农业机械问题的研究和分析

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1建立农机事故因果分析图

根据中华人民共和国中央人民政府网的资料，2010年1～12月，累计发生在国家等级公路以外的农机事故812起，死亡214人，受伤517人，直接经济损失865.13万元，农机事故对农民的生命和财产损伤较大，具体数据见表1。统计显示导致事故的主要原因为操作失误、无证驾驶、无牌行驶和其它原因，具体数据见表2。其中操作失误和违规操作为引起农机事故的主要原因。综合以上数据并对常见农机事故的分析，操作者、环境、机器等因素对农机事故的影响作用较大。运用安全系统工程的方法和原则，综合考虑操作者、环境、机器等因素对农机事故的影响，建立图1农机事故因果分析图。安全系统工程(SafetySystemEngineering)是采用系统工程的原理和方法，识别、分析和评价系统中的危险性，并根据其结果调整工艺、设备、操作、管理、生产周期和投资费用等因素，使系统所存在的危险因素能得到消除或控制，使事故的发生减少到最低程度，从而达到最佳安全状态。利用安全系统工程方法能消除危险，防止灾害，避免损失，保证人身财产安全。

2对引起农机安全事故的原因进行分析和改进

根据因果分析图，结合人机工程学理论和事故分析数据，从操作者、机器、环境和其他、可持续发展四个方面研究提高农机安全的措施和注意事项。人机工程学应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法，对人体结构特征和机能特征进行研究。研究系统中人与其他组成部分的交互关系的学科，运用其理论、数据和方法进行设计，应达到系统工效优化及人的健康、舒适的目的。

2.1操作者

机器操作者在作业中起到很重要的作用，如果遇险时处置得当，能大事故化小、小事故化了。农业机械的使用者为农民，整体文化程度不高，安全意识薄弱。为了安全、高效地使用产品，避免事故可从以下几方面预防：2.1.1加强农机操作人员的培训，提高使用者的安全意识。通过教育和培训，无论是农场主还是一般农民，知识比之前丰富，能够掌握现代化的农业机械和各种车辆的使用、维护和修理，懂得使用计算机等先进的信息和通信工具，具备环保、园艺、法律等多种学科专业知识，不仅工作质量好、工作效率高，而且由于人的素质高、修养好，眼界开阔，为生产结构调整、技术选择和决策等提供了理论依据，克服盲目性和无计划性，使农业生产率大大提高。禁止无培训和认知能力有限的危险人员进行操作，例如儿童、老年人不应操作农机。2.1.2机器结构应简单，便于操作。对危险和容易出现事故的部位，要做相应的安全防范措施并且用颜色、符号、文字等进行警示。可参照人体各部位活动范围进行隔离，避免误触、碰事件的发生。2.1.3操作机器时应注意力集中，如果身体状态不好或饮酒、用药等情况下不应操作机器。应严格按操作规程进行操作，不能自己简化操作规程。了解常见事故的预防和处理方法，避免出了事故时处置不当造成更大的损失。2.1.4避免维修中的危险操作，维修时应保证机械的稳定和安全，避免触电和绞入事故。例如不用钢丝绳吊挂重物，避免车辆支撑不当等操作。2.1.5产品说明书应该简单、通俗易懂，避免使用大量的专业术语和生字词。可使用图片、动画、视频等现代化手段帮助农民了解和使用机器。

2.2机器方面

机器是为人服务的，应该避免机器设计上的失误。人为操作失误问题可通过培训等解决，而设计缺陷则必将导致事故的发生。为了让操作者安全使用农机，从以下几个方面提高机器的安全性能：2.2.1设计时尽量多做安全保护方面的设计，把安全问题的任务尽量交由机器完成，因为农民安全意识低，认知水平不高，常常违规操作。例如为粉碎机设计并安装适当的阻挡装置和传感器等，就可以避免铡手事故，一旦人手伸入机器，机器自动停止运行。2.2.2机器的设计应符合人机工程学。机器应符合人体尺寸和人体施力习惯，要有良好的主从协调关系，符合人的自然行为倾向。人在操作机器时应处于适宜的体位上，从而避免产生疾病。例如方向盘的尺寸要符合人体手部和肩宽等人体尺寸。2.2.3各种操作器和仪表按钮等尽量少并且简单直观，方便农民识别和操作。农机具设计中也可加入个性化和时尚化元素，符合年轻人的需求。2.2.4建立覆盖面比较广泛的维修服务点。要充分考虑到产品的日常维护和修理问题，简单问题使用者自己维修即可，复杂问题要送到维修站。对于一些不好维修的零件，可做成不需要维修，直接更换或终身不需维修的形式。2.2.5保持机器处于良好状态，尤其要注意保持制动系统、转向、行走系统等技术状态的良好。定期对机器进行检修，不要等机器出现故障再维修。

2.3环境和其它

环境对农机使用的安全也有很大影响。农机的工作条件差，而且常在恶劣气象条件下工作。这些我们在设计和使用农机时要充分考虑。从以下几个方面提高机器的安全性能，把环境的不良影响减到最少：2.3.1机器要有足够的强度，要坚固耐用，质量合格。机器要有长期运转的可靠性，不能经常出故障影响工件。有的机器农民刚拉回家，零件就松、掉了，工作几天零件就有损坏。2.3.2考虑自然环境和气候的影响，雨、雪、温度、湿度、风沙、土壤等对机器都有不同程度的影响，如不重视将会引起事故。例如北方冬季寒冷、路面结冰，所以应加强防冻、防滑设置。为了防止轮毂中进入沙子，在轮外侧设计一端盖。2.3.3注意周围的儿童老人等的影响，严禁少儿从事与机械有关的作业，操作者离开农业机械，必须停车，并有专人守护，避免少儿模仿大人动作，发生事故。路过村舍时应注意小孩是否在农业机械前后乱窜，爬车、吊车、追车，履带车必须有人护行。2.3.4路面和场地情况不好的时候使用机械要注意操作。雨季和冬季路面摩擦系数低，车辆制动效果差，易发生事故。因此，雨、雪天气需要提高警惕性和安全意识。对可能出现的状况要有应对措施，如在湿滑路面上不得高速行驶，遇侧滑时应减小油门、方向盘转向侧滑一方。2.3.5其他不可抗拒的突发事件也会对农业机械有影响，例如：地震、火灾等。工作环境的干扰因素等也会引起事故，例如噪音、光线、粉尘等都会对安全性有影响，工作时要有相应的防护措施。

2.4绿色设计和可持续发展

除了以上各因素还要考虑到绿色设计和可持续发展，为我们的后代创造良好的生活环境。在设计时应贯彻以下绿色产品设计准则：2.4.1注意产品的节能省料，包括产品制造过程、使用阶段乃至最终处置阶段，都应考虑最大限度地节约能源和节省材料。2.4.2尽量采用模块化设计，尽量减少构成产品的零件数。产品结构的模块化，有利于产品的维护、升级和重用。2.4.3应将价值高的零部件布置在易于分离的部位，尽量将无法回收的零部件集中布置，方便回收。应将有毒或有害材料制成的零部件布置在易于分离的部位，减少拆卸时对人体和环境的负面影响。2.4.4尽量避免采用镶嵌结构，如塑料零件中嵌入金属件，因为塑料可回收，加入金属增加回收难度和纯度。减少接线数量和接线长度，长电线、电缆拆卸不便。2.4.5避免机器对生态系统的损害。例如某型号割草机使用效果很好，但是使用过程中会破坏草场，因此被淘汰。综上所述，在农机的使用和设计过程中要充分考虑到人、机、环境等因素对机械安全的影响。在农机设计和生产过程中充分利用安全系统工程学、人机工程学理论、生理学、心理学和其他相关学科知识，以获得高效率和安全保障，避免农机事故的发生，让农民作业时更加安全。

本文作者:王英利工作单位:呼伦贝尔学院