6-1. Zagrożenia mechaniczne

Eliminowanie zagrożeń mechanicznych lub ograniczanie ich aktywności, podczas normalnego (ustalonego przez projektanta) funkcjonowania maszyn lub przedmiotów pracy, powinno następować w drodze rozwiązań konstrukcyjnych bezpiecznych samych w sobie.  Te techniczne środki ochronne będące integralną częścią maszyny prawdopodobnie pozostaną skuteczne, a informacja dotycząca użytkowania może być nieprzestrzegana.  (6-1. slajd 13).

6-1. slajd 13

Dlatego zaleca się stosowanie w projektowaniu wymagań technicznych (zawartych np. w przepisach, normach itp.) w odniesieniu do:

• obciążeń mechanicznych, np.:
  • ograniczenie obciążenia przez stosowanie właściwych metod obliczeń, budowy i łączenia podzespołów, np. metodą skręcania i spawania;
  • ograniczenie obciążenia przez zapobieganie przeciążeniu (np. bezpieczniki "zniszczalne", zawory ograniczające ciśnienie, miejsca pękania, ograniczniki momentu obrotowego);
  • unikanie zmęczenia elementów poddawanych obciążeniom zmiennym (zwłaszcza obciążeniom cyklicznym);
  • wyważanie statyczne i dynamiczne elementów wirujących;
• materiałów i ich własności, np.:
  • odporność na korozję, starzenie, ścieranie i zużycie;
  • twardość, ciągliwość, kruchość;
  • jednorodność;
  • toksyczność;
  • palność;
• wartości emisji:

Jeśli niezawodność danych części lub zespołów jest czynnikiem krytycznym ze względu na bezpieczeństwo (np. w przypadku lin, łańcuchów, wyposażenia do podnoszenia ładunków lub ludzi), wartość obciążenia należy pomnożyć przez odpowiedni współczynnik.

Rozwiązania konstrukcyjne ograniczające zagrożenia mechaniczne sprowadzają się zazwyczaj do eliminowania zagrożenia mechanicznego poprzez:

• unikanie stosowania ostrych krawędzi, naroży i wystających części, które mogą powodować urazy, jak również otworów, które mogłyby być "pułapkami" dla części ciała lub dla odzieży. W szczególności krawędzie blach powinny być stępione, zawinięte lub wyrównane, otwarte końce rur, które mogą być pułapkami, powinny zostać zamknięte;
• stosowanie odpowiednich kształtów i wzajemne rozmieszczenie mechanicznych części składowych, tak aby nie było możliwości pochwycenia, wciągnięcia;
• ograniczanie sił stosowanych w poszczególnych elementach maszyn mogących stykać się z pracownikiem;
• ograniczanie masy lub prędkości elementów ruchomych;
• ograniczanie obciążenia przez zapobieganie przeciążeniom (zawory ograniczające ciśnienie, itp.);
• stosowanie właściwych materiałów (ich właściwości, korozja, starzenie, toksyczność).

Rozwiązania konstrukcyjne ograniczające aktywność zagrożeń mechanicznych sprowadzają się w głównej mierze do wyeliminowania zagrożenia lub utrudniania możliwości powstawania sytuacji zagrożenia poprzez dobór kształtów, wymiarów, gładkości powierzchni, parametrów ruchu elementów oraz stworzenia możliwości uwolnienia się człowieka z sytuacji zagrożenia bądź zmniejszenia skutków takich sytuacji.

Należy pamiętać, że jednolite konstrukcje, gładkie powierzchnie, mniejsze wymiary i mniejsze prędkości elementów obrotowych zmniejszają ryzyko zagrożenia pochwyceniem części ciała lub odzieży. Z tych względów należy np. preferować jednolite koła przed kołami ze szprychami.

Uderzenia, powodowane np. przez ruchome osłony, istotnie łagodzi ograniczenie do bezpiecznego minimum ich energii kinetycznej i wynikającej stąd siły działającej na części ciała. Dlatego też w normie PN-EN ISO 14120 [7] określającej wymagania dla osłon przyjmuje się, że:

• energia kinetyczna elementów ruchomych osłon nie powinna przekraczać 4 J,
• siła działająca na części ciała podczas ewentualnego uderzenia nie powinna być większa od 75 N, a nacisk nie większy niż 50 N/cm².

Siły oddziaływania można zmniejszyć używając takich urządzeń, jak sprężyny, przeciwwagi lub poduszki gazowe.

Rozwiązania konstrukcyjne powinny także zapobiegać powstawaniu sytuacji anormalnych powodujących zakłócenia lub wynikających z zakłóceń w funkcjonowaniu maszyny lub innego przedmiotu pracy spowodowanych np. niezamierzonym uruchomieniem [8], nadmiernym wzrostem obciążenia, ciśnienia, obrotów lub włączeniem kolizyjnych ruchów. Bezpośrednim następstwem tych zakłóceń mogą być pęknięcia, złamania, nadmierne odkształcenia, obluzowania i inne naruszenia konstrukcji elementów i zespołów maszyn lub innych środków pracy doprowadzające do ich awarii. Następstwa te mogą być przyczyną powstawania często trudnych do zidentyfikowania czynników mechanicznych zagrażających operatorowi i otoczeniu, np. przeciążenie żurawia może doprowadzić do zerwania liny lub złamania wysięgnika bądź nawet wywrócenia całego żurawia.

Naruszeniom konstrukcji lub innym przyczynom anormalnego funkcjonowania przedmiotów pracy należy zapobiegać przede wszystkim przez:

• nieprzekraczanie dopuszczalnych naprężeń, odkształceń; należy dobierać wytrzymałość elementów (z zachowaniem współczynników bezpieczeństwa) do charakteru i wielkości występujących obciążeń z uwzględnieniem wpływu warunków eksploatacji. Dla elementów decydujących o bezpieczeństwie, takich jak np. zawiesia, liny, kabiny i inne konstrukcje chroniące operatora w razie przewrócenia się maszyny lub przed spadającymi przedmiotami [9,10], obliczenia wytrzymałościowe powinny być obowiązkowo poparte wynikami badań:
• stosowanie urządzeń ochronnych przed naruszeniem normalnych warunków funkcjonowania maszyn lub innych przedmiotów pracy, takich jak zawory bezpieczeństwa, ograniczniki udźwigu, ograniczniki zakresu jazdy lub podnoszenia itp.