Тракторы и другая мобильная техника для сельскохозяйственных, лесных, строительных и горнодобывающих работ, а также для погрузочно-разгрузочных работ могут представлять серьезную опасность, когда транспортные средства переворачиваются набок, опрокидываются вперед или назад. Риски возрастают в случае колесных тракторов с высоким центром тяжести. Другими транспортными средствами, представляющими опасность опрокидывания, являются гусеничные тракторы, погрузчики, краны, сборщики фруктов, бульдозеры, самосвалы, скреперы и грейдеры. Эти аварии обычно происходят слишком быстро, чтобы водители и пассажиры могли освободиться от оборудования, и они могут оказаться зажатыми под автомобилем. Например, тракторы с высоким центром тяжести имеют значительную вероятность опрокидывания (а у узких тракторов даже меньшая устойчивость, чем у широких). Ртутный выключатель двигателя для отключения питания при обнаружении бокового движения был введен на тракторах, но оказалось, что он слишком медленный, чтобы справиться с динамическими силами, возникающими при опрокидывании (Springfeldt 1993). Поэтому от предохранительного устройства отказались.

Тот факт, что такое оборудование часто используется на наклонной или неровной поверхности или на мягкой земле, а иногда и в непосредственной близости от канав, траншей или котлованов, является серьезной причиной опрокидывания. Если дополнительное оборудование прикреплено к трактору высоко, вероятность опрокидывания назад при подъеме по склону (или опрокидывания вперед при спуске) возрастает. Кроме того, трактор может перевернуться из-за потери управления из-за давления, оказываемого прицепным оборудованием (например, когда тележка движется вниз по склону, а навесное оборудование не тормозится и наезжает на трактор). Особые опасности возникают при использовании тракторов в качестве тягачей, в частности, если буксирный крюк на тракторе расположен выше оси колеса.

История

Уведомление о проблеме опрокидывания было принято на национальном уровне в некоторых странах, где произошло много фатальных опрокидываний. В Швеции и Новой Зеландии разработка и испытания конструкций защиты от опрокидывания (ROPS) на тракторах (рис. 1) уже проводились в 1950-х годах, но за этой работой последовали правила только со стороны шведских властей; эти правила вступили в силу с 1959 года (Springfeldt 1993).

Рисунок 1. Обычные типы ROPS на тракторах

Предлагаемые правила, предписывающие ROPS для тракторов, встретили сопротивление в сельскохозяйственном секторе в нескольких странах. Решительное сопротивление было встречено планами, требующими от работодателей устанавливать ROPS на существующие тракторы, и даже предложением производителей оснащать ROPS только новые тракторы. В конце концов, многие страны успешно ввели ROPS для новых тракторов, а позже некоторые страны смогли потребовать, чтобы ROPS также устанавливались на старые тракторы. Международные стандарты, касающиеся тракторов и землеройных машин, включая стандарты испытаний ROPS, способствовали созданию более надежных конструкций. Тракторы были спроектированы и изготовлены с более низким центром тяжести и расположенными ниже буксирными крюками. Полный привод снизил риск опрокидывания. Но доля тракторов с ROPS в странах со многими старыми тракторами и без мандатов на модернизацию ROPS все еще довольно низка.

Исследования

Аварии с опрокидыванием, особенно с участием тракторов, изучались исследователями во многих странах. Однако централизованной международной статистики по количеству несчастных случаев, вызванных рассматриваемыми в данной статье видами подвижной техники, не существует. Тем не менее имеющиеся статистические данные на национальном уровне показывают, что их число велико, особенно в сельском хозяйстве. Согласно шотландскому отчету об авариях с опрокидыванием тракторов в период 1968–1976 гг., 85% задействованных тракторов были оснащены оборудованием во время аварии, из них половина имела прицепное оборудование, а половина - навесное оборудование. Две трети несчастных случаев с опрокидыванием трактора в шотландском отчете произошли на склонах (Springfeldt 1993). Позже было доказано, что количество аварий уменьшится после введения обучения вождению на склонах, а также применения прибора для измерения крутизны склонов в сочетании с индикатором безопасных пределов уклонов.

В других исследованиях новозеландские ученые заметили, что половина несчастных случаев с опрокидыванием со смертельным исходом произошла на ровной поверхности или на пологих склонах, и только одна десятая — на крутых склонах. На ровной поверхности водители тракторов могут быть менее внимательны к опасности опрокидывания и могут неправильно оценить риск, связанный с канавами и неровностями почвы. Из числа смертельных случаев при опрокидывании тракторов в Новой Зеландии в период 1949–1980 гг. 80 % приходилось на колесные тракторы и 20 % — на гусеничные (Springfeldt, 1993). Исследования, проведенные в Швеции и Новой Зеландии, показали, что около 80% смертельных случаев при опрокидывании трактора произошло, когда трактор опрокинулся на бок. Половина тракторов, попавших в аварию в Новой Зеландии, перевернулась на 180°.

Исследования корреляции между смертельным исходом при опрокидывании в Западной Германии и модельным годом сельскохозяйственных тракторов (Springfeldt 1993) показали, что 1 из 10,000 1957 старых незащищенных тракторов, произведенных до 1970 г., имел смертельные случаи при опрокидывании. Из тракторов с установленной ROPS, выпущенных в 1 году и позже, 25,000 из 1980 1985 тракторов попал в аварию со смертельным исходом. Две трети жертв опрокидывания трактора в Западной Германии в период 1993–1 гг. были выброшены из охраняемой зоны, а затем сбиты или сбиты трактором (Springfeldt XNUMX). Из нефатальных опрокидываний четверть водителей выбрасывали с водительского места, но не наезжали. Очевидно, что риск гибели увеличивается, если водитель выбрасывается за пределы охраняемой зоны (аналогично автомобильным авариям). Большинство задействованных тягачей имели двухстоечную носовую часть (рис. XNUMXС), которая не препятствует выбрасыванию водителя. В нескольких случаях ROPS ломалась или сильно деформировалась.

Относительная частота травм на 100,000 1993 тракторов в разные периоды в некоторых странах и снижение уровня смертности были рассчитаны Springfeldt (100,000). Эффективность ROPS в снижении травматизма при опрокидывании трактора была доказана в Швеции, где число погибших на 17 0.3 тракторов сократилось примерно с 1960 до 1990 за период в три десятилетия (2–98 гг.) (рис. 1). В конце периода было подсчитано, что около 24% тракторов были оснащены ROPS, в основном в виде защищенной от ударов кабины (рис. 4А). В Норвегии за аналогичный период число погибших сократилось с 100,000 до XNUMX на XNUMX XNUMX тракторов. Однако худшие результаты были достигнуты в Финляндии и Новой Зеландии.

Рисунок 2. Травмы в результате опрокидывания на 100,000 1957 тракторов в Швеции в период с 1990 по XNUMX год.

Предотвращение травм при опрокидывании

Риск опрокидывания наиболее высок в случае тракторов; однако в сельскохозяйственных и лесных работах мало что можно сделать для предотвращения опрокидывания тракторов. Установка ROPS на тракторы и другие типы землеройных машин с потенциальной опасностью опрокидывания может снизить риск травм при условии, что водители остаются на своих местах во время опрокидывания (Springfeldt 1993). Частота смертельных случаев при опрокидывании во многом зависит от доли используемых защищенных машин и типов используемых ROPS. Лук (рис. 1С) обеспечивает гораздо меньшую защиту, чем кабина или рама (Springfeldt 1993). Наиболее эффективной конструкцией является защищенная от ударов кабина, которая позволяет водителю оставаться внутри защищенным во время опрокидывания. (Еще одна причина для выбора кабины заключается в том, что она обеспечивает защиту от непогоды.) Наиболее эффективным средством удержания водителя в пределах защиты ROPS во время опрокидывания является ремень безопасности, при условии, что водитель использует ремень во время работы с оборудованием. В некоторых странах на водительском сиденье установлены информационные таблички, в которых рекомендуется держаться за рулевое колесо в случае опрокидывания. Дополнительная мера безопасности заключается в том, чтобы спроектировать кабину водителя или внутреннее пространство и ROPS таким образом, чтобы предотвратить воздействие таких опасностей, как острые края или выступы.

Во всех странах опрокидывание самоходной техники, в основном тракторов, приводит к серьезным травмам. Однако между странами существуют значительные различия в технических спецификациях, касающихся конструкции машин, а также в административных процедурах проверок, испытаний, инспекций и сбыта. Международное разнообразие, которое характеризует усилия по обеспечению безопасности в этой связи, можно объяснить следующими соображениями:

• существуют ли обязательные требования к ROPS (в виде нормативных или законодательных актов), либо только рекомендации, либо вообще никаких правил
• необходимость правил для нового оборудования и правил, применимых к старому оборудованию
• наличие контроля со стороны органов власти и наличие социального давления и культурного климата, благоприятствующего соблюдению правил безопасности; во многих странах соблюдение техники безопасности не проверяется инспекцией при сельскохозяйственных работах
• давление со стороны профсоюзов; однако следует иметь в виду, что рабочие организации имеют меньшее влияние на условия труда в сельском хозяйстве, чем в других отраслях, потому что в сельском хозяйстве много семейных ферм.
• тип ROPS, используемый в стране
• информация и понимание рисков, которым подвергаются водители тракторов; практические проблемы часто мешают фермерам и лесозаготовителям получить информацию и образование.
• географии страны, особенно там, где проводятся сельскохозяйственные, лесные и дорожные работы.

Правила техники безопасности

Характер правил, регулирующих требования к ROPS, и степень применения правил в стране оказывают сильное влияние на количество несчастных случаев с опрокидыванием, особенно со смертельным исходом. Имея это в виду, разработке более безопасных машин способствовали директивы, кодексы и стандарты, изданные международными и национальными организациями. Кроме того, во многих странах приняты строгие предписания по ROPS, что привело к значительному сокращению травм при опрокидывании.

Европейское Экономическое Сообщество

Начиная с 1974 г. Европейское экономическое сообщество (ЕЭС) издавало директивы, касающиеся одобрения типа колесных сельскохозяйственных и лесохозяйственных тракторов, а в 1977 г. издало специальные директивы, касающиеся ROPS, в том числе их крепления к тракторам (Springfeldt 1993; EEC 1974, 1977, 1979, 1982, 1987). Директивы предписывают процедуру одобрения типа и сертификации производителями тракторов, а ROPS должны быть рассмотрены в рамках экзамена ЕЭС на одобрение типа. Директивы получили признание всех стран-членов.

Некоторые директивы ЕЭС, касающиеся ROPS на тракторах, были отменены 31 декабря 1995 г. и заменены общей директивой по машинному оборудованию, которая применяется к тем типам машин, которые представляют опасность из-за их мобильности (EEC 1991). Колесные тракторы, а также некоторые землеройные машины мощностью более 15 кВт (а именно гусеничные и колесные погрузчики, экскаваторы-погрузчики, гусеничные тракторы, скреперы, грейдеры и шарнирно-сочлененные самосвалы) должны быть оснащены ROPS. В случае опрокидывания конструкция ROPS должна обеспечивать водителю и операторам достаточный объем, ограничивающий отклонение (т. е. пространство, позволяющее телам пассажиров перемещаться до контакта с элементами салона во время аварии). Ответственность за проведение соответствующих испытаний лежит на производителях или их уполномоченных представителях.

Организация Экономического Сотрудничества и Развития

В 1973 и 1987 годах Организация экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) утвердила стандартные коды для испытаний тракторов (Спрингфельдт, 1993; ОЭСР, 1987). В них приводятся результаты испытаний тракторов и описывается испытательное оборудование и условия испытаний. Коды требуют тестирования многих частей и функций машин, например прочности ROPS. Правила OECD для тракторов описывают статический и динамический методы испытаний ROPS на определенных типах тракторов. ROPS может быть разработан исключительно для защиты водителя в случае опрокидывания трактора. Он должен быть повторно испытан для каждой модели трактора, на который должна быть установлена ​​конструкция ROPS. Кодексы также требуют, чтобы на конструкцию можно было установить более или менее временную защиту водителя от непогоды. Кодексы для тракторов были приняты всеми организациями-членами ОЭСР с 1988 года, но на практике Соединенные Штаты и Япония также принимают ROPS, которые не соответствуют требованиям кодекса, если предусмотрены ремни безопасности (Springfeldt 1993).

Международная организация труда

В 1965 году Международная организация труда (МОТ) в своем руководстве, Безопасность и здоровье при сельскохозяйственных работахтребовалось, чтобы кабина или рама достаточной прочности были должным образом закреплены на тракторах, чтобы обеспечить удовлетворительную защиту водителя и пассажиров внутри кабины в случае опрокидывания трактора (Springfeldt 1993; ILO 1965). В соответствии с нормами и правилами МОТ сельскохозяйственные и лесохозяйственные тракторы должны быть оснащены ROPS для защиты оператора и любого пассажира в случае опрокидывания, падения предметов или смещения груза (МОТ, 1976 г.).

Установка ROPS не должна отрицательно сказываться на

• доступ между землей и местом водителя
• доступ к основным органам управления трактора
• маневренность трактора в стесненных условиях
• прикрепление или использование любого оборудования, которое может быть подключено к трактору
• контроль и регулировка сопутствующего оборудования.

Международные и национальные стандарты

В 1981 году Международная организация по стандартизации (ISO) выпустила стандарт на тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства (ISO 1981). Стандарт описывает метод статических испытаний ROPS и устанавливает условия приемки. Стандарт был одобрен организациями-членами в 22 странах; однако Канада и США выразили несогласие с документом по техническим причинам. Стандарт и рекомендуемая практика, выпущенные в 1974 году Обществом автомобильных инженеров (SAE) в Северной Америке, содержат требования к характеристикам ROPS на колесных сельскохозяйственных тракторах и промышленных тракторах, используемых в строительстве, скреперах с резиновыми шинами, фронтальных погрузчиках, бульдозерах, гусеничных погрузчиках. и автогрейдеров (SAE 1974 и 1975). Содержание стандарта было принято в качестве правил в Соединенных Штатах и ​​в канадских провинциях Альберта и Британская Колумбия.

Правила и соответствие

Кодексы и международные стандарты ОЭСР касаются проектирования и изготовления ROPS, а также контроля их прочности, но не имеют полномочий требовать применения такого рода защиты на практике (OECD 1987; ISO 1981). Европейское экономическое сообщество также предложило, чтобы тракторы и землеройные машины были оснащены защитой (EEC 1974-1987). Целью директив ЕЭС является достижение единообразия среди национальных организаций в отношении безопасности нового оборудования на этапе производства. Страны-члены обязаны следовать директивам и издавать соответствующие предписания. Начиная с 1996 года страны-члены ЕЭС намерены издавать правила, требующие, чтобы новые тракторы и землеройные машины были оснащены ROPS.

В 1959 г. Швеция стала первой страной, в которой для новых тракторов потребовалась конструкция ROPS (Springfeldt 1993). Соответствующие требования вступили в силу в Дании и Финляндии спустя десять лет. Позднее, в 1970-х и 1980-х годах, обязательные требования по ROPS на новых тракторах стали действовать в Великобритании, Западной Германии, Новой Зеландии, США, Испании, Норвегии, Швейцарии и других странах. Во всех этих странах, кроме США, через несколько лет правила были распространены на старые тракторы, но эти правила не всегда были обязательными. В Швеции все тракторы должны быть оснащены защитной кабиной, правило, которое в Великобритании применяется только ко всем тракторам, используемым сельскохозяйственными рабочими (Springfeldt 1993). В Дании, Норвегии и Финляндии все тракторы должны быть оснащены как минимум рамой, в то время как в США и австралийских штатах допускаются луки. В Соединенных Штатах тракторы должны быть оснащены ремнями безопасности.

В Соединенных Штатах погрузочно-разгрузочная техника, произведенная до 1972 года и используемая в строительных работах, должна быть оборудована ROPS, отвечающей минимальным стандартам производительности (US Bureau of National Affairs 1975). К машинам, подпадающим под действие требования, относятся некоторые скреперы, фронтальные погрузчики, бульдозеры, гусеничные тракторы, погрузчики и автогрейдеры. Произведено дооснащение ROPS на машинах, выпущенных примерно тремя годами ранее.

SЕЗЮМЕ

В странах с обязательными требованиями к ROPS для новых тракторов и дооснащением ROPS на старых тракторах произошло снижение травм при опрокидывании, особенно со смертельным исходом. Очевидно, что наиболее эффективным типом ROPS является защищенная от ударов кабина. Лук дает плохую защиту в случае опрокидывания. Во многих странах предписана эффективная конструкция ROPS, по крайней мере, для новых тракторов и с 1996 года для землеройных машин. Несмотря на этот факт, некоторые органы, по-видимому, принимают типы ROPS, которые не соответствуют требованиям, установленным ОЭСР и ИСО. Ожидается, что более общая гармонизация правил, регулирующих ROPS, будет осуществляться постепенно во всем мире, включая развивающиеся страны.

Назад