Труд рабочих основных профессий в кузнечно-прессовом производстве машиностроительных заводов, использующих жидкое или газообразное топливо для нагрева заготовок, связан с выполнением ряда трудоемких ручных операций и протекает в неблагоприятных условиях среды. Кузнечно-прессовые цехи характеризуются относительно высоким уровнем травматизма и заболеваемости. Все это определяет необходимость проведения работ по дальнейшему оздоровлению условий труда рабочих.

Многие оздоровительные мероприятия хорошо известны и используются на предприятиях. Так, для облегчения работ в ряде цехов применяются рольганги, толкатели, механические манипуляторы. На многих предприятиях осуществляется термоизоляция нагретых поверхностей печей. Загрузочные окна оборудованы цепными или водяными завесами. Для борьбы с действием лучистого тепла оборудованы воздушные души и производится распыление воды. Продукты сгорания топлива и нагретые газы, удаляются местной вытяжной вентиляцией. Оправдали себя на практике питьевые режимы, гидропроцедуры (полудуши) в теплый период года. Однако эти меры, очевидно, недостаточны для нормализации условий труда в кузнечно-прессовых цехах.

В системе оздоровления условий труда рабочих необходимы дополнительные мероприятия, которые можно отнести к следующим направлениям: механизация и автоматизация работ, улучшение условий среды, рационализация режимов труда и отдыха, медицинские мероприятия.

Отнесение основных процессов в механизированных кузнечных цехах к категории работ средней тяжести по энерготратам (в соответствии с СН 245-71) базируется на одностороннем подходе и не отражает во всех случаях истинного положения дел. На практике существует потребность в методике объективного количественного определения тяжести труда рабочих, выполняющих операции, в условиях, отягощающих основную рабочую нагрузку.

В кузнечно-прессовых цехах температура воздуха в теплый период года превышает допустимый по СН 245-71 тепловой перепад 5 °C и предельно допустимую величину на рабочих местах, достигая 30 - 50 °C. Относительная влажность воздуха обычно невелика (19 - 29%), а подвижность его составляет за счет механической вентиляции от 7,5 до 18,5 м/с. Интенсивность тепловой радиации на различных рабочих местах колеблется от 1200 до 9000 ккал/м² в час. В условиях предприятий, расположенных в средней полосе страны, при так называемой холодной правке металла температура воздуха находится в пределах 22 - 27 °C при относительной влажности 38 - 45% и подвижности 1,5 м/с. В холодный период года температура воздуха на основных местах снижается и иногда достигает -5 °C. Таким образом, сезонные колебания условий микроклимата резко выражены.

Общий уровень шума в цехах колеблется в пределах 78 - 120 дБ, в спектре шума преобладают высокие частоты. Параметры общей и местной вибрации при штамповке и свободной ковке также превышают установленные нормативы. Концентрации окиси углерода обычно составляют 9,2 - 19,9, иногда достигая 90 мг/м³. В воздух поступает пыль окалины в концентрации от 1,7 до 96,6 мг/м³. Наряду с этим в воздушной среде цеха содержатся аэрозоли сажи, смолистых веществ и пр.

Работа кузнечных бригад на штамповочных и ковочных молотах (кузнецы, штамповщики, подручные, нагревальщики, обрезчики) все еще связана со значительной физической нагрузкой (табл. 1) динамического и статического характера, сопровождается большим количеством однообразных движений, поворотов и наклонов туловища. Наиболее трудоемкими операциями являются загрузка заготовок в нагревательную печь, подача заготовок к штампу, удаление штамповок и облоя, наладочные работы. Эти операции осуществляются обычно вручную всеми членами бригады, состоящей из 2 - 5 человек. Труд рабочих, обслуживающих прессы, механизирован (усилия при управлении манипулятором не превышают 5 кг), однако, здесь также имеются ручные операции при разделении поковок на части и манипулировании с ними, а микроклиматические условия особенно неблагоприятны в связи с большей интенсивностью тепловой радиации от крупных заготовок и отверстий печей.

Труд рабочих в кузнице связан с высоким функциональным напряжением организма. В теплый период года при работе значительно учащаются пульс и дыхание, увеличиваются легочная вентиляция и энерготраты, повышается температура тела под языком (до 38,2 °C) и на коже. К концу смены физиологические сдвиги обычно нарастают. Уменьшаются сила и статическая выносливость мышц, возрастает число ошибок при выполнении координационной пробы. Водно-солевой баланс у рабочих, как правило, отрицательный. Кожно-легочные влагопотери составляют от 560 до 1650 г/ч. Некоторые физиологические характеристики работ представлены в табл. 1, 2 и 4.

Производительность труда в ходе смены не является стабильной. К концу рабочего дня наблюдается увеличение среднего времени на операцию и коэффициента неравномерности темпа работы. Объективный показатель работоспособности - удельные физиологические затраты (число сердечных сокращений на единицу продукции) в 1-й и 4-й часы смены, а также во 2-й половине рабочего дня заметно повышены. Это свидетельствует о нерациональности существующего внутрисменного режима труда и отдыха.

Анализ полученных данных показал, что при сопоставлении работ на различных агрегатах физиологические сдвиги не имеют четкой связи с профессиографическими показателями тяжести труда (вес заготовок, темп работы, тоннаж за смену). В пределах одного вида работ (на определенном агрегате) такая связь носит выраженный характер. Отмечается зависимость частоты сердечных сокращений (ЧСС) от занятости рабочих трудовыми операциями в смене и от температуры воздуха на рабочих местах. При сопоставлении аналогичных работ по горячей и холодной обработке металла (табл. 2) видно, что в условиях, близких к перегреву, существенно увеличивается не только ЧСС, но также и энерготраты и минутный объем дыхания (МОД). Таким образом, тепловая нагрузка является одним из ведущих факторов функционального напряжения организма при труде в кузнечно-прессовом производстве.

Профессиографический подход в условиях кузницы не обеспечивает удовлетворительной оценки тяжести отдельных операций и труда в целом. Последнее возможно только на основе физиологических критериев состояния нервно-мышечного аппарата, кровообращения, дыхания, газообмена и терморегуляции. Для полной характеристики работ оправдано применение следующих физиологических показателей: ЧСС, энергозатрат, МОД, температуры тела под языком, кожно-легочных влагопотерь, силы и статической выносливости мышц кисти.

Исследования должны проводиться не менее 4 раз в смену. ЧСС, энергозатраты и МОД следует определять в процессе выполнения отдельных трудовых операций. При наличии радио-телеметрической аппаратуры для подсчета ЧСС можно ограничиться только этим критерием физиологических затрат <*> как при оценке тяжести работы, так и эффективности различных мероприятий по облегчению труда.

--------------------------------

<*> Методическое пособие к оценке тяжести работы и физиологическому нормированию тяжелого труда по данным пульсометрии. Свердловск, 1971.

Оценка тяжести труда осуществляется с помощью табл. 3. Представленные в ней показатели определяются общепринятыми методами производственных физиологических исследований <**>. Из табл. 2 видно, что при холодной обработке металла оценки тяжести по трем показателям (ЧСС, энергозатраты и МОД) совпадают. В условиях нагревающего микроклимата (горячие операции) тяжесть труда лучше оценивать по величинам ЧСС и кожно-легочных влагопотерь, указывающих на более высокую категорию тяжести работ. Применение только энерготрат или МОД занижает оценки (обычно на 1 балл).

--------------------------------

<**> Горшков С.И., Золина З.М., Мойкин Ю.В. Методики исследований в физиологии труда. М., "Медицина", 1974.

Примеры оценки тяжести работ и отдельных операций приведены в табл. 1 и 2, содержащих сводку результатов физиологических исследований. Работы по холодной обработке металла характеризуются 2-й категорией тяжести, что согласуется с СН 245-71. а большинство горячих операций можно отнести к 3-й категории (тяжелые работы). Эти данные могут быть использованы для физиологической характеристики и оценки тяжести труда рабочих аналогичных специальностей, обслуживающих соответствующие типы агрегатов.

Если работы по холодной обработке металла не нуждаются в ограничении по физиологическим соображениям, то большинство горячих операций в кузнице требуют физиологической регламентации, поскольку среднесменная интенсивность функционального напряжения организма превышает рекомендуемый предельно допустимый уровень <*>, характеризующийся величиной ЧСС 100 уд./мин.

--------------------------------

<*> Оценка тяжести труда и его физиологическое нормирование (методические рекомендации). Утв. Минздравом РСФСР. Свердловск, 1975.

1. Заменить механическое управление обрезными прессами с помощью рычага на электрическое или пневматическое (управление с помощью кнопки или рукоятки).

2. Оснастить обрезные прессы счетчиками рабочих ходов пресса (счетчиками штамповок). Схема представлена на рис. 1.

3. Установить на печах при агрегатах мелкой ковки и штамповке загрузочные приспособления для механической подачи заготовок в печь.

4. Использовать штабелирующие устройства для укладки штамповок и поковок.

5. Применять по возможности комбинированные штампы для обрезки и правки деталей.

1. Установить на участках крупных прессов напольные шаржир-машины, позволяющие дистанционно осуществлять операции по транспортировке и ковке заготовок.

2. Принять все меры по изоляции источников тепловыделений в цехе. Необходимо, в частности, установить перед загрузочными окнами печей водяные завесы в виде сплошной стенки толщиной не менее 10 мм и организовать рециркуляцию воды.

3. Осуществлять по возможности переход с нагрева заготовок в печах на индукционный нагрев.

4. Модернизировать приточные (душирующие) вентиляционные установки. Устройство направляющего аппарата на входе в вентилятор (рис. 2) создает возможность рабочим самим регулировать подвижность воздуха.

5. Установить механизированные циркуляционные воздушно-тепловые завесы на воротах цехов и отапливать в холодный период года подсобные помещения цеха (ремонтный участок и др.).

6. Применять бездымную смазку <*> при горячей штамповке металла, подавая ее в форму с помощью пульверизаторов.

--------------------------------

<*> Бездымная смазка (жидкость) для горячей обработки металла. (Авт.: А.А. Кузнецов и др.). Авт. свид. N 2 369623/04(068072) от 26.05.76 г.

7. Поставить рессоры под основание молотов и рабочую площадку кузнецов и штамповщиков на участке мелкой ковки и штамповки.

1. Практиковать освоение рабочими смежных специальностей и внедрить графики взаимозаменяемости на протяжении рабочей смены. Целесообразно совмещение работ кузнеца или штамповщика и нагревальщика и подручного, штамповщика и прессовщика, крановщика и машиниста манипулятора на участке крупных прессов. Примерный график чередования работ кузнеца и нагревальщика показан на рис. 3.

2. Внедрить регламентированные паузы для отдыха внутри смены. Для бригад, обслуживающих 0,8 - 1,5 - 3,0 т молоты и штампы, целесообразно организовать 3 пятиминутных и 2 девятиминутных перерыва. На участке ковочных прессов (600 - 2500 т) достаточно иметь 2 десятиминутных перерыва. На других агрегатах оправдали себя перерывы длительностью по 10 мин. в конце каждого часа работы. Обеденный перерыв должен делить смену пополам. Отдых в паузах следует рекомендовать пассивный (в положении сидя или полулежа). Примерные режимы труда и отдыха представлены на рис. 4.

3. Оборудовать в цехах специальные помещения с нормальными условиями среды (комнаты отдыха) и рекомендовать рабочим проводить паузы в этих помещениях. Требования к комнатам отдыха изложены в специальном документе. <*>

--------------------------------

<*> Межотраслевые рекомендации по разработке рациональных режимов труда и отдыха. М., "Экономика", 1975.

1. Уделять особое внимание контролю за состоянием сердечно-сосудистой системы при проведении предварительных и периодических медосмотров работающих в целях профилактики перенапряжения организма. При наличии у обследуемого жалоб на боли в области сердца во время осмотра или в анамнезе необходимо включить в перечень исследований электрокардиографию и баллистокардиографию.

2. Организовать оксигенопрофилактику утомления рабочих по методу Вайнштейна (дыхание в кислородных палатках после смены при цеховых здравпунктах) или по методу Боксера и Спиридонова (дача кислорода с помощью специальных аппаратов, размещенных непосредственно в цехе) для ускоренного восстановления физиологических функций организма и повышения работоспособности.

Переход на электрическое или пневматическое управление обрезными прессами уменьшает физические усилия работника с 12 до 0,2 - 0,4 кг (см. схему на рис. 1), экономит рабочие движения и мышечную массу. При этом снижается риск травматизма, напряжение функций и утомляемость рабочих, сокращается штучное время в 2 раза. Годовой экономический эффект только на двух прессах 0,8 т штампов составил 6,2 тыс. руб.

Применение счетчика штамповок на обрезных прессах освобождает рабочего от механического подсчета изделий, обеспечивает непрерывную информацию о выработке и повышает ритмичность в работе.

Внедрение загрузочных приспособлений на печах сокращает время операции, уменьшает физическое напряжение рабочих и тепловые нагрузки. В результате снижается тяжесть труда, утомляемость рабочих и риск травмирования. Например, на 3 т штампе получен годовой экономический эффект 12,3 тыс. руб. и рост производительности труда на 8,1%.

Существенно облегчаются работы при использовании штабелирующих устройств для укладки штамповок. Применение комбинированных штампов для обрезки и правки деталей на прессах позволяет перенести операцию правки с молота на пресс. Это мероприятие на некоторых агрегатах повышает производительность труда на 15 - 25%.

Целесообразность нормализации производственного микроклимата иллюстрируется сравнением аналогичных работ по горячей и холодной обработке металла. При холодной правке изделий условия микроклимата более благоприятны, снижается напряжение терморегуляции у рабочих и устраняется опасность ожогов. Как видно из табл. 2 и 4, холодная обработка металла сопряжена с гораздо меньшим напряжением функций организма. В результате снижается утомляемость рабочих.

Применение напольной шаржир-машины на участке крупных прессов позволяет отдалить машиниста от источников тепла. Если в кабине обычного манипулятора температура воздуха достигает 48 - 50 °C, а интенсивность тепловой радиации 6000 - 9000 ккал/м³ в час, то на рабочем месте машиниста, использующего шаржир-машину, температура воздуха составляет 24 - 27 °C, а интенсивность тепловой радиации 720 - 900 ккал/м² - в час. В итоге снижается функциональное напряжение организма, что видно из табл. 1, 2 и 4 при сравнении работ на 1200-т прессе с напольной шаржир-машиной и на 600-т прессе, где указанная машина еще не применяется. При этом уменьшается также и риск травмирования.

При индукционном нагреве заготовок токами высокой частоты исключается загрязнение воздушной среды и улучшается производственный микроклимат.

Использование направляющего аппарата-стабилизатора (приспособления для регулирования скорости подаваемого воздуха на рабочее место) позволяет регулировать производительность вентиляционной установки в зависимости от метеорологических условий в цехе. Подвижность воздуха на рабочем месте можно менять от 3 до 18 м/с. Количество простудных заболеваний среди рабочих снизилось в 2 раза. Годовой экономический эффект от внедрения данного мероприятия в цехе составил 8,8 тыс. руб. за счет экономии электроэнергии.

Установка воздушно-тепловых завес на воротах цеха ликвидирует минусовую температуру воздуха в холодный период года на рабочих местах вблизи ворот. В результате уменьшаете диапазон температурных колебаний до 20 - 33 °C.

Применение бездымной смазки существенно улучшает воздушную среду на рабочем месте. Повышается видимость в рабочей зоне, содержание окиси углерода снижается до 1,5 мг/м³. В итоге создается заметный гигиенический и психологический эффект. С подачей смазки в форму пульверизатором облегчается операция. С подачей смазки в форму пульверизатором облегчается операция. Улучшается ритмичность работы, повышается стойкость штампа в 2,6 раза. Годовой экономический аффект на одном из участков составил 31,0 тыс. руб.

Подведение рессор под основание агрегата и рабочую площадку снижает уровень шума и параметры общей вибрации.

Совмещение работ в бригадах стимулируется повышением квалификации рабочих и материальной заинтересованностью. Внедрением графика взаимозаменяемости достигается уменьшение простоев и потерь рабочего времени, текучести кадров, более полная загрузка оборудования, снижение монотонности работы и более равномерное распределение тепловых нагрузок между членами бригады. В результате повышается работоспособность и производительность труда до 20%. Годовой экономический аффект на 3 единицах оборудования составил 19,2 тыс. руб.

За счет введения регламентированных перерывов на отдых уменьшаются потери рабочего времени. Например, на 3-т штампе самопроизвольные паузы при существующем режиме составляли 12,5% времени смены. При опытном режиме регламентированные паузы занимают только 8%. Опытный режим снижает функциональное напряжение организма (табл. 4). Средне-сменная ЧСС уменьшается незначительно - в среднем на 2 уд./мин. Однако, при пересчете на рабочий день экономия составляет 960 серцебиений. Существенно снижаются сдвиги статической выносливости мышц. Физиологические затраты в процессе выполнения трудовых операций также уменьшаются максимальная ЧСС в среднем на 5 уд./мин., среднерабочая ЧСС на 2,5 уд./мин., энергозатраты на 0,1 ккал/мин., МОД на 1,3 л. Физиологический эффект проявляется одинаково при работах по горячей и холодной обработке металла. При этом выравнивается кривая производительности и работоспособности, а общий уровень их повышается. В результате внедрения этого и других мероприятий снижен уровень травматизма (число травм) за год на 40%. Экономический эффект от внедрения пауз для отдыха составил 4,5 тыс. руб. в год. Эффективность рекомендуемых режимов труда и отдыха возрастает при использовании рабочими комнат отдыха с нормальными условиями и среды.

На одном из заводов в результате внедрения комплекса мероприятий улучшились условия среды, снизилась тяжесть труда (среднерабочая и среднесменная ЧСС уменьшилась в среднем на 5 уд./мин., что составило экономию в работе сердца.

--------------------------------

Примечание: <*> Транспортировка и удержание заготовок осуществляется с применением противовесов и рычагов, снижающих физические усилия работника.

Примечания: гор. - горячий; хол. - холодный. Исходные показатели до работы составляли: ЧСС 73 - 78 уд./мин., энерготраты 0,8 - 1,0 ккал/мин., МОД 9,0 - 10,5 л. <...> на 2400 сокращений за смену; падение статической выносливости мышц к концу смены стало менее выраженным), уменьшилась трудоемкость на 38,5 тыс. нормочасов, а производительность труда повысилась на 7,8%.

Примечание: 1. Для ЧСС, энергозатрат и МОД приведены среднерабочие и среднесменные величины. Там, где те и другие не совпадают, среднесменные показатели даны в скобках.

2. Для энергозатрат, МОД и влагопотерь указаны данные лиц весом 70 кг. Для приведения полученных данных к этой величине их надо разделить на усредненный вес в опытной группе и умножить на 70.

3. Физиологические оценки базируются на усредненных показателях не менее 10 рабочих со стажем работы более 1 года, имеющих возраст 20 - 45 лет.

4. При оценке тяжести труда в определенной профессии по данным лиц старше 35 лет следует ввести поправку на возраст, увеличив полученные у них показатели, ЧСС на 5 уд./мин.

5. Общая оценка тяжести труда дается по показателям, получающим наивысший оценочный балл.

--------------------------------

Примечания: <*> Среднесменная ЧСС (уд./мин.).

<**> Процент снижения статической выносливости мышц за смену.