机械设备的安全设计集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
上述三方面中，设计阶段所应采取的措施是主要的。后两方面的措施只是补充。
二、本质安全的主要措施。
1．本质安全的目的
本质安全是指操作失误时，设备能自动保证安全；当设备出现故障时，能自动发现并自动排除，能确保人身和设备安全。为使设备达到本质而进行的研究、设计、改造和采取各种措施的最佳组合，都称为本质安全化。
本质安全化的目的是：运用现代科学技术，特别是安全科学的成就，从根本上消除能形成事故的主要条件；如果暂时达不到时，则采取两种或两种以上的相对安全措施，形成最佳组合的安全体系，达到最大限度的安全。同时尽可能采取完善的防护措施，增强人体对各种危害的抵抗能力。本质安全化强调先进技术手段和物质条件在保障安全生产中的重要作用。随着科学技术的进步，设备本质安全化程度也会不断提高。不会停留在现有的水平上。
2．本质安全化的主要内容
设备的本质安全措施可以通过设备本身和控制器的安全设计来实现。
（1）本质安全化的基本思路。
①从根本上消除发生事故的条件。这是最理想的措施。许多机械事故是由于人体接触了危险点，如果将危险操作采用自动控制，用专用工具代替人手操作，实现机械化等都是保证人身安全的有效措施。
②设备能自动防止操作失误和设备故障。操作失误是操作人员违反操作规程的行为，设备故障是设备或其零、部件的功能受到损伤或破坏，以致不能正常运转而使其技术性能下降甚至完全丧失。这些现象在生产中是难以完全避免的。因此设备应有自动防范措施，以避免发生事故。这些措施应能达到：即使操作失误，也不会导致设备发生事故；即使出现故障，应能自动排除，切换或安全停机；当设备发生故障时，不论操作人员是否发现，设备应能自动报警，并作出应急反应，更理想的是还能显示设备发生故障的部位。
（2）常用的措施。
⑴采用机械化、自动化和遥控技术。这是消除危险因素和人接触最佳方案。机械的可靠性一般比人的可靠性高，人易受生理、心理以及外界因素的影响，一般认为的人失误率在1%以上。设计优良的机械，其故障率至少在0.1%以下，使用可靠性高的零、部件，机械的故障率可达到0.01%。采用机械化、自动化和遥控技术代替人的手工操作，是提高劳动生产
率，降低劳动强度，减少设备故障率，防止错误操作，保证操作者安全和设备安全最有效的措施。尤其适用于危险作业和在恶劣的作业环境中代替人进行操作。
⑵采用可靠性设计，提高机械设备的可靠性。
⑶采用安全防护装置。当无法消除危险因素时，采用安全防护装置隔离危险因素是最常用的技术措施。带有联锁装置的防护罩是最好的本质安全措施。
⑷安装保险装置，保险装置又叫故障保险装置。这种装置的作用与安全防护装置稍有不同。它能在设备产生超压、超温、超速、超载、超位等危险因素时，进行自动控制并消除或减弱上述危险。安全阀、单向阀、超载保护装置、限速器、限位开关、爆破片、熔断器、保险丝、力矩限制器、极限位置限制器等都是常用的保险装置。
⑸采用自监测、报警和处理系统。利用现代化仪器仪表对运行中的设备状态参数进行在线监测和故障诊断。当出现异常现象时，能自动报警，发出声、光报警信号，并且动作出应急反应，如自动停机、自动切换到备用设备等。
⑹采用冗余技术。冗余技术是可靠性设计常采用的一种技术，即在设计中增加冗余元件或冗余（备用）设备，平时只用其中一个，当发生事故时，冗余设备或冗余元件能自动切换。
⑺采用传感技术在危险区设置光电式、感应式、压力传感式传感器，当人进入危险区，可立即停机，终止危险运动。
⑻安装紧急停车开关。
⑼向操作者提供机械关键安全功能是否正常（设备的自检功能）的信息。
⑽设计程序联锁开关。设计对出现错误指令时，禁止启动的操纵器。这些关键程序只有在正常操作指令下才能启动机械。
⑾配备使操作者容易观察的，能显示设备运行状态和故障的显示器。
⑿采用多重安全保障措施。对于危险性大的作业，要求设备运行绝对安全可靠。为了防止出现故障和发生误操作，应采用双重或多重安全保障措施，使设备运行万无一失。
二、可靠性设计
1．可靠性技术和可靠性设计
设备在规定的时期内，在规定的条件下，完成规定功能的能力称为设备的可靠性。可靠性技术已成为提高使用寿命、减少设备故障、实现安全生产的重要手段。可靠性技术和安全技术有密切的关系，但两者又不完全相同。
2.可靠性设计的基本知识
（1）可靠性设计的意义。
可行性设计是可靠性工程的重要组成部分。这里只介绍与机械安全有关的基本知识，以便设备治理职员、安全工作职员能运用所介绍的知识在工作中正确地处理下列题目：
①比较和选择可靠性高的设备；
②对设备故障进行记录、分析，研究故障机理，随时将故障资料反馈给设备设计、制造单位，以便改进设计和进步制造质量，从而进步设备的可靠性；
③针对现有设备在运行中暴露出来的不安全因素，在现有设备上设计一些简单易行、可靠的安全装置，以确保设备的安全运行；
④指导制订进步可靠性、维修性的方案。
（2）可靠度和故障率。
①可靠性和可靠度。可靠性是评价设备在使用寿命期内可信赖程度的指标。是指设备在规定条件下、规定时间内，完成规定功能的能力。而设备在规定条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率为可靠度。可以用可靠度对设备的可靠性进行具体的试验、丈量和比较，也就是可以对可靠性进行定量的测定和衡量，并加以表示。
a、可靠度研究的对象可靠度研究的对象可以是一个系统、一台设备或其中一个零件。设备是由千百个零件组成的，假如其中一个零件出现故障，有可能使整个设备出现故障；因此研究设备可靠度要从研究零件进手。
b、规定的条件
包括设备所处的作业环境、使用条件和维修条件。
作业环境：温度、湿度、压力、振动、冲击、粉尘、日晒、雨淋等；
使用条件：负荷大小和性质，操纵职员的技术水同等；
c、规定的时间随着设备使用时间的延长、零部件的磨损、材料的腐蚀老化而使性能下降，可靠性也将下降，因此可靠性是时间的函数。使用时间不同的设备，其可靠性是不能等价比较的。规定的时间一般应以能达到以最少修理用度和停工损失来确定，如机床一般选定为两次计划修理之间的时间（无故障工作时间）。
d、规定的功能指既有明确的功能指标，如功率、流量、速度等，又有明确的失效（出现故障、不能正常工作）界限，如设备质量下降到制造时质量的百分之几就应报废等。
②故障和故障率。故障表示设备处于不正常状态。设备在投进使用和运行过程中，由于某种原因，使设备或其零、部件丧失了其规定功能的事件称为故障。由此可见，可靠性和故障是反映设备运行正反两个方面的状态。
故障率是指在任意给定的时间内，设备或零件出现故障的概率以λ表示。随着时间延长，故障率增加。
③零件可靠度与设备可靠度的关系。
一台设备是由很多零、部件组成的，设备有两种构成方式；串联和并联。
a、串联系统设备。这种设备工作时，其组成部分需要同时工作。在串联设备中，任何一个零件失效，整个设备就无法工作。因此，为了使设备不出现故障，要求所有零件在同一时间内都不能出现故障。
整个设备的可靠度要由全部零件不发生故障来保证，因此整个设备的可靠R应该是构成该设备的所有零、部件的可靠度的乘积。设备的可靠度不可能高于其最差零件的可靠度，即设备的可靠度受所使用零件中可靠底最低零件的制约。举例说明，一台设备由n个零件组成，则其可靠度为
R=R＜sub＞1＜/sub＞R＜sub＞2＜/sub＞R＜sub＞3＜/sub＞……R＜sub＞n＜/sub＞
由上式可见，不管使用的其他零件可靠度多高，只要其中有一个零件可靠度很低，该设备的可靠度就不会高。即使所有零件的可靠度都很高，也只能接近1，不可能即是1。随着设备结构的复杂化，零件数目增加，整个设备的可靠度要降低。因此，可靠性技术的关键是进步零件的可靠度和尽量减少设备的零件数。设计职员应选用可靠度高的零件和简化设备结构来进步设备的可靠度。
b并联系统设备。只有各组成部分的零件都出现故障，整个设备才会出现故障，由于可靠度和故障率的关系是
R=1-λ
对并联系统设备，设备故障率为
λ=λ＜sub＞1＜/sub＞λ＜sub＞2＜/sub＞λ＜sub＞3＜/sub＞……λ＜sub＞n＜/sub ＞
R=1-（1-λ＜sub＞1＜/sub＞）（1-λ＜sub＞2＜/sub＞）（1-λ＜sub＞3＜/sub ＞）……（1-λ＜sub＞n＜/sub＞）
由于可靠度<1，上式表明，设备的可靠度大于任一构成零件的可靠度。
在设计时，只要有可能，采用并联结构的设备有利于进步设备的可靠度。
3．可靠性设计
可靠性设计是用最少的用度，设计出可靠性高的设备。除了主要依靠设计职员外，生产、维修、质量治理及使用职员都应该对设备质量提出意见和建议。设计职员在综合各方面有关设备性能、可靠性、安全性等技术资料的基础上，在设计阶段作好进步可靠性、发现和预防各种危险因素的工作。
设备可靠度分为固有可靠度和使用可靠度。固有可靠度是指设计时确定的目标值、猜测值或用可靠性试验确认的特征量。使用可靠度是指设备设计后，经过制造、组装、运输、贮存、安装、调试、使用、维修等实际使用过程中达到的可靠度。由于受各种条件的制约，使用可靠度要低于固有可靠度。
（1）进步使用可靠度。为了保证必要的使用可靠度，设计职员必须使设计出来的设备轻易操纵，最大限度地减轻操纵者的体力和脑力消耗以及精神紧张状况，使操纵者能以充沛的精力进行劳动，并轻易维修，这是进步设备可靠性的重要条件。
使用单位最关心的是设备应具有一定的可靠性的维修性，要求设计和制造单位提供本质安全的设备，从根本上来保证安全生产。假如设备先天不足，可靠性低，要靠使用和维修中另加防护装置或采取其他措施来预防事故，来进步使用可靠性，无论从安全方面和经济方面来说都是事倍功半的。另加的安全装置可能会影响或破坏设备的结构和性能。因此最好的办法是在设计阶段进步设备的可靠性。
（2）可靠性设计的主要内容。
①确定公道的安全系统。安全系数是指零件理论承载能力与实际承受负荷之比。为了使构件可靠地工作，理论计算强度应大于实际负荷，其余量就是由安全系数决定的。在确定安全系数时，既要考虑环境温度、湿度振动、冲击等条件和使用中超负荷、误操纵的后果，保证零部件在使用中不发生永久变形、疲惫损伤、蠕变等缺陷，还要考虑所付出的经济代价是否合算。应该选择用最低的用度就能保证设备性能的安全系数。通过选择公道的结构形式，可以少用材料而能大大进步零件的刚性；设计公道的机构可以使零部件的负荷分布公道，以达到变形小，磨损均匀，尽量减少零件变形、磨损对设备输出参数的影响等，都可以增加零件所答应承受的负荷。安全系数过高，不但用料多、设备重、本钱增加，而且可能增加结构的复杂性。
②冗余设计（储备设计）。冗余技术是设备所包含的为完成规定功能所必不可少的组成部分元件的成分（包括硬件或软件）。当冗余为硬件时也称储备。在设计中，除必要的零、部件外，还可额外附加一套备用零件或备用机构，当设备个别零件、部件出现故障时，整个设备仍能正常工作。这种设计称为冗余设计，所增加的元件，零部件称为冗余元件。如双排滚珠轴承中有一排损坏，另一排照常工作。机械的多重保险装置都是冗余设计。
假如设备本身可靠性很高，再增加冗余设计就分歧算了。但是高度危险的设备，安全是压倒一切的因素，即使设备可靠度很高，为了防止万一发生事故，也应采用冗余设计，假如对可靠性很高的设备，按照冗余设计并联连接时，必须留意：
a、应经常检查起分流作用的阀、开关和管道的有效性；
b、应采取措施保证那些很少使用但可能使用的冗余设备经常处于完好待用状态。
在进行冗余设计时，要避免盲目性：
a、在设备尺寸、质量有严格限制的场合，假如采用冗余设计，将备件委曲装进较小的容积内，则有可能由于散热面积减小，使温度上升；或由于振动、冲击、温度等环境条件同时使用于冗余部分而失往了排除故障的能力；由于冗余部分平时不用，因疏忽大意而采用了可靠度差的零件。上述种种原因反而会降低设备的可靠性。
b、必须留意冗余部分的分配不能产生差错。如双发动机飞机，即使有一台发动机出现故障，飞机也不会失速或失往平衡。
③耐环境设计。为预防设备、零部件在实际使用中可能碰到的各种环境如高、低温、湿润、磁场、真空、粉尘、雨淋、腐蚀等因素的影响，在设计上要采取对付环境作用的措施。在设备设计、制造阶段，要进行以可靠性试验为主的耐久性、寿命、高低温、环境、振动、冲击等试验。在设备上装设特别的调节器或缓冲器，可以用来预防设备在运输、搬运、贮存和使用中碰到的高温、振动、冲击等外界作用的影响。
④简化结构和采用标准化零、部件在满足设备功能要求的条件下，进步设备可靠性的秘诀是尽可能使用结构简单的零件，减少零件数目和种类，采用标准零件和标准电路，概括地说，就是简单化和标准化。标准化零件，由于有丰富的批量生产和使用经验，能充分消除缺陷和薄弱点。标准化零件的互换性好，在维修中可加速故障的诊断和修复，市场供给充足，可减少备件的储备，价格便宜，还可减少加工工具及测试设备的品种和数目。
在采用简单化和标准化设计时，应留意：
a、有些设计职员可能不满足于简单设计和使用标准零件，而想有所创新。应该使他们了解：采用已规范化的以及经过性能试验或现场使用考验过的设计和零件是进步可靠性的成功经验。作为进步可靠性的对策与复杂化的方案相比，简单化和标准化是比较现实的作法。
b、用户可能要求设计职员设计能在各种不常出现的最恶劣使用条件下确保其可靠性的设备，即进行极端性的极限设计。由于是预防极端情况，会使设备结构复杂化，使用的非标准零件也会增加，降低设备正常使用中的可靠性，反而不能取得理想的结果。
c、设计时应考虑制造的难易程度：即采用现行的工艺；所需工艺的数目和种类；各工艺对设备性能的影响；是否需要开发新工艺等。采用成熟的制造工艺，有利于进步可靠度。
⑤进步联接部位和可动零部件和可靠度设备的联接部位有螺栓、焊接部位、销子、键、密封器等；可动零、部件有轴和轴承、啮合的齿轮、皮带和皮带轮、联轴节等。这些部位故障率高，易诱发事故，是设计中应充分留意的重点部位，应采取措施进步其可靠度。
⑥配备必要的安全防护装置安全防护装置可以防止误操纵、超载和外部环境突变，如停电而引起的故障和事故，或控制故障和事故的影响范围。
⑦采用状态监测，故障诊断技术和自动控制技术。状态监测和故障诊断技术的作用。为了使设备长期保持出厂时的精度和功能，现代设备应具有适应条件变化的功能，以及恢复丧失的工作性能和输出参数变化的功能，可以采用自动化技术自动补偿零部件的磨损量，使机械长期保持标准工作精度。自动化技术还广泛应用自动监测、自动报警、自动排除故障、自动停机、自动切换备用设备、自动喷水灭火等场合。
⑧充分考虑人的因素。机械是由人操纵的，机械与人形成了人机系统。与机械出现故障一样，人机操纵不是尽对可靠的。人的可靠性一般要低于机械的可靠性。设计时应充分考虑人的特点和能影响他正确操纵的因素。要根据人的正常工作能力如反应能力、接受信息和处理信息的能力、耐疲惫性、容许限度、人的局限性等，设计公道的作业环境和操纵方法。人对各种刺激的反应时间大体范围是：视觉信号50~225ms，听觉信号120~180ms，温度触觉信号150~240ms，疼痛信号400~1000ms。由此可见，人对听觉信号反应最快，设备采用听觉报警信号，可以使操纵者尽早引起留意。设备的显示器应使人轻易看到和听到，而且在长期观察和监听时不易疲惫。设备操纵动作应合乎人的习惯，如手柄向上扳就是操纵运动部件向上运动。操纵力要适当，用力过小易于意外启动或停机，用力过大，使操纵者费力而轻易受伤或疲惫。控制器和显示器要集中，数目尽可能少。人的差错率与操纵的复杂程度和工作量成正比。应尽量发挥机械控制器和传感器对信号感觉灵敏、反应速度快，能够正确重复完成大量规定动作等特点，减少操纵者的劳动强度。由于生理、心理、体力、疾病等因素，操纵者出现误操纵是不可避免的。为了保证安全，应考虑到一旦操纵失误可能引起的后果，在设计中采取必要的预防措施。
第一讲 1、机械创新设计与现代设计、常规设计有什么差异和关联？创新设计方法:充分发挥设计者的创造力,利用人类现有相关科学技术知识,实现创新构思,获得新颖性、创造性、实用性成果.特点：强调发挥创造性，提出新方案，提供新颖。独特的设计方法，获得具有创新性、新颖性、实用性的成果。现代设计:以计算机为工具，运用各类工程应用软件及现代设计理念进行的机械设计。 常规设计：常规设计是以应用公式、图标为先导，已成熟的技术为基础，借助设计经验等常规方法进行设计 关联： 机械常规设计始终是最基本的机械设计方法，在强调现代设计、创新设计时不可忽视其重要性。 创新设计的基础——常规、现代设计方法的综合、灵活运用。现代设计方法仅仅借助了先进、高效的计算机应用手段，提高了设计过程的效率，但没有脱离常规设计的思维。 2.现代创新人才应具备那些基本素质？ (1) 具备必须的基础知识和专业知识 (2) 不断进取与追求的精神 (3) 合理的创新思维方式（突破传统定式） (4) 善于捕捉瞬间的灵感（创新的必备条件） (5) 掌握一定的创新技法 3.学习机械创新设计的内容有那些？ 1.机构的创新设计 2.机构应用创新设计 3.机构组合设计产生新机构系统 4.机械结构的创新设计 5.利用反求原理进行创新设计 6.利用仿生原理进行创新设计 第二讲 1简述创造性思维四大特性
(方法的开放性；过程的自觉性；解决问题的顿悟性；结果的独特性)。 影响创造性思维形成与发展的主要因素包括哪些？ (1)天赋能力：与生俱来的所有神经元 (2)生活实践：后天实践活动具有的重大意义 (3)科学地学习与训练科学、简单易行的专业学习与训练 2．了解和阐述创造性思维、创造活动、创造能力三者的关系。3.理解综合、分离创造原理的特性和基本实施途径。 概念：有目的的将复杂对象分解，提取核心技 术，并利用于其他新事物。 特征：1）与综合创造原理对立，但不矛盾； 2）冲破事物原有形态的限制，在分离中产生新的技术价值； 3）实质上综合法与分离法两者无明显界限，实践中常常相互贯穿，共同促成新事物。 实施途径：1）基于结构的分解；2）基于特性、原理的列举分离 第三讲 1．学习创造原理的基础知识有什么实际意义？ 2．物场三要素是指什么？（两个物与一个场）比较完全物场（三个要素齐全的场）、不完全物场（三要素中有两个要素存在的场）、非物场（三要素中仅有一个要素的场）的异同。 3．列举三种所熟悉的创造理论，简述其实施的基本途径。 （1）物场要素变换：电磁场取代机械场 （2）物场要素补建：超声波加工（特种加工工艺） 第四讲 1、实施群体集智法应遵循哪些原则？提出自己运用此法的技巧。（要求从不同角度提两点） 1.自由思考原则：解放思想、消除顾虑 2.延迟评判原则：过早的结论会压制不同的 想法，可能扼杀有创造性的萌芽 3.以量求质原则：相关统计表明，一批设想 的价值含量与总数量成非线性正比。 4.综合改善原则：充分利用信息的增值。 ２．为什么设问探求法特别强调“善于提问”？简述所学的九种基本提问。 ●学习者的基本技能 ●创造者分析、解决问题的基础 ①有无其他用途;②能否借用（直接）;③能否改变使用（间接）;④能否扩大（改良）; ⑤能否缩小（改良）;⑥能否代用;⑦能否重新调整;⑧能否颠倒;⑨能否组合
化学工程学院 化工机械与设备课程设计 设计说明书 专业化学工程与工艺 班级化工11-4 姓名沈杰 学号11402010417 指导老师杨泽慧 日期2014年6月10日 成绩
化学工程学院2013-2014（2） 化工机械与设备课程设计任务书 一、课程设计题目：管壳式换热器的机械设计 二、课程设计内容 1．管壳式换热器的结构设计 包括：管子数n，管子排列方式，管间距的确定，壳体尺寸计算，换热器封头选择，容器法兰的选择，管板尺寸确定塔盘结构，人孔数量及位置，仪表接管选择、工艺接管管径计算等等。 2. 壳体及封头壁厚计算及其强度、稳定性校核 （1）根据设计压力初定壁厚； （2）确定管板结构、尺寸及拉脱力、温差应力； （3）计算是否安装膨胀节； （4）确定壳体的壁厚、封头的选择及壁厚，并进行强度和稳定性校核。 3. 筒体和支座水压试验应力校核 4. 支座结构设计及强度校核 包括：裙座体（采用裙座）、基础环、地脚螺栓 5. 换热器各主要组成部分选材，参数确定 6. 编写设计说明书一份 7. Auto CAD绘3号设备装配图一张 三、设计条件 1气体工作压力 管程：半水煤气（0.80+学号最后两位第一个数字×0.02，单位：MPa） 壳程：变换气（0.75+学号最后一位数字×0.01，单位：MPa） 2壳、管壁温差50℃，t t＞t s 壳程介质温度为320-450℃，管程介质温度为280-420℃。 3由工艺计算求得换热面积为（130+学号最后一位数字×5），单位：m2。
4壳体与封头材料在低合金高强度刚中间选用，并查出其参数，接管及其他数据查表选用。 5壳体与支座对接焊接，塔体焊接接头系数Φ=0.9 6图纸：尺寸需根据自己的设计的尺寸标注。 四、进度安排 6月9-6月20日 五、基本要求 1.学生要按照任务书要求，独立完成设备的机械设计； 2.设计说明书一律采用电子版，指导老师指导修改后打印，3号图纸终稿打印； 3.图纸打印后，将图纸按照统一要求折叠，同设计说明书统一在6月20日上午9点半前，由各组组长负责统一提交。 5.根据设计说明书、图纸、平时表现综合评分。 六、说明书的内容 任务书 1.符号说明 2.前言 （1）设计条件； （2）设计依据； （3）设备结构形式概述。 3.材料选择 （1）选择材料的原则； （2）确定各零、部件的材质； （3）确定焊接材料。 4.绘制结构草图 （1）换热器装配图； （2）确定支座、接管、人孔、控制点接口及附件、内部主要零部件的轴向及环向位置，以单线图表示； （3）标注形位尺寸；
机械设备的安全设计 为了保证安全生产，必须根据对机械设备的安全要求，进行安全设计。在设计阶段采取本质安全的技术措施。本质安全是指一般水平的操作者在判断错误和误操作的情况下，生产系统和设备仍能保证安全。一、设备安全设计的主要内容 1．设备本质安全的意义 “安全第一、预防为主”的方针体现在当安全和生产发生矛盾时，安全是第一位的。所有机械设备必须符合安全使用要求，在设备的使用寿命期内保证操作者的安全。应该要求操作者正确操作，但是把希望完全寄托在操作者的正确操作是危险的，必须使设备本身达到本质安全。在设计阶段必须考虑各种因素。经过综合分析，正确处理设备性能、产量、效率、可靠性、实用性、先进性、使用寿命、经济性和安全性之间的关系。其中安全性是必须首先考虑的。 不安全的设计会导致不必要的伤害和事故。最好的办法是采纳使用单位包括操作者的建议，不断改进设计，提高设备的安全性。安全设计的目标是产品100%达到质量要求，具有100%可靠性和100%的操作维修安全性。本质安全的设备具有高度的可靠性和安全性，可以杜绝或减少伤亡事故，减少设备故障，从而提高设备利用率，实现安全生产。2．设备本质安全的指导思想 根据生产设备安全设计的基本要求和制定安全技术措施的基本原则，为了实现设备的本质安全，可以从三方面入手：
（1）设计阶段。采用技术措施来消除危险，使人不可能接触或接近危险区，如在设计中对齿轮采用远距离润滑或自动润滑，即可避免因加润滑油而接近危险区；将危险区安全封闭；采用安全装置；实现机械化和自动化等；这些都是设计阶段应该解决的。 （2）操作阶段。建立有计划的维护保养和预防性维修制度；采用故障诊断技术，对运行中的设备进行状态监测；避免或及早发现设备故障；对安全装置进行定期检查，保证安全装置始终处于可靠和待用状态；提供必要的个人防护用品等。 （3）管理措施。指导机械的安全使用，向用户及操作人员提供有关设备危险性的资料、安全操作规程、维修安全手册等技术文件；加强对操作人员的教育和培训，提高工人发现危险和处理紧急情况的能力。上述三方面中，设计阶段所应采取的措施是主要的。后两方面的措施只是补充。 二、本质安全的主要措施。 1．本质安全的目的 本质安全是指操作失误时，设备能自动保证安全；当设备出现故障时，能自动发现并自动排除，能确保人身和设备安全。为使设备达到本质而进行的研究、设计、改造和采取各种措施的最佳组合，都称为本质安全化。 本质安全化的目的是：运用现代科学技术，特别是安全科学的成就，从根本上消除能形成事故的主要条件；如果暂时达不到时，则采取两
机械设备的安全使用和管 理示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
机械设备的安全使用和管理示范文本使用指引：此管理制度资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 1、施工现场及项目部应建立健全机械设备的安全技术 档案。每台机械设备的例行保养、定期保养及安全运行和 检测记录，必须准确及时齐全；两班制以上作业的机械设 备，均应实行交接班制度，认真填写交接班记录，并归入 技术档案。 2、施工现场机械设备的安装，应严格执行验收制度。 塔式起重机和人货电梯等大型机械设备，应由项目部、安 全科、机械管理领导小组和机操人员进行初验，合格后再 由公司动力、安全科进行验收。井架、卷扬机、搅拌机等 中小型机械，由项目部安全科机械管理领导小组、机操人 员进行验收，验收合格后挂牌才能使用。 3、大型塔式起重机、人货电梯等技术性能复杂的机械
设备，编制拆装方案，经公司总工程师审批后，方可进行作业。各类施工机械的安全防护装置和安全措施，必须严格按有关的安全技术规程配置，并保持齐全有效。严禁拆除机械设备上的各种安全防护及监测、指示、仪表等装置，机械设备必须严格执行定机、定人、定岗位的制度；机固定，建立机长负责的专业机组。 4、起重机械必须严格执行“十不吊”的规定，遇六级含(六级)以上大风或大雨、大雪、大雾等恶劣天气，应停止起重机、桩机露天作业。吊具和索具应符合相应的国家标准，并应严格按有关规定使用。起重机应设专职指挥工，采用国家标准信号进行指挥。高层建筑人货两用电梯等垂直运输机械应设置有效的通信联络信号。施工设备易发生故障，危险性较大的地方，应配置报警装置。 5、所有施工现场的机管、机修和机操人员必须严格执行机械设备的保养规程和安全操作规程，机械设备应按原
1导言 机械设计制造及其自动化是结合多种技术开展起来的一门新兴学科,至今还在不断的发展和探索中，这种技术使机械自动化特征更为明显,增强机械设备的稳定性和可靠性,使现代机械具备智能化和人性化。机械设计制造及其自动化学科在国民经济中处于极其重要的地位，它对其他技术领域起着支撑性作用，成为国民经济各行业的基础。机械工业的发展也必将带动其他技术及行业的发展。本文主要对传统的机械设计制造和机械自动化向比较，提出了具有智能化的特征是现代机械和传统机械在功能上的本质区别。根据机械自动化在各行各业的应用和发展，显现出了机械自动化产品的优点和效益。即多功能化、高效率、高可靠性、省材料、省能源，不断满足人们生活和生产多元化需求。然后结合我国机械的现状，提出了我国机械行业目前所面临的主要问题，并分别从机械产品自身发展及行业出发，指出了未来工程机械行业的发展趋势，并根据我国行业自身发展的特点，提出了相应的发展和改进措施，为机械行业发展提供了一定的理论看法同时在此基础上探索了我国机械自动化的发展之路。 2 机械设计制造及其自动化的产生和发展 2.1 机械设计制造及其自动化的产生和定义 早在1971年日本的《机械设计》杂志副刊上刊登了机电一体化这一名词，后来随着机电一体化的发展而被广泛应用。美国机械工程师协会于1984年为现代机械下了如下定义:“由计算机信息网络协调与控制的，用于完成包括机械力，运动和能量流等动力学任务的机械和（或）机电部件相互联系的系统。”它与前面提及的机电一体化是一致的，因此可以说，现代机械就是机电一体化系统。20世纪90年代国际机器与机构理论联合会，给出了这样的定义，机电一体化是精密机械工程、电子控制和系统思想在产品设计和制造过程中的协同结合。因此，又可以说机电一体化就是在机械设计制造及其自动化基础上的发展。 2.2 机械自动化的科学技术 机械设计制造及其自动化是机械技术和电子技术为主体，多门技术学科相互渗透、相互结合的产物，是正在发展和逐步完善的一门新兴的边缘学科，机械自动化使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了以“机械自动化”为特征的发
智能制造基础课程设计说明书物料 控制系统的设计 学院：机械工程学院 专业：机械制造与自动化 班级：机械1802 姓名：陈莉 学号：180101202 指导老师：孙娟
课程设计书 扬州市职业大学机械工程学院 陈莉 2019年5月23日
目录 课程设计任务六物料控制系统 ?课程设计目的： .................................................................................................... ?课程设计器材： .................................................................................................... ?课程设计要求： .................................................................................................... ?I/O对照分配表： .................................................................................................. ?操作步骤： ............................................................................................................ ?程序设计： ............................................................................................................ ?课程设计：............................................................................................ ? 参考文献：............................................................................................
设备设计与选型 7.1全厂设备概况及主要特点 全厂主要设备包括反应器6台，塔设备3台，储罐设备8台，泵设备36台，热交换器19台，压缩机2台，闪蒸器2台，倾析器1台，结晶器2台，离心机1台，共计80个设备。 本厂重型机器多，如反应器、脱甲苯塔、脱重烃塔，设备安装时多采用现场组焊的方式。 在此，对反应器、脱甲苯塔等进行详细的计算，编制了计算说明书。对全厂其它所有设备进行了选型，编制了各类设备一览表（见附录）。 7.2反应器设计 7.2.1概述 反应是化工生产流程中的中心环节，反应器的设计在化工设计中占有重要的地位。 7.2.2反应器选型 反应器的形式是由反应过程的基本特征决定的，本反应的的原料以气象进入反应器，在高温低压下进行反应，故属于气固相反应过程。气固相反应过程使用的反应器，根据催化剂床层的形式分为固定床反应器、流化床反应器和移动床反应器。 1、固定床反应器 固定床反应器又称填充床反应器，催化剂颗粒填装在反应器中，呈静止状态，是化工生产中最重要的气固反应器之一。
固定床反应器的优点有： ①反混小 ②催化剂机械损耗小 ③便于控制 固定床反应器的缺点如下： ①传热差，容易飞温 ②催化剂更换困难 2、流化床反应器 流化床反应器，又称沸腾床反应器。反应器中气相原料以一定的速度通过催化剂颗粒层，使颗粒处于悬浮状态，并进行气固相反应。流态化技术在工业上最早应用于化学反应过程。 流化床反应的优点有： ①传热效果好 ②可实现固体物料的连续进出 ③压降低 流化床反应器的缺点入下： ①返混严重 ②对催化剂颗粒要求严格 ③易造成催化剂损失 3、移动床反应器 移动床反应器是一种新型的固定床反应器，其中催化剂从反应器顶部连续加入，并在反应过程中缓慢下降，最后从反应器底部卸出。反应原料气则从反应器底部进入，反应产物由反应器顶部输出，在移动床反应器中，催化剂颗粒之间没有相对移动，但是整体缓慢下降，是一种移动着的固定床，固得名。 本项目反应属于低放热反应，而且催化剂在小试的时候曾连续运行1000
文件编号：TP-AR-L6709 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 机械设备的安全设计(正 式版)
机械设备的安全设计(正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 为了保证安全生产，必须根据对机械设备的安全 要求，进行安全设计。在设计阶段采取本质安全的技 术措施。本质安全是指一般水平的操作者在判断错误 和误操作的情况下，生产系统和设备仍能保证安全。 一、设备安全设计的主要内容 1．设备本质安全的意义 “安全第一、预防为主”的方针体现在当安全和 生产发生矛盾时，安全是第一位的。所有机械设备必
须符合安全使用要求，在设备的使用寿命期内保证操作者的安全。应该要求操作者正确操作，但是把希望完全寄托在操作者的正确操作是危险的，必须使设备本身达到本质安全。在设计阶段必须考虑各种因素。经过综合分析，正确处理设备性能、产量、效率、可靠性、实用性、先进性、使用寿命、经济性和安全性之间的关系。其中安全性是必须首先考虑的。 不安全的设计会导致不必要的伤害和事故。最好的办法是采纳使用单位包括操作者的建议，不断改进设计，提高设备的安全性。安全设计的目标是产品100%达到质量要求，具有100%可靠性和100%的操作维修安全性。本质安全的设备具有高度的可靠性和安全性，可以杜绝或减少伤亡事故，减少设备故障，从而提高设备利用率，实现安全生产。
目录 第1章绪论 (3) 1.1 课程设计的目的 (3) 1.2 课程设计的要求 (3) 1.3 课程设计的内容 (3) 1.4 课程设计的步骤 (3) 第2章塔体的机械计算 (5) 2.1 按计算压力计算塔体和封头厚度 (5) 2.1.1 塔体厚度的计算 (5) 2.1.2 封头厚度计算 (5)
2.2 塔设备质量载荷计算 (5) 2.2.1 筒体圆筒,封头,裙座质量 (5) 2.2.2 塔内构件质量 (6) 2.2.3 保温层质量 (6) 2.2.4 平台,扶梯质量 (6) 2.2.5 操作时物料质量 (6) 2.2.6 附件质量 (7) 2.2.7 充水质量 (7) 2.2.8 各种质量载荷汇总 (7) 2.3 风载荷与风弯矩计算 (8) 2.3.1自振周期计算 (8)
2.3.2 风载荷计 算 (8) 2.3.3 各段风载荷计算结果汇总 (8) 2.3.4风弯矩的计算 (8) 2.4 地震弯矩计算 (9) 2.5 偏心弯矩的计算 (10) 2.6 各种载荷引起的轴向应力 (10) 2.6.1计算压力引起的轴向应力 (10) 2.6.2 操作质量引起的轴向压应力 (10) 2 2.6.3 最大弯矩引起的轴向应力 (10) 3. 2.7 塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核 (10) 2.7.1 塔体的最大组合轴向拉应力校核 (10)
2.7.2 塔体与裙座的稳定校核 (11) 2.7.3 各危险截面强度与稳定性校核 (11) 2.8 塔体水压试验和吊装时的应力校核 (14) 2.8.1 水压试验时各种载荷引起的应力 (14) 2.8.2 水压试验时应力校核 (14) 2.9 基础环设计 (15) 2.9.1 基础环尺寸 (15) 2.9.2 基础环的应力校核 (15) 2.9.3 基础环的厚度 (15) 2.10 地脚螺栓计算 (16) 2.10.1 地脚螺栓承受的最大拉应力 (16)
超载、超位等危险因素时，进行自动控制并消除或减弱上述危险。安全阀、单向阀、超载保护装置、限速器、限位开关、爆破片、熔断器、保险丝、力矩限制器、极限位置限制器等都是常用的保险装置。 ⑸采用自监测、报警和处理系统。利用现代化仪器仪表对运行中的设备状态参数进行在线监测和故障诊断。当出现异常现象时，能自动报警，发出声、光报警信号，并且动作出应急反应，如自动停机、自动切换到备用设备等。 ⑹采用冗余技术。冗余技术是可靠性设计常采用的一种技术，即在设计中增加冗余元件或冗余（备用）设备，平时只用其中一个，当发生事故时，冗余设备或冗余元件能自动切换。 ⑺采用传感技术在危险区设置光电式、感应式、压力传感式传感器，当人进入危险区，可立即停机，终止危险运动。 ⑻安装紧急停车开关。 ⑼向操作者提供机械关键安全功能是否正常（设备的自检功能）的信息。 ⑽设计程序联锁开关。设计对出现错误指令时，禁止启动的操纵器。这些关键程序只有在正常操作指令下才能启动机械。 ⑾配备使操作者容易观察的，能显示设备运行状态和故障的显示器。 ⑿采用多重安全保障措施。对于危险性大的作业，要求设备运行绝对安全可靠。为了防止出现故障和发生误操作，应采用双重或多重安全保障措施，使设备运行万无一失。 二、可靠性设计 1．可靠性技术和可靠性设计 设备在规定的时期内，在规定的条件下，完成规定功能的能力称为设备的可靠性。可靠性技术已成为提高使用寿命、减少设备故
2.可靠性设计的基本知识 （1）可靠性设计的意义。 可行性设计是可靠性工程的重要组成部分。这里只介绍与机械安全有关的基本知识，以便设备治理职员、安全工作职员能运用所介绍的知识在工作中正确地处理下列题目： ①比较和选择可靠性高的设备； ②对设备故障进行记录、分析，研究故障机理，随时将故障资料反馈给设备设计、制造单位，以便改进设计和进步制造质量，从而进步设备的可靠性； ③针对现有设备在运行中暴露出来的不安全因素，在现有设备上设计一些简单易行、可靠的安全装置，以确保设备的安全运行； ④指导制订进步可靠性、维修性的方案。 （2）可靠度和故障率。 ①可靠性和可靠度。可靠性是评价设备在使用寿命期内可信赖程度的指标。是指设备在规定条件下、规定时间内，完成规定功能的能力。而设备在规定条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率为可靠度。可以用可靠度对设备的可靠性进行具体的试验、丈量和比较，也就是可以对可靠性进行定量的测定和衡量，并加以表示。 a、可靠度研究的对象可靠度研究的对象可以是一个系统、一台设备或其中一个零件。设备是由千百个零件组成的，假如其中一个零件出现故障，有可能使整个设备出现故障；因此研究设备可靠度要从研究零件进手。 b、规定的条件 包括设备所处的作业环境、使用条件和维修条件。 作业环境：温度、湿度、压力、振动、冲击、粉尘、日晒、雨淋等；使用条件：负荷大小和性质，操纵职员的技术水同等； c、规定的时间随着设备使用时间的延长、零部件的磨损、材料的腐
------------------------------------------装订线------------------------------------------ 综合课题说明书 题目传动系统测绘与分析 机电工程系机械设计专业04机43 班 完成人xx 学号xxxxxx 同组人xx、xxx…… 指导教师XX 完成日期200x 年x 月xx 日 XX机电工程学院
目录 课题任务书 (1) 一、减速器结构分析 (1) 1、分析传动系统的工作情况 (1) 2、分析减速器的结构 (2) 3、零件 (3) 二、传动系统运动分析计算 (7) 1、计算总传动比i；总效率 ；确定电机型号 (7) 2、计算各级传动比和效率 (9) 3、计算各轴的转速功率和转矩 (9) 三、工作能力分析计算 (10) 1、校核齿轮强度 (10) 2、轴的强度校核 (13) 3、滚动轴承校核 (17) 四、装备图设计 (18) 1、装备图的作用 (18) 2、减速器装备图的绘制 (19) 五、零件图设计 (22) 1、零件图的作用 (22) 2、零件图的内容及绘制 (22) 参考文献 (25)
04机电综合课题任务书 学号：xxx 姓名：xxx 指导教师：xx 同组姓名：xx、xxx、xxx、xx、xx 一、课题：机械传动系统与分析 二、目的 综合运用机械设计基础、机械制造基础的知识和绘图技能，完成传动装置的测绘与分析，通过这一过程全面了解一个机械产品所涉及的结构、强度、制造、装配以及表达等方面的知识，培养综合分析、实际解决工程问题的能力，培养团队协作精神。 三、已知条件 1．展开式二级齿轮减速器产品（有关参数见名牌） 2．工作机转矩：300N.m，不计工作机效率损失。 3．动力来源：电压为380V的三相交流电源；电动机输出功率 P=1.5kw。 4．工作情况：两班制，连续单向运行，载荷较平稳。 5．使用期：8年，每年按360天计。 6．检修间隔期：四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修。 7．工作环境：室内常温，灰尘较大。 四、工作要求 1．每组拆卸一个减速器产品，测绘、分析后将零件装配复原，并使用传动系统能正常运转。 2．每组测绘全部非标准件草图（徒手绘制），并依据测量数据确定全部标准的型号。 3．每组一套三轴系装配图（每人一轴系）。 4．各人依据本组全部零件测绘结果用规尺绘制减速器装配图、低速级大齿轮和输出轴的零件工作图。 5．对传动系统进行结构分析、运动分析并确定电动机型号、工作能
自动化设备本质上是具有一连串特定动作的生产机械，在工业生产过程中为企业提供了高效、持久的生产力，把工业生产人员从重复、单一、高强度的劳动中解放出来。但是，相对人工而言，自动化设备对于突发情况的反应分析能力较差，因此各种因素导致的安全事故屡见不鲜。这也要求设计人员在进行自动化设备的安全控制设计的过程中，要尽可能全面地考虑到实际生产中可能出现的问题，对设计中存在的不足进行改进优化。在确保自动化设备操作安全的前提下，提高自动化设备安全生产效率，为客户设计出具有安全保障的生产设备。 1机械设计自动化设备的安全控制遵循的基本原则 1．1保证安全性及稳定性原则。安全性及稳定性是机械设备最重要的指标之一，其是否达标直接决定了机械设备的质量高低。因此，研发人员在进行机械设备的总体设计阶段，要把控整体的设计流程，增加机械设备的自动化程度，以此提高对安全风险的把控能力。对于设备管理人员而言，保证机械设备的安全性及稳定性更为重要。在开展安全控制工作时，需要依据国家安全部门对行业的质量安全标准以及企业内部的安全控制行为规范，结合现场的实际情况，保证自动化设备安全生产运行。1．2保持技术的先进性。科技的发展催生出了自动化技术，自动化设备安全控制的发展自然也离不开科学技术的支持。从瓦特发明蒸汽离心式调节器，第一次实现设备的自我调节;到20世纪20年代电子式控制器的广泛应用，实现了自动化设备的功能多样化;再到现在智能技术和知识工程的普遍应用，现代的自动化装置及系统具有极强的环境适应能力和交互能力、复杂行为的控制能力、高智能的决策行为。［1］自动化设备安全控制的每一次突破性发展都是伴随着科技的进步而发生的。所以在对机械化设备安全控制的设计优化过程中，需要积极吸收利用先进的科学技术，提升机械设计自动化安全控制的能力，推动我国的自动化设备的安全控制水平向前稳步发展。1．3保证自动化设备的使用功能。机械自动化设备之所以在工业生产中被大量使用，主要原因就是其在解放劳动力降低生产成本的同时，还能保证生产质量和效率。设备的使用功能是其最根本的设计依据。研发人员在进行安全控制设计时，要依据设备的使用要求，充分考虑实际使用过程，在主体结构中贯彻安全控制的理念，完善自动化设备的总体框架设计，保证自动化设备的安全稳定运行。在保障现场操作人员的安全的同时，尽可能提高设备的生产效率和质量，为企业提供更先进的生产力，为员工提供更可靠的安全保障。 2提高机械自动化设备安全控制的具体建议 2．1充分考虑潜在的安全风险。就目前而言，机器彻底取代人工还是不可实现的。在自动化生产过程中，人工辅助流程必不可少，而安全风险多数隐藏于此。研发人员在研发流程就要充分了解自动化设备在实际生产过程中的每一个动作，全面到考虑各种情况，构建人工安全监测模块，对整个生产过程进行全面监测，遇到突发问题可以及时预警并紧急制动所有动作，优先保障现场工作人员的人生生命安全。现场管理人员也要对操作人员做好安全操作培训，制定现场安全规范，尽量减少因违规操作而造成安全事故的风险。2．2积极学习吸收先进技术。作为科技发展的产物，自动化设备的发展离不开先进的科技生产力。对于自动化设备而言，安全稳定但权控制系统极为重要。因此利用先进的科学技术是提高自动化设备安全控制能力的重要方式。伴随着现代科技的飞速发展，人工智能技术日趋完善，自动化系统的判断决策能力也随之越来越强，自动化设备的安全控制系统同样也需要与时俱进，与人工智能交互系统相结合，使自动化设备遇到故障的时候能够简单的诊断故障原因并做出一定的修复，保证机械设备运行的安全、稳定，这也是今后机械设计的发展方向。［2］2．3建立完善的安全风险评估体系。在自动化设备不断发展完善的几百年里，无数的研发人员积累了丰富的经验和教训。当代设计人员应该吸取前辈的经验教训，结合现场实际情况，建立一个安全风险评估体系增强对设备的管理。对自动化设备进行安全风险评估，需要对潜在的的安全隐患进行全面合理的分析，不断地改进优化评估中发现的安全风险，提高自动化设备的安全控制能力。对具体的生产设备进行评估，需要由相关的专业技术人员进行。只有对生产流程极为熟悉并且对生产标准相当了解，才能评估出自动化设备中存在的安全问题，依此才能对设备进行改进良与优化，全面提升自动化生产设备的安全性与可靠性。2．4选用安全稳定的机构部件。设备生产的稳定性直接关系到现场生产的安全系数。自动化设备出现故障会给现场操作人员带来不可预防的安全隐患。研发人员在设计环节要充分考虑各个机构的耐久性与稳定性，尽可能采用简单稳定的机械结构，降低因为结构不稳定而导致设备故障的几率。零部件的选择也应以耐久稳定为第一原则，不能因小失大，因为成本、采购周期等因素而选用低质量高风险的零部件，这样才能为社会设计出安全的自动化设备。 3总结 机械自动化设备极大提升了社会的生产效率，设备的安全问题不能因此而受到忽视。伴随着技术科技的发随着科技的逐渐进步，生活中自动化设备的应用也越来越广泛，因此设备的安全控制管理越发重要起来。在对机械自动化设备的安全控制管理工作中，要按照行业标准进行全面的评估分析。在对机械总体设计的过程中，要满足机械功能的使用要求需求，引用尖端的科技，坚定地的贯彻安全性和可靠性原则，建立出完整的安全风险评估体系，才可以持续提高自动化设备的安全稳定，促进我国自动化机械设计水平的长久发展。 参考文献: ［1］王锋涛．机械设计自动化设备的安全控制管理［J］．价值工程，2017，36(32):44-46． ［2］黄文康．机械设计自动化设备的安全控制管理［J］．设备管理与维修，2018(12):15-16．
自动化机械设备设计和研发流程 引言 近年来，由于我国计算机技术获得了较为迅速的发展且越来越广泛地被应用到了各行各业之中。加强当前机械设备设计过程之中工作的合理性和科学性，开展具有高度规范性水平的工作，已经越来越成为当前设计研发机械设备整体技术水平提升的一个重要影响因素。因此，在对机械设备开展设计和研发工作的过程中，不论是企业的管理部门还是工作人员都应该对其过程予以高度的重视，以此来更好的提升机械设备设计研发工作的整体性生产效率。 1自动化机械设备设计的主要原则 1.1自动化机械设备设计的技术性原则 自动化机械设备的技术性原则说的主要是在正式对机械设备进行设计开发和制作的过程之中其必须要达到具体规定出的技术性规范标准。而在这一过程之中技术性规范标准的达到不仅仅指的是一方面的标准，在这一过程之中主要包括了静态技术标准和动态技术标准两方面。其中，自动化机械设备的静态技术标准主要包括了功率、强度和使用寿命等各方面的内容；而关于自动化机械设备的动态技术标准它主要包括了耐热程度、稳定性和抗磨损程度等等。因此，相关技术工作人员在正式开展自动化机械设备设计工作的时候，他们需要在能够遵从相关设计技术标准的前提下来开展后续的工作，这样也才能够在最大限度上保证技术设备的准确性。 1.2自动化机械设备设计的标准化原则
自动化机械设备设计的标准化原则说的主要是需要让自动化机械设备设计工作开展过程之中的各项工作都能够达到行业内部所规定的标准和规范。同上述技术性标准原则一样，在执行自动化机械设备设计的标准化原则的过程中，同样需要将设计过程之中的各个流程从两个方面来进行具体性的分析，而标准化原则的这两个方面分别是概念化标准和方法化标准两个方面。首先从概念化标准这一方面来看，它详细的要求了在对自动化机械设备开展设计工作的过程中涉及到一些专业化名词或者实际量单位的时候，工作人员应该在最大的限度上让其达到设计标准。而方法化标准说的主要是在进行设计工作开展的过程之中会涉及到相关的实验开展和测量工作，而这些工作的开展都必须在所给的特殊区域内部来进行完成，还需要按照具体流程之中的方法规范来严格的执行和完成，从而在最大的限度上保证既能够对标准化原则进行执行，也能够有效地对机械设备的使用性能进行保障。 1.3自动化机械设备设计的安全性原则 自动化机械设备设计的安全性原则说的是在正式开展设计工作的过程中，需要对工作人员以及设备的安全性进行高度的严格要求和保障。而在对设计工作进行执行的过程之中需要尽可能地做到以下要求：首先是工作人员要尽可能地去保障零件的安全性能。在对自动化机械设备开展设计工作之前，工作人员需要让设备各个部位零件的质量都能够达到国家所规定的具体标准，以更好地保证设备在投入使用和安装的过程之中不会发生断裂和过度变形的现象。其次，工作人员在开展自动化机械设备设计的过程之中还需要对其自身的生命财产安全进行保障。在正式开
实现机械安全的措施 机械设备安全应考虑其"寿命"的各阶段，包括设计、制造、安装、调整、使用（设定、示教、编程或过程转换、运转、清理）、查找故障和维修、拆卸及处理；还应考虑机器的各种状态，包括正常作业状态、非正常状态和其他一切可能的状态。决定机械产品安全性的关键是设计（机械产品设计和制造工艺设计）阶段采用安全措施，还要通过使用阶段采用安全措施来最大限度地减小风险。不同阶段的安全措施可用图2-1表示。 由设计者采取的安全措施本质安全技术 (直接安全措施) 安全防护 (间接安全措施) 使用信息 (指示性安全措施) 附加预防措施提供个人防护装备安全培训教育 安全规章制度 安全监察由用户采取的安全措施 图2－1 实现机械安全的阶段和安全措施 1．由设计者采取的安全措施 （1）本质安全技术。这是指在机械的功能设计中采用的、不需要额外的安全防护装置而直接把安全问题解决的措施，因此也称为直接安全技术措施。本质安全技术是机械设计优先考虑的措施。 （2）安全防护。直接安全技术措施不能或不完全能实现安全时，必须在生产设备总体设计阶段设计出一种或多种专门用来保证人员安全
的装置，也称为间接安全技术措施。 （3）使用信息。本质安全技术和安全防护都无效或不完全有效的那些风险，可通过使用文字、标记、信号、符号或图表等信息，向人们作出说明，提出警告，并将遗留风险通知用户，局称指示性（说明性）安全技术措施。 （4）附加预防措施： ①着眼紧急状态的预防措施。如急停装置、陷入危险时的躲避和援救保护措施； ②附加措施，如机器的可维修性、断开动力源和能量泄放措施；机器及其重型零部件容易而安全的搬运措施、安全进入机器的措施、机器及其零部件稳定性措施等。 2．由用户采取的安全措施 （1）个人劳动防护用品。个人防护用品是保护劳动者在机器的使用过程中的人身安全与健康所必备的一种防御性装备，在意外事故发生时对避免伤害或减轻伤害程度能起到一定的作用。按防护部位不同，劳动防护用品可分为九大类：安全帽、呼吸护具、眼防护具、听力护具、防护鞋、防护手套、防护服、防坠落护具和护肤用品。使用个人劳动保护用品时应注意： ①根据接触危险能量的作业类别和可能出现的伤害，按规定正确选配。该用的一定要坚持佩戴，不该用的坚决不用，否则不但没有保护作用，还可能造成不应有的危害。
设计参考数据
目录 一、塔体的设计条件 (3) 二、按计算压力计算塔体和封头厚度 (4) 三、塔设备质量载荷计算 (4) 四、风载荷与风弯矩计算 (6) 五、地震载荷计算 (10) 六、偏心弯矩计算 (11) 七、各种载荷引起的轴向应力 (11) 八、筒体和裙座危险截面的强度性校核 (13) 九、塔体水压试验和吊装时的应力校核 (16) 十、基础环设计 (17) 十一、地脚螺栓计算 (19) 十二、筒体与封头联接法兰的选取 (20) 十三、主要符号说明 (22) 十四、个人总结 (24) 参考文献 (27)
一、塔体的设计条件 1、塔体的内径2000i D m =，塔高近似取40000H mm =； 2.计算压力0.9c P Mpa =，设计温度150℃； 3、设置地区：基本风压值0q =300N/m 2，地震设防烈度8度，设计基本地震加速度0.2g ，地震分组为第二组；场地土类：I 类，地面粗糙度B 类。 4、塔内装有N=70层浮阀塔盘，塔盘间距450mm ，每层塔板上每块塔盘上存有介质高度为90w h mm =，塔板上介质密度为800kg/m 3； 5、塔壳外表面层100mm ，保温层材料的密度300kg/m 3。 6、沿塔高每10层塔盘开设一个人孔，人孔数为7个，相应在人孔处安装平台为，平台宽1.0m ，单位质量150kg/㎡，包角180°。 7、塔体与裙座间悬挂一台再沸器，其操作质量为3800e m kg =，偏心距e=2000mm ； 8、塔体与封头材料选用Q345R,其中 5 []170a , [ ] 170M P a , 345 t s M P M p a E σσσ====?，裙座材料选用Q235-B 。 9、塔体与裙座厚度附加量C=3mm ，裙座厚度附加量3mm 。塔体与裙座对接焊缝，塔体焊接接头系数0.85φ=。 对该塔进行强度和稳定计算。
机械设计规范 （仅供内部使用，严禁外泄） （共19页） 编写：＿＿＿＿＿＿＿＿校对：＿＿＿＿＿＿＿＿审核：＿＿＿＿＿＿＿＿批准：＿＿＿＿＿＿＿＿ 2012年11月01日
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目录 1主题内容与适用范围 (1) 2目的 (1) 3规范性引用文件 (1) 4结构设计 (2) 4.1设计原则 (2) 4.1.1确保结构件功能的实现 (2) 4.1.2良好的结构工艺性 (2) 4.1.3保证结构强度、刚度 (2) 4.1.4便于装配、使用、维修和操作安全 (2) 4.1.5防盗功能 (3) 4.1.6标准化、模块化 (3) 4.1.7小型化 (3) 4.1.8外形美观 (3) 4.2材料选择 (3) 4.2.1材料选择准则 (3) 4.2.2常用材料及性能 (4) 4.2.2.1碳素结构钢 (4) 4.2.2.2不锈钢 (4) 4.2.2.3铝合金 (4) 4.2.2.4铜合金 (5) 4.2.2.5弹簧钢 (5) 4.3尺寸设计 (5) 4.3.1插件式机箱 (5) 4.3.1.1机箱尺寸 (5) 4.3.1.2插件面板 (6) 4.3.1.3横梁 (6) 4.3.1.4挂耳 (7) 4.3.2机箱把手 (7) 4.3.3支架类和钣金、压铸箱体 (7) 4.4箱体内元器件的排列布局 (7) 4.5标准件选择准则 (7) 4.6钣金件设计准则 (7) 4.7焊接设计准则 (9) 4.8装配设计准则 (10) 4.9表面处理 (10) 5结构件表面印字 (11) 5.1丝印 (11) 5.2金属蚀刻 (11) 6铭牌设计 (12)
7车载产品包装 (12) 7.1包装纸箱 (12) 7.2包装泡沫 (13) 7.3包装木箱 (13) 8公差设计 (13) 8.1利于提高精度设计 (13) 8.2公差等级选择 (13) 8.2.1形位公差 (13) 8.2.2尺寸公差 (13) 8.2.2.1机械结构件 (14) 8.2.2.2包装泡沫 (15)
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 机械安全技术措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-7020-97 机械安全技术措施(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1.采用本质安全技术 (1)避免锐边、尖角和凸出部分。在不影响预定使用功能的前提下，机械设备及其零部件应尽量避免设计成会引起损伤的锐边、尖角以及粗糙的、凸凹不平的表面和较突出的部分。金属薄片的棱边应倒钝、折边或修圆，可能引起刮伤的开口端应包覆。 (2)安全距离的原则。利用安全距离防止人体触及危险部位或进入危险区，是减小或消除机械风险的一种方法。在规定安全距离时。必须考虑使用机器时可能出现的各种状态、有关人体的测量数据、技术和应用等因素。 (3)限制有关因素的物理量。在不影响使用功能的情况下，根据各类机械的不同特点，限制某些可能引起危险的物理量值来减小危险。例如，将操纵力限制
到最低值，使操作件不会因破坏而产生机械危险；限制运动件的质量或速度，以减小运动件的动能；限制噪声和振动等。 4)使用本质安全工艺过程和动力源。对预定在爆炸环境中使用的机器，应采用全气动或全液压控制系统和操纵机构，或“本质安全”电气装置，也可采用电压低于“功能特低电压”的电源，以及在机器的液压装置中使用阻燃和无毒液体。 2.限制机械应力 机械选用材料的性能数据、设计规程、计算方法和试验规则，都应该符合机械设计与制造的专业标准或规范的要求，使零件的机械应力不超过许用值。保证安全系数，以防止由于零件应力过大而被破坏或失效，避免故障或事故的发生；同时，通过控制连接、受力和运动状态来限制应力。 3.材科和物质的安全性 用以制造机器的材料、燃料和加工材料在使用期间不得危及操作人员的安全或健康。