Die moderne Landwirtschaft basiert auf hocheffizienten Geräten, insbesondere schnelllaufenden, leistungsstarken Traktoren und Landmaschinen. Traktoren mit Anbau- und Anhängegeräten ermöglichen die Mechanisierung vieler landwirtschaftlicher Betriebe.
Der Einsatz von Traktoren ermöglicht es den Landwirten, die Hauptbodenbearbeitung und Pflanzenpflege in optimaler Zeit ohne großen manuellen Aufwand zu erledigen. Auch die permanente Vergrößerung der landwirtschaftlichen Betriebe, die Ausweitung der Anbauflächen und die Intensivierung der Fruchtfolge fördern eine effizientere Landwirtschaft. Die weit verbreitete Verwendung von Hochgeschwindigkeitsbaugruppen wird durch zwei Faktoren behindert: bestehende landwirtschaftliche Methoden, die hauptsächlich auf Maschinen und Geräten mit passiven Werkzeugen basieren; und Schwierigkeiten bei der Gewährleistung sicherer Arbeitsbedingungen für den Bediener der Montage von Hochgeschwindigkeitstraktoren.
Die Mechanisierung kann etwa 70 % der Pflanz- und Aufzuchtvorgänge bewerkstelligen. Es wird auch in allen Phasen des Pflanzenanbaus und der Ernte eingesetzt. Dennoch hat jede Phase des Pflanzens und Wachsens ihre eigenen erforderlichen Maschinen, Werkzeuge und Umgebungsbedingungen, und diese Variabilität der Produktions- und Umgebungsfaktoren hat einen Einfluss auf den Traktorfahrer.
Bebauung des Landes
Die Bodenbearbeitung (Pflügen, Eggen, Scheuern, Scheibeneggen, Gesamtbearbeitung, Walzen) ist eine wichtige und arbeitsintensivste Vorstufe der Pflanzenproduktion. Diese Operationen umfassen 30 % der Pflanz- und Anbauoperationen.
Durch das Auflockern des Bodens entsteht in der Regel Staub. Die Art des Staubs in der Luft ist variabel und hängt von meteorologischen Bedingungen, Jahreszeit, Art der Arbeit, Art des Bodens usw. ab. Die Staubkonzentration in Traktorkabinen kann von einigen mg/m variieren3 bis Hunderte von mg/m3, abhängig im Wesentlichen von der Fahrerhauseinhausung. Etwa 60 bis 65 % der Fälle überschreiten die zulässige Gesamtstaubkonzentration; Die zulässigen Werte für lungengängigen Staub (kleiner oder gleich 5 Mikron) werden in 60 bis 80 % der Fälle überschritten (siehe Abbildung 1). Der Kieselsäuregehalt im Staub variiert zwischen 0.5 und 20 % (Kundiev 1983).
Abbildung 1. Staubexposition von Traktorfahrern während der Landbearbeitung
Die Bodenbearbeitung besteht aus kraftraubenden Tätigkeiten, insbesondere beim Pflügen, und erfordert eine erhebliche Mobilisierung der Kraftressourcen der Maschinen, was zu erheblichen Lärmpegeln führt, wo Traktorfahrer sitzen. Diese Lärmpegel betragen 86 bis 90 dB(A) und mehr, was für diese Arbeiter ein erhebliches Risiko für Hörstörungen darstellt.
In der Regel können die Ganzkörper-Vibrationspegel dort, wo der Traktorfahrer sitzt, sehr hoch sein und die von der Internationalen Organisation für Normung (ISO 1985) festgelegten Werte für die Ermüdungsminderungsgrenze und häufig für den Expositionsgrenzwert überschreiten.
Die Bodenvorbereitung wird hauptsächlich im zeitigen Frühjahr und im Herbst durchgeführt, sodass das Mikroklima der Kabinen in gemäßigten Zonen für Maschinen ohne Klimaanlage kein Gesundheitsproblem darstellt, außer an gelegentlichen heißen Tagen.
Säen und Wachsen
Die Geradeausfahrt von Sägeräten oder Pfluggeräten und die Spurführung von Schleppern oder Reihenmitten sind charakteristische Merkmale bei der Aussaat und Pflege von Kulturpflanzen.
Im Allgemeinen erfordern diese Tätigkeiten, dass der Fahrer in unbequemen Positionen arbeitet, und sind aufgrund der eingeschränkten Sicht auf den Arbeitsbereich mit erheblicher nervöser und emotionaler Anspannung verbunden, was zu einer schnellen Entwicklung der Ermüdung des Fahrers führt.
Die Auslegung von Sämaschinen und deren Vorbereitung für den Einsatz sowie die Notwendigkeit manueller Hilfsarbeiten, insbesondere des Materialhandlings, können mit erheblichen körperlichen Belastungen verbunden sein.
Eine weite geografische Verbreitung von Getreidesorten führt zu einer Vielfalt meteorologischer Bedingungen bei der Aussaat. Die Aussaat von Winterfrüchten für verschiedene Klimazonen kann beispielsweise bei Außentemperaturen von 3–10 °C bis 30–35 °C durchgeführt werden. Die Aussaat von Frühjahrsfrüchten wird durchgeführt, wenn die Außentemperatur zwischen 0 °C und 15–20 °C liegt. In Regionen mit mildem und heißem Klima können die Temperaturen in Traktorkabinen ohne Klimaanlage sehr hoch sein.
Bei der Aussaat von Ackerkulturen (Zuckerrüben, Mais, Sonnenblumen) in gemäßigten Zonen sind die mikroklimatischen Bedingungen in Traktorkabinen in der Regel günstig. Der Anbau von Feldfrüchten erfolgt bei hohen Außentemperaturen und intensiver Sonneneinstrahlung. Die Lufttemperatur in Kabinen ohne Mikroklimatisierung kann auf 40 °C und mehr ansteigen. Traktorfahrer können etwa 40 bis 70 % der gesamten Zeit, die sie mit der Pflege von Feldfrüchten verbringen, unter ungemütlichen Bedingungen arbeiten.
Arbeitsvorgänge für den Anbau von Feldfrüchten sind mit erheblichen Erdbewegungen verbunden, die Staubbildung verursachen. Maximale Bodenstaubkonzentrationen in der Atemzonenluft überschreiten 10 bis 20 mg/m nicht3. Der Staub ist zu 90 % anorganisch und enthält eine große Menge an freier Kieselsäure. Der Geräusch- und Vibrationspegel am Sitzplatz des Fahrers ist etwas niedriger als beim Anbau.
Während der Aussaat und des Anbaus können die Arbeiter Gülle, chemischen Düngemitteln und Pestiziden ausgesetzt sein. Wenn die Sicherheitsvorschriften für den Umgang mit diesen Stoffen nicht eingehalten werden und Maschinen nicht ordnungsgemäß funktionieren, kann die Konzentration gefährlicher Stoffe im Atembereich die zulässigen Werte überschreiten.
Ernte
Die Ernte dauert in der Regel 25 bis 40 Tage. Staub, mikroklimatische Bedingungen und Lärm können während der Ernte Gefahren darstellen.
Die Staubkonzentrationen in der Atemzone hängen hauptsächlich von der Konzentration im Freien und der Luftdichtheit der Kabine der Erntemaschine ab. Bei älteren Maschinen ohne Kabine sind die Fahrer dem Staub ausgesetzt. Am intensivsten ist die Staubbildung bei der Ernte von trockenem Mais, wenn die Staubkonzentration an nicht geschlossenen Mähdrescherkabinen bis zu 60 bis 90 mg/m betragen kann3. Staub besteht hauptsächlich aus Pflanzenresten, Pollen und Pilzsporen, meist in großen, nicht lungengängigen Partikeln (größer als 10 Mikron). Der Gehalt an freier Kieselsäure beträgt weniger als 5.5 %.
Die Staubbildung bei der Zuckerrübenernte ist geringer. Die maximale Staubkonzentration in der Kabine überschreitet 30 mg/m nicht3.
Die Getreideernte wird im Allgemeinen in der heißesten Jahreszeit durchgeführt. Die Temperatur im Fahrerhaus kann auf 36 bis 40 °C ansteigen. Der Lichtstrom der direkten Sonneneinstrahlung beträgt 500 W/m2 und mehr, wenn gewöhnliches Glas für Kabinenfenster verwendet wird. Getöntes Glas senkt die Lufttemperatur im Fahrerhaus um 1 bis 1.6 °C. Eine mechanische Zwangsbelüftungsanlage mit einer Durchflussmenge von 350 m3/h kann eine Temperaturdifferenz zwischen Innen- und Außenluft von 5 bis 7 °C erzeugen. Wenn der Mähdrescher mit verstellbaren Lamellen ausgestattet ist, sinkt dieser Unterschied auf 4 bis 6 °C.
Ackerkulturen werden in den Herbstmonaten geerntet. In der Regel sind die Bedingungen des Mikroklimas in Kabinen in dieser Zeit kein großes gesundheitliches Problem.
Erfahrungen in entwickelten Ländern weisen darauf hin, dass die Landwirtschaft auf kleinen Farmen durch den Einsatz von Mechanisierung im kleinen Maßstab (Minitraktoren – motorisierte Einheiten mit einer Kapazität von bis zu 18 PS, mit verschiedenen Arten von Hilfsgeräten) rentabel sein kann.
Die Verwendung solcher Geräte führt zu einer Reihe spezifischer Gesundheitsprobleme. Zu diesen Problemen gehören: Intensivierung der Arbeitsbelastung in bestimmten Jahreszeiten, Einsatz von Kinderarbeit und der Arbeit älterer Menschen, Fehlen von Schutzmitteln gegen intensiven Lärm, Ganzkörper- und lokale Vibrationen, schädliche meteorologische Bedingungen, Staub, Pestizide und Abgase Gase. Der Kraftaufwand zum Bewegen der Steuerhebel motorisierter Einheiten kann 60 bis 80 N (Newton) betragen.
Einige Arbeiten werden mit Hilfe von Zugtieren oder manuell ausgeführt, weil die Ausrüstung nicht ausreicht oder aus irgendeinem Grund keine Maschinen verwendet werden können. Handarbeit erfordert in der Regel erhebliche körperliche Anstrengung. Der Kraftbedarf beim Pflügen, Pferdezugsaat und Handmähen kann 5,000 bis 6,000 cal/Tag und mehr betragen.
Verletzungen sind bei manueller Arbeit häufig, insbesondere bei unerfahrenen Arbeitern, und Fälle von Pflanzenverbrennungen, Insekten- und Reptilienstichen und Dermatitis durch den Saft einiger Pflanzen sind häufig.
abwehr
Einer der Haupttrends im Traktorenbau ist die Verbesserung der Arbeitsbedingungen der Traktorfahrer. Neben der Perfektion des Designs von Schutzkabinen wird nach Möglichkeiten gesucht, die technischen Parameter verschiedener Zugmaschinen mit den funktionalen Fähigkeiten der Fahrer in Einklang zu bringen. Das Ziel dieser Forschung besteht darin, die Wirksamkeit von Steuerungs- und Fahrfunktionen sowie notwendige ergonomische Parameter der Arbeitsplatzumgebung sicherzustellen.
Die Effektivität der Steuerung und des Fahrens der Traktorbaugruppen wird durch eine gute Sicht auf den Arbeitsbereich, durch die Optimierung der Baugruppen und des Designs der Steuertafeln und durch die richtige ergonomische Gestaltung der Traktorsitze gewährleistet.
Übliche Wege zur Verbesserung der Sicht sind die Vergrößerung des Sichtbereichs der Kabine unter Verwendung von Panoramaglas, verbesserte Anordnung von Zusatzausrüstung (z. B. Kraftstofftank), Rationalisierung der Sitzposition, Verwendung von Rückspiegeln und so weiter.
Die Optimierung von Konstruktionssteuerelementen ist mit der Konstruktion des Antriebs des Steuermechanismus verbunden. Neben hydraulischen und elektrischen Antrieben sind aufgehängte Steuerpedale eine neue Verbesserung. Dies ermöglicht einen verbesserten Zugang und erhöhten Fahrkomfort. Eine wichtige Rolle bei der Wiedererkennung der Bedienelemente spielt die funktionale Codierung (durch Form, Farbe und/oder symbolische Zeichen).
Die rationelle Anordnung der Instrumentierung (die in modernen Traktoren 15 bis 20 Einheiten umfasst) erfordert die Berücksichtigung einer weiteren Erhöhung der Indikatoren aufgrund der Fernsteuerung der technologischen Prozessbedingungen, der Automatisierung des Fahrens und des Betriebs der technologischen Ausrüstung.
Der Fahrersitz ist so konstruiert, dass er eine bequeme Position und ein effektives Fahren der Maschine und des Traktors gewährleistet. Das Design moderner Traktorsitze berücksichtigt anthropometrische Daten des menschlichen Körpers. Die Sitze haben verstellbare Rücken- und Armlehnen und können sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung an die Größe des Bedieners angepasst werden (Abbildung 2).
Abbildung 2. Winkelparameter der optimalen Arbeitshaltung eines Traktorfahrers
Zu den Vorkehrungen gegen schädliche Arbeitsbedingungen für Traktorfahrer gehören Maßnahmen zum Schutz vor Lärm und Vibrationen, zur Normalisierung des Mikroklimas und zur luftdichten Abdichtung von Kabinen.
Neben der speziellen Konstruktion des Motors zur Reduzierung des Lärms an der Quelle wird eine erhebliche Wirkung erzielt, indem der Motor auf Schwingungsisolatoren gelagert ist, die Kabine mit Hilfe von Stoßdämpfern vom Traktorkörper isoliert ist und eine Reihe von Maßnahmen zur Schallabsorption im Bereich des Motors erzielt werden Taxi. Dazu werden auf Fahrerhaus-Wandpaneele flockige, schalldämmende Beläge mit dekorativer Oberfläche aufgebracht und auf dem Fahrerhausboden Teppiche aus Gummi und Porolon verlegt. An der Decke wird eine Hartlochbeplankung mit einem Luftspalt von 30 bis 50 mm angebracht. Diese Maßnahmen haben den Geräuschpegel in den Kabinen auf 80–83 dBA gesenkt.
Das wichtigste Mittel zur Dämpfung niederfrequenter Schwingungen in der Kabine ist der Einsatz einer effektiven Sitzfederung. Dennoch übersteigt die so erzielte Wirkung der Ganzkörper-Schwingungsdämpfung 20 bis 30 % nicht.
Die landwirtschaftliche Bodennivellierung bietet beträchtliche Möglichkeiten zur Reduzierung von Vibrationen.
Die Verbesserung der mikroklimatischen Bedingungen in Traktorkabinen wird sowohl mit Hilfe von Standardausrüstungen (z. B. Ventilatoren mit Filterelementen, wärmeisolierendes getöntes Glas, Sonnenschutzkappen, verstellbare Jalousien) als auch mit speziellen Vorrichtungen (z. B. Klimaanlagen) erreicht. Moderne Traktorheizungen sind als autonome Baugruppe konzipiert, die an das Kühlsystem des Motors angeschlossen ist und erwärmtes Wasser zum Erwärmen der Luft verwendet. Kombinierte Klimaanlagen und Lufterhitzer sind ebenfalls erhältlich.
Komplexe Lösungen des Problems der Geräusch-, Vibrations- und Wärmeisolierung sowie der Abdichtung von Kabinen können mit Hilfe von abgedichteten Kabinenkapseln erreicht werden, die mit aufgehängten Steuerpedalen und Drahtseilsystemen von Antrieben ausgestattet sind.
Der einfache Zugang zu Traktormotoren und -baugruppen für deren Wartung und Reparatur sowie der rechtzeitige Erhalt von Informationen über den technischen Zustand bestimmter Einheiten der Baugruppe sind wichtige Indizien für das Niveau der Arbeitsbedingungen des Traktorfahrers. Das Eliminieren der Kabinenhaube, die Vorwärtsneigung der Kabine, abnehmbare Verkleidungen der Motorhaube und so weiter sind bei bestimmten Traktortypen verfügbar.
Zukünftig werden Traktorkabinen voraussichtlich mit automatischen Steuereinheiten, mit Fernsehbildschirmen zur Beobachtung von Geräten, die sich außerhalb des Sichtfelds des Bedieners befinden, und mit Einheiten zur Konditionierung des Mikroklimas ausgestattet. Die Kabinen werden auf außenliegenden Drehstangen montiert, damit sie in die gewünschte Position bewegt werden können.
Eine rationelle Arbeits- und Ruheorganisation ist von großer Bedeutung für die Prävention von Ermüdung und Krankheiten von Landarbeitern. In der heißen Jahreszeit sollte der Tagesablauf vorsehen, hauptsächlich in den Morgen- und Abendstunden zu arbeiten und die heißeste Zeit für die Ruhe zu reservieren. Bei anstrengenden Arbeiten (Umzug, Hacken) sind regelmäßige kurze Pausen notwendig. Besondere Aufmerksamkeit ist der rationellen, ausgewogenen Ernährung der Arbeiter unter Berücksichtigung des Energiebedarfs der Aufgaben zu widmen. Regelmäßiges Trinken während der Hitze ist von großer Bedeutung. Neben Wasser werden in der Regel auch traditionelle Getränke (Tee, Kaffee, Fruchtsäfte, Aufgüsse, Brühen etc.) getrunken. Die Verfügbarkeit ausreichender Mengen bekömmlicher Flüssigkeiten von hoher Qualität ist sehr wichtig.
Die Verfügbarkeit bequemer Overalls und persönlicher Schutzausrüstung (PSA) (Atemschutzmasken, Gehörschutz), insbesondere bei Kontakt mit Staub und Chemikalien, ist ebenfalls sehr wichtig.
Die medizinische Überwachung der Gesundheit der Landarbeiter muss sich an der Prävention allgemeiner Berufskrankheiten wie Infektionskrankheiten, Chemikalienbelastungen, Verletzungen, ergonomischen Problemen usw. orientieren. Die Vermittlung sicherer Arbeitsweisen, Informationen zu Hygienefragen und Sanitärversorgung sind von großer Bedeutung.