Повышение безопасности и совершенствование оценки условий труда операторов мобильных колесных машин в агропромышленном производстве (11.01.2010)

Автор: Богданов Андрей Владимирович

Показатель КУТи, как и класс безопасности КБ, может оценить и эффективность внедрения организацион-

Обеспечить КБ = 1 довольно сложно. Поэтому для операторов мобильных средств достаточно иметь высокий (КБ = 2) или средний (КБ = 3) уровни безопасности. Низкий уровень (КБ = 4) нежелателен, и совершенно недопустим КБ = 5. Для уменьшения значения КБ можно воспользоваться предлагаемой схемой (рисунок 4). Из нее видно, какие элементы условий труда влияют на снижение баллов А, В и С, а значит на повышение безопасности оператора.

Аналогичная ситуация с оценочным показателем КУТи. Нужно напомнить, что в соответствие с Руководством Р 2.2.2006-05

классы условий труда из-

меняются от 1 до 4. При-

чем первому классу соответствуют оптимальные условия труда. Тогда

Иными словами, при улучшении условий труда (КУТи ( 1) снижается производственно обусловленная заболеваемость ВУТсн.

Исходя из выражений (10) и (11) показатели КБ и КУТи эквивалентны между собой, а наиболее безопасные условия труда будут наблюдаться при

Поэтому снижение баллов А, В и С (рисунок 4) также уменьшит КУТи.

Таким образом, подсчет КБ и КУТи по системам (3) и (9) вместе с анализом схемы (рисунок 4) позволит определить наиболее «слабые места» в системе Ч-М-С для последующей реализации мероприятий по охране труда. При оценке эффективности этих мероприятий наиболее безопасные условия труда будут при значениях КБ и КУТи, близких к единице, что видно из условий (10), (11) и (12). Ряд организационных и технических мероприятий рассматривается далее.

Алгоритм проведения предлагаемых организационных мероприятий по повышению уровня безопасности операторов за счет их рационального распределения по мобильным машинам представлен в таблице 6.

Таблица 6 – Алгоритм рационального распределения операторов по машинам

, то можно считать мероприятия эффективными

– класс безопасности i-го работника до и после внедрения мероприятий по охране труда; n – количество работников.

Кроме организационных важную роль играют и технические мероприятия. Основной причиной для разработки систем активной безопасности послужило большое количество ДТП, связанных с низким сцеплением шин с дорогой. Эксплуатируемые в АПП колесные машины, как правило, не оснащены этими системами, хотя более 50 % ДТП случается в сельской местности. Поэтому проблема повышения сцепления шин с опорной поверхностью в АПП весьма актуальна. В связи с этим, ряд предлагаемых технических устройств направлен на повышение сцепных качеств колесных машин с опорной поверхностью, прежде всего, в наиболее экстремальных условиях, встречающихся в переходные и холодный периоды года.

Установка ошипованных шин в зимний период не всегда оправдана, так как они увеличивают тормозной путь на очищенных от снега усовершенствованных дорогах. Со временем часть шипов выпадает из протектора. Шины с шипами портят дорожное покрытие и повышают уровень шума в кабине, ухудшая условия труда операторов. Абразивный износ шипов снижает их сцепные свойства.

Однако хорошее сцепление шин с дорогой позволяет повысить тормозные качества и снизить буксование ведущих колес. Буксование, в свою очередь, приводит к повышению тяжести и напряженности труда (увеличение числа стереотипных движений, потока воспринимаемой информации, усложнение ее оценки и др.). В итоге ухудшается самочувствие оператора, возрастает его утомление, снижается работоспособность. Буксование может привести к заносу, нарушая устойчивость движения машины. Все это повышает вероятность возникновения ДТП.

Таким образом, улучшение сцепления шин с дорогой приведет к снижению буксования колес, оказывая положительное влияние на условия труда (баллы С) и травмобезопасность (баллы В), уменьшая ВУТсн. Поэтому на основе выражений (10) и (11) можно записать условие повышения безопасности оператора

где (о – обобщенный коэффициент буксования колесной машины.

Как видно из условия (15), снижение буксования ((о) имеет важное значение, так как уменьшает величины оценочных показателей (КБ и КУТи) операторов колесных мобильных машин агропромышленного производства.

Буксование ведущих колес может быть совместным и раздельным. Для снижения раздельного буксования используют самоблокирующиеся межколесные дифференциалы. Но они не нашли широкого применения в АПП, так как имеют довольно высокую стоимость и не всегда обеспечивают полную блокировку колес.

Повышение сцепления шин с дорожным покрытием возможно путем разбрасывания сыпучего материала (щебень, мелкий гравий и др.) на скользкую поверхность. На городские дороги и трассы его разбрасывают спецмашины. Но в сельской местности ввиду малой интенсивности движения они практически не используются. Поэтому в условиях АПП имеет смысл устанавливать устройства для разбрасывания сыпучих материалов непосредственно на эксплуатируемые машины.

чает электродвигатель устройства для разбрасывания сыпучих материалов, который приводит в действие вал с крыльчаткой (рисунок 5). Сыпучий материал подхватывается лопатками крыльчатки и вылетает через направляющий желоб под буксующее колесо. Сцепление шины с дорогой увеличивается, и угловое ускорение колеса уменьшается. При ( < 10…25 с-2 электродвигатель отключается, и подача сыпучего материала прекращается.

Попадание частицы сыпучего материала под буксующее колесо зависит от начальной скорости полета частицы Vн, задаваемой лопаткой крыльчатки. Для ее определения рассмотрим основные силы, действующие на частицу (рисунок 5):

сила, действующая от лопатки разбрасывающего устройства Fл

Fл = m ( a, (16)

где m – масса частицы сыпучего материала, кг; а – ускорение частицы, м/с2;

сила тяжести Fт

Fт = m ( g, (17)

где g – ускорение свободного падения, м/с2;

сила сопротивления воздушной среды Fw

Fw = kр ( Vн2, (18)

где kр – коэффициент пропорциональности, Н ( с2/м2.

Рассмотрим проекцию сил, действующих на частицу, на ось ОY

Fw ( sin ( –(Fл sin ( – Fт = 0, (19)

где ( – угол между линией полета частицы и поверхностью дороги (максимальный угол между направляющим желобом и горизонталью), град.

После преобразований с учетом выражений (16…19), а также средней величины угла наклона направляющего желоба (/2, получим

где Н – расстояние между точкой отрыва частицы от лопатки крыльчатки до поверхности дороги, м; S – расстояние по горизонтали между точкой отрыва частицы от лопатки и точкой ее приземления на дорогу перед надвигающимся колесом, м.

Значение Vн необходимо знать для расчета диаметра, скорости вращения крыльчатки и других параметров устройства. При выводе выражения (20) были сделаны допущения. Они, наряду с аэродинамическими характеристиками частицы, учитываются коэффициентом kр, который можно найти экспериментально.

В диссертационной работе также рассматривается аналогичное устройство с приводом вала крыльчатки от ведущего колеса.


загрузка...