林業(yè)機(jī)械的安全性設(shè)計(jì)探索

孫躍先

摘 要：林業(yè)機(jī)械安全性設(shè)計(jì)問題由來已久，對林業(yè)機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用影響巨大，是現(xiàn)階段林業(yè)機(jī)械運(yùn)行與使用所面臨的主要問題。在近期的林業(yè)機(jī)械設(shè)備應(yīng)用中，其安全事故問題的頻繁，使該問題的解決勢在必行，成為推動林業(yè)機(jī)械作業(yè)邁向標(biāo)準(zhǔn)化與安全化發(fā)展的有效途徑，同時是建立林業(yè)機(jī)械安全應(yīng)用機(jī)制的首要條件。

關(guān)鍵詞：林業(yè)機(jī)械；安全性；設(shè)計(jì)

近年來，林業(yè)系統(tǒng)發(fā)展速度的逐步加快，使機(jī)械設(shè)備應(yīng)用在林業(yè)環(huán)境管理等方面始終發(fā)揮著重要的實(shí)際作用，成為我國現(xiàn)階段提高林業(yè)系統(tǒng)實(shí)際工作效益的重要基礎(chǔ)。在此過程中林業(yè)機(jī)械應(yīng)用的安全性問題逐步凸顯，成為影響機(jī)械設(shè)備在林業(yè)工作開展中有效應(yīng)用的重要要素，同時對于完善現(xiàn)有林業(yè)機(jī)械發(fā)展體系也具有不可替代的重要作用。

一、林業(yè)機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)

林業(yè)機(jī)械承擔(dān)著植被保護(hù)、植樹造林、幼苗撫育等重要任務(wù)。在林業(yè)機(jī)械中，一般多選擇以發(fā)動機(jī)為主要的動力提供，帶動機(jī)械內(nèi)部軸結(jié)構(gòu)高速轉(zhuǎn)動或者往復(fù)運(yùn)動。由于林業(yè)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速率較快，如果設(shè)計(jì)不夠合理，會對作業(yè)人員人身安全產(chǎn)生較大的威脅，極易出現(xiàn)安全事故。因此，林業(yè)機(jī)械必須做好安全性設(shè)計(jì)，保證作業(yè)人員的人身安全。

二、林業(yè)機(jī)械安全性設(shè)計(jì)的關(guān)鍵

1.林業(yè)機(jī)械安全性設(shè)計(jì)的基本原則

（1）林業(yè)機(jī)械零部件

林業(yè)機(jī)械安全性設(shè)計(jì)時，必須保證其零部件的強(qiáng)度、剛度滿足使用需求，才能確保機(jī)械在使用時的穩(wěn)定性，不會因?yàn)榱悴考O(shè)計(jì)不規(guī)范出現(xiàn)安全隱患。

（2）林業(yè)機(jī)械整體設(shè)計(jì)

林業(yè)機(jī)械在進(jìn)行整體設(shè)計(jì)的過程中，必須落實(shí)安全性設(shè)計(jì)，保證機(jī)械的整體設(shè)計(jì)符合現(xiàn)階段林業(yè)機(jī)械使用的安全要求以及可靠性，其次，林業(yè)機(jī)械在使用過程中排放的有害物質(zhì)需要精確計(jì)算，不得超過污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)要求。

（3）安全人機(jī)工程

林業(yè)機(jī)械安全性設(shè)計(jì)需要認(rèn)真執(zhí)行安全人機(jī)工程的原則，以降低上機(jī)作業(yè)人員腦力消耗、體力消耗為目標(biāo)，盡可能避免作業(yè)人員在精神緊張狀況下操作機(jī)械進(jìn)行作業(yè)。

（4）安全性設(shè)計(jì)評價

如果經(jīng)濟(jì)利益與安全技術(shù)措施出現(xiàn)了不可調(diào)和的矛盾，必須優(yōu)先考量安全技術(shù)的要求，結(jié)合實(shí)際情況選擇安全技術(shù)措施的應(yīng)用。

2.林業(yè)機(jī)械安全性設(shè)計(jì)的一般要求

（1）林業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)完成后，必須規(guī)定其使用壽命，并做好定期的維護(hù)與檢修，及時的發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備中可能存在的安全隱患。根據(jù)使用環(huán)境的不同，機(jī)械設(shè)備需要具備相應(yīng)的適應(yīng)能力，才能提高林業(yè)機(jī)械使用時的安全系數(shù)。

（2）林業(yè)機(jī)械在設(shè)計(jì)完成后，必須保證機(jī)械設(shè)備中各項(xiàng)零部件在規(guī)定的使用環(huán)境、使用壽命中不會出現(xiàn)破碎、斷裂等情況。

（3）林業(yè)機(jī)械在使用過程中，往往會出現(xiàn)較大的振動，這部分振動需要計(jì)算合理的位移，并保證機(jī)械在使用過程中不會超出該部分位移甚至顛覆的情況。如果無法保證機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性要求，需要采取有效的安全技術(shù)措施進(jìn)行處理，保證設(shè)備具有良好的穩(wěn)定性。

（4）林業(yè)機(jī)械在使用壽命以內(nèi)，所有材料需要能夠承受各種理化、生物作用下出現(xiàn)的侵蝕、損害情況。

（5）林業(yè)人員在實(shí)際機(jī)械操作時，必須保證作業(yè)區(qū)間光照良好，嚴(yán)禁在光線不足的情況下作業(yè)。

（6）林業(yè)機(jī)械設(shè)備中，相對運(yùn)動的部分需要定時補(bǔ)充潤滑油，避免材料之間出現(xiàn)不必要的磨損。

（7）林業(yè)機(jī)械在使用過程中，必須控制振動噪聲在規(guī)定范圍以內(nèi)。

（8）林業(yè)機(jī)械制作完畢后，必須涂上安全色。

三、林業(yè)機(jī)械安全性設(shè)計(jì)的特殊要求

林業(yè)機(jī)械的安全性設(shè)計(jì)涉及的領(lǐng)域較多，影響因素存在較大的差異并且影響的程度也不同。部分影響因素可能短期內(nèi)不會對作業(yè)人員產(chǎn)生較大的損害，但是長遠(yuǎn)下來會對作業(yè)人員身心健康產(chǎn)生較大的不可逆性損害，部分影響因素可能短期內(nèi)就會對作業(yè)人員產(chǎn)生直接的傷害。

1.生理、心理健康方面安全性設(shè)計(jì)

（1）噪聲

林業(yè)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行噪音相對較大，同時存在著一定的傳導(dǎo)性，對于周邊林業(yè)作業(yè)人員及操作人員均產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響。林業(yè)設(shè)備產(chǎn)生噪音的原因相對較多。首先是來源于環(huán)境方面的因素，由于林業(yè)作業(yè)環(huán)境相對復(fù)雜，在噪音產(chǎn)生后，通常會受環(huán)境影響而進(jìn)一步放大，相關(guān)技術(shù)操作人員長期在該環(huán)節(jié)下進(jìn)行作業(yè)操作，必然產(chǎn)生一定的生理健康問題，從而影響到機(jī)械設(shè)備運(yùn)行效果。其次是林業(yè)機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)問題，通常在靈液機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過程中，主要考慮設(shè)備應(yīng)用便捷性及直接反應(yīng)安全性，而未將噪音問題充分的考慮在內(nèi)，及時在后期加裝實(shí)際的除噪設(shè)備，也僅能夠?qū)?shí)際噪音下降20分貝左右，完全無法起到實(shí)際的降噪效果。為能夠有效的解決該問題，需在設(shè)計(jì)方面提高林業(yè)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行降噪處理效果，采用隔絕降噪及物理降噪方法來降低噪音的產(chǎn)生，以此有效的對噪音問題加以解決。

（2）振動

機(jī)械振動在林業(yè)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中較為常見，其產(chǎn)生的原因相對較多，對于設(shè)備運(yùn)行的影響極大，同時也對操作及作業(yè)人員的基本生命安全構(gòu)成威脅。林業(yè)機(jī)械設(shè)備安裝主要采用合金及鋼化部件，該類部件雖結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較好，但摩擦力相對較低，長期的振動環(huán)境易使設(shè)備內(nèi)部部件連接出現(xiàn)較為嚴(yán)重的松動狀況，一旦在運(yùn)行前未能對設(shè)備進(jìn)行及時的檢查，則極易導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行安全事故的發(fā)生，為此，需在機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)的初期階段，提高設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性，并做好抗振及隔振設(shè)計(jì)，將振動力限制在設(shè)備以內(nèi)，并及時將振動力進(jìn)行高壓釋放，從而達(dá)到提高設(shè)備運(yùn)行安全性的基本目標(biāo)。

2.機(jī)械性能安全性要求

（1）起動、怠速以及翻轉(zhuǎn)性能

機(jī)械的起動、怠速以及翻轉(zhuǎn)性能不僅對機(jī)械的操作性有著一定的影響，還與使用安全性有關(guān)。作業(yè)人員在使用機(jī)械的時候，如果出現(xiàn)意外、怠速或者機(jī)器翻轉(zhuǎn)等情況導(dǎo)致機(jī)械停機(jī)，如果不能迅速將機(jī)械再次起動，極易出現(xiàn)機(jī)械失控的情況，進(jìn)而出現(xiàn)各種不可控的事故。

（2）離合器接合性能

必須保證離合器的接合可靠、分離徹底，根據(jù)安全性設(shè)計(jì)要求，規(guī)定離合器的最低接合轉(zhuǎn)速。如果在使用過程中離合器轉(zhuǎn)速超過的規(guī)定轉(zhuǎn)速仍然無法接合，就會影響機(jī)械動力的傳遞，導(dǎo)致作業(yè)人員在操作機(jī)械時存在不安全因素。如果在使用過程中離合器轉(zhuǎn)速未達(dá)到規(guī)定轉(zhuǎn)速便實(shí)現(xiàn)接合，那么也會對作業(yè)人員產(chǎn)生一定的損害。

3.安全保護(hù)裝置

林業(yè)機(jī)械根據(jù)工況的不同，需要安置不同的安全保護(hù)裝置，保證安全保護(hù)裝置性能的可靠，才能起到保護(hù)作業(yè)人員人身安全的作用。例如，在發(fā)動機(jī)上可以設(shè)置鎖定裝置，保證發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu)安全可靠，避免出現(xiàn)操作失誤引起的設(shè)備失控，威脅作業(yè)人員的人身安全。

四、結(jié)語

林業(yè)機(jī)械安全性不容忽視，是影響林業(yè)作業(yè)質(zhì)量的重要要素，同時對于確保林業(yè)作業(yè)人員的實(shí)際安全也起到一定的幫助作用，是現(xiàn)階段林業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)所需研究與解決的主要問題之一。林業(yè)機(jī)械安全性問題不僅來源于機(jī)械的物理運(yùn)行安全，同時設(shè)備應(yīng)用的外部要素也對林業(yè)機(jī)械安全產(chǎn)生影響，因此林業(yè)機(jī)械安全性問題的解決應(yīng)從不同的角度及多個方面看問題，以便于保證林業(yè)機(jī)械安全設(shè)計(jì)的全面性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 趙海波.試論林業(yè)機(jī)械的安全性設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（19）.endprint