林业机械的安全性设计探索

孙跃先

摘 要：林业机械安全性设计问题由来已久，对林业机械设备的应用影响巨大，是现阶段林业机械运行与使用所面临的主要问题。在近期的林业机械设备应用中，其安全事故问题的频繁，使该问题的解决势在必行，成为推动林业机械作业迈向标准化与安全化发展的有效途径，同时是建立林业机械安全应用机制的首要条件。

关键词：林业机械；安全性；设计

近年来，林业系统发展速度的逐步加快，使机械设备应用在林业环境管理等方面始终发挥着重要的实际作用，成为我国现阶段提高林业系统实际工作效益的重要基础。在此过程中林业機械应用的安全性问题逐步凸显，成为影响机械设备在林业工作开展中有效应用的重要要素，同时对于完善现有林业机械发展体系也具有不可替代的重要作用。

一、林业机械结构的主要特点

林业机械承担着植被保护、植树造林、幼苗抚育等重要任务。在林业机械中，一般多选择以发动机为主要的动力提供，带动机械内部轴结构高速转动或者往复运动。由于林业机械运转速率较快，如果设计不够合理，会对作业人员人身安全产生较大的威胁，极易出现安全事故。因此，林业机械必须做好安全性设计，保证作业人员的人身安全。

二、林业机械安全性设计的关键

1.林业机械安全性设计的基本原则

（1）林业机械零部件

林业机械安全性设计时，必须保证其零部件的强度、刚度满足使用需求，才能确保机械在使用时的稳定性，不会因为零部件设计不规范出现安全隐患。

（2）林业机械整体设计

林业机械在进行整体设计的过程中，必须落实安全性设计，保证机械的整体设计符合现阶段林业机械使用的安全要求以及可靠性，其次，林业机械在使用过程中排放的有害物质需要精确计算，不得超过污染物排放标准中的相关要求。

（3）安全人机工程

林业机械安全性设计需要认真执行安全人机工程的原则，以降低上机作业人员脑力消耗、体力消耗为目标，尽可能避免作业人员在精神紧张状况下操作机械进行作业。

（4）安全性设计评价

如果经济利益与安全技术措施出现了不可调和的矛盾，必须优先考量安全技术的要求，结合实际情况选择安全技术措施的应用。

2.林业机械安全性设计的一般要求

（1）林业机械设计完成后，必须规定其使用寿命，并做好定期的维护与检修，及时的发现机械设备中可能存在的安全隐患。根据使用环境的不同，机械设备需要具备相应的适应能力，才能提高林业机械使用时的安全系数。

（2）林业机械在设计完成后，必须保证机械设备中各项零部件在规定的使用环境、使用寿命中不会出现破碎、断裂等情况。

（3）林业机械在使用过程中，往往会出现较大的振动，这部分振动需要计算合理的位移，并保证机械在使用过程中不会超出该部分位移甚至颠覆的情况。如果无法保证机械设备的稳定性要求，需要采取有效的安全技术措施进行处理，保证设备具有良好的稳定性。

（4）林业机械在使用寿命以内，所有材料需要能够承受各种理化、生物作用下出现的侵蚀、损害情况。

（5）林业人员在实际机械操作时，必须保证作业区间光照良好，严禁在光线不足的情况下作业。

（6）林业机械设备中，相对运动的部分需要定时补充润滑油，避免材料之间出现不必要的磨损。

（7）林业机械在使用过程中，必须控制振动噪声在规定范围以内。

（8）林业机械制作完毕后，必须涂上安全色。

三、林业机械安全性设计的特殊要求

林业机械的安全性设计涉及的领域较多，影响因素存在较大的差异并且影响的程度也不同。部分影响因素可能短期内不会对作业人员产生较大的损害，但是长远下来会对作业人员身心健康产生较大的不可逆性损害，部分影响因素可能短期内就会对作业人员产生直接的伤害。

1.生理、心理健康方面安全性设计

（1）噪声

林业机械设备运行噪音相对较大，同时存在着一定的传导性，对于周边林业作业人员及操作人员均产生较为严重的影响。林业设备产生噪音的原因相对较多。首先是来源于环境方面的因素，由于林业作业环境相对复杂，在噪音产生后，通常会受环境影响而进一步放大，相关技术操作人员长期在该环节下进行作业操作，必然产生一定的生理健康问题，从而影响到机械设备运行效果。其次是林业机械设备设计问题，通常在灵液机械设备运行过程中，主要考虑设备应用便捷性及直接反应安全性，而未将噪音问题充分的考虑在内，及时在后期加装实际的除噪设备，也仅能够将实际噪音下降20分贝左右，完全无法起到实际的降噪效果。为能够有效的解决该问题，需在设计方面提高林业机械设备运行降噪处理效果，采用隔绝降噪及物理降噪方法来降低噪音的产生，以此有效的对噪音问题加以解决。

（2）振动

机械振动在林业机械设备运行中较为常见，其产生的原因相对较多，对于设备运行的影响极大，同时也对操作及作业人员的基本生命安全构成威胁。林业机械设备安装主要采用合金及钢化部件，该类部件虽结构强度较好，但摩擦力相对较低，长期的振动环境易使设备内部部件连接出现较为严重的松动状况，一旦在运行前未能对设备进行及时的检查，则极易导致设备运行安全事故的发生，为此，需在机械设备设计的初期阶段，提高设备运行稳定性，并做好抗振及隔振设计，将振动力限制在设备以内，并及时将振动力进行高压释放，从而达到提高设备运行安全性的基本目标。

2.机械性能安全性要求

（1）起动、怠速以及翻转性能

机械的起动、怠速以及翻转性能不仅对机械的操作性有着一定的影响，还与使用安全性有关。作业人员在使用机械的时候，如果出现意外、怠速或者机器翻转等情况导致机械停机，如果不能迅速将机械再次起动，极易出现机械失控的情况，进而出现各种不可控的事故。

（2）离合器接合性能

必须保证离合器的接合可靠、分离彻底，根据安全性设计要求，规定离合器的最低接合转速。如果在使用过程中离合器转速超过的规定转速仍然无法接合，就会影响机械动力的传递，导致作业人员在操作机械时存在不安全因素。如果在使用过程中离合器转速未达到规定转速便实现接合，那么也会对作业人员产生一定的损害。

3.安全保护装置

林业机械根据工况的不同，需要安置不同的安全保护装置，保证安全保护装置性能的可靠，才能起到保护作业人员人身安全的作用。例如，在发动机上可以设置锁定装置，保证发动机的转速控制机构安全可靠，避免出现操作失误引起的设备失控，威胁作业人员的人身安全。

四、结语

林业机械安全性不容忽视，是影响林业作业质量的重要要素，同时对于确保林业作业人员的实际安全也起到一定的帮助作用，是现阶段林业机械设计所需研究与解决的主要问题之一。林业机械安全性问题不仅来源于机械的物理运行安全，同时设备应用的外部要素也对林业机械安全产生影响，因此林业机械安全性问题的解决应从不同的角度及多个方面看问题，以便于保证林业机械安全设计的全面性。

参考文献：

[1] 赵海波.试论林业机械的安全性设计[J].科技创新与应用，2015（19）.endprint