4Охрана труда и техника безопасности

     4.1 Анализ условий труда при прокладке кабеля

 

     4.1.1 Общие положения

     В процессе прокладки оптоволоконного  кабеля используется кабелеукладчик на базе трактора любой модификации. Трактор  оснащается дополнительными металлическим конструкциями необходимых для крепления катушки с оптическим кабелем. Масса катушки с кабелем максимальной длинны, которую можно намотать на катушку, составляет около 4000 кг, что отражается на устойчивости кабелеукладчика [46].

     Одной из достаточно частых причин несчастных случаев при эксплуатации грузоподъемных, колесных гусеничных строительных машин является потеря ими устойчивости – опрокидывание. Опрокидывание машин обычно происходит вследствие ряда неблагоприятных эксплуатационных факторов: увеличение поднимаемого груза до недопустимого веса, подъем примерзших к земле конструкций, значительные динамические нагрузки при неправильной эксплуатации, большая ветровая нагрузка, сверхнормативный наклон местности, просадка грунта и др.[46].

           В качестве основного показателя устойчивости машин принят коэффициент запаса устойчивости, представляющий собой отношения момента удерживающих сил относительно ребра опрокидывания к моменту опрокидывающих сил [46]: 

     М_уд / М_опр ³ К_у,                            (4.1) 

     где  М_уд - момент удерживающих сил относительно ребра опрокидывания, М_опр - моменту опрокидывающих сил.

     Этот  показатель позволяет оценить устойчивость машины при проектировании, исследовать  влияние на устойчивость различных  эксплуатационных факторов и обосновать требования техники безопасности.

     При обеспечении устойчивости различные  виды строительных машин имеют особенности, поэтому требования к коэффициенту запаса устойчивости и порядок нахождения его могут существенно отличаться [47]. 

     4.1.2 Расчет устойчивости колесных и гусеничных строительных машин 

     В соответствии с нормативами документом РД 50-233—81 для колесных и гусеничных машин определяют горизонтальную статическую  устойчивость с номинальным грузом, устойчивость на наклонной площадке и динамическую устойчивость [46].

     В качестве количественных показателей  устойчивости приняты: момент устойчивости, угол устойчивости, максимальная статическая  нагрузка на рабочее оборудование, момент и угол запаса устойчивости, а также угол крана (рисунок 1) [П.Ж.].

     Используемые  машины в качестве кабелеукладчиков являются трактора с следующими техническими характеристиками (таблица 4.1). 

Таблица 4.1- Технические  характеристики кабелеукладчика

 

     При продольном уклоне. Момент устойчивости равен произведению силы тяжести кабелеукладчика, приложенной в центре массы, на плечо её относительно ребра опрокидывания [46]: 

     М_уст = Q_п * l₀,                 (4.2) 

     где Q_п общий вес машины, Н.   

     Q_п = m * q,                           (4.3) 

     где  q - ускорение свободного падения равно 10 м/с² . 

     Q_п = 14000 * 10 = 140000 Н; 

     М_уст = 140000 * 1,25 = 175000 Н. 

     Статическую устойчивость наклонно установленной  машины характеризуют углом устойчивости, моментом и углом запаса устойчивости. За угол устойчивости принимают предельный наклон опорной площадки, на которой  может стоять машина не опрокидываясь [46]: 

     α_уст = arctg (h₀ / l₀ ),                (4.4) 

     где h₀ - расстояние центра тяжести машины от опорной площадки, м.  

     α_уст =  arctg (1,25/1) = 51⁰. 

     Момент  запаса устойчивости находят по формуле  [46]: 

     М_зап = М_уст cos α – Q_п sin α ,                        (4.5)  

     где α - угол наклона опорной площадки, на которой установлена машина, рассматривается предельный угол уклона α = α_уст = 51⁰, при уменьшении α, запас устойчивости устойчивости увеличивается [46]: 

     М_зап = 75000 * cos 51⁰ - 140000 * sin 51⁰ = 750 Н 

       Угол крана возникает вследствие деформации опорной площадки (грунта) и упругих опор машины. Его определяют по формуле: 

     α _кр = Q_п * cos α / (С₁ * В) - М_зап * ( С₁ + С₂ ) / ( В² * С₁ * С₂ ),                 (4.6) 

     где В величина, соответствующая базе ходовой части  машины при определении продольного крена и колес ходовой части поперечного крена, м; С₁ - жесткость опор машины или приведенная жесткость основания (грунта) и опор, находящихся со стороны ребра опрокидывания, Н/м; С₂ - жесткость опор машины или приведенная жесткость основания (грунта) и опор, внешних по отношению к оси опрокидывания, Н/м. Обычно принимают условию С₁ = С₂ = С[46].

     Условную  жесткость грунта в контакте с  гусеничным движителем находят по формуле: 

     С_гр = 2 * (b_гус * l_к * n_к ) / к ,               (4.7) 

     где b_гус – ширина гусениц; l_к – длина активного участка гусеницы под каждым опорным катком; n_к – число опорных катков на сторону, тогда [46]: 

     С_гр =2 * (0,35 * 0,5 * 5) / 0,4 * 10⁶ = 4,375 *10⁶ Н/м 

     За  длину активного участка гусеницы l_к принимают следующее количество шагов гусеничной цепи  t_зв (при t_зв = 2  к = 0,1…0,51 * 10^-6 м³/Н) (4.6): 

     α _кр = 140000 * cos 51 / 4,375 * 10⁶ * 3 – 2 * 750  / 4,375 * 10⁶ * 9 =  

= 0,006625   

     Этим 0,006625 углом можно пренебречь при расчетах угла запаса. Угол запаса устойчивости определяют разностью угла устойчивости, угла наклона опорной площадки и угла крена, рассмотрим случай для максимального угла наклона α = α_уст = 51⁰: 

     α _зап = arctg (( М_зап * cos α_уст )/( Q_п * h₀ * cos (α_уст – α ),            (4.8) 

     α _зап = arctg (( 750 * cos 51) / (140000 * 1 * cos ( 51 – 51) = 0,1917⁰  

     0,1917⁰ - данный угол очень мал его можно не учитывать.

     При поперечном наклоне (таблица 4.2) необходимо учитывать[46]: 

Таблица 4.2- При поперечном наклоне

 

     При поперечном наклоне расчеты по определению М_уст (4.2) принимает вид [46]:

     М_уст = 140000 * 1 = 140000 Н*м. 

     α_уст  согласно (4.4), с учетом значении с таблицы 4.2: 

     α_уст = arctg (1/1) =  45⁰, 

     М_зап определяем согласно (4.5.): 

     М_зап =140000 * cos 45 - 140000 * sin 45 = 0 

     Расчеты показывает что, запас устойчивости отсутствует, поэтому кабелеукладчик запрещается ставить под уклоном в 45⁰ и больше. Расчеты производились для случая с поднятым ножом [46].

     4.1.2 Освещение при ведения строительных работ

     Для уменьшения сроков укладки оптического кабеля в данном проекте работают три смены, что ведет к принятию мер для обеспечения благоприятных условий труда. Необходимо использовать освещение в темное время суток. Для этого необходимо чтоб осветительная установка передвигалась вместе с кабелеукладчиком, в таком случае осветительные прожекторы устанавливаются на самом тракторе. Необходимо рассчитать необходимую мощность каждого прожектора и количество прожекторов [47].

     В соответствии с ГОСТ 12.1.064 – 85 общее  равномерное рабочее освещение строительных площадок и участков должно быть не менее 30 лк [46].

     Принимаем систему общего освещения лампами  накаливания. Необходимый количество ламп рассчитывается по формуле (4.9) [46]: 

     Е_min = (F_л * N * η * γ)/(К_з * S * z) => 

     N = (Е_min * К_з * S * z)/( * F_л * η * γ),                           (4.9) 
 

где - Е_min, лм/м^{2 -} 30; освещаемая площадь S, м² - 9; коэффициент неравномерности освещения z-0,9; коэффициент затенения, примем равным γ-0.8-0.9; число ламп в помещении N; коэффициент использования ŋ;

     Условно рабочей поверхностью считается  горизонтальная плоскость Н_р = 2.7 м.

     Для создания необходимой равномерности  освещения, отношение расстояния между  лампами L к высоте их подвеса над  рабочей поверхностью Н_р должно составлять 1,4 –1,8 при размещении светильников параллельным рядом [48]: 

     λ = L/Н_р = 1.4,               (4.10) 

     тогда расстояние между прожекторами: 

     L=λ Н_р,                                                                                                       (4.11) 

     L =1.4 2.7 = 3,78 м 

     Для нахождения ŋ рассчитаем индекс помещения I по формуле (4.12): 

     I=A B/(Н_р (A+B)              (4.12) 

     тогда: 

     I=3 3/(2.7 (3+3))=1.03 

     принимаем Кз = 1,5 и из справочных данных находим ŋ=60% [49].

     По  формуле (4.9) рассчитаем необходимое количество светильников для обеспечения минимальной освещенности Е_мин , при использовании ламп накаливания со световым  потоком каждой лампы F_л = 645 лм: 

     N = (30 1.5 9 0,9)/(645 0.4 0.9) = 1,56 

     Для освещения хорошо подходят лампы  накаливания на 60 Вт со световым потоком в 645 лм [49]. 

     4.2 Анализ условий труда при эксплуатации линии связи 

     Аппаратура, система передачи данных, устанавливается в существующих помещениях, в ЛАЗ-х, либо в кроссовых залах. Для организаций благоприятных условий труда обслуживающего персонала необходимо, чтоб освещенность рабочего места соответствовало нормам. Для этого рассчитаем искусственную и естественную освещенность помещения [51]. 
 

     4.2.1 Расчет освещения в помещении 

     Естественное  освещение. По конструктивным особенностям естественное освещение подразделяется на боковое, осуществляемое через световые проемы в наружных стенах (окна); верхнее, осуществляемое через световые проемы в покрытии и фонари; и комбинированное – сочетание верхнего и естественного бокового освещения.