Введение к работе
Актуальность темы обусловлена необходимостью улучшения условий труда работников агропромышленного комплекса.
Особенностью агропромышленного производства является разнообразие видов работ, связанных с воздействием на организм таких вредных факторов как: пестициды, минеральные удобрения, высокая запыленность и загазованность воздуха. Использование спецодежды позволяет обеспечивать, в каждом конкретном случае, снижение поступления вредных веществ в организм человека при минимуме дополнительных нагрузок на его физиологические системы. Анализ существующих моделей пылезащитной одежды показал необходимость создания новых видов спецодежды с конструктивными элементами, максимально защищающими кожные покровы работающих в АПК. При этом, при разработке следует учитывать вопросы комплексного конструирования изделия защитной одежды. Работа с конструкцией и ее элементами является одним из превалирующих направлений в процессе создания защитной одежды, с соответствующим подбором необходимых тканей и материалов.
В связи с этим исследования по разработке специальной одежды с высокой защитной и эксплуатационной эффективностью за счет внедрения принципиально новых конструктивных элементов, материалов, используемых для ее изготовления, взаимосвязи количественных соотношений пыле- и воздухопроницаемости тканей, являются актуальными как в теоретической, так и в практической сферах, что послужило основанием для выбора темы диссертационного исследования.
Цели и задачи исследования. Основной целью данной работы является улучшение условий труда работников АПК путем разработки и внедрения нового вида спецодежды, с учетом обеспечения комфортных и безопасных условий для работника в процессе ее эксплуатации, как за счет конструктивных решений, так и за счет использования материалов с необходимыми свойствами.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: провести анализ имеющихся конструкций, образцов тканей для изготовления пылезащитной спецодежды, применяемых в агропромышленном производстве, с
4 учетом физико - химических свойств пылей и аэрозолей; разработать структурно -информационную модель конструирования пылезащитной спецодежды; разработать технологию обработки герметизирующих конструктивных элементов пылезащитной спецодежды; разработать экспериментальную установку, систему автоматического сбора и обработки полученных данных и разработать методику исследования воздухо-и пылепроницаемости материалов; провести экспериментальную проверку нового вида спецодежды и материалов для ее изготовления в лабораторных и производственных условиях.
Общая характеристика объектов и методов исследования. Объектами исследования является специальная одежда, эксплуатируемая работниками АПК в условиях повышенной запыленности воздуха рабочих зон.
Поставленные в работе задачи решены с использованием комплексного подхода, объединяющего методы теоретических и экспериментальных исследований. Специальная одежда в виде пылезащитного комбинезона разработана по методике конструирования ЦНИИШП, а также рекомендациям ВНИИОТ г. Орла, применялись методы расчетно- пропорциональный, расчетно — графический, метод анализа иерархий, морфологический метод, методы поискового конструирования.
Выбранные ткани исследованы в пылевой камере ВНИИ охраны труда. Эксперименты по исследованию воздухо - и пылепроницаемости материалов выполнены на стандартных поверенных приборах и на специальных лабораторных установках Орел ГТУ, промышленном оборудовании ООО НПК «Форма- стиль». Опытная носка проводилась в ОПХ «Красная звезда» Орловского района Орловской области. Достоверность результатов, полученных в ходе исследований, обеспечена проведением многократных измерений и согласованием результатов теоретических и экспериментальных исследований. При обработке результатов экспериментальных исследований использованы методы корреляционного и регрессионного анализа, оценки качественных показателей исследуемых материалов.
Научная новизна. Разработана конструкция специальной одежды пылезащитного комбинезона с новыми конструктивными элементами, снижающими возможность проникания пыли на кожные покровы работника в агропромышленном
5 производстве, с принципиально новым внешним видом (патент РФ № 59442). Установлена и описана взаимосвязь элементов в системе: «Человек — спецодежда -производственная среда». Обоснована методика и программа автоматизированного конструирования модели пылезащитной одежды. Обоснован рациональный выбор конструктивных решений по разработке герметизирующих элементов. Разработана экспериментальная установка, система автоматического сбора и обработки полученных данных. Теоретически и экспериментально изучен механизм проникания пыли в пододежное пространство с учетом взаимосвязи структурных характеристик материалов для изготовления спецодежды.
Практическая значимость и реализация результатов работы.
Разработанная конструкция модели с принципиально новыми элементами исключила возможность проникания пыли в пододежное пространство, что позволило улучшить условия труда по показателю «запыленность». Способ и программы автоматизированного конструирования модели пылезащитного комбинезона улучшила точность расчетов конструкторских решений в направлении повышения эффективности пылезащитных свойств. Методики воздухо- и пылепроницаемости позволили выбрать наиболее эффективный артикул ткани для изготовления спецодежды, используемой в запыленных производствах.
Результаты апробации разработанной модели в условиях опытной носки ОПХ «Красная звезда» ВНИИОТ Орловской области позволили сделать вывод об их соответствии требованиям охраны труда, предъявляемых к пылезащитной одежде. Результаты исследований внедрены: 1) в производственный процесс ООО НПК «Форма — Стиль» путем выпуска серии моделей пылезащитных комбинезонов; 2) в ОПХ «Красная звезда» ВНИИОТ путем обеспечения работников новым видом спецодежды; 3) в учебный процесс Орел ГТУ.
Апробация работы. Материалы по теме диссертации были доложены на следующих конференциях: III Международном конгрессе «Актуальные проблемы механики сплошных и сыпучих сред», Москва, ИМПВС РАН 2000 г.; IV Международном конгрессе «Актуальные проблемы механики сплошных и сыпучих сред», Москва, ИМПВС РАН 2001 г.; Международной научно - практической
конференции «Образовательные, научные и инженерные приложения в среде Lab VIEW и технологии National Instruments», Москва, РУДН, 2003 г.; Международной конференции «Информационные технологии» в образовании, технике и медицине», Волгоград, 2004 г.; Международной конференции «Образовательные, научные и инженерные приложения в среде Lab View и технологии National Instruments», Москва, РУДН, 2005 г.; Международной научно - методической конференции «Непрерывное профессиональное образование в области технологии, конструирования изделий легкой промышленности», Россия, Казань, 2006 г.; 9 Международной конференции «Мода и дизайн: исторический опыт - новые технологии», Россия, Санкт- Петербург, 2006 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 печатных работ. Получен патент РФ на промышленный образец №59442.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертация изложена на 175 страницах машинописного текста, содержит 40 рисунков и 10 таблиц. Состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы из 128 наименований, 3 приложений.
