автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Улучшение условий и охраны труда операторов сельскохозяйственных машин с обоснованием методов выбора параметров микроклимата в кабинах и средств его обеспечения

ли 0'» -^

Научно-производственное объединение по сельскохозяйственному машиностроению НПО ВИСХОМ

На правах рукописи

МИХАЙЛОВ Михаил Викторович

УЛУЧШЕНИЕ УСЛОВИЙ И ОХРАНЫ ТРУДА ОПЕРАТОРОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН С ОБОСНОВАНИЕМ МЕТОДОВ ВЫБОРА ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА В КАБИНАХ И СРЕДСТВ ЕГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Специальность 05.26.01 - Охрана труда и пожарная безопасность

Диссертационная работа на соискание ученой степени доктора технических наук (научный доклад)

Москва • 1991

Работа выполнена в Ордена Трудового Красного Знамени Всесоюзном научно-исследовательском институте сельскохозяйственного машиностроения им.В.П.Горячкина (ВИСХОМ) в 1969-1989 гг.

Научный консультант - доктор технических наук, профессор Шкрабак В. С.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Николаенко Анатолий Владимирович

доктор технических наук, профессор Адамович Борис Андреевич

доктор технических наук, профессор Улии/шй Евгений Яковлевич

Ведущее предприятие: Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда Минсельхозпрода СССР ( ВНИИОТ, г.Орел ).

Зашита диссертации состоится в 15 час. 23 мая 1991 г. на заседании Специализированного совета AI20.37.07 при Ленинградском ордена Трудового Красного Знамени Государственном Аграрном университете ( ЛГАУ ) по адресу: 189620, Ленинград - Пушкин, Академический проспект, д.23, ауд.529.

С диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке ЛГАУ.

Аокладразослан: /У* 1991 г.

Ученый секретарь Специализированного

совета, кандидат технических наук,

доцент ФЛ,Косоухов

л стуальность проблемы. Неблагоприятные условия труда в —•сельскохозяйственном производстве отрицательно влияют на здоровье людей, приводят к большим потерям в результате увеличения травматизма, производственных заболеваний, текучести кадров, снижения производительности труда. Сказанное в полной мере относится к такому важнейшему показателю, как микроклимат на рабочем месте самоходной сельхозмашины.

Первые кабины, появившиеся 20 лет назад, в летний период в результате воздействия, в основном, солнечной радиации перегревались; не полностью защищали они механизатора и от холода. Необходимость получения в кабине допустимых, нормируемых параметров микроклимата явилась сложной проблемой.

Для нормализации микроклимата стали применять тепловую защиту, системы вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха, что значительно увеличило стоимость кабин. Недостаточная изученность процессов взаимодействия в системе "окружающая среда - кабина - человек»- кондиционер воздуха", в т.ч. воздействия солнечной радиации на кабину и находящегося в ней оператора, отсутствие обоснованных методов выбора параметров микроклимата и средств его обеспечения вызвали значительные трудности при разработке конструкций кабин и решении указанной проблемы.

Во многих случаях несмотря на неоднократную доработку конструкции и полевые испытания и на новых машинах не удавалось обеспечить в кабинах нормируемые параметры микроклимата. Это вызывало указанные выше негативные последствия. До последнего времени задача создания комфортного микроклимата в кабинах вообще не ставилась.

Современные кабины имеют объем 2,5-3,5 м3, а площадь их остекления достигает 50% поверхности и составляет 4-6 мг . Обеспечение заданных параметров микроклимата в таких кабинах еще сложнее. В то же время условия и безопасность труда оператора стали одним из основных факторов, определяющих технический уровень и качество сельхозмашин. Для обеспечения конкурентоспособности их на мировом рынке необходимы комфортные условия труда оператора.

В связи с этим улучшение условий и охраны труда операторов сельхозмашин с обоснованием методов выбора параметров микроклимата в кабинах и средств его обеспечения является актуальной научной проблемой, имеющей важное народнохозяйственное значение.

Исследования по данной проблеме проводились в НПО ВИСХОМ в течение 20 лет в соответствии с тематическими планами, в том числе по целевым комплексным программам ГКНТ СССР 0Ц.048 и 0Ц.022, в процессе выполнения постановлений ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 04.04.83 N 271, от 05.08.82 N 725 о создании комбайнов "Дон" и повышений качества сельхозмашин, распоряжения Совета Министров СССР от 20.11.86 N 2342р и постановлений ГКНТ СССР от 15.07.85 N 381, от 20.08.86 N 387 о создании унифицированных кабин для сельскохозяйственных и строительно-дорожных машин, тракторов и других машин. В настоящей работе приведены обобщенные данные указанных исследований.

Цель работы - обеспечение улучшения условий и охраны труда операторов сельхозмашин с созданием научно-методических основ выбора параметров микроклимата в кабинах и средств его обеспечения: тепловой защиты и систем вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха.

Объекты исследования. Теоретические исследования выполнены на математических моделях "теплообмен человека в кабине" и "окружающая среда - кабина - человек - кондиционер воздуха", экспериментальные - на сельхозмашинах, оборудованных кабинами с системами тепловой защиты, вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха ( преимущественно на самоходных зерноуборочных комбайнах).

Научную новизну составляют:

- усовершенствованная математическая модель теплообмена человека в кабине, учитывающая воздействие на него проникающей в кабину солнечной радиации, неравномерность температуры и свойства отдельных участков ограждений, их площади и расположение относительно человека, скорость воздуха и другие факторы, определяющие теплоощущения оператора сельхозмашины;

- схемы и аналитические зависимости воздействия солнечной радиации на кабину и находящегося в ней оператора сельхозмашины в эксплуатационных условиях, учитывающие в том числе потоки радиации сквозной, выходящей через окна и поглощаемые внутренними поверхностями кабины и телом человека;

- система теплового взаимодействия "окружающая среда - кабина - человек - кондиционер воздуха", связывающая параметры микроклимата в кабине с воздействием климатических факторов ок-ружащей среды, свойствами кабины, характеристиками кондиционера

и др. устройств, а также учитывающая свойства одежды и характер деятельности оператора сельхозмашины; математическая модель, описывающая взаимодействие указанных выше факторов, в т.ч. теплообмен на поверхностях ограждений кабины, учитывающий поглощение потоков солнечной радиации как на наружной, так и их внутренней стороне;

- методология выявления связи между параметрами тепловой защиты кабины и системы кондиционирования воздуха (вентиляции, отопления) и заданными микроклиматическими условиями в кабине;

- методология определения необходимого диапазона регулировки температуры воздуха на рабочем месте и других параметров микроклимата с целью учета индивидуальных требований операторов сельхозмашин.

Научная и практическая ценность СОСТОИТ В ТОМ, ЧТО На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований решена актуальная научно-техническая проблема, заключающаяся в обосновании методов выбора параметров микроклимата и средств его обеспечения в кабинах сельхозмашин и рациональных характеристик средств тепловой защиты, систем вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха, улучшения на этой основе условий и охраны труда операторов.

Внедрение результатов работы [15,44,45] осуществлялось по мере завершения отдельных ее этапов и получения новых научных данных, служивших основой для практической реализации. Исследования проводились в НПО "ВИСХОМ" в период 1969-1989 г.г. и были выполнены автором или под его руководством и с непосредственным участием коллективом Отдела условий и безопасности труда, а также сотрудниками Отдела САПр и применения ЭВМ.

В работе использованы также материалы исследований, проведенных под руководством автора аспирантами ВИСХОМа С.В.Гусевой, Н.В.Строевым, В.Г.Ровным и Д.Н.Хуртиным.

Результаты исследований применены ведущими конструкторскими бюро отрасли при разработке с участием автора конструкций кабин ряда самоходных машин, в т.ч. зерноуборочных комбайнов "Нива", "Колос", "Дон", "Енисей", "Кедр", кукурузоуборочных "Херсонец-200" и других.

Созданный метод выбора параметров микроклимата и средств его обеспечения позволяет обосновать оптимальные характеристики тепловой защиты и систем вентиляции, отопления и кондициониро-

вания воздуха кабин сельхозмашин, уменьшить их стоимость и улучшить условия труда операторов. Он применим также для кабин других самоходных машин.

Практическую ценность имеют и результаты исследований, реализованные в виде соответствующих разделов нормативно-технических документов - "Единых требований (ЕТ-1У)", РТМ, стандарто ССБТ [47-56].

Апробация. Основные положения и результаты исследований доложены и обсуждены на ряде совещаний, конференций, семинаров и заседаний научно-технических советов, в т.ч. на Всесоюзных совещаниях и семинарах в г.г.Каунасе (1976) [17], Киеве (1984, 1988) [34], Саратове (1984)[36],Минске (1973,1988)[13,29], Орле (1982)[28], Ленинграде (1983, 1991), Международных совещаниях в Дрездене (1981)[23], Москве (1984)[35], Праге (1984) [37] и других. В 1989 г. доклад сделан и обсужден на секции "Производственный микроклимат" НС Минздрава СССР.

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 80 печатных изданиях, в т.ч. в одной книге [15] и трех брошюрах [24,25,35], всего 47 п.л. ИЗ 46 статей, книг и брошюр 25 написаны лично, остальные в соавторстве. Получено 24 авторских свидетельства на изобретения и на промышленный образец, из них 9 внедрены или находятся в процессе освоения производства.

Значительный социально-экономический эффект получен ОТ применения разработанных устройств, внедренных на комбайнах "Нива", "Колос", "Дон", "Енисей" и других , выпуск которых составил около 1,5 млн машин.

Экономический эффект только от применения теплозащитного стекла в расчете на максимальный годовой выпуск комбайнов "Колос" (14,5 тыс.шт.), "Нива (85,4 тыс.шт.), "Енисей" (20,0 тыс. шт.) и "Дон" (12,5 тыс.шт.) составляет 3,6 млн.руб. при долевом участии НПО ВИСХОМ 50%. Созданные средства за счет нормализации микроклимата в кабинах позволили улучшить условия и охрану труда сотен тысяч механизаторов.

На защиту выносятся перечисленные выше результаты,имеющие научную новизну и практическую ценность.

Состояние проблемы и задачи исследований

В работах [1,2,6,15,17,24,25,31, 34,37,38,43] рассмотрено возникновение и развитие проблемы сначала нормализации, а затем создания комфортного микроклимата на рабочем месте операторов сельхозмашин за последние двадцать лет.

В НПО ВИСХОМ работы по этой проблеме начались по инициативе д.т.н. проф. М.А.Пустыгина. На первом этапе особое внимание уделялось нормированию. С НПО "НАТИ" и другими организациями были разработаны "Единые требования к конструкции тракторов и сельхозмашин по безопасности и гигиене труда" ("ЕТ-1У")[50], которые содержали уже дифференцированные нормы по микроклимату в кабинах для теплого и холодного периода года и различных зон страны, в т.ч. по температуре Ьд ,град, скорости 1}$ .м/с, влажности Я>д , %, запыленности и загазованности воздуха и температуре поверхностей £ог, град. В дальнейшем на основе "ЕТ-1У" был выпущен ряд стандартов [53,54,56]. Нормировались допустимые значения параметров микроклимата, т.е. предельные с точки зрения опасности для здоровья людей.

В этих работах активное участие приняли В.М.Власенко, Е.Н.Григорьев, М.И.Захаренко, И.М.Илинич, А.З.Мамсиков, Б.И.Рябцев, В.Н.Тимощенко, А.Я.Хесин, В.И.Чернкж, Л.К.Чучалин и другие ученые. При этом учитывался опыт нормирования микроклимата в других областях народного хозяйства, основанный на исследованиях Р.Ф.Афанасьевой, А.Н.Ажаева, В.Н.Богословского, А.А.Глушко, И.С.Кандрора, Н.Г.Карнауха, Е.М.Ратнера, Ф.М.Шлейф-ман и других ученых.

В дальнейшем, при переходе от допустимых параметров микроклимата к комфортным, были использованы результаты фундаментальных исследований ряда виднейших отечественных и зарубежных ученых. Так, анализ влияния отдельных параметров микроклимата на организм человека [ 24,25,28,35,41,42,43] был проведен на основе обобщения данных из 320 литературных источников.

При составлении математической модели теплообмена человека учитывались основополагающие исследования Б. А. Айзенштата, М.И.Будыко, Н.К.Витте, Л.В.Павлухина, В.Н.Тетеревникова, Г.Х.Шахбазяна, Л.Банхиди, Ф.А.Миссенара, И.Б.Олесена, П.О.Фан-гера и др.

Следует отметить, что при попытках обеспечить выполнение указанных нормативных требований возникли большие трудности.

Тем значительнее представляются результаты первых работ Л.А.Гу-лабянца, С.В.Гусевой, Б.И.Кальченко, Е.А.Малинина, Л.Г.Малярен-ко, Е.М.Минделя, Э.И.Миронова, В.А.Михайлова, Ю.Д.Николаева, В.И.Прохорова, Е.Я.Улицкого и др.

В дальнейшем работы в этой области проводились Г.В.Авериным, А.Е.Аствацатуровым, Б.И.Бялым, А.И.Викторовым, А.И.Гаври-ченко, H.A.Грызловой, Ю.И.Жилиным, В.А.Кареповым, В.В.Козыревым, Ю.Н.Колиным, В.П.Лазуткиным, А.А.Липатовым, В.С.Майсоцен-ко, Ф.А.Набиулиным, Е.П.Овсянниковым, Р.Н.Руденко, Я.Н.Сайчен-ко, Г.И.Серебряным, Ю.В.Терпетьянцем, А.С.Филипповичем, А.А.Фроловым, В.П.Хохряковым, А.А.Цейтлиным, С.М.Шиклопе-ром.О.Н.Юриной и др.

На разных этапах результаты научных исследований,- большой собственный практический опыт и обширные теоретические знания воплотили в конструкцию кабин самоходных машин генеральные конструкторы и крупные организаторы производства В.П.Гаврилов, Х.И.Изаксон, Б.Д.Казачек, И.П.Ксеневич, И.К.Мещеряков, Ю.Н.Яр-машев и другие.

При проведении исследований автор использовал методические приемы решения теплофизических задач и основные положения теории теплопередачи, сложного теплообмена, общей и строительной теплофизики, разработанные А.Г.Блохом, В.Н.Богословским,

A.В.Лыковым, М.А.Михеевым, Ю.А.Табунщиковым, А.М.Шкловером и другими советскими и зарубежными учеными; результаты исследований в области кондиционирования воздуха - Б.В.Баркалова.Г.И.Во-ронина, Е.Е.Карписа, А.Я.Кокорина, А.А.Рымкевича, В.И.Прохорова, В.Н.Языкова и др.; в области тепловой защиты - А.Бабаева, И.Н.Гориной, Е.С.Гулькарова, В.И.Задумина,И.А.Казанцева,

B.К.Савина, Н.Г.Уманского и др. ученых, всего 150 источников.

Однако обеспечение даже нормируемых параметров микроклимата в кабине является сложной задачей. В результате отсутствия обоснованных методов выбора параметров микроклимата и средств его обеспечения на части самоходных машин эти требования не выполняются, не достигается оптимальное сочетание параметров тепловой защиты и системы кондиционирования воздуха ( вентиляции, отопления). В то же время требования к комфортности труда увеличиваются. В связи с этим возникла проблема улучшения условий и охраны труда операторов сельхозмашин с обоснованием методов выбора оптимальных технических решений, обеспечивающих достиже-

ние заданных допустимых или комфортных параметров микроклимата в кабине.

Из изложенного вытекает необходимость решения следующих задач:

1. Обобщить результаты выполненных исследований и на этой основе:

- сформулировать понятие комфортного микроклимата и установить основные зависимости для расчета связи параметров теплообмена человека в кабине с его теплоощущениями, в т.ч. с учетом индивидуальных особенностей оператора.

- составить математическую модель теплообмена человека в кабине с учетом воздействия солнечной и инфракрасной радиации, а также других факторов, меняющихся в процессе эксплуатации' машины.

2. Изучить процесс и на этой основе:

- составить общую схему теплообмена на поверхностях ограждений кабины;

- обобщить результаты НИР по изучению факторов, влияющих на микроклимат кабины в процессе эксплуатации машины;

- разработать физическую модель воздействия солнечной радиации на кабину и находящегося в ней оператора и установить соответствующие аналитические зависимости;

- обосновать математическую модель полной системы теплового взаимодействия "окружающая среда - кабина - человек - кондиционер воздуха".

3. Составить алгоритм расчета на ЭВМ параметров тепловой защиты и средств кондиционирования воздуха ( вентиляции, отопления) кабины, обеспечивающих заданные допустимые или комфортные параметры микроклимата для различных условий эксплуатации машины.

4. Провести расчеты на ЭВМ (машинный эксперимент) и получить рекомендации для практической реализации.

5. На основе разработанных рекомендаций создать конкретные

конструкции средств тепловой защиты кабин и систем их вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха и дать оценку их эффективности.

Тепловой баланс оператора на рабочем месте сельхозмашины

Комфортный микроклимат достигается при условиях, обеспечивающих оптимальное тепловое состояние человека, характеризующееся отсутствием выраженного напряжения механизмов терморегуляции, комфортными общими и локальными теплоощущениями.

Кроме обеспечения равенства теплового баланса тела, соответствующего общим комфортным теплоощущениям человека, необходимо отсутствие локального дискомфорта любой части тела. Последний может быть вызван местным конвекционным охлаждением (сквозняком), большим перепадом температур по высоте,-асимметричным тепловым излучением, значительным облучением головы человека, а также в результате контакта с излишне холодным или теплым полом [24, 25, 28, 35, 34].

Проведенный анализ многочисленных, получивших распространение индексов, шкал, критериев и т.п. [35], показал, что они не могут адекватно учесть условия труда оператора на рабочем месте сельхозмашины. В связи с этим был рассмотрен тепловой баланс человека: - для теплого периода года - на открытом посту управления или в кабине, в легкой одежде, в положении "сидя" или "стоя"; для холодного периода - человек работает на открытом посту управления в зимней (осенней) одежде или в кабине, в более легкой одежде, в положении "сидя". Установлены аналитические зависимости, позволяющие определить комфортные и различной степени дискомфорта параметры микроклимата. Полученные системы уравнений весьма сложны, опубликованы в [16] и поэтому здесь не приводятся. В дальнейшем метод расчета совершенствовался [26, 30, 32, 33], а сравнение результатов расчета с данными экспериментальный исследований дало удовлетворительные результаты [25, 35].

Следует отметить, что эксплуатационные условия, определяю щие параметры микроклимата в кабине, не являются постоянными. Ориентация и скорость движения машины на поле периодически меняются, а значит меняется и поток солнечной радиации, поглощаемой телом человека, и температура поверхностей кабины. Оператор во время работы периодически покидает кабину и подвергается воздействию окружающей среды. Энергозатраты его не постоянны. Он может также регулировать режим работы систем кондиционирования воздуха, вентиляции или отопления кабины.

С учетом этого результаты расчета могут быть уточнены экспериментальными данными исследований на конкретных объектах.

Такой подход одновременно упрощает задачу, позволяет обойтись без создания сложных моделей тепломассообмена человека, рассматривать условия как квазистационарные. Накопления или дефицита тепла в теле человека при этом нет.

По [24,25] наиболее простые уравнения теплового баланса тела человека получаются при использовании величин средневзвешенной температуры кожи tK0JK, °С и теплоотдачи испарением Qu , Вт, определенной по величине потерь влаги организмом испарением ПВи< г/час. Однако аналитические зависимости между этими величинами и теплоощущениями.в баллах т отсутствовали, а мнения о их применимости были неоднозначными. _

Чтобы установить аналитические зависимости между t„OM_, ПВи и т было проведено обобщение данных 60 фундаментальных экспериментальных исследований с участием сотен людей [24,25]. При этом была принята рекомендованная в СССР [25] семибальная шкала, в которой однако комфортным условиям соответствует m = 0.

Средневзвешенная температура кожи в Имеющем практическое значение диапазоне физических нагрузок человека от состояния покоя (теплопродукция - 100 Вт) до тяжелой работы (энергозатраты Оц = 300 Вт) ° ,

¿кож- зо + 3,6 £ ' + 5 ¿a (Л7+ 1).

Для условий охлаждающего микроклимата ( т<0 ) по [25 и др.] при гп =-1 Ькож "30 С и при /77 =-2 =28 С.

Теплоотдача испарением

Qu- 0,6?4 ПВи, Вт., По данный П.О.Фангера и др. она включает теплоотдачу неощутимой кожной перспирацией в результате диффузии водяных паров [25,32,41,42] (Рис.1)

л б», " Ииж^ - ¿B >. Вт,

где R¿ =1,8 м - площадь поверхности тела "нормального" человека; $е.ка~ парциальное давление насыщенных водяных паров в воздухе с температурой tg - , a S¡> ,Па - парциальное давление

паров в воздухе с параметрами íj и :

156+6.1ZÍ„„„- fS6*ej2tfí

133,3 • 10 гз6+ъ*о=< , Sg г 133,3 <£-10 гзв+ге ;

теплоотдачу испарением влаги в легких

вчг- Чи.лег - 0,000025 Qv (5800 - 4g Sg ), Вт, а такте теплоотдачу в результате испарения пота &¿3~ Qu пот •

Офймв, Ом, Ой-, йатйи-т.йи-М-

Ритах----

/77

О о -—

г • ——

Рис.1. Зависимость теплопередачи человека различными путями от Ич , Имех, Вкл , Ои.кп, 0и.лег и Ни. пот < Вт, при 777 - 0-2; Ци.таг максимально возможная теплоотдача в Вт в результате испарения влаги при скорости воздуха м/с и его относительной влажности определенная по формуле Б.И.Срезневского.

В условиях охлаждающего микроклимата потери влаги ПВ - ПВи - ПВлег - 39-60 г/ч.

На основе обобщения данных экспериментальных исследования для условий нагревающего микроклимата (тъ 0 ) получена зависимость ПВ - 1ПВа+ 0,65 ( Цч - >3(1,7-1,в/", где ПВ„ - 39 г/ч - потери влаги при - и т - 0.

При и т у О ПВи КПВ. Максимально возможную ве-

личины испарившейся влаги ПВитт и теплоотдачи О. а так обычно определяют по формуле Б.И.Срезневского; установлено, что расчет I этой формуле дает несколько завышенные величины (Рис.1).

На основе анализа многих экспериментальных данных о соот-

ношении теплопередач "скрытой" - испарением Qu и "явной" - конвекцией и излучением QK„ [24,25,41.42]

ПВа-ПВо• 1,5'"+ (0,65 + 0,03т )(#г г/ч,

a ZQti- Qu 'Quo' (0,44 + 0,054/77)(¿& -&e0), Вт,

где"Qu = Qu„„„г 0,313 Вт, а

QUa = 0,264 Qv0 - 26,4 Вт.

Энергия, расходуемая на физиологические процессы.

"Явная" теплопередача в легких по данным ряда исследований [24,25,41,42] равна ^ - QKAee г 0,003¿fe (34 -tB), Вт, а затраты тепла на другие физиологические процессы составляют не более 1 Вт.

Теплопередача конвекцией происходит на поверхностях КОХИ И одежды со средневзвешенной температурой t0g на площади соответственно Гч(1-п ) и Fog "F4nK0¡, где п - степень покрытия тела одеждой, а К„р -Pog/fít ~ коэффициент, учитывающий увеличение поверхности одежды Fog • м2 по отношению к закрываемой ей поверхности тела , мг:

fyf = @К-КОЖ " &-КН Рч. ( i КОЖ ~ tg П )•

вчс " Чк.од " F^Kog ( tog ' tg )n

На основе обобщения.многочисленных экспериментальных данных [25,32] коэффициент теплопередачи еЦня =12, , Вт/м*град., где úg , м/с - скорость воздуха.

При струйной подаче со скоростью на оси струи в зоне контакта с телом человека Úg =>(0,4-0,6) Ох .

Здесь toy - í-каяс 0« )/vRí ,град.

Теплопередача радиацией. Если температура отдельных к участков внутренних поверхностей ограждений кабины tot¿ , а одежда человека непрозрачна для излучаемой шли инфракрасной радиации, теплообмен на поверхностях^ кожи и одежды [16,25,26,33,41,42] :

Пл. кож" Ff(K*4 (1-Я ) (ЛЛ.кож-оц ( tffox 'toe i * ¿-к

Цл.ад - Fii Кл.чПКод ( tag - t0a¿ ), Вт,

где <*-лмаМ9" ¿«охс-огсСачт Б«ож - oe¿ - os¿ •Вт/м* ГРЫ.

С&л.од-мс - Sog-o3 сачт 6og -as¿ &<¿-os ¿ t Вт/меград.

Здесь коэффициенты: £^„,«5,77 Вт/м2град*- излучения абсолютно черного тела; Кл,ч~ 0, ?2 -часть поверхности тела, участвующая в лучистом теплообмене; €кож-ог£ъ €0о-ог(~ приведенные отно-

сительные степени черноты системы поверхностей кожи и одежды человека и ь - того участка, а в^-огс коэффициент облученности между ними.

В большинстве случаев £пож - &од ~ £ог " 1 .

¿=к _ _

£0г~ вц-оас • 6кояс-ог~ <5кож бог и бод-ог " боу Бое

Температурные коэффициенты: 0,81+0,005 {£«,»*•+¿ое^)

и Ь0д-ог1 = 0,81+0,005 (£0д + &*гс-). Усредненно Бкож-ое- 0.81+0,005 ),§0рог- 0.81+0,005 (Ау +&),

1-К

где 1„= ^ Ьогс ~ог' • Отсюда Лл.кож-ог= Еюж-ог Сачт &кож-ог И Оце - Ил.кож ~ Рч Кл.ч (1-/7 ) О^л.кож-ое )»

<71/1 ,од-ое = -ое Сачт &а/-ог И Цц9 - Чл.о/ " ¡\ Кл.ч ПКодСК-л.од -ое ( ¿о/ ~ ¿/> )•

Для характеристики одежды использована величина ее термического сопротивления Ко/ . Вт/м2 град или ¿Р - 0,в единицах "кло". Данные о свойствах одежды обобщены в [16,25,32].

Система уравнений теплового баланса человека при отсутствии направленной радиации.

И к - а мех + £ . -где в„ех - энергозатраты на выполнение механической работы, Оц '0мех" ЧдИ - внутренние тепловыделения, а Цн^ - составляющие теплопередачи, Вт.

При работе на самоходной машине - 120-270 Вт, на зерноуборочном комбайне - 170-240 Вт [25,30], что относится к легкой или средней степени тяжести или категориям Па, Пб и Ш по ГОСТ 12.1.005-88. В этом случае КПД мышц равен в среднем 0,15 [25,24], откуда:

Омея- 0Д5(/7Ч -аЧо) и Цви « 0,85Яг+ 15, Вт.

Определение поглощенной телом человека солнечной инфракрасной радиащш (Ц. Для полностью инсолируемого тела человека получено уравнение:

и*- ав+ аЯ, Коо (£01К? + Е~КЛ я) X?, Вт,

где « + *

ЗаесъО^иИГ-потоки поглощенной прямой и диффузной радиации,Вт; интенсивность падающего на тело потока диффузной радиации -Вт/м2, прямой солнечной радиации на плоскость/', перпендикулярную лучам Вт/м2; коэффициенты их поглощения кожей и одежда " Х.о3 пропускания одеждой - §; ~ = £ ^ .

Величина Qa пропорциональна площади проекции тела F4 Код К® на плоскость Р , что Позволяет [25] представить его модель в виде плоского прямоугольника высотой и шириной

6Ч - F4 / Н4 , м.

Для человека, частично находящегося в тени, Нч пропорциональна высоте его инсолируемой части [39,26].Здесь использовано введенное П.О.Фангером понятие коэффициента площади проекции

F^f Рл.ч Он задается как функция высоты солнца над горизонтом If и солнечного азимута человека [25]; А^ - это угол на горизонтальной поверхности между направлением, куда обращено лицо человека (линией зрения), и проекцией солнечных лучей.

Поглощенная инфракрасная радиация Q* подсчитывается с учетом коэффициента облученности [26, 39, 41, 42]. Полный тепловой баланс оператора па рабочем месте в кабине машины. При наличии солнечной радиации полученный кожей тепловой поток Чкож воспринимается потоком крови и перераспределяется внутри тела аналогично энергии метаболизма.

Обычно одежда мало прозрачна для солнечных лучей [25] и

где Q и лучистые потоки, поглощаемые телом и одеждой, Вт.

Для обеспечения постоянства m при увеличении С(ч необходимо, чтобы соотношение путей теплоотдачи существенно не изменилось при некотором снижении * Поэтому

t^ 30 + 3,6 Чч0) + 5¿у (/77 +1), в формулах для теплоотдачи конвекцией в легких и испарением вместо Qu введена сумма Q*__, а

У KOytC .

К - Qh.V? (- tg )(/ - n ] .

Q<{g" (Ил.од ~ (Х-л.оцРч.КоуК л.Ч {tag tn )П ~ Q 0y •

где tig -Щ55-61 Qmcx -l?rQvi Vnf]e.

При наличии направленной инфракрасной радиации зависимости аналогичны.

Система уравнений в несколько упрощенном виде: ~вмех + + - 0,

¿•в г

ZQti-Qvu - 26,4-1,б" (0,44+0,054m)(^war- Q4o ),

(1 - П tg)>

О 1-0^ 5'2^я( )[0,81+0,005(4^+ )],

12.1^/^^/7 ( - ЬВ ),

Расчет параметров микроклимата на ЭВМ (машинный эксперимент).

Сочетания параметров , т}^ , ^, , обеспечивающих различные теплоощущения в баллах тп при заданных величинах Цц , О* и б1, а также и при tg = представлены на рис. 2, 3, 4 и 5. Здесь tП - при близких к единице бкояс-о? и £о</-ог ~ 0,8.

Заданные т можно сохранить при + +аЬп, подобрав

эквивалентную температуру воздуха £&д - ¿е + Л (рис.2).

50

га ю

л,

-за -го „,-ж

10 го зо

.»»уцротур пъЬ(рхнйС1т>11, Т £

ц^геовг &*а,5лло

Рис.2. Зависимость разности эквивалентной температуры воздуха й и разности температуры поверхности л£„ при

Цч'- 260 Вт, б1 - 0,5 кло, Я>е - 0,5 и - 0,1-2,0 м/с.

Экспериментальная проверка результатов расчета при отсутствии направленной радиаиии. Для ТП- 0 зависимости tg - ¿„-/(¿/е) сравнивали с данными 60 экспериментальных исследования [22,25,

35,41]. Совпадение результатов.расчета и опытных данных получено удовлетворительным. Сравнение расчетной tg~f(Q^¿¡ с данными 11 других исследований показано на рис.3 [22,28,43].

Рис.3. Зависимость ^,"С'отпри т= 0,0,1-0,2 м/с,</^=0 и &= 0,5-1,0 кло. Толстые линии - расчетные зависимости, тонкие линии и точки 1-1I - экспериментальные данные различных исследований.

На рис.4.а представлены результаты расчета и экспериментов Фангера, Невинса и Гейджа с участием более 1800 человек [20,21,22,25]. Разность величин tg не превышает для работы легкой - 1°С и средней тяжести - 2°С. Удовлетворительное совпадение и с данными экспериментов (рис.4.б.) в метеокамере Ленинградского ВНИИОТ [25].

По данным Ю.Д.Губернского и Е.И.Кореневской на основе 5000 оценок теплоощущений в зданиях в зимнее время комфортная - 22°С, а по расчету - 22,8° С [25] и т.д.

Сравнение данных расчета и эксперимента при наличии направленной радиации.

Как и ранее, использованы данные наиболее представительных • исследований. Так, экспериментально определенные Ш.Х.Шахбазяном комфортные и расчетные ¿д отличаются незначительно[25,41].

<з 20

о«

I

I

10

2

6 7

* 2Н

7

го

7 0,4 а 8 ^

Относительная Влажность а

15

' ' ^

Спорость Воздуха 5

Рис.4. Зависимости при гп - 0 и ¿Г'- 0,5 кло:

а)£/,°С от : 1,2,6 Вт, -0,1 м/с; 3,7 -^-140 Вт, 4-0,2 м/с; 4,8-^-186 Вт,г£-0,25 м/с; 5,9-^-235 Вт, $-0,32 м/с.

б)2^ ,°С отф, м/с при работе легкой (1,3) и средней степени тяжести (2,4).

Сплошные линии - экспериментальные данные, пунктирные линии -расчетные зависимости.

На графике рис.5 представлены подсчитанные зависимости от Оц при различных ,Вт для летних допустимых условий (то- 0,5), в т.ч. при#£- 0(тонкие линии), а также результаты экспериментальных исследований и рекомендации по нормативным материалам Японии, НРБ, СРР, ЧССР [35].

Сравнение с экспериментальными даными проведено при ¿^1,0 кло,г^ 2 м/с и 235 Вт. Поэтому расчетными эквивалентными сочетаниями параметров микроклимата, выходящими за пределы указанного диапазона, следует пользоваться осторожно.

Учет индивидуальных особенностей оператора.

В массовых экспериментах, при средней оценке микроклимата ГП„ - 0, всегда наблюдаются оценки -"¿¿т ¿2, т.е. отдельные

лица жалуются на холод или жару. Число лиц, оценивших условия -1,5'< я?'< 1,5, дает число комфортных оценок (ЧКО), а вне этих пределов - число дискомфортных оценок (ЧДО - 1-ЧКО). В соответствии с этим вероятное

ЧКО

/77--/7Т«0®

1 -/¿("Н™ /Мс/гп,

где • где и

центрированная нормальная функция распределения."

В упомянутых экспериментах [27] получено при максимальном ЧКО-95% <5^*0,75; 90% - 0,90 и 80% -1,15.

т-гпп <Угп

0,-110 вп

о 01-360 Вт

ШМж

У 0.-/60 ат

01-290вт

Ог-те. 0.-/80 а»

.5 ^

' Скорода воз0уха,^м/с 10 ^

Рис.5. Зависимость ^ , °С от , м/с при/77>0, -140-260 Вт и величине поглощенной инфракрасной радиации ¿?*-210-360 Вт. Сплошные линии - расчетные зависимости; тонкие линии - то же, но при отсутствии радиации; пунктирные линии и окружности -экспериментальные данные.

Посты управления сельхозмашин рассчитаны на одного человека. Здесь для устранения жалоб на жару или на излишнюю прохладу необходимо обеспечить получение температуры воздуха = tg+

С, где разность температур, определяющая необходимый диапазон регулировки кондиционера или отопителя кабины.

В результате собственных исследований, экспериментов совместно с Киевским НЖГТиПЗ и другими организациями, а также в результате обработки данных Ц.О.Фангера (1600 человек), Ю.Д.Губернского и Е.Н.Кореневской (4000 человек, 10000 бальных оценок) установлена [27] прямая пропорциональная зависимость между и /77 . Это предопределяет нормальный характер распределения ЧК0 и ЧД0 от Ьц . При различных экспериментах при максимальном ЧКО = 90% и ^ =20,2-25,6"С получено <3^=1,5-3,5°С, в среднем б£г=2,0°С; при работе механизаторов на комбайне "Дон"-получено tg -23,5°С и б^ =2,5°С. Отсюда ^¿¡^ -К^гп , где в среднем /Сс г2,2°С. т

Таким образом, если задана допустимая из-за жары или холода величина 0,5ЧД0, можно определить соответствующий квантиль (значение)А, используя таблицы нормальной функции распределения. Так, при кондиционировании воздуха на комбайне "Дон" при - 23,5"С и ЧКО = 90%, О.БЧДО = 2,5% могут быть получены при Ц + ¿^=23,5-0,6=22,9°С, а 1% - при ^т=21,0 °С и достаточный диапазон регулировок л ¿^составляет -2,5"С.

Зная эквивалентные зависимости между , Ьп , , ^ можно добиться необходимого уменьшения ЧДО посредством изменения других параметров, а не ^ .

Экспериментально подтверждено, что операторы сельхозмашин предпочитают устанавливать tg в кабине в зависимости от температуры наружного воздуха Так, при -18-28°С они устанавливали ^~2з"с (при г)в -0,2 м/с), а при -30-36°С - увеличивали до ^ = -(4-6)?С. При прохладной погоде (^¿18°С) также регулировалась в сторону увеличения.

Средства обеспечения параметров микроклимата в кабине.

Подробный анализ различных конструктивных вариантов средств тепловой защиту кабины (ТЗ), систем вентиляции (В), отопления (ОТ) и кондиционирования воздуха (КВ) приведен в [15,19,20, 24,31,36,44,45,46]. Из анализа следует перспективность окраски наружной поверхности стенок и крыши в белый цвет, применения теплоизоляции стенок, пола и потолка кабины

микропористыми материалами, теплоотражаклцих конструкций с не-вентелируемой прослойкой, экранированных ограждений, теплопог-лощающих стекол, стеклопакетов, наружных жалюзи на окнах и других нетрадиционных средств, в т.ч. конструкций охлаждаемых за счет испарения воды. Системы В должны обеспечивать подачу в кабину до 500-600 м^/ч обеспыленного воздуха (см.ниже).

В [15,31 и др.] показано, что основными критериями для выбора оптимальной конструкции КВ и ОТ являются наименьшие приведенные затраты, малый расход энергии и высокая эксплуатационная надежность. Простые по конструкции КВ испарительного типа требуют больших расходов ^чищенного от пыли воздуха; в условиях высокой температуры возможно также загнивание характерной для зерноуборочных комбайнов органической пыли; зона их применения ограничена [31]. Наибольший реальный интерес представляют паро-компрессионные кондиционеры фреонового (хладонового) типа [15,31].

Перспективны конструкции ОТ с использованием в качестве теплоносителя жидкости из системы охлаждения двигателя с безлатунным радиатором, в т.ч. с дополнительным подогревом теплоносителя выхлопными газами.

Расчет теплового баланса кабины.

Кабина с системой КВ (В, ОТ) рассматривается как помещение с прозрачными (окна) и непрозрачными (стенки) участками ограждений, относительно малого объема и с внутренними источниками тепла, находящееся под воздействием ряда переменных факторов -случайных по времени Т "возмущающих воздействий", определяющих для К отдельных участков величину температуры их внутренней поверхности С, поверхностную плотность тепловых потоков

и Цогг (^ ). Вт/мг, суммарный тепловой поток через ограждения в кабину Цк.кабСЪ) , а значит и (^ ) и £,(?-).

Помимо относительно медленных воздействий, определяемых условиями эксплуатации машины, существуют и более быстрые, вызываемые изменением ориентации машины на местности, регулированием скорости ее движения механизатором, порывами ветра, движением облаков.

Передаточные функции отдельных элементов кабины рассмотрены в [15]. При этом показано, что их характерной особенностью является способность аккумулировать тепло. Так как воздух в вентилируемой кабине хорошо перемешивается, то можно считать,

что вся его масса участвует в поглощении или отдаче тепла при возникшем возмущении. Толщина слоя ограждения, аккумулирующего тепло, и его постоянная времени зависят от вида и продолжительности возмущающего воздействия Х^'С') и места его приложения.

В относительных величинах в динамике тепловой баланс кабины:

с-к

0 .

где с!О. С - функции от возмущающих воздействий (со)у в общем виде некоррелированные и случайные. Их спектральные плоскости 5 (&01 , где оз , 1/с - частота колебаний. По передаточной функции аЛ [ {си ) ] может быть определен модуль ее частотной характеристики М [Х£- (со)~\ ; спектральная плотность на выходе системы - распределение средней величины квадрата амплитуды гармоник различных частот - 5^ (ш ) ] -- 5[/¿(й))], дисперсия -£1 Пс1ы.

Некоррелированность случайных функций позволяет по принципу суперпозиции рассматривать реакцию динамической системы - кабины -как сумму реакций/¡¿(еи) на отдельные возмущающие воздействия^^).

Однако инерционность кабины как объекта мала [15]. Так, при приложении ступенчатого возмущающего воздействия изменение заканчивается через 6-10 мин, что на порядок меньше длительности переходных процессов изменения теплоощущений человеком. Вследствие этого практическое значение имеют не высокочастотные колебания, а усредненные значения параметров микроклимата, которые и определяют тепловой баланс находящегося в кабине человека. Это позволяет [15,25] рассматривать кабину как объект квазистационарный, а результаты расчета могут быть уточнены экспериментальными данными исследований на конкретных объектах.

Схема, показывающая взаимодействие факторов в системе "окружающая среда - кабина -человек - кондиционер", определяющих температурный режим кабины, представлена на рис.6. Здесь обозначены: температура воздуха на выходе из системы КВ (В, ОТ)^-АЭ , приточного - ts.no » скорость и температура воздуха, поступающего на поверхность кабины из системы охлаждения двигателя ъ^ , ; другие параметры наружного и внутреннего воздуха: относительная влажность и ; влагосодержание с^ем и o/g , г воды/кг сухого воздуха; энтальпия (теплосодержание) - и . Дж/кг; производительность (объемный расход) системы кондиционирования воздуха )Ыкв , равная расходу приточного воздуха УЯпр ; подача (расход) воздуха рециркуляцией IVй , у?/ч (или соответственно массовый расход &кд , бПр ,

кг/ч).

.¡в с»«

ЯД .

С1

и.

Окна

*

СЗ

<сэ си са.

Со

¿дм ¿си Е°Е

¿3»

ш

tc■<_

Стенки

пмшя

ЩОдоруМ

Эз

¿»У

Ш Оператор

■М,

Воз&д б р^-А-

кайине

__\

Ь„ 7а

кондиционер (отопит,бент)

11П1 Д{д>

возйраспр панель

о

о. §

£

•о

I

£

Рис.6. Система "окружающая среда - кабина - человек - кондиционер

где

* я™

@ к. стс •

Тепловой баланс кабины, в первом приближении Я*.*,/ - ¿7*« + Я* + Я™ - 0, Вт,

" -¿¡в«*« + З^есь тепловой поток, поступш ния - Т.ч. через окна -¿^.^.и стенки ;

от находящегося в кабине оборудования -Ц^г 'ЛтШв , Вт -

тепловой поток вместе с воздухом, подаваемым в кабину системой КВ (В, ОТ) - так называемая "полезная холодо- или теплопроизво-дительность".

конвекцией через огражде-

Слагаемые в уравнении следует учитывать с положительным знаком при выделении тепла в кабину и с отрицательным - при отводе тепла из нее наружу.

Без рециркуляции в кабину подается только наружный воздух; его подача - объемный расход - №кда , м3/ч и

IV» - И/«# - - -З^г

где Atg^.g- tgnp -te -f(tgj,'С; ^>-1000 Дж/кг град - теплоемкость воздуха;^« 1,2 кг/м*- его плотность, а полная холодо- или теплопроизводительность Вт>

где ùta„p.£* - ts.np -4„ -/ UgJ,^).

При рециркуляции W™ - YJM - WA6o ,

N^ -[ \NKBo¿tg.np_e¡H +( И/*, - ^ Вт

Более точно cj^, кг/ч найдем с учетом тепломассообмена из Qnat+ Q*s - 0, где Qxuf - Цк.ог + Qx.oâ + Як +QU , откуда Ùkb - - U ka ó / (-V^r) . кг/ч .

Надо проверить обеспечение воздухообмена для поддержания необходимого для дыхания состава воздуха в кабине, а также создания подпора воздуха, исключающего подсос в нее пыли или газов через неплотности.

Определение воздействия солнечной радиации на кабину и находящегося в ней оператора. Эти вопросы подробно рассмотрены в [14,15,38,39]. Тепловая нагрузка на кабину Q^af - + Qos + .Вт, где Оог.н и ®ог " потоки солнечной радиации, Вт, поглощенной на наружных и внутренних поверхностях ограждений.

На схеме рис.7 показаны падающие на единицу площади, например, фронтального ограждения кабины потоки прямой ЕН(р и диффузной Ен.<р солнечной радиации (Вт/м2). Для стенок и окон коэффициенты их поглощения XcZ.hL> CU" и пропускания Е ° £ ~ . ; для стекол они зависят и от угла падения лучей -

ОМ щ

Фокмс Пло«ада ограждений, мг: Foe.<p - Fcm.^ Гок <р. Рпл . Fnm и т.д.;' Fot" ^nç.Интенсивность (поверхностная плотность)

TTnTnVQ ТТПГ* ПЛШРИИЛИ ПЯ НИУ Vr/МП mmf* nniwetimft ПЯ TTWQTTWtT RT />* •

потока поглощенноЙ'на них суммарной солнечной радиации, Вт/м* Чгст.нр- (Ен.р + Ен.р^ст.н ' Чок.нхр ~ ^н-^ок^»-^0*-»* Т'Х

и ^гШо^Г»*.». Вт.

Интенсивность (поверхностная плотность) потока сквозной радиации, например, с фронтальной поверхности на тыльную, равна

ро ш ро с О Бт/мг, а выходящей через единицу площади

ТЫЛЬНОГО окна С коэффициентом пропускания Ч'он.н.гр'-

рв рО ,«г9 >2 р® -.0 Ит/мг

Е-Вых.т™ с-" <р ^ок.н.ср I " ис.ф/т$-ок,<р/т ' *

Рис. 7. Схема воздействия солнечной радиапии на кабину п находящегося в ней оператора с остеклением а) одянарнш, б) двойным, в) одяяарнкл п нару^нкм гелюзи

На внутренней поверхности окна ЦС ОК !р/гт, - XoK.v/m •

а стенки ^ccm(p/m - Ec^/m Z°cm и т.д.

Площадь зоны инсоляции на внутренней поверхности ограждения

окна F£. и стенки Гс%.- F0%.~ F£, , м? Коэффициент затенения ограждений телом человека Кзтч введен как отношение суммы площадей зон инсоляции на теле человека к сумме площадей зон инсоляции на всех внутренних поверхностях ограждений кабины. С учетом этого, например, на тыльной поверхности окна:

При этом : Qc&0K m = %0K,mFOK.m , Вт

Поток сквозной диффузной солнечной радиации Sc F».*F0K.nr Ен.пКк.п* £».mFOKJ, Вт.

~ ¿у Еокс ^ ОК.НС

Полагаем, что Qomp » Вт - весь отразившийся от внутренних по-вехностей ограждений кабины поток сквозной прямой радиации

QolP - В* Qt* • Вт-

приобретает свойства диффузной; тогда поток внутренней диффузной радиации:

Здесь ЦС£ЫХ ~ поток радиации, выходящей через окна из кабины:

гу о _ г- в рО _<э

На единицу площади внутренней поверхности кабины и находящегося в ней оператора приходится поток Е£н - Рое + РАм), Вт/м . Этот поток радиации частично поглощается, через окна выходит из кабины, а частично отражается; поток остаточной радиации:

Вт,

где /?„«< Вт, - потоки радиации, поглощенные поверхностями

человека,стенок и окон кабины,

а Вт " выходящий через ок-

на наружу кабины, и /( + Вт/мг.

Интенсивность (поверхностная плотность) поглощенной единицей площади внутренней поверхности окон и стенок радиации диффузной:

+ К ОК ' Вт/м2 и т. д., суммарной: ^ т - ^сдкм . Вт/мг и т.д.,

г (й/ 2 {2. ..

* а о, - га« , вт.

Определение воздействия солнечной ррсгиации на оператора в кабине.

Полагаем, что плоскость прямоугольника, моделирующего фигуру оператора, проходит через контрольную точку сидения или центр площади опоры стоящего человека, а азимут прямоугольника совпадает с азимутом человека [38,39].

На поверхности фигуры человека может быть несколько зон инсоляции, при этом Е*^ - Ес.ф/т и Е°„/ч - Е°,г/Л . Вт/мг.

Если Хч ~<Сч , то поток поглощенной им солнечной радиации прямой: Ц° -ХЖ.г/^с0?,« ЖЕс.о^Р^Ху&п,

диффузной: ¿Г - ( + Еос Вт'

и суммарной (2* - и}° + Щ" , Вт.

Экспериментальное определение интенсивности ПОТОКОВ внутренней радиации проводилось в безоблачную погоду в различных районах страны - на Кубани (КубНИИТИМ) и НЧО (НПО ВИСХОМ, ЦМИС), в период от 12 до 18 час. Исследовались кабины комбайнов "Нива", "Дон", "Ротор", "Джон Дир", "Интернейшнл-Харвестер" и других машин. Экспериментально определенные Е° , и £а , £" близки к расчетным [14, 15, 25].

Модели и алгоритмы для расчета теплопередачи через ограждения кабины Для сравнительной оценки различных вариантов ограждений необходима была разработка упрощенного метода расчета, приемлемого для использования в т.ч. в САПр. Для этого [3,4,8,14,15,31]'условия теплообмена на поверхностях ограждения принимались близкие к наименее благоприятным, а тепловые нагрузки на них - к максимальным, что соответствует при поступательном движении машины достаточно большой длине гона.

Максимальное поглощение света происходит при вхождении его в толщу стекла. С учетом этого принималось, что поглощение лучистой энергии падающей Солнечной радиации происходит на наружной поверхности стекла, а выходящей из кабины - на его внутренней поверхности. Радиацию, прошедшую через солнцезащитное устройство (жалюзи), полагали диффузной.

В отличие от известных методов расчета учитывалось поглощение солнечной радиации и на внутренней поверхности стенки кабины, что отражает реальную картину и существенно влияет на результаты.

Рассмотрены варианты: окон - с одинарным остеклением обычным (ОС) и теплопоглощающим стеклом (ТПС), с двойным остеклением и невентилируемой воздушной прослойкой (НВПМстеклопакет), с ОС и экраном (Э) из теплопоглощающего стекла и вентилируемой воздушной прослойкой (ВП) между ними, а также наружными жалюзи (Ж); стенок (потолка, пола) - многослойных, в т.ч. с НВП, а такке с (Э) и (ВП).

При произвольном tam*tgji*t3M

>£о«>£о^е- (рис.8,а)

уравнения теплового баланса на поверхностях окна наиболее простой конструкции - ОС:

Чгок.н" $ок.н~ toK tg ) + (&ллк.н-от{ tarn) +

+ C^A.OK.H-j4,tox.M- tjM );

( tcK.H - tox )/A"o*+ ^oк " tg ) +С\-л.ок{ ton - toe ).

Для окна с одинарным экранированным жалюзи и двойным остеклением [3,4,7,8,10,11,12,13,14,15,18,19] система состоит из 5 уравнений; при этом 4 айалогичны приведенным выше и описывают процесс теплообмена на наружной и внутренней поверхностях экрана и стекла. Пятое - описывает процесс теплопередачи от поверхностей экрана и стекла к воздуху, движущемуся в вентилируемой прослойке. Воздух входит в нее с tgH , а выходит нагретым на длине L до tg„pL ; величины t3H , t9 Л0к.прж ^ок также меняются по длине.

Для элементарного участка dl шириной 1 м на расстоянии L от входа в прослойку уравнение его теплового баланса [14,15]: .

¿far d - > - ^ (),

где i , , ,,

"(У э^Уом) - [<*«.*/>( tH ) tyt - taK„^ ] al ,

d(y

OK

-(¡OK ) - np^tg.rfi toK.np}

Здесь элементарйые тепловые потоки dyfn~ от поверхности к воздуху в прослойке, dy3H и dyOK - на наружной поверхности экрана и внутренней окна; d(^K ~ от поглощенной на поверхностях

экрана и окна солнечной радиации; кг/ч - часовой массовый

расход воздуха в прослойке.

Коэффициенты теплообмена принимаются постоянными на длине L.

Ъ.пр * в

№ ^— / • • 1 { —

/Ч Ьч'П >

и/ Ьоку

Ьт ¿5п0

А '_4<в л,

У

я,

Рис.8. Схемы для расчета теплопередачи через ограждения кабины: а) окно с одинарным остеклением и многослойную стенку, б) окно с двойным остеклением (стеклопакет) и стенку с НВП, в) окно с одинарным остеклением, экранированным Ж, г) окно с одинарным остеклением, экранированным ТПС, и стенку с ВП.

Решив эту систему, получим на выходе из прослойки:

средняя по длине Ь

ЪрК.ПГ»

'■сЛ-ок ¿е Л* о

град.

где с0«.г -х£е.г,р + V . Ье.пр - <¿Чн { -е"е,)/(у6-г;

(А,ок Ко к +1

Ьо«.п/> "Х^в-пр + V < ¿е.-.,

- 2 )( 1 - еи£), Вт, где в - Ли.*/ м - V - х - г + юг) - юг + V),

М - \!Лк.„р{1 -(V) -сЛ.АЛ/кХ -\м)уи ,

Ме&ок )/<л.ок,

U , V i IV .X .у и 2 - функции коэффициентов теплообмена на поверхностях экрана ot, , прослойки и окна

& к.ок » (&л.ок • их термических сопротивлений Л** и /?оя, а также величин , tam . éJAf . tn , и (тв . Формулы для их

определения приведены в [8,10,14,15].

Расчет теплопередачи через многослойную стенку (пол, потолок) аналогичен.

Коэффициенты теплообмена Для конвективного тепло-

обмена [4,10,14,15] (Якле.!Г 4,0 + 4,7

<Якле- 4,0 + 4,7 V^' , Вт/мгград.

Формулы для радиационного теплообмена на наружной поверхности кабины учитывают коэффициенты облученности Вогн^]Явоем£ -ат пар поверхностей кабины и атмосферы и земли, имеющих различную температуру {tam , t3M ) и свойства [4,8,15]:

(&л1ит1,н-от~ 0* 5 Сахт^ст.н-ат ^ст.н-ат • Вт/м град, (&лст.н-зм* Ъ<ЪСагт6т.н-л„ Bcm.H-s„ • Вт/м^рад.

При расчете теплообмена излучением коэффициент облучения между данным (например, первым) и t-тым участком ограждения и телом человека принимается пропорциональным их площади, а средняя температура ¿ог и степень черноты противолежащих данному участку поверхностей ограждений определяются как средневзвешенные по площадям. С учетом этого коэффициент лучистого теплообмена для первого участка:

бСЛ.ог, " Сахт£0еt Вое, • где •

L=h ¿- roei u-of~*X

ZF^.+o.SF^

a тепловой поток

Ол.ог,- <X>A.oe,Fm, ( 4e, " ). Вт и т.д.

Критерии для оценки эффективности средств тепловой защиты.

Оценить эффективность теплоизоляции стенок можно по величине поверхностной плотности теплового потока , ), Вт/м2- в кабину.

\

Для окон коэффициент солнцезащиты КСз определяется как отношение поступлений тепла через эталонное (ОС) и окно рассматриваемой конструкции (ТПС): Ксз - (ОС) / О, ок (ГЛС) ; применяется также отношение Кс величин интенсивности потоков сквозной радиации через эталон и данную конструкцию, которое, однако, не учитывает ¿ок. оказывающую влияние на радиационный баланс находящегося в кабине человека.

Результаты расчетов на ЭВМ.Машинный эксперимент проведен с целью выявления основных направлений действия и значимости факторов, определяющих температурный режим кабины, обоснования пути выбора оптимальных вариантов средств тепловой защиты. Количественные результаты "расчета могут быть уточнены натурным экспериментом. Машинный эксперимент был проведен как для летних условий при оснащении кабины системами В и КВ, так и для холодного периода года для кабины с ОТ. Рассматривались в т.ч. нетрадиционные конструктивные варианты ограждений[3, 4,8,9,10,11,12,13,14,15,18,19,31].

В летнее время основные теплопоступления в кабину происходят в результате воздействия на нее солнечной радиации (табл.1), где представлены их усредненные, в зависимости от ее ориентации, значения, подсчитанные для условий безоблачной погоды в НЧО в августе месяце.

Таблица 1 Дневной ход воздействия солнечной радиации на кабину и находящегося в ней оператора

Время, ч 13 15 17 19

Поток солнечной радиации (Вт), поглощенной поверхностями:

- ограждений кабины:

- внутренними 279 472 387 141

- наружными 1672 1751 940 210

- тела оператора:

- прямой 4,6 41,9 32,6 8,4

- суммарной 27,2 70,0 51,1 15,7

Всего 1983 2335 1411 375

—>

Выбранное расчетное время Т - 14-15 ч соответствует максимуму тепловой нагрузки, о

Анализ полученных зависимостей позволил сделать ряд важных для практики выводов.

Для вентилируемой кабины, в частности, выявлена высокая эффективность экранирования ограждений (рис.9). Так, установка на потолке (крыше) экрана с минимальной высотой воздушной прослойки - Ю мм уже снижает ВтЛ/ в 4 раза. Бри 30 мм по

существу при любой конструкции экрана обеспечивается отток тепла (^пт<0) из кабины наружу. Увеличение 30 мм нерационально. Максимальный отток тепла достигается при 0, мгград/Вт.

Рис.9. Зависимость поверхностной плотности теплового потока через потолок (крышу) и стенку с экраном упт, Вт/м^ вентилируемой кабины от термического сопротивления^цмгград/Вт (а), коэффициента поглощенияинтенсивности потоков солнечной радиации поглощенной яг ~ и падающей Ест.н* Вт/мг'(б). Ст, К - листовой материал толщиной 1-2 мм, сталь и картон; НВП20 - невентилируемая воздушная прослойка 20 мм; ВПЗО - вентилируемая воздушная прослойка с Ъеп-> 30 мм. В - ветровой напор, Т - тепловой н^пор.

При отсутствии экрана целесообразно ^„^0,2-0,3 Мг град/Вт. Из теплоизоляции наиболее эффективен слой МПМ толщиной до 30 мм, уменьшающий ^ пт в 5 раз, и офольгованный картон с НВП толщиной 10-20 мм - в 7 раз.

Выявлена возможность получения практически ненагревающейся наружной поверхности потолка (крыши) кабины при нанесении покрытия со свойствами^пт.н^пт.м ^ 8,6 [18]. Близкими к требуе-

мым свойствами ^Vnm.n = обладают эмали на основе ак-

риловой смолы с наполнителем из белого пигмента и анодированный алюминий.

При экранировании стенок необходимо стремиться обеспечить вентиляцию прослойки с h g - 30-50 мм посредством ветрового напора: кабина не должна загораживаться другими частями машины.

Через стенку без экрана при RCm~*~ 0 уСгт, может достигать 220 Вт/и2, a tcm - 50°С. Увеличив Rcm до 0,3-0,4 мгград/Вт можно снизить уст в 4 раза, a tcm ■ на 12°С.

Эффективность различных типов остекления окон кабины показана на рис.10. Применение ТПС значительно уменьшает поток сквозной радиации, однако t0K при этом достигает 45°С; в результате оператор получает значительный лучистый поток со стекол.

Еонн, Ее», Ç

ê

s

H ■g

•I

1 СзЗОО

Qj

ж

; 2»

а £

Соимармое

оОойиоё остекление Ктехлопанет)

ioù мое остекление с ентипируемой прослойкой

IZZ1 -Еохн \из~£сон СШ-^лг

Рис.10. Эффективность различных конструкций окон кабины.

ж

а

В конструкции окна ТПС-НВП-ОС передаче тепла от нагретого наружного стекла препятствует НВП и при Кс - 2,78 оок значительно снижается ( Ксз - 2,2).

Наиболее эффективно применение окна Ж-ОС. Правильно сконструированные жалюзи практически не пропускают роток прямой солнечной радиации; в кабину проникает лишь часть диффузной. Обычные стекла поглощают незначительную часть этого потока и не нагреваются. В результате ton < ig и тепловой поток выходит из кабины наружу. Это обеспечивает высокие теплозащитные свойства конструкции: Кс - 7,3 и Kcj - 25.

Следует отметить, что в условиях, отличных от расчетных, эти показатели могут измениться, но их соотношение остается примерно одинаковым и может быть уточнено экспериментом.

Значительный эффект дает применение козырьков на крыше и наклон стекла (до 20°) верхней частью наружу.

При кондшцюшрованш воздуха характер зависимости и tern

°т Rem и других параметров тот же, однако эти величины больше во всех случаях. В частности при экранировании потолка Ч„т > 0. Применение теплоизоляции эффективно при увеличении Rnm, Кст До 0,3-0,6 м'град/Вт. Увеличение К9 до 0,2 мгград/Вт также уменьшает теплопоступления в кабину. Подобрав оптимальную конструкцию можно снизить Цпт в 6-8 раз.

Интенсивность потока сквозной радиации через окна не изменяется, а поверхностная плотность потока тепла с поверхности стекла в кабину возрастает (таблица 2).

Таблица 2

Поверхностная плотность теплового потока л^ , Вт/м* через окно в кабину с системой КВ.

Остекление Конструкция окна

Одинарное ОС ТПС

118 193

Двойное с НВП, Л*„„.мм ОС-НВП-ОС ОС-НВП-ТПС ТПС-НВП-ОС *«Р 10 118 193 135

, 30 117 192 134

Двойное с ВП, Пет ,мм ОС-ВП-ОС ОС-ВП-ТПС ТПС-ВП-ОС ЬпР 10 108 172 118

40 108 169 115

Одинарное Ж-ОС Ж-ТПС

с жалюзи 92 102

В холодный период года при большой разности температур tg и происходит значительный отток тепла из кабины. В этих условиях увеличение ЦСт целесообразно до 1,0-1,2 мгград/Вт во всех случаях. При ^„<0,1 мгград/Вт £С/Т) < 0вС, что вызывает отрицательные радиационные нагрузки на человека и возможность конденсации водяных паров на поверхности ограждения. Устранить это можно увеличив Кст< например, применив теплоизоляцию МЛН, двойное остекление с НВП или с вентиляцией прослойки подогретым воздухом. Можно обдувать стекла подогретым воздухом или применить электрические нагреватели.

Расчеты на ЭВМ, проведенные для различных условий в широком диапазоне tgн и Ьц показывают, что величины ^ л.-ог определяются в основном разностью лtg_g н - Ьц -tgщH. Это позволило получить ряд обобщающих зависимостей (рис.11), которые показывают в том числе роль интенсивности потока солнечной радиации,

поглощенной как на наружной

ограждения

I

, Вт/м2.

^ое.м

, так и на внутренней поверхности

Чсг.Вт/м*

150

-р— щ : 12"

тертчесное сопротивление, гран

фогщВт/м* —о---(00 —200 —300

Рис.11. Зависимость ¿ос ( ^слм и

при

30°С, - "5еС и различных^

С ОТ/?ое, град.м /Вт,

* - Вт/мг.

Расчет параметров микроклимата кабины

и выбор средств его обеспечения

Практический интерес представляют две задачи. В первом случае по известным характеристикам системы КВ (В, ОТ) необходимо подобрать характеристики средств ТЗ кабины (или наоборот), обеспечивающие в ней заданные параметры микроклимата. Решение имеет многовариантный характер. Оптимальный вариант можно выбрать на основе технико-экономического анализа, в т.ч. с учетом экономического эффекта, получаемого в результате улучшения условий труда операторов. Эти вопросы подробно изложены в [20,21]. Алгоритм расчета на ЭВМ представлен для комфортных условий на рис. 12.

Другая задача носит поверочный характер: по заданным характеристикам системы КВ (В, ОТ) и ТЗ кабины определяют параметры микроклимата.

Количественные результаты расчета могут быть уточнены последующим экспериментом на конкретных объектах.

Определение характеристик систем вентиляими и кондиционирования воздуха. Расчеты проводились на ЭВМ для условий южной (Кубань) и нечерноземной (НЧО) зон страны. Характеристики систем В и КВ испарительного и фреонового типа определялись величиной й tge-S.iT £ е. & ' ¿8.Н ^AtgкB.gн=tg.l(t-tg.н, соответственно 1-4сС, (-2)-(-8)"С и (-16)-(-20)°С [31] в диапазоне^- 16-40°С. Величина ¿¿> принималась равной допустимой-28 °С и комфортной-20"С.

Рассматривались варианты без рециркуляции (И/о), с рас ходом И^ 200 м^/ч наружного воздуха для обеспечения необходимого подпора в кабине и с минимальной по санитарным нормам IЛЦ^ 60 и/ч

Без рециркуляции для 32° С и20®С потребная холодопро-изводительность N^8 Фреонового КВ для Кубани достигает 2500 Вт. Для^=28°С этой холодопроизводительности достаточно до ¿^„=40°С; с рециркуляцией при И1кВо = 200 м3/ч Л^в<2000 Вт, а при 1У*во= =60 м?ч - 1000 Вт и менее. Это позволяет значительно уменьшить габариты и стоимость КВ и эксплуатационные расходы. С помощью испарительного КВ можно получить лишь допустимые условия в кабине; применение рециркуляции здесь не дает однозначного эффекта.

В НЧО при А/кд - 1000-2000 Вт с помощью фреонового КВ можно получить в кабине даже < 20°С при ¿£н{ 32°С. Здесь также эффективно применение рециркуляции. Для испарительного КВА^в значительно выше и может быть ограничена максимально возможной И

¿¡сходная интрорма ция дм расчета теп перотур поверхностей

\и/и

исходная информация для расчета комфортных пирометров

Расчет солнечной радиации

2

Чч.КОЗК

Расчет комфортных параметров

\ Ч/СГТЦ, ЦгОКС

Расчет температур поверхностей

¿стС

Уго.^ Ьп

Ей

Расчет теплового баланса кабины

А. 4, А*

Расчет производительности вентилятор

шжш

и,о

к*

Расчет скорости Воздуха

Ж

нет (Л^&^п

В<СЧ

Расчет температурь поверхностей по кохр фициенту облученности

-и

нет

печать

Рис.12. Алгоритм расчета на ЭВМ комфортных параметров микро-климатата в кабине и характеристик средств его обеспечения

Обобщающие зависимости приведены на рис.13.

С помощью систем В можно при ^ - 16-20°С и -500-600 мл/ч получить - 2,5-4*С, т.е. - 18,5-24°С (рис.13). При

>24-25®С желательно применение КВ. Так, при - 24еС уже простейший КБ оЛ^.^ -2°С позволяет получить в кабине^ - 25°С, а - 20°С.

При ^ >ч 32 С целесообразно применение КВ 0/1^^-16)-(-20)С например, фреонового. При этом увеличение И^всвышев300-400 мл/ч во всех случаях влияет на снижение tg незначительно.

Рис.13. Зависимость разности^^g-s./m от • Ufa» м^ч В и КВ при различных tgH и Atg _ - » ,"С.

Определение характеристик систем отопления. При расчетах принималась Atggrtg.or - tg.H ~ 32-40 С, т.е. минимальная, необходимая для обеспечения допустимой tg - 14 С.

Получено, что при tgH - -8°С для обеспечения tg - 14 С достаточна Nor - 1500-2500 Вт,для комфортного значения tg - 18°С необходима Л/от - 4000 Вт. Соответственно возрастает и Woт ~ с менее 200 до 500 ы3/ч и более.

Для уменьшения IЧох необходимо увеличить ^ Но больший эффект достигается при подаче воздуха с рециркуляцией. Так, при И/ВГдш 200 м*/ч Nal уменьшается при tg - 18-20"С до 1200-3000 Вт. Еще больший эффект получается при IVor- 60 ы3/ч, при этом достаточна минимальная разность 4 tgeT_gH- 16вС.

Методические основы в>лбора средств улучшения микроклимата кабины.

Высокая стоимость средств ТЗ, систем В, ОТ и КВ вызывают необходимость выбора оптимального, наиболее экономичного варианта. Принципиальные основы этого метода изложены в [21,31,34, 35], при этом критерием выбран минимум приведенных затрат.

В качестве примера [21,31] дан выбор типа остекления для кабины с фреоновым КВ, обеспечивающим в ней комфортный микроклимат. При трех типах остекления окон - ОС, Ж-ОС, ТПС тело оператора получает соответственно 140, 26, и 63 Вт. С учетом этого необходимая NKS составляет соответственно 2100, 780 и 1140 Вт. Минимальные приведенные затраты получены у варианта Ж-ОС. Они возрастают на 25% при применении ТПС и более чем в два раза - при обычном остеклении [21].

Определение расчетных климатических параметров.

Экспериментально измеренные значения альбедо земли (~0,2) и другие необходимые для расчетов климатические параметры обобщены в [16, 39]. .

Метод выбора расчетных климатических параметров для машин сезонной эксплуатации, таких, как зерноуборочные и другие комбайны, подробно рассмотрен в [40 ]. Зоны страны, в которых необходимы кондиционирование воздуха, вентиляция или отопление их кабин, представлены в [15, 39].

Реализация результатов исследований.

На первом этапе совместно со специалистами ряда НИИ были разработаны "Единые требования (ЕТ-1У)" [ 50 ], а затем на их основе ряд ГОСТов [52,53,54,56] и ведомственных документов [47-49,51,55].

В последние годы основное внимание уделялось созданию методов расчета микроклимата в кабине на основе учета теплоощуще-ний оператора и обоснования выбора средств его обеспечения. Работы носили комплексный характер, т.е. разрабатывались как ТЗ, системы КВ, В, ОТ, так и средства для. облегчения управления машиной (с целью снижения энергозатрат оператора) [2,5,7,9,15, 29,36,44,57-80].

Система «ормализа^и параметров микроклимат >комбайнов "НишЬ "Колос" Исследования [1,2,9,12,13] показали, что основной причиной перегрева кабин этих комбайнов является солнечная радиация В связи с этим было предложено широкое применение экранирования ограждений кабины [1,5,7,8]. Для этого были разработаны новые конструкции жалюзи (а/с на из.[57,58.64]). которое обеспечив^ защиту оператора от ослепления солнечными лучами, а кабину ^

"Т1Г57 58°ГНЯЯ В Т° " ВРеШ °-ую обзорность

¡3^,58], а также другие элементы ТЗ [7,8,9] (рис.14).

А

Рис.14. Схема установки для исследования эффективности экранирования кабин комбайнов "Нива" и "Колос". 1 - кабина, 2 - воздухораспределительная панель, 3 - вентилятор, 4 и 7 - экраны, 5 - козырек, 6 - жалюзи.

Эффективность устройств проверялась путем лабораторных и лабораторно-полевых исследований по методике [15,26], при климатических условиях, близких к расчетным*. Эта методика применима и для оценки систем ОТ и КБ и проверена при иссл^дов ^ях и на других машинах.

Вр°ШТ? ПрИ Установке Э ¿Ст снизилась с 55,9°С почти на ^ о. Ьсли 1пт стальной крыши превышала ¿¿-на 14°С, то нри экранировании она стала меньше ер ня 1 ?°г. ___

а мсньшв ее на 1,7 С; это вызвало отток тепла

* с участием С.В.Гусевой и

др.

из кабины. Дополнительная теплоизоляция из НВП-К практически не изменила ¿ст . Это же получено и в других экспериментах. Следовательно, подтверждено, что при экранировании отпадает необходимость в дополнительной теплоизоляции, при этом сохраняется возможность для оттока тепла из кабины.

Как видно из таблицы 3, жалюзи эффективно (/Хс >10) задерживают поток падающей солнечной радиации.

Таблица 3

Эффективность различных типов остекления окон кабины Конструкция расчет эксперимент

окна Е* н к /*г

иок.н [\с Оок.н.

Вт/м Вт/м* с

ОС 705-740 1,00 670-730 1,00

ТПС 705-740 '1,15 670-730 1,20

Ж-ОС 705-740 10,0-11,1 670-730 12,5-11,1

Многочисленные исследования, проведенные в районах Центральном, Кубани, Украине, Северном Кавказе, Ленкорани, Сибири, показали, что расчетные величины весьма близки к полученным экспериментально.

ГСКБ г.Таганрога приняты к реализации научные рекомендации (письмо от 25.11.71 N 17/6981 и акт внедрения от 21.11.89) и с участием автора разработаны конструкции кабин для комбайнов СК-5 "Нива" и СК-6 "Колос", в т.ч. рекомендации: по ТЗ кабины путем экранирования, по конструкции Э, размерам ВП, окраске кабины, конструкции Ж для окон, по конструкции и характеристикам системы В и очистки воздуха от пыли, а в дальнейшем по применению ТПС.

Описанные кабины вместе с комбайна!,™ "Нива" внедрены в производство на ГПО "Ростсельмаш" [7, 9], а комбайнов "Колос" -на Таганрогском комбайновом заводе.

Для дальнейшего улучшения параметров микроклимата была несколько увеличена производительность вентиляторов, а затем применено ТПС голубого оттенка (см.ниже), которым с 1983 г. оснащаются кабины всех комбайнов [36].

Всего до 1990 г. выпущено 1078 тыс. комбайнов "Нива" и до 1988 г. - 170 тыс. - "Колос". Максимальный годовой выпуск их составил соответственно 85,3 тыс. и 14,5 тыс; в 1988 г. выпущено 47,5 тыс. комбайнов "Нива" (акты внедрения от 20.11.89 и от 21.11.89). Новые рекомендации реализованы в разработанных ГСКБ с участием автора опытных образцах кабины для комбайна СК-10

"Ротор" и других самоходных сельхозмашин (акт внедрения -от 21.11.89).

Система обеспечения комфортного микроклимата в кабине комбайнов "Дои".

Особенностью его компоновки является расположение двигателя в непосредственной близости к кабине [68]. Расчеты на ЭВМ показали, что в южной зоне ^траны здесь обеспечить допустимые, а тем более комфортные условия труда оператора без применения системы КВ нельзя [31]; необходимо также оснащение кабины ТЗ.

Проведенный анализ позволил рекомендовать ГСКБ ГПО "Рост-сельмаш" для применения один из наиболее технически совершенных - фреоновый кондиционер фирмы "Дизель-Кики" (Япония) [31].

ГСКБ ГПО "Ростсельмаш" приняты и реализованы в конструкции комбайнов семейства "Дон" научные рекомендации по обеспечению комфортного микроклимата в кабине, в т.ч. по характеристикам теплоизоляции, остекления и системы КВ (акт внедрения от 20.11.89). С момента начала выпуска комбайнов "Дон" (свыше 50000 машин) они оснащаются экранированной кабиной с-ТПС, а также указанными или аналогичными кондиционерами воздуха. Многочисленными испытаними подтверждено, что это обеспечивает получение комфортного микроклимата.

Так, экспериментом на Кубани установлено, что механизаторы могли при желании снизить ts до 21°С. Тем не менее большинство из них при tgн- 22-28 С устанавливало более комфортную для себя температуру ^ - 22-24вС (при - 0,2-0,3 м/с), а при

- 30-32 С - 26-28°С (при ¿£»1,2-1,5 м/с), что близко к расчетной [41].

Дополнительно был проведен расчет и определены зоны страны, в которых возможно оснащение кабин вместо кондиционеров системой усиленной В [40]. Это - области Прибалтики,Белорусии, НЧО РСФСР, а также восточные районы страны, в которые работает около 40% комбайнов. Для этого была разработана конструкция системы усиленной В; ГПО "Ростсельмаш" освоил ее выпуск (акт внедрения от 20.11.89).

Системы улучшении микроклимата в кабинах комбайнов "Енисей" и "Кедр".

ГСКБ Красноярского ПО* по зерноуборочным комбайнам были переданы рекомендации по выбору характеристик и разработке конструкции систем ТЗ и В кабины комбайна "Енисей-1200". Выпуск этих комбайнов был начат в 1982г. и к настоящему времени превысил 60 тыс.машин (акт внедр. от 08.10.90).

В дальнейшем была разработана система усиленной В кабины, позволяющая снизить температуру воздуха на 2-3"С (а/с на из. [69]). С 1985 г. кабины комбайнов стали оснащаться ТПС голубого оттенка (см.ниже).

1 Научные рекомендации использованы и при создании с участием автора опытных образцов унифицированной кабины для комбайна "Кедр" и других сельхозмашин. В отличие от предыдущей эта кабина оснащена стеклами бронзового оттенка (акт внедр.от 08:10.90).

Кабина кукурузоуборочного комбайна "Херсонец-200". Результаты исследований и расчетов для условий эксплуатации кукурузоуборочного комбайна были переданы ГСКБ ПО "Херсонский комбайновый завод", в т.ч.рекомендации по конструкции Э над крышей, применению теплоизоляции стенок, выбору производительности системы В и применению голубых ТПС. Перечисленные рекомендации реализованы при разработке кабины комбайна "Херсонец-200", в которой автор принимал участие (а/с на п/о [63]).ПО "Херсонский комбайновый завод" выпустил свыше 19 тыс.комбайнов с такими кабинами (акт внедр.от 10.01.90).

Снижение энергозатрат оператора. Уменьшение физической

нагрузки является эффективным средством улучшения теплового состояния оператора в летний период. Так, из графика на рис.3 следует, что уменьшение энергозатрат с 200 до 150 Вт. позволяет увеличить температуру воздуха в кабине на 2-3°С при сохранении комфортных теплоощущений человека.

Анализ процесса и применяемых средств управления самоходной сельхозмашиной показал [1,6], что основные резервы снижения энергозатрат оператора лежат в области усовершенствования рабочего места и систем управления рабочими органами машины.

Для решения этой задачи совместно со специалистами НАТИ и БФ ВНИИТЭ были разработаны "Типовые техническое требования к рабочему месту оператора тракторов и сельскохозяйственных машин" [46], а затем и ряд стандартов [56,53,54]. В этих документах подробно регламентированы требования к расположению органов управления и средств контроля за работой машины.

При работе машины в сложных условиях возрастает роль формы рукояток управления: оператор не должен тратить энергию для поиска нужного рычага. С этой целью совместно с БФ ВНИИТЭ и НАТИ был разработан комплекс средств управления машиной (а/с на п/о [59,60,61,62,65,66], акт внедрения от 15.12.89).

Большие работы проведены и по созданию устройств, облегча-

щих управление машиной. Так, совместно со специалистами Таганрогского ГСКБ для автоматизации снижения оборотов при переключении КПП было создано специальное устройство, соединяющее педаль муфты сцепления с золотником управления вариатором ходовой часта машины ( а/с на из. [76],акт внедр.ГСКБ от 20.11.89).

Предотвращению забивания молотильного барабана комбайна способствовала установка на всережимном регуляторе оборотов двигателя датчика, связанного с устройством для уменьшения скорости движения машины (а/с на из.[74,77], акт внедр. ГСКБ от 21.11.89).

Одновременно была разработана конструкция автоматического регулятора процесса работы молотилки АРЗМ для комбайнов'"Нива" СК-5 и "Колос" СК-6 (а/с на из.[75,77,78,79], акт внедр.ГСКБ от 21.11.89), который в течение ряда лет выпускался заводами "Ростсельмаш" и Таганрогским комбайновым.

Тегиюзтиитное остекление кабин. На первом этапе совместно с НПО "Техстройстекло" было разработано (долевое участие НПО ВИСХОМ 50%) ТПС голубого оттенка. Испытания его на различных машинах показали снижение "Ь$ на 0,5-2,0°С, а интенсивности падающей на оператора солнечной радиации - до 1,6 раза.

В 1983 г. Саратовский завод "Техстекло" начал его промышленный выпуск. В начале этим стеклом оснащались кабины комбайнов "Нива" и "Колос". В настоящее время оно выпускается в количестве около 1 млн. мгв год и применяется и на комбайнах"Дон", "Херсонец-200" [29], многих тракторах.

В дальнейшем совместно с Киевским НИИГТиПЗ проводились исследования с целью определения оптимальных характеристик ТПС различных оттенков. Опыты проводились на комбайнах "Нива" СК-5, "Дон-1500" и "Ротор" СК-10. установлено, что бронзовое стекло лучше соответствует зрительным свойствам глаза человека. Это позволяет уменьшить его свегопропускание при сохранении одинаковой видимости из кабины в сумерки и ночное время. Экспериментально зафиксировано в кабинах, оснащенных ТПС голубого оттенка, снижение ~Ьц на 0,6-2,2*С по сравнению с ОС, а бронзового оттенка - на 2,6вС.

В настоящее время все опытные образцы перспективных кабин (унифицированная кабина для сельхозяйственных и других самоходных машин, кабины энергосредства МЭС-0,6, зерноуборочных комбайнов "Кедр", "Змай-Супер" и др.) оснащаются ТПС бронзового оттенка. 42

Основные результаты и выводы

С появлением на самоходных сельхозмашинах кабин возникла проблема прежде всего устранения их перегрева в летний период, а в последнее время - и создания комфортного микроклимата с целью улучшения условий и охраны труда операторов, уменьшения затрат, повышения технического уровня и конкурентоспособности машин на мировом рынке. Приведенные в докладе обобщенные данные двадцатилетних исследований позволяют сформулировать следующие основные результаты и выводы:

1. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволили решить актуальную научно-техническую проблему -улучшение условий и охраны труда операторов сельхозмашин с обоснованием методов выбора параметров микроклимата в кабинах и средств его обеспечения, направленных на создание комфортных условий труда и рациональных конструкций средств тепловой защиты кабины, систем вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха.

2. Установлено, что традиционные методы определения комфортности микроклимата на рабочем месте не применимы из-за неадекватности условий к кабинам сельхозмашин. Это требует разработки метода, учитывающего особенности факторов, воздействующих на кабину и находящегося в ней оператора, характерных для условий эксплуатации сельхозмашин.

3. Разработанная усовершенствованная математическая модель теплообмена человека в кабине учитывает воздействие на оператора проникающих в кабину потоков солнечной радиации, неравномерность температуры и свойств отдельных участков ограждений кабины, их площади и расположение относительно человека, скорость воздуха в ней, уровень теплопродукции (энергозатрат) и свойства одежды оператора и др. Модель создана на базе обобщения физиологических и теплофизических закономерностей, влияющих на теп-лоощущения человека, с учетом основных факторов, определяющих микроклиматическую ситуацию в кабине сельхозмашины.

4. Определенные математическим моделированием сочетания параметров микроклимата, соответствующие различным, в т.ч. комфортным теплоощущениям человека в широком диапазоне значений влияющих факторов, явились методологической основой для определения и выбора характеристик средств его обеспечения.

В частности, в летних условиях для кабин зерноуборочных комбайнов(~3 м^ получена комфортная температура 22-24 "С при скорости воздуха 0,2-0,3 м/с и 26-28°С при 1,2-1,5 м/с.

Сравнительный анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований показал расхождение данных расчета и эксперимента в пределах 1,0-1,5°С (при энергозатратах человека до 235 Вт, термическом сопротивлении одежды до 1 кло и скорости воздуха до 2 м/с). Расчет подтвержден и данными натурных исследований в кабинах комбайнов "Дон", оснащенных кондиционерами воздуха.

5. Установлено, что системы вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха в кабинах должны иметь запас мощности для регулирования параметров микроклимата с учетом индивидуальных требований оператора.

Выявленная пропорциональная зависимость между оценкой микроклимата в баллах и температурой воздуха на рабочем месте предопределяет нормальный вероятностный характер распределения числа комфортных оценок от температуры воздуха. На основе анализа данных многочисленных экспериментов при максимуме числа комфортных оценок около 90% определен необходимый диапазон регулировок температур воздуха в кабине ±2,5вС.

Выявленая зависимость комфортной температуры в кабине от параметров окружающей среды позволила установить, например, для условий работы на комбайне необходимость повышения температуры воздуха в кабине при увеличении температуры наружного воздуха свыше 28°С.

6. Обоснованный с учетом характера изменения воздействий, определяющих тепловой режим кабины и теплоощущения оператора, квазистационарный метод расчета теплового баланса кабины учитывает наименее благоприятные сочетания параметров внешней среды, характерные для условий эксплуатации машины.

7. Полученные на основе анализа процесса воздействия солнечной радиации на кабину и находящегося в ней оператора аналитические зависимости учитывают характерные для условий эксплуатации сельхозмашин потоки сквозной и выходящей радиации, а также поглощенной наружными и внутренними поверхностями ограждений.

Выявленные путем расчетов на ЭВМ условия максимальной тепловой нагрузки от солнечной радиации, получаемой кабиной и на-

холящимся в ней оператором, соответствующие 14-15 час, подтверждены экспериментально; при этом величина поглощенной телом человека потока солнечной радиации может достигать 100 и более Вт.

8. Составленая система теплового взаимодействия "окружающая среда - кабина - человек - кондиционер воздуха" показала, что существенное значение имеет теплообмен ограждений кабины с атмосферой и поверхностью земли, воздействие не только на наружные, но и на внутренние поверхности кабины потоков солнечной радиации, горячего воздуха и теплового излучения от нагретых узлов машины, применение рециркуляции в системах отопления и кондиционирования воздуха и т.д. Это позволило разработать корректную единую математическую модель, описывающую взаимодействие этих факторов.

9. Установленные расчетом на ЭВМ основные направления действия и значимость факторов, определяющих температурный режим кабины, позволили обосновать пути выбора оптимальных вариантов средств ее тепловой защиты. В частности обоснован нетрадиционный способ тепловой защиты вентилируемой кабины путем экранирования ее "ограждений, обеспечивающий отток тепла и минимум суммарной тепловой нагрузки от солнечной радиации; для экранирования окон кабины разработаны конструкции жалюзи с переменным углом наклона пластин, обеспечивающие удовлетворительную обзорность с рабочего места оператора, устраняющие попадание прямых солнечных лучей в кабину и уменьшающие интенсивность потоков сквозной радиации до 10 раз. Установлено, что экранирование крыши кабины снижает температуру поверхности потолка до 25вС и обеспечивает отток тепла из кабины. Определенная оптимальная высота вентилируемой воздушной прослойки между экраном и крышей составляет 20-30 мм, а стенкой - 30-40 мм. Обоснована принципиальная возможность получения практически ненагревающейся поверхности ограждения.

Определеная оптимальная величина термического сопротивления ограждений при вентиляции, кондиционировании воздуха и отоплении кабины составляет соответственно 0,2-0,3, 0,3-0,6 и 1,0-1,2 к град/Вт.

Выявлено существенное влияние на температуру внутренних поверхностей стенок кабины проникающих через окна потоков

сквозной солнечной радиации, повышающей их температуру на 10°С и более.

Определен возможный эффект от применения обычных и тепло-поглощающих стекол для окон различных конструкций. Показано, что даже одинарное теплопоглощающее стекло уменьшает интенсивность потока сквозной солнечной радиации до 1,6 раза. Результаты расчета подтверждены экспериментально.

10. Разработанные алгоритмы расчета на ЭВМ комфортных и допустимых (нормируемых) параметров микроклимата в кабине и средств его обеспечения позволили обосновать необходимые для этого характеристики различных систем - вентиляции, кондиционирования воздуха и отопления.

Для зерноуборочных комбайнов выявлена целесообразность увеличения производительности вентиляции до 500-600 и3/ ч, что позволяет снизить разность температур воздуха в кабине и наружного до 3-4сС. Для дальнейшего снижения температуры в кабине необходимо применение кондиционера воздуха. Определенная потребная полная холодопроизводительность кондиционера достигает 2500 Вт; применение рециркуляции воздуха позволяет снизить ее в 1,5-2,6 раза. Установлено, что аналогичный эффект дает рециркуляция и при отоплении кабины. Результаты расчета подтверждены экспериментально.

И. Результаты проведенных исследований и полученные закономерности позволили разработать рекомендации для конструкторских организаций и заводов отрасли. Последними с участием автора создан ряд кабин самоходных сельхозмашин с системами тепловой защиты, вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха, а также с устройствами, снижающими энергозатраты оператора:

- Таганрогским ГСКБ по самоходным зерноуборочным комбайнам:

- кабины для комбайнов "Нива" и "Колос", общий выпуск - свыше 1250 тыс.;

- опытные образцы унифицированной кабины для комбайнов СК-10 "Ротор" и других самоходных сельхозмашин;

- средства автоматического управления комбайнами "Нива" и "Колос", снижающие энергозатраты оператора, внедренные затем в производство на заводах "Ростсельмаш" и Таганрогском комбайновом;

- ГСКБ ГПО "Ростсельмаш":

- кабины для комбайнов семейства "Дон", оснащенные кондиционерами или системами усиленной вентиляции; общий выпуск - свыше 50 тыс.;

- ГСКБ ПО "Херсонский комбайновый завод":

- кабины для комбайна "Херсонец-200"; выпуск - свыше 19тыс.;

- ГСКБ Красноярского ПО по зерноуборочным комбайнам:

- кабины для комбайнов "Енисей"; выпуск - свыше 60 тыс.;

- опытные образцы унифицированной кабины для комбайнов "Кедр" и других сельхозмашин.

Совместно со специалистами БФ ВНЙИТЭ разработан комплект рукояток и других устройств, снижающих энергозатраты операторов в процессе управления машинами.

Под руководством и при участии автора НПО БИСХОМ совместно с ВНИИтехстройстекло ( долевое участие 50% ) было разработано теплозащитное стекло голубого оттенка. Выпуск его освоен промышленностью в количестве свыше 1 млн.мгежегодно. Оно применяется на сельскохозяйственных и других машинах.

Общий выпуск составил около 1,5 млн сельхозмашин. В результате улучшены условия и охрана труда сотен тысяч-механизаторов. Суммарный годовой экономический эффект только от применения теплопоглощающих стекол в расчете на максимальный годовой выпуск зерноуборочных комбайнов составил около 2 млн.руб. На выполненные разработки получены 24 авторских свидетельства на изобретение и на промобразец, из которых 9 внедрены или находятся в процессе подготовки к производству. Результаты исследований отражены и в нормативно-технической документации, в т.ч. в "Единых требованиях (ЕТ-1У)", трех РТМ и четырех ГОСТах.

СПИСОК ПЕЧАТНЫХ РАБОТ

Статьи, книги, брошюры

1. Гусева C.B., Михайлов Н.В. Пути улучшения микроклимата в кабине зерноуборочного комбайна. - Тракторы и сельхозмашины, 1970, N 8, 32-33.

2. Михайлов М.В., Гусева C.B. Улучшение условий труда на зерноуборочных машинах. - ЦНШТЭИтракторосельхозмаш. Сборник рефератов НИР, 1971, сер.21, N1-2, с. 23.

3. Михайлов М.В., Гусева C.B. К методике расчета средств тепловой защиты кабины мобильных машин. - Сб. трудов ВИСХОМ и УкрНИИСХОМ,1971,вып.8, с.242-247.

4. Михайлов М.В., Гусева C.B. Взаимодействие ограждающих конструкций с окружающей средой. - Сб.трудов ВИСХОМ и УкрНИИСХОМ, 1Э71, вып. 9, с.88-105.

5. Михайлов М.В., Гусева C.B. Улучшение микроклимата в кабинах мобильных машин. - ЦНИИТЭИ тракторосельхозмаш. Информационный листок N 22,1972, с.2.

6. Михайлов М.В., Гусева C.B. Методы улучшения условий труда водителя на зарубежных комбайнах. - Тракторы и сельхозмашины, 1973, N 3, с.41-42.

7. Гусева C.B., Михайлов М.В., Шаткус Д.И. Новая кабина для комбайнов "Нива" и "Колос".- Сельский оператор, 1973,N5,

с. 26.

8. Михайлов М.В., Гусева C.B. Расчет теплопоступлений в экранированную кабину. - Механизация и электрификация соц.с/х-ва, 1973,N 6, с.52-55.

9. Михайлов М.В., Гусева C.B. Улучшение условий труда комбайнера. - Механизация и электрификация соц.с/х-ва, 1973, M 10, с.54-56.

10. Михайлов М.В., Гусева C.B. Расчет вентиляции прослойки между экраном и защищаемой стенкой кабины зерноуборочного комбайна. - Труды ВИСХОМ, 1973, вып.72, с.32-48.

11. Михайлов М.В., Гусева C.B. Метод расчета средств тепловой защиты кабины. - Сб.докл. семинара "Состояние и перспективы художественного конструирования тракторов и сельхозмашин, улучшение условий труда операторов". НАТИ - БФ ВНИИТЭ, Минск, 1973, с.41-42.

12. Михайлов М.В., Гусева C.B. Метод расчета теплового баланса кабины. - Сб.докл.семинара "Состояние и перспективы художественного конструирования тракторов и сельхозмашин, улучшение условий труда операторов". НАТИ - БФ ВНИИТЭ, Минск. 1973,

с.43-44.

13. Михайлов М.В. .Гусева C.B. Методика расчета тепло-поступлений в кабину через прозрачные ограждения. - Сб.докл. семинара "Состояние и перспективы художественного конструирования тракторов и сельхозмашин, улучшение условий труда операторов". НАТИ - БФ ВНИИТЭ, Минск, 1973, с.45-46.

14. Михайлов М.В. Расчет теплопоступлений в кабину через прозрачные ограждения. - Механизация и электрификация соц.с/х-ва 1975,H 10, с.38-42.

15. Михайлов М.В., Гусева C.B. Микроклимат в кабинах мобильных машин. - Машиностроение, М.1977, с. 230.

16. Михайлов М.В. Методика расчета теплового баланса водителя зерноуборочного комбайна. - Сб.трудов ВИСХОМ и УкрНИИСХОМ, Вып.14, ВИСХОМ, 1977, с.66-85.

17. Михайлов M. В. Проблемы улучшения санитарных условий труда операторов на сельхозмашинах. - Сб.докл. конф."Исследование и улучшение условий труда на сельскохозяйственном производстве". ЛСХА. Каунас, 1976, с.18-19.

18. Михайлов М.В., Гусева C.B. Тепловая защита крыши вентилируемой кабины. - Механизация и электрификация социалистического с/х-ва,1979, N 8,> с.38-40.

19. Михайлов М.В., Гусева С.В.Теплозалщтные свойства алюминиевых кабин самоходных уборочных сельскохозяйственных машин. ЦНИИТЭИтракторосельхозмаш, Реферативный сборник,1979,N4,с.46-51.

20. Михайлов М.В. Метод вариантного предпроектного анализа средств нормализации микроклимата в кабине. - Механизация и электрификация с/х-ва, 1981,N 2, с.46-50.

21. Методические основы выбора средств нормализации микроклимата в кабине. - Тракторы и сельхозмашины, 1981, N 3, с.16-18.

22. Михайлов М.В. Экспериментальная проверка применимости метода теплового баланса для выбора средств нормализации микроклимата. - Механизация и электрификация с/х-ва, 1981, N9, с.55-56.

23. Михайлов М.В. Эргономические параметры рабочего места оператора самоходных сельхозмашин. - Тезисы докладов 1У Между-нар. конф.стран-членов СЭВ по эргономике в Дрездене. ВНИИТЭ,1901.

24. Михайлов М.В., Строев Н.В., Шлейфман Ф.М. Основные направления по выбору параметров микроклимата для кабин тракторов и сельскохозяйственных машин. - ЦНИИТЭИтракторосельхозмаш,

1981, с.56.

25. Михайлов М.В. Новые методы расчета комфортных условий микроклимата в кабине. - .ЦНИИТЭИтракторосельхозмаш, 1982, с. 54.

26. Михайлов М.В. Методика оценки влияния прямой солнечной радиации на водителя в кабине. - Гигиена труда и профзаболевания, 1982, N 2. с.56-57

27. Михайлов М.В. Определение дополнительной мощности средств нормализации микроклимата с учетом индивидуальных особенностей оператора.- Механизация и электрификация с/х-ва,1982, N 7, с.46-48.

28. Михайлов М.В. Закономерности создания комфортного микроклимата в кабинах тракторов и сельхозмашин. - Труды конф. ''Охрана труда подростков в сельском хозяйстве", Орел, ВНИИОТСХ,

1982, с.113-114.

29. Задумин В.И., Михайлов М.В., Хуртин Д.Н. Теплозащитные стекла для кабин сельскохозяйственных машин. - Сб.докл. семинара "Состояние и перспективы художественного конструирования тракторов и сельхозмашин, улучшение условий труда механизаторов", 16-18 ноября 1982 г., Минск, БФ ВНИИТЭ,1982,с.76-77.

30. Чернюк В.И., Захаренко М.И., Михайлов М.В. Тепловой режим и степень тяжести труда оператора в кабине зерноуборочного комбайна. - Сб.докл. семинара "Состояние и перспективы художественного конструирования тракторов и сельхозмашин, улучшение условий труда операторов", 16-18 ноября 1982 г., Минск,БФ ВНИИТЭ,1982, с.72-73.

31. Михайлов М.В., Лазуткин В.П., Строев Н.В. Выбор кондиционера для унифицированной кабины самоходных сельхозмашин. Тракторы и сельхозмашины, 1983, N 1, с.16-18.

32. Михайлов М.В. Метод расчета комфортных условий в кабине самоходной машины. - ЦНИИТЭИтракторосельхозмаш Ар "Д/р" 1981, N И с 1-62.

33. Михайлов М.В. Радиационный баланс водителя в кабине

4S

сельхозмашины. - ЦНИИТЭИтракторосельхозмаш Ар "Д/р"1981 N11 с.63-99. 1

34. Михайлов М.В. Метод расчета комфортных микроклиматических условий в кабинах и средств их обеспечения. Сб.докл.науч.конф. "Продовольственная программа СССР и комплексные проблемы гигиены села" К.1984, с.40.

35. Михайлов М.В. Методы создания комфортных условий труда на самоходных машинах. - 1У Международ, выставка "Сельхозтехни-ка-84". Международный семинар, М., 1984 с. 24.

36. Задумин В.И., Трошин H.H., Михайлов М.В., Хуртин Д.Н. Исследование эксплуатационных свойств стекол в кабинах сельхозмашин. - Всесоюзн.совещ.по основным направлениям разв. технологии производства строит, и техн.листов, стекла.Тезисы докладов. Саратов, 1984, с 38.

3?. Михайлов М.В. Обоснование параметров микроклимата для обеспечения комфортных условий труда в кабинах машин. - Тезисы докладов У Международ, конф. по эргономике ученых и специалистов стран-членов СЭВ, Прага,1984. М.1984 с 16-17.

38. Михайлов М.В. Методика оценки влияния на водителя прямой солнечной радиации. - Механизация и электрификация G/x-ва,

1984, N 9, с.13-15.

39. Михайлов М.В. Определение воздействия солнечной радиации на оператора в кабине сельскохозяйственной машины. - Сб.на-учн.трудов ВИСХОМ, 1985 с 47^65.

40. Михайлов М.В., Гусева С.В., Лазуткин В.П. Методика расчета потребности в средствах нормализации микроклимата в кабинах сельхозмашин в Летний период. - Сб.научн.трудов ВИСХОМ,

1985, с. 66-79.

41. Михайлов М.В. Метод расчета комфортного микроклимата в кабинах тракторов и сельхозмашин. - Гигиена труда и профзаболевания, 1986, N 3, с.56-59.

42. Михайлов М.В. Методика расчета теплового баланса человека в помещении типа кабин. - Гигиена и санитария, 1986, N 2, с.49-50.

43. Михайлов М.В. Методы и перспективы достижения комфортных параметров микроклимата в кабинах сельхозмашин. - Сб.трудов ВНИИОТСХ. Орел, 1988, с.29-33.

44». Комплекс средств обеспечения комфортных параметров микроклимата в кабинах машин. - Сб.тезисов докладов У1 Международной конф. по эргономике ученых и специалистов стран-членов СЭВ. Краков, 1987, с.87-88.

45. Долгошеев A.M., Михайлов М.В., Трахтенбройт М.А. Направления работ по улучшению условий и безопасности труда на сельхозмашинах. - Тракторы и сельхозмашины,1988, N 11, с.16-17.

46. Михайлов М.В., Трахтенбройт М.А., Крылова З.Н. Условия труда и техническая эстетика, - НПО ВИСХОМ, Научно-технический отчет по результатам выставки "Сельхозтехника-84", часть IV, М., ЦНИИТЭИтракторосельхозмаш, 1984, с.184-199.

Нормативные материалы

47». Типовые технические требования к рабочему месту оператора тракторов и сельскохозяйственных машин. - ОНТИ НАТИ,1976, с.8.

48». Звукоизолирующие, вибродемпфирующие, звукопоглощающие и облицовочные материалы для применения в кабинах тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин. РТМ 23.2. 60-76. - ВИСХОМ, 1977, с.22.

49*. Исследование и оценка параметров микроклимата и запыленности воздуха в кабинах тракторов и сельскохозяйственных машин. РТМ 23.1.642-78. - НАТИ, ВИСХОМ,1979,с.28.

50*. Единые требования к конструкции тракторов и сельхозмашин по безопасности и гигиене труда (ЕТ-1У). - НАТИ, 1976,с.55.

51*. Рациональная тепловая защита кабин самоходных сельскохозяйственных машин и тракторов, оснащенных кондиционерами. РТМ 23.2.73-79. - ВИСХОМ,1980,с.19.

52*. Техника сельскохозяйственная. Методы оценки безопасности. ССБТ.ГОСТ 12.2.002-81. - Госстандарт,1981,с.82.

53*. Навесные и прицепные сельхозмашины. Общие требования безопасности. ГОСТ ССБТ 12.2.Ш-85. - Издательство стандартов, 1986, с.12.

54*. Тракторы и самоходные сельскохозяйственные машины. Общие требования безопасности. ГОСТ ССБТ 12.2.019-86. - Издательство стандартов, 1986, с 36.

55*. Временная методика определения сравнительной экономической эффективности мероприятий, направленных на улучшение санитарно-гигиенических показателей условий труда на новой (модернизированной) сельскохозяйственной технике. - Госкомсельхоз-техника, Минсельхозмаш, Минсельхоз, М, 13.025-84,с.34.

56*. Машины сельскохозяйственные самоходные. Общие требования безопасности. ГОСТ 16527-80. - Издательство стандартов, 1980,с.10.

Авторские свидетельства на изобретения и промышленные образцы

57*. Устройство для защиты кабины от перегрева и воздействия прямой солнечной радиации. А/с на из. N 330994. - Изобретения, промышленные образцы и товарные знаки, 1972, N 9.

58*. Жалюзи кабины транспортного средства. А/с на из. N 615326. - То же,1978, К 26.

59*. Рукоятки органов управления транспортных средств, А/с на п/о N 7639. - То же,1978, N 24.

60*. Рукоятки органов управления транспортных средств. А/с на п/о N 7641. - То же,1978, N 24.

61*. Рукоятка органов управления. А/с на п/о 7831. - То же, 1978, N 33.

62*. Комплект рукояток органов управления. А/с на п/о N 7645. - То же,1978, N 24.

63*. Кабина самоходной сельскохозяйственной машины. А/с на п/о N 9280. - То же,1980, N 12.

64*. Жалюзи для кабины транспортного средства. А/с на из. N 727506. - То же,1980, N 14.

65*. Рукоятка органов управления транспортных средств. А/с на п/о N 10962. - То же,1980, N 24.

66*. Рукоятки органов управления. А/с на п/о N 14374. - То же, 1981, N 28.

67*. Устройство для кондиционирования воздуха. А/с на из. N 1160192. - То же,1985, N 21.

68*.Самоходный зерноуборочный комбайн. А/с на п/о N 16904. - То же, 1984 N 18. "

69*. Устройство для вентиляции кабины транспортного средства. А/с на из.Н 1449364. - То же, 1989, N 1.

70*. Устройство для вентиляции кабины самоходной машины. А/с на из.Ы 1495147. - То же, 1989, N 27.

71*. Стенд для испытания отопителей транспортных средств. А/с на из. N 981846. - То же, 1982, N 46.

72». Устройство для кондиционирования воздуха. А/с на из.

N 1160192. - То хе, 1985, N 21.

73. Теплообменник кондиционера. А/с на из. N 1545067. - То хе, 1990, N 7.

74». Автоматический электрогидравлический регулятор скорости двихения самоходного шасси. А/с на из. N 616620. - То хе, 1959, N 19.

75«. Устройство для управления вариатором привода ходовой части самоходной сельскохозяйственной машины. А/с на из. N 181423. - То хе, 1966, N 9.

76». Устройство управления вариатором привода ходовой части зерноуборочного комбайна. А/с на из. N 205408. - То хе, 1967, К 23.

77». Устройство для управления вариатором привода ходовой части самоходной машины. А/с на из. N 204767. - То хе, 1967,N 22.

78». Устройство для управления вариатором привода ходовой части зерноуборочного комбайна. А/с на из. N 249820. - То хе, 1969, N 25.

79». Устройство для управления вариатором привода ходовой части зерноуборочного комбайна. А/с на из. N 520950. - То хе, 1976, N 26.

80». Самонастраивающая система регулирования загрузки зерноуборочного комбайна. А/с на из. N 535045. - То хе, 1976,N 42.

* - в соавторстве

Ваказ N171-91

Группа оперативной полиграфии »»»»

127247 Москва, Дмитровское шоссе, 107, ВИСХОМ

Т - 130 экз.