Wydawałoby się, że w XXI w. nie można wymyślić wiele nowego w dziedzinie bezpieczeństwa pracy. Nic bardziej mylnego, bo wszędzie tam, gdzie człowiek pracuje z użyciem ciężkiego sprzętu, mogą zdarzyć się wypadki. I nie chodzi o potrącenia, lecz o zdarzenia spowodowane niewłaściwym zabezpieczeniem maszyn.

Cały czas przekonuje się o tym dr inż. Tomasz Siwulski z Politechniki Wrocławskiej, który od ponad dekady jest biegłym sądowym specjalizującym się w wypadkach z udziałem ciężkiego sprzętu. Kiedy zwrócił uwagę, że na budowach nieustannie powtarzają się zdarzenia związane z awariami układów hydraulicznych, postanowił coś z tym zrobić. – Dzięki naszemu rozwiązaniu np. ramię koparki samoczynnie nie opadnie i nie przygniecie człowieka – tłumaczy naukowiec.

Ramię koparki czy skrzynia ładunkowa wywrotki to elementy wyposażone w układy hydrauliczne. W takich systemach ruch – wysuwanie czy chowanie ramienia, podnoszenie lub opadanie skrzyni – wytwarzany jest za pomocą cieczy pod ciśnieniem. I jak w każdym układzie, w którym obecna jest ciecz, tak i ten jest narażony na awarie, które mogą doprowadzić do jej wycieku. W takiej sytuacji może dojść do niekontrolowanego opadnięcia podtrzymywanego przez ciśnienie cieczy elementu i – jeśli w niewłaściwym miejscu będzie stał człowiek – do wypadku.

Doktor Siwulski jako biegły sądowy spotkał się z kilkoma takimi zdarzeniami. W jednym z nich do rozszczelnienia układu hydraulicznego doszło podczas pracy koparki wykorzystywanej do przenoszenia ciężkich elementów (współczesne koparki to raczej ramiona robocze, w których narzędzie – np. łyżkę – można zmienić dzięki uniwersalnej końcówce). W efekcie ładunek spadł obok pracownika, powodując u niego niewielkie obrażenia. W innym koparka podczas podstoju nie została odpowiednio zabezpieczona (ramię powinno być podparte), a ponieważ w układzie hydraulicznym była niewielka nieszczelność, to płyn wypływał, a ramię powoli opadało, aż w którymś momencie opadło całkowicie, przygniatając robotnika.

Jak tłumaczy dr inż. Urszula Warzyńska, która współpracowała z dr. Siwulskim nad wynalazkiem, znane są systemy zabezpieczające przed takimi sytuacjami, np. zamki hydrauliczne, ale nie są stosowane w maszynach budowlanych i mają jedną wadę: do usunięcia awarii potrzebny jest zewnętrzny sprzęt. – Działają one jak zapadka, to znaczy unieruchamiają siłownik w jednej pozycji. Ale żeby zdjąć tę zapadkę, trzeba do układu hydraulicznego podłączyć pompę – mówi badaczka.

Rozwiązaniem okazał się zestaw dodatkowych zaworów, które podczas normalnej eksploatacji maszyny są zamknięte, ale które na wypadek awarii da się otworzyć, dzięki czemu możliwe jest bezpieczne i w pełni kontrolowane przemieszczenie siłownika. To rozwiązanie komplementarne do stosowanych już układów bezpieczeństwa. Dzięki pomysłowi inżynierów z Wrocławia możliwe jest kontrolowane sprowadzenie ramienia koparki na ziemię. – Rozwiązanie zapewnia całkowite bezpieczeństwo w przypadku uszkodzenia układu hydraulicznego lub w trakcie prowadzenia robót serwisowych, co jest istotną wartością dodaną w porównaniu z obecnie stosowanymi systemami bezpieczeństwa – tłumaczy dr Warzyńska.

Co więcej, nie wymaga to kompletnej przebudowy już stosowanych dzisiaj systemów, w związku z czym nie powinno wpłynąć w zasadniczy sposób na koszt maszyn roboczych. – Z doświadczenia wiemy, że przemysł preferuje rozwiązania proste i niezbyt kosztowne, w związku z czym staramy się unikać skomplikowanych systemów elektronicznych i opracowywać rzeczy łatwe w montażu – mówi dr Siwulski. ©℗

Eureka! DGP

Trwa szósta edycja konkursu „Eureka! DGP – odkrywamy polskie wynalazki”, do którego zaprosiliśmy polskie uczelnie, instytuty badawcze i jednostki naukowe PAN. Do 17 maja w Magazynie DGP będziemy opisywać wynalazki nominowane przez naszą redakcję do nagrody głównej, wybrane spośród 54 prac nadesłanych przez uczelnie oraz instytuty.

Rozstrzygnięcie konkursu nastąpi 22 maja podczas kongresu Impact'19 w Krakowie. Nagrodami są 30 tys. zł dla zespołu, który pracował nad zwycięskim wynalazkiem, ufundowane przez Mecenasa Polskiej Nauki – firmę Polpharma, oraz kampania promocyjna dla uczelni lub instytutu o wartości 50 tys. zł w mediach INFOR Biznes (wydawcy Dziennika Gazety Prawnej), ufundowana przez organizatora.

>>> Polecamy: AI od A do Z. Alfabet najważniejszej technologii świata