Улучшение условий и охраны труда механизаторов агропромышленного комплекса при запуске двигателя трактора в холодное время года
Научно обоснованы технические и технологические параметры устройства для нагрева картерного масла и прокачки его по системе смазки дизельного двигателя. Параметры устройства обеспечивают запуск дизельного двигателя, включая нагрев и прокачку, при температуре атмосферного воздуха-18°С за 10 минут, что снижает вероятность появления несчастного случая в 8 раз. Обоснованы допустимые по условиям… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
- 1. 1. Анализ условий по обеспечению безопасности запуска двигателя в зимних условиях
- 1. 2. Анализ патентов и конструкций для облегчения запуска двигателя в холодное время года
- 1. 3. Факторы, влияющие на выбор режима предпускового 11 подогрева двигателей
- 1. 4. Обоснование подогрева смазочной системы двигателя
- ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ 26 НАГРЕВАТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА
- 2. 1. Описание разогрева масла
- 2. 2. Баланс мощности
- ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
- 3. 1. Методика анализа производственного травматизма, связанного с запуском двигателя
- 3. 2. Методика обоснования допустимых по условиям безопасности параметров и режимов работы предлагаемой системы предпускового нагрева дизельного масла при низких температурах
- 3. 3. Методика определения необходимой мощности привода устройства при низких температурах окружающего воздуха
- 3. 4. Методика обработки результатов экспериментальных исследований
- ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ
- 4. 1. Травматизм со смертельным исходом при запуске двигателя трактора в АПК России
- 4. 2. Хронометраж времени тракториста при запуске двигателя
- 4. 3. Выбор и обоснование марки дизельного масла
- 4. 4. Результаты исследований параметров и режимов работы предлагаемой системы нагрева дизельного масла марки М-8Г
- 4. 4. 1. Определение режима работы нагревательной установки
- 4. 4. 2. Определение конструктивных параметров нагревательной установки
- 4. 5. Результаты исследования необходимой мощности привода устройства при низких температурах окружающего воздуха
- 4. 6. Разработка устройства, обеспечивающего безопасность механизаторов при запуске двигателя в холодное время года
- ГЛАВА 5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОТ ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМЫ ЗАПУСКА ДВС
- 5. 1. Расчет материального ущерба от производственного травматизма
- 5. 2. Капитальные вложения
- 5. 3. Дополнительные эксплуатационные затраты, связанные с использованием проектного решения
- 5. 4. Годовой экономический эффект от внедрения проектного решения
Улучшение условий и охраны труда механизаторов агропромышленного комплекса при запуске двигателя трактора в холодное время года (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Актуальность. Общеизвестно, что запуск в холодное время двигателей более сложен и трудоемок. Для повышения показателей запуска двигателей при низких температурах имеется свыше 200 только иностранных патентов. Большое число различных изобретений и исследований имеется также и в России, что свидетельствует о сложности решения этого вопроса.
По числу травм со смертельным и инвалидным исходами, а также с временной потерей трудоспособности, механизаторы занимают одно из первых мест среди работников сельскохозяйственного производства. Одной из многих причин, которые приводят к появлению опасных ситуаций, является запуск дизельного двигателя. Из общего числа несчастных случаев, на операцию подготовки к запуску и запуска двигателя приходится от 20% до 40% случаев (по данным ФГНУ ВНИИ охраны труда, г. Орел).
Наиболее опасным является запуск двигателя в холодный период года, который составляет от 150 до 210 дней в году. За анализируемый период при подготовке и запуске двигателя пострадало 210 человек только по Орловской области. Из них 38 с тяжелыми травмами и 172 со смертельным исходом.
Другим неблагоприятным фактором подготовки к запуску дизельного двигателя в холодное время года является сам процесс пуска, который приводит к потере чистого рабочего времени до 1,5. 1,8 часа за смену.
Целью диссертационной работы является улучшение условий и охраны труда механизаторов при запуске двигателя в холодное время года.
Методы исследования: теоретические исследования выполнены на основе классических методов расчета температуры нагрева дизельного масла марки М-8Г2 за счет внутреннего тренияэкспериментальные исследования направлены на обоснования конструктивных и технологических параметров нагревательного устройства. При проведении экспериментальных исследований применялись стандартные методики измерений температуры масла, времени разогрева, суммарной площади трения, оборотов рабочего диска.
Научная новизна.
1. Установлено, что в целях сокращения времени запуска дизельного двигателя в холодное время года механизаторы применяют способы, не рекомендованные инструкцией по эксплуатации трактора, и в результате иногда травмируются.
2. Доказано, что безопасность труда механизатора при запуске дизельного двигателя в холодное время года может быть обеспечена за счет сокращения времени запуска двигателя путем нагрева картерного масла (например, М-8Г2) до температуры +30°С и прокачки его по системе смазки перед запуском.
3. Научно обоснованы технические и технологические параметры устройства для нагрева картерного масла и прокачки его по системе смазки дизельного двигателя. Параметры устройства обеспечивают запуск дизельного двигателя, включая нагрев и прокачку, при температуре атмосферного воздуха-18°С за 10 минут, что снижает вероятность появления несчастного случая в 8 раз.
На защиту выносятся.
1. Результаты анализа состояния вопроса.
2. Результаты анализа производственного травматизма при запуске двигателя.
3. Результаты теоретических и экспериментальных исследований.
4. Научно обоснованное техническое устройство для подогрева и прокачки дизельного масла по системе смазки двигателя: конструкция и принцип работы.
Реализация работы. Результаты исследований внедрены на заводе ЗАО «Орел-Погрузчик» г. Орел.
Общие выводы и рекомендации.
В результате проведенного исследования была решена научно-техническая задача по улучшению условий и охраны труда механизаторов АПК при запуске двигателя в холодное время года.
1. Анализ литературных источников показал, что процесс запуска двигателя внутреннего сгорания механизатором АПК исследован не в полном объеме, имеющиеся сведения недостаточны для улучшения условий и охраны труда механизаторов АПК.
2. В процессе исследования выявлено, что одной из основных причин несчастных случаев при запуске двигателя являются условия и охрана труда не отвечающие нормативным требованиям. Ежегодно происходит 60−70 несчастных случаев при запуске двигателя, в том числе 15−20 в холодное время года. Одной из причин является длительный запуск двигателя, а также применение опасных способов и средств подогрева двигателя.
3. Установлено, что при понижении температуры от +15°С до -20°С, вероятность появления несчастного случая увеличивается в 8 раз. Это связано с увеличением времени действия опасности, т. е. увеличение времени запуска двигателя.
4. Обоснованы допустимые по условиям безопасности параметры и режимы работы предлагаемой системы запуска. Для разогрева дизельного масла объемом У=9л до минимально допустимой температуры 30 °C достаточно 5 дисков с 4 лопастями, общей площадью S=219 860 мм2 и частотой вращения дисков равной п=2100 об/мин, что обеспечивает разогрев масла от -18°С до +30°С за 5,5 минут.
5. Выявлена оптимальная мощность привода устройства при температуре -18°С, которая составляет 2,8 кВт.
6. Разработано устройство, обеспечивающее безопасность механизатора при запуске двигателя в холодное время года. Устройство приводится во вращение электродвигателем постоянного тока, питающимся от аккумуляторной батареи трактора 6 ТСТ-182.
7. По результатам исследований разработаны рекомендации по улучшению условий и охраны труда механизаторов. Рекомендации переданы для использования на завод ЗАО «Орел-Погрузчик» (г. Орел).
8. Экономическая эффективность определялась через вероятность снижения материального ущерба от производственного травматизма при запуске двигателя внутреннего сгорания. Внедрение в производство результатов исследования составило 2,5 руб. на один вложенный рубль.
9. Рекомендации.
Результаты теоретических и экспериментальных исследований рекомендуются:
— использовать на стадии проектирования системы запуска дизельного двигателя с целью предупреждения несчастных случаев;
— использовать в учебном процессе вузов и школ повышения квалификации при подготовке специалистов по охране труда.
Список литературы
- Методические рекомендации по комплексной оценке травмоопасности оборудования. М.: ВЦНИИОТ 1980.
- Саламасов Г. И. «Исследование прогрева тракторного двигателя в холодное время года» Автореферат Алма-Ата 19 733. «Некоторые вопросы эксплуатации машинно тракторного парка в холодное время года», М, 1973 ГОСНИТИ
- Филатов J1.C. «Эксплуатация тракторов и автомобилей в зимних условиях», М., изд-во с/х лит-ры, журналов и плакатов. 1961
- Васильева JI.C. «Автомобильные эксплуатационные материалы», М., «Транспорт» 1986
- Отчет о травматизме за 1995 2004 год. Всероссийского НИИ охраны труда.
- Ширков А. С. Трондин В.П. Саламасов Г. И. Кононов С.А. «Эксплуатация тракторов зимой», Алма-Ата, «Кайнар», 1972
- Цуцоев В.И. «Зимняя эксплуатация тракторов», Учебное пособие. М, «Высшая школа», 1977
- Российский официальный сайт Электронный ресурс. / Предпусковые подогреватели двигателя, подогрев сидений, автокондиционеры и прочее оборудование для комфорта водителя. — Режим доступа: http// www.klimatkontrol.ru, свободный. Загл. с экрана.
- Системы управления дизельными двигателями. Перевод с немецкого. С40 Первое русское издание. — М.: ЗАО «КЖИ «За рулем», 2004.
- Прасолов Б.В. К методике исследования подшипников коленчатого вала дизеля. «Тракторы и сельхозмашины», 1970, № 2
- Н.Герасименко В. А. К вопросу о выборе масла для двигателя внутреннего сгорания. В сб. «Теория смазочного действия». М., «Наука», 1965
- Коровнчинский М.В. Теоретические основы работы подшипников скольжения. М., Машгиз, 1959
- Тахара. Принудительное охлаждение подшипников скольжения с переменным зазором. Проблемы трения и смазки. М., Изд. «Мир», 1968
- Зотов И.В., Гаранин Г. В. Система технических средств безопасности на сельскохозяйственной технике//Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1995.-N9-C. 26−27
- Ларичев О.И. Наука и исскуство принятия решений. М.: Наука, 1979.
- Рекомендации по эксплуатации тракторов К-700, К-701 в холодное время года. М.: ГОСНИТИ, 1978.
- Попов В. Н. Сидоров Ф.Г. Определение теплопроизводительности подогревателя для тракторных двигателей. Труды ЧИМЭСХ «Совершенствование конструкций тракторов, автомобилей, и двигателей». Челябинск, 1970, выпуск 44.
- Белоусов И.С. Исследования предпусковых параметров тракторного дизеля при эксплуатации в зимних условиях. Автореферат диссертации к.т.н., Омск 1969
- Научно-исследовательский институт информации автомобильной промышленности. Пусковые процессы семейства перспективных дизелей. М., 1967
- Анискин Л. Г. Квитко Х.Д. Королев Р. А. Воздухообогрев автомобилей при безгаражном содержании зимой. Челябинск, ЮжноУральское книжное издательство, 1969.
- Бондаренко В.А. Исследования эксплуатационных режимов воздухоразогрева автомобильных двигателей. Автореферат к.т.н. М., 1971
- Бугаков Ю.С. Исследования влияния низких температур на эксплуатационные режимы смазки агрегатов силовой передачи гусеничного трактора 3 т. Атореферат диссертации к.т.н. М., 1970
- Крамаренко Г. Н. Николаев В.Н. Выбор обогрева автомобилей при низких температурах. «Автомобильный транспорт», 1976, № 2
- Студенникова Н.С. «О производственном травматизме в агропромышленном комплексе Российской Федерации», Материалы международной научно-практической конференции, Москва, 2001г.
- Олянич Ю.Д., Пыталев А. В., Пантюхин А. И. // Тенденции развития системы пуска основного двигателя тракторов вспомогательным двигателем и пути повышения ее безопасности. Сб. научных трудов — Орел — ВНИИОТ -1996.
- Пронь В.В. Концептуальный подход к методологии безопасности труда в промышленности //Безопасность труда в промышленности № 2, -1992
- Кудрявцев Е. В. Чекалин К.Н. Шумаков Н. В. Нестационарный теплообмен. М., издательство Академии наук СССР, 1961.
- Ефремов А. С. Мокин В.Н. Моргулис Якушев В.Ю. Ростовцев В. И. Предпусковой подогрев дизельных установок. Ленинград, 1971.
- Кононов С.А. Исследование температурного режима системы смазки тракторного двигателя при его эксплуатации в холодное время года. Автореферат к.т.н. Омск 1972.
- Кононов С.А. Температурный режим системы смазки при пуске дизельного двигателя в холодное время года. Сборник «Некоторые вопросы эксплуатации тракторного парка в холодное время года». М., ГОСНИТИ 1973.
- Боуден Ф.П., Тейбор Д. Трение и смазка твердых тел. М.: Машиностроение, 1968.
- Джонсон Д. Механика контактного взаимодействия. М.: Мир, 1989.
- Крагельский И.В., Добычин М. Н., Комбалов B.C. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1977.
- Трение, изнашивание и смазка: Справочник. Под ред. И. В. Крагельского, В. В. Алисина. Книга 1 и 2. -М., Машиностроение, 1978
- Бадыштова К.М., Берштат ЯЛ., Богданов Ш. К. и др. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение. Справ.изд. М., Химия, 1989.
- Кугель Р.В. Эксплуатационная надежность тракторов. Зарубежная информация. М., Агропромиздат, 1990.
- Кормановский Л.П. Основные направления научно-технической политики в инженерной сфере АПК России/Материалы научно-практической конференции, Москва ГОСНИТИ 3−5 октября 1995 г./ М., ГОСНИТИ. 1996.
- Виппер А.Б., Виленкин А. В., Гайснер Д. А. Зарубежные масла и присадки. Справочник. -М., Химия, 1981.
- Григорьев М.А., Бунаков Б. М., Долецкий В. А. качество моторного масла и надежность двигателей. М., издательство стандартов, 1986.
- Итинская Н.И., Кузнецов Н. А., Справочник по топливу, маслам и техническим жидкостям. -М., Колос, 1982.
- Минутенок Ю.А., Шкаренко В. А., Резников В. Д. Смазочные системы дизелей. Л., Машиностроение, 1986.
- Череднеченко Г. И., Фройштетер Г. Б., Ступак П. М. Физикохимические и теплофизические свойства смазочных материалов. -М., Химия, 1986.
- Павлов В.П., Заскалько П. П. Автомобильные эксплуатационные материалы. М., Транспорт, 1982.
- Свод правил по проектированию и строительству. Механизация строительства. Эксплуатация строительных машин в зимний период. Mechanisation of construction. Winter operation of construction machines. СП 12 104 — 2002, Приказ от 27 февраля 2003 г.
- Архипов B.C. и др. Основные направления работ по повышению эксплуатационной надежности сельскохозяйственных тракторов// Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1993, № 12
- Гжиров Г. И. Краткий справочник конструктора. Машиностроение 1984 г.
- Неделя науки 2004. Материалы 37-й студенческой научно-технической конференции. В 2-х томах./Под редакцией д.т.н. проф. Степанова Ю. С. — Орел: ОрелГТУ, 2004
- Лунанин В.Н., Теплотехника. — М.: Высшая школа, 1999
- Изоченко Н.В., Теплоперадача. — М.: Высшая школа, 1997
- Анурьев В.И., Справочник конструктора машиностроителя. — М.: Машиностроение, 1991
- ГОСТ ССБТ 12.0.003 Опасные и вредные производственные факторы. Классификация.
- ГОСТ ССБТ 12.2.002 «Техника сельскохозяйственная. Методы оценки безопасности».
- ГОСТ ССБТ 12.2.019 «Тракторы и машины самоходные сельскохозяйственные. Общие требования безопасности».
- О государственных нормативных требованиях по охране труда в Российской Федерации./ Пост. Правительства РФ от 12 августа 1994.
- Орлов Г. М. Методика социально-экономической оценки мероприятий по совершенствованию условий труда в сельском хозяйстве. Орел.: ВНИИОТ Минсельзозпрода России. 1995.
- Понамарев Н.Л., Кукин П. П., Лапин В. Л. Безопасность жизнедеятельности. -М.: Высшая школа, 2002.
- Кодекс законов о труде Российской Федерации. — М.: Издательство «Спартак», 1995.
- Банников А.Г., Вакулин А. А., Рустамов А. К., Основы экологии и охраны окружающей среды. — М.: Колос, 1996
- Конарев Ф.М., Охрана труда. — М.: Агропромиздат, 1982
- Румшиский JI.3. Математическая обработка результатов эксперимента. Справочное пособие. М.: Наука, 1989.
- Саакян Д.Н. Система показателей комплексной оценки мобильных машин. -М.: Агропромиздат, 1988.
- Средства защиты в машиностроении. Расчет и проектирование. Справочник./Под общей редакцией д.т.н., проф. С. В. Белова. М.: Машиностроение, 1989.
- Технико-экономические показатели производства и парка тракторов. Справ.материал. Издание XY11. НПО НАТИ, М. 1990.
- Трудовой кодекс Российской Федерации Текст. М.: Статус1. Кво.
- Федякин В.И. Техника безопасности при запуске тракторного двигателя/УОхрана труда в АПК. Сб. науч. Тр. № 2, Литов.СХА. Вильнюс.: 1988.
- Чернышев В.И. Улучшение условий труда операторов транспортных средств путем разработки и реализации виброзащитных систем с импульсным управлением: Дис. д-ра техн. наук: 05.26.01. -Защищена 15.10.95- С.-П. ГАУ, 1995.
- Пантюхин А.И. Снижение риска травмирования механизаторов в АПК путем совершенствования системы пуска двигателя внутреннего сгорания. Дис.кан. тен. наук.: 05.26.01. Защищена 22.12.2006- ФГНУ «ВНИИОТ» г. 0рел.2006
- Михлин В.М. Прогнозирование технического состояния машин. -М.: Колос, 1976.
- Топилин Е.Г. Работоспособность тракторов. М.: Колос, 1984.
- Семейкин В.А. Эффективность технического обслуживания машинотракторного парка и автомобилей. М.: Россельхозиздат, 1987.
- Отчет НИИАТ 1602. Технико-экономическое обоснование возможности увеличения сроков службы масел в автомобильных карбюраторных двигателях. М.: 1968.
- Ф.П., Тей Бор Д. Трение и смазка М.: Машгиз 1960.
- Ленин И.М. Теория автомобильных двигателей. М.: Машгиз, 1958.
- Венцель С.В. Применение смазочных масел в автомобильных и тракторных двигателях. М.: Химия, 1969.
- Лосиков Б.В., Виппер А. Б., Валенкин А. В. Зарубежные методы испытания моторных масел на двигателях. М.: Химия, 1969.
- Непогодьев А.В., Виппер А. Б. Производство и исследование присадок к маслам. М.: ЦНИИТЭнефтегаз, 1965.
- Григорьев М.А. Качество моторного масла и надежность двигателей. М.: Издательство стандартов, 1981.
- Папок К.К. Оценка качества масел. Сб. Моторные и реактивные масла и жидкости.
- Бельских В.И. Справочник по техническому обслуживанию и диагностированию тракторов. М.: Россельхозиздат, 1975.
- Морозов Г. А. Применение топлив и масел в дизелях. Л: Недра, 1964.
- Костецкий Б. И, Трение смазка и износ в машинах. Киев.: Техника.1970.
- Итинская А.И. Топливо, смазочные материалы и технические жидкости. -М.: Колос, 1982.
- Итинская Н.И., Кузнецов Н. А. Справочник. Топливо. Масла и технические жидкости. М.: Агропромиздат, 1989.
- Школьников В.М. Топливо, смазочные материалы и технические жидкости. М.: Химия, 1989.
- Величкин И.Н. Факторы влияющие на долговечность машин. //Тракторы и сельскохозяйственные машин. 1999 № 8.
- Рунечев М.С. и др. Об экономии топлива и смазочных материалов. -М.: Россельхозиздат 1986.
- Автомобильный справочник. Первое русское издание. М.: За рулем, 2000.
- Черноиванов В.И., Северный А. Э. Развитие технического сервиса в АПК как приоритетное направление работ ГОСНИТИ. //Техника в сельском хозяйстве 1994, № 4.
- Черноиванов В.И. Проблемы Технического сервиса в АПК России. //Техника в сельском хозяйстве 1993, № 5−6.
- Веденяпин Г. В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. М.: Колос, 1973.
- Венцель С.В. Применение смазочных масел в двигателях внутреннего сгорания. М.: Химия, 1979.
- Глинка H.JI. Общая химия. Л.: Химия, 1984.
- Ждановский Н.С., Алилуев В. А., Николаенко А. В., Улитковский В. А. Диагностика автотракторных двигателей. Л.: Колос, 1977.
- Кривенко П.М., Федосеев И. М., Аверьянов В. Н. Ремонт дизелей сельскохозяйственного назначения. М.: Агропромиздат, 1990.
- Лышко Г. П., Потапов Ю. С., Алейнов И. Н. Топливо, смазочные материалы и технические жидкости. Кишинев.: ГУАМ, 1997.
- Соколов А.И. Изменение качества масла и долговечность автомобильных двигателей. Томск.: изд-во ГТУ, 1976.
- Шмерлинг Д.С. и др. Экспертные оценки. Методы и применение// Статистические методы анализа экспертных оценок. М.: Наука, 1987.
- Васильева JI.C. Применение топлив, смазочных материалов и технических жидкостей на автомобильном транспорте: Учебное пособие. М.: МАДИ, 1980.
- Венцель С.В. Применение смазочных масел в двигателях внутреннего сгорания. М.: Химия 1979.
- Моторные и реактивные масла и жидкости. Под редакцией проф., д.т.н. Папок К. К., проф. д.т.н. Семенидо Е. Г., М.: Изд. «Химия», 1963.
- Пантюхин А.И. Снижение риска травмирования механизаторов в АПК путем совершенствования системы пуска двигателя внутреннего сгорания. Дис. кан. техн. наук, 05.26.01. Защищена 22.12.2006- ФГНУ «ВНИИОТ» г. Орел.
- Кошик А.П. Обоснование режимов предпускового разогрева дизелей тракторов сельскохозяйственного назначения газовым подогревателем. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н. ГОСНИТИ. М.: 1984.
- Рекомендации по эксплуатации тракторов К-700, К-701 в холодное время года. М.: ГОСНИТИ 1978.
- Розенберг Ю.А. Влияние смазочных масел на надежность и долговечность машин. М.: Машиностроение, 1970.
- James A. Merchant, M.D., Dr. Ph. Agricultural Injuries// Occupational Medicine, vol.6, no. 3, Jule-September, 1991.
- Accident Fact 1999 Chicago: National Safety Council, 1999.
- Fendt Betriebsanleitung, Xaver Fendt GmbH & CO. Maschinen und Schieperfabrik D-87 616 Marktoberdorf / Bayern Germany. VZKD / Ко Wa 04.96 2034V.
- Oil analysis keys fleet PM program «Diesel and Gas Engine Progress» 1961 27, № 11.