ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ГОРНОРАБОЧИХ БЕЗОПАСНЫМ ПРИЕМАМ РАБОТЫ

Полезная модель относится к тренажерам для обучения горнорабочих безопасным и эффективным действиям в подземных условиях.
Известен тренажер для обучения пожарных и спасателей (патент РФ №48092, опубл. 10.09.2005 г.), который содержит тепловую дымовую камеру, разделенную перегородками, образующими лабиринт с различными маршрутами его прохождения. Перегородки снабжены замками, которые выполнены в виде электромагнитных замков с дистанционным управлением.
Недостаток известного тренажера в том, что он не дает полноценной оценки правильности выполняемых действий спасателей и не позволяет проводить пространственный анализ движений спасателей.
Известен мобильный компьютерный тренажерный комплекс для подготовки оперативных сотрудников МЧС (патент РФ №2316824, опубл. 10.02.2008 г.), который представляет собой транспортное средство. Прицеп содержит тренировочную кабину с размещенными в ней тренажерами и кабину оператора с рабочим местом и управляющим компьютером, имеющие возможность переходить друг в друга посредством пространственной трансформации. Тренажеры представляют собой тренировочную дорожку для имитации передвижения спасателей, тренировочную потолочную плоскость, предназначенную для ограничения пространственной свободы перемещения по вертикали, преграду, создающую препятствия по высоте для отработки движений пригибания, перешагивания, перепрыгивания, и лазательный имитатор для отработки навыков преодоления высотных преград.
Недостаток известного тренажера в том, что он не позволяет записывать движения обучаемых и создать 3D-модель поведения при имитации передвижения спасателей.
Известен тренажер для подготовки спасателей к работе в условиях техногенных аварий и катастроф (патент РФ №2230369, опубл. 10.06.2004 г.), который состоит из шести передвижных контейнеров, выполненных в виде рамной конструкции прямоугольного сечения с соединительными отверстиями по периметру торцевой части рамы. Первый контейнер расположен горизонтально на поверхности. Второй контейнер расположен под углом α к поверхности, на которой размещен тренажер, и соединен торцевыми частями через промежуточные элементы с первым и третьим контейнерами. Торцевые части второго контейнера опираются на трапецеидальные опоры разной высоты. Третий контейнер расположен горизонтально и опирается на трапецеидальные опоры одинаковой высоты. Четвертый контейнер расположен под углом α к поверхности, на которой размещен тренажер, и соединен через промежуточные элементы одной торцевой частью с третьим контейнером, а другой - с пятым контейнером. Торцевые части четвертого контейнера опираются на опоры трапецеидальной формы, имеющие разную высоту. Пятый и шестой контейнеры расположены горизонтально на поверхности и последовательно соединены один с другим через промежуточные соединительные модули. Каждый промежуточный соединительный модуль выполнен в виде рамной конструкции и представляет собой треугольную призму. Высота призмы равна ширине контейнера. Ширина двух боковых поверхностей, расположенных под углом α друг к другу, равна высоте контейнера. Ширина третьей боковой поверхности равна удвоенному произведению значения высоты контейнера на косинус половины угла α. Поверхности оснований призмы и третьей боковой поверхности выполнены в виде решеток. По периметру первых двух боковых поверхностей имеются отверстия для соединения модулей с контейнерами с помощью болтов.
Недостаток известного тренажера в том, что не позволяет определить в полной мере эффективность подготовки спасателей и развитие навыков работы с аварийно-спасательными инструментами.
Известен тренажер для тренировки и контроля подготовленности спасателей (патент РФ №2352997, опубл. 20.04.2009 г.), который состоит из секций, имеющих форму пенала и выполненных с возможностью вхождения одна в другую с внутренней полостью размером 450×500, длиной 500 и 1000 мм и внешней оболочкой размером в сечении 550×600, длиной 600 и 1200 мм. Секции снабжены стационарными, съемными, откидывающимися и разрушаемыми элементами, имитирующими коммуникации, завалы, и вставной многослойной кассетой из различных материалов, имитирующей стену здания или сооружения. Обшивка секций выполнена съемной в виде выдвижных или откидывающихся плит или стационарной.
Недостаток известного тренажера в том, что он не дает полноценной оценки правильности выполняемых действий спасателей для формирования навыков работы и поведения при выполнении производственных операций.
Известен тренажер (патент РФ №2360293, опубл. 27.06.2009 г.), принятый за прототип, тренажер выполнен в виде свето- и водонепроницаемого корпуса, внутри которого расположен каркас с закрепленными на его вертикальных балках перегородками. Перегородки крепятся с помощью шарниров и образуют собой стены внутренних помещений объекта. Каждая из перегородок имеет свой фиксатор. На верхней плоскости корпуса имеются входное и выходное отверстия. Конструкция позволяет проводить тренировки в различных условиях - на суше, под водой, а также многократно изменять внутреннее пространство тренажера.
Однако он не содержит модель рабочего места в натуральную величину, предметы труда или средства для отработки навыков работы и не дает возможности для непрерывной регистрации траектории движения рабочих, ответственных за выполнение необходимых технологических операций, и осуществления их дальнейшей корректировки.
Техническим результатом является повышение эффективности обучения горнорабочих.
Технический результат достигается тем, что в одном из отсеков устанавливаются поддерживающее перекрытие, гидростойки, домкраты, оградительный щит, являющиеся частями механизированного комплекса, а также в натуральную величину модели комбайна и скребкового конвейера, причем в верхней и нижней частях корпуса устанавливаются направляющие с возможностью перемещения перегородок от одной пары параллельно расположенных балок к другой, расстояние между которыми равно шагу перемещения механизированного комплекса, а в другом отсеке дополнительно устанавливается процессор с монитором и гироскопическими датчиками, соединенными двусторонним радиоканалом с системой 3D-визуализации его пространственного положения в тренажере.
Тренажер для обучения подземный рабочих безопасным приемам труда поясняется следующими чертежами:
фиг. 1 - схематический план рабочего места,
где 1 - материал (кусковой пенопласт), имитирующий выработанное пространство;
2 - гидроподжимный козырек;
3 - поддерживающее перекрытие;
4 - гидростойки;
5 - домкраты передвижки;
6 - оградительный щит;
8 - модель угольного комбайна;
9 - модель скребкового конвейера;
10 - вертикальные балки;
11 - направляющие;
12 - перегородки;
13 - ГРОЗ с размещенными гироскопическими датчиками;
14 - каркас тренажера;
15 - процессор с монитором.
Фиг. 2 - вид с внутренней стороны на перегородку.
Фиг. 3 - визуализация движений обучаемых.
Тренажер для обучения подземных рабочих безопасным приемам работы включает жесткий каркас 14, обтянутый эластичным материалом, внутри которого установлены вертикальных балки 10 с закрепленными на них перегородками 12. В верхней и нижней частях каркаса 14 на балках 10 монтируются направляющие 11, по которым перегородка 12 может перемещаться от одной пары параллельно расположенных балок 10 к другой паре, при этом расстояние между балками 10 соответствует шагу подвигания механизированного комплекса. Внутри каркаса 14 между перегородкой 12 и его боковой поверхностью установлены: механизированный комплекс, модель угольного комбайна 8 и модель скребкового конвейера 9. Секция механизированного комплекса состоит из поддерживающего перекрытия 3 с гидроподжимным козырьком 2, гидростоек 4, оградительного щита 6 и домкратов передвижки 5. В пространство между эластичным материалом, обтягивающим каркас, уложен кусковой пенопласт, моделирующий породы выработанного пространства 1. Размеры пространства между перегородкой и конструктивными элементами крепи (поддерживающего перекрытия 3 с гидроподжимным козырьком 2, гидростоек 4, оградительного щита 6 и домкратов передвижки 5) выбираются из условия размещения в них бригады из не менее двух обучаемых горнорабочих 13. В другом отсеке дополнительно установлены процессор с монитором 15.
Процесс обучения горнорабочих 13 с помощью тренажера происходит следующим образом (фиг. 1, 2 и 3): перегородка 12, ограничивающая область внутри каркаса 14, где расположены конструктивные элементы механизированного комплекса, по направляющим 11 передвигается от одних параллельных вертикальных балок 10 к другим вертикальным балками 10 и жестко крепится к ним. Бригада горнорабочих 13 осуществляет работы по передвижке к новому положению перегородки модели комбайна 8 и модели конвейера 9. После этого происходит передвижка секций крепи. При этом должно выполняться условие отсутствия проникновения частиц пенопласта в рабочее пространство лавы. В процессе выполнения производственных операций осуществляется контроль действий горнорабочих 13 с помощью гироскопических датчиков, размещенных на их теле. Информация о фактическом режиме работ с помощью радиосвязи передается на компьютерную систему 15, с помощью которой осуществляется визуализация их действий. Компьютерная модель фактических действий горнорабочих сравнивается со стандартной моделью осуществления этих технологических операций. После этого осуществляется корректировка режима выполнения работ горнорабочими с последующим повторением процесса обучения. Завершением процесса обучения следует считать совпадение фактической и стандартной последовательности данных технологической операции с точностью 10-20%.