автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Повышение безопасности операторов средств механизации минимизацией опасных ситуаций и совершенствованием конструкций противонаматывающих устройств карданных валов



санкт-петербургский государственный ордена трудового красного знамени лгрлршп университет

На правах рукописи

БЕЛОВА Татьяна Ивановна

ПОВЕДЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ОПЕРАТОРОВ СРВДСТВ ЖАНИЗАН МИНИМИЗАЦИЕЙ ОПАСНЫХ С1-ПТАЦИЙ II СОВ! """1ВОВАНИЕМ КОНСТРУКЦИЙ ПРОТШЮНАМЛТЬГОАЯ'51Х УСТ?' КАРДЛНННХ

валов

Специальность: 05.26.01. - Охрана тт х и пожарная

безопас гь

•АВТОРЕФЕРАТ

диссортацш на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург-Пушкин 1992г.

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете

Защита состоится 22 января 1993г. в 14 часов 30 кинут на заседании специализированного совета Д 120.37.07 в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу: 189620, г.Санкт-Петербург-Пушкин, Академический проспект, д.23, ауд.529.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государртвенного аграрного университета.

Автореферат разослан "21" декабря 19Э2 года.

Научный руководитель Доктор технических наук,

профессор Б.С.ШКРАБАК Научный консультант кандидат технических наук,

доцент В.А.ЕЛИСЕЙКШ Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Н.Н.МАСЛОВ кандидат технических наук, доцент Д.И.ШАМОЛИН

Ведущая организация Всероссийский институт

сельскохозяйственного машшостроошш им. В.П. Горячкина/г.Москва/.

Ученый секретарь -специализированного совета, доктор технических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАГОТЫ

Актуальность теш. Вопросы стабилизации кизнедеятель-ности пмепт особуя значимость для России как б социально-экономическом, так и в морально-психологическом аспектах. Одним из дестабилизирующих факторов является высокий уровень травматизма и заболеваемости на производстве. Особенно высокий уровень производственного травматизма отмечается при проведении механизированных работ в сельскохозяйственном производстве.

Анализ травматизма сельских механизаторов показывает, что по частоте и тяяести последствий особуэ озабоченность вызывает травматическая ситуация, связанная с захватом неоградценными частями вращающихся карданних валов, богатая насыщенность которыми характерна именно для сельскохозяйственной техники. Поэтому представляется актуальным направленно научно-исследовательской работы по изыскания и оптимизации методов и технических средств защиты операторов сельскохозяйственной техники с промежуточными соединениями в виде карданных валов. В данном направлении работают многие научно-исследовательские организации как в Российской " едерации, так и за рубеком. Вместе с тем, отдельные аспекты проблемы изучены недостаточно, что и послужило основанием для выбора темы диссертационной работы.

Тема диссертации вклччена в план научно-исследовательской работы Санкт-Петербургского ■ государственного аграрного университета и'соответствует отраслевой научно-технической программе 0.СХ.82.

Цель исследования - повышение безопасности операторов средств механизации минимизацией опасных ситуаций и совершенствование!.! конструкции противонаматываюцих устройств карданных валов, на базе технических принципов охраны труда, состоящих в защите временем и использовании блокировок.

Объект исследования - параметры, определяющие безопасность труда операторов картофелеуборочных агрегатов МТЗ-82 + ККУ-2А в опасных зонах карданных валов при рядовой эксплуатации агрегатов в условиях Брянской области.

Научная новизна работы - модель обеспечения безопасности б зонах карданных валов операторов мобильной сельскохозяйственно!' техники, ртлича'О'данся вероятностным пред-

I

ставленном динамики показателей производственного травматизма и новыми техническими средствами безопасности; статистики процессов, определяющих безопасность операторов агрегата МТЗ-82 + ККУ-2А при их вынужденном нахождении в зонах карданных валов; рациональные по критерия безопасности труда скоростной рйкшл картофелеуборочного агрегата и параметры настройки главной предохранительной муфты комбайна ККУ-2А; штодика расчета надекнос-т принятого предохранительного устройства карданного вала.

•' Методы исследования. Исследование проведено на базе методов теории вероятностен, теории колебаний, теории случайных {ункциП, статистической динамики при использовании 'ЕС' ЭВМ.

Практическая ценность. Разработанные модели и алгоритмы- мог л быть использованы на стадии проектировании'систем обеспечения безопасности операторов мобильной сельскохозяйственной техники в зонах карданных валов. Полученные результаты исследования целесообразно учитывать при разработке научно обоснованных нормативов безопасного функционирования картофелеуборочных агрегатов ЫТЗ-82 + ККУ-2А. Основные положения, выносимые на защиту: I. Результата анализа летального травматизма операторов сельскохозяйственной техники в результате захвата карданными валами. " .

Модель системы обеспечения безопасности в изучаемой ситуации, алгоритмы расчета и оптимизация модели, 3. Инженерно-технические оредства безопасности.

' 4. Методика динамической оценки безопасности технологического процесса картофелеуборочного агрегата по критерию эффективности защиты временем.

Ь. Результаты сравнительного экспериментального иссле-' дования безопасности труда операторов картофелеуборочных агрегатов, оборудованных серийными и предлагаемыми предох-рапительныш средствами карданных валов.

Апробация работы. Основные материалы диссертации доло-'аены, обсукдени и одобрены на научных конференциях Санкт-Петербургского /1990...1992 гг./и Красноярского-Д991 »1992гг./ государственных аграрных университетов, Брянского /1990..„ 199¡¿гг./ СХИ. •

Внедрение. Основные результаты исследования внедрены

б учхозе "Кокино" Брянского CXI, используется в учебном процессе Брянского СХ!"'

Публикащди . Основные материалы исследования наплк отражение в 14 публикациях и автореферате. Получено з положительных решения ВНШ11Т1Э по заявкам на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения и пяти глав, выводов, списка литературы из 105 найме-, нований, в том числе 7 на иностранном языке и 10 приложений. Работа изложена на 150 страницах машинописного текста, содержит 33 рисунка и 20 таблиц.

СОДЕРШШ РАБОТУ

Во введении обоснованы актуальность работы, цель и направление исследований по теме, приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе "Состояние вопроса и задачи исследования" приведены результаты анализа летального травматизма операторов сельскохозяйственной техники вследствие захвата кардан-ннми валами по материалам исследований в данной области В.С.Шкрабака, И.Т.Агапова, II. W. Куп левацкого, М. И.Прнгунова, А.В.Пыталева, В.Г.Лумпсте, В.С.Степко, М.Кийслера, В.А.Ели-сейкина и на основании статистической отчетности о травматизме в-Российской Т-едерации, Украине, Белоруссии. Наибольшая доля летального травматизма в исследуемой травматической ситуации приходится на Брянскую область /7,4'í от всех летальных случаев в сельскохозяйственном производстве/, а среда стран СНГ - на Россию /3,4^/, Наименьший уде.чтгчЛ вес данных травм - приходится на Белоруссию. Травматическая ситуация "захват карданными валами" связана в основном с устранением технических отказов, обусловленных забиванием рабочих органов /ККУ-2, KKV-2A» КИР-1,5, ПС-1,6, ПСБ-1,6/, с привлечением дополнительных работников, имеющих рабочую зону в непосредственной близости от карданного вала /KCÍI-15/, с ремонтом тракторов при нооткдтенном приводе ВОМ /К-700, Т-150К, Т~74, МТЗ-ЕО, МТЗ-82/. Повышенную опасность имеют работы, связанные с ремонтом и обслуживанием машин, механизмов и оборудования /54, С!? всех летальных травм в ситуации "захват карданными валами"/. Главные причины травмирования - неисправность машин,

механизмов и оборудования /48,4^/ конструктивные недостатки машин и механизмов /31,3$/.

На основе анализа методов и технических средств обеспечения безопасности операторов средств механизации в зонах карданных валов, обзора конструкций серийных отечественных и зарубежных защитных устройств карданных валов, а также перспективных устройств, методов прогнозирования и профилактики производственного травматизма сельских механизаторов в изучаемой ситуации были выявлены резервы снижения травмоо-пасности карданных валов.

Для реализации в соответствии с целью исследования этих резервов предусматривалось решение следуюашх задач:

1. Обосновать модель управления безопасностью труда в зонах карданных валов, учитывающую динамику технологического процесса.

2. Провести алгоритмизацию модели и оптимизировать по критерию безопасности операторов скоростной режим эксплуатации картофелеуборочного агрегата.

3. Разработать конструкции и методику оценки зандатных свойств предохранительных устройотв карданных валов применительно к рядовой эксплуатации картофелеуборочного агрегата МТЗ-82 + ККУ-2А.

4. Провезти производственную проверку надежности предохранительных устройств карданных валов и методики ее расчета.

5. Дать социально-экономическую оценку результатов исследования и внедрить основные из них в производство.

Во второй главе - "Теоретические прёдпосылки повышения безопасности операторов картофелеуборочных агрегатов" приведены рабочая гипотеза повышения безопасности операторов картофелеуборочных агрегатов при вынужденном нахождении в зонах карданных валов, модель системы обеспечения безопасности в изучаемой ситуации, алгоритмизация модели и стратегия ее оптимизации, принципиальные схемы инженерно-технических средств безопасности операторов картофелеуборочных агрегатов в зонах карданных валов, методика расчета принятого предохранительного го устройства.

Рабочая гипотеза состоит в обосновании условий снижения травмоопасности карданных'валов на базе двух техничэс- ■

ких принципов охрани труда - "защиты временем" и "применением блокировки", в соответствии с принятой модель» системы обеспечения безопасности б изуаемых ситуациях /рис.1/.

\У,

\ЛА

Щ>

1. ш

Рис. I. Модель системы обеспечения безопасности операторов картофелеуборочных агрегатов в зонах карданных валов

На данной схеме: (О, [I] - процессы изменения рабочей скорости агрегата и - относительной длительности вынужденного нахождении операторов агрегата в опасных зонах карданных валов;

• - параметр безопасности труда /вероятность ""рав-.

мирования/;

\jiff - оператор, являющийся количественной оценкой прохождения возмущающего процесса через динамическую подсистему I, представляющую собой уровень безопасности технологического процесса картофелеуборочного агрегата;

- оператор, обобщенно характеризующий защитные свойства предохранительных устройств карданных валов; Г~Ж " обратные связи, представляющие собой пути управления безопасностью труда операторов картофелеуборочного агрегата в изучаемых травмоопасных ситуациях. .

Минимизация травмоопасных ситуаций в зонах карданных валов, в соответствии с моделью функционирования подсистемы I /рисЛ/ колет быть обеспечена на основе оптимизации Форш и модуля операторап измененном скорости агрегата /обратная связь/. ■

В связи с тем, что изменение скорости непосредственно связано с производительностью агрегата,предпочтительнее управлять безопасностью труда через оптимизациюV/» .По своему физическому смыслу.операторпредставляет собой функцию квадрата модуля амплитудно-частотной характеристики подсистемы I, называемую в трудоохранных моделях ди-

намическим рейтингом безопасности Ц'б (<">-1

Если принять, в первом приближении, предпосылки о нормальном распределении ординат процессов и Р0ц(1) , об их принадлежности к классу стационарных и о линейности модели подсистемы Т, то динамический рейтинг беяоиасностир^,,)]^ технологического процесса картофелеуборочного агрегата опрела мяется из соотношения:

п/

Ьу/ {1.0)

гдеЗр(1-о) , 5 у (I(1) _ спектральные плотности процессов

Рои(I) . ;

Р*>п[ — коп у(Тсм -

- время нахождения оператора вблизи опасных зон карданных валов при устранении I -го отказа;

Тем - время смени.

Как показывает анализ технологии картофелеуборочного агрегата, наиболее реальным фактором для влияния на рейтинг П/?й(и>)И является момент регулировки предохранительной муфты ["¡р ККУ-2Л. С цельк} получения зависимости [Рв(ьо)] --р(Нр) необходимо аппроксимировать кривые £Кв(и>)] . полученные в соответствии с /1/ на основании экспериментального исследования Функционирования картофелеуборочного агрегата при различных значениях Пр , вначале выражениями вида

с< Сц + 1

или / 3/

С,, " " " "

/4/

где Со » ТД С, == Т'-Хг - 2 Т"; С\'= 71 -2ТД,3; с! = ^ ; с! =Л ~?Лч ; Ъ(, 7Г-,, т, ,Тг,%- постоянные, имеющие размерность времени, г ,

Получив зависимости ^^ случаев различ-

ных настроек, главной предохранительной муфты комбайна Цр , чаходлм зависимости 0\б(ш).Г = {■ (Мр) • ' " г -'

Стратегия оитимлзавди рейтинга безопасности |7?б[^)За'е.х~

пологи ческа го процесса картофелоу боронного агрегата опр'- не---ляетсп исходя из Физического с/исла спектрал' чой плотности

процесса Ром (О • Так как по кривей спектральной плотности процесса можно определить преобладающий спектр ПН колебаний параметра и, соответствующую ому щюп"рспга э процгсса, то переходя к сущности ''гюцесса можно сказать, что частота Юз характеризует преобладающую частоту отказов, а величина ])э - длительность вылуженного нахождения операторов комбайнов в зонах еардалных валов при устранении отказов. Тогда к^ть оптимизации состоит в стремлении обвси"~ чить выполнение одновременно двух условий:

105——0 В.э —-т1Л /5/

и достигается чинчмизачяей (1оЯгпо форме ' п модулю.

Первое условие функции поли /;>/ получаете из уравнений /Я/, /4/ при И>э = 0 ?> соответствует

/в/

Второе условно 'функции цели реализуется при

{№3(10)]'-] = 0 /7/ ^

где | ш.]Д| - первая производная функции {_Цг;((\))~] -ир) 110 'v •

Параметрн взаимной связи мекду входом Уд(1)и выходом

подсистемы 2, по вполне понятным причинам зависят от налояно-сти за'нитн операторов при контакте с врапаю'таэдлся карданными валами. В работе предлагается три усовершенствования конструкций предохранительных устройств для карданных ваяоп, на которые получены полокителыше решения ШШПЮ по заявкам на изобретение. Принципиальные схемы устройств приняты за основу при обосновании предохранительного устройства кардаино-го вала промежуточного соединения тяговой и рабочей матац в агрегате ПЗ-ВР, + ККУ-2Л /рис.2/.

Для ликвидации опасной зоны вокруг пра^аддагося карданного вала в приводе от ВОМ трактора к рабочим органам сельскохозяйственных машин предлагается коаксиально карданному валу приводной гашиш я карданному валу нснотштолыюй машины устанавливать зптшпшй кожух /см.рис.2/. К карданным валам присоединены соответственно валы-вилки 1 п 2, связанные моя-<

ду собой посредством шлицевой втулки 3, , сопрягаемой своей шлицевой поверхностью с наружной шлицевой поверхностью концов обоих валов-вилок. На наружной поверхности шлицевой етулки стопорными кольцами 4 закреплены подшипники 5. Фланец включения 6 подпружинен /пружина 7/ и жеотко связан с третьим трубчатым элементом 0 защитного кожуха, который выполнен подвижным относительно второго трубчатого элемента 9 защитного кожуха. Первый 10 и второй ;) трубчатые элементы закреплены соответственно на валах-вилках 1 и 2.

Рис. 2. Схема предохранительного устройства карданного

При установке защитного кожуха карданного вала подпружиненный стланец включения 6 с третьим трубчатым элементом В перемещается влево относительно второго трубчатого элемента 9 и жестко закрепляется с первым трубчатым элементом,10, фиксируя положение кожуха относительно валов-вилок 1 и 2, соединенных шлицевой втулкой.3. Вал-вилка 1, шлицевая втулка 3 и вал-вилка 2 передают крутящий момент от карданного вала приводной машины карданному валу исполнительной машины."

При разъединении фланца включения 6 с.первым трубчатым элементом 10 прекращается передача крутящего момента.

вала

В работе приводится методика расчета принятого устройства на надежность защиты. .Идя этою рассмотрены вероятности возникновения опасных ситуаций. На рис. 2 видно, что сочленение карданных валов■тяговой и рабочей машин без защитного кожуха невозможно. Опасная ситуация возникает при попытке комбайнера или тракториста сдвинуть элемент 8 защитного кожуха при навыключенном DOM трактора. При сдвиге элемента 0 между нам и элементом 10 образуется опасная зона. В целях обеспечения безопасности в этой нештатной ситуации необходимо создать сопротивление . Q, сдвигу элемента 8 защитного кожуха карданного вала

Q, = Ггпр + Р /8/

гдеГтр- усилие трения ь парах "шлицевой вал-шлицеван втулка", возникающее при осевом сдвиге втулки под нагрузкой, обусловленной крутящим моментом на BOM; Р - сила пружины 7 .

Расчет устройства в конечном итоге сводился к расчету параметров пружины 7 . Dpa этом исходили из нормативов подан-маемого и переносимого на руках груза для мужчины - 500 Н. То есть сила пружины 7 в конце ее сжатия при сочленении БОМ с BUM должна легко преодолеваться механизатором со среднестатистическими данными.

Если принять предпосылку о линейном характере зависимости вероятности травмирования в исследуемой ситуации от ширины ß /рис.3/, то искомая вероятность травмирования определяется как проекция точки А на ось У , соответствующую вероятности Рг или среднестатистическому количеству несчастных случаев с летальным исходом от наматывания на карданные валы

Линейное представление кривой Рг =|'(В^при малой ширине незащищенной зоны карданного вала оправдано, поскольку дает завышенные значения вероятности травмирования. Поэтому прогнозируемый по линейному графику П- = ((6) значения вероятности позволяют гарантировать, что 9

1 } у/

г к/7

V JL ß

Рис.3.Схема определения вероятности травмирования в ситуации "захват карданными валами"

они не будут больше Арктических.

Вероятностное представление, в соответствии с модели функционирования/рис.1/ процесса ГсП (t) позволило разработать методику оценки эффективности защиты временем, основанную на элементах теории выбросов,и используемую и работе при оценке социально-экономической эффективности предлагаемых технических мероприятий по охране труда операторов карто Фелеуборочных агрегатов.

В третьей главе "Методика экспериментальных исследований и обработки опытных данных . Экспериментальная установка' приводится программа, описание объекта исследования, частные методики экспериментов и обработки опытных дачных, применяемая измерительная аппаратура и оценка погрешности опытов. Программой исследований предусматривалось: изготовить экспериментальные установки и провести подготовку полевого опыта;

получить реализации я вероятностно-статистические ха -рактеристикп процессов V9 (0 и Pon (0 Функционирования картофелеуборочного агрегата в условиях рядовой эксплуатации;

■ определить рейтинг безопасности технологического процесса картофелеуборочного агрегата;

получить экспериментальные значения параметров рэцитних свойств предохранительных устройств карданных валов;

получить статистику показателей травмирования карданными валами операторов картофелеуборочных агрегатов.

Для исследования были приняты агрегаты с серийными и предлагаемыми предохранительным устройством.

При исследовании регистрировались следующие параметры: Мр - момент регулировки главной предохранительной муфты комбайна; Им; Т - время, затрачиваемое на рабочее движение агрегата, с; S - путь, пройденный агрегатом за время рабочего движения, м; tonL- время нахождения оператора в опасной зоне L -го карданного вала, с;W - влажность почвы, %; U - урожай картофеля, т/га;В - ширина незащищенной зоны карданного вала при попытке снять элемент 8 защитного кожуха, мм;~£кр-вреия существования незащищенной зоны карданного вала, с.

Краткая характеристика применяемых измерительных средств приведена в табл.1.

В четвертой главе "Результаты экспериментального иссле-

пования и их анаинз" приводятся результаты проверки приня-I их теоретических предпосылок и экспериментальный материал, неооходимый для оптимизации параметров рассматриваемой системы/рис Л/ обеспечения безопасности.

Таблица 1

— Регистрируемые параметры и средства измерения_

Параметр ~ Нредство * Марка Пределы ипмодонщ_ _измерений

ЛТомент регулировки" Ключ динамомот- 71ПУ-0,02- 2777200" предохранительной рический на ба- -2

муЯ-тн, , Им

Ширина опасной зоны, , да

Время , с . с

JÍ£TT)j______!_М__

зе динамометра Йтангешдаркуль

СО 362В 0.1.. .145-

Секундомер Секундомер

Лента мерная

А г а т 0.1., ftogoiïon 0.01.,

.3600 .3600

0.01...20

Установлено, что ординаты изучаемых процессов распределены по нормальному закону/гипотеза проверена по критерию Колмогорова и достоверна при уровне значимости=0,02/. Пронесен Vij(í)11 противоречат гипотезе об их стационарности при длительности их реализаций Г^. 80 ч. и AÍ - 0,16 ч.

Наиболее интересные для решения поставленных задач числовые характеристики процессов приведены на ряс. 4.

Наличие экстремума на графике функции ron -j(\/g) указывает на возможность управления безопасностью в изучаемых ситуациях за счет оптимизации скоростного режима агрегата.

При очевидной корреляции средних значений параметров. fon и Vg существует достаточная ; статистическая связь между ними. Максимальные значения коэффициента, взаимной корреляции^/ =0,05 ' 11

0/3 . OíY> Vg -

Рис.4. Влияние рабочей

скорости агрегата на числовые характеристики процессов Voit) и Рои ( t)

■. ,0,9;'функции когерентности для изучаемого диапазона рабочих .скоростей /С2(ш) = 0,53...0,95; степень идентичности модели сиотемы обеспечения безопасности^ = 0,76...0,77. Таким образом принятые теоретические предпосылки подтвердились, а значит статистики процессов \/д(1)11 Роп({) могут быть использованы .для достоверной оценки рейтинга безопасности С??6(ил).]^тохнол°гического процесса картофелеуборочного агрегата, на основании спектральных плотностей изучаемых процессов/см. рис.5/. 2

На основании графиков Функций , полученных .

для различной настройки главной пронохранительной муФты Ир установлено, что они с достаточной для практики точности аппроксимируются выражения?® вида /3/.

005

("IfP'oot,

í

от

001

Ю\

60

но

2D

Ю

X

.__—__

\

\\ \

oí i

qti qc

ю

08

о

q¿

G<i LO

c¡g

ií -*

08

Рис. 5. Спектральные плотности процессов \Jg(í) и Pon (í) при 1/ Vg= 0,73 м/с, 2/ \(g = 0,78 м/с, 3/ \fg =

0,81 м/с, 4/Vg = 0,83 м/с

(с/ н)}<& I ?оо

кбы]г

500

О

— ч'

Ж'Ш

02

О,к

ОС

Рис. 6. Семейство кривых [ fofuo)] для обоснования настройки мутоты

В соответствии с формулой /3/ было получе-350Км но семейство

кривых СКбСю)]2 /рис.6/, расчитанных для параметров'^ , Ь ' Ъ при Различных регулировках главной продохранителъ-

з ео«м

tí&Oí/fi

ной му&ты /рис.7/. Приведенные на рис.6 графические зависимости являются исходным материалом для выбора рациональной по критерию Dp -*~m¿n минимум дисперсии выходного процесса foa параметров настройки му&ты. Рациональная настройка главной предохранительной муфты Мр = 398 -23 Нм..

Лля оценки практической значимости опти-

Ю'-\с/ и

I

,2.(300 ч

..Д

25

1

8D0

2.0

Í5

Ъ

Зко 38о

П(

h¿0

Рис. te

мизации параметров и внешних условий функционирования подсистемы 1/рис.1/ было принято соотношение:

1 Рл=Ц5+ФГ(А-

J-nWÓp], /9/ Та где рд - заданная вероятность непревшения уровня Д для реализации процесса Pon (0 ; Ф - функция Лапласа;

7. Зависимости параметров К2-, 7г. , Тз от регулировки главной предохранительной муйтн комбайна ККУ-2А ГПр . бр - оценки математического ожидания и среднего лвадратического отклонения процесса Р*сп(Ъ) .

Задавшись надежностью защиты временем /сокращением длительности нахождения в опасной зоне/ операторов картофелеуборочных агрегатов в зонах карданных валов Рд =0,99 по таблице значений функций Лапласа найдем, что

ф [ГА - Л"1р)/бр1= 0,99 - 0,5 = 0,49, т.е. (А-ГП^/бр должно быть равно 2,60,

Л = -^вовр + тр

Максимальный эффект достигается при сочетании настройки му&ты и'выбора,рабочей скорости. Так, если перейти от,. . . \/с} = 0,73 м/с.при эксплуатации комбайна с заблокированной . предохранительной муфтой к рациональной \/д = 0,78 м/с агрег-

гата с рекомендуемой регулировкой предохранительной муйтн, то верхний уровень Д снизится на (17,74 - 12,9)•100/12,9 = 37,5 t.

Статистическая оценка эффективности применения предлагаемого устройства проведена на основе сравнения числовых характеристик процесса Pr(t) при использовании предлагаемого устройства и при существующих защитных-устройствах. Для этого достаточно располагать значениями оценок математического ожидания ГПр и среднего квалративеского отклонения <5р в обоих сравниваемых случаях. Исходными данными для расчета являются реализации процесса Роп(Ь) и графические зависимости f\ (fin) /рис..С/, полученные для полностью не-огражденного карданного вала и для ширины неограбленной его зоны 6 =40 км, которая может иметь место при попытке снять защитный кожух предлагаемого предохранительного устройства.

Установлено, что использование предохранительного устройства позволяет у - пь-шить вероятность захвата карданными валами в 2,33 раза.

3 пятой главе "Внедрение и экономическая эффективность результатов исследования" приведены акты внедрения и Рис.8. Зависимости расчеты экономической эффек-

при: 1.& = 40 мм; & = 10Б0 мм тивности, согласно которым годовой экономический эффект от внедрения результатов исследования составляет 47,23 руб. на один агрегат.

' ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

fo {Л. (С <V Pan —- %

1. Применение в конструкциях современной сельскохозяйственной техники карданных валов создаэт повышенную опасность травмирования. До 38,7 % травм операторов сельскохозяйственной техники с тяжелым и летальным исходом обусловлено захватом карданными валами. Поэтому существует проблема разработки ки и внедрения эффективных методов и средств снижения трав-моопасности карданных валов.

2. Ьоаыпая насыщенность карданными валами картофелеуборочных агрегатов МТЗ-82 + КЕСУ-2А /8 карданных валов/ объясняет уровень летального травматизма их опараторов/11,8 ...47,3 % от общего количества летальных случаев при использовании средств механизации Наибольшее значение /47,35?/ имеет место в Брянской области Российской Федерации, что определило выбор объекта, места и условий исследований,

3. Анализ научно-технической и патентной литературы, относящейся к предмету исследования, а также натурально-эмпирического материала о вероятности ситуации захвата карданными валами позволил установить реальную возможность повышения безопасности операторов ККУ-2А совершенствованием защиты временем и разработкой предохранительных устройств карданных валов, в соответствии с предложенной моделью системы обеспечения безопасности.

4. Динамическая модель системы защиты от захвата карданными валами операторов мобильных сельскохозяйственных агрегатов, отличающаяся вероятностным представлением процессов.оп-ределяющих безопасность труда позволяет:

- получить статистическую оценку Д?б(С0)3 безопасности технологического процесса, выполняемого мобильным сельскохозяйственным агрегатом;

- определить рациональный, по критерию безопасности труда, скоростной режим агрегата и допуски на отклонение от него;.

- обосновать с высокой надежностью /степень идентичности модели для рассматриваемого случая <£]) = 0,76,. .0,77/, исходные данные для выбора методов и средств повышения безопасности труда;

- прогнозировать безопасность труда в незащищенных зонах карданных валов в зависимости от параметров технологического процесса агрегата и настроек его рабочей машины.

5. Реализация алгоритма расчета модели по результатам экспериментального исследования позволила установить для условий Брянской области /при влажности почвы 10,5±2 % и уро--жае картофеля 15,2*3,8 т/га/ рациональные, по критерию эффективности защити временем: ■ '

- настройку!главной предохранительной муфты комбайна ККУ-2А Ир = 398*23 Нм;

- скоростной режим агрегата Vg = 0,7В±0,02 м/с.

При соблюдении указанных ограничений эффективность защиты временем в изучаемой ситуации повышается в 1,37 раза.

6. Разработанные конструкции предохранительных устройств карданных валов позволяют снизить вероятность травмирования операторов картофелеуборочных агрегатов деталями карданных валов в 2,33 раза.

7. По результатам проведенных исследований производству рекомендуются: скоростной режим эксплуатации агрегата; параметры настройки главной предохранительной муфты комбайна ККУ-2А; четыре вида предохранительных устройств для карданных валов; модели и алгоритмы расчета и оценки надежности систем обеспечения безопасности операторов мобильных сельскохозяйственных агрегатов в опасных зонах карданных валов.

8. Годовой экономический эффект при внедрении результатов исследования, в расчете на 1 агрегат Ег = 47,23 руб.

Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях :

1. Белова Т.И. Проблемы охраны труда в Брянской области // Тезисы докл.конф.молодых ученых и студентов ЛСХИ, март-апрель 19Э0г.-Л.-Пушкин, 19Э0.-С.130-131.

2. Белова Т.И. Исследование и пути профилактики летального травматизма // Пути обеспечения безопасности технологий и средств электромеханизации в сельском хозяйстве: Сб.науч. тр.ЛСХИ.-Ленинград, 1990.-С.54-62.

3. Кудлевашотй Н.М., Белова Т.И. Модель безопасного . функционирования механизмов картофелеуборочного комбайна // Пути обеспечения безопасности жизнедеятельности в ЛПК: Сб. науч.тр. ЛСХИ.-Санкт-Петербург, 1991.-С.86-87.

4. Шкрабак B.C., Лумисте Е.Г., Белова Т.И. Предохранительное устройство для карданного вала // Инй&орм.листок

№ 357-91, Щ1ТИ.-Брянск, 1991.-4с.

5. Шкрабак B.C., Лумисте Е.Г., Белова Т.Л. Предохранительное устройство карданного вала // Информ.листок № 356-91, ЦНТИ.-Брянск, 1991.-4с.

6. Предохранительное устройство карданного вала / B.C. Шкрабак, С.М.Белов, Т.И.Белова. Положительное решение ВНИИГПЭ от 26.12.90 по заявке № 4897003/27/123547/

_7. Предохранительное устройство для карданного вала /

Т:.С.1"1фчбак, С.М.Белов, В.Б.Гифабак, Т.И.Белова. Положительное решение ВНИИГПЭ по заявке № 5017365/27/065593/.

С. Предохранительное устройство для карданного вала / В.С.Шкрабак, С.М.Белов, Т.И.Белова. Положительное рошение ВШМГПЭ по заявке № 5032598/27/068419/.

9. П'крабак B.C., Елисейкпн В.А., Лумисте Е.Г., Белова Т.П. Снижение травматизма мс-ханпзаторов // Информ.листок й 4-1-92, ШТИ.-Брянск, 1992.-4с.

Ю.и!крабак B.C., Еллсепкин В.А., Лу?.псте Е.Г., Белова Т.И. Снижение травматизма механизаторов // Информ.листок № 45-92, ППТП.-Брянск, 1992.-4с.

П.Шкрабак B.C., Елисейкпн В.А., Лумисте Е.Г., Белова Т.Н. Предупреждение травматизма при эксплуатации карданних передач // ПтТорм листок J5 46-92, ЦПТИ.-Брянск, 1992.-Зс.

12.Белова Т.П. Захват неограбленным карданным валом

в Брянской области // Ускорение научно-технического прогресса в агропромышленном комплексе Брянской области: Тез.докл. нэуч.техн.конФ.-Брянск.-19Э1.-С.112-115.

13. Лумисте Е.Г., Белова Т.И. Производственны!! травматизм механизаторов: Лекция.-Белгород, 1992.-17с.

14. Офабак B.C., Елисейкпн В.А., Дапкуиас И.В., ]илова Т.Н. Защитный кожух карданного вала // Информ.листок № 4392, ЦПТП.-Красноярск, 1992.-Зс.

Подписано к печати 1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ Бесплатно

Формат 50x90

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