книги из ГПНТБ / Шпигель, А. Ю. Кабины управления грузоподъемных кранов (обзорная информация)

дами кабины грузоподъемных кранов не в полной мере отве­ чают современным требованиям научной организации труда, эргономики * и технической эстетики. В процессе исследова­ нии было установлено также, что, как правило, отечествен­ ные краны характеризуются высокими техническими пока­ зателями (грузоподъемностью, скоростью и т. П.). Однако имеется резерв повышения их производительности за счет улучшения условий работы крановщиков и эстетического оформления. Этот вывод был подтвержден результатами ис­

следований качественных показателей грузоподъемных кра­ пов, проведенных в 1972 и в 1974 гг. Было установлено, что недостаточное внимание к показателям технической эстетики и эргономики приводит к снижению производительности тру­ да, увеличению сроков обучения и врабатываемости обслу­ живающего персонала и т. д. Это в первую очередь относит­ ся к кабинам управления.

Во ВНИИПТМАШе разработаны требования научной ор­ ганизации труда, которые должны учитываться при разра­

ботке новых подъемно-транспортных машин. В дальнейшем

положения этих требований вошли в «Основные требования НОТ при проектировании предприятий, технологических про­ цессов и оборудования в тяжелом энергетическом и транс­ портном машиностроении». Требования утверждены и вве­ дены в действие с 1971 г.

Рациональные эргономические показатели при конструи­ ровании кранов обеспечиваются выполнением следующих требований:

а) максимальная механизация и автоматизация погру­ зочно-разгрузочных работ, исключающая затраты тяжелого физического труда;

б) учет антропометрических и психофизиологических осо­ бенностей человека;

в) комплексное решение вопросов техники безопасности,

санитарии, гигиены и технической эстетики.

Целью проведенных эргономических исследований яви­ лось изучение реальных и создание оптимальных условий ра­

боты для человека, управляющего машиной. Для крановщи­ ка грузоподъемного крана эти условия должны быть созда­ ны прежде всего на его рабочем месте в кабине.

Исследованиями установлено, что нагрузка человека, ра­ ботающего на машине, оцениваемая, например, по затратам калорий в минуту, во многих случаях выше, чем при тяже­ лой физической работе. Обслуживание современной машины связано с появлением новых видов нагрузок на человека,

* Эргономика — наука, занимающаяся изучением антропометрических, биомеханических и психофизиологических особенностей человека с целью создания оптимальных условий труда в соответствии с этими особен­ ностями.

2

действию которых при ручном труде он либо совсем не под­ вергался, либо подвергался в весьма малой степени. Поэто­ му машины должны быть сконструированы так, чтобы они способствовали правильному использованию сил человека.

Применительно к объектам тяжелого машиностроения вопросы эргономики, исходя из последних достижений этой науки в СССР и за рубежом, разработаны Уральским фи­

лиалом ВНИИТЭ.

Основным методом определения качества кабины с точки

зрения ее соответствия требованиям научной организации труда является научно обоснованная экспертиза условий

труда крановщика и художественно-конструкторского реше­ ния кабины кранов.

Ниже приводится перечень основных показателей, кото­ рых необходимо придерживаться при исследованиях и раз­ работке кабин крановщиков. Эти требования в известной ме­ ре определяют степень соответствия рабочего места услови­ ям научной организации труда.

Условия рабочей среды в кабине: термовлажностный ре­ жим; запыленность; загазованность; освещенность; толчки,

колебания, вибрация; шум.

Функционально-конструктивная целесообразность худо­ жественного решения кабины: обзор из кабины; интерьер ка­ бины; гармоничность формы.

Функционально-конструктивная целесообразность реше­

ния пульта управления: удобство расположения; расположе­ ние органов управления в оптимальной рабочей зоне; усилия, прилагаемые к рычагам; величина перемещений рычагов; со­

вместимость движений рукояток и рабочего органа машины; соответствие конструкции кресла антропометрическим харак­

теристикам крановщика, возможность регулировок в гори­ зонтальной и вертикальной плоскостях; художественное ре­ шение пульта управления.

В данном обзоре анализируются современные конструк­

ции и оборудование кабин мостовых и частично козловых

кранов с позиций новейших достижений НОТ.

Конструкции кабин

■ В процессе изучения конструкций кабин была использо­ вана следующая их классификация:

по типам кранов: мостовые; козловые (в том числе мос­ товые перегружатели); портальные; специальные;

по месту установки на кране: в торце моста (справа или

тические условия; на открытом воздухе; средний температур­

3

ный режим; тяжелый температурный режим; весьма тяже­ лый температурный режим; большая запылённость воздуха; наличие вредных примесей в воздухе;

по конструкции: открытые; закрытые; по размещению приборов управления: с. комбинирован­

ным пультом управления и рациональным размещением кресла и приборов управления; с независимым размещением приборов управления.

Рассматривая схемы конструкции типов кабин (рис. 1), можно выделить два наиболее характерных типа: кабины от­ крытые и кабины закрытые.

□

Рис. 1. Сравнительные схемы конструкции типов кабин мостовых кранов:

а—ВНИИПТМАШ. Кабина закрытая. Кабина открытая; б—Узловский машзавод. Кабина открытая; в—Ленинградский завод ПТО им. Кирова. Каби­

Ташкентский завод «Подъемник». Кабина закрытая. Кабина открытая; з — Завод «Сибтяжмаш». Кабина закрытая; и — фирма «ASEA», Италия. Каби­

Наиболее характерными типами открытых кабин являют­ ся кабины Бурейского механического завода и Комсомоль-

ского-на:Амуре завода подъемно-транспортного оборудова­ ния (ПТО) (рис. 1,д, е).

4

ти изделия, его формы должны подчиняться главному, а не выглядеть обособленно. Это особенно относится к изделиям, имеющим пространственную конструкцию. Такими изделия­ ми являются краны. Соподчпнепность частей формы прояв­ ляется также в едином характере всех се элементов. Кроме

также композиционную выразительность формы, соразмер­ ность и гармоничность пропорций элементов кабины. Эти

соображения касаются только внешнего вида кабин.

Самое большое внимание при рассмотрении и сравнении известных конструкций было уделено вопросам эргономики.

К сожалению, не у всех рассмотренных ниже конструкций удалось в полной мере выявить и оценить основные эргоно­ мические качества.

Рассмотрение перечисленных в настоящем обзоре конст­ рукций кабин показывает, что в настоящее время практичес­ ки каждый завод, изготовляющий краны, оснащает их каби­ нами собственной конструкции.

Наиболее распространенные конструкции кабин кранов зарубежных фирм представлены на рис. 2.

Кабина (рис. 2,а) с ограждением типа перил, неостеклен­ ная. У этой кабины большая площадь пола, что неблагопри­ ятно сказывается на обзорности. Отсутствие остекления в

с

к

fi п

Рис. 2. Основные типы открытых, закрытых и промежуточных вариантов кабин.

6

ограждении вызывает опасность для работающих внизу, в

случае падения каких-либо предметов из кабины. Из-за от­ сутствия козырька над рабочим местом крановщика возни­ кает опасность падения на него каких-либо предметов с мос­ та крана. В то же время эта кабина имеет явное преимущест­ во, например, перед кабиной, представленной на рис. 26 —

улучшенную обзорность, что достигнуто благодаря замене

глухого ограждения ажурным. В остальном данная кабина

не отвечает современным требованиям.

Кабина (рис. 2,6) с глухим полукруглым ограждением высотой около метра. Большая неостекленная площадь пола и глухое ограждение вынуждают крановщика перегибаться через ограждение, что противоречит требованиям техники

безопасности. В отличие от предыдущей кабины над рабо­ чим местом крановщика имеется предохранительный козы­ рек. Внешне кабина производит неблагоприятное впечатле­ ние из-за награможденпя разнохарактерных объемов.

Кабина (рис. 2,в) имеет явные преимущества перед дву­

мя предыдущими. В этой кабине устранены основные недо­

статки первых двух кабин — имеются остекление и козырек.

Однако и эта кабина не имеет остекления в полу, что ог­

раничивает обзор рабочей зоны под краном; наличие мно­

жества наклонов отдельных частей кабины вызывает дроб­ ность всего ее объема.

Закрытые кабины

Кабина (рис. 2,г) с наклонным передним окном. Наклон стекла в верхней части фонаря нежелателен, так как при наблюдении за грузом наверху взгляд крановщика встреча­ ется со стеклом под острым углом. Пол без остекления.

Кабина (рис. 2,д) принципиально мало отличается от предыдущей. Улучшение обзорности достигается благодаря окну в полу и угловым наклонным стеклам. Недостатками рассматриваемого типа кабины следует считать большие стекла и плохую обзорность в стороны и вниз.

Кабина (рис. 2,е) сохраняет основную компоновку пре­ дыдущей кабины. Несколько улучшены нижний обзор за счет введения большого стекла нижнего обзора. Недостат­ ки— большие стекла, плохой обзор вниз-вбок, большое коли­ чество типов стекол.

На рис. (2,ж) показан вариант закрытых кабин, которые при снятии верхнего пояса остекления превращаются в от­ крытые. Кабина имеет минимальную площадь иола со стек­

лом обзора. Конструкция кабины и размер пола позволяют

установить кресло-пульт. Отличительной особенностью явля­ ется большая площадь остекления, что затрудняет протир­ ку стекол, открывание фрамуг, замены стекол и т. п. Другим

7

неблагоприятным фактором, снижающим достоинства рас­ сматриваемой кабины, следует считать прямоугольный фо­ нарь. В некоторые моменты работы взгляд крановщика бу­ дет встречаться с плоскостью стекла под прямым углом. В этом случае на стекле будут возникать блики, мешающие на­

блюдению. Во всем остальном эта кабина удовлетворяет

предъявляемым требованиям. Форма кабины четко выражает ее функцию.

Кабина (рис. 2,з) с пятигранным фонарем. Как н преды­ дущая кабина, имеет пол небольших размеров. Стекло ниж­ него обзора отсутствует. Конструкция кабины рациональна с точки зрения величины стекол, обслуживания и внешней

формы. Правда, большое количество переплетов неблагопри­ ятно сказывается на внешнем виде и обзорности.

Проведенный анализ показывает, что последние две каби­ ны больше других отвечают требованиям, предъявляемым к

кабинам управления.

Основные достоинства этих кабин (рис. 2,ж, з):

возможность использования кабин как в открытом, так и в закрытом вариантах;

хорошая обзорность за счет большой площади остекле­ ния фонаря и наличия стекла нижнего обзора;

малое количество типоразмеров стекол;

хороший внешний вид.

Недостатки этих двух кабин (2,ж, з):

большая величина стекол, создающая трудности в экс­ плуатации;

перпендикулярное расположение стекол по отношению

друг к другу, что способствует возникновению бликов, ме­ шающих работе;

большое количество переплетов, мешающих обзору.

Анализ конструкций кабин управления грузоподъемных кранов показывает, что они не полностью отвечают требова­

ниям создания оптимальных условий для крановщиков. Выполненные во ВНИИПТМАШе исследования показали

возможность создания новых конструкций, наиболее полно удовлетворяющих сформулированным выше требованиям.

При разработке новых конструкций кабин были исполь­

зованы наиболее эффективные решения рассмотренных ра­

нее образцов кабин.

Кабины управления следует унифицировать, в частности

для кранов определенного назначения кабина, сидение, при­ боры и функции управления должны быть одной и той же конструкции, независимо от того, какой завод их изготов­ ляет. При этом различные условия работы кранов должны

быть учтены.

Например, у колодцевых, разливочных и подобных им кранов большой опасностью для крановщиков является теп­

8