Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Охрана труда

Диссертационная работа:

Глемба Константин Вячеславович. Улучшение условий труда и снижение травматизма операторов мобильных колесных машин сельскохозяйственного назначения : Дис. ... канд. техн. наук : 05.26.01 : Челябинск, 2004 190 c. РГБ ОД, 61:04-5/2701

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 6

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 12

  1. Социально-экономические аспекты улучшения условий труда и снижения травматизма операторов мобильных колесных машин сельскохозяйственного назначения 12

  2. Основные источники травмирования операторов при выполнении технологического процесса 16

  3. Влияние опасных и вредных производственных факторов на функционирование системы «О-М-С» 24

1.4. Современные методы оценки технологической безопасности
труда оператора мобильных колесных машин сельскохозяйст
венного назначения 26

1.5. Пути и средства повышения безопасности труда операторов мо
бильных колесных машин сельскохозяйственного назначения... 32

  1. Предпосылки использования тренажерных устройств и учебно-тренировочных полигонов для повышения безопасности труда оператора 32

  2. Применение средств и устройств, повышающих проходимость колесной машины 33

1.6. Выводы и задачи исследования 35

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ
ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ОПЕРАТОРОВ МОБИЛЬ
НЫХ КОЛЕСНЫХ МАШИН СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО
НАЗНАЧЕНИЯ
36

2.1. Теоретическое обоснование критерия оценки безопасности мо
бильных колесных машин сельскохозяйственного назначения
при выполнении ими технологического процесса 36

  1. Теоретическое обоснование критерия риска травмирования оператора при выполнении им управленческих воздействий в производственном процессе 42

  2. Обоснование показателя для оценки профессиональной пригодности операторов мобильных сельскохозяйственных машин по индивидуально-типологическим особенностям личности 44

  1. Теоретическое обоснование показателя уровня квалификации оператора мобильной сельскохозяйственной машины 49

  2. Обоснование влияния параметров и режимов тренажа на уровень безопасности операторов 55

2.6. Обоснование практической отработки навыков на учебно-
тренировочных полигонах при управлении мобильной сельско
хозяйственной техникой 60

2.7. Теоретическое обоснование способов повышения проходимости
мобильной колесной машины сельскохозяйственного назначения... 64

  1. Самоочищаемость колесных движителей технологических машин сельскохозяйственного назначения как фактор активной безопасности 64

  2. Обоснование способа автоматической блокировки простого шестеренчатого дифференциала ограничителем угловых ускорений ведущих колес 70

2.8. Выводы по главе 79

3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 80

  1. Цель, программа и задачи экспериментальных исследований 80

  2. Условия проведения лабораторных экспериментальных исследований.... 82

3.3. Оборудование для проведения экспериментальных исследований.

Частные методики 82

3.3.1. Приборы, измерительная аппаратура и оборудование для

проведения полевых и лабораторных экспериментальных
исследований 83

  1. Методика исследования утомляемости операторов в зависимости от процесса буксования мобильной колесной машины сельскохозяйственного назначения 88

  2. Методика исследования процесса буксования колесной машины 89

  3. Комбайновый тренажер - физическая модель системы «О-М» 92

  1. Методика исследования профессиональной пригодности оператора мобильной сельскохозяйственной машины тестированием и анкетированием 96

  2. Методика исследования подсистемы «оператор» в модельных

условиях 97

3.8.1. Методика исследования работы оператора в системе «О-М».... 99

3.9. Выводы по главе 104

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 105

  1. Результаты определения показателя профессиональной пригодности тестированием и анкетированием операторов 105

  2. Результаты тренажа и установление закономерности влияния функциональной возможности подсистемы «оператор» на показатель уровня квалификации 106

  3. Результат оценки функциональной возможности подсистемы «оператор» 108

  4. Результаты экспериментальных исследований взаимосвязи показателя квалификации оператора мобильной колесной машины сельскохозяйственного назначения и характера изменения функциональной возможности подсистемы «оператор» 111

  5. Результаты экспериментальных исследований утомляемости оператора в процессе буксования зерноуборочной машины 117

  6. Выводы по главе 121

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ 122

5.1. Исходные данные для определения эффективности 122

5.2. Расчет экономической эффективности 124

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 129

ЛИТЕРАТУРА 131

ПРИЛОЖЕНИЯ 145

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ

АПК - агропромышленный комплекс;

«О-М-С» - система «оператор-машина-среда»;

«О-М» - подсистема «оператор-машина»;

ТО - техническое обслуживание;

ПБС - противобуксовочная система;

КПД - коэффициент полезного действия;

МКС - мобильная колесная машина;

МКМСН — мобильная колесная машина сельскохозяйственного назначения.

«

Введение к работе:

Актуальность темы. Развитие агропромышленного комплекса Российской Федерации предусматривает устойчивый рост сельскохозяйственного производства за счет повышения производительности и безопасности труда на предприятиях всех форм собственности, которые непосредственно зависят от ускорения научно-технического прогресса, улучшения условий труда и снижения травматизма операторов мобильных колесных машин сельскохозяйственного назначения при выполнении ими основных технологических процессов в агропромышленном комплексе (АПК) России.

Следует отметить, что в отрасли сельского хозяйства удельный вес травматизма с летальным исходом среди операторов мобильных сельскохозяйственных машин составляет около 13 % от всех погибших на производстве [1, 3], а из общего числа травмированных водителей, в среднем, в 78 % случаев совершения ими опасных действий происходили по вине самих водителей (приложение А). Одной из причин такого положения является недостаточная изученность факторов опасности при выполнении технологических процессов (предпосевная обработка почвы, уборка урожая, транспортировка грузов и пассажиров и др.).

Известно также, что безопасность системы «оператор-машина-среда» зависит от факторов опасности, заложенных в каждой из ее подсистем, то есть -операторе, машине, среде. Каждая из подсистем охватывает большое количество факторов опасности, которые в определенной мере отображены в ГОСТах и ОСТах системы стандартов безопасности труда. Однако, до настоящего времени алгоритм поиска факторов опасности, вызываемых функционированием системы «оператор-машина-среда» при выполнении технологического процесса весьма мало изучен.

Процесс трудовой деятельности механизатора, с позиции безопасности его труда, можно рассматривать как систему «оператор-машина-среда», то есть - как сложную кибернетическую систему со многими прямыми и обратными связями.

Улучшение условий труда и снижения травматизма операторов мобильных колесных сельскохозяйственных машин при выполнении технологических процессов в АПК является сложной проблемой, так как ее решение находится на стыке технических, экономических, биологических, психологических и целого рядя других наук. Проблема обеспечения операторов безопасными безвредными условиями труда с целью снижения травматизма в технологическом процессе сельскохозяйственного производства, требует учета совместного функционирования биологического (человека) и технического (машины) объектов.

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.

Особенностью сельскохозяйственного производства является условие его проведения при постоянно изменяющихся параметрах производственной среды, которая, в свою очередь, является продуктом природных процессов и производственной деятельности человека. Подавляющее большинство из сельскохозяйственных технологических машин являются мобильными — снабженными пневматическими колесными движителями. Использование этих машин происходит в различных условиях:

на поверхности с малой несущей способностью (поле, пахота, заболоченная луговина, размытые грунтовые и полевые дороги, глубокий снег и др.);

на поверхности с высокой несущей способностью (автомобильные асфальтобетонные дороги, дороги с щебеночным и гравийным покрытием, сухие укатанные грунтовые дороги и др.).

При этом одни и те же машины эксплуатируются как на опорных поверхностях с малой несущей способностью, так и на твердых дорогах. Соотношение поверхностей качения для колесных машин различно. Так, до 95 % технологических машин (зерноуборочные и кормоуборочные комбайны и др.) работают в условиях поля, и только 5 % - в условиях дорог с твердым покрытием. Транс-

портные машины, используемые на перевозе выращенного урожая и других грузов по поверхностям с малой несущей способностью, распределяются следующим образом: тракторы - 60...65 %, автомобили - 35...40 %, а на опорных поверхностях с высокой несущей способностью это соотношение выглядит иначе: тракторы 40...35 %, автомобили - до 60 % [2, 27,28].

В то же время, в силу физиологических и экономических причин, возможности адаптации человека и машины к естественным колебаниям параметров производственной среды весьма ограничены. Возникающие в связи с этим рассогласования между отдельными элементами системы «оператор-машина-среда» приводят к резкому возрастанию числа технических и технологических отказов, которые ухудшают условия труда оператора, тем самым, подвергая его травмированию в период технологического процесса сельскохозяйственного производства.

Известно также, что центральное место при изучении вопроса вероятности травмирования людей системы «оператор-машина-среда» занимает подсистема «оператор», то есть конкретный исполнитель, участвующий в процессах управления машиной, выполнения технологических операций в конкретной производственной среде. Это подтверждается статистическими данными о травматизме на сельскохозяйственном производстве, которые свидетельствуют о том, что около 30 % всех несчастных случаев происходят по причине ошибочных действий оператора при выполнении операций в течение всего технологического процесса [2].

Низкий уровень безопасности технологического процесса в АПК усугубляется еще и тем, что средства безопасности, устанавливаемые на сельскохозяйственные машинах, разрабатываются без учета физиологически предопределенной вероятности принятия оператором ошибочных действий. Кроме того, отсутствует возможность отключения указанных средств безопасности в случае увеличения трудоемкости обслуживания системы или узла.

Уровень безопасности технологических процессов в АПК формируется многими ведомствами страны, однако, целостной научной концепции данной

проблемы не разработано, а системные исследования этой проблемы требуют развития, что в итоге приводит к огромному социальному и материальному ущербу от травматизма и профессиональной заболеваемости. Это связано с тем, что до настоящего времени недостаточно полно разработаны методики интегральных количественных оценок безопасности мобильных сельскохозяйственных машин на стадии их разработки, испытании и эксплуатации. Это в полной мере относится и к операторам мобильных машин на стадии их начальной профессиональной подготовки в государственных образовательных учреждения, а также к производственной среде в реальных условиях сельскохозяйственного производства. Отсюда следует, что исследование и совершенствование методов и средств повышения условий труда операторов системы «оператор-машина-среда», обеспечивающих безопасность технологических процессов в АПК, является актуальной проблемой, имеющей важное народнохозяйственное значение.

Цель работы. Улучшение условий труда и снижение травматизма операторов мобильных колесных машин сельскохозяйственного назначения.

Объект исследования. Процесс формирования безопасности оператора мобильной колесной машины сельскохозяйственного назначения.

Предмет исследования. Установление закономерностей влияния организационно-технических мероприятий на уровень риска травмирования оператора мобильной колесной машины сельскохозяйственного назначения.

Методика исследования. В качестве основных методик применялись: логика научных исследований, элементы методов инженерно-психологических и эргономических исследований, методы оптимизации, математического и физического моделирования, хронометражные работы и т.д. В результате были разработаны частные методики лабораторных исследований с использованием планирования эксперимента, производственных испытаний машин, устройств и приспособлений. Все расчеты выполнены с использованием ЭВМ.

Научная новизна:

- теоретически и экспериментально обоснован критерий вероятности

технологического риска травмирования оператора мобильных колесных машин сельскохозяйственного назначения с учетом показателя его профессиональной квалификации;

впервые экспериментально определен показатель для оценки профессиональной пригодности операторов мобильных колесных машин сельскохозяйственного назначения по индивидуально-типологическим особенностям личности;

предложены способ и конструкция автоматической блокировки простого шестеренчатого дифференциала.

Практическая значимость:

использование предложенной методики оценки профессиональной пригодности операторов по индивидуально-типологическим особенностям личности позволило снизить их травматизм на 10... 11 %;

разработанное тренажерное устройство позволяет активизировать процесс формирования безопасности операторов мобильных колесных машин сельскохозяйственного назначения в условиях приближенных к реальным условиям их эксплуатации;

предложенный критерий оценки вероятности технологического риска травмирования оператора с учетом показателя его профессиональной квалификации позволяет оценить эффективность процесса профессиональной подготовки при тренаже и сократить его время на 20...30 %;

обоснованы и предложены инженерные решения: модернизированное тренажерное устройство и автоматический самоблокирующийся простой шестеренчатый дифференциал, направленные на повышение производительности и безопасности труда операторов мобильных колесных машин сельскохозяйственного назначения.

Реализация результатов исследования:

- результаты исследования по обоснованию методики оценки профессио
нальной пригодности по индивидуально-типологическим особенностям лично
сти при допуске к работе операторов мобильных колесных машин сельскохо-

зяйственного назначения используются в процессе обучения студентов Челябинского государственного агроинженерного университета на кафедре «Эксплуатация автомобилей и производственное обучение», рабочих и специалистов факультета повышения квалификации при ЧГАУ;

- разработанный метод тренажа, применяемый в процессе профессио
нальной подготовки и включающий в себя использование тренажерного уст
ройства, а также техническое решение - механизма автоматической блокировки
простого шестеренчатого дифференциала, повышающего проходимость колес
ных машин, - внедрены в АОЗТ «Чесменское» - с. Чесма, Чесменский р-н, Че
лябинская обл.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на ежегодных международных научных конференциях: ЧГАУ (г. Челябинск 2002-2004 гг.), КазНТУ (г. Алматы 2002 г.), КГСХА (г. Курган 2004 г.), ВНИИ ОТ (г. Орел 2004 г.).

Публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 15 работах. На защиту выносятся:

критерий вероятности технологического риска травмирования операто-, ра мобильных колесных машин сельскохозяйственного назначения в технологическом процессе с учетом показателя профессиональной квалификации;

показатель для оценки профессиональной пригодности операторов мобильных колесных машин сельскохозяйственного назначения по индивидуально-типологическим особенностям личности;

критерий вероятности технологического риска травмирования оператора мобильных колесных машин сельскохозяйственного назначения от правильности и времени выполнения оператором управленческих воздействий;

- обоснование и конструкция механизма автоматической блокировки
простого шестеренчатого дифференциала, повышающего проходимость мо
бильных колесных машин.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, списка литературы из 159 наименований и содержит 130 страниц машинописного текста, включая 62 рисунка, 9 таблиц, 7 приложений.

Подобные работы
Старунова Ирина Николаевна
Улучшение условий и охраны труда операторов мобильных колесных машин сельскохозяйственного назначения за счет инженерно-технических мероприятий
Яковлева Елена Сергеевна
Улучшение условий и охраны труда операторов машинного доения за счет снижения уровня шума на молочных фермах и комплексах
Конкин Александр Иванович
Улучшение условий труда на рабочих местах операторов токарно-револьверных станков и прутковых автоматов за счет снижения шума механизмов поддержки прутка
Гнеушева Елена Михайловна
Снижение вибрационной нагрузки на оператора мобильных машин сельскохозяйственного назначения за счет разработки подвески сиденья с дополнительным упругодемпфирующим звеном прерывистого действия
Попова Светлана Юрьевна
Повышение уровня безопасности операторов мобильных колесных машин сельскохозяйственного назначения организационными и техническими мероприятиями
Кормин Алексей Михайлович
Улучшение условий труда механизаторов путем разработки методов оценки и способов улучшения теплозащитных свойств кабин сельскохозяйственных машин
Ашихина Людмила Анатольевна
Улучшение условий труда операторов агропромышленного комплекса при приготовлении комбикормов путем очистки воздуха рабочей зоны от мелкодисперсной пыли
Радоуцкий Владимир Юрьевич
Улучшение условий труда работников шумных производств агропромышленного комплекса на примере ОАО "Белагромаш-Сервис"
Парахин Юрий Алексеевич
Улучшение условий труда работников при переработке и утилизации органических отходов животноводства
Балюк Анатолий Алексеевич
Разработка мер по улучшению условий труда операторов железнодорожных путевых машин и нефтезаводских печей (На примере ДВЖД и Хабаровского НПЗ)

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net