Введение к работе
Актуальность темы. Сельскохозяйственное производство характеризуется большим разнообразием условий, колебаниями объемов перевозок и сезонностью транспортных работ. Транспортно-технологические процессы в АПК осуществляются в условиях постоянно изменяющихся параметров производственной среды, технического состояния машин и работоспособности операторов. Возможности адаптации оператора и машины к естественным колебаниям параметров производственной среды весьма ограничены. При этом возникает рассогласование между элементами системы «оператор - машина - среда», приводящее к резкому возрастанию числа отказов в транспортно-технологическом процессе. Недостаточная квалификация операторов, низкий уровень обеспечения нормальных параметров производственной среды, а главное, неудовлетворительное техническое состояние и конструктивные недостатки машин - все это является причинами ухудшения условий труда и высокого уровня травматизма при управлении мобильными сельскохозяйственными машинами. Согласно статистическим данным, показатели травматизма и заболеваемости работников среди операторов мобильных сельскохозяйственных машин в три раза выше, чем в целом по отрасли агропромышленного комплекса (АПК). Кроме того, мобильные колесные машины (тракторы, зерноуборочные комбайны, сеялки, грузовые и легковые автомобили, автобусы и др.), выполняющие основную часть сельскохозяйственных операций, являются главными источниками летальных травм в АПК (около 50%).
Повышение безопасности транспортно-технологических процессов в АПК может быть достигнута путем совершенствования системы «оператор - машина -среда» (О - М - С). При этом возникает необходимость в разработке показателя оценки риска травмирования в зависимости от факторов опасности технологического процесса, функциональных особенностей машин и др., т.к. существующие методы оценки не в полной мере выявляют данные зависимости.
Необходимо отметить, что в настоящее время в организациях АПК России наибольший удельный вес занимает устаревшая мобильная техника. В связи с низкой надежностью и изношенностью работающих мобильных колесных машин, конструкция которых не позволяет в достаточной степени ограничить или избежать возникновения ряда неблагоприятных явлений, связанных с недостаточно высокими тягово-сцепными свойствами, тормозными качествами и др., количество транс-
портно-технологических отказов увеличивается, что в значительной степени увеличивает риск травмирования оператора при выполнении транспортно-технологического процесса. Существующие технические средства, обеспечивающие устойчивое торможение и повышающие тягово-сцепные свойства, являются дорогостоящими и сложными в изготовлении, что офаничивает возможность их применения в организациях афопромышленного комплекса РФ.
Это обусловило выбор темы автором и определило направление научного поиска - исследование и совершенствавание методов и средств повышения безопасности системы «О - М - С» и улучшение условий труда операторов.
Цель работы. Улучшение условий и охраны труда операторов мобильных колесных машин за счет снижения транспортно-технологических отказов.
Объект исследования. Безопасность труда операторов при выполнении транспортно-технологических процессов в сельскохозяйственном производстве.
Предмет исследования. Закономерности влияния факторов транспортно-технологических отказов и скорости движения на риск травмирования оператора.
Научная новизна положений, выносимых на защиту:
теоретически обоснован критерий риска травмирования оператора, позволяющий оценить уровень безопасности колесных машин в транспортно-технологическом процессе сельскохозяйственных операций, отличающийся от существующих критериев тем, что он учитывает факторы возникновения основных отказов и режимы скоростей движения машины;
обосновано и разработано автоматическое устройство для разбрасывания сыпучего материала под ведущие колеса фузового автомобиля ЗИЛ-433100, позволяющее улучшить его тягово-сцепные и тормозные качества на скользких поверхностях, отличающее от существующих аналогов тем, что привод устройства осуществляется сравнителем угловых ускорений ведущих колес (патент на изобретение №2332308);
обоснована и разработана автоматическая антиблокировочная система для колесных машин с гидравлическим приводом тормозов, позволяющая улучшить тормозные качества, курсовую и боковую устойчивость машины при торможении, отличающаяся от существующих АБС принципом использования разности угловых ускорений колес.
Праютическая ценность. Результаты исследования могут быть использова-
ны научно-исследовательскими и конструкторскими организациями при разработке и совершенствовании организации охраны и условий труда, способов и средств повышения безопасности колесных машин в транспортно-технологических процессах сельскохозяйственного производства.
Предложенный критерий оценки риска травмирования оператора может служить показателем количественной оценки уровня безопасности машин при их испытаниях, эксплуатации и проектировании.
Разработанные автоматические устройства, позволяющие снизить вероятность возникновения таких отказов, как буксование, блокировка колес при торможении колесной машины могут найти широкое применение в практике предприятий АПК России.
Реализация результатов исследования. Автоматические устройства для разбрасывании сыпучих материалов и антиблокировочной системы тормозов внедрены в ООО «Автодортранс» г. Челябинск; ООО ПКФ «Механик - гарант» г. Челябинск; АОЗТ «Чесменское», Челябинская область (с.Чесма). Все указанные предприятия имеют сельскохозяйственное направление.
Апробация. Основные результаты исследования доложены, обсуждены и одобрены на международных научно-практических конференциях ЧГАА(У) (Челябинск, 2007 - 2011 гг.), МАДИ (Челябинск, 2006 - 2007 гг.), конференциях ЮУрГУ (Челябинск, 2007 - 2010 гг.), КГУ (Курган, 2009 - 2010 гг.). Отдельные положения диссертационной работы используются в учебном процессе ЧГАА, КГУ, ЮУрГУ.
Публикация результатов исследований. Основное содержание диссертации опубликовано в 11 печатных работах, из них 3 работы в изданиях, рецензируемых ВАК; получен 1 патент на изобретение.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 141 страницах и включает 12 таблиц, 28 рисунков. Работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов, список литературы (117 наименований) и 7 приложений.
