林業機械的安全性設計探索

孫躍先

摘 要：林業機械安全性設計問題由來已久，對林業機械設備的應用影響巨大，是現階段林業機械運行與使用所面臨的主要問題。在近期的林業機械設備應用中，其安全事故問題的頻繁，使該問題的解決勢在必行，成為推動林業機械作業邁向標準化與安全化發展的有效途徑，同時是建立林業機械安全應用機制的首要條件。

關鍵詞：林業機械；安全性；設計

近年來，林業系統發展速度的逐步加快，使機械設備應用在林業環境管理等方面始終發揮著重要的實際作用，成為我國現階段提高林業系統實際工作效益的重要基礎。在此過程中林業機械應用的安全性問題逐步凸顯，成為影響機械設備在林業工作開展中有效應用的重要要素，同時對于完善現有林業機械發展體系也具有不可替代的重要作用。

一、林業機械結構的主要特點

林業機械承擔著植被保護、植樹造林、幼苗撫育等重要任務。在林業機械中，一般多選擇以發動機為主要的動力提供，帶動機械內部軸結構高速轉動或者往復運動。由于林業機械運轉速率較快，如果設計不夠合理，會對作業人員人身安全產生較大的威脅，極易出現安全事故。因此，林業機械必須做好安全性設計，保證作業人員的人身安全。

二、林業機械安全性設計的關鍵

1.林業機械安全性設計的基本原則

（1）林業機械零部件

林業機械安全性設計時，必須保證其零部件的強度、剛度滿足使用需求，才能確保機械在使用時的穩定性，不會因為零部件設計不規范出現安全隱患。

（2）林業機械整體設計

林業機械在進行整體設計的過程中，必須落實安全性設計，保證機械的整體設計符合現階段林業機械使用的安全要求以及可靠性，其次，林業機械在使用過程中排放的有害物質需要精確計算，不得超過污染物排放標準中的相關要求。

（3）安全人機工程

林業機械安全性設計需要認真執行安全人機工程的原則，以降低上機作業人員腦力消耗、體力消耗為目標，盡可能避免作業人員在精神緊張狀況下操作機械進行作業。

（4）安全性設計評價

如果經濟利益與安全技術措施出現了不可調和的矛盾，必須優先考量安全技術的要求，結合實際情況選擇安全技術措施的應用。

2.林業機械安全性設計的一般要求

（1）林業機械設計完成后，必須規定其使用壽命，并做好定期的維護與檢修，及時的發現機械設備中可能存在的安全隱患。根據使用環境的不同，機械設備需要具備相應的適應能力，才能提高林業機械使用時的安全系數。

（2）林業機械在設計完成后，必須保證機械設備中各項零部件在規定的使用環境、使用壽命中不會出現破碎、斷裂等情況。

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

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

（5）林業人員在實際機械操作時，必須保證作業區間光照良好，嚴禁在光線不足的情況下作業。

（6）林業機械設備中，相對運動的部分需要定時補充潤滑油，避免材料之間出現不必要的磨損。

（7）林業機械在使用過程中，必須控制振動噪聲在規定范圍以內。

（8）林業機械制作完畢后，必須涂上安全色。

三、林業機械安全性設計的特殊要求

林業機械的安全性設計涉及的領域較多，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不會對作業人員產生較大的損害，但是長遠下來會對作業人員身心健康產生較大的不可逆性損害，部分影響因素可能短期內就會對作業人員產生直接的傷害。

1.生理、心理健康方面安全性設計

（1）噪聲

林業機械設備運行噪音相對較大，同時存在著一定的傳導性，對于周邊林業作業人員及操作人員均產生較為嚴重的影響。林業設備產生噪音的原因相對較多。首先是來源于環境方面的因素，由于林業作業環境相對復雜，在噪音產生后，通常會受環境影響而進一步放大，相關技術操作人員長期在該環節下進行作業操作，必然產生一定的生理健康問題，從而影響到機械設備運行效果。其次是林業機械設備設計問題，通常在靈液機械設備運行過程中，主要考慮設備應用便捷性及直接反應安全性，而未將噪音問題充分的考慮在內，及時在后期加裝實際的除噪設備，也僅能夠將實際噪音下降20分貝左右，完全無法起到實際的降噪效果。為能夠有效的解決該問題，需在設計方面提高林業機械設備運行降噪處理效果，采用隔絕降噪及物理降噪方法來降低噪音的產生，以此有效的對噪音問題加以解決。

（2）振動

機械振動在林業機械設備運行中較為常見，其產生的原因相對較多，對于設備運行的影響極大，同時也對操作及作業人員的基本生命安全構成威脅。林業機械設備安裝主要采用合金及鋼化部件，該類部件雖結構強度較好，但摩擦力相對較低，長期的振動環境易使設備內部部件連接出現較為嚴重的松動狀況，一旦在運行前未能對設備進行及時的檢查，則極易導致設備運行安全事故的發生，為此，需在機械設備設計的初期階段，提高設備運行穩定性，并做好抗振及隔振設計，將振動力限制在設備以內，并及時將振動力進行高壓釋放，從而達到提高設備運行安全性的基本目標。

2.機械性能安全性要求

（1）起動、怠速以及翻轉性能

機械的起動、怠速以及翻轉性能不僅對機械的操作性有著一定的影響，還與使用安全性有關。作業人員在使用機械的時候，如果出現意外、怠速或者機器翻轉等情況導致機械停機，如果不能迅速將機械再次起動，極易出現機械失控的情況，進而出現各種不可控的事故。

（2）離合器接合性能

必須保證離合器的接合可靠、分離徹底，根據安全性設計要求，規定離合器的最低接合轉速。如果在使用過程中離合器轉速超過的規定轉速仍然無法接合，就會影響機械動力的傳遞，導致作業人員在操作機械時存在不安全因素。如果在使用過程中離合器轉速未達到規定轉速便實現接合，那么也會對作業人員產生一定的損害。

3.安全保護裝置

林業機械根據工況的不同，需要安置不同的安全保護裝置，保證安全保護裝置性能的可靠，才能起到保護作業人員人身安全的作用。例如，在發動機上可以設置鎖定裝置，保證發動機的轉速控制機構安全可靠，避免出現操作失誤引起的設備失控，威脅作業人員的人身安全。

四、結語

林業機械安全性不容忽視，是影響林業作業質量的重要要素，同時對于確保林業作業人員的實際安全也起到一定的幫助作用，是現階段林業機械設計所需研究與解決的主要問題之一。林業機械安全性問題不僅來源于機械的物理運行安全，同時設備應用的外部要素也對林業機械安全產生影響，因此林業機械安全性問題的解決應從不同的角度及多個方面看問題，以便于保證林業機械安全設計的全面性。

參考文獻：

[1] 趙海波.試論林業機械的安全性設計[J].科技創新與應用，2015（19）.endprint