Введение ВВЕДЕНИЕ Актуальность проблемы. Вопросам охраны жизни и здоровья работников ; в...

Введение
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Вопросам охраны жизни и здоровья работников ; в нашей стране
уделяется значительное внимание, что подтверждается введением в действие
Федеральных Законов (Об охране труда в Российской федерации, Трудовой кодекс),
межотраслевых и отраслевых правил по охране труда, требования которых направлены на
сохранение жизни и здоровья работников в процессе их трудовой деятельности. Однако
на протяжении ряда лет в агропромышленном комплексе (далее - АПК) Российской
Федерации состояние условий и охраны труда; по данным Госкомстата России
оцениваются как неблагоприятные.
До настоящего времени при разработке средств механизации технологических процессов
тракторов, самоходных комбайнов, тракторных прицепов и другой техники инженернотехническим средствам безопасности не уделяется должного внимания.
Это связано с тем, что требования безопасности, предъявляемые к конструкции машин,
вместо конкретных количественных показателей, которые можно было бы
проконтролировать методом измерения или испытания, в большей своей части носят
качественный (декларативный) характер. Данное положение привело к тому, что
машиностроители устанавливают на разные марки колесных тракторов зеркала заднего
вида различной формы и размеров, а на тракторы Т-40АМ и Т-25А устанавливается
только одно зеркало. Гусеничные тракторы вообще не оборудуются зеркалами заднего
вида.
При проведении всех видов испытаний сельскохозяйственной техники на
машиноиспытательных станциях во главу угла ставится задача по определению
технологических и экономических показателей работы машины. Работы по определению
параметров условий и безопасности труда на машинах и машинно-тракторных агрегатах
(далее-МТА) всегда считались второстепенными.
За последнее время усложнились конструкции тракторов и машин, увеличились их
рабочие скорости, произошло совмещение технологических операций, возросли
информационные нагрузки, а возможности человека не измени- лись, в результате чего
его внимание сосредотачивается на контроле за технологическими параметрами и он
упускает из виду параметры безопасности движения. В процессе выполнения работы
перед механизатором стоят, по меньшей мере, две задачи: одна - управление машиной или
МТА, другая — контроль за работой прицепного и навесного оборудования. Первая
задача требует достаточной видимости и внимания в направлении движения машины или
МТА, а вторая - обзорности и внимания сзади и сбоку от машины и МТА.
Большинство производственных процессов выполняется при агрегатировании
оборудования сзади трактора, что требует постоянного осуществления, контроля за
рабочими органами сзади, и при недостаточной обзорности вынуждает механизатора
постоянно оглядываться назад, а это отвлекает его от основ- ной работы ведет к
утомлению и снижению внимания.
Серийные зеркала заднего вида не позволяют механизатору без изменения позы
осуществлять контроль за объектами наблюдения (рабочими органами агрегатируемых
сельскохозяйственных машин), и месторасположением исполнителей работ из-за низких
обзорных параметров их, что приводит к наездам на исполнителей работ, находящихся в
не просматриваемой (мертвой) зоне.
Статистика травматизма показывает на возрастание числа несчастных случаев, связанных
с наездами сельскохозяйственной техники на исполнителей работ, на долю которых в
АПК приходится 47% травм с летальным исходом от производственного травматизма,
связанного с эксплуатацией самоходной сельскохозяйственной техники. Одной из
основных причин является снижение на-дежности управления машиной со стороны
механизатора, вызванное в свою очередь возрастанием психоэмоциональных нагрузок на
механизатора.
Остается высоким уровень профессиональных заболеваний среди механизаторов. К
основным профессиональным заболеваниям механизаторов относятся заболевания позвоночника, желудка, вибрационная болезнь, к которым приводит
воздействие на работника вибрации и неудобная поза при выполнении технологических
операций. Неудобная поза механизатора (повернувшись ¦Щ назад), в которой он
вынужден находиться значительное время работы (свыше 35% на некоторых видах работ,
например, кормоуборочные работы, междурядная обработка и др.) делает организм менее
выносливым к вибрации и резким толчкам и ударам.
Как следствие уровень заболеваемости периферической нервной и кост-но-мышечной
систем, опорно-двигательного аппарата среди механизаторов в три раза превышают
средний уровень по стране. Частота первичной инвалидности в 1,7 раза выше, чем в
отрасли АПК в целом. Свыше чем в 85% случаев инвалидность механизаторов
устанавливается в возрасте до 50 лет.
Конструкция кабины и обзорные качества зеркал заднего вида, снижающие обзорность с
рабочего места, усугубляют и без того неудобную позу, но еще и ухудшают качество
работы (огрехи, потери продукции и т. д.).
Учитывая сложившуюся • обстановку, вопрос улучшения условий и охраны труда
механизаторов представляет собой важную народнохозяйственную проблему, требующую
детального анализа и научно-технического подхода к ее разрешению.
Цель исследований. Снижение производственного травматизма в сельскохозяйственном
производстве при эксплуатации МТА путем совершенствования обзорности.
Методы исследований. В диссертационной работе применены теоретические и
экспериментальные исследования.
Теоретические исследования> выполнялись с применением математиче-ских
зависимостей.
Экспериментальные исследования представлены методами экспертных оценок,
статистического анализа производственного травматизма, хронометража,
фотографирования, измерения параметров обзорности.
Научная новизна. Доказано влияние обзорности с рабочего места тракториста на
производственный травматизм.
Выявлены зависимости и закономерности позволяющие:
- обосновать технические решения по предупреждению производственного травматизма;
-обосновать конструктивные параметры зеркал заднего вида и показатели оценки
обзорности кабин тракторов.
Основные положения, выносимые на защиту:
- результаты исследования обзорности операторов МТА, обоснование параметров зоны,
обзора через зеркала заднего вида с рабочего места;
- результаты экспериментальных исследований обзорных качеств кабин операторов МТА;
- метод определения обзорности с рабочего места оператора МТА через зеркала заднего
вида;
- технические средства и предложения, направленные на улучшение условий труда и
обеспечение безопасности операторов МТА.
Практическая значимость Практическая ценность работы заключаются в том, что
результаты исследований использованы для выявления причин травмирования и
заболеваемости, механизаторов при эксплуатации машин и МТА, разработки методов и
инженерно-технических решений, направленных на улучшение условий и безопасности
труда механизаторов и вспомогательных работников. Результаты комплексной оценки и
анализа условий труда механизаторов вскрывают существующие недостатки условий
труда, причины производственного травматизма и заболеваемости, в том числе и
профессиональной.
Предложения по оснащению кабин серийных тракторов зеркалами заднего вида
обеспечивающими видимость зон обзора, автоматизированная программа расчета
параметров зеркал заднего вида и метод определения обзорности через зеркала заднего
видах рабочего места механизатора позволяют на стадии разработки кабин предусмотреть
рациональную конструкцию зеркал
8
заднего вида и их размещение без дополнительных исследований, обеспечить
максимальную> обзорность с рабочего места механизатора. Инженерно-технические
решения позволяют улучшить условия труда и обеспечить безопасность механизаторов и
вспомогательных работников.
Реализация работы. Результаты исследований внедрены в учебном процессе Брянской
ГСХА, Курской ГСХА, метод оценки определения обзорности через зеркала заднего вида
прошел апробацию в ФГУ «Центрально-Черноземная машиноиспытательная станция»,
технические решения внедрены в агропромышленных предприятиях Орловского района,
Орловской области.
Апробация работы. Основные результаты проведенных исследований докладывались или
публиковались на Международной научно-технической конференции «Проблемы
повышения качества машин» (г. Брянск, 1994 г.), Международном экологическом
симпозиуме «Перспективные информационные технологии и проблемы управления
рисками на пороге нового тысячелетия» (Санкт-Петербург, 2000 г.), Международном
экологическом конгрессе «Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности» (СанктПетербург, 2000 г.), в ГСКБ ОАО «Владимирский тракторный завод» (г. Владимир, 1999
г.), журнале «Безопасность жизнедеятельности», «Вестнике охраны труда» ВНИИОТ, на
научных конференциях во ВНИИОТ.
Структура и объем диссертации. Диссертация содержит 153 страницы машинописного
текста, включает 22 таблицы, 58 рисунков, состоит из введения, пяти глав, выводов,
приложений, библиографического списка из 94 наименований.
с**1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Анализ расположения и конструкции зеркал заднего вида на сельскохозяйственных
тракторах
Проведен анализ конструкторской документации, общих видов кабин и конструкций
зеркал заднего вида сельскохозяйственных тракторов, выпускаемых Липецким,
Владимирским, Кировским, Минским, Харьковским, Южным тракторными заводами.
Примеры схематического изображения наиболее распространенных марок
сельскохозяйственных тракторов в соответствующих масштабах в плане и спереди с
указанием месторасположения зеркала представлено на рисунках 1.1 -1.3 и в таблице 1.1.
Из анализа следует, что на ряде марок тракторов и самоходных сельскохозяйственных
машин не выполняются эргономические требования, предъявляемые нормативными
документами к рабочему месту оператора [1, 2, 3]. Так, например, угол между плоскостью
симметрии трактора и вертикальной плоскостью, проходящей через центр зеркала заднего
вида и точку обзорности К, на тракторах ЮМЗ-6КЛ (62°), К-701/700М (70°) превышают
эргономически обоснованный параметр 55°, назначаемый из условия удобства
наблюдения в зеркало заднего вида, не напрягая мышц шеи [4, 5].
На тракторах Т-25А, Т-40АМ правые наружные зеркала заднего вида вообще отсутствуют
[6, 7].
Диапазоны регулировок зеркал заднего вида составляют 90° от продольной оси вращения
зеркала и 100-400 мм от среднего положения по высоте таблица. 1.2. На тракторе ЮМЗ6КЛ, зеркало по высоте не регулируется [8].
10
—
Рис. 1.1. Расположение зеркала заднего вида относительно точки отсчета параметров
обзорности на трактореТ-40 AM
и
Рис. 1.2. Расположение зеркала заднего вида относительно точки отсчета параметров
обзорности на тракторе ЛТЗ - 55
12
Рис. 1.3. Расположение зеркала заднего вида относительно точки отсчета параметров
обзорности на тракторе МТЗ - 80
/
Таблица 1.1. Параметры кабин и узлов крепления зеркал заднего вида
Марка трактора
Поясняющая схема
а, мм
в, мм
с, мм
а, град.
Р, град.
а норм., град.
МТЗ-80/82 Т-150К Т-40АМ
Т-ЗОА Т-25А
ЮМЗ-6КЛ/КМ К-701М К-700А
975
580
правое
зеркало
отсутств.
720
правое
зеркало
отсутств.
615
680
900
1165
975
810
1135 1180
325
1400
850
850
1150
550
720 740
615
1400
1750
36
31 34
32 32
62 70 83
40 50
32
62 59
47
55 55
55
55 55
55 55 55
а- угол между продольной плоскостью проходящей через точку обзорности К и
плоскостью проходящей через точку К и центр левого зеркала.
(3- угол между продольной плоскостью проходящей через точку обзорности К и
плоскостью проходящей через точку К и центр правого зеркала.
а- расстояние между продольными плоскостями проходящими через точку К и центр
правого зеркала.
в- расстояние между поперечными плоскостями проходящими через точку К и центр
зеркал.
с- расстояние между продольными плоскостями проходящими через точку К и центр
левого зеркала.
Таблица 1.2. Диапазоны регулировок зеркал заднего вида
Вид регулировки Диапазоны регулировок по маркам тракторов
ЮМЗ-6КЛ МТЗ-80 МТЗ-82 К-701М К-700А T-I50K Т-40АМ ЛТЗ-55 Т-25А
левое правое
Поворот в вертикальной плоскости на угол cxi от вертикального положения, град. ±45°
±25 ±20 + 90 -18 + 90 -18 + 35 -15 ±25 ±30 ±30 -90 + 20 -30
Поворот в горизонтальной плоскости на угол oi2, от фронтальной плоскости,град. 180 180
180 180 180 180 180 180 180 180
Вылет в сторону, мм 0-100 0-110 0-200 0-450 0-450 0-300 0-125 0-225 0-225 0-175
Регулировка по высоте, мм - - 400 70 70 300 275 250 200 100
15
Максимальный регулируемый вылет зеркала заднего вида по горизонтали предусмотрен
только на тракторе К-700А (до 450 мм).
Параметры серийных и перспективных зеркал заднего вида представлены в таблице 1.3.
Из данной таблицы видно, что выпускаемые типы зеркал; заднего вида отличаются:
формой, габаритами, радиусами; кривизны поверхности зеркал. Отсутствует
внутриотраслевая унификация зеркал заднего вида, поэтому заводы-изготовители
тракторов устанавливают на один класс тракторов зеркала различных типоразмеров.
Техническими условиями на зеркала ТУ 21 -23.264-88, утвержденными Министерством
промышленности строительных материалов, предусмотрен выпуск трех типов зеркал
плоских, сферических и призматических. В настоящее время трактора и самоходные
сельскохозяйственные машины оснащаются зеркалами заднего вида только первых двух
типов.
По форме в плане зеркала заднего вида выпускаются круглыми; прямоугольными,
эллипсообразными. В свою очередь сферические зеркала бывают выпуклыми или
вогнутыми в вертикальной или горизонтальной плоскости. Кировский тракторный завод
планирует оснастить свои новые машины сферическими зеркалами заднего вида с
радиусом кривизны R == 1200 мм выпуклыми в вертикальной плоскости (по высоте).
Аналогичными зеркалами заднего вида, но с радиусом кривизны R = 1800 мм,
унифицированными с автобусными зеркалами, предполагается оснащать трактора
Владимирского тракторного завода. Минский тракторный завод внедряет в производство
сферические зеркала выпуклые в* горизонтальной плоскости (по ширине) с радиусом
кривизны R = 2200 мм, аналогичные зарубежным зеркалам заднего вида фирмы "SMAT",
имеющим знаки международного одобрения, однако отечественные заводы-поставщики
таких зеркал пока не определены.
16
Таблица 1.3. Параметры серийных и перспективных зеркал заднего вида
Марка трактора
Завод
поставщик
зеркал заднего
вида
Форма и габаритные
размеры существующих
зеркал заднего вида
Форма и габаритные размеры перспективных зеркал заднего вида
МТЗ-80/82
МТЗ
172
R2200
ЮМЗ-6К
Красный
зеркальщик
(г.Кировоград)
Т-40АМ
Красный
зеркальщик
(г.Кировоград)
0130
<*>
Т-25А Т-30
Стекольный завод (г. Гусь-хрустальный)
о со ем
ISO
1800
К-700А К-701
Стекольный завод (г. Гусь-хрустальный
1200
Т-150 Т-150К
УПУ
«Электроаппарат» (г. Мариуполь)
R1800
170
17
Таким образом, существует тенденция к замене плоских зеркал заднего вида, на
сферические зеркала заднего вида,, однако не предусматривается унификация
перспективных зеркал заднего вида, а предлагаемые для установки ущ на трактора
перспективные сферические, зеркала, заднего вида не: решают вопросы обзорности из-за
низкой разрешающей способности их и малых размеров.
1.2. Анализ нормативной технической документации, содержащей требования к зеркалам
заднего вида
В ¦• настоящее: время ни в одном нормативном документе, предъявляющем требования
безопасности к конструкции тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин, не
представлены требования к зеркалам заднего вида. Так в исходном документе [1],
предъявляющем требования безопасности к конструкции тракторов и самоходных
сельскохозяйственных машин содержится требование «Колесные тракторы должны быть
оборудованы наружными зеркалами заднего вида; а машины - наружным зеркалом с левой
стороны, обеспечивающим обзор назад». В разработке [2], предъявляющей» требования к
кабинам и-рабочим местам операторов содержится требование «Кабины машин должны
быть оборудованы зеркалом заднего вида. Кабины колесных машин, предназначенных для
перемещения в общем транспортном потоке, должны быть оборудованы зеркалами:
заднего вида слева и справа». Требования вышеуказанных документов не
предусматривают установку зеркал заднего вида на гусеничные трактора. Данное
разночтение требований документов дает возможность машиностроителям устанавливать
на некоторые марки тракторов одно зеркало заднего вида, что было выявлено при
проведении исследований;
Содержание требований документов направлены только на обеспечение безопасности
движения тракторов, машинно-тракторных агрегатов и
Список литературы