Защита человека от механического травмирования

Для защиты от механического травмирования применяют следующие способы:

• недоступность для человека опасных объектов;

• применение устройств, защищающих человека от опасного объекта;

• применение средств индивидуальной защиты.

Существует много способов обеспечить защиту машин, механизмов, инструмента. Тип работы, размер или форма обрабатываемого материала, метод обработки, расположение рабочего участка, производственные требования и ограничения помогают определить подходящий для данного оборудования и инструмента способ защиты.

Защитные устройства должны удовлетворять следующим минимальным общим требованиям:

1) предотвращать контакт. Защитное устройство должно предотвращать контакт рук или других частей тела человека или его одежды с опасными движущимися частями машины, не позволять человеку — оператору машины или другому рабочему — приблизить руки и другие части тела к опасным движущимся частям;

2) обеспечивать безопасность. Рабочие не должны иметь возможность снять или как-то обойти защитное устройство. Защитные устройства и устройства безопасности должны быть изготовлены из прочных материалов, выдерживающих условия нормальной эксплуатации. Их следует надежно прикреплять к машине;

3) закрывать от падающих предметов. Защитное устройство должно обеспечить такое положение, при котором ни один предмет не мог бы попасть в движущие части машины и вывести ее тем самым из строя или срикошетить от них и нанести кому-нибудь травму;

4) не создавать новых опасностей. Защитное устройство не выполнит своего предназначения, если оно само создаст хоть какую-нибудь опасность: режущую кромку, заусенец или шероховатость поверхности. Края защитных устройств, например, должны быть так загнуты или закреплены, чтобы не было острых кромок;

5) не создавать помех. Защитные устройства, которые мешают выполнять работу, рабочие могут снять или игнорировать.

Наибольшее применение для защиты от механического травмирования машин, механизмов, инструмента находят оградительные, предохранительные, тормозные устройства, устройства автоматического контроля и сигнализации, дистанционного управления.

Оградительные устройства предназначены для предотвращения случайного попадания человека в опасную зону. Они применяются для изоляции движущихся частей машин, зон обработки станков, прессов, ударных элементов машин и т. д.

Оградительные устройства могут быть стационарными, подвижными и переносными.

Оградительные устройства могут быть выполнены в виде защитных кожухов, дверц, козырьков, барьеров, экранов.

Оградительные устройства изготавливают из металла, пластмасс, дерева и могут быть как сплошными, так и сетчатыми.

Существует четыре общих типа ограждений (барьеров, препятствующих входу в опасные зоны).

Стационарные ограждения. Любое стационарное ограждение является постоянной частью данной машины и не зависит от движущихся частей, выполняя свою функцию. Оно может быть выполнено из листового металла, проволочной сетки, реек, пластмассовых и других материалов, достаточно прочных для того, чтобы выдерживать любой возможный удар и иметь долгий срок службы. Стационарные ограждения обычно предпочтительнее всех других типов ограждений, поскольку они проще и прочнее.

Переносные ограждения используют как временные при ремонтных и наладочных работах.

Ограждения должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать нагрузки от отлетающих частиц обрабатываемого материала, разрушившегося обрабатывающего инструмента, от срыва обрабатываемой детали и т. д.

Вход в огражденную опасную зону осуществляется через дверцы, снабженные устройствами блокировки, останавливающими работу оборудования при их открытии.

Совмещенные защитные устройства. Ограждение снабжено устройством блокировки. Когда ограждение открыто, механизм блокировки автоматически отключается или разъединяется, и машина не может продолжить свой цикл или начать новый, пока защитное ограждение не будет поставлено на место. Тем не менее возвращение на место защитного устройства не влечет за собой автоматического включения машины. Совмещенные с блокировками ограждения могут использовать электрическую, механическую, гидравлическую или пневматическую энергию, а также комбинацию из этих видов энергии.

Регулируемые защитные устройства. Регулируемые защитные устройства позволяют достичь гибкости в выборе различных размеров материалов. Такие устройства используются, например, на ленточной пиле.

Саморегулирующиеся защитные устройства. Открытие саморегулирующихся устройств зависит от движения материала. Когда рабочий продвигает материал в опасную зону, защитное ограждение откидывается, открывая достаточно большое пространство только для приема материала. После того как материал снят, ограждение возвращается на первоначальную позицию. Такое защитное ограждение обеспечивает защиту рабочего, устанавливая барьер между ними опасной зоной. Используется, в частности, на деревообрабатывающих станках и пилорамах.

Предохранительные (блокирующие) устройства предназначены для автоматического отключения машин и оборудования при отклонении от нормального режима работы или попадания человека в опасную зону.

Предохранительные устройства могут остановить машину, если рука или любая другая часть тела непредумышленно попала в опасную зону. Существуют следующие основные типы предохранительных устройств: устройства обнаружения присутствия и оттягивающие устройства.

Устройства обнаружения присутствия останавливают машину или прерывают рабочий цикл или операцию, если рабочий находится в пределах опасной зоны. По принципу действия устройства могут быть фотоэлектрическими, электромагнитными (радиочастотными), электромеханическими, радиационными, механическими. Имеются и другие менее распространенные виды блокирующих устройств (пневматические, ультразвуковые).

Фотоэлектрическое (оптическое) устройство присутствия использует систему световых источников и органов управления, которые могут прерывать рабочий цикл машин. Его работа основана на принципе преобразования в электрический сигнал светового потока, падающего на фотоэлемент. Опасную зону ограждают световыми лучами. Пересечение человеком, его рукой или ногой светового луча вызывает изменение фототока и приводит в действие механизмы защиты или отключения установки. Аналогичные оптические устройства используются в турникетах метро. Такое устройство следует использовать только на машинах, которые можно остановить до того, как рабочий достигнет опасной зоны.

Радиочастотное (емкостное) устройство присутствия использует радиолуч, который является частью цепи управления. Когда емкостное поле нарушено, машина останавливается или не включается. Такое устройство следует использовать только на тех машинах, которые могут останавливаться до того, как рабочий достигнет опасной зоны. Для этого у машины должно быть фрикционное сцепление или другое надежное средство остановки.

Электромеханическое устройство имеет пробный или контактный стержень, опускающийся на заранее установленное расстояние, с которого оператор начинает рабочий цикл машины. Если для его полного опускания на установленное расстояние есть какое-либо препятствие, цепь управления не начинает рабочий цикл.

Работа радиационного устройства основана на применении радиоактивных изотопов. Ионизирующие излучения, направленные от источника, улавливаются измерительно-командным устройством, управляющим работой реле. При пересечении опасной зоны измерительно-командное устройство подает сигнал на реле, которое разрывает электрический контакт и отключает оборудование. Действие изотопов рассчитано на работу в течение десятков лет, и для них не требуется специального ухода.

Оттягивающие устройства являются, по сути, одной из разновидностей механической блокировки. В оттягивающих устройствах используется серия проводов, прикрепленных к рукам, запястьям и предплечьям рабочего. Они применяются, прежде всего, в машинах ударного действия. Например, на небольшом прессе, когда плунжер находится вверху, рабочий получает допуск к зоне операции. Как только плунжер начинает опускаться, механическое соединение автоматически обеспечивает устранение рук рабочего из зоны операции.

Устройства аварийного отключения. К ним относятся: органы ручного аварийного выключения, штанги, чувствительные к изменению давления; устройства аварийного отключения с отключающим стержнем; провода или кабели аварийного отключения.

Органы ручного аварийного выключения в виде штанг, реек и проводов, которые обеспечивают быстрое отключение машины в аварийной ситуации.

Штанги, чувствительные к изменению давления, — при нажатии на них (рабочий падает, теряет равновесие или его затягивает в опасную зону) машина выключается. Позиция штанги очень важна, поскольку она должна остановить машину до того, как какая-либо часть тела человека попадет в опасную зону.

Устройства аварийного отключения с отключающим стержнем работают от нажатия рукой. Поскольку они должны включаться рабочим во время аварийной ситуации, их правильное положение очень важно.

Провода или кабели аварийного отключения располагаются по периметру или вблизи опасной зоны. Рабочий, для того чтобы остановить машину, должен иметь возможность дотянуться до провода рукой.

Ворота являются передвижными барьерами, защищающими рабочего от опасной технологической зоны машины. Ворота автоматически закрываются в каждом машинном цикле раньше начала опасной технологической операции.

Другим применением ворот может быть их использование в качестве составной части защитной системы по периметру машины, когда ворота защищают рабочего и тех, кто может находиться поблизости.

Автоматическая подача. Обрабатываемый материал автоматически подается с роликов или других механизмов подачи машины. При этом устраняется необходимость действия рабочего в опасной зоне.

Полуавтоматическая подача. При полуавтоматической подаче рабочий использует некий механизм для помещения обрабатываемой заготовки под обрабатывающий инструмент. Рабочему нет необходимости тянуться в опасную зону, т. к. она полностью закрыта.

Автоматический сброс. При автоматическом сбросе может использоваться или давление воздуха, или какое-либо механическое приспособление для того, чтобы снять обработанную заготовку с машины, например из-под пресса.

Автоматический сброс может быть связан с операторским пультом управления для того, чтобы не допустить начала новой операции прежде, чем будет завершено снятие очередной заготовки.

Полуавтоматический сброс. Применяется, например, на прессах с механическим приводом. Когда плунжер уходит из зоны прессования, снимающая лапа, которая механически спарена с плунжером, сбрасывает готовую деталь.

Роботы. Роботы являются сложными устройствами, которые подают и снимают материал, собирают части, перемещают предметы или совершают другую работу, которую без них выполнял бы рабочий. Тем самым они уменьшают подверженность рабочего опасности.

Лучше использовать роботы в высокопроизводительных процессах, требующих повторения монотонных операций, где они могут защитить работников от рисков данного производства. Роботы сами могут создавать опасность, и с ними нужно использовать подходящие защитные устройства.

Другие приспособления безопасности. Хотя различные приспособления безопасности не защищают полностью от опасности, связанной с данной машиной, они могут обеспечить рабочим дополнительную защиту.

Предупредительные барьеры. Предупредительные барьеры не предоставляют физическую защиту, они служат только в качестве напоминания рабочему, что он приближается к опасной зоне. Предупредительные барьеры не считаются надежными защитными средствами, когда существует длительная подверженность какой-либо опасности.

Экраны. Экраны могут использоваться для защиты от летящих частиц, стружки, осколков и т.д., вылетающих из зоны обработки.

Держатели и прихваты. Подобный инструмент используется для размещения и удаления материала. Типичным способом его применения может быть случай, когда рабочему нужно дотянуться и поправить заготовку, находящуюся в опасной зоне. Для этого используются разного рода щипцы, клещи, пинцеты и т.д. Эти инструменты не следует использовать вместо других защитных приспособлений машины, их следует считать просто дополнением к той защите, которую обеспечивают другие защитные приспособления.

Рейки и планки для проталкивания материала могут использоваться при подаче материала в машину, например механическую пилу. Когда становится необходимым участие рук в непосредственной близости к полотну пилы, такая рейка или планка может обеспечить дополнительную безопасность и предотвратить травму.

Ограничительные предохранительные устройства — это элементы механизмов и машин, рассчитанные на разрушение (или несрабатывание) при перегрузках. К таким элементам относятся: срезные штифты и шпонки, соединяющие вал с приводом, фрикционные муфты, не передающие движения при больших крутящих моментах, и т. п. Элементы ограничительных предохранительных устройств делятся на две группы: элементы с автоматическим восстановлением кинематической цепи, после того как контролируемый параметр пришел в норму (например, фрикционные муфты), и элементы с восстановлением кинематической связи путем его замены (например, штифты и шпонки).

Тормозные устройства подразделяют по конструктивному исполнению на колодочные, дисковые, конические и клиновые. В большинстве видов производственного оборудования используют колодочные и дисковые тормоза. Примером таких тормозов могут являться тормоза автомобилей. Принцип действия тормозов производственного оборудования аналогичен. Тормоза могут быть ручные (ножные), полуавтоматические и автоматические. Ручные приводятся в действие оператором оборудования, а автоматические — при превышении скорости движения механизмов машин или выхода за допустимые пределы иных параметров оборудования. Кроме того, тормоза можно подразделить по назначению на рабочие, резервные, стояночные и экстренного торможения.

Применение устройств автоматического контроля и сигнализации — важнейшее условие безопасной и надежной работы оборудования. Устройства контроля — это приборы для измерения давлений, температуры, статических и динамических нагрузок и других параметров, характеризующих работу оборудования и машин. Эффективность их использования значительно повышается при объединении с системами сигнализации (звуковыми, световыми, цветовыми, знаковыми или комбинированными). Устройства автоматического контроля и сигнализации подразделяют: по назначению — на информационные, предупреждающие, аварийные; по способу срабатывания — на автоматические и полуавтоматические.

• красный — запрещающий, сигнализирует о необходимости немедленного вмешательства, указывает устройство, работа которого представляет опасность;

• желтый — предупреждающий, указывает на приближение одного из параметров к предельным, представляющим опасность значениям;

• зеленый — извещающий о нормальном режиме работы;

• синий — сигнализирующий, используется для технической информации о работе оборудования и т. п.

На автоматизированных линиях красные сигнальные лампы устанавливают на машинах и оборудовании, которые не контролируются обслуживающим персоналом; зеленые — на временно не работающем оборудовании.

Видом информативной сигнализации являются различного рода схемы, указатели, надписи. Последние поясняют назначение отдельных элементов машин либо указывают допустимые величины нагрузок. Как правило, надписи делают непосредственно на оборудовании или табло, расположенном в зоне обслуживания.

Устройства дистанционного управления наиболее надежно решают проблему обеспечения безопасности, т. к. позволяют осуществлять управление работой оборудования с участков за пределами опасной зоны. Устройства дистанционного управления подразделяют: по конструктивному исполнению — на стационарные и передвижные; по принципу действия — на механические, электрические, пневматические, гидравлические и комбинированные.

Знаки безопасности могут быть предупреждающими, предписывающими и указательными и отличаются друг от друга цветом и формой. Вид знаков строго регламентирован государственным стандартом.

Обеспечение безопасности при выполнении работ с ручным инструментом. В обеспечении безопасности труда большое значение имеет организация рабочего места. При организации рабочего места необходимо обеспечить:

• удобную конструкцию и правильную расстановку верстаков — необходим свободный доступ к рабочим местам, а зона вокруг рабочего места должна быть свободной на расстоянии не менее 1 м;

• рациональную систему расположения на рабочем месте инструмента, приспособлений и вспомогательных материалов.

Верстак целесообразно устанавливать на подставках, высота которых подбирается по росту работающего. Верстак должен быть прочным и устойчивым, его каркас желательно делать металлическим, сварным из уголков и труб. При планировке рабочего места следует стремиться к сокращению количества движений. Движения при выполнении работы должны быть короткими и не утомительными, по возможности равномерно выполняемыми обеими руками. Для создания таких условий верстак или стол, приспособления, инструмент, детали должны быть размещены на рабочем месте с учетом следующих правил:

• все предметы, которые берут только правой или левой рукой, кладут соответственно справа или слева;

• ближе должны лежать предметы, которые требуются чаще;

• нельзя допускать скученности предметов, их разбросанности;

• каждый предмет должен иметь свое постоянное место;

• нельзя класть один предмет на другой.

Для того, чтобы избежать травм, необходимо руководствоваться следующими правилами обеспечения безопасности:

• при работе с режущими и колющими инструментами их режущие кромки должны быть направлены в сторону, противоположную телу работающего, чтобы избежать травмы при срыве инструмента с обрабатываемой поверхности;

• пальцы рук, удерживающие обрабатываемый предмет, должны находиться на безопасном удалении от режущих кромок, а сам предмет должен быть надежно закреплен в тисках или каком-либо другом зажимном приспособлении;

• на рабочем месте режущие и колющие предметы должны располагаться на видном месте, а само рабочее место должно быть освобождено от посторонних и ненужных предметов и инструментов, о которые можно зацепиться и споткнуться;

• положение тела работающего должно быть устойчивым, нельзя находиться на неустойчивом и колеблющемся основании;

• при работе с инструментом, имеющим электрический или какой-либо другой механический привод (электродрели, электропилы, электрорубанки), нужно быть особенно осторожными, строго соблюдать требования техники безопасности, т. к. механизированный инструмент является источником тяжелейших травм из-за его высокой скорости, для которой быстрота реакции человека недостаточна, чтобы в момент аварии вовремя отключить привод;

• рабочий должен быть одет так, чтобы исключить попадание частей одежды по режущую кромку или на движущие части инструмента (особенно важно, чтобы рукава одежды были застегнутыми), т. к. в противном случае рука может быть затянута под режущий инструмент;

• механизированный инструмент включают только после того, как подготовлено рабочее место, обрабатываемая поверхность, а человек занял устойчивое положение, после завершения операции обработки инструмент должен быть отключен;

• при обработке хрупких материалов образуется факел частиц, вылетающих с высокой скоростью из-под режущего инструмента. Частицы, обладающие большой кинетической энергией, могут нанести травму, особенно опасно повреждение глаз. Поэтому, если на инструменте отсутствуют специальные защитные экраны, лицо человека должно быть защищено маской, глаза — очками, рабочая одежда должна быть изготовлена из плотного материла;

• при обработке вязкого материала образуется стружка (особенно опасна металлическая), она наворачивается на вращающийся инструмент, а затем под действием центробежной силы может отлететь и нанести травму. Поэтому образующуюся ленточную стружку нужно своевременно удалять с инструмента, предварительно остановив его.

Ручной инструмент может быть снабжен дополнительными приспособлениями для повышения безопасности его использования.