- •Введение
- •Часть 1. Безопасность труда на производстве Раздел 1. Организационные основы безопасности труда Глава 1. Основы управления безопасностью труда 1.1. Общие сведения
- •1.2. Расчет численности службы охраны труда на предприятии
- •1.3. Организация профессионального отбора
- •1.5. Оценка состояния безопасности труда
- •1.6. Паспортизация санитарно-бытовых помещений
- •1.7. Расчет экономических последствий травматизма
- •1.7.1. Травма с временной утратой трудоспособности
- •1.7.2. Травма с возможным инвалидным исходом
- •1.7.3. Травма с летальным исходом
- •1.8. Расчет доплат за вредные и тяжелые условия труда
- •1.9. Расчет экономической эффективности мероприятий по охране труда
- •Раздел 2. Производственная санитария
- •Глава 2. Отопление производственных помещений
- •2.1. Общие сведения
- •2.2. Классификация систем отопления
- •2.3. Расчет водяного (правового) отопления
- •2.4. Упрощенный расчет водяного (парового) отопления
- •2.5. Расчет калориферного отопления
- •Глава 3. Вентиляция производственных помещений 3.1 Общие сведения
- •3.2. Классификация систем вентиляция
- •3.3. Расчет вентиляции по коэффициенту кратности воздухообмена
- •3.5. Расчет вентиляции для удаления избытков тепла
- •3.6. Расчет вентиляции для удаления избытков влаги
- •3.7. Расчет естественной вентиляции
- •3.8. Расчёт местной вентиляции
- •3.9. Расчёт механической общеобменной вентиляции
- •Глава 4. Производственное освещение 4.1. Общие сведения
- •4.3. Расчет естественного освещения по световому коэффициенту
- •4.4. Расчёт естественного бокового освещения по минимальному коэффициенту естественной освещённости
- •4.5. Расчёт естественного верхнего освещения по минимальному коэффициенту естественной освещённости
- •4.6. Расчет искусственного освещения лампами накаливания методом светового потока
- •4.7. Расчет искусственного освещения люминесцентными лампами методом светового потока
- •4.8. Расчет искусственного освещения методом удельной мощности
- •Глава 5. Электромагнитные излучения 5.1. Общие сведения
- •5.2. Нормирование электромагнитных излучений
- •5.3. Основные характеристики электромагнитных излучений
- •5.4. Расчет технических средств защиты от тепловых излучений
- •Глава 6. Производственный шум 6.1. Общие сведения
- •6.2. Классификация и основные характеристики шума
- •6.3. Расчет суммарного уровня шума
- •6.4. Расчет требуемого снижения шума
- •6.5. Звукопоглощение
- •6.6. Звукоизоляция
- •6.7. Расчет глушителей шума
- •Глава 7. Производственная вибрация 7.1. Общие сведения
- •7.2. Классификация и основные характеристики вибрации
- •7.3. Виброизоляция
- •7.4. Расчет резиновых виброизоляторов
- •7.5. Расчет пружинных изоляторов
- •7.6. Расчет виброгасяших оснований
- •7.7. Вибропоглощение
- •Раздел 3. Безопасность технических систем
- •Глава 8. Основы электробезопасности
- •8.1. Общие сведения
- •8.2. Расчет тока через человека при однофазном включении в сеть
- •8.3. Расчет тока через человека при двухфазное включение в сеть
- •8.4. Расчет тока через человека при включении в сеть в аварийном режиме
- •8.5. Расчет тока через человека при включении под напряжение шага
- •8.8. Расчет напряжения прикосновения
- •8.7.2. Расчет защитного зануления
- •8.7.3. Расчет и выбор плавких вставок
- •Глава 9. Защита от атмосферного электричества 9.1. Основные характеристики грозовой деятельности
- •9.2. Классификация здании и сооружении ни по устройства молниезащиты
- •9.3. Зоны защиты молниеотводов
- •9.4. Расчет одиночного стержневого молниеотвода
- •9.6. Двойной стержневой молниеотвод разной высоты
- •9.7. Многократный стержневой молниеотвод
- •9.8. Одиночный тросовый молниеотвод
- •9.9. Расчет молниезащиты при установке молниеотвода на объекте защиты
- •Глава 10. Обеспечение безопасности транспортных работ
- •10.1. Общие сведения
- •10.2. Требования к проездам, помещениям и площадкам для размещения машин
- •10.3. Устойчивость мобильных машин к опрокидыванию
- •10.4. Расчет тормозного пути мобильной машины
- •Глава 11. Обеспечение безопасности при эксплуатации грузоподъемных машин и механизмов
- •11.1. Общие сведения
- •11.2. Техническое освидетельствование грузоподъемных машин
- •11.3. Определение опасной зоны грузоподъемных машин
- •Раздел 4. Взрывопожарная безопасность
- •Глава 12. Очаг поражения при пожаре
- •12.1. Общие сведения
- •12.2. Факторы, определяющие пожарную опаность
- •12.3. Оценка пожарной обстановки
- •12.4. Расчет средств пожаротушения
- •12.5. Противопожарное водоснабжение
- •12.6. Определение категории взрывопожарной опасности производств
- •12.7. Расчет параметров эвакуации людей и животных
- •Глава 13. Очаг поражения при взрыве 13.1. Общие сведения
- •13.2. Взрыв топливовоздушных, газовоздушных смесей
- •13.3. Взрыв пылевоздушных смесей
- •105 Па. Объем котла равен 320 м3.
- •Часть 2. Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях
- •Раздел 5. Природные опасности и стихийные бедствия Глава 14. Природные опасности
- •14.1. Общие сведения
- •14.2. Природные пожары
- •14.3. Очаг поражения при природных пожарах
- •Глава 15. Стихийные бедствия 15.1. Общие сведения
- •15.2. Стихийные бедствия в литосфере
- •15.3. Очаг поражения при землетрясении
- •15.4. Стихийные бедствия в атмосфере
- •15.5. Очаг поражения при ураганах
- •15.6. Стихийные бедствия в гидросфере
- •15.7. Очаги поражения стихийных бедствий в гидросфере
- •Раздел 6. Очаги поражения при применении оружия Глава 16. Современные средства поражения 16.1. Общие сведения
- •16.2. Очаг поражения при взрыве взрывчатых веществ
- •Глава 17. Очаг ядерного поражения
- •17.1. Общие сведения
- •17.3. Поражающее действие светового излучения
- •17.4. Радиоактивное заражение местности
- •17.5. Поражающее действие электромагнитного импульса
- •Глава 18. Очаг химического поражения 18.1. Общие сведения
- •18.2. Оценка обстановки в очаге химического поражения
- •Глава 19. Очаг бактериального поражения 19.1. Общие сведения
- •19.2. Оценка обстановки в очаге бактериологического поражения
- •Раздел 7. Техногенные аварии и катастрофы
- •Глава 20. Аварии на радиационно-опасных объектах
- •20.1. Общие сведения
- •20.2. Оценка радиационной обстановки после аварии на роо
- •Глава 21. Аварии на химически опасных объектах 21.1. Общие сведения
- •21.2. Методика оценки химической обстановки при авариях на хоо
- •21.3. Прогнозирование химической обстановки
- •Глава 22. Гидродинамические аварии 22.1. Общие сведения
- •22.2. Методика оценки воздействия гидродинамических аварий
- •Раздел 8. Защита населения и повышение устойчивости объекта при чрезвычайных ситуациях
- •Глава 23. Защита населения в чрезвычайных ситуациях 23.1. Оповещение, эвакуация и рассредоточение
- •23.2. Защитные сооружения
- •23.3. Режимы защиты населения
- •23.4. Специальная обработка
- •Глава 24. Повышение устойчивости объектов к чрезвычайным ситуациям
- •24.1. Общие сведения
- •24.2. Методика оценки устойчивости отраслей экономики
- •24.3. Методика оценки устойчивости персонала
- •Глава 25. Количественная оценка опасностей 25.1. Понятие о риске. Расчет риска
- •25.2. Вероятностный расчёт чрезвычайного происшествия
- •25.3. Методика расчета средств безопасности
10.3. Устойчивость мобильных машин к опрокидыванию
Устойчивость мобильной машины - это способность сохранять им заданное положение или движение без опрокидывания, сползания и заноса.
Потеря устойчивости происходит при передвижении с недопустимым поперечным или продольным уклоном, под воздействием центробежных сил и других возмущающих сил на поворотах и при заносах.
Обеспечение надежной поперечной и продольной устойчивости тракторов, особенно колесных, является важнейшим условием их безаварийной и безопасной работы. Добиться ее можно различными путями.
Поперечная устойчивость трактора обеспечивается в том случае, если
удерживающий момент силы G—cosa будет больше опрокидывающего момента силы G h4sma, т. е. [35]
G-hn -sma<G — cosa, (10.6)
где G - вес трактора, агрегата, Н; hu - высота центра тяжести, м; В - ширина колеи трактора, м; а - статический угол поперечного наклона пути, град (рис. 10.3);
244
Рис. 10.3. Схема составляющих сил массы трактора на уклоне Трактор будет в состоянии устойчивости при соблюдении условия [11]
В В
tg< или а< arete—
ч
2\ & 2Л
(10.7)
Поперечная устойчивость возрастает с увеличением ширины колеи колес и уменьшением высоты центра тяжести.
Предельные углы наклона, при котором машина стоит, не опрокидываясь и не сползая, в зависимости от ширины колеи колес равны: для тракторов с четырьмя колесами а = 40 - 50°; для тракторов трехколесного типа а = 30 - 35°; для грузовых автомобилей а = 35°; для легковых автомобиле а > 45°.
Статический угол поперечного уклона, при котором может произойти сползание трактора или автомобиля, может быть определен из выражения
tga =
(10.8)
где ср- коэффициент сцепления движителей с почвой (табл. 10.1, 10.2).
Поперечная устойчивость трактора уменьшается при его работе с навесным орудием в транспортном положении, особенно при недостаточной жесткости механизма навески и чрезмерном раскачивании навесной машины, а также при работе с прицепом.
Таблица 10.1 - Коэффициенты сопротивления качению (f) и коэффициенты сцепления (ср) движителей тракторов с почвой
Тип пути |
Тракторы на пневматических шинах |
Гусеничные тракторы | |||||||
J |
f |
|
|
|
/ |
ч |
| ||
Грунтовая сухая дорога |
0,03. |
.0,05 |
0,6.. |
.0 |
8 |
0,05...0,07 |
0,9.. |
1Д | |
Целина, плотная залежь |
0,05. |
,07 |
0.7.. |
.0 |
9 |
0,06...0,07 |
1,0.. |
,2 | |
Залежь 2 - 3-летняя, скошенный луг |
0,06. |
.0,08 |
0,6.. |
.0 |
8 |
0,06...0,07 |
0,9.. |
•1,1 | |
Стерня |
0,08. |
.0,10 |
0,6.. |
.0 |
8 |
0,06...0,08 |
0,8.. |
.1,0 | |
Вспаханное поле |
0,12. |
.0,18 |
0,5.. |
0 |
,7 |
0,08...0,10 |
0,6.. |
.0,8 | |
Поле, подготовленное под посев |
0,16. |
.0,18 |
0,4.. |
.0 |
6 |
0,9...0,12 |
0,6.. |
.0,7 | |
Болотно-торфяная целина |
|
|
- |
|
|
0,11...0,14 |
0,4.. |
.0,6 | |
Укатанная снежная дорога |
0,03. |
.0,04 |
0,3. |
0, |
4 |
0,06...0,07 |
0,5. |
0,7 |
245
Таблица 10.2 - Коэффициенты сопротивления качению (f) и коэффициенты сцепления (ср) шин автомобилей с почвой
Тип пути |
/ |
<Р |
Асфальтированное шоссе |
0,015...0,020 |
0,60...0,75 |
Гравийно-щебеночная дорога |
0,020...0,030 |
0,50...0,65 |
Булыжная мостовая |
0,025...0,035 |
0,40...0,50 |
Сухая грунтовая дорога |
0,030...0,050 |
0,50...0,70 |
Грунтовая дорога после дождя |
0,050...0,150 |
0,35...0,50 |
Песок |
0,100... 0,300 |
0,65...0,75 |
Укатанная снежная дорога |
0,030...0,040 |
0,30...0,35 |
Поперечная устойчивость снижается также от толчков колес о выемки, выбоины, кочки и другие неровности пути, при сплющивании скатов, проседании фунта и т. д. Поэтому угол, определяющий динамическую устойчивость меньше угла статической устойчивости
ад = (0,4.0,6) а
(10.9)
Поперечное опрокидывание и скольжение могут произойти при движении трактора на повороте под воздействием центробежных сил.
Устойчивость против опрокидывания трактора на повороте, учитывающая влияние центробежной силы масс трактора при движении по кривой на горизонтальном участке дороги, называется динамической устойчивостью.
Оценкой устойчивости на повороте является критическая скорость, которая должна быть выше транспортной скорости трактора для минимальных закруглений дорог. Рассмотрим случай, когда путь передвижения не имеет поперечного уклона, движение равномерное и угол поворота постоянный. При повороте центробежная сила, которая может вызвать опрокидывание или занос, определится по формуле
Рц=^- (Ю.10)
где 3 - скорость движения трактора, м/с; g — ускорение силы тяжести, м/c R - радиус поворота, м.
С увеличением скорости и уменьшением радиуса поворота опасность опрокидывания увеличивается. Начало опрокидывания определяют из равенства моментов около ребер опор колес
(10.11)
Отсюда определяют критическую скорость, при которой будет опрокидываться трактор при данном радиусе кривизны поворота
246
з =
кр
4
(10.12)
где В - ширина колеи трактора, м; hH — высота центра тяжести, м.
Начало бокового скольжения может возникнуть, когда
Рц = Gq>'
(10.13)
где ср' - коэффициент сцепления движителей с почвой при скольжении (табл. 10.3).
Таблица 10.3 - Значения коэффициентов сцепления тракторных движителей с почвой при чистом качении (ср) и при скольжении (ср1)
Вид почвы или дороги |
Для колес с баллонами |
Для гусениц | ||
<Р |
|
<Р | ||
Асфальтированное шоссе сухое |
0,8...0.9 |
0,75 |
0,5...0,7 | |
Асфальтированное шоссе мокрое |
0,3...0,4 |
— |
— | |
Грунтовая сухая укатанная дорога |
0,7 |
0,65 |
0,6...1,1 | |
Грунтовая мокрая дорога |
0,53 |
0,4...0,5 |
— | |
Укатанная снежная дорога |
0,2...0,3 |
0,15 |
0,6:..0,8 | |
Обледенелая дорога |
0,1...0,3 |
0,07 |
0,6...20,4 |
Из формул (10.10) и (10.11) определяют скорость, при которой начнется боковое скольжение (занос)
^'-R-g (10.14)
Сопоставляя уравнения (12) и (14), определяют коэффициент сцепления
В
ч
(10.15)
,*.
в
ч
речному опрокидыванию. Но в этом случае, если поперечное скольжение резко прекращается при наезде трактора на препятствие (выступ, выемки и т. д.), возникает опасность опрокидывания.
Если же ср'> B то трактор на скорости опрокинется без скольжения.
ц
2/г,
Тракторы, работающие на пересеченной местности, оборудуют приспособлениями, сигнализирующими о предельных углах крена (креномерами) и обеспечивающими безопасность (рис. 10.4) [40].
247
а - креномер (1 - верхнее стекло со шкалой; 2 - сфера; 3 - стальной шарик; 4 - глицерин);
б — схема механизма выравнивания СШ-15Г (1 - насос; 2 - маятник; 5 -золотник;
6 - гидроцилиндр; 7 - клапан; 8 - шток; 9 - кулисный рычаг; 10 - параллелограмм;
11 - боковое колесо)
Рис. 10.4. Устройства, обеспечивающие безопасную работу на склонах
Увеличить поперечную устойчивость трактора, и тем самым обеспечить безопасные условия работы для тракториста, можно путем перестановки колес на более широкую колею (табл. 10.3).
Пример 10.1. Определите теоретическую скорость, при которой может произойти занос трактора при движении по ровной укатанной грунтовой дороге на повороте с радиусом закругления 10м, коэффициент бокового сцепления шин с фунтом 0,5.
Решение. Скорость, при которой может произойти занос, определим по формуле (10.14)
3 =
,8 = 7м,с(25 км/ч)
Вывод. Занос на повороте произойдет при скорости 25 км/ч.
Таблица 10.4 - Максимальная ширина колеи тракторов на транспортных работах
Марка трактора |
Колея, мм | |
передних колес |
задних колес | |
1 |
2 |
3 |
К-701 |
2115 |
2115 |
К-700 |
1910 |
1910 |
Т-150К |
1680; 1860 |
1680;1860 |
МТЗ-80, МТЗ-80Л |
1200-1800 |
1350-1800 |
МТЗ-82, МТЗ-82Л |
1200-1800 |
1350- 1800 |
ЮМЗ-6, ЮМЗ-6М |
1260-1800 |
1300-1800 |
МТЗ-50, МТЗ-52, МТЗ-52Л |
1200-1800 |
1200-1800 |
Т-40М |
1260-1815 |
1260-1815 |
Т-40АМ, Т-40АНМ |
1300-1845 |
1300-1845 |
Т-28ХЧ |
Одно колесо |
1800-2400 |
Т-16М |
1280-1800 |
1264-1750 |
Т-25А |
1200-1400 |
1100-1500 |
248
Пример 10.2. Определите теоретическую скорость, при которой может произойти опрокидывание трактора МТЗ-80 при движении на повороте дороги с радиусом 8м, при условии, что ширина колеи трактора 1,4м, а высота центра тяжести 1 м.
Решение. Теоретическую скорость опрокидывания найдем по формуле (10.12)
(27км/ч)
Вывод. Теоретическая скорость опрокидывания - 27 км/ч.
Продольная устойчивость трактора обеспечивается, если удерживающий момент силы Gacos/? будет больше опрокидывающего момента G-hw-sinfi, т.е.
G-hw-smfi<G-a-cosP 10.16)
где G - вес трактора, Н;
h - высота центра тяжести, м;
а - расстояние от задней оси трактора до вертикали, проходящей через центр тяжести, м;
Р - угол подъема, град (рис. 10.5).
Рис. 10.5. Схема для определения продольной устойчивости
При подъеме трактор будет находиться в состоянии устойчивости, если соблюдается условие
tgj3<— или /3<arctg— (10.17)
К \
На уклоне, подобно предыдущей зависимости, будем иметь
249
tgfr < ^- или 0г < arctg—^- (10.18)
К \
где L - база трактора, м; Р - угол уклона, град;
Продольная устойчивость возрастает с увеличением базы и уменьшением высоты центра тяжести.
Предельные углы продольной устойчивости для трактора «Беларусь» будут на подъеме 44°, на уклоне - около 52°. Если при подъеме производится резкое строгание с места, а при спуске - резкое торможение, то эти углы будут значительно меньше.