Содержание к диссертации
Введение
1. Современное состояние вопроса, цели, задачи исследования . 9
1.1. Анализ расположения и конструкции зеркал заднего вида на сельскохозяйственных тракторах 9
1.2.. Анализ нормативной! технической документации, содержащей требования к зеркалам заднего вида . 17
1.3. Анализ тенденций в области устройств наблюдения, повышающих обзорность с рабочего места оператора машинно-тракторного агрегата. 19
1.4. Выводы. Цель изадачи исследований. 25
2. Методика экспериментальных исследований 27
2.1. Методика анализа производственного травматизма. 27
2.2. Методика экспертной оценки необходимости использования зеркал заднего вида. 28
2.3. Методика исследования показателей обзорности с рабочего места оператора МТА 30
2.4. Методика выявления эффективности серийных зеркал заднего вида сельскохозяйственных тракторов 31
2.5. Теоретическое обоснование параметров зеркал заднего вида, отвечающих требованиям безопасности. 33
2.6. Методика оценки безопасности агрегатирования (сцепки) прицепных сельскохозяйственных машин с тракторами. 35
3. Результаты экспериментальных исследований и их анализ . 37
3.1. Результаты анализа условий труда и производственного травматизма механизаторов 37
3.2. Анализ травматизма по причинам недостаточной обзорности 49
3.3. Обоснование необходимости использования зеркал заднего вида 53
3.4. Исследование показателей обзорности с рабочего места оператора МТА 57
3.5. Выявление геометрических параметров зон обзора 78
3.6. Выявление зон обзора через серийные зеркала заднего вида сельскохозяйственных тракторов 83
3.7. Обоснование параметров зеркал заднего вида, отвечающих требованиям безопасности 90
3.8. Оценка безопасности агрегатирования тракторов с сельскохозяйственными машинами и орудиями 99
4. Предложения по совершенствованию обзорности и повышению безопасности труда операторов мта 104
4.1. Предложения по повышению обзорности с рабочего места оператора сельскохозяйственных тракторов 104
4.2. Разработка метода определения обзорности с рабочего места оператора через зеркала заднего вида 108
4.3. Метод определения обзорности с рабочего места оператора через зеркала заднего вида. 113
4.4. Снижение числа несчастных случаев при агрегатировании тракторов с сельскохозяйственными машинами и орудиями 120
5. Технико-экономическое обоснование 131
5.1. Расчет материального ущерба от производственного травматизма 131
5.2. Расчет прибыли от реализации проекта 132
Общие выводы и предложения 133
Список литературы.
- Анализ нормативной! технической документации, содержащей требования к зеркалам заднего вида
- Методика исследования показателей обзорности с рабочего места оператора МТА
- Обоснование необходимости использования зеркал заднего вида
- Разработка метода определения обзорности с рабочего места оператора через зеркала заднего вида
Введение к работе
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 і 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 инженерно-техническим 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 изменились, 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 основной 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 надежности 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 отно-
сятся заболевания позвоночника, желудка, вибрационная болезнь, к которым приводит воздействие на работника вибрации и неудобная поза при выполнении технологических операций. Неудобная поза механизатора (повернувшись 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 математических 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 производственно
го 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» (Санкт-Петербург, 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.
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 самоходных сельскохозяйственных машин в общем транспортном; потоке. В вышеуказанных документах нет требований об использовании зеркал заднего вида для контроля за рабочими органами при выполнении технологического процесса,, к их габаритным размерам, форме, месту установки, способам их крепления, т.е. параметрам, влияющим на обзорность, в том числе при агрегатировании тракторов с прицепными и навесными сельскохозяйственными машинами и орудиями.
Основополагающий документ по определению обзорности [3] устанавливает методы определения углов обзора с рабочего места оператора сельскохозяйственных тракторов без учета фронтального агрегатирования? их погрузо-разгрузочным оборудованием и самоходных сельскохозяйственных машин. Полная детализация методов определения обзорности произведена только для углов; обзора через оконные проемы. Формулировки методов определения остальных параметров обзорности (пространств обзора, видимости.отдельных точек и др;) допускают не однозначное толкование и их необходимо уточнить.
С этой целью была проведена детализация всех параметров обзорности, требующих определения: ПІ, П2, ... Пп и \ так далее: и«для каждого параметра обзорности приведен единственный, (или строго идентичный ему) метод измерения. Это необходимо для обеспечения возможности сопоставления результатов, получаемых на разных машиноиспытательных станциях (далее -МИС). Анализ протоколов испытаний сельскохозяйственной техники МИС показывает на существенные расхождения в оценке обзорности на разных МИСах..
Таким образом, в существующих стандартах отсутствуют требования к зонам обзора через зеркала заднего вида, к конструкции зеркал заднего вида, а также методам определения обзорности через зеркала заднего вида. Недостатки существующих методов определения обзорности- из кабины трактора не позволяют применять их для определения пространств обзора посредством зеркал заднего вида, поэтому необходима разработка специальных методов определения обзорности через зеркала заднего вида.
С целью выявления существующих тенденций в развитии конструкций зеркал заднего вида и узлов их крепления был проведен анализ 135 патентных описаний и авторских изобретений по СССР, России, Великобритании, США, ФРГ, Франции, Японии на глубину 10 лет [9]. Основными тенденциями развития в исследуемой области являются: 1. Зеркала, отличающиеся геометрической формой выполнения. 2. Комбинации зеркальных поверхностей. 3. Дополнительные и вспомогательные зеркала. 4. Системы зеркал в сочетании с другими устройствами наблюдения. 5. Зеркала, отличающиеся материалом изготовления. 6. Вспомогательные устройства для зеркал. Направления изобретательской деятельности в области устройств для наблюдения, повышающих обзорность с рабочего места оператора, и количество публикованных заявок и патентов, приведены в таблице 1.4. Среди технических решений, представляющих различные по геометрической форме зеркала, можно выделить три группы: - зеркала с криволинейной вогнутой или выпуклой поверхностью; - зеркала с частично криволинейной поверхностью; - широкие панорамные зеркала, расположенные в верхней части окон по всей ширине.
Методика исследования показателей обзорности с рабочего места оператора МТА
Цель проведения данных экспериментальных исследований определение обзорности объектов наблюдения через серийные зеркала заднего вида и определение их эффективности.
Применяемые средства измерения: металлическая линейка, рулетка цена деления - 1мм. В качестве критерия эффективности серийных зеркал заднего вида принимается показатель Пэф\ где Бфакт - фактическая площадь вертикальной плоскости, видимой в зеркало, Smpe6 - требуемая площадь наблюдения, м2. Определяется геометрическими параметрами зоны обзора определенными по методике изложенной в подразделе 2.3. 8факт Определяется ПО формуле: Зфакт= Ь k, М , где Ъ - ширина участка наблюдения в зеркало заднего вида, м h - высота участка наблюдения в зеркало заднего вида, м. Для определения участков наблюдения Ъ и h: - трактор устанавливается на горизонтальной площадке; - на расстоянии 4 м от точки отсчета параметров обзорности проводится контрольная линия перпендикулярно продольной оси трактора. В створе линии закрепляются вешки; - зеркало устанавливается в положение, при котором в ближайшей к кабине точке зеркала обеспечивается видимость боковой поверхности кабины или задней стойки кабины; - на сиденье располагается оператор так, чтобы середина линии соединяющей точки глаз водителя располагалась в точке отсчета параметров обзорности. В этом положении голова оператора фиксируется; - отмечаются вешками наиболее удаленная и ближайшая от продольной оси трактора точки на вертикальной плоскости, проходящей через контрольную линию, которая видна в зеркало и замеряется параметр «6»; - параметр «Ь определяется расстоянием от поверхности площадки до самой высокой точки на вертикальной плоскости, видимой в зеркало заднего вида, отмечается продольной планкой, закрепляемой на вешках, и замеряется параметр «/?»; - по результатам замеров рассчитывается фактическая площадь видимая в зеркало заднего вида и показатель эффективности серийных зеркал.
В реальных условиях эксплуатации эффективность зеркал заднего вида определялась методом фотографирования на примере агрегатирования силосоуборочного комбайна КСС-2,6 имеющего несколько объектов наблюдения с различными марками тракторов с установленными на них серийными зеркалами заднего вида. На сиденье трактора на штативе закреплялся фотоаппарат таким образом, чтобы точка отсчета параметров обзорности совпадала с фокусом объектива фотоаппарата. Объектив фотоаппарата ориентировался на плоскость зеркала заднего вида, которое предварительно регулировалось на максимально возможное количество объектов наблюдения, видимых в зеркало заднего вида и производилось их фотографирование.
Теоретическое обоснование параметров зеркал заднего вида, отвечающих требования безопасности, то есть обеспечивающих обзорность объектов наблюдения всего шлейфа сельскохозяйственных машин и орудий при эксплуатации МТА, проводилось на основе законов оптики [79]. По полученным зависимостям определялись необходимые размеры зеркал заднего вида и параметры зон обзора через серийные зеркала заднего вида, для подтверждения результатов экспериментальных исследований в производственных условиях.
С целью проверки полученных теоретических зависимостей была изготовлена экспериментальная установка, позволяющая из фиксированной точки отсчета параметров обзорности определять ширину участка, видимого в зеркало заднего вида.
Экспериментальная установка рисунок 2.2 включает станину (1), служащую системой отсчета координат размещения зеркала (2) и точки отсчета параметров обзорности "К". Положение точки "К" определяется стандартным способом, применяемым в окулистике на основе использования подбородочника (3) и рамки (4) для фиксации надбровных дуг типового прибора «периметра Гольдмана». Подбородочник и рамка могут свободно перемещаться в горизонтальном направлении 0-500 мм по направляющим (5), укрепленным на станине. Подбородочник может также перемещаться червячным механизмом в вертикальном направлении.
Зеркало заднего вида (2) крепится на телескопическом кронштейне (6), и за счет этого имеет возможность перемещения от 500 до 2000 мм.
При снятии отсчетов в точке "К" размещался исследователь, имеющий стандартное расстояние между точками глаз 65 мм.
Зеркало заднего вида устанавливалось в положение соответствующее параметрам установки его на тракторах определенных марок и ориентировалось на экран, расположенный на расстоянии 4 м от сзади глаз исследователя. На экране закреплялась линейка со шкалой (цена деления 50 мм) на которой исследователь отмечал ширину видимой полосы в зеркало заднего вида. Результаты измерений заносились в таблицу и сравнивались с результатами полученными расчетным путем по полученным теоретическим зависимостям.
Обоснование необходимости использования зеркал заднего вида
Анализируя акты расследования обстоятельств и мест происшествия; несчастных случаев (форма Н — 1) установлено, что по причине недостаточной обзорности из 711 несчастных случаев в 48 случаях или 6,6%. непосредственно связаны с отсутствием зеркал заднего вида (табл. 3.4.. и рис.3.3). Так при движении в прямом направлении - это случаи травмирования людей, оказавшихся между трактором и прицепной машиной (сеялкой, прицепом и др.) (рис. 3.3 а). В этом случае травмирующим фактором являются элементы сцепки и прицепной машины. Аналогичные случаи происходят при движении задним ходом; однако в этом случае, к травмирующим факторам дополнительно относятся элементы трактора: колеса и гусеницы (рис. 3.3 б) Кроме того, при повороте трактора с прицепной машиной в результате увеличения коридора движения агрегата на повороте травмированными оказываются люди, попадающие в коридор движения (рис. 3.3 в). Оператор вынужден одновременно управлять трактором, контролируя отсутствие помех перед трактором и в это же время следить за ситуацией сзади. В результате подобного "раздвоения" внимания надежность контроля за обстановкой сзади трактора снижается и происходит наезд на случайно оказавшегося в зоне движения прицепной машины постороннего или подсобного рабочего. Еще больше усугубляется аналогичная ситуация при движении машинно-тракторного агрегата назад, так как тракторист должен оперировать органами управления, находящимися впереди, и одновременно контролировать ситуацию сзади, находясь в неудобной позе.
Зеркала заднего вида являются одним из технических средств (датчики, сигнализаторы, телеметрические средства и др.) позволяющих оператору получать дополнительную информацию при управлении трактором или машиной. Для того, чтобы выявить рациональную область применения зеркал заднего вида в общей системе "человек-машина" необходимо рассмотреть преимущества и недостатки при применении этих технических средств.
Зеркала заднего вида отличаются простотой, дешевизной и надежностью контроля за техническим процессом, осуществляемым с; их помощью. Однако не все параметры можно контролировать посредством их использования. Многие рабочие органы машин скрыты от непосредственного визуального наблюдения. Для контроля за данными рабочими наиболее приемлемыми средствами являются средства автоматического контроля с выводом звукового или светового сигнала на панель управления машиной.
Для контроля за технологическими параметрами и рабочими органами, находящимися в поле зрения оператора предпочтительнее непосредственный визуальные контакт. Однако и в этом случае возникает вопрос, каким образом должна осуществляться видимость объектов наблюдения: глазами, поворотом головы, поворотом головы и туловища или с помощью специально подобранных средств технического контроля и наблюдения (зеркала заднего вида, мониторы, панорамные зеркала и др.). Нормативные документы [1-3] не содержат указаний, каким образом должна обеспечиваться видимость объектов наблюдения. Таким образом, задача выявления рациональной области применения зеркал заднего вида относится к классу сложных многокритериальных задач.
Очевидно, что необходимость наблюдения за объектами, находящимися за спиной оператора, вынуждает его работать в позе, не отвечающим эргономическим требованиям. Однако, на практике до сих пор сохраняется положение, при котором работа оператора в пол оборота считается вполне нормальной и нежелание устранить такое положение оправдывается существенными материальными затратами на приведение рабочей позы оператора в эргономически удобное положение. Кроме того, многие параметры (удобство и комфортность позы, информативность и достоверность технических средств) в настоящее время не имеют количественной оценки. В этих условиях возможен компромисс между производителями техники и.ее потребителями путем внедрения недорогих технических средств, сокращающих время нахождения оператора в неудобной позе, т.е. применением зеркал заднего вида. До сих пор специалистами Минздрава не разработан критерий допустимого времени» нахождения оператора в неудобной позе; Также отсутствует предельный критерий напряженности работы или напряженности отдельных мышц. Мы могли бы замерить продолжительность работы механизатора в неудобной позе и напряженность его мышц, однако сравнить эти значения с каким либо нормативным значением не представляется возможным ввиду erot отсутствия.
Поэтому для оценки необходимости использования зеркал заднего вида наиболее приемлимым и достаточно объективным является экспертный метод оценки.
В качестве объективного показателя, позволяющего разграничить зоны обзора через зеркала заднего вида и посредством изменения рабочей позы, можно принять продолжительность наблюдения за работой агрегатируемой машины [84].
Разработка метода определения обзорности с рабочего места оператора через зеркала заднего вида
Операция агрегатирование заключается в образовании единого машинно тракторного агрегата (МТА), в состав которого входит энергетическое средство - трактор и навесная, полунавесная или прицепная сельскохозяйственная машина или орудие, соединяемые между собой с помощью сцепных или тягово-сцепных устройств. При этом предусматривается возможность подключения устройств (карданных валов) для передачи крутящего момента от вала отбора мощности трактора к валу приема мощности агрегатируемой машины (орудия).
Составление МТА производится с целью выполнения широкого спектра технологических работ как в отрасли растениеводства (пахота, внесение удобрений, посев и посадка, культивация, уборочные и транспортные работы), так и животноводства. Для прицепных и полуприцепных машин и орудий [88] предусматривает 3 типа ТСУ. Для агрегатирования тракторами полуприцепов и полуприцепных с.-х. машин предусмотрен гидрокрюк рис. 3.32., тракторных прицепов -буксирное устройство рис. 3.33., прицепных с.-х. машин - ТСУ, оборудованное прицепной вилкой рис. 3.34. Все типы ТСУ находятся вне зоны видимости.
Каждый трактор комплектуется несколькими типами ТСУ, позволяющими агрегатировать соответствующий класс прицепных машин и орудий. В то же время, как показали результаты выборочного обследования хозяйств ряда областей, механизаторы с целью снижения времени на переоборудование тракторов под соответствующий класс прицепных машин, используют преимущественно прицепную вилку.
Ретроспективный анализ безопасности; труда при выполнении агрегатирования навесных машин и орудий с использованием автоматических сцепок СА-1 и GA-2, показал, что с момента их полномасштабного внедрения в производство в 1983 году, в отрасли растениеводства не отмечено ни одного случая травмирования механизаторов с летальным исходом при составлении МТА. В то время; как до внедрения этих устройств при агрегатировании навесных машин с помощью трехточечной системы навески ежегодно погибали: 85-90 трактористов. Высокая эффективность достигнута за счет автоматизации операции агрегатирования, позволившей вывести сцепщика из потенциально опасной зоны - зоны движения трактора и выведения автосцепки вЇ зону видимости оператора.
Из-за недостаточной обзорности стыковочных узлов для агрегатирования с прицепными и полунавесными? машинами из кабины трактора, неудовлетворительной эргономической позы тракториста в момент движения І трактора: на задней скорости, а также характеристики плавности включения муфты сцепления, на практике имеют место отказы элементов человеко-машинной (далее - ЧМ) системы - тракториста, системы тормозов или муфты сцепления. В результате отказа одного из элементов вся ЧМ? система переходит в неустойчивое положение, при котором энергия, накопленная трактором в результате перемещения с определенной скоростью, поглощается не предназначенными для этих целей тормозными системами, а находящимся на пути движения трактора человеком.
Кинетическая энергия, развиваемая движущимся задним і ходом трактора, при скорости равной 0,35 км/ч или 0,1 м/с, составляет:. Е= m V2 /2 = 6440 х 0,172 = 30,6 Дж. Принимая массу оператора и прицепа, например, марки 2ПТЄ-4 равной 1820 кг, при условии нахождения их в покое, определим долю кинетической, энергии, расходуемой на "придавливание" тракториста к прицепу, в случае отказа одной из технических систем трактора (муфты сцепления, тормозной системы или запоздалой реакции тракториста, управляющего трактором): А Е = m Е/(ш! + т2)= 1820x30,6/(6440+1830)=6,73 Дж. Эта величина энергии в 12 раз превышает минимальное значение достаточное для нанесения механической травмы человеку, который не имеет специальных средств индивидуальной защиты (Emjn=0,56 Дж).
Подставляя в уравнение значение минимальной энергии, определим безопасную скорость движения трактора, при которой сцепщик имеет возможность принять, переработать информацию о возникшем техническом отказе и выйти из опасной зоны:
