автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Совершенствование условий и охраны труда в сельском строительстве разработкой и внедрением инженерно-технических мероприятий

На правах рукописи

Голдобина Любовь Александровна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ УСЛОВИЙ И ОХРАНЫ ТРУДА В СЕЛЬСКОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ РАЗРАБОТКОЙ И ВНЕДРЕНИЕМ ИНЖЕНЕРНО- ТЕХНИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ (на примере операторов подъёмно-транспортных машин )

Специальность -05.26.01- Охрана труда

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - Пушкин -1998

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете

ый руководитель - Заслуженный деятель науки и техники Российской Федерации, доктор технических наук, академик ШКРАБАК B.C.

Официальные оппоненты - Заслуженный деятель науки и техники

Российской Федерации, доктор технических наук, академик . i НИКОЛАЕНКО A.B. Кандидат технических наук, доцент КИРИЧЕНКО В.И. Ведущая организация - ВНИИ охраны труда МСХП (г. Орёл)

Защита диссертации состоится " 18 " декабря 1998 г. в 14.30 на заседании диссертационного совета Д 120.37.07 в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу: Санкт - Петербург - Пушкин, Петербургское шоссе 2, ауд. 2529.

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

Автореферат разослан "16" ноября 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета /) / А.П. Майоров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. На протяжении ряда лет в Российской Федерации усугубляется неблагоприятная ситуация с состоянием условий и охраны труда в различных отраслях АПК. По данным Госкомстата России строительство относится к числу отраслей с высоким уровнем производственного травматизма и профессиональных заболеваний.

Причины неудовлетворительных и опасных условий труда в сельском строительстве скрываются в своеобразии строительного производства: работа средней тяжести и тяжёлая на открытом воздухе в экстремальных природно-климатических условиях; выполнение строительно-монтажных работ в местностях, значительно удаленных от производственных баз и не имеющих систем водоснабжения, энерго- и теплоснабжения; перемещение рабочих мест; отсутствие коллективных мер и индивидуальных средств защиты, предупреждающих воздействие на строителей специфических условий труда, вредных и опасных производственных факторов; неудовлетворительная организация работ; крайне медленная замена морально и физически устаревшего оборудования.

, По уровню травматизма сельское строительство занимает пятое место среди прочих отраслей АПК. В условиях, не отвечающих санитарно-гигиеническим нормам, работают 15,7% от общей численности работающих в строительной отрасли. Во вторую десятку представителей 95 профессий, погибших на производстве, вошли операторы грузоподъёмных и транспортных средств (22,8%).

В связи с неудовлетворительными условиями труда отмечается рост заболеваемости, следствием этого являются рост инвалидности и текучести кадров, снижение эффективности использования трудовых ресурсов, увеличение затрат на выплату пособий по болезни и инвалидности.

Учитывая сложившуюся обстановку, вопрос улучшения условий и охраны труда операторов подъёмно-транспортных машин, применяемых в сельском строительстве, представляет собой важную народохозяйственную проблему, требующую детального анализа и научно-технического подхода к её разрешению.

Цель исследования - совершенствование условий и охраны труда в сельском строительстве разработкой и внедрением инженерно-технических мероприятий ( на примере операторов подъёмно-транспортных машин ).

Объект исследования - условия труда операторов подъёмно-транспортных машин ( ПТМ ), применяемых в сельском строительстве и других отраслях АПК.

Научная новизна работы- модель визуальной информативности рабочего места оператора подъемно-транспортных машин и методика ее оценки; модель обзорности и методика оценки обзорных качеств кабин ПТМ в соответствии с информационной значимостью наблюдаемых объектов и физиологическими возможностями оператора; конструктивные параметры, показатели и критерии оценки обзорности кабин ПТМ с учётом фи-

зиологических возможностей оператора и информационной значимости объектов наблюдения.

Методы исследования - исследование проводилось с использованием методов экспертных оценок, статистического анализа условий труда и их моделирования, в том числе с использованием ПЭВМ. '

Практическую значимость представляют: результаты комплексного анализа и интегральной оценки условий труда операторов ПТМ, на основании модели формирования производственной среды оператора, вскрывающие существующие недостатки этих условий и причины травматизма и заболеваемости операторов; программа автоматизированного построения и реконструкции плоской круговой картины обзора кабин подъёмно-транспортных машин для ПЭВМ, позволяющая на стадии проектирования предусмотреть рациональную конструкцию кабины, обеспечивающую максимальную обзорность с рабочего места оператора, и сократить время на проведение исследования; новые инженерно-технические решения, направленные на улучшение условий труда и обеспечение безопасности операторов ПТМ, оформленные в виде четырех заявок на патент РФ.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Модель формирования производственной среды оператора ПТМ;

2. Результаты экспериментального анализа и интегральной оценки условий труда операторов подъёмно-транспортных машин;

3. Модель визуальной информативности рабочего места оператора ПТМ и результаты интегральной оценки визуальной информативности;

4. Модель обзорности кабин ПТМ; методика оценки обзорности кабин; обобщённый показатель обзорности;

5. Автоматизированный метод построения и реконструкции плоской круговой картины обзора кабин ПТМ и расчёта показателя обзорности;

6. Результаты экспериментальных исследований обзорных качеств кабин ПТМ;

7. Новые инженерно-технические средства, направленные на улучшение условий труда и обеспечение безопасности операторов, работающих в сельском строительстве.

Апробация работы. Основные материалы по результатам проведённых исследований доложены на научных конференциях СПГАУ ( г. Санкт-Петербург-Пушкин, 1996-1998 г.г. ), ЯГСХА (г. Ярославль, 1996-1998 г.г.), ВНИИОТСХ (г. Орёл, 1998 г. ), в группе технического надзора открытого акционерного общества "Грузоподъёмные машины"( ОАО ГПМ ) г. Ярославля ( 1997 -1998 г.г. ), изложены в двух научно-исследовательских отчётах, депонированных во ВНИИТЭИагропрома (1998 г.).'

Внедрение. Основные результаты исследования Внедрены в открытом акционерном обществе "Грузоподъёмные машины" (г. Ярославль ), в некоммерческом партнерстве "Независимое агенство стратегического анализа" (г. Ярославль).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, в том числе 4 заявки на патенты Российской Федерации. Приняты к печати 6 научных статей.

Структура и объём диссертации. Диссертация объёмом 323 страницы состоит из введения, шести глав, выводов и рекомендаций, трех приложений и списка использованной литературы из 135 наименований. Работа включает 48 таблиц и 105 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

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

В первой главе " Современное состояние вопроса и задачи исследования" приведены классификация подъёмно-транспортных машин; результаты анализа травматизма, заболеваемости и анализа условий труда операторов ПТМ по выполненным в этой области исследованиям ведущих организаций ВНИИОТ (г. Москва), ВНИИОТМСХП (г. Орёл), ВНИПИтруда в строительстве (г. Москва ) и учёных Шкрабака B.C., Русака О.Н., Бараба-ша В.И., Юркова М.М., Куплевацкого Н.М., а также по исследованиям, проведённым автором в ОАО ГПМ г. Ярославля; дан анализ существующих методов оценки уровня условий труда; намечены задачи исследования.

Показатели травматизма среди операторов подъёмно-транспортных машин распределяются в следующей последовательности: среди операторов автокранов - 33%, гусеничных и пневмоколесных - 19%, башенных - 17%. Наиболее травмоопасным возрастом среди операторов ПТМ считается возраст от 30 до 35 лет. Около 50% операторов башенных кранов -женщины. Анализ заболеваемости среди операторов ПТМ ОАО ГПМ г. Ярославля, проведенный на основании статистической отчетности за 19941997 годы, а также результаты анкетирования и личного опроса операторов свидетельствуют, что самый высокий процент дают простудные заболевания (к 50%); второе место занимают заболевания опорно-двигательного аппарата («20%); затем примерно в одинаковом соотношении следуют сердечно-сосудистые заболевания, заболевания органов зрения, слуха, центральной нервной системы, пищеварения, гинекологические, заболевания мочеполовой системы. Отмечены жалобы на частые головные боли, тошноту, повышенную утомляемость и раздражительность к концу смены.

Анализ условий труда операторов ПТМ, используемых при возведении объектов сельскохозяйственного назначения, выявил следующие недостатки: в целом морально и физически устаревшие кабины ПТМ и оборудование; недостаточная тепло- и звукоизоляция ограждающих конструкций кабин, что оказывает существенное влияние на микроклимат на рабочем месте оператора, а также приводит к повышенному общему уровню звука ( на 15 дБА выше нормы в кабине башенного крана и на 23,5 дБА - в кабине пневмоколесного крана); повышенные уровни запыленности и загазован-

ности в кабинах автомобильных и пневмоколесных кранов при отсутствии средств искусственной вентиляции и средств индивидуальной защиты; низкая эргономичносгь постов управления, вызванная нерациональным размещением рычагов управления в кабинах башеных кранов (КБ-403А, КБ-405); значительное суммарное часовое усилие на руки ( 5433,6 Н/ч - гусеничный кран; 8355,2 Н/ч - автокран; 18010Н/ч - пневмоколесный кран; от 43315 до 84980 Н/ч - башенные краны) из-за несовершенства органов управления и частоты их использования; неудобные и немобильные сиденья, без демпфирующих устройств и средств регулирования; нерациональная компоновка и недостаточная площадь остекления кабин, низкое качество стекла, отсутствие средств очистки стекла и солнцезащитных устройств ( или несовершенство этих конструкций ), отсутствие средств связи затрудняют процесс обзора за наблюдаемыми объектами; высокая напряженность труда, вызванная длительным сосредоточенным наблюдением в течение смены, частотой использования органов управления ПТМ (до 1572 раз/ч ), монотонностью работы, нервно-эмоциональными перегрузками, связанными с повышенной ответственностью за обеспечение безопасности работающих на строительной площадке, длительным пребыванием в замкнутом ограниченном пространстве в неудобной рабочей позе.

На основании результатов анализа условий труда операторов ПТМ сформулированы основные задачи исследования для реализации поставленной цели:

1. Разработать модель формирования производственной среды операторов ПТМ и дать оценку условий труда операторов ПТМ;

2. Разработать модель и методику оценки показателя визуальной информативности;

3. Обосновать модель, параметры и оценочные показатели обзорности подъёмно-транспортных машин; провести анализ обзорных качеств кабин ПТМ и дать их оценку;

4. Разработать программу для ПЭВМ по построению, реконструкции плоской круговой картины обзора из кабины ПТМ и определению обобщённого коэффициента обзорности для заданной визуальной ситуации; '•'

5. Выполнить теоретическое обоснование путей совершенствования условий и охраны труда в сельском строительстве;

6. Разработать новые инженерно-технические решения, направленное на улучшение условий труда и обеспечение безопасности операторов ПТМ, применяемых в сельском строительстве;

7. Произвести проверку результатов исследований на производстве.

8. Определить социально-экономическую эффективность результатов исследований.

Во второй главе "Теоретические обоснования путей совершенствования условий и охраны труда в сельском строительстве" представлена модель формирования производственной среды оператора ПТМ;' обоснован системный подход к анализу и оценке информативности рабочего места оператора; разработаны модели визуальной информативности и обзорности;

определены угловые и линейные параметры обзорности кабин башенных кранов; обоснованы показатели и критерии оценки обзорных качеств кабин; представлены результаты теоретических исследований обзорности кабин башенных кранов; теоретические обоснования новых инженерно-техШческих решений, направленных на улучшение условий труда и обеспечение безопасности операторов ПТМ.

; 'Система "человек - машина - среда" представляет собой типичную кибернетическую систему, задачей которой является: восприятие информации о ходе производственного процесса и о состоянии машины; переработка полученной информации и принятие решения; выполнение решения. В зависимости от канала поступления информации к оператору информативность может быть детализирована на визуальную, звуковую, динамическую и рецепторную.

Эффективность функционирования системы "человек - машина - среда" в значительной степени зависит от объёма визуальной информации, необходимой для управления этой системой. Интегральная оценка составляющих её факторов определяется исходя из предложенной модели визуальной информативности рабочего места оператора ПТМ (рис. 1).

Функционалы, обеспечивающие визуальный комфорт, объединены в две основные группы: "Макросреда" и "Микросреда".

"Макросреда" - совокупность функционалов, влияющих па показатель визуальной информативности, но управление которыми "считается невозможным. !' I

"Микросреда" - совокупность управляемых функционалов, определяющих показатель визуальной информативности.

В группу . "Макросреда" входят следующие функционалы: климат и прочие потенциально опасные факторы ( ПОФ ) - стихийные бедствия не относящиеся к производственному процессу; экономика ( на уровне государственной ); социальная политика и социальная психология, призванные решать вопросы повышения роли человеческого фактора.

"Микросреда" - группа из четырёх функционалов: технический (конструкция остекления, площадь остекления, стеклопроницаемость, конструкция сиденья, солнцезащитные устройства, планировка и компоновка кабины, система зеркал, расположение и ориентация рычагов управления); производственный (площадь "опасной зоны", освещение на площадке, смена, характер объекта, средства связи, средства индивидуальной защиты, расположение кабины по высоте, число объектов наблюдения, из них: важных); психофизиологический (длительность сосредоточенного наблюдения , монотонность работ, разряд зрительных работ, напряженность рабочей позы и зрения); санитарно-гигиенический (свет, микроклимат, шум, вибрация, запыленное гь, загазованность).

Обзорность можно определить отношением объёма информации, необходимой и достаточной для принятия решения, к общему объёму информационного поля. В работе представлена модель обзорности кабины оператора ПТМ, в которой тремя блоками: 1 - "человек" (основная рабочая по-

за, визуальные и двигательные показатели ОДА, основное направление взгляда, углы поворота зрительных осей ); 2- "машина" (форма и компоновка остекления, компоновка и планировка кабины, площадь остекления, зона расположения глаз оператора ); 3- "среда" ( характер объекта наблюдения, контур визуальной помехи, визуальная ситуация ) - продемонстрирована необходимая взаимосвязь конструктивных параметров кабины и .физиологических возможностей человека для обеспечения необходимой и достаточной обзорности при принятии решения.

Угловые и ли> нейные параметры, < влияющие на обзорность получены на основании геометрических моде, лей (рис. 2, 3)\НК-расстояние от уровня земли до места установки кабину; Н „ - рас-

■ . • : I ! !. '

стояние от уровня земли до уровня пола кабины; Нс -расстояние от уровня пола кабины до наивысшей точки сиденья в ненагруженном положении; И - рас, стояние от подушки сиденья до уровня глаз опера. тора; /„, - рассгоя-' ние от глаз оператора до остекления ^спереди (до лобового стекла); 1б - расстояние от ' глаз оператора до ^бокового остекле-.. ния; 1СЗ - расстояние от глаз оператора до заднего

ОСТеклеНЙЯ; Рис. 1. Модель визуальной информативности рабочего места оператора ПТМ

' Р0 - периметр остекленной части кабины; Р - периметр всей кабины; ¿>0 -площадь остекления кабины; г„- превышение от уровня глаз оператора до

уровня нижней кромки лобового остекления; гд - превышение от уровня глаз оператора до уровня верхней кромки лобового остекления; гн - превышение от уровня глаз оператора до уровня крайней кромки нижнего остекления; гв' - превышение от уровня глаз оператора до крайней кромки верхнего остекления; !„'- заложение от глаз оператора до ближайшей кромки верхнего остекления; 1сп" - заложение от глаз оператора до ближайшей кромки нижнего остекления; а в- угол от уровня горизонтальной зрительной оси до крайней верхней кромки лобового остекления; а и- угол от уровня горизонтальной зрительной оси до крайней нижней кромки лобового остекления; а г-горизонтальный угол обзора в пределах лобового остекления при симметричном расположении оператора относительно бокового остекления; а я - угол от уровня горизонтальной зрительной оси до

крайней кромки верхнего остекления; а»' - угол от уровня горизонтальной зрительной оси до крайней кромки нижнего остекления; а г- горизонтальный угол обзора в пределах бокового остекления при симметричном расположении оператора относительно бокового остекления; Ь03 - расстояние от оператора до самой удаленной точки, подлежащей рассмотрению, определяемое длиной "опасной зоны";ак -минимальное расстояние от глаз оператора до крюка при минимальном вылете стрелы.

Рис. 2. Схема распределения зон видимости из кабины башенного крана

Угловые параметры обзорности. - верхний вертикальный угол обзора, град. (рис. 3 ) а*=агщ( 2К/1С„) , а у' - агс^( г'а/1'ст);

- КИуКНИК БсрТПКйЛЬКЬШ уГОЛ Сч^ЗСрсц ¿ра/д,..

а и —агс1%( 2н/1сп), ап' = атс18(г' н/1' ст,)\

- горизонтальный угол обзора, град. : а^7атсщ( 1б/1сА-) , а,-' = 2атсщ(\6/1"сп)\

(1) (2) (3)

- при повороте головы на угол +v глаз перемещается из точки С в точку О'. Значения углов обзора в вертикальной плоскости будут определяться выражениями:

«в" — arctg ((z'„- àzj/(l'm + Л/JÀ ( 4)

где а в"- угол обзора в вертикальной плоскости при повороте головы "вверх"; Дг,- изменение превышения от уровня глаз оператора до крайней кромки верхнего остекления; Д/„- изменение заложения от уровня глаз оператора до крайней кромки верхнего остекления;

- при повороте головы "вниз":

а«"= arctg {(z\- ÀzJ/(l'cnn - A¡J), ( 5 )

где ан"- угол обзора в вертикальной плоскости при повороте головы "вниз";

- при повороте шеи на угол ±х голова перемещается вместе с шеей на угол V,, а значит углы обзора в вертикальной плоскости будут определяться выражениями:

- при повороте шеи "вверх":

ев"х= arctg ((z'e-teJ/(l'cm +(6)

- при повороте шеи "вниз":

«„",= arctg ((z'n-tej/(l'cm-AIJ), (7)

при этом MítujiuMvl определяются по формуле:

Alv(AlJ=rn(l-cosv(yJ)= ^(Л,-Л)2+//-( 1-cosKv,)); (8)

- àzv или Л^, определяются по формуле:

àzv ( Л-\,У= rnsin и ( vj=^-h1f +1\ •sin У (vj , (9)

где h; - расстояние от глаз до основания 7-го шейного позвонка; /ь- длина шеи; ¡2 - расстояние от глаз до оси вращения шеи;- физиологически возможные углы поворота головы и шеи: v = +30° - - 20° - для головы, % -+40° - - 30° - для шеи;

Угловые и линейные показатели обзорности:

- угол "мертвой зоны" ( рис. 2 ):

aM = arctgak/(Hn + Hc + h). (10)

- площадь невидимой зоны :

S=*-R¿. (11)

где Rm - длина ( радиус ) невидимой зоны, м: •

Rm = (Hn+Hc+h)/tg аневид . (12)

Рассчитаны зависимости значений: длины невидимой зоны от тангенса угла невидимой зоны; площади невидимой зоны вокруг оператора от высоты расположения его глаз и угла обзора; площади невидимой зоны вокруг оператора от расстояния между глазами и вертикальной плоскостью.

Для оценки обзорности кабин ПТМ введён обобщённый показатель, в который входят: средний угловой и средний компоновочный коэффици-

енты обзорности, учитывающие влияние площади и компоновки остекления кабины на её обзорные качества при различных визуальных ситуациях.

Обобщённый показатель обзорности предлагается определять выражением:

коб, =(ку+кК)/2, (13)

где ку + кК - суммарный оценочный показатель : ку - средний угловой коэффициент обзорности кабины; кК - средний компоновочный коэффициент обзорности кабины.

- Средний угловой

коэффициент обзорности кабины находится выражением:

к=(К+ке)12, (14)

где кв - коэффициент вертикальной обзорности, определямый по формуле (15):

г:/у шак „ /„ ,Кв в действ' и в треб»

где а тахв дейст. - действительный вертикальный угол обзорности; СС в треб. " требуемый вертикальный угол обзорности определяется углом, при котором должен быть виден груз на уровне земли при минимальном вылете стрелы; кг - коэффициент горизонтальной обзорности, определяемый выражением:

кг = кгсп +кгб + & гДе кгсп Лгб Лга

ственно коэффициенты обзорности в горизонтальной плоскости спереди, сбоку, сзади, каждый из них находится аналогичным отношением:

'Чтл гвида/1 общсп К 1 1

Средний компоновочный коэффициент об-

Рис.З. Геометрическая модель кабины башенного крана

■«з. (16) соответ-

зорности определяется выражением по методике оценки обзорности кабин МТА Дерябина С.К., который учитывает линейные параметры остекления.

Для оценки обзорности кабин предлагаются следующие критерии: 0,6<к оЪз <1,0 - обзорность, соответствующая нормальным условиям труда ( 1, 2, 3 балла - "нормально" ); 0,4<кобэ <0,6 - (4, 5, 6 -"вредно"); к0бз < 0,4 -(7, 8, 9 - "опасно").

Теоретический анализ показал, что ни одна из исследуемых кабин башенных кранов 4-ой размерной группы по показателю обзорности не соответствует нормальным условиям труда.

В связи с этим выполнено теоретическое обоснование выбора сферической конструкции кабины оператора башенного крана повышенной обзорности со средствами активного регулирования микроклимата; устройства для защиты кабины от солнечного излучения;. поста управления оператора подъёмно-транспортного средства; представлены зависимости: количества теплопоступлений в кабину от качества стекла и влияния активного терморегулирования на микроклимат в кабине; усилия прилагаемого к рычагу управления поста управления от положения оператора и длины рычага. ' ' ■

В третьей главе "Методика экспериментальных исследований" итожены общие положения; программа и объект исследования; общая и частные методики оценки уровня условий труда оператора ПТМ, визуальной информативности; анализ существующих методов оценки обзорных качеств кабин; методика оценки обзорности кабин ПТМ графо-аналитическим методом с учётом информационной значимости объектов и физиологических возможностей оператора; критерии оценки обзорных качеств кабин; методика экспериментальных исследований по обоснованию выбора конструкции поста управления оператора ПТМ.

В соответствии с целью предложена следующая программа экспериментальных исследований:

1) выбрать объект исследования;

2) определить интегральный показатель уровня условий труда операторов подъёмно-транспортных машин;

3) провести эксперименты по определению показателей шума, вибрации, микроклимата на рабочих местах операторов ПТМ; тяжести и напряженности труда оператора ПТМ;

4) определить интегральный показатель уровня визуальной информативности кабин подъёмно-транспортных машин и определить степень влияния каждого функционала на уровень визуального комфорта;

1 5) определить показатель обзорности кабин подъёмно-транспортных машин методом графического моделирования и реконструкции круговых картин обзора с учетом изменения положения рабочей позы Оператора;

6) разработать программу с использованием ПЭВМ для построения и реконструкции плоской картины обзора кабин ПТМ с определением обо-щённого коэффициента обзорности;

7) определить показатель обзорности кабин ПТМ упрощенным гра-фо-аналитическим способом;

; 8) провести сравнительный анализ результатов теретического и экспериментального исследований;

9) провести эксперимент по обоснованию выбора конструкции поста управления оператора подъёмно-транспортного средства.

Графоганалитический способ определения обзорных качеств кабины ПТМ сводится к определению обобщенного и частного показателей обзорности кабины, с учётом значимости объектов наблюдения по результатам определения отношения видимой площади наблюдаемых объектов из данной визуальной ситуации к общей их площади, которые определяются по графопанораме обзора, построенной с учетом физиологических возможностей оператора ( рис. 7 ). Оценка обзорных качеств кабины даётся, исходя из критериев, указанных в главе 2, а также в соответствии с предложенными критериями, учитывающими информационную значимость объектов наблюдения и расположение их по зонам видимости: частные коэффициенты обзорности: кзн - 0,8 -1,0 - коэффициент обзорности значимых объектов; кваж = 0,7 - 0,8 - коэффициент обзорности важных объектов наблюдения; к тп- 0,6 - 0,7- коэффициент обзорности малозначимых объектов наблюдения. Значимые и важные объекты должны находиться в пределах зон "А", "Б", "В".

В четвёртой главе "Разработка инженерно-технических мероприятий, направленных на улучшение условий труда и обеспечение безопасности операторов подъёмно-транспортных машин" изложены пути улучшения условий труда и обеспечения безопасности операторов ПТМ; анализ существующих кабин ПТМ и рекомендации по их совершенствованию; анализ существующих сидений в кабинах ПТМ и новые инженерно-технические решения; мероприятия по солнцезащите оператора ПТМ; рекомендации по оценке обзорных качеств кабин ПТМ.

С целью повышения обзорных, тепло -и звукоизоляционных, солнцезащитных качеств предлагается сферическая кабина башенного крана с передней прозрачной полусферой и подвижными жалюзи, защищающими также прозрачную полусферу от механических воздействий (заявка № 98105219); устройство для защиты от солнечного излучения кабины подъёмно-транспортного средства, позволяющее нормализовать освещенность в кабине, снизить приток теплопосгуплений в неё и улучшить обзорность с рабочего места оператора (заявка № 98115411) в вертикальной плоскости при одновременной защите глаз от чрезмерной освещенности; предложены конструкции поста управления оператора подъемно-транспортного средства (заявка № 98108096) и сиденье оператора ПТМ (заявка № 98105220), позволяющие улучшить обзорность с рабочего места оператора за снег расширения эксплуатационных возможностей конструкций - увеличения диапазона регулирования сиденья по высоте и углу наклона с обеспечением безопасности оператора.

В пятой главе "Результаты экспериментальных исследований" приведены результаты исследований оценки уровня условий труда операторов ПТМ и показателя визуальной информативности ПТМ; приводятся результаты проверки принятых теоретических предпосылок по определению показателя обзорности кабин башенных кранов: сведения о показателях обзорности кабин башенных кранов, полученные методом графического моделирования и упрощенным графо-аналитическим способом; сравнительный анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований по оценке обзорности; результаты исследований по обоснованию выбора конструкции поста управления оператора подъёмно-транспортного средства. ;

Интегральная оценка комплекса факторов (технического, гигиенического, психофизиологического, организационно-технологического), определяющих производственную среду оператора находится по данным опроса операторов с использованием балльной системы оценки: "1"-"3" балла соответствуют нормальным условиям труда, "4"-"6"- вредным, "7" - "9" -опасным.

Результаты интегральной оценки уровня условий труда операторов ПТМ представлены на рис. 4

13% 70% №. 3«% 40% 46% 20%

10% »%

Н»РМ1 КБ-4ФЗ КС-4311А

КС- РДК-55 5171А

70% 60% 50% »0% 30% 20% 10%

Гусеиич Автокран Пневмжо Башен, кран лес. кран кран

Рис. 4. Интегральная оценка уровня условий условий труда операторов ПТМ

Рис.5. Интегральная оценка визуального комфорта на рабочем месте оператора ПТМ

Показатели уровня визуального комфорта в кабинах ПТМ по результатам оценки визуальной информативности приведены на рис.5.

Методом графического моделирования с использованием триткане-вого транспаранта в равновеликой проекции Аитова - Гаммера построены плоские круговые картины обзора кабин башенных кранов с использованием угловых координат характерных точек остекления при различных визуальных ситуациях, а также плоских координат точек автоматизированным способом ( рис.6 ). Упрощенный графо-аналитический способ построения плоской круговой картины обзора продемонстрирован на рис. 7 I Сравнительный анализ результатов экспериментального и теоретического исследований обзорных качеств кабин башенных краноь приведен на рис.8.

В шестой главе " Социально-экономическая эффективность результатов исследования" приведены результаты расчетов роста производитель, ности труда операторов ПТМ ОАО ГПМ г. Ярославля за счет внедрения рекомендаций по улучшению психофизиологического фактора, а также

•4

возможного роста производительности труда и ожидаемого экономического эффекта за счёт снижения травматизма и заболеваемости при внедрении предложенных инженерно-технических мероприятий.

1 т I

i

a 1 4-

+ è Î-

ff ■ T. X % V, è f ë

-j-1 к 'Г U '■xi ne га « à é к ¡A if

1 л a  r

f И0 4-

j t 'À

I —; t ti,

Ï4 bu fc <T

■у 4 •Я F1* i'. fJ sir v f 2

! W fv я ь» ¿.Д y; ri f

К' •J. •A I

H" 4-Ф S-y

П •1 Г*' г: Л (

i* г; Т'Г

Р Л' г ' i.< Д ',-k-j.! I

Л',- 1 V у А' U ri T

1 - значимые объекты: стрела, трос, крвк, каретка, груз;

2 _ энаташе объекты:, строящийся объект, члени бригады;

3 - важные объекты: бытоьки, закрытое складирование, дорога;

4 - важные объекта: эстакада для разгрузки автомобилей, открытое складирований, дороги

Рис. 7. Графо-ала.таппескпй способ построения плоской круговой картины обзора го кабины ПТМ

□Теоретич. ОАктова- ИГрафо-__Гам мера аналит.

0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 о

0,428 ! - 0,44

0 350,365 0,38 . Г-ПП 370,391 ' - --- D з 0,322

К6-403А КБ-405.2А КБ-408 ___

т

Ркс.8, Сравнительный анализ результатов Рис. 6. Агтоматшкровакиый способ псстрогиет теоретического и экспериментального плоской круговой картгаш обзора нз кабины ПТМ анализов обзериоел! бзшетшх крапов

Общие выводы и рекомендации

Результаты проведенных исследований позволяют сделать следующие выводы:

1. Система обеспечения условий и охраны труда операторов подъем но-транспортных машин, применяемых в сельскохозяйственном строи телъстве, нуждается в совершенствовании прежде всего гигиенического технического и психофизиологического факторов, участвующих в форми ровании производственной среды операторов ПТМ;

2. Анализ травматизма и заболеваемости среди операторов самоход ных стреловых подъёмно-транспортных машин свидетельствует о высокол росте уровня заболеваемости. К наиболее распространенным относятся простудные заболевания ( 27%), заболевания ОДА (остеохондроз, радикулит, заболевания суставов конечностей - 9% ), заболевания сердечнососудистой системы ( 9% ), травмы ( 17%). Более высокий рост заболеваемости отмечен среди операторов башенных кранов, а качественная оценка заболевания такова: простудные (60%), заболевания ОДА ( 20 % ), заболевания органов слуха, зрения и нервной системы ( 15% ), сердечнососудистые заболевания (10 % );

3. Высокий рост заболеваемости вызван напряженностью труда в связи с длительным сосредоточенным наблюдением в течение смены и ответственностью за жизнь людей на строительной площадке, а также неудовлетворительными условиями труда по ряду показателей.

Интегральная оценка уровня условий труда операторов ПТМ по факторам в 9 -та балльной системе (1-36.- "нормально", 4-6 б. - "вредно", 7-9 б. - "опасно" ) выявила существенные недостатки:

- гигиенический фактор: повышенный уровень вибрации и шума в кабинах автокранов (шум -4,7 б.), пневмоколесных кранов (шум -6 б., вибрация -6 6.), башенных кранов (шум - 6 б., вибрация - 5,09 б.); неудовлетворительный температурный режим в кабинах автокранов - 4,6 б., пневмоколесных кранов - 4 6., башенных кранов - 6,82 б.; запыленность и загазованность в кабинах пневмоколесных кранов - 4,8 б., автокранов - 3,7 6.; незащищенность от солнечного излучения в кабинах башенных кранов - 4,91 б.;

- технический фактор: эргономичносгь (нерациональное размещение органов управления и высокая суммарная нагрузка на руки при использовании рычагов ) в кабинах башенных кранов - 4,8 б., в кабинах пневмоколесных кранов - 3,82 б.; информативность (прежде всего недостаточная обзорность ) в кабинах башенных кранов - 5,29 б., в кабинах пневмоколесных кранов - 3,2 б.;

- психофизиологический фактор: в кабинах гусеничных кранов - 4,28 б., автокранов - 4,55 б., пневмоколесных кранов - 4,46 б., башенных кранов -4,89 6.;

4. В целом уровень комфортности рабочих мест операторов в кабинах ПТМ составил: 44% - башенные краны, 55% - пневмоколесные, 64% -автокраны, 78% - гусеничные ( при нормируемом уровне комфортности равным 67% ), а значит комфортными можно считать условия труда операторов гусеничных кранов, самый низкий уровень комфортности в кабинах башенных кранов;

5. Отсутствие системного подхода к анализу и оценке визуальной информативности не позволяет учесть влияние возможных факторов на данный показатель и осуществить комплексный подход по его улучшению;

6. Интегральная оценка уровня визуального комфорта на рабочем месте оператора ПТМ составила: 64,89% - уровень визуального комфорта в кабинах гусеничных кранов, 58,42% - в кабинах автокранов, 52,5% - в кабинах пневмоколесных кранов, 39,69% - в кабинах башенных кранов при нормируемом значении 67%;

7. Среди показателей, формирующих уровень визуальной информативности, особое внимание необходимо уделить состоянию обзорных качеств кабин: обобщенный показатель обзорности в кабинах башенных кранов соответствует вредным и опасным условиям труда: 0,428 (КБ-403А), 0,380 (КБ-405.2А), 0,440 (КБ-408);

8. Предложенные новые инженерно-технические мероприятия, направленные на улучшение условий труда операторов подъемно-транспортных машин, позволят повысить производительность труда на 4,74%, а экономический эффект от их внедрения составит 11,031 тыс.руб. в год;

9. Автоматизированный способ построения и реконструкции плоской круговой картины обзора кабин ПТМ с целью определения обзорных качеств кабин позволит сократить трудоемкость исследования на 25-30%, при этом обеспечивая экономию фонда заработной платы на проведение работ из расчета 1200 руб. на один объект исследования.

Результаты исследования позволяют рекомендовать:

1. Осуществлять комлексный подход к формированию обзорных качеств кабины на стадии проектирования с учётом физиологических возможностей человека-оператора и информационной значимости наблюдаемых объектов;

2. Для оценки обзорности кабин принять следующие критерии: при 0,6<кобд < /обзорность соответствует нормальным условиям труда (1-3 б.); 0,4<кобз <0,6 - вредным условиям труда (4-6 б.); kofí3 < 0,4 - опасным условиям труда (7-9 б.);

3. С учетом информационной значимости объектов наблюдения определить критерии обзорности: кзн = 0,8-1,0 - коэффициент обзорности значимых объектов; ктж= 0,7-0,8 -то же важных объектов; кшн - 0,6-0,7 - то же малозначимых объектов наблюдения; значимые и важные объекты наблюдения должны находиться в пределах зон видимости;

4. Рекомендовать в качестве кабины башенного крана прозрачную сферическую кабину с возможностью регулирования степени обзорности и температурного режима;

5. Рекомендовать устройство для защиты от солнечного излучения кабины подъёмно-транспортного средства, позволяющее увеличить степень обзорности и снизить влияние солнечного излучения на оператора;

6.Рекомендовать пост управления оператора подъемно-транспортно-

го средства и сиденье оператора ПТМ, позволяющие увеличить показатели эргономичности и информативности рабочего места оператора ПТМ;

7. Рекомендовать использование методики оценки обзорных качеств кабин ПТМ как на стадии проектирования, так и во время эксплуатации и модернизации конструкции кабины;

8. Провести оценку визуальной информативности грузоподъемной, землеройной и транспортной техники, применяемой в сельскохозяйственном производстве, с целью выявления недостатков по данному показателю и обоснования пакета рекомендаций, необходимых на стадии проектирования кабин перечисленных машин;

9. Рекомендовать ввести со стороны отдела охраны труда и медицинских работников предприятия плановые контрольные проверки по оценке показателя визуальной информативности, соблюдению режима труда и отдыха оператора.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Голдобина Л.А. Анализ влияния психофизиологического фактора на эргономич-ность рабочего места машиниста башенного крана// Материалы докл. межвуз. научи.-метод, конф., 2 часть. Ярославль: ЯГСХА, 1997.- С. 108-111.

2. Голдобина Л.А. Анализ совместного воздействия шума и вибрации на машиниста мостового крана // Травматизм и пожары в АПК и пути их снижения: Сб. научн. труд. - С-Пб.: СПГАУ, 1997.- С. 47-54.

3. Шкрабак B.C., Юрков М.М., Голдобина Л.А. Состояние охраны труда в сельском строительстве// Охрана труда работников АПК : Сб. науч. труд.- С-Пб.: СПГАУ, 1996.- С. 174 - 178.

4. Шкрабак B.C., Юрков М.М., Голдобина Л.А. Анализ эргономичности рабочего места машиниста башенного крана // Травматизм и пожары в АПК и пути их снижения: Сб. науч. труд, - С-Пб.: СПГАУ, 1997.- С. 23-28.

5. Шкрабак B.C., Юрков М.М., Голдобина Л.А. Анализ обзорности в кабинах башенных кранов// Травматшм и пожары в АПК и пути их снижения: Сб. науч. труд. - СПб.: СПГАУ, 1997.- С. 39-46.

6. Шкрабак B.C., Голдобина Л.А. Анализ и оценка условий труда операторов ПТМ// Состояние и научные проблемы риска травматизма и профессиональной заболеваемости работников АПК России: Сб. науч. труд. - Орел: ВНИИОТ Минсельхозпрод России, 1998.-С. 196-202.

7. Шкрабак B.C., Годдобина Л.А. Анализ и оценка условий труда операторов башенных кранов 4-ой размерной группы ОАО г. Ярославля. Депонир. рукопись об. 31 стр. , № 7 ВС-98. Выл 1.2 БД ВНИИТЭИагропрома.

8. Шкрабак B.C., Голдобина Л.А. Анализ и оценка условий труда операторов гусе-шпных, пневмоколесных и автомобильных кранов ОАО ГПМ г. Ярославля.'Депонир. рукопись об. 44 стр., № 41 ВС-98. Вып. 2.2 БД ВНИИТЭИагропрома. ,.

9. Шкрабак B.C., Голдобина Л.А., Голдобин Н.Д., Шкрабак В.В. Кабина башенного крана. Заявка № 98105219 от 12.03.98 г.

10. Шкрабак B.C., Годдобнн Н.Д., Голдобина Л.А., Шкрабак В .В., Шкрабак Р.В. Сиденье оператора подъемно-транспортных машин. Заявка № 98105220 от 12.03.98 г.

11. Шкрабак B.C., Голдобина Л.А., Голдобин Н.Д., Шкрабак В.В., Шкрабак Р.В. Пост управления оператора подъемно-транспортного средства. Заявка № 98108096 • от 7.05.98 г.

12. Шкрабак B.C., Юрков М.М., Голдобина Л.А., Шкрабак В.В. Устройство для защиты от солнечного излучения кабины подьёмно-транспоргного средства. Заявка № 98115411 от 5.08.98 г.

13. Юрков М.М., Годдобина Л.А. Обзорность башенных кранов 4-ой размерной группы// Матер, докл. межвуз. науч.-метод. кояф. 2 часть.: Сб. науч. труд. - Ярославль: ЯГСХА, 1997.- С.111-114.

14. Юрков М.М., Голдобина Л.А. Анализ здоровья рабочих ведущих строительных специальностей// Матер, докл. межвуз. науч.-метод. копф. 2 часть.: Сб. науч. труд. -Ярославль: ЯГТУ, 1996.- С.43-46.

Подписано к печати 14.II.98 г. Формат 60x84 1/16. Объём 1,18 п.л. Тираж 100 экз. Заказ 1ЬЬЪЬ

Типография МУБиНТ. Ярославль, ул. Советская, 80. Лицензия: ЛР 071542 Комитета РФ по печати от - 24.11.97 г.



.•V

i:

L

J

'4J

'О

Si ■j

j

■ f\ x)

ч

4s) £

"V

s»

'м

V

4jW

Чд

íVl

а

К

ч.

S S

Si \4¡4

£

Л

S

V

41

ч.

V

V.

чГ'

ы

'Ч

•о

S> &

V)

Xi

\

N1

i

ГМ\

Г

H

Vi

S1

X

Fi

:ч .i

«is

,y\

V

M

V

ГЬ

4J o

<V si

:X

V

V

4;

Vi i

ж

si

\j

• * *

Y Ш '

¡0,0 «y Ж?

V

^ jew

*1 > Ц? U — / '-f

W f " v/ M ^

f^f - 3

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

Голдобина Любовь Александровна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ УСЛОВИЙ И ОХРАНЫ ТРУДА В СЕЛЬСКОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ РАЗРАБОТКОЙ И ВНЕДРЕНИЕМ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ (на примере операторов подъемно-транспортных машин)

Специальность - 05.26.01 - Охрана труда

Диссертация

на соискание учёной степени кандидата технических наук

Научный руководитель -заслуженный деятель науки и техники Российской Федерации, доктор технических наук, академик ШКРАБАК B.C.

Санкт-Петербург-Пушкин, 1998

Содержание

Стр.

ВВЕДЕНИЕ........................................................................................... 7

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Анализ состояния условий и охраны труда в сельском строительстве............................................................................................ 11

1.2. Классификация подъёмно-транспортных машин, используемых для погрузочно-разгрузочных, монтажных и транспортных работ в сельском строительстве................................................................................... 14

1.3. Анализ условий труда операторов подъёмно-транспортных машин

1.3.1. Анализ травматизма и заболеваемости операторов подъёмно-транспортных машин.................................................................................18

1.3.2. Требования к рабочему месту и анализ условий труда операторов подъёмно-транспортных машин............................................................... 22

1.4. Анализ существующих методик оценки условий труда....................58

1.5. Выводы и задачи исследования............................................................68

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОБОСНОВАНИЯ ПУТЕЙ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ УСЛОВИЙ И ОХРАНЫ ТРУДА В СЕЛЬСКОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ....................................................................................70

2.1. Модель формирования производственной среды операторов подъёмно-транспортных машин............................................................... 70

2.2. Обоснование системного подхода к анализу информативности -фактора производственной среды оператора подъёмно-транспортных машин................................................................................................................. 74

2.3. Обоснование модели визуальной информативности и её основные составляющие............................................................................................ 77

2.4. Модель обзорности и обоснование оценочных показателей

обзорности кабин подъёмно-транспортных машин............................... 82

2.4.1. Физиологические показатели обзорности................................... 85

2.4.2. Угловые и линейные показатели обзорности кабин подъёмно-транспортных машин..................................................... 102

2.4.3. Оценочные показатели обзорности кабин подъёмно-транспортных машин................................................................................................111

2.4.4. Результаты теоретических исследований обзорности...................112

2.5. Теоретические обоснования инженерно-технических решений, направленных на улучшение условий труда операторов подъёмно-транспортных машин.........................................................................................114

2.5.1. Теоретическое обоснование выбора конструкции кабины башенного крана.................................................................................................114

2.5.2. Теоретические обоснования выбора солнцезащитных мероприятий.....................................................................................................129

2.5.3. Теоретическое обоснование выбора конструкции поста управления оператора подъёмно-транспортного средства..................................134

2.6. Выводы...............................................................................................139

3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Программа исследования..................................................................140

3.2. Объект исследования.........................................................................141

3.3. Методика оценки уровня условий труда операторов подъёмно-транспортных машин.......................................................................................142

3.3.1. Общая методика оценки уровня условий труда операторов.........142

3.3.2. Частные методики экспериментальных исследований уровня условий труда операторов............................................................................144

3.4. Методика оценки показателя визуальной информативности...........146

3.5. Методика оценки обзорных качеств кабин подъёмно-транспортных машин.........................................................................................................147

3.5.1. Анализ существующих методов оценки обзорных качеств кабин подъёмно-транспортных средств..............................................................148

3.5.2. Метод графического моделирования и реконструкции круговых картин обзора подъёмно-транспортных машин......................................152

3.5.3. Методика оценки обзорных качеств кабин подъёмно-транспортных машин с использованием способа построения плоской круговой картины обзора........................................................................................ 159

3.5.4. Методика обработки экспериментальных данных с использованием ПЭВМ для построения плоской круговой картины обзора......... 162

3.5.5. Графо-аналитический метод оценки обзорных качеств кабин подъёмно-транспортных машин..............................................................166

3.6. Методика экспериментальных исследований для обоснования выбора конструкции поста управления оператора подъёмно-транспортного средства............................................................................................168

3.7. Выводы...............................................................................................170

4. РАЗРАБОТКА ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ, НАПРАВЛЕННЫХ НА УЛУЧШЕНИЕ УСЛОВИЙ ТРУДА И ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ОПЕРАТОРОВ ПОДЪЁМНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН..................................................................171

4.1. Пути повышения показателя визуальной информативности.......... 171

4.2. Совершенствование конструкции кабин подъёмно-транспортных машин....................................................................................................... 173

4.3. Мероприятия по солнцезащите оператора подъёмно-транспортных машин.........................................................................................................179

4.4. Совершенствование конструкций сидений в кабинах подъёмно-

транспортных машин................................................................................186

4.4.1. Анализ существующих сидений в кабинах подъёмно-транспортных машин................................................................................................186

ных машин................................................................................................196

4.5. Рекомендации по оценке обзорных качеств кабин подъёмно-транспортных машин......................................................................................202

4.6. Выводы...............................................................................................203

5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

5.1. Интегральная оценка уровня условий труда операторов подъёмно-транспортных машин................................................................................205

5.1.1. Оценка эргономичности рабочего места операторов подъёмно-транспортных машин...............................................................................205

5.1.2. Оценка информативности рабочего места оператора подъёмно-транспортных машин...............................................................................217

5.1.3. Оценка эстетичности рабочего места оператора подъёмно-транспортных машин.......................................................................................219

5.1.4. Оценка организационно-технологического фактора условий труда операторов подъёмно-транспортных машин..........................................222

5.1.5. Оценка гигиенического фактора условий труда операторов подъёмно-транспортных машин...............................................................223

5.1.6. Оценка психофизиологического фактора.......................................229

5.1.7. Интегральная оценка условий труда операторов подъёмно-транспортных машин.........................................................................................232

5.2. Апробирование методики интегральной оценки показателя визуальной информативности подъёмно-транспортных машин.........................234

5.3. Оценка показателя обзорности кабин подъёмно-транспортных машин методом графического моделирования.......................................238

5.4. Оценка показателя обзорности кабин подъёмно-транспортных машин графо-аналитическим способом..................................................257

5.5. Экспериментальное обоснование выбора конструкции поста управления оператора подъёмно-транспортного средства..................................267

5.6. Выводы................................................................................................270

6. СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.....................................................................272

6.1. Социально-экономическая эффективность за счёт внедрения рекомендаций по совершенствованию психофизиологического фактора условий

труда операторов ПТМ............................................................................273

6.2. Расчёт ожидаемого экономического эффекта за счёт снижения заболеваемости и роста производительности труда в результате внедрения организационно-технических мероприятий...........................................277

6.3. Внедрение результатов научно-исследовательских работ...............278

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ............................................................280

ЛИТЕРАТУРА.........................................................................................284

ПРИЛОЖЕНИЯ.......................................................................................296

ВВЕДЕНИЕ

В условиях становления рыночной экономики и социальной нестабильности обостряется проблема соблюдения прав работников на нормальные условия и охрану труда. В Российской Федерации в последние годы практически во всех отраслях народного хозяйства наблюдается тенденция ухудшения условий труда, сокращения продолжительности жизни, увеличивается число аварий и несчастных случаев на производстве, в том числе со смертельным исходом, растёт уровень профессиональных заболеваний. Каждая третья травма с временной потерей нетрудоспособности и каждая четвертая со смертельным исходом, происшедшая в народном хозяйстве страны, приходятся на АПК России. Среди отраслей в АПК по показателю травматизма после растениеводства и животноводства соответственно занимают третье, четвёртое и пятое места ремонт и техническое обслуживание (16,2% от общей численности работающих в АПК), транспорт (11,0%), сельское строительство (5,8%). Среди представителей 95 профессий, погибших на производстве, во вторую десятку вошли операторы грузоподъёмных и транспортных средств и рабочие других строительных специальностей (22,8%). В первом десятке самых опасных работ погру-зочно-разгрузочные работы (2,7%), отдых в рабочее время в неотведенных для этого местах (6,7%). Среди наиболее часто встречающихся причин несчастных случаев следующие: нахождение пострадавших в зоне маневрирования мобильных машин (6,8%), падение пострадавших с высоты (6,6%), удары различными падающими и отлетевшими предметами (3,1%), техническая неисправность машин и механизмов (2,5%) [71]. Среди общих причин: правовой беспредел, неполная занятость, неуверенность в завтрашнем дне, низкая заработная плата, изношенность техники, недостаток средств, в том числе и на охрану труда, низкая производственная дисциплина, ослабление государственного и ведомственного контроля, неудовлетворительное научное обеспечение охраны труда, несовершенство организационно-

технических нормативов. Растет уровень профессиональных заболеваний в связи с неудовлетворительными условиями труда на рабочем месте: операторы подъёмно-транспортных машин работают в условиях повышенной запыленности и загазованности, повышенных уровней шума и вибрации, при низком уровне показателей обзорных качеств кабин, при недостаточной тегою-и звукоизоляции ограждающих конструкций кабины, несовершенных органов управления и рабочего места, при отсутствии средств связи и средств индивидуальной защиты. Такие условия труда не только влияют на состояние здоровья оператора, но и приводят к повышению утомляемости в течение рабочей смены, что может послужить причиной аварийной ситуации на производстве.

Вопросы улучшения условий труда операторов грузоподъёмных и транспортных средств, применяемых в сельском строительстве, безопасности ведения строительно-монтажных работ являются актуальными и требуют специального изучения.

Цель исследования - совершенствование условий и охраны труда в сельском строительстве разработкой и внедрением инженерно-технических мероприятий (на примере операторов подъёмно-транспортных машин ).

Объектом исследования являются условия труда на рабочих местах операторов подъёмно-транспортных машин ( ГТТМ ), применяемых в сельском строительстве, а также при ведении погрузочно-разгрузочных работ в сельскохозяйственном производстве.

Научную новизну составляют:

1. Модель визуальной информативности рабочего места оператора ПТМ и методика её оценки;

2. Модель обзорности и методика оценки обзорных качеств кабин ПТМ в соответствии с информационной значимостью наблюдаемых объектов и физиологическими возможностями оператора;

3. Конструктивные параметры, показатели и критерии оценки обзорности кабин ГТТМ с учётом физиологических возможностей оператора и информационной значимости объектов наблюдения.

Практическую значимость имеют:

1. Результаты комплексного анализа и интегральной оценки условий труда операторов ПТМ, на основании модели формирования производственной среды оператора, вскрывающие существующие недостатки этих условий и причины травматизма и заболеваемости операторов;

2. Программа автоматизированного построения и реконструкции плоской круговой картины обзора кабин подъёмно-транспортных машин для ПЭВМ, позволяющая на стадии проектирования предусмотреть рациональную конструкцию кабины, обеспечивающую максимальную обзорность с рабочего места оператора, и сократить время на проведение исследования;

3. Новые инженерно-технические решения, направленные на улучшение условий труда и обеспечение безопасности операторов ПТМ, оформленные в виде четырех заявок на патент РФ.

На защиту выносятся следующие основные вопросы:

1. Модель формирования производственной среды оператора ПТМ;

2. Результаты экспериментального анализа и интегральной оценки уровня условий труда операторов подъёмно-транспортных машин;

3. Модель визуальной информативности рабочего места оператора ПТМ и результаты интегральной оценки визуальной информативности;

4. Модель обзорности кабин ПТМ; методика оценки обзорности кабин; обобщённый показатель обзорности;

5. Автоматизированный метод построения и реконструкции плоской круговой картины обзора кабин ПТМ и расчёта показателя обзорности;

6. Результаты экспериментальных исследований обзорных качеств кабин ПТМ;

7. Новые инженерно-технические средства, направленные на улучшение условий труда и обеспечение безопасности операторов, работающих в сельском строительстве.

Основные материалы диссертации доложены на научных конференциях СПГАУ, ЯГСХА, ВНИИОТСХ (г. Орёл ) в 1995-1998 г.г. , депонированы во ВНИИТЭИагропрома в 1998 году.

Диссертация состоит из 6 глав, выводов и рекомендаций, списка литературы, включающего 135 названий, 3-х приложений. Работа изложена на 323 страницах машинописного текста, содержит 105 рисунков, 48 таблиц.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1.1. Анализ состояния условий и охраны труда в сельском строительстве На протяжении ряда лет в Российской Федерации усугубляется неблагоприятная ситуация с состоянием условий и охраны труда в различных отраслях производства. В результате несчастных случаев ежегодно травмируются около 370 тысяч человек, из них более 7 тысяч человек погибают, свыше 11 тысяч человек становятся инвалидами труда. Уровень производственного травматизма со смертельным исходом в расчёте на 1000 работающих с 1990 года возрос с 0,129 до 0, 139, что в 2,5 раза больше, чем в США, в 7 раз больше, чем в Японии, и в 8 раз больше, чем в Великобритании [115]. Растёт и уровень профессиональных заболеваний, а число лиц с профессиональной патологией стало самым высоким в мире.

По данным Госкомстата России строительство относится к числу отраслей с наиболее высоким уровнем производственного травматизма. В сельском строительстве, несмотря на всё убывающие объёмы работ, уровень травматизма не снижается. По статистике ввод в действие жилых домов на сегодня по сравнению с 1990 годом сократился в 2,4 раза, объектов культурно-бытового назначения в 3,2 раза, важнейших производственных мощностей (для крупного рогатого скота, свиней, овец, птицефабрик) в 3,5 раза [54], тогда как по показателю травматизма среди прочих отраслей АПК строительство занимает пятое место (5,8% от общей численности работающих в АПК) [71]. Динамика травматизма за 1991-1997 годы в сельском строительстве по Ярославской области представлена в таблице 1.1. Показатели травматизма были рассчитаны на основании абсолютных значений среднесписочного состава работающих, числа пострадавших за анализируемый период, числа дней нетрудоспособности за отчётный период, взятых из отчётов по форме № 7 ТВН за 1991-1993 годы и по форме № 7Т за 1994-1997 годы объединения "Ярагропромстрой".

Таблица 1.1

Показатели травматизма в объединении "Ярагропромстрой"

за 1991-1997 годы

Наименование показателей 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997

Коэффициент частоты (Кч) 5,0 11,8 16,9 12,2 14,0 10,9 11,9

Коэффициент тяжести (Кт) 24,6 26,0 22,0 18,8 22,0 18,7 28,0

Коэффициент потерь (Кп) 123,0 306,