Ergonomska procena kabine upravljačnice elektro lokomotive serije 441

Ergonomska procena kabine upravljačnice elektro lokomotive serije 441

1

SADRŢAJ: Uvod ............................................................................................................................ 3 1. TEHNOLOŠKI PROCES UPRAVLJANJA ELEKTRO LOKOMOTIVOM SERIJE 441.................................................................................................................. 5 1.1.OPŠTE O UPRAVLJANJU ELEKTRIĈNIH VUĈNIH VOZILA ................................. 5 1.2. OPIS FUNKCIONISANJA I UPRAVLJANJA ELEKTRO LOKOMOTIVE SERIJE 441.................................................................................................................. 7 1.2.1 Pripremne radnje za stavljanje lokomotive pod napon ......................................... 7 1.2.2 Radnje koji mašinovoĊa obavlja spolja ................................................................ 7 1.2.3 Radnje koje mašinovoĊa obavlja u mašinskom prostoru ..................................... 7 1.2.4 Radnje koje mašinovoĊa obavlja u nezaposednutoj upravljaĉnici ...................... 10 2.1.5 Radnje koje mašinovoĊa obavlja u zaposednutoj upravljaĉnici .......................... 10 2. TEHNIĈKO TEHNOLOŠKE KARAKTERISTIKE UPRAVLJAĈNICE ELKTRO LOKOMOTIVE SERIJE 441 ....................................................................................... 11 2.1 OPREMA ZA UPRAVLJANJE ............................................................................. 11 2.1.1 Ruĉica menjaĉa smera voţnje ........................................................................... 13 2.1.2 Kontroler (F1.2) ................................................................................................. 14 2.1.3 Poluţni prekidaĉi ............................................................................................... 15 2.1.4 Paketni prekidaĉi ............................................................................................... 17 2.1.5 Taster prekidaĉi ................................................................................................. 19 2.1.6 Svetlosni signali – signalne lampe ..................................................................... 21 2.1.7 Zvuĉni signal ..................................................................................................... 21 2.1.8. Elektriĉni instrumenti ........................................................................................ 21 2.1.8.1 Elektriĉni instrumenti na kosoj tavanici u upravljaĉnicama .............................. 22 2.1.8.2 Elektriĉni instrumenti na komandnom pultu u upravljaĉnicama ....................... 23 2.1.9 Elektriĉno grejanje i ventilacija upravljaĉnica ..................................................... 23 2.1.9.1 Grejaĉ nogu F16, 380 W ................................................................................. 23 2.1.9.2 Grejaĉ kalorifera F15.3, 3x2000W .................................................................. 24 2.1.9.3 Motor ventilatora F15.1 za kalorifer ................................................................ 24 2.1.9.4 Rešo F17, 1000 W.......................................................................................... 24 2.1.9.5 Upravljaĉ za cigarete F3.9 .............................................................................. 25 3. ERGONOMSKA OCENA PULTA UPRAVLJAĈNICE ............................................. 26 3.1. Ergonomske karakteristike komadnog pulta i stolice............................................ 26 3.1. Ergonomske karakteristike komadnog pulta i stolice............................................ 27 3.3. Analiza ergotehniĉkih karakteristika komandnog pulta ......................................... 28 3.4. Ergotehniĉka analiza slovnih i brojĉanih oznaka .................................................. 29 3.5. Analiza perceptivnih sposobnosti operatera za komandnimpultom ...................... 29 3.6. Analiza dizajnersko-tehniĉkih karakteristika ...................................................... 30 3.7. Koeficijent svetlosnog obleska površine u prostorijama operatera ....................... 30 3.8. Karakteristike radnog prostora s obzirom na delovanje materijalne radne sredine ....................................................................................................................... 30 4. ERGO – TEHNIĈKA OCENA OPERATERA – MAŠINOVOĐE ............................... 32 4.1.Psihofiziĉki zahtevi i osobenosti rada operatera ................................................... 32 4.2.Vremensko angaţovanje operatera ...................................................................... 33 4.3.Analiza propusne moći operatera da primi – prenese informacije ......................... 33 5. OCENA ERGONOMSKE PODOBNOSTI UPRAVLJAĈNICE ................................. 34 5.1. Uticaj temperature ............................................................................................... 34 5.2.Uticaj buke ........................................................................................................... 34 5.3.Uticaj veštaĉke rasvete ......................................................................................... 35 6.Zakljuĉna razmatranja i primer izgleda upravljaĉnice nove generacije ..................... 37 Literatura .................................................................................................................... 44


2

Spisak slika:

Slika 1. Nova generacija upravljaĉnice lokomotive (NGLC .............................. 37 Slika 2. Izgled NGLC radnog mesta operatera upravljaĉnice lokomtive ........... 39 Slika 3. Izgled NGLC radnog mesta operatera upravljaĉnice lokomtive ........... 40 Slika 4. Postojeći izgled konzole ...................................................................... 40 Slika 5. Izgled NGLC konzole........................................................................... 41 Slika 6. Postojeći izgled monitora ..................................................................... 42 Slika 7. Izgled upravljaĉkog pulta sa oznaĉenim komandama ......................... 43 Slika 8. Prikaz panela iznad glave operatera ................................................... 43


3

UVOD

Ergonomija (grĉ. érgon, nómos obiĉaj, red, zakon) predstavlja nauĉnu disciplinu koja se bavi razumevanjem interakcije izmeĊu ljudi i ostalih elemenata posmatranog sistema, primenom teorijskih saznanja, principa i metoda na dizajn i proizvodnju sa ciljem odrţavanja ljudskog zdravlja i optimizovanja performansi sistema u skladu sa tim. Ipak, ona, u suštini, ali i sadrţajno jeste multi i interdisciplinarna nauĉna disciplina koja se bavi sistemom ĉovek-mašina kako bi se mašina prilagodila ĉovekovim bio-psiho-socijalnim ograniĉenjima i zahtevima, kako bi upotreba mašine bila efikasnija, bezbednija i pouzdanija. Pod pojmom mašina podrazumeva se svaki materijalni predmet sa kojim ĉovek dolazi u dodir prilikom obavljanja nekog posla, tako da je mašina: tastaura raĉunara, obiĉna olovka, ali i lokomotiva, automobil, avion itd. Na poĉetku nastanka ove nauke, neposredno posle II Svetskog rata, akcenat je bio na prilagoĊavanju mašine (shvaćene na prethodan naĉin) ljudskom telu i njegovim ograniĉenjima. Nastanak ergonomije se vezuje za brţi razvoj tehnike i tehniĉkih sredstava koja su bila sve savršenija i efikasnija, ali se onda javio ĉovek kao onaj koji svojim ograniĉenjima postaje limitirajući faktor njegovog razvoja. Ergonomijom se danas bave biolozi, antropolozi, psiholozi, sociolozi, ali sva znanja koja nosi svaka od nabrojanih struka ne znaĉi ništa ako se ne integrišu u skup jedinstvenih i usklaĊenih zahteva, koji se moraju postaviti pred projektanta ili dizajnera tehniĉkog sredstva da bi ono zadovoljilo sve potrebe i zahteve ĉoveka. Prirodni procesi koji su kroz vekove oblikovali ljudsko telo nisu nas pripremili za savremene oblike ţivota. Tako je naše telo u prvom redu razvijeno za kretanje, a ne dugotrajno sedenje na jednom mestu. Na ţalost, savremeni stil ţivota nameće nam drugaĉije ponašanje pa se postavljaju ozbiljna pitanja vezana za opasnost svakodnevno prekovremenog sedenja na poslu. 1 Ergonomska procena, definiše se iz opšteg koncepta odredjenog stanja u datom obimu. Sama procena zavisi od nivoa znanja, svrhe istraţivanja, i kvaliteta podataka.2 Pregledom svetske knjiţevnosti (Druri, 1997; Luczak, Schlich, i Springer, 199, Salvendi, 1997, Stanton, 1998; Stanton i Ioyng, 1999-2001; Vilson i Corlet, 1995) vidi se izuzetan napredak u istraţivanju. Konstantno se razvijaju nove metode koje se koriste u ergonomiji. Današnja ergonomija koristi oko 60 razliĉitih metoda (Stanton i Ioyng, 1998,2001). Neke od ovih metoda nisu opšte poznate, jer su prilagoĊene specifiĉnim zahtevima odnosa ĉovek – mašina – okruţenje sistema (vazduhoplovstvo, pomorski transport, drumski transport, šinski transport..). Uprkos ograniĉenim potencijalima za opštu primenu, ove metode obogaćuju metodologiju ergonomije. Neka istraţivanja su pokazala da većina tipiĉnih metoda ukljuĉuju upitnike, intervjue, posmatranje, kontrolne liste i heuristiĉke metode. Kontrolne liste se prave na najuniverzalniji naĉin, tako da se mogu primeniti u svim sistemima ĉovek – mašina – ekološki sistem.

1http://www.ftn.kg.ac.rs/konferencije/tio2012/PDF/6)%20Obrazovna%20tehnologija/PDF/611%2

0Zeljko%20Papic%20-%20Ergonomski%20dizajn%20radnog%20mesta.pdf 2 Iwona Grabarek, Ergonomic Diagnosis of the Driver’s Workplace in an Electric Locomotive,

Faculty of Transport, Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland

http://www.ftn.kg.ac.rs/konferencije/tio2012/PDF/6)%20Obrazovna%20tehnologija/PDF/611%20Zeljko%20Papic%20-%20Ergonomski%20dizajn%20radnog%20mesta.pdf



4

U praksi, navedene procene se uglavnom koriste za ergonomske procene radnog mesta i razlikuju se u stepenu detaljnosti i uspešnosti rešavanja problema. Analiza metode za ergonomsku procenu je posluţila kao osnov za definisanje pretpostavki za radno okruţenje u upravljaĉnici lokomotive (DLE). Sistem sadrţi unutrašnje odnose koji su objektivno i više puta mereni i izraţeni su u jedinicama (tzv. merljive osobine). Pored ovih merljivih, neke funkcije su nemerljive. Na osnovu navedenih merenja vrši se ergonomska procena usaglašenosti sistema (ili nekog od njihovih elemenata) ili nedostatak takve usaglašenosti.

Tema ovog rada je ergonomska procena kabine upravljaĉnice elektro lokomotive serije 441. Ukoliko se ukratko osvrnemo na istorijat zabeleţeno je da su sredinom šezdesetih godina Jugoslavenske ţeljeznice odluĉile da koriste napon napajanja od 25 kV 50 Hz. Prva pruga koja je trebala da bude opremljena tim sistemom napajanja bila je pruga Zagreb – Beograd, najvaţnija pruga u bivšoj Jugoslaviji. S obzirom da je do tada na mreţi JŢ-a postojao iskljuĉivo sistem napajanja od 3000 V (pruge u Sloveniji i pruga Zagreb Rijeka u Hrvatskoj), za novo elektrificiranu prugu trebalo je kupiti nove elektriĉne lokomotive. Elektro lokomotiva serije 441 je univerzalna lokomotiva, namenjena za vuĉu putniĉkih i teretnih vozova. Elektriĉne lokomotive ove serije gradila je švedska firma "ASEA". Lokomotiva je poboljšana verzija švedske lokomotive klase Rb. Posle je po licenci firme ASEA izgradnju preuzela zagrebaĉka firma "Rade Konĉar". Lokomotive su Hrvatskim ţeleznicama isporuĉivane od godine 1968. Lokomotive ove serije namenjene su za kretanje na elektriĉnim prugama cele bivše Jugoslavije, osim Slovenije. To je osnovni tip lokomotive korišćen pri elektrifikaciji pruga monofaznog sastava Jugoslavenskih ţeljeznica. Danas se osim u inventarnom parku HŢ-a, ova serija lokomotiva nalazi i u ţejeznicama drţava nastalih raspadom Jugoslavije - BiH, Srbije, Makedonije, ali i Turske. Osamdeset švedskih lokomotiva predato je JŢ-u nešto pre dovršetka elektrifikacije pruge Zagreb – Beograd, pa su do puštanja u promet 1969. te lokomotive stajale u depoima. 1969. godine lokomotive serije JŢ 441 puštene su sluţbeno u promet. Odmah nakon toga Konĉar je, uz pomoć ostalih jugoslavenskih firmi zapoĉeo proizvoditi ove lokomotive, što predstavlja prvi tip elektrolokomotiva proizvedenih u Jugoslaviji. U prvom delu rada predstavljen je tehnološki proces upravljanja elektro lokomotivom serije 441, u drugom delu rada date su tehniĉko tehnološke karakteristike upravlljaĉnice lokomotive. Kroz treću taĉku akcenat je stavljen na ergonomsku ocenu pulta upravljaĉnice. Ĉetvrta taĉka predstavlja ergo-tehniĉku ocenu operatera – mašinovoĊe, petom taĉkom se ocenjuje ergonomska podobnost upravljaĉnice. Predlozi mera za poboljšanje uslova rada masinovoĊe u upravljaĉnici lokomotive ĉine šetu taĉku ovog rada. Na kraju su data zakljuĉna razmatranja, kroz osvrt na ceo rad.


5

1. TEHNOLOŠKI PROCES UPRAVLJANJA ELEKTRO LOKOMOTIVOM SERIJE 441 1. 1 OPŠTE O UPRAVLJANJU ELEKTRIČNIH VUČNIH VOZILA3 Upravljanje je skup trenutnih akcija ili akcija tokom vremena, kojima mašinovoĊa deluje na sistem sa namerom da se realizuju ciljevi sitema odnosno upravljanja. Upravljanje se sastoji iz: OdreĊivanje upravljanja iz skupa dostupnih upravljaĉkih akcija, SprovoĊenje upravljaĉkih akcija.

SprovoĊenje upravljanja je putem organizacije mašinovoĊe, meĊutim ono moţe biti automatsko ili poluautomatsko. UreĊaji za upravljanje vuĉnih vozila moraju pruţati mogućnost mašinovoĊi, ostvarivanja bilo kog dopuštenog reţima rada: vuĉnih motora, pomoćnih ureĊaja, ispravljaĉnica, transformatora, prigušnice i drugih, sa ciljem realizovanja potrebnih vrednosti vuĉnih ili koĉnih sila u procesu kretanja voza. Pored ovog, za upravljanje vozom se koriste i mehaniĉke koĉnice. Zahtevani reţim rada vuĉnih motora postiţe se promenom parametara u glavnim strujnim kolima (napon, struja, otpor i td). U procesu upravljanja ostvaruje se prelaz sa jedne karakteristike na drugu i kretanje na odreĊenoj karakteristici. Za ostvarivanje operacije upravljanja koriste se delovi elemenata elektriĉne opreme, koji saĉinjavaju ureĊaji za upravljanje. Prelaz od jedne šeme veze na drugu ostavruje se pomoću skupa aprata koji ĉine prvu grupu elemenata ureĊaja za upravljanje. U drugu grupu spadaju elektriĉne mašine i aparati podsredstvom kojih se menjaju parametri pojedinaĉnih strujnih kola vuĉnih motora / otpornici za stvaljanje u rad ili koĉenje, napon transformatora, generatora, kapacitet kondenzatora, induktivitet namotaja i td. U pojedinaĉnim sluĉajevima obe vrste ureĊaja za upravljanje su sjedinjene u jednu celinu. U terću grupu spadaju ureĊeji za upravljanje pomoćnih mašina i aparata, koji doprinose obezbeĊivanju normalnog rada glavnih komponenti vuĉnih vozila (vuĉni motori, transformatori, ispravljaĉi, prigušnice i td), njihovoj elektriĉnoj zaštiti, kao i obezbeĊivanje sigurnosnog i pouzdanog kretanja voza. U

3 Dipl.inţ. Boţidar Ţivojinović „Funkcionisanje i upravljanje elektriĉnih vuĉnih vozila“


6

zavisnosti od naĉina upravljanja komutacionim aparatima (prekidaĉima, kontraktoriam, rastavljaĉima i drugo), u strujnim kolima vuĉnih motora, upravljanje moţe biti: direktno (neposredno) ili indirektno (posredno). Pri neposrednom upravljanju ukljuĉivanje ili iskljuĉivanje prekidaĉa, otvaranje i zatvaranje rastavljaĉa ili kontaktora u strujnim kolima se ostvaruje od strane mešinovoĊe pomoću mehaniĉke energije (mehaniĉkog prenosa). Pri posrednom upravljanju ukljuĉivanje ili iskljuĉivanje prekidaĉa, otvaranje i zatvaranje kontaktora se ostvaruje pomoćnim sredstvima. MašinovoĊa formira i izdaje komande pomoćnim sredstvima. Pri posrednom upravljanju na daljinu moţe se sa jednog mesta upravljati objektima smeštenim u drugim vozilima. Za ovu svrhu treba povezati paralelno namotaje ureĊaja identiĉnih aparata. Nekada izvestan broj aparata ima posredno upravljanje, a izvestan broj neposredno upravljanje. Pri automatskom upravljanju operacije prerezivanja vuĉnih motora ili promene parametara u strujnim kolima se ostvaruje automatski bez uĉešća mašinovoĊe – specijalnim aparatima ili mašinama. MašinovoĊa samo zapoĉinje ili prekida procese i formira – zadaje ţeljene reţime ubrzanaj, usporenja ili stalnih brzina kretanja. Osim toga automatizuju se ograniĉenja reţima vuĉe ili koĉenja. Upravljanje je diskretno (stepenasto) ako se parametri u strujnim kolima menjaju sa znaĉajnim korakom regulacije. Upravljanje je kontinualno ako se parametri u strujnim kolima menjaju postepeno i svu ureĊaji rade neprekidno. Ograniĉavanje reţima pri upravljanju: U procesu upravljanja vozom mora se voditi raĉuna o ograniĉavajućim faktorima koji se odreĊuje sa: uslovima athezije izmeĊu toĉkova motornih osovima i šina, komutacijom na kolektorima vuĉnih motora, zagrevanjem elektriĉne opreme, strujama elektriĉne zaštite, dozvoljenim naprezanjem teglećeg ureĊaja, dozvoljenom brzinom kretanja, dozvoljenim ubrzanjem s obzirom na faktro putnika i td.

Pored toga, mora biti iskljuĉena mogućnost pojave opasnih mehaniĉkih i elektriĉnih prelaznih stanja.


7

1.2 OPIS FUNKCIONISANJA I UPRAVLJANJA ELEKTRO LOKOMOTIVE SERIJE 4414 Opis funkionisanja i upravljanja lokomotive imaće redosled onakav, kakvi su zahtevi i postupci mašinovoĊe pri rukovoĊenju sa lokomotivom. 1.2.1 Pripremne radnje za stavljanje lokomotive pod napon 3 Staviti lokomotivu pod napon znaĉi podići pantografe i ukljuĉiti glavni prekidaĉ. Da bi to ostvario, mašinovoĊa mora da obavi niz pethodnih radnji. 1.2.2 Radnje koji mašinovoĎa obavlja spolja 3 MašinovoĊa mora otvoriti slavinu glavnog rezervoara za vazduh i proveriti da li je uloţak topljivog osiguraĉa od 35 A N 29:1 akumulatorske baterije na svom mestu. 1.2.3 Radnje koje mašinovoĎa obavlja u mašinskom prostoru 3 U mašinskom prostoru mašinovoĊa mora da obavi niz radnji najviše na blokovima S5, T, P. Na ovim blokovima elektriĉni prekidaĉi, ruĉice slavina za vazduh i druga oprema se u većem broju nalaze u svojim uobiĉajnim za rad ispravnim poloţajima. Stoga mašinovoĊa naajĉešće rukuje samo sa manjim brojem prekidaĉa ,slavina i drugo. Pri rukovanju sa ovim manjim brojem elemenata opreme on mora jednovremeno da se uveri u ispravne poloţaje svih ostalih elemenata opreme na blokovima: S5, T. P i drugim mestima. Na vratima bloka S5 uobiĉajni ispravni poloţaj elektriĉne opreme pre stvavljanja lokomotive pod napon su sledeće: sve zastavice signalnih relea su podignute, paketni prekidaĉi, rastavljaĉi vuĉnih motora S5.34:8, S5.34:9, S5.34:10,

S5.34:11 su u poloţajima 1, što znaĉi ukljuĉeni,

paketni prekidaĉ S5.34:3 rastavljaĉ pomoćnog transformatora u poloţaju 1, ukljuĉen,

paketni prekidaĉ S5.34:4 punjaĉa akumulatorske baterije u poloţaju 1, ukljuĉen,

paketni prekidaĉ S5.34:12 trofaznog sistema u poloţaju 1, ukljuĉen,

4 Dipl.inţ.Boţidar Ţivojinović „Funkcionisanje i upravljanje elektriĉnih vuĉnih vozila“


8

paketni prekidaĉ S5.34:14 ureĊaja za ograniĉenje napona vuĉnih motora u poloţaju 1, ukljuĉen,

paketni prekidaĉ S5.34:2 rastavljaĉ strujnih kola upravljanja u poloţaju 0, iskljuĉen,

paketni prekidaĉ S5.34:13 za premošćavanje pneumatskog prekidaĉa – presostata P3 u poloţaju 0, iskljuĉen,

paketni prekidaĉ S5.34:5, preklopnik za ispitivanje lokomotive u radionici – depou u poloţaju 1, ukljuĉen; u poloţaju 2 ovaj preklopnik spaja pojaĉavaĉ S5.36:1, 3 za krajeve Uel_Ve transformatora. Ovaj poloţaj se koristi samo u sluĉaju kvara naponskog mernog transformatora N13. U poloţaju O se koristi za ispitivanje u depou,

paketni prekidaĉ S5.34:6 akumulatorske baterije u poloţaju 0, iskljuĉen, paketni prekidaĉ S5.34:16 za iskljuĉivanje ureĊaja budnosti – budnika u

poloţaju 1, iskljuĉen, prekidaĉ S5.34:17 za iskljuĉenje presostate P4 u poloţaju 1, ukljuĉen, paketni prekidaĉ S5.34:1 rastavljaĉ za ispitivanje strujnog kola

upravljanja u poloţaju 1, ukljuĉen; U poloţaju 0 prekida napajanje svih izvršenih organa upravljaĉkih i glavnih strujnih kola (kontraktora, pantografa, glavnog prekidaĉa i td). U poloţaju 2 lokomotiva nije spremna za sluţbu, ali se grejanje vozila, glavni kompresor i I grupa pomoćnih motora mogu ukljuĉiti,

automatski zaštitni prekidaĉi S5.33:26, S5.33:17, S5.33:28, S5.33:25 u poloţajima ukljuĉeni,

automatski zaštitni prekidaĉi S5.33:4, S5.33:13, S5.33:16 u poloţajima ukljuĉeni,

svi automatski zaštitni prekidaĉi koji na sebi imaju crna i crvena dugmeta, moraju imati crna utisnuta dugmeta, što znaĉi da su ukljuĉeni.

Ruĉica prekidaĉa elektriĉnog grejanja S5.5 sa magnetom za zabravljanje – blokiranje, u poloţaju iskljuĉeno. Za stavljanje lokomotive pod napon mašinovoĊa mora pored provera i utvrĊivanja da napred navedena oprema ima odreĊene poloţaje još i da : paketni prekidaĉ S5.34:6 akumulatorske baterije postavi u poloţaj 1,

ukljuĉen i paketni prekidaĉ S5.34:2 rastavljaĉ strujnog kola upravljanja postavi u

poloţaj 1, ukljuĉen. Na vratima bloka S5 (levi hodnik) uobiĉajni i za normalan rad ispravni poloţaji elektriĉne opreme su sledeći :

svi motorni zaštitni prekidaĉi S5.15 ,S5:25 moraju biti postavljeni u poloţaj ukljuĉeno, kada se pojavi na prekidaĉu oznaka I,

U transformatorskom bloku T, uobiĉajni polaoţaji elektriĉne opreme i ostale opreme pre stavljanja lokomotive pod napon su:

ruĉica preklopnika P3.9 za motorno –ruĉno pokretanje prebaivaĉa stepena je u poloţaju motorno,


9

slavina za odvajanje ulja izmeĊu transformatorskog suda i suda prebacivaĉa stepena je otvorena,

primarni motor glavnog transformatora je preko noţa rastavljaĉa N33, spojen sa masom lokomotive.

Kaţe se lokomotiva je uzemljena. Za stavljanje lokomotive pod napon mašinovoĊa mora da: ruĉicom za uzemljenje lokomotive da istu razemlji, tj. prekine kolo

uzemljenja vraćajući noţ rastavljaĉa u N33 u poloţaj lokomotiva razemljena.

Na blokovima pneumatika P, uobiĉajni poloţaj pneumatske i ostale opreme pre stavljanja lokomotive pod napon su: ruĉice slavina na cevima za vazduh su u takvim poloţajima da je prolaz

vazduha omogućen (ruĉice su postavljene duţ osa cevi), ruĉica slavine P30 za iskljuĉenje ureĊaja budnosti je u poloţaju ureĊaj

budnsoti iskljuĉen - horizontalan poloţaj, paketni prekidaĉ P34, preklopnika vrste koĉnice je u poloţaju 1 ili 2,

Poloţaj 1 znaĉi trenutna koĉnica je ukljuĉena, a poloţaj 2 znaĉi putniĉka – rapid koĉnica je ukljuĉena. mesto za trokanalnu slavinu P31 za izbor pantografa je prazno.

Za stavljanje lokomotive pod napon mašinovoĊa mora pored provera i utvrĊivanja da napred navedena oprema ima odreĊene poloţaje, još i da: ruĉica trokanalne slavine P31 postavi na svoje mesto i izabere ţeljeni

pantograf, Poloţaji ove ruĉice su sledeći: Strelica ruĉice prema upravljaĉnici A, tada je izabran pantograf iznad

upravljaĉnice A, Strelica ruĉice prema upravljaĉnici B, tada je izabran pantograf iznad

upravljaĉnice B, Strelica ruĉice nagore – tada su izabrana oba pantografa i strelica ruĉice

nadole, tada nije izabran nijedan pantograf. U ovom poloţaju ruĉica se postavlja i vadi.

Osim napred navedenih radnji koje je mašinovoĊa obavio na blokovima S5, T i P, on mora u mašinskom prostoru još da uradi sledeće: otvori drugu slavinu glavnog rezervoara za vazduh (nalazi se na podu

u desnom hodniku pored T bloka) ruĉice krovnih rastavljaĉa N3 i N4 pantografa da postavi u poloţaj

rastavljaĉi zatvoreni.


10

1.2.4 Radnje koje mašinovoĎa obavlja u nezaposednutoj upravljačnici 5 U upravljaĉnici iz koje mašinovoĊa neće upravljati sa lokomotivom, elektriĉna i pneumatska oprema ima sledeće uobiĉajne poloţaje: sve ruĉice poluţnih prekidaĉa su u poloţaju iskljuĉeno (ruĉica ka

mašinovoĊi), svi paketni prekidaĉi su u poloţaju iskljuĉeno, kontroler F1.2 u poloţaju 0, a ruĉica menjaĉa u smera voţnje F1.1

izvaĊena, taster preidaĉi F7A i F7B za prinudno iskljuĉenje glavnog prekidaĉa u

sluĉaju opasnosti u poloţaju ukljuĉen tj. dugme izvuĉeno (nalazi se na zidu upravljaĉnice prema mašinskom prostoru pored vrata iza sedišta mašinovoĊe),

svi ostali taster prekidaĉi su u poloţaju iskljuĉeno, ruĉica koĉnika automatske koĉnice nalazi se u zapreţnom poloţaju,

MašinovoĊa uobiĉajno i najĉešće proverava da li je dugme tastera prekidaĉa F7A i F7B izvuĉeno, tj. taster prekidaĉa ukljuĉen ruĉica koĉnika automatske koĉnice u zapreţnom poloţaju. 2.1.5 Radnje koje mašinovoĎa obavlja u zaposednutoj upravljačnici 4 U upravljaĉnici iz koje će upravljati lokomotivom mašinovoĊa pored onog što je reĉeno u taĉki 1.2.4 još vrši sledeće radnje sa ţeljom da lokomotivu stavi pod napon: ruĉicu menjaĉa smera voţnje F1.1 stavlja u poloţaj 0, proverava ispravnost signalnih lampi, prekidaĉem F3.2, poluţni prekidaĉ F21 za podizanje i spuštanje pantografa postavlja u

poloţaj ukljuĉen (ruĉica prekidaĉa u smeru od mašinovoĊe), taster prekidaĉa F2.3 (crno dugme) za ukljuĉenje glavnog prekidaĉa

pritiska.

5 Dipl.inţ.Boţidar Ţivojinović „Funkcionisanje i upravljanje elektriĉnih vuĉnih vozila“


11

2. TEHNIČKO TEHNOLOŠKE KARAKTERISTIKE UPRAVLJAČNICE ELKTRO LOKOMOTIVE SERIJE 441 Za elektro lokomotivu serije 441 karakteristiĉno je postojanje 2 gotovo identiĉne upravljaĉnice. Na oba kraja lokomotivskog sanduka nalazi se po jedna ĉeona upravljaĉnica namenjena za smeštaj opreme za upravljanje i kontrolu rada lokomotive i za udoban rad lokomotivsle posade. Svaka upravljaĉnica od mašinskog prostora odvojena je pregradnim zidom koji predstavlja zvuĉnu i termiĉku izolaciju. Upravljaĉnica ima jedna spoljna vrata i dvoja vrata na pregradnom zidu prema mašinskom prostoru. Ĉitava ĉeona strana i boĉni zidovi upravljaĉnice, u gornjem delu, su u prozorima koji omogućavaju posadi dobru vidljivost pruge i signalizacije. Levi i desni boĉni prozori su pokretni i otvaraju se u vertikalnoj ravni. Na ĉeonim prozorima su specijala sigurnosna stakla, debljine 8mm. Boĉni prozori su u ravni i staklo je nešto tanje (oko 6-7 mm). 6 Zidovi i tavanica upravljaĉnice toplotno su izolovani mineralnom vunom što uz ureĊaje za zagrevanje i provetravanje obezbeĊuje solidne radne uslove u upravljaĉnici. Pod je izraĊen od presovane drvene ploĉe, debljine 14 mm i presvuĉen linoleumom. Sedište za mašinovoĊu je pokretno i ispunjava sve ergonomske i bezbednosne zahteve. 5 2.1 OPREMA ZA UPRAVLJANJE Kao što je već reĉeno, na lokomotivi se nalaze dve upravljaĉnice u kojima je smeštena oprema za neposredno upravljanje lokomotivom i za kontrolu njenog rada, prema tome i za smeštaj lokomotivske posade. U pogledu smeštaja opreme upravljaĉnice su skoro identiĉne. Samo nekoliko delova opreme nalazi se u jednoj ili u drugoj upravljaĉnici. Oprema u upravljaĉnicama smeštena je najvećim delom u blokovima, a manji deo opreme nalazi se izvan blokova. Jedna od bitnih novina u konstrukciji upravljaĉnica kod lokomotiva je poboljšanje konstrukcije kod modifikovanih lokomotiva jeste novi blok F2. U njemu su sjedinjeni blokovi F2 i F4 osnovne konstrukcije. Zbog ovog je novi blok F3 dopunjen opremom. 5 Blok F1 nalazi se na upravljaĉkom pultu, a saĉinjavaju ga samo upravljaĉki kontroler koji se sastoji iz dva dela: kontroler smera voţnje, koji sluţi za izbor smera kretanja lokotive i kontroler reţima voţnje, koji sluţi za upravljanje vuĉnim reţimom i reţimom elektriĉnog koĉenja. Za povezivanje upravljaĉkog kontrolera sa strujnim kolima upravljanja postoje dve višepolne elektriĉne spajalice. 5 Blok F2 nalazi se na upravljaĉkom pultu. Ovo je metalna kutija na ĉijoj se iskošenoj površini nalazi sledeća oprema: merni instrumenti (manometri i

6 Zoran Milićević, Dragan AranĊelović, Vojislav Marijanović, Dragoslav Pejĉić. “Elektriĉne

locomotive JŢ 441”


12

ampermetri), razliĉite vrste prekidaĉa, signalne svetiljke i višepolne elektriĉne spojnice. Merni instrumenti imaju unutrašnje osvetljenje. 7 Blok F3 nalazi se desno od sedišta mašinovoĊe, na vratima koja zatvaraju prostor ispod upravljaĉkog pulta. Na spoljašnoj strani bloka nalazi se jedan paketni prekidaĉ, a u unutrašnjosti se nalaze dve otpornika i ĉetiri višepolne elektriĉne spojnice. 6 Blok F4 nalazi se iznad bloka F2. Saĉinjava ga metalna kutija priĉvršćena za tavanicu na ĉijoj se jednoj strani nalazi sledeća oprema: merni instrumenti (voltmetar i ampermetar), razliĉite vrste prekidaĉa, potenciometar i višepolna elektriĉna spojnica. Merni instrumenti imaju unutrašnje osvetljenje. 6 Novi blok F2 nalazi se na upravljaĉkomm pultu, na istom mestu kao blok F2 osnovne konstrukcije. Na njemu se nalazi sledeća oprema: dva dvostruka manometra, šest ampermetara (+ 1 kod lokomotiva sa elektriĉnom koĉnicom), dva voltmetra, razliĉite vrste prekidaĉa, dve signalne table sa signalnim svetiljkama i dve višepolne elektriĉne spojnice. Merni instrumenti imaju unutrašnje osvetljenje. 6 Novi blok F3 nalazi se na istom mestu kao i blok F3 osnovne konstrukcije, ali je opremljen većim brojem delova elektriĉne opreme. Sa spoljašnje strane nalaze se tri paketa prekidaĉa, a u unutrašnjosti su dve elektriĉne sirene, razliĉiti otpornici i dve višepolne elektriĉne spojnice. U ovom bloku grupisana je oprema naizmeniĉnog napona 380 V. 6 Izvan navedenih blokova nalazi se razliĉita oprema, razmeštena po celoj upravljaĉnici: razliĉite vrste prekidaĉa, brzinometar, kalorifer, podni ĉrejaĉi i svetiljke. Samo u jednoj upravljaĉnici nalaze se: rešo, elektronski blok unificiranog ureĊaja budnosti i radio . dispeĉarski ureĊaj. 6 Elektriĉna oprema opisana u ovom poglavlju sluţi za upravljanje na daljinu sa komponentama koje se nalaze u glavnom strujnom kolu. Stoga kaţemo da elementi ove opreme pripadaju upravljačkim strujnim kolima. 8 Osim toga svakoj upravljaĉkoj aktivnosti – izdatoj komandi od strane mašinovoĊe odgovara jedan ili više odziva koji mašinovoĊu obaveštavaju o izvršenoj ili ne izvršenoj komandi. Odzivi mogu biti razliĉiti kao na primer: pokazivanje instrumenata, palenje ili gašenje signalnih lampi, pad zastavica signalnih relea, pojava zvuka ili zvuĉnih signala, itd.

Glavnina opreme za upravljanje je smeštena u upravljaĉnicama, dok je manji deo smešten u mašinskom prostoru.

7 Zoran Milićević, Dragan AranĊelović, Vojislav Marijanović, Dragoslav Pejĉić. “Elektriĉne

locomotive JŢ 441” 8 Dipl.inţ.Boţidar Ţivojinović „Elektriĉni ureĊaji i oprema“


13

Upravljaĉka strujna kola, pomoću kojih kojih se prenose komande mašinovoĊe do komponenata koje su fiziĉki od njega udaljene a pripadaju glavnom strujnom kolu visokog ili sniţenog napona ili strujnim kolima jednofaznog napona, rade sa jednosmernim naponom nominalne vrednosti 72 V. Pojedini elementi iz upravljaĉkih kola (relei, kontraktori, elektropneumatski ventili i td) ne mogu da rade kada napon upravljanja padne ispod odreĊene dopuštene vrednosti. Isto tako i pritisak vazduha potreban za rad mnogih elektriĉnih aparata ne sme da padne ispod odreĊene dopuštene vrednosti. O ovim ĉinjenicama mašinovoĊa mora da vodi raĉuna u toku rada na upravljanju lokomotivom. 2.1.1 Ručica menjača smera voţnje 9 Na svakoj lokomotivi postoji samo jedna ruĉica menjaĉa smera voţnje u kojoj je utisnut servisni broj lokomotive. Pomoću nje mašinovoĊa izabira smer voţnje. U svakoj upravljaĉnici levo od kontrolora nalaze se leţišta za ruĉicu menjaĉa smera voţnje. Poloţaji ruĉice su idući s leva udesno: stoj (strujna kola upravljanja iskljuĉena), nazad, 0 (nula), napred.

Preko poloţaja stoj ruĉica se postavlja u druge poloţaje i jedino preko tog poloţaja se moţe izvući. Rukovanje ruĉicom menjaĉa smera voţnje je moguće tek kada se kontroler nalazi u poloţaju 0. Isto tako rukovanje kontrolorom je moguće tek onda kada se ruĉica menjaĉa smera voţnje nalazi u poloţajima napred ili nazad. Ova meĊuzavisnost poloţaja ruĉice menjaĉa smera voţnje i kontrolera je ostvarena mehaniĉkom vezom izmeĊu njih. Izdavanje komandi za promenu smera voţnje se sme vršiti samo onda kada je lokomotiva zaustavljena, a kontroler postavljen u poloţaj 0. Položaj stoj U ovom poloţaju postoji mogućnost zatvaranja pojedinih strujnih kola, kao na primer pomoćnog kompresora.

Položaj nazad U ovom poloţaju se izdaje komanda elektropneumatskim ventilima menjaĉa smera voţnje da propuste vazduh pod pritiskom koji pokreće nazubljenu letvu 8 Dipl.inţ.Boţidar Ţivojinović „Elektriĉni ureĊaji i oprema“


14

sa kontaktima u glavnom strujnom kolu vuĉnih motora. Ovi kontakti izvrše prevezivanje namotaja statora vuĉnog motora za smer nazad. Položaj 0 U ovom poloţaju se: lokomotiva stvalja pod napon (podiţu pantografi i ukljuĉuje glavni

prekidaĉ), stavljaju u red motori pomoćnog pogona, ukljuĉuje punjaĉ akumulatorske baterije i pomoćni transformator, vrše razna proveravanja ispravnosti funkcionisanja pojedinih komponenti

lokomotive u mestu. Položaj napred Ovaj poloţaj je identiĉan sa poloţajem nazad, samo se sada namotaji statora vuĉnih motora povezuju za smer napred. 2.1.2 Kontroler (F1.2) 10 Kontrolerom mašinovoĊa upravlja sa: kontaktorima vuĉnih motora i regulatorom napona – graduatorom

Regulacijom napona vuĉnih motora reguliše se jediniĉna struja kroz vuĉne motore a time i vuĉne sile i snage lokomotive. Regulacijom vuĉne sile mašinovoĊa reguliše brzinu kretanja lokomotive odnosno voza. Kontroler ima 9 poloţaja. Položaj 0 U ovom poloţaju kontrolera kontaktori vuĉnih motora su otvoreni, regulator napona je na poĉetnom prvom stepenu, svetle signalne lampeF2.25 kontaktori vuĉnih motora otvoreni i F2.23 lokomotiva spremna za pokretanje. Položaj 1 U ovom poloţaju se izdaje komanda za zatvaranje kontaktora vuĉnih motora. Kada se kontaktori zatvore ugase se: signalna lampa F2.25 i signalna lampa F2.23. Regulator napona je i dalje na poĉetnom prvom stepenu, napon za vuĉne motore je 58 V. Ampermetar F2.31 pokazuje struju kroz vuĉne motore, što znaĉi da se razvija vuĉna sila na obimu toĉkova locomotive. Položaj 2

10

Dipl.inţ.Boţidar Ţivojinović „Elektriĉni ureĊaji i oprema“


15

U ovom poloţaju se izdaje komanda regulatoru napona za regulaciju naviše. Regulator preĊe drugi stepen i zadrţi se na trećem stepenu regulacije. Za vreme regulacije napona svetli signalna lampa F2.28. Napon za vuĉne motore je 118,4 V. Ampermetar i voltmetar pokazuju porast i opadanje struje i porast napona. Položaj 3 U ovom poloţaju se izdaje komanda regulatoru napona za regulaciju naviše. Regulator predaje ĉetvrti stepen i zadrţi se na petom stepenu regulacije. Za vreme regulacije napona svetli signalna lampa F2.28. Napon za vuĉne motroe je 178,8 V. Ampermetar pokazuje porast i opadanje struje a voltmetar porast napona. Poloţaj 1, 2, 3 sluţe za manevru pa se stoga nazivaju manevarski ili ranţirni poloţaji. Ako se regulator napona nalazi na stepenima regulacije više od šestog, tada poloţaji 1, 2, 3 sluţe kao povratni poloţaji preko kojih se regulator napona dovodi na 5,3 ili poĉetni prvi stepen. Položaj M U ovom poloţaju regulator napona ostaje na stepenu na kome se prethodno nalazio. Zbog toga, kada u procesu regulacije brzine mašinovoĊa postigne ţeljenu brzinu, tada postavlja kontroler u poloţaj M. Položaj A U ovom poloţaju se izdaje komanda regulatora napona da reguliše napon naviše vuĉnim motorima sa korakom regulacije 60 V u sekundi. Oznaka A, znaĉi automatski rad regulatora napona. Za manevarski rad lokomotive 441 sasvim je dovoljno prvih 13 stepeni regulacije napona, tj. napon do 420 V. 2.1.3 Poluţni prekidači 11 Poloţni prekidaĉi su prosutni na komandnom pultu i na kosoj tavanici u upravljaĉnicama. Kada su ruĉice prekidaĉa okrenute od mašinovoĊe tada su prekidaĉi u poloţaju ukljuĉeni, a kada su okrenute ka mašinovoĊi tada su prekidaĉi u poloţaju iskljuĉeno. Jednom postavljeni u odgovarajuće poloţaje, prekidaĉi u njima i ostaju. Prekidaĉima mašinovoĊa izdaje sledeće komande: poluţni prekidaĉ na komandnom pultu,

11



16

prekidaĉ F2.1 Ovim prekidaĉima se daje komanda za aktiviranje elektropneumatskog ventila P9 za podizanje pantografa. Kada se prekidaĉ postavi u poloţaj iskljuĉeno pantograf će se spustiti samo ako je prethodno glavni prekidaĉ bio iskljuĉen. Prekidač F2.4 Sluţi za aktiviranje tropolnog konektora S5.4 kojim se stavlja u rad motor glavnog kompresora. U uobiĉajnim uslovima rada ovaj prekidaĉ ostaje u poloţaju ukljuĉeno. Dal Prekidač F2.5 Pomoću prekidaĉa F2.5 izdaje se komanda za aktiviranje tropolnih kontaktora S5.1 i S5.2 podsredstvom kojih se stavljaju u rad I i II grupa pomoćnih mašina. Proces stavljanja u rad se odvija tako da se prvo aktivira kontaktor S5.1 i stavi u rad I grupa, a zatim kontaktor S5.2 kojim se stavlja u rad II grupa. Prekidač F2.10 Ovim prekidaĉem se ukljuĉuje osvetljenje upravljaĉnice koga ĉine dve sijalice od po 24 W, 72 V jednosmerne struje. Prekidač F2.11 Za osvetljenje mašinskog prostora sluţe 9 sijalica svaka po 24 W snage. Sijalice rade na jednosmernom naponu 72 V a ukljuĉuje se prekidaĉem F2.11. Da bi se postavljanjem prekidaĉa F2.11 A u upravljaĉnici i A u poloţaj ukljuĉeno upalilo osvetljenje u mašinskom prostoru neophodno je potrebno da prekidaĉ F2.11B u upravljaĉnici B bude u poloţaju iskljuĉeno. Ako je pak prekidaĉ u upravljaĉnici B ostao u poloţaju ukljuĉeno, tada se osvetljenje u mašinskom prostoru pali stavljanjem prekidaĉa F2.11 A u poloţaj iskljuĉeno. Prekidač F2.8 Postavljanjem prekidaĉa F2.8 u poloţaj ukljuĉeno elektriĉno se premošćavaju presostati P5 za kontrolu pritiska vazduha u koĉnim cilindrima locomotive. Jednovremeno se aktivira zvuĉni signal visokog tona od 1200 Hz. Prekidaĉ se upotrebljava u sluĉajevima kada regulator napona treba da se nalazi na stepenima višim od 5, a pri tome pritisak vazduha u glavnom vodu mora da je ispod 4 bara ili u koĉnim cilindrima veći od 0,6 bara. Prekidač F2.16 Ovim prekidaĉem se pale bela ĉeona svetla, dve sijalice od po 36 W na jednosmernom naponu 72 V. Prekidač F2.14


17

Prekidaĉem F2.14 se pale crvena ĉeona signalna svetla, dve sijalice od po 36 W na jednosmernom naponu 72 V. Prekidač F4.9 Sluţi za aktiviranje konrolora S5.6 kojim se ukljuĉuje elktriĉno grejanje voza. U poloţaju nagore prekidaĉ je ukljuĉen a u poloţaju nadole prekidaĉ je iskljuĉen. Prekidač F4.6 Pomoću prekidaĉa F4.6 se ukljuĉuje grejaĉ poda ispod nogu mašinovoĊe. Snaga grejaĉa je 380 W pri jednofaznom naponu od 380 V. 2.1.4 Paketni prekidači 12 Paketni ili grebenasti prekidaĉi postavljeni su u upravljaĉnicama i u mašinskom prostoru. U upravljaĉnicama se nalaze na komandnom pultu, kosoj tavanici i vratima kontrolera. U mašinskom prostoru su smešteni na vrata bloka S5 u desnom hodniku. Naziv paketni prekidaĉ nose od toga što obiĉno imaju više kontakta postavljenih na zajedniĉku osovinu kao u paketu. Dok naziv grebenasti prekidaĉ dolazi od grebena kojima se pojedini kontakti ukljuĉuju. Oba naziva se koriste u svakodnevnoj praksi. Obiĉno imaju dva poloţaja: 0 – iskljuĉeno i 1 – iskljuĉeno

MeĊutim, postoje prekidaĉi is a 3, 4 ili 5 poloţaja. Ovi prekidaĉi imaju osobinu da kada se jednom postave u poloţaj u njemu i stalno ostaju. Paketni prekidači na komandnom pultu: Prekidač F2.13 Ovaj prekidaĉ ima 4 poloţaja koja imaju sledeća znaĉenja: 0 – iskljuĉeno, 1 – u ovom poloţaju su ukljuĉeni:

bela ĉeona signalna svetla. Dve sijalice od po 36 W na jednosmernom naponu 72 V,

osvetljenje brzinometra, 3 W na naizmeniĉnom naponu 6 V

12



18

osvetljenje instrumenata, 12 sijalica po 3 W na naizmeniĉnom naponu 6 V i rezervna svetla od 15 W istog napona,

2- u ovom poloţaju su ukljuĉeni isti potrošaĉi kao i u poloţaju 1 samo je sad smanjen intenzitetbelih ĉeonih signalnih svetala jer je na red sa njima ukljuĉen predotpor od 72 Ώ.

3 – u ovom poloţaju su ukljuĉeni isti potrošaĉi kao i u poloţaju 1 ali sad i ĉeni reflektor snage 200 W na naizmeniĉnom naponu 30 V.

Paketni prekidači na kosoj tavanici: Prekidač F4.5 Ovaj prekidaĉ se nalazi samo u upravljaĉnici A. Sluţi za ukljuĉivanje rešoa za podgrevanje hrane. Ima 4 poloţaja: 0- iskljuĉeno, 1 – ukljuĉeno, snaga rešoa od 350 W, 2 – ukljuĉeno, snaga rešoa od 650 W, 3 – ukljuĉeno, pri ĉemu je maksimalna snaga rešoa od 1000W.

Prekidač F4. 4 Pomoću ovog prekidaĉa se ukljuĉuje kalorifer, tj. ventilacija i grejanje upravljaĉnica. Prekidaĉ ima sledećih 5 poloţaja: 0 – iskljuĉen, 1 – ukljuĉen, snaga grejaĉa 2 KW i jednofazni sa kondenzatorskom

fazom motro ventilator od 120 W. Upravljaĉnica se greje toplim vazduhom,

2 – sad je snaga grejaĉa 4 KW uz ukljuĉen ventilator , 3 – u ovom poloţaju snaga grejaĉa je maksimalna i iznosi 6 KW uz

ukljuĉen ventilator, 4 –u ovom poloţaju su suvi grejaĉi iskljuĉeni. Ostaje da radi samo motro

ventilator kalorifera, koji se sad koristi za ventilaciju upravljaĉnice u toplim danima.

Prekidač na vratima kontrolera: Prekidač F3.2 Sluţi za ispitivanje ispravnosti svih signalnih lampi sem signalnih lamoi lokomotivskog autostop ureĊaja. Ima sledeća 2 poloţaja: 0 –iskljuĉen, 1 –ukljuĉen, proveravanje ispravnosti signalnih lampi


19

2.1.5 Taster prekidači 13 Taster prekidaĉi su postavljeni u upravljaĉnicama i u obliku su dugmeta. Mogu se aktivirati rukom, a neki i nogom. Imaju osobinu da zatvaraju ili prekidaju strujna kola onda, kada su pritisnuti spoljnom silom – obiĉno prstom. Kada prestane dejstvo sile prekidaĉi se vraćaju u prvobitan poloţaj. Jedini izuzetak u ovom pogledu su taster prekidaĉi za prinudno iskljuĉenje glavnog prekidaĉa. Prekidač F2.3 Kratkotrajnim pritskom na ovaj taster prekidaĉ (dugme crne boje) izdaje se komanda za aktiviranje elektromagneta N6.1, kojim se ukljuĉuje glavni prekidaĉ. Ovaj taster prekidaĉ ima smisla pritiskati, tek pošto je pantograf poluţnim prekidaĉem F2.1 postavljen u poloţaj ukljuĉeno podignut. Sledeće manifestacije pokazuju da je glavni prekidaĉ ukljuĉen: paljenje signalne lampe F2.21 glavni prekidaĉ ukljuĉen. Ova lampa sve

svo vreme dok je prekidaĉ ukljuĉen, prasak izazvan zatvaranjem noţa rastavljaĉa glavnog prekidaĉa, zujanje transformatorskih limova, pokazivanje napona kontaktnog provodnika na voltmetru F4.1 (ako je

merni naponski transformator postavljen iza glavnog prekidaĉa) Prekidač F2.2 Kratkotrajnim pritiskom na ovaj taster prekidaĉa (dugme crne boje)izdaje se komanda za aktiviranje elektromagneta N6.2 kojim se iskljuĉuje glavni prekidaĉ. Da je glavni prekidaĉ dokaz za manifestacije supreotne od onih kada je glavni prekidaĉ ukljuĉen. Prekidač F2.12 Kada drţi pritisnuto crno dugme ovog prekidaĉa, mašinovoĊa prekida strujno kolo elektropneumatskog ventila kontaktora S1.1 ili S4.1, ĉime se na red sa prvim ili ĉetvrtim vuĉnim motorom veţe otpornik od 8m. Svrha ovog vezivanja je smanjenje motornog momenta na onoj osovini koja je pri pokretanju najrasterećenija (ima najmanji osovinski pritisak). Obzirom na prirodnu funkciju otpornika, taster prekidaĉa ne treba drţati duţe od 90 do 120 sekundi. Preporuĉuje se upotreba taster prekidaĉa samo pri polasku (pri veoma malim brzinama). Prekidač F2.15 Ovaj prekidaĉ sluţi za otkoĉivanje lokomotive direktne koĉnice. Pritiskom na crno dugme aktivira se elektropneumatski ventil p35 što kao posledicu ima ispuštanje vazduha iz koĉnih cilindara lokomotive. 13



20

Prekidač F2.18 U sluĉajevima kada na lokomotivi nema sabijenog vazduha upravlja se pomoćni kompresor ĉiji se motor ukljuĉuje na baterijski napon 72 V, pomoću tastera prekidaĉa F2.18. Pritiskom na dugme crne boje se u stvari aktivira elektromagnet kontaktora S5.13 kojim se ukljuĉuje motor pomoćnog kompresora. Prekidač F2.17 Sluţi za iskljuĉenje motora pomoćnog kompresora, ima oblik takoĊe crnog dugmeta. S obzirom na ugraĊen vremenski rele S5.57:9, pomoćni kompresor se iskljuĉuje automatski posle 3 minuta rada u sluĉaju da mašinovoĊa zaboravi da pritisne taster prekidaĉ F2.17

Prekidač F2.19 Ovaj taster prekidaĉ sluţi za ispitivanje ureĊaja budnosti budnika u mestu. Pritiskom na crno dugme aktivira se vremenski rele S5.57:17. Posle 30 sekundi javlja se zvuĉni signal 1200 Hz (visok ton) a 5 sekundi kasnije zapoĉinje proces brzog koĉenja. Prekidač F7 Sluţi za iskljuĉenje glavnog prekidaĉa onda kada se isti ne moţe iskljuĉiti pritiskom na taster prekidaĉa F2.2, pa se zbog toga zove još i prekidaĉ za prinudno iskljuĉenje glavnog prekidaĉa. Nalazi se na zidu upravljaĉnice, iza leĊa mašinovoĊe. U ţelji da prinudno iskljuĉi glavni prekidaĉ mašinovoĊa pritiska na taster prekidaĉ koji ostaje u pritisnutom poloţaju. Pri tome se prekida strujno kolo elektromagneta N6.3. Prekinuto strujno kolo elektromagneta N6.3 dovodi do iskljuĉenja glavnog prekidaĉa, što se ne signališe zastavicama signalnih relea. Ako si pri stavljanju lokomotive pod napon, prethodno taster prekidaĉa ne izvuĉe, već ostane utisnut, tada se dešava sledeća pojava. Pritiskom na taster prekidaĉa F2.3 mašinovoĊa izdaje komandu da se glavni prekidaĉ ukljuĉi. Glavni prekidaĉ se ukljuĉi i trenutno iskljuĉi zbog prekinutog strujnog kola navoja elektromagneta N6.3. Do napred opisane pojave se dolazi bilo da je pritisnut prekidaĉ F7A u upravljaĉnici A ili F7B u upravljaĉnici B i da se stanje iskljuĉenog prekidaĉa ne signališe zastavicama signalnih relea. Prekidač F8 Ovo je noţni (za levu nogu) taster prekidaĉ kojima mašinovoĊa upravlja sa ureĊajima budnosti. Naime ispravno posluţivanje ureĊaja budnosti je tek kada mašinovoĊa unutar vremenskog intervala pritiska ili opušta taster budnosti. Ako ovako ne postupa, tada po isteku 30-te sekunde, javlja se zvuĉni signal (visoki ton) 1200 Hz.Ako se za sledećih 5 sekundi taster ne pritisne ili otpusti, tada


21

zapoĉinje taster brzog koĉenja. Sve napred navedeno vaţi za brzine veće od 10 km/h. Prekidač F9 Za aktiviranje elktropneumatskih ventila peskara P1 i P2 sluţi noţni (za desnu nogu) taster prekidaĉa F9. Sem do sad opisanih tastera prekidaĉa u upravljaĉnici postoje još i tri taster prekidaĉa lokomotivskog autostop ureĊaja. 2.1.6 Svetlosni signali – signalne lampe 14 Uloga signalnih lampi je da optiĉki informišu mašinovoĊu o pogonskom stanju pojedinih komponenata lokomotive, o izvršenim ili ne izvršenim komandama izdatim od strane mašinovoĊe. Preko signalnih lampi mašinovoĊa prati rad lokomotive. Većina signalnih lampi je smeštena u upravljaĉnici na komandnom pultu izmeĊu instrumenata i poluţnih prekidaĉa ispred mašinovoĊe. Signalna lampa F“.49 (crvena) – kada svetli crvenom bojom oznaĉava da je pritegnuta ruĉna koĉnica. Jednovremeni se prekida strujno kolo navoja elektropneumatskih ventila kontaktora vuĉnih motora, tako da se lokomotiva ne moţe pokrenuti i ako se kontroler postavi u poloţaj 1. 2.1.7 Zvučni signal 13 Uloga zvuĉnih signala je da akustiĉno informišu mašinovoĊu o: visini napona vuĉnih motora, pregrejanosti transformatorskog ulja, stanju pred aktiviranje ureĊaja budnosti odnosno 5 sekundi pre

zapoĉinjanja procesa brzog koĉenja, o iskljuĉenim presostatima P5 i P6

2.1.8. Električni instrumenti 13 Elektriĉni merni instrumenti sluţe za kontrolu visine napona i jaĉine elektriĉne struje u pojedinim elementima i strujnim kolima elektriĉnog vozila. Pomoću njih mašinovoĊa dreĊuje upravljaĉke akcije sa ciljem optimalnog korišćenja vuĉnog vozila. Svi instrumenti su klase taĉnosti 1,5. Na cifarniku instrumenata crvenom bojom u obliku taĉke, crte ili luka su odreĊene i istaknute karakteristiĉne vrednosti napona ili jaĉine struje. Najveći broj instrumenata smešten je upravo u upravljaĉnicama, a smao dva u mašinskom prostoru. Ispravno ĉitanje elektriĉnih 14



22

instalacija od strane mašinovoĊe ima veoma veliki znaĉaj u procesu upravljanja elektriĉnim vozilom. 2.1.8.1 Električni instrumenti na kosoj tavanici u upravljačnicama 15 Kilovoltmetar napona kontaktnog provodnika (F4.1) Instrumen sluţi za merenje napona kontaktnog provodnika. Instrument pokazuje napon, tek pošto se podigne pantograf. Kad lokomotiva radi bez naponskog mernog transformatora, onda instrument pokazuje napon tek pošto se ukljuĉi glavni prekidaĉ. Oblast napona u kome vuĉno vozilo treba da radi je izvuĉena crveniom lukom. Opseg merenja instrumenta je 0-30 KV. Karakteristiĉne vrednosti napona su: normalni napon 25 KVeff maksimalni napon 27,5 KVeff minimalni trajno dozvoljeni napon 19 KVeff minimalni trenutni napon 17,5 KVeff napon za koji su garantovane

prformanse elektriĉnog vuĉnog vozila 22,5 KVeff

Kilovoltmetar napona vučnih motora (F4.2) PredviĊeno je da ovaj instrument meri napon vuĉnog motora. Zapravo ovaj instrument meri razliku dva napona, njegovo pokazivanje je netaĉno, preciznije reĉeno greška merenja je veoma velika, ĉesto veća od 20%. Stoga pokazivanje ovog instrumenta moţe da posluţi mašinovoĊi da se uveri u smer promena napona. Ĉinjenica je, da ako se sredstvima regulacije, napon povećava onda i kazaljka ovog instrumenta mora da pokazuje više vrenosti napona i obrnuto. Opseg merenja instrumenta je 0-1,2 KV. Ampermetar jačine struje grejanja vozila (F4.3) Za kontrolu intenziteta grejanja vozila i opterećenja lokomotivskog transformatora sluţi ovaj instrument. Opseg merenja struje ovog instrumenta je 0-600 A. Karakteristiĉne vrednosti dozvoljenih jaĉina struja su: trajno dozvoljena jaĉina struje pri spoljnoj temperaturi (- 50 C) i naponu

kontaktnog provodnika 25 KV, 335A trajno dozvoljena jaĉina struje pri spoljnoj temperaturi (- 20 C) i naponu

kontaktnog provodnika 25 KV, 394A jaĉina struje pri kojoj se iskljuĉuje glavni prkidaĉ, 450A

15



23

Ampermetar za kontrolu stanja akumulatorske baterije (F4.12) Na pojedinim lokomotivama serije 441 za potrebe kontrole punjenja ili praţnjenja akumulatorske baterije ugraĊeni su polarizovani ampermetri, koji su u stanju da pored intenziteta struje mere i njihov smer. Kada se akumulatorska baterija prazni kroz potrošaĉe tada kazaljka ampermetra, skreće od nule u levo u negativno podruĉije oznaĉeno sa znakom - . 2.1.8.2 Električni instrumenti na komandnom pultu u upravljačnicama 16 Ovo je najvaţniji ellektriĉni instrument na elektriĉnom vuĉnom vozilu. Znaĉaj instrumenta proistiĉe iz ĉinjenice da je vuĉna sila na obimu toĉkova motornih osovina elektro-vuĉnog vozila direktno srazmerna sa kvadratom jaĉine struje kroz rotore vuĉnih motora. Nalokomotivi serije 441 ugraĊena su 4 vuĉna motora a jedan ampermetar.

2.1.9 Električno grejanje i ventilacija upravljačnica17 Ukljuĉivanjem glavnog prekidaĉa, lokomotiva je stavljena pod napon. Na sekundarnom namotaju krajevi Ve-Ue transformatora za pomoćne ureĊaje i mašine vlada napon 403 V ako je primarni napon 25000V. Provodnicima 1130 i 1125 preko topljivog osiguraĉa S5.32, ovaj napon se dovodi preko automatskog zaštitnog prekidaĉa S5.33:16 provodnicima 1262 i 1252 do automarskih zaštitnih prekidaĉa S5.33:1:7 za jednofazne potrošaĉe 380V. 2.1.9.1 Grejač nogu F16, 380 W 16 Prekidaĉem F4.6 na kosoj tavanici stavlja se pod napon grejno telo snage 380 W na sledeći naĉin: Provodnik 1262, automatski zaštitini prekidaĉ S5.33:7, provodnik 1272,

kontakt 5-2 prekidaĉa F4.6, provodnik 1285 grejaĉ nogu F16 i provodnik 1252.

16 Dipl.inţ.Boţidar Ţivojinović „Elektriĉni ureĊaji i oprema“ 17 Dipl.inţ.Boţidar Ţivojinović „Funkcionisanje i upravljanje elektriĉnih vuĉnih vozila“


24

2.1.9.2 Grejač kalorifera F15.3, 3x2000W 18 Paketnim prekidaĉem F4.4 na kosoj tavanici, stavlja se pod napon grejaĉ kalorifera i njegov ventilator na sledeće naĉine: Provodnik 1262, automatski zaštitni prekidaĉ S5.33:1 provodnik 1269 i dalje zavisno od poloţaja prekidaĉa F4.4: prekidaĉ F4.4 u poloţaju 1 njegovi kontakti 1-2 provodnik 1275, bimetalni

releF15.4, grejaĉ upravljaĉnice F15.2 snage 2000 W i provodnik 1252, prekidaĉ F4.4 u poloţaju 2, njegovi kontakti 4-3 provodnik 1276,

bimetralni rele F15.4 grejaĉ upravljaĉnice F15.3 snage 4000W i provodnik 1252,

prekidaĉ F4.4 u poloţaju 3, njegovi kontakti 5-6, provodnik 1277, bimetalni rele F15.4, grejaĉ upravljaĉnice F15.3 snage 6000 W i provodnik 1252.

2.1.9.3 Motor ventilatora F15.1 za kalorifer 17 Jednovremeno se stavljanjem pod napon grejaĉa upravljaĉnice F15.3 stavlja se pod napon za sve poloţaje prekidaĉa F4.4 motor ventilatora kalorifera upravljaĉnice F15.1 na sledeći naĉin:

provodnik 1262 automatski zaštitni prekidaĉ S5.33:2, provodnik 1270, kontakt 7-8 prekidaĉa F4.4 provodnik 1286, motor ventilatora kalorifera upravljaĉnice F15.1 i provodnik 1253. Postavljanjem prekidaĉa F4.4 u poloţaj 4 iskljuĉuje se grejaĉ F15.3 i ostaje da radi samo motor ventilatora F15.1 koji tada provetrava upravljaĉnicu.

2.1.9.4 Rešo F17, 1000 W 17 Paketnim prekidaĉem F4.5 na kosoj tavanici, stavljaju se grejaĉi rešoa pod napon na sledeće naĉine : Provodnik 1262, automatski zaštitni prekidaĉ S5.33:3, provodnik 1271 i zavisno od poloţaja prekidaĉa F4.5:

prekidaĉem F4.5 u poloţaj 1, njegovi kontakti 1-2 provodnik 1282, grejno telo F17 rešoa snage 350 W i provodnik 1252,

prekidaĉ F4.5 u poloţaju 2, njegovi kontakti 4-3, provodnik 1284, grejno telo F17 rešoa snage 650 W i provodnik 1252,

prekidaĉ F4.5 u poloţaju 3, njegovi kontakti 1-2 i 3-4 prvodnici 1282 i 1284, jednovremeno grejno telo F17 rešoa snage 350 i 650 W što daje 1000 W i provodnik 1252.

18

Dipl.inţ.Boţidar Ţivojinović „Funkcionisanje i upravljanje elektriĉnih vuĉnih vozila“


25

2.1.9.5 Upravljač za cigarete F3.9 19 Kada se izmeĊu provodnika 1262 i 1252 ima napon 403 V tada pomoćni transformator koji je za ove provodnike spojen preko automatskog zaštitnog prekidaĉa S5.33:12 i paketnog prekidaĉa S5.34:3, na svom sekundarnom namotaju daje napon 6 V. Upravljaĉ za cigarete F3.9 dobija ovaj napon preko automatskog zaštitnog prekidaĉa S5.33:23, provodnika 312 i 0312.

19

Dipl.inţ.Boţidar Ţivojinović „Funkcionisanje i upravljanje elektriĉnih vuĉnih vozila“


26

3. ERGONOMSKA OCENA PULTA UPRAVLJAČNICE

3.1. Ergonomske karakteristike komadnog pulta i stolice20

UraĊen je niz istraţivanja u cilju razvijanja modela za ergonomsku analizu radnog mesta mašinovoĊe. Radi što bolje procene, pojedini upitnici u toku istraţivanja su više puta ponavljani. U proceni ergonomskih karakteristika komadnog pulta operatera na telekomandi obuhvaćeni su merenje, registracija i ocena i ocena tehniĉko-dizajnerskih parametara radnog mesta i radnog prostora, antropometrijskih i antropotehniĉkih parametara sedećeg poloţaja operatera, biomehaniĉko obraĊivanje i ocena sedišta operatera, kineziološko obraĊivanje i ocena pokreta ruku, kao i definisanje vizuelnog zamora i odreĊivanje najpovoljnijeg vidnog polja po horizontalnoj i vertikalnoj ravni. Komadni pult operatera sa svim segmentima spada u grupu trapeziodnih pultova, gde je maksimalni razmak izmeĊu krajnjih delova elemenata 178 cm, a u odnosu na sedište operatera razmak izmeĊu pojedinih elemenata kreće se od 50 do 150 cm. Antropometrijske mere samo su delimiĉno u saglasnosti s dimenzijama pulta, i to samo s dubinom pulta na nivou horizontalnog dela, s uglom nagiba radne površine u odnosu na horizontalnu ravan, sa zonom smeštaja upravljaĉkih organa na pultu i s visinom pulta. Ovim merama odgovaraju rasponi izmeĊu 5 i 95 centila: Visina tela operatera u sedećem poloţaju (81,08 – 91,47) Vertikalno rastojanje od referentne taĉke sedišta do taĉke oka (73,21 –

84,59) Vertikalno rastojanje od referetne taĉke do VII vratnog pršljena (61,60 –

68,20) Vertikalno rastojanje od referetne taĉke do taĉke ramena (53,23 – 66,19)

Ĉinjenica je da ne postoji moggućnost usklaĊivanja radnog poloţaja operatera s komandama na svim segmentima komandnog pulta. Zbog tog, operatera mora u sedećem poloţaju da se pomera zajedno sa stolicom, ili da se diţe ili naginje prema odreĊenim delovima pulta, ili da u pojedinim periodima, kada je pojaĉana frekvencija saobraćaja, posao obavlja stojeći sa nagnutim telom i ispruţenim rukama. Na osnovu postojećihvisokih radnih zahteva i antropometrijskih i antropotehniĉkih karakteristika operatera u pogledu normalnog funkcionisanja sistema operatera – komadni pult, ergonomska ocena radnog mesta i prostora komadnog pulta samo delimiĉno zadovoljava postojeće radne zahteve. Visina i širina pulta veće su od preporuĉenih vrednosti, a segmenti komadnog pulta: bit

20

Dr Dragan Stojanović, dipl. Inţ., „SAOBRAĆAJNA ERGONOMIJA“


27

taster, RDV ureĊaj i telekomunikacioni pult nisu u odgovarajućim radnim zonama. Radna stolica koju koriste operateri je drvena, bez mogućnosti pomeranja (nema klizanja i podešavanja po visini sedišta) u odnosu na standard, postoji odstupanje kod visine sedišta i visine naslona. Sedište je visine 40 cm, što je niţe od preporuĉenih vrednosti a ovim merama ne odgovaraju rasponi od 95 centila za visinu potkolena: 39, 40-46, 60 cm. Visinu sedišta trebalo bi odrediti tako da se eleminiše veliki pritisak na butni deo noge, a to moţe da se postigne ako prednja ivica sedišta bude niţa za oko 5 cm od zadnje ivice sedišta (Tichayuer, 1978). Širina sedišta je dimenzionisana tako da odgovara osobama svih uzrasta i preporuĉenim vrednostima, odnosno odgovara rasponu izmeĊu 5 i 95 centila za bitrohateralno rastojanje 33,97 – 38,20 cm.

Ugao izmeĊu naslona i površine sedišta stolice iznosi 90, što uslovljavlja savijanje u zglobovima kolena, zbog ĉega se naslanjanjem na leĊni spreĉava povećanje leĊne krivine. Zbog nedostatka reljefnog udubljenja na delovima sedišta koji dolaze u neposredan kontakt s telom, priliĉno se smenjuju površina oslonca, pa se posle izvesnog vremena povećava pritisak u sedalnom predelu operatera, što dovodi do ograniĉenja funkcija krvotoka, limfotoka i sprovoĊenja nervnih impulsa. Prema postojećim proseĉnim zahtevima sedećeg radnog poloţaja operatera, ergonomska ocena radnog mesta i prostora komadnog pulta jeste da su oni minimalno zadovoljeni zbog dimenzija sedišta, dubine sedišta, nepostojanja mogućnosti regulacije visine sedišta i nepostojanja podloge (oslonca) za noge operatera.

3.2. Analiza pokreta ruke i tela operatera za komandnim pultom21

Kod sedećeg poloţaja operatera, s umereno savijenim rukama unapred (63 – 65 cm) iznad referentne taĉke sedišta, maksimalni dosed njegove leve ruke iynosi 65 – 70 cm. Maksimalni dohvat moţe se povećavatai ako bi se rame

ispruţilo a trup povio napred za 10 – 15 cm, odnosno na 50 (ukoso napred) za

8 – 10 cm i 90 i boĉno za 15 – 35 cm. MeĊutim u ovakvom polusedećem radnom poloţaju nije moguće biti tokom celog radnog vremena, zbog neprekidnog naprezanja mišića gornjeg ekstremiteta i trupa.

Najintezivniji rad se obavlja desnom rukom i to do 15 najveći broj pokreta – 50,

do 30 - 30 pokreta i do 120 - 12 pokreta.

21



28

Desna ruka zadire u oblast aktivnosti leve ruke i to do 15 - 75 pokreta, do 30 -

28 pokreta i u oblasti aktivnosti desne ruke, zadire ĉak do 90.

Najintezivniji je rad levom rukom izmeĊu 90 i 120, što zahteva ispruţeni poloţaj leve ruke i nagnut poloţaj tela u levu stranu. Pokreti trupa izrazitije su usmereni u levu nego u desnu stranu. Za pokrete ruke karakteristiĉno je, da su za vreme rada ĉesto neujednaĉeni, asimetriĉni i bez ikakvog ritma. Zbog neravnomernog opterećenja desne u odnosu na levu ruku i zadiranja desne ruke u oblast aktivnosti leve ruke i to ĉak

do 90. (rukovanje biraĉem oznake voza), operater u sedećem poloţaju, zakrenut u levo u lumbalnom delu, što pi duţem radu dovodi do deformacije kiĉme, te se moţe zakljuĉiti da je komandni pult neadekvatno konstruisan.

3.3. Analiza ergotehničkih karakteristika komandnog pulta22

Pri projektovanju, odnosno rekonstrukciji sistema operater – komandni pult, moraju se zadovoljiti pre svega, operatrivni, thniĉki i psihiĉki zahtevi. U ergonomiji postoji nekoliko osnovnih principa koji se odnose na razmeštaj ureĊaja za merenje i regulisanje:

Princip izvršenja funkcije

Princip vaţnosti

Princip optimalnog smeštaja

Princip redosleda korišćenja

Princip uĉestalosti korišćenja Princip vaţnosti, odnosno prioriteta u korišćenju i princip izvršenja funkcije zastupljeni su u ureĊenju i rasporedu segmenata komandnog pulta, jer su svi elementi grupisani po vaţnosti funkcija namene, s tim da su najvaţniji segmenti pulta locirani u najpovoljnijoj – optimalnoj zoni operatera. Pod principom redosleda korišćenja podrazumeva se, da redosled komandi na pultu bude u skladu sa njihovim tokom korišćenja, a pod principom uĉestalosti korišćenja da , da komande koje se najĉešće koriste budu najbliţe operateru. Ekonomska iskustva ukazuju na to da se pogled (paţnja) operatera najĉešće zadrţava na levoj gornjoj strani pulta, gde se nalazi biraĉ oznake voza koji se u odnosu na tastaturu i telekomunikacioni pult, daleko reĊe koristi. Nasuprot tome, segment komandnog pulta - telekomunikacioni pult, ĉiji je reţim korišćenja veom auĉestal, izvan je optimalne zone, u delu koji je predviĊen z avrlo retko korišćenje. RDV je ureĊaj smešten, takoĊe u zoni retkog korišćenja, aintezitet korišćenja ovog ureĊaja nije ni malo zamenarljiv. Ovakav raspored komandnog pulta ĉini da operater nije u nultom poloţaju već

da je konstantno okrenut za oko 25 u levo.

22



29

Na osnovu utvrĊene vrednosti, širine komandnog pulta i konstrukcije prostornog razmeštaja segmenata pulta, moţe se zakljuĉiti da operateri npr 5. centilne grupe moraju da za većinu operacija trup drţe u levo a neke moraju da obavljaju i stojeći.

3.4. Ergotehnička analiza slovnih i brojčanih oznaka23

Svetska iskustva u ovoj oblasti pokazuju da kod proseĉnog rastojanja oĉiju operatera i pulta od 60 do 80 cm visina znaka ne sme biti manja od 3 do 4 mm, optimalni odnos širine i visine znakova mora iznositi 3:4, a rastojanje izmeĊu znakova oko 15 – 20% od njihove visine. Veliĉina i uoĉljivost slovnih i brojĉanih oznaka na panou takoĊe su u granicama dozvoljenog, a provera je obavljena korišćenjem metode S. Filipkovskog, gde se za veće razdaljine ĉitanja koristi obrazac:

Gde je H – veliĉina slova (mm) L – razdaljina ĉitanja (mm) Ako se zna da pano na zidu TK centra montiran tako da udaljenost graniĉnih

taĉaka 4,95 m od mesta rada operatera i da je postavljen pod uglom od 128, visine slovnih i brojĉanih oznaka od 15 mm (slova) i 10 mm (broj) zadovoljavaju. Tastatura i tasteri na segmentima komandnog pulta operatera tako su uraĊeni da je visina gornje površine tipki za oko 2,5 – 3 mm veća u odnosu na površinu

elemenata, a ugao nagiba panela tastature 5 - 15 prema horizontali. Snaga pritiska na tipku kreće se u dozvoljenim granicama 0,25 – 1,5 kp, a njihov hod u granicama 2 – 5 mm.

3.5. Analiza perceptivnih sposobnosti operatera za komandnimpultom

Definisanje optimalnog vidnog polja operatera znaĉajan je faktor ukupne ergonomske podobnosti sistema operater – komandni pult. U toku rada pogled operatera uglavnom je usmeren ka svetlosnom panou i povremeno ka segmentima tastature komandnog pulta. U normalonm sedecem poloţaju, glava operatera nagnuta je napred za pet, a pogled za deset ispred standardne vidne linije. Ako bi uglovi bili veći od preporuĉenih, onda bi deo svetlosnog panoa nalazio van vidnog polja. Ukoliko bi se iznašle vrednosti uglova manje od preporuĉenih, onda bi svi elementi

23



30

svetlosnog panoa bili unutar vidnog polja operatera. Horizontalno vidno polje za petu centilnu grupu iznosi preko 22c, dok za 95. Centilnu grupu iznosi preko 121c, te i u jednom i u drugom sluĉaju prelazi granicu optimalnog vidnog ugla, pa je potrebno pri osmatranju svetlosnog panoa po horizontali uĉestano pokretati glavu. S obzirom na to da operater osmatra levu i desnu stranu svetlosnog panoa, ĉesto i gotovo ravnomerno, to predstavlja posebno funkcionalno opterećenje za njega. 3.6. Analiza dizajnersko-tehničkih karakteristika24

Prostorije dispeĉerskog centra tele komande smeštene su u spratni objekat veliĉine oko 40 m. Staklenih površina nema, slobodni zidovi prostorija ofarbani su u svetlo sivo. Plafon je takoĊe ofarban svetlo sivo, a pod je pokriven i tisonom tamno sive boje. Slobodne površine obojene su tako da ne odgovaraju preporukama i keficijentima refleksije iz literature. Da bi se obezbedili optimalni uslovi rada operatera u ovim prostorijama, preporuĉuje se bojenje slobodenih površina zidova i plafona mat belom bojom kako bi se izbegla bleštavost u vidnom polju operatera, s tim da se koeficijent refleksije ovih površina kreće u granicama od 40-60%. Zavisno od koeficijenta refleksije panoa na zidu, zidovi prostorija nasuprot panou, moraju biti obojeni nekom od zasićenih boja( tamno mrka, crveno mrka) a slobodne površine ispod i iznad panoa maslinasto zelenom ili nekom drugom bojom, ĉiji je koeficijent refleksije oko 40%. 3.7. Koeficijent svetlosnog obleska površine u prostorijama operatera

Pod ovih prostorija trebalo bi da bude ofarban takoĊe nekom od zasićenih boja. UgraĊena oprema trebalo bi da bude ofarbana u tonovima s koeficijentom refleksije od 30-50 %, s tim da bude u skladu s tonovima poda. Oprema mora da ima svetlije tonove, ako je ton svetliji, odnosno da bude u tamnijim tonovima, ako je ton tamniji. 3.8. Karakteristike radnog prostora s obzirom na delovanje materijalne radne sredine

na uslove rada operatera utiĉu elementi materijalne okoline:

Vazduh (s odreĊenim fiziĉkim elementima: vlaţnost, temperatura i brzina strujanja)

Buka u prostorijama za rad operatera

Osvetljenost (lokalna i opšta) prostorija za rad

24



31

Posledice dejstva navedenih faktora materijalne radne sredine na rad operatera zavise pre svega od:

Vrste faktora koji deluju,

Inteziteta dejstvar

Teţine rada

Individualne otpornosti operatera i osetljivosti na uticaj odreĊenog faktora


32

4. ERGO – TEHNIČKA OCENA OPERATERA – MAŠINOVOĐE Posebna priroda posla mašinovoĊe – jedan znaĉajan element rada vozaĉa je analiza podataka dobijenih od signala u kabini i iskustva u radu. Ove informacije obraĊuje mašinovoĊa dok kontroliše ĉitav sistem D-L–E. Specifiĉnost radnog mesta od vozaĉa zahteva posebne zahteve u pogledu psiholoških i fiziĉkih sposobnosti. MašinovoĊa u trenutku prima informacije i obraĊuje ih. Izvesna mera psihofiziĉke sposobnosti mašinovoĊe je preduslov za bezbednu voţnju i bezbednost putnika. Kao rezultat toga vozaĉi su regrutovani na osnovu tzv. negativne psihološke selekcije, odnosno niko ne moţe biti zaposlen da obavlja taj posao ako ne pokaţe odgovarajući nivo psihofiziĉkih sposobnosti koje se ocenjuju tokom periodiĉnih kontrolnih testova. Naravno, psihofiziĉko stawe vozaĉa nije i ne moţe biti konstantno tokom rada, i na to najviše utiĉe unutrašnji odnos izmeĊu vozaĉa i ostalih elemenata sistema.25

4.1. Psihofizički zahtevi i osobenosti rada operatera

Operater dobija veliki broj informacija, pa se njegova funkcija u sistemu regulisanja ţelezniĉkog saobraćaja u velikom broju proširuje (praćenje hoda voza i kontrola rada, obezbeĊenje puta voţnje-rukovanje skretnicama i signalima, evidentiranje sporazumevanja s uĉesnicima u saobraćaju na celoj duţini pruge, obavljanje telefonskih razgovora i izdavanje usmenih komandi), što posebno utiĉe na njegovo psihofiziĉko stanje, a samim tim i na bezbednost ţelezniĉkog saobraćaja. Sloţenost posla zahteva od operatera izuzetnu koncentraciju i distribuciju paţnje i kontrole, kao i dobru sposobnost organizovanja i planiranja saobraćaja. Operater direktno prati odbijanje saobraćaja vozova na pruzi ili u ţelezniĉkoj stanici iz centralnog mesta preko elektronskih signalno-sigurnosnih i telekomunikacionih ureĊaja tako što neposredno postavlja puteve voţnje za vozove i reguliše saobraćaj na odreĊenoj pruzi, ţelezniĉkoj stanici ili odreĊenom manevarksom odseku. U ovakvim uslovima od operatera se zahteva da reaguje s velikom taĉnošću u veoma kratkom intervalu. Sama ĉinjenica da svaka greška moţe da dovede do nesagledivih posledica, tj do ugroţavanja bezbednosti ţelezniĉkog saobraćaja, ĉini ovaj posao još odgovornijim. Posebno teški zadaci javljaju se za vreme remećenja reţima saobraćaja. 25

Iwona Grabarek, Ergonomic Diagnosis of the Driver’s Workplace in an Electric Locomotive, Faculty of Transport, Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland


33

4.2. Vremensko angaţovanje operatera Istraţivanja psihofiziĉke opterećenosti operatera obuhvataju:

Vrstu i karakter informacija koje operater prima

Potrebno vreme angaţovanosti operatera za prijem – predaju informacije

Intezitet opterećenosti operatera prijemom informacija

UsklaĊenost signalnih ureĊaja za prijem signala i izbor komandi koje se lako indentifikuju i koje su dostupne operateruţ

4.3. Analiza propusne moći operatera da primi – prenese informacije Osnovno pravilo kod prenosa informacija, jeste da se povećanjem koliĉine ulaznih informacija povećava i koliĉina transmitovanih informacija. To je moguće samo do odreĊene granice, tj. zavisi od psihiĉke sposobnosti operatera, jer svako dalje povećanje koliĉine ulaznih informacija ne dovodi do povećanja koliĉine transmitovanih informacija.


34

5. OCENA ERGONOMSKE PODOBNOSTI UPRAVLJAČNICE

Vozaĉevo radno mesto je fiziĉki ograniĉeno veliĉinom kabine. Najvaţniji faktori se odnose na radni prostor, visinu, oblast rada, vidno polje razliĉiti radni elementi i sredstva, sedišta i sl. Sa stanovišta prilagoĊavanja mašine ili nekog prostora ĉoveku u upravljaĉnici lokomotive odluĉuje:

o Radno mesto i prostorna struktura o Raspodela elemenata u prostoru za rad, o Vidljivost putnih signala o materijali u radnom okruţenju

5.1. Uticaj temperature

Analizom imerenih temperatura u radnim prostorijama operatera utvrĊeno je da se ona u zimskom i letnjem periodu kreće od 26c do 31c uz relativnu vlaţnost vazduha od 32-43% i brzinu strujanja ovazduha od 0,01 m/s do 0,9 m/s. Svi izmereni elementi mikro klime kod nas nepovoljniji su od predviĊenih normi nekih zemalja (Rusija, Ĉeška i Francuska). Ĉovekov organizam ima proseĉnu temperaturu od 37c koju teţi da odrţi u svim uslovima, pa višak temperature koja nastaje u organizmu mora da bude predat okolini (termoregulacijom). Od efektivne temperature- uzajamnog delovanja temperature, vlaţnost i kretanje vazduha- umnogome zavisi i psihofiziĉko stanje ĉoveka. Iz navedenog se vidi da se operater koji u letnjem reţimu radi u prostoriji ĉija je tempereatura vazduha od 26-31c doţivljava psihofiziĉke poremećaje s ozbiljnim smetnjama u radu koje se manifestuju kroz:

Porast broja grešaka u radu

Pad produktivnosti Sposobnost ĉoveka umanjuje se za 4% pri efektivnoj temperaturi od 30c. Istraţivanja ukazuju na smanjenje produktivnosti rada naroĉito umnogo pri povećanim temperaturama. U sluĉaju većih toplotnih stresova, da bi se toplota iz organizma predala okolini, krvni sudovi se šire i ĉak do 20% ukupne koliĉine krvi biva usmereno ka krvnim sudovima koţe, što dovodi do nedovoljne koliĉine krvi u mozgu i mišićima i smanjenja koliĉine kiseonika ovim organima.

5.2. Uticaj buke

Ispitivanja (merenja) su pokazala da u prostorijama operatera problem buke nije izraţen u meri koja utiĉe na konfor radne sredine. Glavni izvor buke: vozovi i lokomotive koji prolaze, teleprinteri, telefoni i ventilatorski sistemi hlaĊenja ugraĊeni u ovim prostorijama.


35

Nijvo buke u prostoriji operatera kreće se od 54 db do 69 db, s tim što je u većim prostorijama i do 60 db. Norme za dozvoljeni nivo buke za rad u prostorijama kreću se u granicama od 50 db, u Rusiji do 60 db, u Francuskoj i Belgiji do 65 db. Normirani nivo buke u prostorijama za rado operatera postiţe se:

Montiranjem malozvuĉne opreme

Primenom konstruktivnih materijala koji apsorbuju zvuke ili ugradnjom ureĊaja za apsorbovanje zvuka (pregrade)

Odstranjivanjem i dislociranjem izvora buke

5.3. Uticaj veštačke rasvete

Veštaĉko osvetljenje u radnoj prostoriji i na pult operatera mora da da dobru vidljivost, jer su dva glavna ĉinioca vida:

Preciznost vida

Brzina opaţanja Najbolji vizuelni uslovi obezbeĊuju se instaliranjem refleksnog osvetljenja koji se široko primenjuje u inostranstvu. Ove svetiljke stavljaju se na plafone i na drţaĉe na radnim stolovima ili izmeĊu stolova, iznad visine oĉiju ĉoveka srednjeg rasta koji stoji i koje upravljaju svetlost na gornju polusferu, što daje ravnomerno osvetljenje i iskljuĉujuje svetlosne mrlje odbleska na panou. Lokalno osvetljenje na radnim mestima operatera obezbeĊuje se lampama, postavljenim neposredno na radni sto ili na vertikalna postolja. Ne sme biti refleksno i mora se prostirati na nivou linije vida operatera da ne bi izazvalo zaslepljenje. Kod tih svetiljki preporuĉuje se korišćenje regulatora svetlosti koji odgovaraju spektralnom sastavu izvora svetlosti totalnog osvetljenja. Za osvetljenje radnih mesta operatera koristi se kombinovano osvetljenje (lokalno i totalno), mada prednost ima (u subjektivnim ocenama radnika) totalno osvetljenje zbog boljeg pada svetlosti na radno mesto. Za totalno osvetljenje koriste se plafonske ili ugraĊene svetiljke sa lampama. Preporuĉuje se da svetlosni izvori budu neutralne bele ili tople bele svetlosti s indeksom predaje boja najmanje 70. Dopušteni indeks svetlosnih ureĊaja za te prostorije iznosi 40. Na osnovu rezultata merenja zakljuĉeno je da se rad operatera odvija u uslovima bitno smanjene veštaĉke rasvete, te da postoji blesak panoa, odnosno pulta, a kada se upale sva rasvetna tela u prostoriji nemoguće je uoĉiti svetlosne inpulse na panou. Zbog toga se u ovim prostorijama rad najĉešće odvija u uslovima kada se jaĉina veštaĉke rasvete kreće u granicama od 11-40lx (radni reţim) Jaĉina projektovane izvedene rasvete u ovim prostorijama kreće se u granici od 130-360 lx. Ono što se u većoj meri javlja kao problem u radu operatera jeste blesak kod vrlo jakih svetlosnih kontrasta (prelaz iz neosvetljene u jako osvetljenu sredinu, jako osvetljeni pano uz slabo opšte osvetljenje prostorije- zbog dobre uoĉljivosti svetlosnih inpulsa na panou). Blesak nastaje kada se svetlo odbije od stolova i pulta sa sjajnom površinom. Neadekvatna osvetljenost i pojava bleska u prostorijama i na opremi za rad operatera direktno utiĉu na produktivnost rada, i to zbog sledećih razloga:

Raste zamor


36

Povećava se broj grešaka kao posledica opadanja oštrine vida i produţenja vremena opaţanja

Smanjuju se volja za radom i osećaj ugodnosti

Smanjuje se opreznost pri rukovanju i opada tempo rada


37

6. ZAKLJUČNA RAZMATRANJA I PRIMER IZGLEDA UPRAVLJAČNICE NOVE GENERACIJE

Iz navedenog se vidi da sam izgled i poloţaj elemenata pulta upravljaĉnice nije pogodan za operatera i da sam izgled decenijama nije menjan i da je sve dosta zastarelo, što vaţi i za komande. UraĊena su razna istraţivanja i predloţen je novi koncept upravljaĉnica lokomotiva (NGLC).26

Slika 1. Nova generacija upravljaĉnice lokomotive (NGLC)

Razmatra se dizajn upravljaĉnice lokomotive, tako da on što je više moguće ispoštuje ograniĉenja zasnovana na ergonomskim faktorima. Primarni cilj nove generacije upravljaĉnice lokomotive (Next Generation Locomotive Cab, u daljem tekstu NGLC) je da ergonomski poboljša upravljaĉki pult. Sekundarni cilj je da se poboljša fiziĉki izgled radnog prostora. Pre nego što su dizajneri dali rešenje, izvršili su ispitivanja, pa je tako dat ergonomski i tehniĉki izveštaj a ispoštovani su i svi standardi kojo se odnose na dizaj lokomotive. Dat je 26

U. S. Department of Transportation, Next Generation Locomotive Cab Task 5 Summary Report: Control Stand Design.


38

inicijalni koncept dizajna upravljaĉnice lokomotive. Dizaj ukljuĉuje tri komponente: upravljaĉki pult, trri ekrana osetljiva na dodir (touch-screen), i iznad glave, pomoćni paneli sa odreĊenim komandama. Posmatra se dizajn u raznim fazama NGLC. Otvara se mogućnost za ergonomsko poboljšanje velikog broja komandi:

Komanda gasa i DB pokreti (za pokretanje i suporavanje lokomotive, nophodno je povlaĉenje DB ruĉice)

Neke kontrolne ruĉice ostaju gde i ranije (npr. ruĉica za ispuštanje vazduha u atmosferu)

Sistem za kontrolu kretanja se ugraĊuje po potrebi ( sobzirom na to d aje radni vek lokomotive oko 40 godina i više, ĉete su izmene sistema za kontrolu).

Teţi se sve ĉešćoj upotrebi komandnih displeja. Lokomotive se koriste za dvosmerni rad, i upravljaĉki pult je osnova za bilo kakve izmene, poboljšanja i sl... Oĉekivana poboljšanja u ergonomskom smislu su:

Upravljaĉki pult sa komandnim displejom

Bolja vidljivost, ĉujnost i pozicionirawe komandi na displeju

Manja opasnost od radnih površina u smislu oštrih ivica, neravnina i sl.. Suština je da je najviše napora uloţeno na poboljšanje konkretnog radnom mesta operatera, pri ĉemu se vodilo raĉuna da se poboljša i dizajn u estetskom smislu. Prilikom uvoĊenja novina u izgled i naĉin rada upravljaĉnice, vodi se raĉuna da operater moţe da savlada nove raĉunarske tehnologije koje su primenjene, da moţe da naĊe neophodne komande, bez korišćenja upustva, da dizajn u potpunosti prati upustvo za rukovanje lokomotivom, da se komande po blizini postave tako da prate stepen korišćenja. Za NGLC (nova generacija lokomotiva)karakteristiĉan jepotpuno promnjen dizajn. Sve komande i pokazatelji rada odreĊenih delova sistema su objedinjeni i mogu se pratiti pteko touch-screen ekrana, koji se nalaze odmah ispred operatera, ali i znad njegove glave. NGLC radna stanica se sastoji od tri glavne komponente (slika 1 i 2), kao i ĉetvrte

1. Kontrolna konzola, koja se nalazi sa leve strane sedišta operatera, i ima primarnu ulogu kad je u pitanju kontrola lokomotive. U odnosu na stare, razlikuje se po tome što je konzola nesto manja ali ima i manje komandi. U kontrolu su ukljuĉeni gas i DB poluga, nezavisno upravljanje, vazdušne koĉnice, radio... 95 % muških operatera moţe da koristi bilo koju od pomenutoh komandi dok udobno sedi.


39

2. Drugu komponentu saĉinjavaju tri LCD monitora, osetljiva na dodir, koji se nalaze odmah ispred operatera. Centralni onitor je dijagonale 12.1 inĉa a druga dva sa obe strane su po 10.4 inĉa. Centralni monitor sluţi kao glavna kontrola lokomotive. Sve komande vezane ya monitore sa strane se nalaze bukvalno levo ili desno tako da je prostor ispred centralnog monitora slobodan z arad operatera. Ovaj deo se naziva i konzola monitora. Komande na konzoli imaju male crvene lampice, da bi bile vidljive tokom noći.

Slika 2. Izgled NGLC radnog mesta operatera upravljaĉnice lokomtive


40

. Slika 3. Izgled NGLC radnog mesta operatera upravljaĉnice lokomtive

Slika 4. Postojeći izgled konzole


41

Slika 5. Izgled NGLC konzole

Radni deo se sastoji od konzole i tri LCD monitora, koji iznad imaju zaštite od odsjaja koji moţe da se pojavi od prozora ispred. Ispred monitora se nalazi prostor za rad ali i drţaĉ za ĉaše. Radna površina je takva da spreĉava sklizavanje papira. Ispod levog i desnog monitora se nalaze dva identiĉna seta komandi. Drţaĉ za ĉaše je takav da moţe da prihvati ĉašu standardne veliĉine i nalazi se sa desne strane, postavljan tako da što manje smeta operateru u toku rada.


42

Slika 6. Postojeći izgled monitora

Slika 7. Izgled NGLC monitora


43

Slika 7. Izgled upravljaĉkog pulta sa oznaĉenim komandama

Slika 8. Prikaz panela iznad glave operatera

Na panelima iznad glave operatera po NGLC se nalaze komande koje nisu previše ĉesto u upotrebi. Komande su lake za rukovanje.


44

LITERATURA:

[1] Dipl.inţ.Boţidar Ţivojinović „Funkcionisanje i upravljanje elektriĉnih vuĉnih vozila“, 1979. godina

[2] Dipl.inţ.Boţidar Ţivojinović „Elektriĉni ureĊaji i oprema“, 1979. godina

[3] Zoran Milićević, Dragan AranĊelović, Vojislav Marijanović, Dragoslav

[4] Dr Dragan Stojanović, dipl. Inţ., „SAOBRAĆAJNA ERGONOMIJA“

[5] Pejĉić. “Elektriĉne locomotive JŢ 441”, 1997. Godina

[6] Iwona Grabarek, Ergonomic Diagnosis of the Driver’s Workplace in an Electric Locomotive, Faculty of Transport, Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland.

[7] U. S. Department of Transportation, Next Generation Locomotive Cab Task 5 Summary Report: Control Stand Design.

[8] http://www.ftn.kg.ac.rs/konferencije/tio2012/PDF/6)%20Obrazovna%20tehnologija/PDF/611%20Zeljko%20Papic%20-%20Ergonomski%20dizajn%20radnog%20mesta.pdf




Documents

Ergonomska procena kabine upravljačnice elektro lokomotive serije 441