Анализ основных технологических операций

Профессия тракториста-машиниста сельскохозяйственного производства (механизатора) в настоящее время, несмотря на численное сокращение работающих и парка машин, является одной из основных и наиболее массовых в сельскохозяйственном производстве.

Проведенные исследования по гигиенической оценке условии труда и расчет риска для работающих (в соответствии с Методическими рекоменда­циями № 2001/73 от 16.04.2001 г.) при примене­нии более 300 препаратов, в том числе гербицидов, инсектицидов, фунгицидов, показали, что при всех способах технологического применения пес­тицидов риск комплексного поступления их в ор­ганизм определяется главным образом экспозици­ей на коже. При механизированной обработке по­левых, садовых культур и работе в теплицах риск при кожном пути поступления в организм пести­цидов в 3,3; 4,7 и 1,5 раза соответственно выше, чем при ингаляции. В меньшей степени это раз­личие было заметным при предпосевной обработ­ке семян и опрыскивании растений с помощью ранцевого опрыскивателя, главным образом в лич­ных подсобных хозяйствах (ЛПХ).

Опрыскивание - нанесение на растение пестицидов в виде растворов эмульсий и суспензий. Этот метод более экономичный, так как капли препарата лучше задерживаются на частях растений, прилегают к ним и меньше уносятся ветром.

Перед началом работ по опрыскиванию и опыливанию проводится ряд подготовительных операций: вскрытие тары, отвешивание, отливание препаратов, приготовление рабочих растворов, заправка аппаратуры.

Опрыскивание – наиболее распространенный способ внесения пестицидов. Оно производится вентиляторным и штанговым опрыскивателями. В отдельных хозяйствах при опрыскивании используются тракторы без кабин или с кабинами, не отвечающие гигиеническим требованиям.

Кабины тракторов недостаточно герметичны и, как правило, не оснащены кондиционерами. Температура воздуха в кабине примерно на 10 ⁰С выше температуры окружающего воздуха, в некоторых случаях достигает 42⁰С и более. Между тем известно, что поступление веществ через кожу значительно усиливается при температуре воздуха выше 35⁰С и влажности выше 60%.

Одной из особенностей агропромышленного производства, обусловленной спецификой производственного процесса, и в частности сельского хозяйства, являются неблагоприятные метеорологические условия, которые изменяются в широких пределах в зависимости от климатических особенностей конкретного района и времени года. Наиболее интенсивно пестициды применяются в теплое время года. Так, например, во время летних сельскохозяйственных работ, проводимых в центральных районах страны, температура воздуха в кабинах тракторов может достигать 35 – 45⁰С, а температура воздуха в тепли­цах составляет 25...29⁰С. В южных районах более 50⁰С, в то же время на операциях по протравливанию зерна, которое осуществляется на 2 – 3 месяца до сева и в условиях большинства районов России проводится в январе-феврале месяцах, возможно понижение температуры до – 20 – 30 ⁰С. Высокая влажность воздуха, отмечаемая в ранние утренние часы порядка 80 – 100 %, может снижаться днем до 40 – 60% и вновь повышаться вечером до 50 – 80 %. Скорость ветра может достигать 6 – 12 м/с.

Из условий внешней среды на токсичность вредных веществ температура оказывает наибольшее влияние. Под ее воздействием может изменяться как активность самого вещества, так и реакция организма работающего. С повышением температуры увеличиваются потери пестицидов с обработанной поверхности, но одновременно токсичность его может повышаться, например, в результате образования более токсичных веществ. В то же время в условиях оптимальной температуры организм становится более чувствительным к яду, так как усиливаются процессы обмена веществ.

В этих условиях адаптационный механизм человека к химическим факторам производственной среды является недостаточным и создается опасность развития интоксикации и профзаболеваний.

От создания разрозненных машин ученые и машиностроители переходят к разработке взаимосвязанных комплексов и сложных многооперационных самоходных машин. Сложность обслуживания машин и управления ими, интенсификация рабочих процессов не только изменяют условия труда, но и предъявляют повышенные требования к человеку, управляющему машиной. Кроме того, из-за несовершенства эксплуатируемой сельскохозяйственной техники по большинству параметров, определяющих состояние условий труда, ее не только морального, но и физического износа механизаторы подвергаются воздействию комплекса неблагоприятных производственных факторов, среди которых определяющими являются низкочастотная общая и среднечастотная локальная вибрация, вынужденная рабочая поза со значительным физическим и статическим мышечным напряжением на фоне неблагоприятного микроклимата, повышенные уровни запыленности и шума.

На многих тракторах и самоходных сельскохозяйственных машинах система органов управления не соответствует эргономическим требованиям. Наиболее часто не соответствуют требованиям стандартов высота расположения рычагов управления над уровнем подушки сиденья, расстояние от плоскости симметрии сиденья до педалей, от нижней точки штурвала до подушки сиденья и от рычагов управления до сиденья. Эти показатели обычно занижены. Длина хода педалей, высота их над уровнем пола, величина рабочего хода рукояток рычагов поворота и т.д. превышают допустимые величины. Эти недостатки снижают эффективность и рациональность рабочих движений, вынуждают делать лишние движения, наклоняться при пользовании органами управления или включать педали согнутой в коленном суставе ногой, что повышает энергозатраты и трудоемкость обслуживания машин.

Не на всех машинах унифицирована система органов управления. Так, на ряде серийно выпускаемых в странах СНГ комбайнов и других машинах педали управления движением машины вперед и назад расположены на том месте, где на автомобилях и тракторах находится педаль тормоза. Ввиду того, что в период полевых работ механизаторам приходится последовательно в соответствии с циклом полевых работ менять трактор на зерно-, силосо- или кукурузоуборочный комбайн, этот конструктивный недостаток усложняет освоение машин.

Рабочая поза механизаторов на тракторах в основном рациональная. Однако в некоторых случаях, например, при выполнении работ, требующих высокой точности вождения, при неправильной регулировке положения сиденья в зависимости от роста или при неправильном выборе ориентира движения механизатор занимает вынужденную, без возможности смены положения рабочую позу, характеризующуюся статическим напряжением.

Рисунок 1.6. - Рабочие позы механизатора в положении «сидя»

Современная сельскохозяйственная техника используется круглый год практически во всех почвенно-климатических зонах страны при температурах от +40 до -30°С и более низких. Естественно, без надлежащей защиты металлическая кабина может стать мощным источником тепла или холода.

В течение сезона полевых работ дискомфортные микроклиматические условия на рабочих местах в общей сложности составляют на весенних полевых работах 5-12%, летних - 53-76 и осенних -12-22% рабочего времени.

В период летних полевых работ температура воздуха в кабинах, оборудованных для нормализации микроклимата только вентиляцией без применения средств тепловой защиты, может превышать наружную на 8-19°С, а температура поверхностей достигать 40-53°С. Время работы в условиях теплового дискомфорта в наиболее жаркий период равно 6-7 ч за рабочий день. Большую часть рабочего времени механизаторы для снижения температуры воздуха в кабинах вынуждены открывать окна и двери, а это увеличивает загрязненность воздуха в рабочей зоне.

Колебания дермальных экспозиций были в пределах 0,01...17,4 мкг/100 см2 при заправ­ке и 0,07...54,2 мкг/100 см2 при опрыскивании. На кожных покровах пестициды определялись более, чем в 70 % случаев, причем средний уровень за­грязнен™, кожи рук был достоверно выше, чем других участков кожи (табл. 2).

Таблица 1.2. - Загрязнение пестицидами отдельных участков кожи трактористов при выполнении основных технологических операций

Участки кожи	Содержание действующего вещества, мкг/100 см2
Заправка	Опрыскивание
Лоб Шея Кисти рук Грудь Предплечье	0,40 ± 0,083 0,36 ± 0,09 2,34 ± 0,26 0,33 ± 0,1 0,36 ± 0,08	0,63 ± 0,14 0,25 ± 1,1 2,62 ± 0,42 0,61 ± 0,21 0,76 ± 0,22

Выполнение операций, сопровождаемых пылеобразованием (приготовление рабочих раство­ров из твердых препаративных форм, загрузка сеялок протравленным зерном, погрузка/разгрузка).

Для разработки спецодежды для механизатора были установлены места наибольших загрязнений пестицидами отдельных участков тела человека, показанные на рисунке в виде точек.

---------ЛОБ

----------ШЕЯ

---------ГРУДЬ

----------ПРЕДПЛЕЧЬЕ

------------КИСТИ РУК

Рисунок 1.7.- Распределение участков загрязнения пестицидами механизатора при характерных технологических операциях

В качестве основополагающих выбраны две технологические операции: заправка трактора пестицидами и опрыскивание. Концентрация пестицидов в рабочей зоне в процессе заправки был в пределах 0,01…17,4мкг/100см2 и 0,07…54,2 мкг/100см2 при опрыскивании. На кожных покровах пестициды определялись более чем в 70 % случаев, причем средний уровень загрязнения кожи рук был достоверно выше, чем других участков кожи. Диаграмма (см. рис.1.8) наглядно свидетельствуют, что загрязнение пестицидами участков кожи при заправке трактора выше, чем при непосредственной обработке зерновых и овощных культур при опрыскивании на одних и тех же участках тела.

Рисунок 1.8. - Распределение концентрации пестицидов в рабочей зоне в процессе заправки и опрыскивания

Исследования, которые уже проводились в отношении защиты кожных покровов при работе с вредными веществами, ограничены, главным образом, разработкой и конструированием пылезащитной одежды, изолирующих костюмов и спецодежды из нетканых материалов, которые в современных условиях не может позволить ни одно сельхозпредприятие, т.к. это одежда разового использования и экономически пока не целесообразна.

На тракторах применяется комплекс мер по тепловой защите рабочего места механизатора. Поверхности кабин окрашиваются в светлые тона, экранируются и теплоизолируются микропористыми веществами, мастиками, картоном, что уменьшает теплопоступление от солнечной радиации. Для защиты от тепла, выделяемого двигателем и трансмиссией, кабины покрывают рифленым резиновым ковриком с подложкой из малотеплопроводного материала. Кабины оборудуются испарительными кондиционерами, а вместо обычных стекол применяются тонированные, которые задерживают часть теплового спектра солнечной радиации.

Используемые на тракторах отопители позволяют поддерживать температуру воздуха в кабинах 14-20°С при температуре наружного воздуха до -20°С.

Из недостатков используемых конструкций необходимо отметить отсутствие возможности плавной регулировки температуры воздуха в кабине, а также большой перепад температуры в кабине по высоте (до 10°), так как теплый воздух подается в верхнюю часть кабины.

Таким образом, механизатору АПК следует эксплуатировать такой вид спецодежды, чтобы ему было комфортно и в то же время удобно работать в соответствующих условиях (в кабине трактора при орошении полей пестицидами). Немаловажно то, что исследуемый специальный костюм выполнял защитные функции, так как работа в основном связана с использованием таких вредных для человека веществ, как пестициды.

При разработке конструкции специальной одежды необходимо учитывать несколько факторов: 1. Характерные движения работающего (правильно распределить припуски на свободное облегание спины, проймы и переда.) 2. Условия труда (наиболее характерные технологические операции механизатора) При обработке почв и посеве основными технологическими операциями являются:

- дискование стерни;

- вспашка с боронованием;

- предпосевная культивация в двух направлениях;

- загрузка семян и гранулированных удобрений в почву;

- растаривание, измельчение, смешивание и погрузка удобрений;

- смешивание и погрузка минеральных удобрений в разбрасыватели, стационарные и мобильные транспортные средства;

- самозагрузка (для жидких органических удобрений), транспортировка и внесение удобрений поверхностно;

- транспортировка семян и минеральных удобрений с загрузкой сеялок;

- посев с одновременным внесением гранулированных удобрений;

Исходя из выше изложенного, для выполнения перечисленных технологических операций, выделяем основные позы и характерные движения оператора машинного оборудования, которые представлены на (рис.1.9).

а) б) в) г)

Рисунок 1.9 - Схемы основных характерных рабочих движений и поз оператора машинного оборудования.

а) – ходьба, б) – в положении сидя (например за рулем транспортного средства), в) – наклон, г) – приседание.

Удобство комбинезона в динамике зависит в первую очередь от ширины штанин на уровне коленей. В основном оно определяется свободой необходимого перемещения штанин вверх-вниз вдоль ноги при ходьбе (рис.1.9,а), подъеме в кабину трактора (комбайна), приседании до плоскости сидения (рис.1.9,б), наклонах и глубоких приседаниях при экстренных ремонтах техники или очистке агрегата (рис.1.9 в, г).

Рисунок 1.10 – Рабочие позы механизатора при подъеме в кабину трактора

Анализ характерных движений показал, что необходимо обратить особое внимание на разработку размеров отдельных участков комбинезона. Например, динамическое соответствие штанин комбинезона фигуре человека определяется степенью свободы подъема ноги до положения 90° в тазобедренном и коленном суставах. Это объясняется тем, что данный вид движения концентрирует в себе несколько основных, перечисленных ранее, дви­жений человека: ходьбу, подъем по ступеням и приседание до плоско­сти сидения, при ремонте или очистке агрегата до уровня колеса. При подъеме ноги, существенно увеличиваются размеры поверхности ноги. Наибольший прирост (динамический эффект до 17 %) наблюдается по косой линии от ягодичной точки – до центра ко­ленной чашечки по боковой и внутренней сторонам бедра.

При построении конструкции комбинезона необходимо учитывать прибавки на свободное об­легание для обеспечения свободы движения. Средняя ширина штанин внизу 20 - 22 см.

Анализ условий труда показал, что для рабочих занятых на работах в открытом грунте отмечены 4 основных характерных движений, при которых существенно меняются измерения на участках фигуры. Основные изменения размеров туловища отмечаются при отведении рук, наклоне туловища вперед. Изменения поперечных размеров происходят по линии груди и на 2- 4см выше уровня груди, причем в области спины больше, чем со стороны груди. Поперечные размеры выше и ниже линии груди (обхват талии, диаметр плеч и др.) изменяются незначительно. Подъем и вытягивание рук вперед приводит к значительному увеличению ширины спины до 30 %, что составляет около 10-12 см, длина ноги при сгибании в тазобедренном и коленном суставе увеличивается на 8% что составляет около 3 см.