机械作业安全试题及答案

机械作业安全试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.在机械加工车间，操作车床时必须佩戴的防护用品是A.棉纱手套  B.防割手套  C.安全眼镜  D.耳塞答案：C解析：车床高速旋转，切屑飞溅，安全眼镜可防止眼部伤害；棉纱手套易被卷入，防割手套用于搬运锋利件，耳塞仅降噪。2.某铣床主轴转速n=1200

r/A.100

m/min答案：D解析：v=3.液压系统突然失压，最可能触发哪类机械伤害A.卷入  B.剪切  C.坠落  D.爆炸答案：C解析：失压导致夹持机构松开，工件或刀具坠落砸伤。4.下列哪项不是机械上锁挂牌（LOTO）三要素A.隔离能量  B.上锁标识  C.测试零能态  D.通知班组长答案：D解析：LOTO核心为隔离、上锁、测试，通知属管理流程而非技术要素。5.砂轮安全线速度公式=中，E代表A.弹性模量  B.破裂能密度  C.动能  D.势能答案：B解析：E为砂轮材料单位体积破裂能，ρ为密度，为安全线速度上限。6.某压力机离合器失效，滑块意外下落，此时最先动作的安全装置应是A.光电保护  B.双手按钮  C.机械刚性挡块  D.急停按钮答案：C解析：刚性挡块可在失压瞬间物理支撑滑块，其余需电气响应时间。7.对机器人作业区进行风险评价时，ISO10218要求的最小安全距离S计算式为A.S=K×T+C答案：A解析：ISO公式S=K×T+C，8.下列关于切削液使用错误的是A.镁合金可用水基液  B.长期接触可致皮炎  C.需定期测pH  D.废液应分类回收答案：A解析：镁遇水产生氢气，易爆炸，应使用矿物油基液。9.某链条传动防护罩开口宽度12

A.50

mm  B.100

答案：C解析：开口12mm对应手指，ISO13857表3给出最小120mm。10.机械安全等级PLe对应平均危险失效时间MTTFd需A.≥30年  B.≥50年  C.≥70年  D.≥100年答案：D解析：ISO13849-1表8，PLe要求MTTFd高，≥100年。11.某剪板机刀片间隙δ与板厚t关系为δ=(0.05A.0.3

mm  B.0.6

答案：B解析：0.1×12.下列哪项不是机械噪声的工程控制措施A.加装消声器  B.隔声罩  C.佩戴耳罩  D.减振垫答案：C解析：耳罩属个体防护，非工程控制。13.某伺服压力机额定能量E=2

kJA.4.5

m/s  B.6.3答案：A解析：E=14.机械安全颜色中，表示强制佩戴防护用品的是A.红色  B.蓝色  C.黄色  D.绿色答案：B解析：GB2893规定蓝色为指令。15.某自动线采用安全扫描仪，其最小检测物体直径为30

A.10

mm  B.14

答案：B解析：ISO13855要求分辨率≤最小物体直径/2，30/二、多项选择题（每题3分，共30分，多选少选均不得分）16.导致机械臂意外启动的能量源包括A.残余液压  B.储能电容器  C.重力势能  D.压缩弹簧  E.静电答案：ABCD解析：静电能量极低，不足以驱动臂。17.关于砂轮安装，正确的做法有A.敲击听声判断是否裂纹  B.法兰盘软垫直径≥砂轮直径1/3  C.螺母拧紧方向与旋转相反  D.首次空转≥5min  E.砂轮平衡等级应达G2.5答案：BCDE解析：敲击仅粗检，需浸水超声探伤。18.下列属于机械危险事件的是A.皮带断裂甩出  B.冷却液喷溅  C.机器人轴超限  D.程序死循环  E.电机绝缘老化答案：ABC解析：D为软件故障，E为电气老化，非直接机械事件。19.某冲床设置光幕保护，其安全距离需考虑A.光幕响应时间  B.制动器减速时间  C.人体侵入速度  D.模具闭合高度  E.材料厚度答案：ABC解析：距离公式仅与响应、制动、侵入速度相关。20.关于LOTO上锁装置，符合OSHA要求的有A.唯一钥匙  B.标明作业人  C.可多人共锁  D.允许班组长代挂  E.解锁需签字确认答案：ABCE解析：禁止代挂，必须本人。21.下列哪项可降低机器人协作作业风险A.功率力限  B.安全皮肤  C.激光扫描  D.降速运行  E.提高刚度答案：ABCD解析：提高刚度增加冲击伤害。22.某车床出现连续崩刃，可能原因A.进给过大  B.刀具负前角  C.材料硬度过高  D.切削速度过低  E.刀尖圆弧过小答案：ACE解析：负前角降低崩刃概率，速度过低易积屑瘤而非崩刃。23.机械安全验证阶段需完成的测试有A.故障插入  B.温升试验  C.噪声测试  D.功能测试  E.寿命试验答案：ABCD解析：寿命试验属型式试验，非现场验证必做。24.下列哪项属于机械安全“本质设计”原则A.消除锐边  B.降低功率  C.加防护罩  D.安全色标  E.采用失效安全机构答案：ABE解析：防护罩与色标属附加措施，非本质。25.某剪板机后挡料突然失控，可能故障A.伺服编码器零位丢失  B.滚珠丝杠螺母脱落  C.限位开关粘连  D.制动电阻开路  E.液压系统泄漏答案：ABCD解析：泄漏影响压料，与挡料定位无关。三、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）26.机械安全标准ISO12100属于B1类标准。答案：√解析：ISO12100为通用安全设计基础，属B1。27.只要加装紧急停止按钮，就可取消防护罩。答案：×解析：急停不能防止接触危险区，防护罩必须保留。28.砂轮储存时应平放堆叠不超过5层。答案：×解析：需直立悬挂，平放易变形。29.机器人拖动示教时，必须启用力矩监控模式。答案：√解析：ISO10218要求协作示教限力。30.机械噪声超过85dB(A)即必须采用工程控制。答案：√解析：法规强制，优先工程措施。31.压力机过载保护装置可采用液压保险器。答案：√解析：液压保险器在超载时卸压。32.切削钛合金时，应选用水溶性切削液以提高冷却。答案：×解析：钛合金易氧化，宜用油基。33.某轴系临界转速=，其中k为支承刚度。答案：√解析：公式正确，k含轴承与轴刚度。34.机械安全评价中，风险指数RI=F×S×P，其中P为暴露频率。答案：√解析：F为发生概率，S为严重度，P为暴露。35.采用双手控制按钮时，按钮间距必须≥260mm防止单手操作。答案：√解析：ISO13851规定最小260mm。四、计算题（每题10分，共30分）36.某卧式加工中心主轴最大扭矩T=300

N·m，刀具直径D=20

解：1)扭矩与力关系：T2)切削力公式：=⇒答案：最大切向力30kN，最大进给4mm/r。解析：实际需考虑安全系数，通常取0.7倍，即2.8mm/r。37.某机器人协作工位，人手最大侵入速度v=1.6

m/s，系统停止时间t=解：S光幕安装距离≥520mm即可，分辨率14mm小于30mm/2，符合。答案：S=解析：若现场仅400mm，则需降速或减停时间。38.某压力机采用摩擦离合器，飞轮能量E=8

kJ，滑块质量m=350

k解：动能定理：E=答案：平均制动力267kN，压紧力667kN。解析：实际需考虑弹簧疲劳及热衰退，设计取1.5倍裕量。五、案例分析题（每题20分，共60分）39.案例：某厂数控车床自动送料机发生“连料”故障，操作工伸手取料时被第二根棒料撞击右手，造成掌骨骨折。调查发现：1)送料机无防护罩；2)未设置“连料”检测传感器；3)操作工未戴防冲击手套；4)设备未上锁即维修。问题：a)依据GB/T15706，指出能量源与危险区；b)计算风险指数RI（F=3，S=2，P=2），并定风险等级；c)提出三层控制措施。答案与解析：a)能量源：气动送料缸残余气压、重力棒料势能；危险区：送料出口至卡盘前端500mm。b)RI=3×2×2=12，属高风险（≥9）。c)第一层：本质设计——加装透明防护罩，设连料光电+PLC互锁；第二层：工程控制——采用防反弹挡板，降低气压至0.3MPa；第三层：管理/个体——LOTO程序，戴防冲击手套，培训手指安全。40.案例：某六轴机器人工位，作业员需进入更换抓手。原配置：安全门联锁+自动模式停止。一次维修中，技师在门开状态下通过示教器手动慢速移动Z轴，导致手臂被夹，挤压伤。调查发现示教器未启用“dead-man”三段开关。问题：a)依据ISO10218，指出违规条款；b)计算若Z轴下降速度v=150

c)设计一种“双手使能”电路框图（文字描述）。答案与解析：a)违反5.4.2：手动模式下必须启用使能开关，且速度≤250mm/s；同时违反5.6.1：开启安全门应切断伺服电源。b)挤压距离s=c)框图：示教器三段开关→双手AND逻辑→安全继电器→伺服使能接触器；任一手指松开即断开，确保失能。41.案例：某企业新建柔性线，含AGV、机器人、立式加工中心。安全验收时发现：1)AGV路径两侧0.3m设黄色警戒线；2)机器人区采用2m高围栏，顶部未封顶；3)加工中心前门联锁，侧门因调试常开；4)急停按钮仅在线体两端，间距20m；5)未提供安全操作手册。问题：a)按ISO3691-4，AGV警戒线是否足够？b)机器人围栏高度及顶部是否符合ISO13857？c)给出整改清单并排序。答案与解析：a)不足。ISO3691-4要求AGV速度≤0.3m/s时安全距离≥0.5m