Введение к работе
Актуальность темы. Развитие агропромышленного комплекса Российской Федерации предусматривает устойчивый рост сельскохозяйственного производства за счет повышения производительности труда в предприятиях всех форм собственности, что напрямую зависит от ускорения научно-технического прогресса и повышения роли человеческого фактора. Это связано с разработкой и внедрением новой высокопроизводительной, конкурентной и комфортабельной техники, в частности, мобильных сельскохозяйственных машин.
Усиление роли человеческого фактора предполагает решение ряда социально-экономических задач. Одна из задач - повышение эффективности использования высокопроизводительной сельскохозяйственной техники путем улучшения условий труда при ее эксплуатации. В связи с этим мобильные сельскохозяйственные машины оснащаются различными модификациями унифицированной кабины, в частности, с увеличенной площадью ее остекления, существенно улучшающей обзорность. Однако увеличение площади остекления кабины приводит в теплый период года к увеличению теплопритока в нее от солнечной радиации. Это требует применения новых, более эффективных средств нормализации микроклимата.
Решению проблемы снижения теплового воздействия солнечной инсоляции на организм человека традиционными средствами нормализации микроклимата посвящены многочисленные исследования. Однако предлагаемые методы решения данной проблемы обладают рядом недостатков, устранение которых сдерживается объективными причинами: несовершенством отдельных элементов конструкций; высокой энер-гопотребляемостыо; снижением обзорности кабины; возможностью вредного воздействия на организм человека-оператора. Эти методы не позволяют избавиться и от принципиального недостатка - локального перегрева тела человека в месте его контакта с сиденьем.
В то же время в области разработки систем жизнеобеспечения для . экстремальных термических условий имеется значительный прогресс, в частности, предложены схемы и обоснованы параметры для систем локального терморегулирования теплового состояния организма человека.
Кроме того, эффективность функционирования традиционных систем обеспечения термокомфортности человека-оператора в кабине мобильной сельскохозяйственной машины оценивается показателями мик-
роклимата, а системы локального терморегулирования - другими показателями, в том числе имеющими физиологическую и даже субъективную природу.
Таким образом, из вышесказанного следует необходимость выработки критерия комплексной (интегральной) оценки комфортности микроклимата и разработки новых средств обеспечения комфортного теплового состояния человека-оператора в кабине мобильной сельскохозяйственной машины. Одним из таких средств является локальное терморегу-лиругощее устройство.
Цель работы - повышение эффективности использования системы «человек-машина-среда» за счет улучшения термокомфортности человека-оператора локальным терморегулирующим устройством.
Объект исследования - процесс формирования теплового состояния человека-оператора локальным терморегулирующим устройством.
Предмет исследования - установление закономерностей взаимодействия основных исполнительных элементов локального терморегули-рующего устройства с телом человека-оператора.
Научная новизна:
теоретически обоснована и экспериментально доказана возможность ускорения процесса формирования комфортного теплового состояния человека-оператора в кабине мобильной сельскохозяйственной машины локальным терморегулирующим устройством;
теоретически обоснованы и экспериментально определены критерии комфортности микроклимата в кабинах мобильных сельскохозяйственных машин по теплоощущениям и теплосодержанию человека-оператора, а также их интегральный показатель;
теоретически обоснованы и экспериментально определены рациональные конструктивные и режимные параметры локального терморе-гулирующего устройства.
С учетом поставленной цели на защиту выносятся следующие основные положения:
-
Результаты исследования соответствия параметров микроклимата в кабинах мобильных сельскохозяйственных машин санитарно-гигиеническим требованиям и термокомфортностн человека-оператора.
-
Комплексный (интегральный) критерий комфортности условий микроклимата в кабинах мобильных сельскохозяйственных машин.
3. Способ и средство улучшения термокомфортности человека-
оператора в кабинах мобильных сельскохозяйственных машин путем
отвода тепла коидуктивным методом с помощью локального терморегу-лирующего устройства.
4. Зависимость параметров локального терморегулирующего устройства от необходимой величины теплосьема, толщины пакета одежды, массы тела и роста человека-оператора.
Практическая ценность:
предложенный комплексный критерий оценки комфортности условий микроклимата позволяет: оценить эффективность новых средств нормализации микроклимата при их испытании и эксплуатации и обеспечить возможность снижения времени такой оценки на 10... 12%;
разработанная конструкция экспериментального образца локального терморегулирующего средства позволяет активизировать процесс формирования комфортного теплового состояния организма человека-оператора в кабинах машин без изменения в них параметров микроклимата;
использование локального терморегулирующего устройства в кабинах мобильных сельскохозяйственных машин на основных видах работ позволило повысить работоспособность и производительность труда человека-оператора на 8..15%.
Результаты исследований могут быть использованы научно-исследовательскими и конструкторскими организациями при совершенствовании и разработке новых конструкций терморегулирующих устройств локального типа.
Реализация результатов исследований.
Результаты исследований по обоснованию зон и параметров теплового состояния организма человека для оценки условий микроклимата в кабинах машин, конструктивных и режимных параметров локального терморегулирующего устройства внедрены в Кустанайской МИС хлебопродуктов.
Классификация средств обеспечения термокомфортности человека по функциональной принадлежности, способу реализации, конструктивному решению, путям и широте воздействия на организм, а также обоснование процесса теплосъема с поверхности тела человека-оператора, конструктивных и режимных параметров локального терморегулирующего устройства использованы в учебном процессе при изучении дисциплины «Охрана труда» в Кустанайском СХИ.
Апробация работы. Результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены на научно-технических конференциях: ЛСХИ (г. Ленинград,
"5
1987 г.), ЧГАУ (г. Челябинск, 1988-2000 гг.), ЛСХА (г. Каунас, 1989 г.) и КСХИ (г. Кустанай, 1987- 1999 гг.).
Публикация результатов. Основные положения диссертации опубликованы в 7 печатных работах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы из 145 наименований, и содержит 196 страниц машинописного текста, включая 47 рисунков, 7 таблиц, 14 приложений.
