автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Повышение безопасности операторов промышленного птицеводства совершенствованием методов и технических средств охраны труда

кандидата технических наук
Ильищенко, Анатолий Алексеевич
город
Санкт-Петербург-Пушкин
год
1992
специальность ВАК РФ
05.26.01
Автореферат по безопасности жизнедеятельности человека на тему «Повышение безопасности операторов промышленного птицеводства совершенствованием методов и технических средств охраны труда»

Автореферат диссертации по теме "Повышение безопасности операторов промышленного птицеводства совершенствованием методов и технических средств охраны труда"

О АН КТ-ПЕ ТКГ'Б УРГ СКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМгШ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Ка правах .сукопи ЙЛЬОДЕЧКО Анатолий Алекс ее ркч

УДК «56.382.2:030.5/043^3/

ПОВИШЕШЕ БЕЗО ПА СНОСЕ; ОПЕРАТОРОВ ПРО 'Л! 'ПЛЕННОГО

птацЕЮДствл совершенствование;! методов и ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ОХРАНЫ ТРУДА

Специальность: 05.26.01 - охрана труда и нояарнан

безопасность

АВТОРЕФЕРАТ

диссертация на соискание ученой.степени кандидата технически* наук

Санкт-Потербург-Пушкан 199.2

Pedoia выполнена в Санкт-Петероургскоы государственном аграрном университете.

Научный руководитель

Научш'К консультант

*• Офдциадъныз. оппоненты:

Ведущая организация

доктор технически* наук, профессор В,С, ШКРАЕАН.

кандидат технических наук, доиент В.А. ЕШСЕЕКИН

доктор технических наук, профессор А.В, ШКОЛАЕНКО,

кандидат технических наук Н.М. КУПЛЕ ВАЦКИЙ

Всероссийский институт сельскохозяйственного машиностроения ци. В.П. Горячкина /ШСХОЫ/, г. Иосква

Защита сопмался " 25 " декабря 1992 г. в 14 часов 80 «пну? на заседании слециалцзцрованпою оовата Д 120.87.0? при Сацкт-Потарбургсмш государственной аграрное университете по адросд: 185620» г. Санкт-Петерйург-Пуикан, Акадомдчес-КйЛ проспект, «. ЕЗ, иуд. 529,

С диссертацией иожно ознакомиться в библиотеке Санкт-Штрбургокого гопударотвенцого аграрного унав&рсирета.

Азгороферат разослан " '¿1 " ноября 1592 года.

Ученый секретарь

специализированного совета

У ^

доктор технических нг>ук Косоууов

и

Ий»»» ч/1.....

ОБЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. Темпы внедрения новой техники ьз технологии в промышленной птицеводстве опережают темни совершенство ванип методов и средств охраны труда. Высокая степень автоматизации и механизации в промышленном птицеводстве позволяет снизить трудоемкость основных, производственных процессов, вместе с тем становится более интенсив- ■ ным труд операторов птицеводства, что при определенных условиям приводит к травмированию последних. Кроме того, более 60% опрошенных операторов бройлерного птицеводства были неудовлетворены надежностью работы клеточного оборудования, чаще всего отказы происходят при работе механизмов пометоудаленця и кормораздачи (НПК).

Общеизвестно, что число травм зависит от количества опасных ситуаций, а количество опасных ситуаций определяется частостью отказов применяемого оборудования.•Поэтому травмирование операторов в производственном объединении "Красноярское" по птицеводству происходит, главным образом, во иреш работы КПК клеточных батарей ЛБУ-3.

С учетом изложенного актуальным является обеспечение безопасности труда операторов птицеводства. Этой проблеме посвящены многочисленные научно-исследовательские работ, но некоторые аспекты ее изучены недостаточно, что и яви--лось основанием для выбора темы диссертационной- работы.

Работа выполнялась в соответствии с отраслевой программой 0.СХ.62 "Разработать и внедрить комплекс технических, гигиенических и социально-экономических мероприятий но обеспечению в системе Госагропрош безопасных и здоровых условий труда, снижению травматизма и заболеваемости".

Цель исследования - погоиение безопасности операторов промышленного птицеводства при обслуживании МПК клеточных батарей совершенствованием методов и технических средств охраны труда.

Объект исследования. Объектом исследования являются • параметры безопасности труда операторов промышленного птицеводства при обслуживании МПК клеточных батарей (КБ).

Научная новизна. Обоснован оценочный показатель потенциальной опасности привода МПК. Разработана модель функционирования МПК клеточных батарей, адаптированная для оценки безопасности труда. Получены статистики процессов, опре-

I '

делающих безопасность оаераторов илщеводства -при обслуживании МПК КБ в зависимости от периодичности уборки помета, возраста птицы и длины клеточной батареи. Установлена рациональная по критерига-минимум условной опасности периодичность понеюудаления в зависимости от возраста птицы и длины клеточной батареи. Разработано новое техническое средство безопасности. Получен алгоритм расчета показатели состоянии охраны труда на предприятиях с применением ЭВМ.

Практическая значимость работы. Результаты исследования могут быть использованы для отработки научно обоснованных. нормативов на стадии проектирования клеточного оборудования для промышленного птицеводства и в практической трудоохранной деятельности.

Методы исследования. Исследования проводились с применением методов теории вероятностей - математической статистики, теории случайных процессов. Использованы математическое. моделирование, корреляционно-регрессионный анализ, тензометрические измерения. Теоретические исследования и обработка экспериментальных данных осуществлялась с использованием ЭВМ.

На защиту выносятся; результаты анализа травматизма в промышленном птицеводстве; методика оценки потенциальной опасности привода ШК клеточных батарей; модель функционирования ШК клеточных батарей КБУ-3, адаптированная для оценки безопасности труда; устройство аварийного выключения привода ШК; результаты экспериментальных исследований по определению рациональных по критерию минимальной условной опасности режимов работы МПК,

Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы были .доложены и обсуждены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов •Санкт-Петербургского ГАУ в 1989...1992 гг. и Красноярского ГАУ в 1Э87.,.1991гг, на второй зональной научно-производственной конференции молодых ученых и специалистов "Пути повышения эффективности сельскохозяйственного производства Восточной Сибири" в Красноярском СХИ в 1987 г., на региональной научно-технической конференции "Молодежь - аграрному производству" в Красноярской ГАУ в 1991 г., на мекву-зовской ког.ферашуш "Обеспечение безопасности труда в агропромышленной комплексе".в лтоаокой СХА в 1989г.

Публикации. Основные положения диссертационной работы о"'гранены в 13 публикациях.

■ Структура и объем работа. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и рекомендаций, списка использованной литературы из 140 наименования, в том числе 5 на иностранном языке, и 6 приложении. Работа изложена на 156 страницах машинописного текста, содержит .31 рисунок и 16 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано 'краткое обоснование актуальности работы, приведены основные положения, выносите на защиту.

3 первой главе "Состояние вопроса и задачи исследования" проведен анализ производственного травматизма в отрасли птицеводства Красноярского агропромышленного комплек- • са. .Установлено, что до несчастных случаев с операторами прицеводстьа происходит при работе со средствами механизации технологических процессов (пометоуборочные и кормораздакэдие транспортеры) . Это объясняется частыми отказами MI К вследствие технологических перегрузок. Выявлен ряд несоответствий технологического оборудования и процессов на база клеточной батареи К.БУ-3 требованиям системы стандартов безопасности труда: отсутствие своевременной информации о возникновении опасных и вредных производственных факторов на отдельных технологических операциях; используемые средства безопасности не всегда обеспечивают защиту от действия опасных и вредных производственных факторов; возможность функционирования оборудования при неисправных средствах защиты и др.

Для выявления закономерностей изменения травматизма в ожидаемы!* краткосрочный период (на 1992...1995 гг.) была использована методика прогнозирования, разработанная В.С,.Шкрабм ■/•, ) Л!.Копылов! к, Н.М.Куллеващшм. При этом установлена тенденция увеличения показателя частоты травматизма Кч в производственном объединении "Красноярское" по птицеводству.

Определены обобщенные показатели состояния охраны труда в объединении за I9S9...19S1 гг. с применением 031.1, подтверкдаюцпе ухудшение трудоохранной деятельности.

На основании провиденного обзора работ A.A.Киви,

Ю.Н.Сухарева, В.Н.Лукьянова, Ы.Н.Богданова, П.М.Болотнова, Р.М.Славина, В.В.Плаюнова и др. и анализа травматизма в промышленном птицеводстве, выявлено, что мало уделяется внимания разработкам технических средств безопасности для использования в механизмах пометоудаления и кормораздачи; неэффективно используются денежные средства на охрану труда; нет научного обоснования рациональных режимов работы ШТК, Наличие большого количества методик определения обобщенного показателя условий труда затрудняет достоверную комплексную оценку состояния охраны труда в промышленном птицеводстве.

С учетом изложенного для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать модели функционирования ВДК клеточных батарей, адаптированную для оценки безопасности труда.

2. Провести алгоритмизацию и оптимизацию параметров модели функционирования.

3. Получить статистики процессов, определяющих безопасность работы при обслуживании МПК.

4. Определить рациональные реиикы работы 1Ш при различных у с иозлях (¿.ункционирования по критерию максимальной безопасности труда.

5. Обосновать конструкцию инженарно-твхнического средства безопасности и методику расчета его параметров.

6. Проваста производственную проверку результатов исследования с определением социально-экономических показателе!!.

Во второй главе "Теоретические предпосылки повышения безопасности операторов птицеводства при обслуживании кле-.. точных батарей" приводится характеристика травмоопасной ; оитуацаи при работе операторов с МПК и дается теоретичес-, кое обоснование методов и технических средств повышения безопасности труда.

Проведенный анализ типичных обстоятельств травмирования , на производстве операторов птицеводства показывает, что они травиирувтсй в период времениТь, необходимый для отключение электродвигателя при относительно длительной перегрузке привода МПК аь счет срабатывания тепловой защиты. Поэтому

для оценки надежности Н существующей и предлагаемой систем защиты операторов птицеводства рекомендуется использовать схему, приведенную на рис. 1.

Рис. I. Схема представления исходных данных для

расчета надежности защиты операторов птицеводства

На этой схеме начальный момент времени срабатывания тепловой защиты, - конечный момент срабатывания. Откуда Ц=1к-1н. . Кривая I показывает закономерность распределения времени, необходимого для перемещения оператора птицеводства к опасной зоне от начала срабатывания тепловой защиты электродвигателя из всех возможных точек, где он кокет находиться согласно технологическом? процессу с учетом времени, затрачиваемого для снятия (в нарушение требований безопасности) защитного ограждения опасной зоны. Крива:! 2 соответствует распределении частости травмирования операторов при попадании в опасную зону. Проекция точки А на ось ординат показывает частость или интенсивность А травмирования операторов при конкретном значении 15 .Тогда вероятность травмирования операторов при этом I» определится из известной зависимости:

РгЧ-ехрШ. /I/

При атом необходимо учесть вероятность Рт существования

данного значения Она определяемся по кривой 3 аналогично вероятности Рт . Тогда фактическая вероятность травмирования Рт равна произведению вероятностей Рт и Рт , а надежность защиты работающих определится из уравнения:

ншн-ми. /2/

Дт оценки условно!: опасности операторов птицеводства в изучаемой ситуации исходим из принципа действия тепловой защиты. Представим себе, что привод работает под действием номинальной нагрузки. В этой случае система тепловой защити но работает. При мгновенной многократной' перегрузке привода электродвигатель останавливается и одновременно' начинает интенсивно нигреваться исполнительный элеизнт тепловой защиты. В зависимости от типа и настройки устройства защитного отключения за большее или меньшее вре№ но полните лышй механизм устройства нагревается до критической томдературыТкр, при которой устройство срабатывает. Графически оценка процесса срабатывания тепловой защиты мошзт быть произведена по схемо, приведенной на рис.2.

Ьсно, что чем больше

^ время срабатывания, тем

7Л больше вероятность усдов-

/ | ной опасности Роу , Тогда

/ . | ось 0-Т монет быть г.ро-

/ . дублирована осью О-РЬу.

/ , При атом проекция точки А

У , соответствует критической

-~ 1 ,— температуреТкр ц максима-

I_к!_ льной вероятности условной

^—«-А-С опасности операторов при

используемом защитно-отклю-Гио. 2, К оценке условной опа- ЧБЭД0Ц ;/строПс1Ве1 то осаъ

сности при обслуживании роу с ^ При температуре клеточных батарей КБУ-3 нагрева исполнительного элемента защитного отключающего устройства, равной температуре окружающей средыТос , вероятность Роу- 0.

Построим грайик, доказанный на рис.2., в других коор-липятак. Так как при многократной перегрузка через защит-ьов .усгроКстЕо протекает максимальный тон Згпаг, а при номи-

наивной нагрузке - ток^н, при котором устройство не рабо-1Ьет, то правомерно представить ось! пазе (ЗтйХ~Зн),Х>~ Г>. Полученная таким образом зависимость по сутц яв-

ляется паспортной для применяемого ?а:цитяо-охкяючводего устройства и слудит эталоном для оценки текущих зночрниИ условной опасности операторов птицеводства при обслуживания клеточных батарей типа КБУ-З.

Оценка производится по реализации процесса изменения тока зяектропрнвола г'<?х;шпзма помето;,'Далсиш«-кор,'ораз7:птег ЗШ, приме рш-М вид которой показан на рис.3.

А 3

*3н 7 ____

1и иг____

~Тц,--

Рис. 3. Схема длн определения параметра Я-» по реализации процесса

Для изображенной реализации

гь

где

Ft -

b^'Fi

tu IH

п-ЭнЬи.

/3/

i-'til г

По наиденному таким образом значению rs определяют,

согласно рис.?,.,, соответствующее значение Роу . Для упрощения расчетов площадей заштрихованных <ínryp (рис.3.) их поменяют простыми треугольниками, трапоцията. При оценке Fj могут быть использианн известие алгч/лтмы тоории выбросов случайных процессов. ti данной работе отдается' предпочтение методу определенна 'Fj непосредственно по реализациям процесса Э(1) как наиболее точному.

Как следует из с.-:еми, показанной на рис.2., наименьшая вероятность возникновении условной опасности Роу mía -имеет место при номинальном токе срабатывания тепловой защиты. Но при такой настройке существует вероятность неоправданно частого отключения привода при кратковременных перегрузках. Потому реиенпе задачи минимизации условной опасности операторов промышленного птицеводства при обслу-

навании клеточных батарей предполагает два уровня. На первом - за счет оптимизации частотных характеристик привода механизма поиетоудаления-ксрнораздачи минимизируется дисперсия Вн колебаний нагрузки, а значит - дисперсия Х)э тока электропривода. Затем, на втором уровне, выбираются наибольшие из минимальных значений дисперсии токаТЪтми внешней нагрузки Х)мпр и производится выбор схемы и расчет параметров дублирующего устройства, предназначенного для отключения привода при предельно возможной нагрузке

Мпр шах

/4/

была

Для определения средств управления параметром р! 'разработана модель функционирования транспортного механизма клеточной батареи, адаптированная для оценки безопасности труда операторов птицеводства (рис.4) , в которой РМ -

I

РМ

5

МсШ,

ж

и •

Н(1)

Рио.4. Код ель функционирования транспортного механизма клеточной батареи, адаптированная для оценки безопасности труда операторов птицеводства

- процесс изменения внешней нагрузки на транспортный механизм батареи, складывавшейся из сопротивлений устройства кориораздачи,окребков транспортеров пометоудаления; Х(1) -процесс, характеризующий неравномерность движения транс-.портного механизма; МсШ- процесс изменения нагрузки на валу электродвигателя;3(1)- процесо,изменения тока приводного электродвигатели; НШ- процесо изменения надежности сцг.теик защиты работающие I - транспортный механизм; . £ - привод транспортного механизма; 3 - электродвигатель; 4 - Устройство защитного отключения електродзигателя при перегрузках; Б - устройство для мгновенного отключения

привода при аварийных перегрузках; I - обратная связь, обозначающая аварийное отключение электродвигателя; II - обратная связь, обозначающая производство дополнительных проходов транспортного механизма с целью синения дисперсии колебаний нагрузки F(t) при последующем цикле помвгоудаления-кормораз-дачи.

С целью определения параметров защиты работающих, включающей в себя блоки 4,5 (рис.4.), проведена алгоритмизация модели функционирования и обоснована стратегия оптимизации ее параметров по критерию максимальной надежности защити операторов птицеводства.

При оценке характера нагрузок и перемещений в ИК имелось в виду, что полный цикл раздачи корма с одновременный пометоудалением осуществляется за два прохода транспортного механизма: один проход от начала до конца клеточной батареи и второй - в обратной направлении. За вреш прохода в одну сторону кормушка заполняется ( при этом, естественно, масса кормораздающих бункеров уменьшается) и в это яе вреш происходит очистка от помета одного яруса клеточной батареи. При проходе в обратную сторону происходит возвращение полностью или частично разгруженных бункеров в исходное положение и очистка от помета еще двух ярусов клеточной батареи. Следовательно, динамика транспортного механизма при прямой и обратном его ходе будет различной.

При составлении уравнений динамики движения транспортного механизма а их анализе в работе приняты за основу результаты исследований привода канатной тяги, проведенные в 1.ШСП, Расчетная схема транспортного механизма для олучая его движения в первой половине рабочего цикла монет быть

представлена схемой, приведенной на рис. 5.

Гас. 5. Расчетная схема канатного транспортного

механизма клеточной батареи

Введем на расстоянии,равном половине расстояния между ведущим я ведомый барабанами,подвижную плоскость А При синхронном движении бункеров кормораздачи и скребков транспортера пометоудаленин плоскость А перемещается со скорость» Vo , равной скорости' точки на растоянии 0,5 ди-иметра каната, расположенно!) по окружности приводного барабана. В связи с относительно малой массой скребков помето-удапения, ее в расчетах не учитываем. -Рассмотрим движение бункеров с суммарной массой'М относительно плоскости А . Дифференциальное уравнение движения бункеров в первой половине рабочего цикла может бить записано в виде:

с1'ХШ 11у ¿ХШ „лш. ■ 1

где XIперемещение центра пасс бункеров относительно подвижной плоскости А ; К= К^к'^г)/^ - ко&ффнцнент затухание колебаний системг; J>t, ]!>г - коэффициенты эквивалентного вязкого сопротивления зз системе привода .15ПК; tdc - циклическая ообствечная частота колебаний системы; переменная масса бункеров с учетом массы находящегося в них корма.

Дифференциальное уравнение движения бункеров во второй половине рабочего цикла транспортного механизма неаначитоль-' по отличается от (6) своей правой частью. Расчетная схема дна этого случая аналогична схеме, показанной на рис.5., и отличается главным образом тем, что плоскость А располагается цо другую сторону бункеров и двикенио осуществляется г дру.'-ую сторону. Если бункера за первую половину цикла опорожнены полностью, то вместо массы бункеров М\Ш принимаем массу порожних бункеров

Mt= const ; если опорожнение частичное, то Mz(t1. Поскольку схема натяжения каната изменена, то принимаем усилие

Зля анатшза дииамики системы (рис.4.) в работе исполь-эоланн методы теории стационарных случайных функций.

Ни основании полученного алгоритма расчета установлено, чю управление величиной 3lt) возможно на основе согласования периодичности очистки пометных настиловТу в зависимости .от возраста птпцнТьп к длины клеточной батаре/. 1_б» т«к* ути ('акторы оказывает непосредственное влияние на параметры процессов Fit),Mtlt}, 3It) к величину показателе;1 M с (чаибо-10

льшее значение процесса изменения среднего момента сопротивления Мс(£Ьш ступице приводной звездочки МПК), Дм (максимальное положительное отклонение значения Мс), Р» функционирования МПК клеточной батареи.

Нахождение уравнения регрессии (Ту.Тьп^в) осуществлялось на основе реализации плана полного трех'?актор-ного эксперимента.

После получения математической зависимости ^ от паре-мэтровТу ,"Тбп Дб определялась рациональная периодичность работы МПК при различных сочетания хТьп и 1-6 по критерии -минимум условной опасности Роу-*"Гп1а.

Согласно цели исследования разработано устройотво, которое при установке на выходном залу приводного редуктора обеспечивает отключение привода МПК при перех'рузках за время 1...2 с (рис. 6.1.

Рис. 6. Устройство для аварийного выключения привода

КПК

Устройство аварийного выключения привода ШШ работает следующим образом. Вращение от приводного вала I через шпонку II передается втулке 4, а от нее через срезной ити.тл' 10 ступице звездочки 2. При аварийном срезанли штифта 10 ступица звездочки 2 останавливается, а приходной нал I

со втулкой 4 продолжает вращение относительно ступицы звездочки 2, но не более, чем на пол-оборота, потому что одна из направляющих канавок втулки 4 взаимодействует с выступом Б ступицы звездочки 2. Осевое перемещение ступицы звездочки 2 относительно приводного вала I ограничено упорным кольцом 3, поэтому поворачивающаяся на пол-оборота втулка 4 выдвигается из неподвижной ступицы звездочки 2, смещаясь по ипонке II в осевом направлении вдоль приводного вала I, и взаимодействует с конечным выключателем 9 тан не в пределах половины оборота приводного вала I. В результате привод ШК выключается. Ери максимальном выдвижении втулки 4 из ступицы звездочки 2, выступ 5 взаимодействует с выемкой 7, что предохраняет спадание втулки 4 с приводного вала I. Аналогичным образом устройство работает при вращении приводного вала 21 в противоположную сторону.

Таким образом, применение предлагаемого устройства дозволяет повысить безопасность труда операторов птицеводства за счет сокращения времени срабатывания.

Так как предлагаемое техническое сродство безопасности является новгм, в работе приводится расчет его параметров, соответствующих условиям функционирования ШК клеточной батареи КБУ-3.

• В третьей главе "Методика экспериментального исследовании и обработки опытных данных" приведены программа исследований, объект исследования, методика экспериментального исследования, регистрируемые параметры, способ обработки результатов измерений, аппаратурное обеспечение и погрешности измерений, методика проведения опыта.

Исследования проводились по разработанной программе, состоящей из 6 этапов:

получить статистики процессов на ступице приводной звездочки МсШ и приводного электродвигателя эш при нормальном функционировании МПК клеточной батареи КБУ-3; получить амплитудно-частотные характеристики процессов гк\1) и ОН) при различных условиях'функционировании МПК;

получить регрессионные модели зависимости информативного параметра от МсШ ;

получить регрессионные модели зависимостей р5, Мс и Дм. ог условий функционирования МПК; • определить параметры МПК по критерию нахо."лония про-

цесеов МсЮцЭШ в поле эксплуатационного допуска;

определить параметры настройки предполагаемой системы блокировки по критерию быстродействия.

Условия функционирования ШК клеточных батарей определялись следующими показателями:Ту - периодичность очистки пометных настилов jT&n - возраст птицы; Lb - длина клеточной батареи.

В четвертой главе "Результаты экспериментального исследования и их анализ" приводятся следующие материалы. Изучение статистик процессов МсШиЭШ в соответствии с программой экспериментального исследования, дает основание для следующих выводов. Распределение ординат предварительно остационаренных реализаций изучаемых процессов длительностью 150 с при шага дискретизации I с не противоречит гипотезе о нормальном распределении. Между процессами на входе-выходе модели привода МПК (блок 3 на рис.4.) существует статистическая связь J3M3 = 0,81...0,83, что соответствует степени идентичности модели = 0,66...0,79 и подтверждает правильность исходных теоретических предпосылок. Нормированные корреляционные функции с достаточной для практики точностью аппроксимируются уравнениями вида

A^e-^cosjTi. п,

Частотные характеристики привода МПК аппроксимируются выражениями вида

г., л1 01 ¿аЛ 1

tM = l'CiuW + 1 W

IUU.

iA, Л1 fli ¿«uJ^ciiuM

"И- СоШ6 + С»Шч + СгЮг + {

где d,di,di , Со ,Cf ,С'4 , Ci - постоянные, зависящие от условий функционирования 1ШК.

Были получены эмпирические модели взаимной связи показателей d,df, di,Со , С( ,С) ,Ci функционирования МПК. вида t t 4

у - а0 4 21 aiXL + % cuj xi xj + SI аu i\.

» /9/

t<i

/Ю/

Если подставить полученные зависимости в уравнении (8,9), то полечатся громоздкие выражения. Поэтому оптимизация [A(urt] через решения системы частник производных от [Мш)]= fOy.Ten.Lb) представляет собой довольно сложную математическую задачу. Исходя из этого, в работе был принят другой подход к оптимизации условий функционирования МПК, основанный на применении методов экстремального планирования экспериментов. На основе реализации плана трох-'ак-торного эксперимента были определены регрессионные зависимости показателей Мс , Аи и Fs от сГакторовТу ,Тьп , Ln , которые имеют следующий вид:

Мс= 95,61+ + о,09ЦТу - 0,165Твп + 1,35*1 Ln + + 0,00й2Ту +0,002ЦТвп - 0,037? L*n -0,ООМ2ТЧТ6П--0,H?99TyLn-0,0i37TbnU + 0,009?TyTbntn .; /п/

Ам= -М.95 + 1,026Ту + 1,099Твп +3,5VLn -О^Ту -' 0,HTSB-0,096tn + 0,00б9ТуТйп -0,000«Ttfb ~

-одатьпй + о.оооэтути'и ;

Fb 5lt0? - 0,Цв9Т« - <,6dST»n - 2,048Ln ч-D ,4W»Ty + + 0.022QTin + 0,1097-О.О&б^уТвп - /ig/ - 0,m9TyLn-O.Oi<?JTenLn+O,QHg6TyTWLn ; где Ln=(Lb/2L)-2,7(M).

На основании уравнений(11) , (12.) , определялся предельный момент Мпргоат, который учитывался при расчете параметров устройства аварийного выключения привода МПК.

Полученная математическая модель (13) позволила уста-■ новить рациональную по критерию R>y= Poymin.периодичность пометоудаления для различных размеров клеточных батарей и возраста птицы.

По разработанной методике оценки потенциальной опасности электропривода били определены вероятности условной опасности при реально встречаи-цихсп • в производстве рс»:мех роботы МПК Роус и рекомендуемых рекимахРоуб. При этом установлено, что при соблюдении рекомендуемая бсзопас:::'х ро-.-и'.'пв

работы МПК вероятность условной опасности снизилась с 0,22

до 0,002.

В пятой главе "Социально-экономичеснаа эффективность результатов исследования" определен экономически!! эффект от использования результатов исследования при выращивании птицы в клеточных батареях. Подтвержденный экономический эффект составил Б8 руб. в год на одну клеточнуо батарея.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИЙ

1. Анализ травматизма в промышленном птицеводстве Красноярского кран показал, что при относительно невысоких значениях Кч- 6,2...II,8, показатель тн:4ести Ктсоставляет 17,5...32,6. До несчастных случаев происходит с операторами птицеводства при обслуживании 1,'ЛК клеточных батарей. Травматическая ситуация возникает при попытке сдвинуть с места остановившийся в результате перегрузки МП К при не-отключенном электроприводе.

2. Разработана модель функционирования 1/.ПК, отличающаяся :

вероятностно-статистической оценкой условной опасности травмирования операторов птицеводства при обслуживании ШК клеточных батарей;

новым инженерно-техническим средством безопасности (Положительное решение ВШИГПЭ от 31.01.92 по заявке К» 4952825/03-046785).

Алгоритмизация полученной модели на основе уравнений Лагран;ха второго рода позволила выявить наиболее значимые факторы, определяющие безопасность операторов птицеводства в изучаемой травматической ситуации: периодичность псмето-удаленияТу ; возраст птицыТвп; длина клеточной батареи Ьб .

3. По результатам аналитического исследования установлено, что условная опасность травмирования операторов пти- . цеводства в изучаемой ситуации Роу ио^ет быть достоверно оценена, как функция от количества и длительности выбросов значений тока электропривода за допускаемый уровень. Необходимой и достаточной информацией для определения Роу являются вероятностно-статистические характеристики процессов изменения момента сопротивления в приводе МПКМсШи тона электропрнв.ода Ж).

4. Распределение ординат процессов Mc(t) и D(t) не противоречит гипотезе о нормальной распределении при уровне значимости «-'.0,05. Также не опровергается гипотеза о отацконарности изучаемых процессов.

Показатель статистической взаимосвязи между процессами mum j3yx- 0,75...0,89. Существует такие сильная взаимная корреляция процессов МсД) и3(Л) в частотных координатах. Функция когерентности Кг(ш) находится в пределах 0,75...0,88. Вероятностно-статистические характеристики изучаемых процессов зависят, главным образом, от периодичности помегоудаленияТу .

5. Полученные математические модели взаимной связи статистических параметров процессов Melt) и t)(t) сТу ,Твп ,

Lb - параметрами позволяют установить рациональную по критерию Роу =Poymia периодичность пометоудаленпя для различных размеров клеточных батарей и возрастов птицы: при Ten =30...38 сут. и 1-5=18,9...26,1 м Tys =15 час.; при Теп =30...38 сут. и U=26,I...33,3 м ТуБ =14 час. приТап=30...Э8 сут. и 1-6 =33,3...40,5 и Т^б сП час. при Тьп=39.. .47 сут. и 1-6=18,9...20,1 м Туб =14 час. при Тбп=39...47 сут. и U=26,I...33,3 м Ту6 =12 час. при Тьп=39...47 сут. и Lb =33,В.. .40,5 м Тцб = 9 час. при Т&п=48,..56 сут. и 1.6=18,9...26,Гы Тцб =12 час. при Тьп=48...56 сут. и 1-6=26,1...33,З и Туб = 9 час. при Tin =48...56 сут. и Lb =33,3...40,5 м ТуБ«= 7 час.

6. Производственная проверка рекомендуемых безопасных режимов работы МПК и разработанного инженерно-технического средотва безопасности показала, что вероятность потенциальной опасности снижается с 0,22 до 0,002, т.е. надежность ва-циты операторов птицеводства увеличивается с 0,78 до 0,998.

7. Подтвержденный экономический эффект от использования результатов исследования ооставил 68 руб. на одну клеточную батарею.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. ИлЕЯщеико A.A. Пути повышения безопасности труда операторов птицеводства // Тезисы докл. к конф. молодых учены!: и студентов ЛСХИ (март-апрель 1990 г.). - Л.: ЛСХИ, 1990. - С. 127-128.

2. Ильченко A.A., ЕлпсеЙкин В.А., Дапкунас И. В. Ппрс-

деление рациональной периодичности повторного обучения охране труда // Обеспечение безопасности труда в агропромышленном производстве: Тезисы докл. леявуз. копф., Каунас-Акаде-мая, 24-23 мая 1989 г.. - Вильнюс, 1989. - 4.2. - 0 . 22-23.

3. Икрабак B.C., Елиоейкин В,А., Ильященко A.A. Обоснованно исходных параметров модели сельскохозяйственного предприятия в системе управления охраной труда // Сб. науч. тр. Литовской СХА. Охрана труда. - Вильнюс: Моколас, IS9I. -

- 'Г.4. - С. 110-114.

4. Ильященко A.A., Бедарев В.В. Способ оценки состояния охраны труда на предприятиях о применением ЭВМ // Сб. науч. тр. ЛГАУ / Пути обеспечения безопасности жизнедеятельности

в АПК. - Л., 1991. - С. 37-40.

5. Шкрабак B.C., Елисейкан В.А., Ильященко A.A. Предпосылка повышения надежности защиты операторов г.тицаводстга при обслуживании клеточных батарей // Сб. науч. тр. ЛГАУ / / Пути обеспечения безопасности жизнедеятельности в АПК. -

- Л., 1291. - С. 40-48.

6. Ильященко A.A., Клисейкин В.А. Средства обеспечения нормального функционирования механизма пометоудаления в клеточных батареях КБУ-3 // Молодежь - аграрному производству: Тезисы докл. региональной науч. техн. конф. 12-15 ноября

1991 г. - Красноярск, 1991. - С. 5-6,

7. Устройство для аварийного выключения привода конвейера / B.C. Шкрабак, В.А. Елиоейкин, A.A. Ильященко, В.В, Бедарев, H.A. Селиванова. Положительное решение ВНИИГПЭ от 31.01.92. по заявка Ч» 4952825/03-046785.

8. Икрабак B.C., Елиоейкин В.А., Ильященко A.A., Беда- . рев В.В. Повышение качества функционирования трансяортпо-технологического оборудования а средств безопасности // Сб. нач. тр. ЛСХИ / Пути обеспечения безопасности технологий и средств эпектромеханизациа в сельском хозяйстве. - Л., 1990. - С. 4-10.

Подписано к печати 20.11.02 г. фор im к 60x90 I п.л. Tapas 100 экз. Заказ »P/t»

Еесллрткэ

Типография Санкт-Петербургского государственного аграрного университета, г. Пушкин, ул. Комсомольская, д. 14