Совершенствование рабочих процессов при строительстве газо-нефтепроводов

 5. Безопасность жизнедеятельности

 

5.1 Анализ опасных и вредных факторов при работе оператора на трубоукладчике ТГ-124

 

 Основной целью безопасности жизнедеятельности в развитии машиностроения является обеспечение безопасности оператора при производстве дорожно-строительных и ремонтных работ, а также улучшение эргономики оператора с соблюдением всех мер безопасности.

Основные негативные факторы, которые воздействуют на оператора  при его работе на модернизированном  трубоукладчике ТГ-124 представлены на схеме 1.

Схема 1

Модернизированный трубоукладчик  ТГ-124

ДВС				Трансмиссия				Ходовая часть
	вибрация				шум				пыль
	шум				вибрация				шум
	выхлоп								вибрация
	тепловые излучения

 

Рассмотрим подробнее эти факторы.

Вибрация возникает в упругих  телах под воздействием механических колебаний. В трубоукладчике ТГ-124 основными  источниками вибрации являются ДВС, трансмиссия, ходовая часть и  отвал. Длительное воздействие вибрации ведёт к развитию профессиональной вибрационной болезни.

Для снижения вибрации широко используют эффект вибродемфирования – превращение  энергии механических колебаний  в другие виды энергии. Для предотвращения общей вибрации используют установку  установку вибрирующих машин  и оборудование на самостоятельные виброгасящие фундаменты. Пример: на трубоукладчике ТГ-124 на полу оператора предусмотрены резиновые прокладки между кабиной оператора и основной рамой трубоукладчика, которые гасят возникающую локальную вибрацию от вышеперечисленных источников. Для ослабления передачи от источников возникновения общей вибрации полу, рабочему месту, сидению, рукоятке и т.п. широко применяют методы виброизоляции. На трубоукладчике ТГ-124 на полу оператора предусмотрены резиновые коврики, сидение подрессоренное.

Важным для снижения опасного воздействия  вибрации на организм человека является правильная организация режима труда  и отдыха, постоянное медицинское  наблюдение за состояние здоровья, лечебно-профессиональние мероприятия.

Нормы вибрации регламентируются ГОСТом 12.1.012 – 90.

Основным источником шума при работе являются: ДВС, выхлопные частицы, вентилятор системы охлаждения, мосты, коробка  передач и т.д.

Уровень звука в двигателях внутреннего  сгорания, устанавливаемых на строительно-дорожных машинах, находится в диапазоне 102-115 дБа /20/.

Гидравлические системы при  работе излучают шум, лежащий в диапазоне 80-100 дБа. Внешний шум определяется санитарными нормами СН1102-83 и не должен превышать 75 дБ.

Значительное снижение шума достигается при замене подшипников скольжения), снижается на 10…15 дБ). Зубчатых и цепных передач клиноименными и зубчатыми передачами, металлических деталей – деталями из пластмассы.

Снижение аэродинамического шума можно добиться уменьшением скорости газового потока, улучшением аэродинамики конструкции, звукоизоляции и установкой глушителей на ДВС.

Электромагнитные шумы снижают  конструктивными изменениями в  электрических машинах.

На трубоукладчике ТГ-124 для снижения шума предусмотрена шумоизоляция кабины оператора, также подкапотное пространство трубоукладчика имеет шумоизоляционный материал, который поглощает шумы от ДВС.

Действие шума на организм проявляется  в поражении органов слуха  и нарушении сердечно-сосудистой и центральной и нервной системы, а также в ослаблении памяти.

В ходе работы выделяются особенно вредные  для организма оператора машины вещества: оксид углерода, углекислый газ, углеводороды. Оксид углерода и  углекислый газ вызывают в организме  кислородное голодание, оксиды азота  приводят к отеку лёгких. Источниками  выделения токсичных компонентов являются системы питания, смазки, вентиляции картерной полости ДВС.

Для уменьшения воздействия вредных  факторов на трубоукладчике        ТГ 124 предусмотрен катализатор газа. Снижение концентрации вредных веществ  можно добиться своевременными техническими обслуживаньями и применением качественных смазочных материалов и топлив.

Выброс вредных веществ регламентируется ГОСТом 12.1.120 – 88 «Общие санитарно – гигиенические требования к воздуху не должен превышать 20 мг/м³.

Пыль появляется в процессе работы модернизированного трубоукладчика ТГ-124 при передвижении трубоукладчика к новому месту работы. Источниками возникновения пыли являются гусеницы, ПДК которой составляет от 0,15 – 0,5 мг/м³.

Проблему защиты от пыли можно решить следующим путём – герметизировать кабину. На трубоукладчике ТГ-124. Устанавливаются резиновые прокладки между дверью и кабиной, между кабиной и остеклением, а также все рукоятки, рычаги и педали управления герметизируются специальными резиновыми профилями.

В ходе работы трубоукладчика ТГ 124 происходит нагрев двигателя и  всех трущихся поверхностей. Это пагубно  влияет на работу оператора, появляются головные боли, головокружение, тошнота, обморок. Согласно ГОСТ 12.1.120 – 88, относительная влажность воздуха должна быть 50% и скорость движения воздуха должна составлять 0,2 м/с. Во избежании этого следует предусмотреть доступ свежего воздуха в кабину оператора, установку кондиционеров. Также следует сделать доступ воздуха к более нагревающимся поверхностям.

На трубоукладчике ТГ-124 установлены радиаторы охлаждения охлаждающей жидкости, радиаторные решётки.

Микроклимат в кабине оператора и предельно допустимые концентрации вредных веществ (пыль, углекислый газ и т.д.) должны быть в пределах норм оговорённых в  следующих документах: ГОСТ 12.2.019–80, не должно превышать 20 мг/м³.

Освещение в процессе работы тоже играет опредёлённую роль.

Естественное освещение  должно обеспечивать работу оператора, проникая через световые проёмы машины.

Искусственное освещение  обеспечивает технологический процесс и рабочее место за счёт электрической энергии.

При неудовлетворительном освещении  глаза оператора быстро устают, возникают  болевые ощущения в глазах, голове, повышается утомляемость организма, а, следовательно снижается производительность труда. Для нормальной работы оператора в кабине должно быть освещение не менее       50 лк. Для этого в кабине устанавливается светильник рассеянного света. Освещённость прибора и указателей должна быть в пределах 0,3 – 11 лк. Приборы не должны давать бликов и при обзоре оператору не нужно менять позу. Для индивидуального освещения приборов используют малогабаритные светильник, размещенные за их панелью. Освещение рабочей зоны должно быть более 85 лк.

Нормирование освещённости производится в соответствии со                 ГОСТ 12.2.120. - 88.

Для повышения электробезопасности  предусматривается изоляция всех токопроводящих элементов и укладка резиновых  ковриков на пол. 

Все вышеперечисленные  меры должны обеспечить безопасную работу оператора и повысить производительность труда.

 

2. Расчёт  поперечной  устойчивости  трубоукладчика  тг-124

Задачи расчёта: определить коэффициент грузовой устойчивости трубоукладчика на горизонтальном участке, когда контргруз откинут, поднят максимально-допустимый груз и стрела на среднем вылете; коэффициент грузовой устойчивости трубоукладчика на горизонтальном участке, когда контргруз придвинут, поднят максимально-допустимый груз и стрела на среднем вылете; коэффициент грузовой устойчивости при наклоне  трубоукладчика в сторону стрелы, для случая, когда контргруз откинут, поднят максимально-допустимый груз и стрела на среднем вылете; коэффициент собственной устойчивости при наклоне  трубоукладчика в сторону контргруза, для случая, когда контргруз откинут и стрела на минимальном вылете.

Исходные данные: сила тяжести стрелы контргруза Р_СК= 7 кН; сила тяжести контргруза Р_К= 70 кН; сила тяжести неизменяемой части трубоукладчика              Р_Т-130= 140,3 кН; сила тяжести крюковой подвески Р_КП= 1,7 кН; сила тяжести стрелы Р_С= 7 кН; сила тяжести груза Р_Г= 125 кН; вылет крюка до оси опрокидывания b₁= 3,1 м; расстояние от центра тяжести откинутой стрелы до оси опрокидывания, b₂= 1,71 м; расстояние от центра тяжести неизменяемой части трубоукладчика до оси опрокидывания b₃= 1,65 м; расстояние от центра тяжести откинутого контргруза до оси опрокидывания b₄= 5.45 м; расстояние от центра тяжести откинутой стрелы контргруза до оси опрокидывания b₅=4,45 м; расстояние от центра тяжести придвинутой стрелы контргруза до оси опрокидывания, b₆= 3,45 м; расстояние от центра тяжести придвинутого контргруза до оси опрокидывания b₈= 3,85 м; расстояние от центра тяжести бульдозерного оборудования до оси опрокидывания b₇= b₃= 1,6 м: ординаты соответственно подвижного блока   h₁= 5.1 м, центра тяжести стрелы h₂= 3.5 м, центра тяжести неизменяемой части трубоукладчика h₃= 1,75 м, центра тяжести стрелы контргруза при откинутом контргрузе h₄= 1.6 м; центра тяжести откинутого контргруза  h₅= 1,9 м;

В данном дипломном проекте  производится модернизация трубоукладчика ТГ-124 путём изменения кинематической схемы выдвижения противовеса.

Все трубоукладчики должны быть построены с устойчивостью гарантирующей их от опрокидывания при заданных грузовом моменте и уклоне.

 

Рисунок 5.1 – Схема для определения коэффициента грузовой устойчивости трубоукладчика на горизонтальном участке, когда контргруз откинут, поднят максимально-допустимый груз и стрела на среднем вылете

 

Определим коэффициент грузовой устойчивости трубоукладчика на горизонтальном участке, когда контргруз откинут, поднят максимально-допустимый груз и стрела на среднем вылете по следующей формуле /4/

 

,

(5.1)

 

где  Р_СК – сила тяжести стрелы контргруза Р_СК= 7 кН;

Р_К – сила тяжести контргруза Р_К= 70 кН;

Р_Т-130 – сила тяжести неизменяемой части трубоукладчика Р_Т-130= 140,3 кН; Р_КП – сила тяжести крюковой подвески Р_КП= 1,7 кН;

Р_С – сила тяжести стрелы Р_С= 7 кН;

Р_Г – сила тяжести груза Р_Г= 125 кН;

b₁ – вылет крюка до оси опрокидывания b₁= 3,1 м;

b₂ – расстояние от центра тяжести откинутой стрелы до оси опрокидывания b₂= 1,71 м;

b₃ – расстояние от центра тяжести неизменяемой части трубоукладчика до оси опрокидывания b₃= 1,65 м;

b₄ – расстояние от центра тяжести откинутого контргруза до оси опрокидывания b₄= 5.45 м;

b₅ – расстояние от центра тяжести откинутой стрелы контргруза до оси опрокидывания b₅=4,45 м.

 

.

 

 

Рисунок 5.2 – Схема для определения коэффициента грузовой устойчивости трубоукладчика на горизонтальном участке, когда контргруз придвинут, поднят максимально-допустимый груз и стрела на среднем вылете

 

Определим коэффициент грузовой устойчивости трубоукладчика на горизонтальном участке, когда контргруз придвинут, поднят максимально-допустимый груз и стрела на среднем вылете (см. рисунок 5.2) по следующей формуле /4/

,

(5.2)

 

где  Р_СК – сила тяжести стрелы контргруза Р_СК= 7 кН;

Р_К – сила тяжести контргруза Р_К= 70 кН;

Р_Т-130 – сила тяжести неизменяемой части трубоукладчика Р_Т-130= 140,3 кН; Р_КП – сила тяжести крюковой подвески Р_КП= 1,7 кН;

Р_С – сила тяжести стрелы Р_С= 7 кН;

Р_Г – сила тяжести груза Р_Г= 125 кН;

Р_Б – сила тяжести бульдозерного оборудования Р_Б= 22 кН;

b₁ – вылет крюка до оси опрокидывания b₁= 3,1 м;

b₂ – расстояние от центра тяжести откинутой стрелы до оси опрокидывания b₂= 1,71 м;

b₃ – расстояние от центра тяжести неизменяемой части трубоукладчика до оси опрокидывания b₃= 1,65 м;

b₆ – расстояние от центра тяжести придвинутой стрелы контргруза до оси опрокидывания b₆= 3,45 м;

b₈ – расстояние от центра тяжести придвинутого контргруза до оси опрокидывания b₈= 3,85 м.

 

.

Рисунок 5.3 – Схема для определения коэффициента грузовой устойчивости при наклоне трубоукладчика в сторону стрелы, для случая, когда контргруз откинут, поднят максимально-допустимый груз и стрела на среднем вылете