5.3 Безопасность труда от усовершенствования гусеничного движителя трактора методом математического анализа

Измененная конструкция гусеничного движителя трактора разрабатывалась в соответствии с требованиями безопасности по ГОСТ 12.2.004–90 и НАОП 1.1.10–6.11–87 «Інструктивні вказівки з техніки безпеки при експлуатації механізмів, змонтованих на базі тракторів» [2…8].

Рассмотрим процесс движения гусеничного движителя по грунту. Рассмотрим момент зацепления гусеничного трака при соприкосновении с грунтом. Звено гусеницы массой m перемещается со скоростью v. Для анализа приняли следующие допущения: гусеница расположена в вертикальном положении, слой грунта равномерно касается всего периметра гусеницы; трением в зоне контакта звена гусеницы со слоем грунта пренебрегаем.

Кинетическая энергия Т звена гусеницы в момент зацепления о слой грунта:

(5.7)

где m – приведенная масса звена гусеницы, кг;

v – скорость движения звена гусеницы, м/с.

Эта энергия преобразуется в работу деформации А слоя грунта:

(5.8)

где F – сила удара звена гусеницы по слою грунта, Н;

δ – деформация слоя грунта при ударе, м.

Следовательно,

. (5.9)

Выразим силу удара звена гусеницы о грунт произведением давления q на площадь контакта звена гусеницы с поверхностью слоя грунта, S (S =):

(5.10)

После подстановки (5.10) в выражение (5.9), получим:

(5.11)

Из выражения (5.11) находим давление, возникающее на грунте при ударе звена гусеницы:

(5.12)

где [q] – допускаемое давление, при котором начинается разрушение пласта грунта, Н/м2.

Так как грунты имеют разные линейные размеры и ориентировку в пространстве, то мы вводим коэффициент kф, учитывающий форму зернистости грунта и их ориентацию, который установлен на основании экспериментальных исследований сортировки продукта после выгрузки (4…15% структура грунта имел механические повреждения); kф = 0,85…0,96.

Тогда сила удара звена гусеницы о грунт будет равна:

·kф., (5.13)

Моделирование процесса загрузки звена гусеницы грунтом в общем гусеничном движителе с вероятностью 0,9…0,93 отображает реальный процесс.

Определим энергию соударения грунта с поверхностью звена гусеницы:

, (5.14)

где mз – масса грунта, кг (mз = 40·10–5 кг);

– скорость падения грунта, м/с;

– скорость движения звена гусеницы, м/с.

Скорость падения грунта найдем из выражения:

, (5.15)

где g – ускорение свободного падения тела, м/с2;

t – время падения грунта, с.

, (5.16)

где h – высота падения грунта, м.

Из уравнения (5.16) определим время, за которое произойдет падение грунта:

. (5.17)

Произведя несложные преобразования, получим:

= , (5.18)

где – критическая скорость витания мелких частиц грунта, м/с (по табличным данным ≈10 м/с).

Скорость падения грунта, учитывая сопротивление воздуха, находящегося в рабочей зоне, не может превышать.

При t = 1 с энергия соударения грунта с поверхностью ковша будет равна мощности удара N (Е = N), которую определим по формуле:

, (5.19)

где Р – сила удара грунта о звено гусеницы, Н. <[Р], (5.20)

где [Р] – допустимая сила удара грунта о звено гусеницы, Н.

Скорость движения звена гусеницы движителя должна быть такой, чтобы выполнялось условие Р < [Р] – это в полной мере обеспечит технику безопасности при эксплуатации нами разработанной новой конструкции гусеничного движителя для трактора тягового класса 40 кН.

5.4 Меры безопасности по защите окружающей среды в ЧП СПФ «Агро» отделение Штормово

На основании проведенного анализа в ЧП СПФ «Агро» отделение Штормово можно указать следующее. Имеется служба экологии (инженер-эколог, должность введена с 1 января 2007 года). Служба экологии занимается реализацией мероприятий по учету и плановой утилизации особоопасных списанных материалов и веществ которые используются в ЧП СПФ «Агро» отделение Штормово [4…8].

На конец 2008 года по результатам хозяйственной деятельности были получены следующие промышленные отходы: лампа люминесцентная отработанная 25 шт./год; фильтры смешанные (масляные и топливные) 312 шт./год; отходы масел технических 2,88 т/год; ветошь промасленная отработанная 0,53 т/год; шлам маслоуловителя по отстою 2,5 т/год; тара отработанная металлическая и списанная сельскохозяйственная техника (трактор ЮМЗ-6КЛ 1982 года выпуска (1 шт.), сеялки СПЧ-6 1978 года выпуска (2 шт.), прицепы 2ПТС-4 (4 шт.), культиваторы КПС-4 (4 шт.), борона дисковая БДТ-7 (1 шт.)) 10,35 т/год; шины автомобильные и тракторные отработанные 1,25 т/год; аккумуляторы в количестве 23 шт.; твердые бытовые отходы 204,3 т/год (полова, подстилка и т.д.).

Заключены договора на утилизацию этих видов отходов с МЧП «Очаг» (люминесцентные лампы), ОАО «Новоайдарвторресурсы». На данный момент не решена проблема по утилизации моечного шлака.

Постоянно происходит насаждение молодых деревьев и кустарников.

Хранение нефтепродуктов на территории в ЧП СПФ «Агро» отделение Штормово не производится. Дозаправка ГСМ производится на автозаправочных станциях ОАО «Новоайдар-Восточные ресурсы». Использование сильнодействующих ядов (гербициды, инсектициды, пестициды и фунгициды), удобрений (азотно-фосфорно-калийных) производится по договору с агрофирмой «Нибулон» и их завоз осуществляется по мере применения на полях при обработке посевов сельскохозяйственных культур в соответствии установленным нормам при контроле инженера-эколога и инженера по охране труда (хранение не ведётся).

В распоряжении ЧП СПФ «Агро» отделение Штормово есть 5026 гектаров земель сельскохозяйственного назначения, из них пашня составляет 4360 гектаров, сенокосы – 27 гектаров, пастбища – 639 гектаров.

На территории ЧП СПФ «Агро» отделение Штормово находятся две фермы для крупного рогатого скота с общим поголовьем 331 голова и свиней с поголовьем 249 голов. Хранение силоса, сенажа, грубых кормов, минеральных и биодобавок для вскармливания животных осуществляется надлежащим образом и с соответствии следующей нормативно-законодательной базы [4…8].