Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 5
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 9
1.1. Состояние уровня травматизма операторов мобильных колесных машин 9
1.2. Основные источники и факторы травмирования операторов колесных машин при выполнении транспортно-техыологического процесса 14
1.3. Анализ исследований по безопасности труда операторов мобильных колесных машин 18
1.4. Анализ существующих методов оценки безопасности труда операторов мобильных колесных машин 22
1.5. Пути и технические средства снижения травматизма операторов мобильных колесных машин 29
1.6. Выводы и задачи исследования 31
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОВБІШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ОПЕРАТОРОВ МОБИЛЬНЫХ КОЛЕСНЫХ МАШИН 35
2.1. Декомпозиция и идентификация факторов безопасности оператора в транспортно-технологическом процессе 33
2.2. Системный подход к исследованию безопасности оператора в транс-портно-технологическом процессе 36
2.3. Теоретическое обоснование критерия риска травмирования оператора транспортно-технологической системы «О-М-С» 41
2.4. Теоретическое обоснование показателя безопасности подсистемы «машина» при устранении транспортно-технологических отказов 49
2.5. Выводы по главе 53
3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 55
3.1. Программа экспериментальных исследований 55
3.2. Условия проведения экспериментальных исследований 56
3.3. Методика отбора и определение необходимого количества экспертов... 59
3.4. Методика экспертных оценок по определению риска травмирования операторов при устранении транспорты о-тех но логических отказов 61
3.4.1. Методика оценки удобства устранения транспортно-технологических отказов на мобильных колесных машинах 62
3.4.2. Методика оценки доступности устранения транспортно-технологических отказов на мобильных колесных машинах 62
3.4.3. Методика оценки сложности устранения транспортно-технологических отказов на мобильных колесных машинах 63
3.4.4. Методика оценки риска травмирования операторов при устранении транспортно-технологических отказов мобильных колесных машин 64
3.4.5. Методика определения трудоемкости устранения транспортно- технологических отказов па мобильных колесных машинах 65
3.5. Методика обработки данных экспериментальных исследований 66
3.6. Методика определения параметров проведения испытания устройства для разбрасывания сыпучих материалов 68
3.7. Методика проведения испытания автоматической системы пожаротушения на мобильной колесной машине 75
3.8. Выводы по главе 78
4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВА НИЙ 79
4.1. Результаты отбора и определения количества экспертов для проведе ния экспериментальных исследований 79
4.2. Анализ результатов экспериментальных исследований параметров безопасности операторов мобильных колесных машин при устранении транспортно-технологических отказов 80
4.3. Результаты определения регрессионных зависимостей критерия риска травмирования операторов от параметров безопасности устранения про цесса возгорания подкапотного пространства мобильных колесных машин 90
4.4. Результаты определения регрессионных зависимостей критерия риска травмирования операторов от параметров безопасности устранения про цесса буксования мобильных колесных машин 91
4.5. Результаты производственных испытаний устройства для разбрасывания сыпучих материалов 92
4.6. Результаты производственных испытаний автоматического устройства для тушения пожара на автомобиле 98
4.7. Выводы по главе 99
5. СОЦИАХЛьНО-ЭШНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕЗУЛЬТА ТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ 101
5.1. Экономическая эффективность от применения устройства для разбрасывания сыпучих материалов 101
5.2. Экономическая эффективность от применения автоматического устройства тушения пожара на автомобиле 104
Общие выводы 106
Литература 109
Приложения 122
Введение к работе
Актуальность темы. Развитие агропромышленного комплекса Российской Федерации предусматривает устойчивый рост сельскохозяйственного производства, в частности за счет повышения безопасности труда операторов мобильных колесных машин сельскохозяйственного назначения (МКМСХН) при выполнении ими основных транспортно-технологических процессов. При этом безопасность труда в агропромышленном комплексе {АГЖ) страны на протяжении последних десяти лет остается сложной проблемой, о чем свидетельствуют данные статистики. Так, в 2005 году в АПК погиб 631 человек, доля в растениеводстве составила 30%, на транспортных работах и при техническом обслуживании - 20% от всех несчастных случаев с летальным исходом. Основными источниками летальных травм являются мобильные машины - тракторы колесные, зерноуборочные комбайны и автомобили грузовые (69,1%). Основными причинами заболеваний и травм среди операторов мобильных машин являются конструктивные недостатки машин (58%), нерациональные режимы труда и отдыха (42%).
Особенностью транспортно-технологических процессов является то, что они протекают в условиях постоянно изменяющихся параметров производственной среды, технического состояния машин и работоспособности операторов. В то же время возможности адаптации оператора и машины к естественным колебаниям параметров производственной среды весьма ограниченны. Возникающие рассогласования между элементами системы «оператор - машина - среда» (О-М-С) приводят к резкому возрастанию числа отказов в транс-портно-технологическом процессе. Согласно РТМ 10 13.004-90 отказ транс-портно-технологический - это нарушение работоспособности изделия, обусловленное отклонением от качественного выполнения транспортно-техн о логического процесса (буксование, занос, возгорание, неисправность узлов и механизмов машины и т.д.). В частности, безопасность системы «О-М-С» зависит от факторов опасности, заложенных в каждой из ее подсистем, то есть в операторе, машине и среде. При этом до настоящего временотсутствует критерий оценки риска травмирования оператора при устранении транспортно-технологических отказов.
За последние годы в АПК РФ наблюдается явное противоречие: с одной стороны, происходит расширение транспортно-технологических возможностей мобильно колесных машин, с другой - остаются опасные транспортно-технологические отказы, при этом отсутствуют надежные и безопасные методы и средства их устранения.
Отсюда следует, что исследование и совершенствование методов и средств повышения безопасности транспортно-технологической системы «О-М-С» является актуальной проблемой, решение которой имеет важное народнохозяйственное значение.
Цель работы. Улучшение условий и охраны труда операторов мобильных колесных машин в процессе устранения транспортно-технических отказов за счет автоматических инженерно-технических устройств.
Объект исследования. Процесс формирования безопасности оператора при устранении транспортно-технологических отказов мобильной колесной машины сельскохозяйственного назначения.
Предмет исследования. Закономерности влияния параметров безопасности и эргономичности (приспособленности) машины к устранению транспортно-технологических отказов на риск травмирования оператора мобильной колесной машины сельскохозяйственного назначения.
Методы исследования. В качестве основных методов применялись: элементы методов эргономических исследований, хронометражные работы, методы экспертных оценок и т.д. В результате были разработаны частные методики подбора экспертов для оценки параметров безопасности и эргономичности (приспособленности), балльная методика оценки безопасности и эргономичности (приспособленности) машин к устранению транспортно-технологических отказов по таким параметрам, как удобство, доступность, сложность, трудоемкость и частота их выполнения.
Научная новизна
- теоретически обоснован критерий оценки риска травмирования оператора мобильной колесной машины при устранении транспортно-технологических отказов;
- теоретически обоснован и экспериментально определен показатель безопасности и эргономичности (приспособленности) машины к устранению транспортно-технологических отказов;
- теоретически обоснованы, изготовлены и испытаны в производственных условиях экспериментальные образцы автоматических инженерных устройств, повышающих проходимость мобильных колесных машин на поверхностях со скользким покрытием и предотвращающих возникновение пожара на автомобиле.
Основные положения, выносимые на защиту
1. Целевая функция, описывающая зависимость критерия риска травмирования операгора мобильной колесной машины от показателей безопасности и эргономичности (приспособленности) машины к устранению транспортно-технологических отказов технологической системы «О-М-С».
2. Зависимость показателя безопасности и эргономичности (приспособленности) мобильной колесной машины от сложности, удобства, доступности и трудоемкости отдельных транспортно-технологических отказов.
3. Автоматические устройства для подачи сыпучих материалов под ведущие колеса мобильных машин (патент № 49502) и тушения пожара на автомобиле (патент № 51343).
Практическая ценность
Разработаны конструкции автоматических инженерно-технических устройств, позволяющих снизить или исключить полностью такие транспортно-технологические отказы, как буксование и возгорание мобильной колесной машины. Улучшение сцепных качеств шин со скользкой дорогой позволило уменьшить тормозной путь на 35...40% и повысить производительность и безопасность машины на 14...16%. Автоматическая подача аэрозоля в очаг го рения позволила уменьшить риск травмирования оператора при ДТП на 80% и локализоватв развитие пожара до 90...100%.
Результатві теоретических и экспериментальных разработок могут быть использованы научно-исследовательскими организациями при оценке безопасности и эргономичности существующих машин и. конструкторскими организациями при совершенствовании и разработке новых способов и средств обеспечения безопасных и безвредных условий труда операторов мобильных колесных машин при устранении транспортно-технологических отказов. Балльная методика оценки параметров безопасности и эргономичности (приспособленности) машин к устранению транспортно-технологических отказов может быть рекомендована в качестве материала для совершенствования соответствующего ГОСТа, а также использования при испытаниях машин.
Реализация результатов исследования
- метод комплексной оценки риска травмирования оператора и приспособленности машин к устраиеиито транспортно-технологических отказов внедрен в ООО «ГАЗ», г. Челябинск;
- автоматические устройства для подачи сыпучих материалов под ведущие колеса мобильных машин и тушения пожара на автомобиле внедрены в СПК «Подовинное», Челябинской области (с. Подовинное); ЗАО «Уралмосто-строй» филиал Мостоотряд № 16; ООО «ЭНЕРГИЯ ЧТЗ» г. Челябинск; ОАО «Челябинский механический завод» г. Челябинск.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на международных научно-технических конференциях ЧГАУ (Челябинск, 2004 - 2006 гг.), УФ МАДИ (ГТУ) (Челябинск, 2005-2006 гг.), КГСХА (Курган, 2004-2006 гг.), КИНЭУ (Костанай, 2004-2006 гг.). Отдельные положения работы используются в учебном процессе ЧГАУ, УФ МАДИ (ГТУ), КИНЭУ.
