АННОТАЦИЯ
Представлено описание конструкции обеспечивающей цветовую сигнализации при попадании отдельных частей верхних конечностей работника в опасную зону – зону технических элементов, совершающих вращательное, поступательное движение. Рассматриваемая система защиты состоит из двух элементов, один из которых фиксируется на защитных перчатках работающего, а второй элемент непосредственно в опасной зоне.
Введение
Электрифицированный инструмент чрезвычайно широко распространен в различных сферах деятельности, при этом его отличает значительноевидовое разнообразие, например,от стационарных до ручных, и т.д.
По данным Росстата число несчастных случаев на производстве в 2019 г. составило 23,3 тыс. чел. При этом 13% от общего количества травм, составляют травмы предплечья[1]. Статистика по вине человека. Минимизация профессионального риска производственного травматизма верхних конечностей в настоящее время условно развивается в трех отдельных направлениях: мероприятия организационного характера (инструктажи и т.п.); совершенствование различных конструктивно сложных систем автоматической сигнализации и блокировки движущихся элементов производственного оборудования; совершенствование средств индивидуальной защиты[2, 3, 4, 5].Первое направление в большей своей части применимо для стационарных машин, механизмов и конвейерных линий. Для ручного электрифицированного инструмента такие решения мало эффективны.
Таким образом, разработка систем предупреждения об опасности механического травмирования при использовании электрифицированного оборудования вращательного, поступательного действия особенно в сегменте ручного электрифицированного инструмента актуальна.
Целью данного исследования является разработка системы пассивной сигнализации о попадании в опасную зону частей тела работающего.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- выбор механизма работы пассивной сигнализации;
- создание действующего макета «умной перчатки;
Объектом исследования являлась система «перчатки защитные – электрифицированный инструмент вращательного, поступательного действия».
Предметом исследованияявлялись зависимости выбора конструктивных и технологических параметров системы сигнализации при взаимодействии перчаток защитных и частей электрифицированного инструмента.
Методы и средства
Принцип работы базируется на принципе электомагнитной индукции между двумя плоскими катушками. На ручной электрофицированный инструмент устанавливается блок, генерирующий ЭМПна частоте до 30 МГц. На тыльной стороне перчатки наклеивается приемник. Принципиальная электрическая схема конструкции «умной» перчатки представлена на рисунке 1.
Рисунок 1. Электрическая схема «умной» перчатки
В конструкции приемника использовался проводник с сечением 0,9 мм2 Материал проводника – луженая медь, Наружный диаметр проводника 0,9±0,1 мм. На рисунке 2 представлено сечение используемого проводника.
Рисунок 2. Сечение проводника
Катушка индуктивности приемника представляет собой плоскую спираль с плотным прилеганием витков друг к другу. В экспериментальной конструкции умной перчатки катушка индуктивности включала в себя 14 полных витков. На рисунке 3 представлена ее схема.
Рисунок 3. Схема катушки индуктивности приемника
Для фиксации приемника использовалось двойное акриловое покрытие. После нанесения первого слоя устанавливались элементы приемника. Производилось покрытие вторым слоем. На рисунке 4 представлен общий вид «умной» перчатки.
Рисунок 4. Общий вид «умной» перчатки
Максимальная толщина перчатки с установленным приемником составила 10 мм.Масса «умной» перчатки в сборе составила 42,28 гр.
При попадании в опасную зону в приемнике генерируется электрический ток, не превышающий величину допустимого тока, регламентируемого техническим регламентом «О безопасности средств индивидуальной защиты», под действием которого начинают светиться светодиодные источники света, установленные на наружной поверхности перчатки (см. рисунки 5, 6).
Рисунок 5. Сигнализация «умной» перчатки. Вид сверху
Рисунок 6. Сигнализация «умной» перчатки. Вид сбоку
Следующие принципы работы системы предупреждающей об опасности:
- сигнал передается на центральный сервер, с которого по системе связи передается информация об опасности непосредственно работнику, например через наушники;
- генерируемый электрическим импульсом сигнал передается непосредственно работнику, например, также через наушники. Звуковой сигнал в условиях высоких уровней шумов, может быть не идентифицирован работником.
Выводы
Двойное акриловое, полимерное покрытие, или иное диэлектрическое покрытие обеспечивает защита от пыли и влаги приемник «умной перчатки», что делает ее электрически безопасной.
Конфигурация, цвет и количество светодиодов может быть различным и выбираться исходя из условия обеспечения максимальной информативности о потенциальной опасности.
Вместо светодиодов может использоваться радиопередатчик, который передает сигнал в центр наблюдения с последующей фиксацией работником опасных действий. Что позволит оперативно проводить превентивные мероприятия по последующей профилактике опасных действий со стороны работника.
Конфигурация катушки не оказывает существенного влияния на эффективность работы «умной» перчатки, что позволяет в дальнейшем выбрать более эффективную плоскую форму катушки индуктивности приемника с точки зрения эргономики.
Библиографический список
1. Статистика и показатели: региональные и федеральные [Электронный ресурс]. – М., 2020. – Режим доступа: www.url:https://rosinfostat.ru/travmatizm/ - 01/10/2020
2. Нехаева Я.В. Обоснование экспериментального метода оценки доли энергии, рассеиваемой в ткани при ударе / Нехаева Я.В. // Технологии и качество. 2017. №2(38). С. 22-24.
3. Патент на изобретение RU 2705266 C1. Латы-перчатки огнестойкие с дополнительной функцией освещения:№ 2019111967заявл.19.04.2019: опубл. 06.11.2019 / Коринтели А.М., Черунова И.В., Черунов П.В.; заявитель. ФГБОУ ВО ДГТУ. – 2 с.
4. Патент на изобретение RU 2450782 C1.Рукавица с пневмовиброзащитой№ 2011103852/12заявл.03.02.2011:опубл. 20.05.2012. /Кочетов О.С., Стареева М.О.; заявитель Всесоюзный центральный научно-исследовательский институт охраны труда ВЦСПС. – 3 с.
5. Патент на изобретение RU 2579718 C1. - Защитная перчатка и способ ее использования № 2014146353/12заявл.18.11.2014.:опубл. 10.04.2016 / Худолий А.И.,. заявительХудолий А.И. – 2 с.