Г. Н. Скородинский, Е. Э. Менделева

К вопросу о рационализации рычагов управления и сигнализации на подъемно-транспортных механизмах ⁵¹

<...> Предлагаемые нами рационализаторские мероприятия сделаны как на основании систематического наблюдения, личного опыта (изучение трудовым методом работы машинистов мостового крана, паркрана, деррика и экскаватора), так и изучения соответствующей литературы и конкретного знакомства с работой техники, применяемой на новостройках.

Основные наблюдения производились на Днепрострое, в Москве — на заводе «Серп и Молот» и Электрозаводе, а также на Урале.

Были изучены работы следующих типов кранов: мостовой электрический кран, дерриковый кран, паровой кран.

Переходим к их краткому описанию.

Мостовой электрический кран — один из видов внутризаводского транспорта, при помощи которого груз перемещается в трех направлениях: в вертикальном — подъем груза, в горизонтальном — перемещение груза вдоль моста крана, в горизонтальном — перемещение груза вдоль кранового пути.

<...> Управление всеми моторами сосредоточено в кабинке, подвешенной к мосту и передвигающейся вместе с ним. Таким образом, машинист мостового крана находится над поднимаемым грузом и сверху следит за его передвижением.

Паровой кран фирмы «Индустриал» представляет из себя четырехосную железнодорожную тележку, на которой помещена закрытая платформа. Платформа может вращаться вокруг своей оси и передвигаться по полотну железной дороги. К одной из сторон платформы прикреплена длинная стальная мачта, называемая

288

стрелой. <...> Все рычаги управления находятся у открытой стенки будки крана. Всего насчитывается десять органов управления: семь ручных рычагов и три ножных педали. Кулисный реверс служит для перемены хода машины.

<...> Существуют два типа крана системы Деррик: жесткой и вантовой конструкции.

Деррик жесткой конструкции состоит из следующих основных частей: стрелы, стояка, откосов и лебедки с электромотором. Высокая стальная ферма стояка закреплена в вертикальном положении. Наверху стальной фермы приделаны блоки, через которые пропущены стальные тросы. Одним своим концом тросы соединены с машинным отделением, другим — посредством блоков — с верхним основанием стальной фермы. Стрела и стояк соединены с машинным отделением с помощью тросов, намотанных на соответствующие барабаны лебедки. Всего имеются три барабана, которые посредством включения соответствующих фрикционных муфт могут быть приведены в сцепление с зубчатками лебедки. Лебедка устроена так, что при включенном моторе, но выключенных фрикционах, работают зубчатки, а барабаны остаются неподвижными до тех пор, пока не будут включены фрикционы соответствующих барабанов. Каждый барабан лебедки имеет три органа управления: рычаг фрикциона для прижатия барабанов к колодкам зубчаток; тормозную педаль для торможения барабанов, собачку, забрасываемую на храповое колесо, приводящее барабан в мертвое положение. В отличие от жесткой конструкции, вантовый деррик имеет вантовое крепление. Стояк закреплен в вертикальном положении стальными тросами. Управление рычагами централизовано, на жестком деррике — децентрализовано.

Перейдем к рассмотрению некоторых из рационализаторских предложений, выдвинутых нами в связи с изучением работы на кранах.

Первое. Локальное сближение рычагов управления. На деррике жесткой конструкции рычаги управления разбросаны вдоль всего корпуса лебедки.

Для одновременного приведения в действие рычагов фрикциона, подъема и поворота стрелы машинисту приходится в процессе управления класть левую руку на рычаг фрикциона стрелы, а вытянутой далеко вперед

289

правой ногой нажимать ножную педаль фрикциона поворота. Машинист буквально распинается между рычагами фрикциона стрелы и поворота. Вследствие такого неестественного и ненормального положения корпуса машиниста физическая усталость наступает очень быстро, не говоря уже о возможных ошибках при подобном способе управления.

На деррике вантовой конструкции рычаги управления сосредоточены спереди и сбоку корпуса лебедки. Для приведения их в действие машинисту следует совершать движения небольшой амплитуды верхними и нижними конечностями.

В процессе работы на деррике как жесткой, так и вантовой конструкции машинисту приходится помимо непосредственной работы по управлению рычагами учитывать скорость перемещения стрелы и груза. Контролирует он эту скорость, смотря на барабан лебедки. Кроме того, в процессе работы ему иногда надо ориентироваться в том, на какой высоте находится груз по отношению к месту работы. Опуская собачку на храповое колесо лебедки, груза или стрелы, машинист должен ставить ее осторожно, чтобы не сломать зубцов шестерни, а также и самую собачку. Операция производится следующим образом: машинист включает тот или иной фрикцион, одновременно нажимая тормозную педаль; после этого он, глядя на храповое колесо, ставит собачку на храповик, медленно опуская ножную педаль соответствующего тормоза. Контроль процесса опускания собачки зрением позволяет машинисту избегать поломки собачки.

Работая на вантовом деррике, машинист вынужден то и дело поворачивать голову назад, чтобы контролировать работу машины.

Во время работы на Днепрострое нам приходилось наблюдать, как машинист вантового деррика прицеплял трещотку к храповому колесу, чтобы иметь возможность слухом определять скорость сматывания троса и тем самым облегчать себе работу по управлению механизмом.

Первое наше предложение заключается в следующем: необходимо сосредоточить рычаги управления на рабочем месте так, чтобы их сближение создавало наибольшие удобства для управления и <...> не усложняло машинисту наблюдение за ходом работы машины.

290

Применительно к отдельным типам кранов это конкретизируется так: на жестком деррике целесообразно расположить рычаги управления против средней линии лебедки. Машинисту будет удобнее управлять и одновременно контролировать слухом и зрением работу механизма.

Передвижение рычагов к центру корпуса лебедки можно рекомендовать и по отношению к вантовым деррикам.

В крайнем случае, где это трудно сделать по тем или иным производственным соображениям, надо поставить перед машинистом зеркало.

Сосредоточивая рычаги управления в одном месте, следует их располагать на таком расстоянии друг от друга, чтобы при передвижении их в процессе работы они не мешали друг другу.

Изучая на Днепрострое акты об авариях, мы натолкнулись на описание аварии, которая произошла оттого, что машинист включил фрикцион стрелового барабана, нажав вместо тормоза барабана стрелы тормоз грузоподъемного барабана. Стрела полетела вниз^*.

Нам неоднократно приходилось наблюдать, как во время работы (в особенности это наблюдается у молодых машинистов) машинист каждый раз, нажимая ножную педаль тормоза, стрелы или груза, смотрит на ногу, так как тормозная педаль груза и педаль стрелы очень близко расположены друг возле друга.

В середине строительного периода одна из педалей была удлинена, тем самым устранена одна из причин аварий на дерриковых кранах. Неправильное расположение педалей не только приводило к авариям, но также замедляло процесс работы, так как вынуждало машиниста каждый раз зрением контролировать правильность нажатия. При правильном расположении педалей данная операция может быть совершенно автоматизирована.

Второе предложение касается направления движения рычагов управления. Направление движения рычагов управления на подъемно-транспортных механизмах должно соответствовать направлению движения рабочих частей механизма.

291

При изучении управления мостового крана мы столкнулись с тем, что в одних случаях рычаги управления совпадают с траекторией движения рабочих частей крана, в других случаях, наоборот, они — против движения <...>

Управление рычага и контроллеров, как расположенных по движению рабочих органов крана, так и против движения, происходит автоматически. Ученик, сознательно контролируя движения рычагов, легче усваивает направление. При аварийных ситуациях под влиянием эмоциональных раздражителей наступает деавтоматизация в работе. В таких случаях при прочих равных условиях машинисту легче совершить нужное движение, если траектории рычагов перемещения управления совершаются по движению рабочих частей крана.

Но если на мостовых кранах нового выпуска в большинстве случаев мы встречаем расположение рычагов по движению рабочих частей крана, то относительно других типов подъемно-транспортных сооружений этого сказать нельзя. Кран деррик, как вантовой, так и жесткой конструкции, имеет фрикцион поворота стрелы, расположенный не по движению; экскаваторы системы Бисариус, системы Марион и др. имеют рычаги поворота экскаватора, расположенные не по движению поворота кузова экскаватора.

В указанных двух типах механизмов сравнительно легко можно добиться расположения рычагов по траектории движения рабочих органов. Намного сложней обстоит дело в паровом кране и завалочной машине. В завалочной машине при повороте кузова крана меняется значение направления движения контроллеров. При одном положении крана передвижение контроллера на себя заставляет двигаться мост крана в одном направлении, при повороте же крана на 180°, при перемещении той же рукоятки в том же направлении по отношению к крану, он передвигается в противоположном направлении.

Аналогичная картина и на паровом кране. Здесь только двойная зависимость. Во-первых, от поворота крана по отношению к своей оси; во-вторых, от положения реверса по отношению ко всем остальным рычагам. Одному из авторов лично приходилось наблюдать, как опытные машинисты к концу рабочего дня под

292

влиянием утомления ошибались в выборе направления перемещения рычагов при производстве той или иной манипуляции с ними.

В подобных типах кранов также весьма желательно разработать такое управление, в котором при любом повороте механизма траектории рычагов находились бы по движению рабочих органов крана. Если это затруднительно по тем или иным соображениям, необходимо сконструировать хотя бы сигнализацию, которая помогла бы машинисту определить истинное положение рычагов.

Третье предложение: при конструировании рычагов управления необходимо предусмотреть автоматическое включение того или иного из них: тогда — при неправильной последовательности включения рычагов — устраняется возможность аварий.

При работе стрелой машинист должен включить сначала рычаг фрикциона стрелы, потом растормозить тормоз стрелы, нажать тормозную педаль и включить регулятор пара. Но бывали случаи, когда машинист путал последовательность операции: сначала растормаживал стрелу, а потом включал фрикцион. Стрела оставалась на некоторый момент несоединенной ни с передаточным механизмом, ни с тормозной лентой и летела вниз. Машинист переконструировал фрикцион таким образом, что расторможение тормоза следовало лишь после включения фрикциона. Тем самым сведено на нет (на Днепрострое) падение стрел при неправильной последовательности включения. Подобное усовершенствование, кроме увеличения безопасности работы на кране, дает возможность скорее обучить ученика работе на рычагах.

То же самое мы можем сказать о так называемых ограничителях движения и концевых выключателях, применяемых на мостовых кранах согласно распоряжению Наркомтруда.

К сожалению, концевые выключатели не имеют распространения на других типах кранов, как, например, типа Деррик. На некоторых типах кранов, как, например, паровом железнодорожном кране «Индустриал», машинисту в процессе работы приходится иметь дело с различными грузами и профилями пути. Грузоподъемность крана со стрелой в 50 футов равна 40 тоннам, но она сильно варьирует в зависимости от вылета

293

стрелы. При вылете стрелы в 30 футов грузоподъемность равна 17 тоннам, при 50 футах — 8,4 тоннам. Если машинист не учтет вылета стрелы и возьмет груз больше, чем разрешает инструкция, кран может перевернуться. Кроме того, плохое полотно железной дороги также уменьшает грузоподъемность крана. Во время работы такелажник смотрит на скаты крана и сигнализирует машинисту, насколько они поднялись над профилем пути.

Рациональней было бы сделать в будке индикатор, который показывал бы машинисту подъем скатов. Имея такой прибор, машинист смог бы в каждый отдельный момент определить положение и устойчивость скатов. Индикатор позволил бы машинисту заранее предугадать опасный момент, ибо отрыв скатов от рельс становится опасным только тогда, когда он достигает определенной величины.

Устранение внезапности опасного момента значительно снизило бы отрицательный эмоциональный момент, влияющий дезорганизующе на сенсорно-моторные акты машиниста <...>