СЕКЦИЯ «СОВРЕМЕННЫЕ И ПЕРСПЕКТИВНЫЕ КОНСТРУКЦИИ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ»

УДК 331.45:631.3

УЛУЧШЕНИЕ УСЛОВИЙ И БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА ВОДИТЕЛЕЙ МОБИЛЬНЫХ МАЛОГАБАРИТНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

IMPROVEMENT OF WORK CONDITIONS AND LIFE SAFETY OF THE WORK OF THE SMALL-SIZED VEHICLES OPERATORS

Аверьянов Ю.И., д.т.н., профессор ФГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет»

Смирнов Д.В., аспирант ФГБОУ ВО «Южно-Уральский государственный аграрный университет»

г. Челябинск, Россия DOI: 10Л2737/13875

Аннотация: предложено устройство для нормализации микроклимата в салоне транспортного средства, использующее энергию вторичных тепловых ресурсов, позволяющее получить охлажденный теплоноситель для кондиционирования воздуха в кабинах мобильных малогабаритных транспортных средствах.

Summary: the device for normalization of a microclimate in cabin of the vehicle using energy of secondary thermal resources, allowing to receive the cooled heat carrier for air conditioning in cabins mobile small-sized transport means is offered. Ключевые слова: мобильное малогабаритное транспортное средство, условия и безопасность труда водителя, устройство для нормализации микроклимата в салоне транспортного средства.

Keywords: the mobile small-sized vehicle, conditions and safety of work of the driver, the device for normalization of a microclimate in the transport cabins.

Известно, что в Центральном научно-исследовательском автомобильном и автомоторном институте (НАМИ) разработаны несколько типажей мобильных малогабаритных транспортных средств (ММТС) [1]. ММТС сконструированные согласно модульному принципу, имеющие достаточную энерговооруженность, усилитель рулевого управления, подвеску колес и трансмиссию с широким диапазоном передаточных отношений и способные обеспечить мобильность большей части сельских жителей, механизировать их труд. ММТС могут быть использованы в сельском хозяйстве не только на транспортных работах, но и выполнять вспомогательные технологические функции.

Не смотря на ряд явных преимуществ ММТС, у всех типажей существует один серьезный недостаток, это отсутствие средств кондиционирования воздуха в кабине, что усложняет обеспечение комфортных и безопасных условий на рабочем месте водителя. Отсутствие средств кондиционирования воздуха на рабочем месте водителя ММТС объясняется тем, что их кабины по объему соответствуют объему обычных автомобилей, а мощность их двигателя меньше, что затрудняет использование средств кондиционирования воздуха.

Известно, что безошибочность управления автомобилем зависит от психофизиологических особенностей человека, которые во многом определяются условиями на рабочем месте водителя, в частности параметрами микроклимата в кабине автомобиля [2].

Из выше приведенной информации видно явное противоречие, с одной стороны переход на ММТС повышает экономическую эффективность транспортных и технологических процессов, а с другой - приводит к затруднению обеспечения условий и безопасности труда водителя, в результате высоких удельных энергозатрат на привод средств кондиционирования воздуха. На основании выявленного противоречия можно утверждать о существовании проблемы обеспечения условий и безопасности труда водителей ММТС.

Анализ существующих средств кондиционирования воздуха для обеспечения условий и безопасности труда водителей, с учетом возможности их использования для ММТС позволяет утверждать, что использование эффективных средств кондиционирования воздуха для кабин сдерживается в результате существенного недостатка, такого как высокая энергопотребляемость.

Решение данной проблемы возможно за счет использования средств кондиционирования воздуха, использующих энергосберегающие технологии.

В связи с этим наиболее перспективными с позиции энергосбережения и возможности их использования на ММТС являются кондиционеры, работающие на энергии, не использующейся для совершения полезной работы (избыточное тепло от двигателя, тепло выхлопных газов). Одним из таких средств является устройство для нормализации микроклимата в салоне транспортного средства, которое состоит из абсорбционно-диффузионного агрегата, содержащего абсорбционную, испарительную, конденсационную, десорбционную камеры, соединенные каналами [3], рисунок 1.

12

Схема устройства для нормализации микроклимата салона транспортного средства

Рисунок 1 - Схема устройства для нормализации микроклимата салона транспортного средства: 1 - термосифон; 2, 11 - теплоизолированная емкость; 3 - кипятильник; 4 - дефлегматор; 5 - конденсатор; 6 - резервуар для аккумуляции водорода; 7 - испаритель; 8 - газовый теплообменник; 9 - абсорбер; 10 - ресивер; 12 - насос, 13 - теплообменное устройство; 14, 15, 16 - трехходовые вентили, 17 - переключатель; 18 - система охлаждения двигателя; 19 - жидкостный теплообменник.

При включении устройства для нормализации микроклимата салона транспортного средства в режим «обогрев» при помощи переключателей 17 на панели управления, расположенной в салоне транспортного средства, теплоноситель поступает от системы охлаждения двигателя 18 через открытый трехходовой вентиль 15 к теплообменному устройству 13 и возвращается через открытый трехходовой вентиль 14 в систему охлаждения двигателя 18, при закрытом вентиле 16. При включении устройства для нормализации микроклимата салона транспортного средства в режим «охлаждение», теплоноситель поступает от системы охлаждения двигателя 18 через открытый вентиль 16 и закрытых трехходовых вентилях 15, 14 в герметичную теплоизолированную емкость 2, с кипятильником 3 и термосифоном 1. Теплоноситель, нагревая расположенную в них смесь абсорбента с рабочим агентом, в качестве которых используются вода и аммиак, возвращается в систему охлаждения двигателя 18, по короткому пути, минуя радиатор охлаждения. Под воздействием высокой

13

температуры теплоносителя кипящий крепкий раствор абсорбента и рабочего агента с помощью термосифона 1 поступает в кипятильник 3. Пар из кипятильника поступает в дефлегматор 4, где очищается от водяного пара. Почти чистые аммиачные пары перемещаются в конденсатор 5 и превращаются в жидкость. Жидкий аммиак далее стекает в испаритель 7, где диффундирует в парогазовую смесь, производя охлаждающее действие на теплоноситель. Следует отметить, что в конструкции дополнительно содержится инертный по отношению к раствору газ (водород) для поддержания во всей конструкции одинакового давления. Через газовый теплообменник 8 смесь с большим содержанием аммиака попадает в абсорбер 9, в котором слабым раствором, поступающим из жидкостного теплообменника 19, абсорбируются аммиачные пары из смеси. Полученный крепкий раствор сливается в ресивер 10 и направляется через жидкостный теплообменник 19 в термосифон 1, а слабая парогазовая смесь через газовый теплообменник возвращается в испаритель 7. Охлажденный теплоноситель из емкости 11 под действием насоса 12 через открытый трехходовой вентиль 15 поступает в теплообменное устройство 13 и возвращается через открытый трехходовой вентиль 14 в емкость 11.

Предлагаемое устройство может работать в двух режимах, как на обогрев, так и на охлаждение кабины ММТС, используя вторичные тепловые ресурсы от двигателя внутреннего сгорания, что позволяет снизить эксплуатационные затраты на кондиционирования воздуха.

Список литературы

  • 1. http://mmts.nami.ru/index.html.
  • 2. Сердюк В. С., Стишенко Л. Г., Бардина Е. Г., Производственная санитария и гигиена труда - Омск : Изд-во ОмГТУ, 2010. - 80 с.
  • 3. Пат. 2537075 РФ, МКП7 В60Н1/02. Устройство для нормализации микроклимата салона транспортного средства / Ю.И. Аверьянов, А.Г. Попова, Д.В. Смирнов, В.А. Кельдышев; заявитель и патентообладатель Челябинская гос. аг- роинженерная академия. - №2013129607/11, заявл. 27.06.2013; опубл.
  • 27.12.2014.

УДК 629.11.011.5/7-036

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >