Дипломная работа: Расчет и проектирование дискового долбяка и участка инструментального цеха

Проанализировав условия работы в инструментальном цехе, согласно ГОСТ 12.0.003-74 ССБТ "Опасные и вредные производственные факторы. Классификация" можно выделить следующие опасные и вредные производственные факторы.

Различают химические, физические и психофизические вредные и опасные факторы.

К химическим опасным и вредным факторам относят токсичную пыль, вредные пары и газы, аэрозоли, агрессивные жидкости.

Пыль является одним из вредных опасных факторов. Основным источником пыли в механических цехах являются шлифовально-заточные операции. В процессе шлифования в воздух выделяется высокодисперсная пыль, в состав которой, кроме частиц металла, входят частицы абразивного и связующего материалов. Концентрация пыли достигает максимального значения при внутреннем шлифовании без вентиляции (28…153 мг/м3), при сухом шлифовании с вентиляцией запыленность составляет более 20 мг/м3. Шлифование с использованием СОЖ без вентиляции также не обеспечивает полного отсутствия пыли (средняя запыленность 6…7 мг/м3). Кроме этого, образуется масляный аэрозоль с концентрацией 15…20 мг/м3.

К физическим опасным факторам относятся:

-  движущиеся части производственного оборудования (суппорт);

-  стружка и осколки инструментов;

-  нагретые поверхности оборудования, инструмента и заготовок;

-  передвигающиеся изделия и заготовки;

-  повышенное напряжение в электрической цепи, при котором может произойти замыкание через тело человека;

-  возможность возникновения пожаров.

Физические вредные факторы:

-  повышенная запылённость воздуха рабочей зоны;

-  высокий уровень шума и вибраций;

-  недостаточная освещенность рабочей зоны;

-  повышенная пульсация светового потока;

-  несоответствие параметров микроклимата (высокая влажность и скорость движения воздуха рабочей зоны, повышенная или пониженная температура).

Один и тот же опасный и вредный производственный фактор по природе своего действия может относиться одновременно к различным группам, перечисленным выше.

К психофизическим опасным и вредным факторам относятся:

-  физические перегрузки при установке, закреплении и съеме крупногабаритных деталей;

-  перенапряжение зрения;

-  монотонность труда.

Необходимо иметь в виду, что одни опасные факторы могут отрицательно влиять только на человека, осуществляющего технологический процесс (например, электрический ток, отлетающие частицы обрабатываемого материала, вращающиеся части производственного оборудования), а другие (например, шум, пыль) и на среду, окружающую рабочее место. Кроме того, некоторые факторы могут оказывать отрицательное воздействие на все элементы системы "человек - машина - окружающая среда - предмет труда".

Для того чтобы предотвратить воздействие опасных и вредных факторов на работающих и во избежание несчастных случаев необходимо разработать мероприятия по улучшению условий труда и безопасности работы в проектируемом инструментальном цехе. Выбор технических средств обеспечения безопасности должен осуществляться на основе выявления опасных и вредных производственных факторов, специфических для данного технологического процесса.

Требования к оборудованию и процессам

Основными требованиями безопасности машин и механизмов являются:

-  безопасность для здоровья и жизни человека на всех стадиях функционирования (монтаж, демонтаж, эксплуатация, ремонт и др.);

-  надежность эксплуатации;

-  удобство эксплуатации;

-  безопасность для окружающей среды (при эксплуатации не должно происходить загрязнение окружающей среды).

Общие требования безопасности установленные ГОСТ 12.2.003-91 ССБТ "Процессы производственные. Общие требования безопасности". Согласно этому стандарту безопасность производственного оборудования должна обеспечиваться за счет выполнения следующих мероприятий:

-  использование в конструкции оборудования средств защиты;

-  использование в конструкции оборудования средств механизации, автоматизации и дистанционного управления;

-  выполнение эргономических требований;

-  описание требований безопасности в технической документации по монтажу, эксплуатации, ремонту, транспортированию и хранению.

Выбор оборудования должен производиться с учетом потенциально возможных опасных и вредных факторов. В оборудовании не должны использоваться системы и элементы, которые являются источниками опасных и вредных факторов, а случае необходимости их использования должны быть предусмотрены соответствующие методы защиты. Защитные устройства по возможности должны:

-  решать несколько задач одновременно;

-  вписываться в контуры основного оборудования.

Опасность представляет контакт с любыми движущими элементами оборудования, режущим инструментом, перемещаемыми машинами и т.д. организационно максимальная безопасность труда обеспечивается применением ограждений, предохранительных и блокирующих устройств, а так же установочной сигнализации, а в особо опасных случаях - применением дистанционного управления (ГОСТ 12.4.125-83 ССБТ "Средства коллективной защиты работающих от воздействия механических факторов").

Для обеспечения безопасности работы режимы резания должны соответствовать требованиям стандартов и техническим условиям для соответствующего оборудования и инструмента. Разработка технологической документации, организация и выполнение технологических процессов обработки резанием должны соответствовать требованием системы стандартов безопасности труда ГОСТ 12.3.002-75 ССБТ "Процессы производственные. Общие требования безопасности" и ГОСТ 12.3.025-80 ССБТ "Обработка металлов резанием. Требования безопасности".

Установка и снятие заготовок во время работы оборудования должно производиться все зоны обработки, при применении специальных позиционных приспособлений, обеспечивающих безопасность труда. При обработке резанием заготовок, выходящих за пределы оборудования, должны быть установлены переносные ограждения и знаки безопасности по ГОСТ12.4.026-76 ССБТ "Цвета сигнальные и знаки безопасности".

Для исключения соприкосновения рук станочников с движущими приспособлениями и инструментом при установке и снятии заготовок должны применяться автоматические устройства. Для охлаждения зоны резания допускается применение минерального масла с температурой вспышки не ниже 150˚, свободное от кислот и влаги. СОЖ должны подаваться в зону резания методом распыления в соответствии с гигиеническими требованиями, учитывая, что их виды имеют соответствующие разрешения министерства здравоохранения в соответствии с ГОСТ 12.3.025-80 ССБТ "Обработка металлов резанием. Требования безопасности". Антимикробная защита СОЖ должна проводиться добавлением бактерицидных присадок и периодической пастеризацией жидкости. Периодичность замены СОЖ должна устанавливаться по результатам контроля при обработке металлов резанием.

Наиболее эффективным и универсальным средством удаления стружки и пыли от режущих инструментов являются пневматические пылестружкоотсасывающие установки.

Стружку (отходы производства) от металлорежущих станков и рабочих мест следует убирать механизированными способами, например, при помощи конвейеров. Уборка рабочих мест от стружки и пыли должна производиться способом, исключающим пылеобразование.

Для работающих, участвующих в технологическом процессе обработки резанием, должны быть обеспечены удобные рабочие места, не стесняющие их действия во время выполнения работы. На рабочих местах должна быть предусмотрена площадь, на которой размещаются стеллажи, тара, столы и другие устройства для размещения оснастки, материалов, заготовок, полуфабрикатов, готовых деталей и отходов производства.

На каждом рабочем месте около станка на полу должны лежать деревянные решетки на всю длину рабочей зоны, а по ширине не менее 0,6 м от выступающих частей станка.

Удобное расположение инструмента и приспособлений в тумбочках и на стеллажах, заготовок в специализированной таре, применение планшетов для чертежей позволяет снизить утомление и производственный травматизм рабочего.

Материалы, детали, готовые изделия у рабочих мест должны укладываться на стеллажи и в ящики способом, обеспечивающим их устойчивость и удобство захвата при использовании грузоподъемных механизмов.

Освобождающаяся тара и упаковочные материалы необходимо своевременно удалять с рабочих мест в специально отведенные места.

Требования к освещению

Естественное и искусственное освещение производственных помещений должно соответствовать требованиям СНиП II-4-79 "Естественное и искусственное освещение".

Нормальную производственную деятельность, высокую производительность труда и качество выпускаемой продукции можно обеспечить, используя осветительную систему, отвечающую следующим требованиям:

для зданий предусматриваются солнцезащитные устройства;

в цехах с недостаточным естественным светом и без естественного света применяются установки искусственного ультрафиолетового облучения;

для местного освещения применяются светильники, установленные на металлорежущих станках и отрегулированные, чтобы освещенность рабочей зоны не была ниже установленных значений;

для местного освещения используются светильники с не просвечиваемыми отражателями с защитным углом не менее 30 градусов;

предусматриваются меры по снижению отраженной блескости;

чистка стекол, оконных проемов и световых фонарей должна проводиться не реже 2-х раз в год;

чистка ламп и осветительной арматуры для цехов должна проводиться не реже 4-х раз в год.

В помещениях, не имеющих естественного освещения или с недостаточным естественным освещением необходимо применять установки искусственного освещения в соответствии с САННиП СН 245-71 "Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий". Норма освещенности для комбинированного освещения. Для местного освещения следует применять светильники, устанавливаемые на станках Е=150 лк К.Е. О=2,5%. Чистка стекол, оконных проемов и фонарей в помещениях должна производиться не реже двух раз в год.

Требования к воздуху рабочей зоны

Для обеспечения соответствия воздуха рабочей зоны требованиям ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ "Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны" необходимо выполнение следующих мероприятий:

1)  организация общеобменной вентиляции;

2)  организация местной вентиляции в местах выделения пыли, мелкой стружки, вредных паров и газов;

3)  организация отопления помещений в холодный период года.

Работа на металлорежущих станках сопровождается выделением пыли и стружки. При использовании для охлаждения инструмента минерального масла или эмульсии выделяются аэрозоли этих веществ. Для их удаления из производственных помещений предусматривается местная и общеобменная вентиляция. Местная вентиляция применяется, когда можно ограничиться оздоровлением воздушной среды только в местах их воздействия. Для обеспечения чистоты воздуха и нормализации параметров микроклимата во всем производственном помещении служит приточно-вытяжная общеобменная вентиляция, которая основана на разбавлении загрязненного, нагретого, влажного воздуха свежим до предельно допустимого, воздуховоды от местных отсосов и общеобменной вентиляции должны очищать по утвержденному графику.

Наиболее эффективное и универсальное средство удаления стружки и пыли от режущих инструментов пневматические пылестружкоотсасывающие установки. Для улавливания масляного тумана, отходящего от металлорежущих станков, служит агрегат АЭ2-12, производительность которого 750 м3/ч. Для очистки воздуха, отходящего от металлорежущих станков, служит низкоскоростной туманоуловитель Н-200.

Конструктивные элементы воздухоочистителей должны быть герметическими во избежание непроизводительных подсосов и выдерживать гидростатическую нагрузку, возникающую вследствие разряжения в сети.

Помещение и воздуховоды от местных отсосов и общеобменной вентиляции должны очищаться по графику, утвержденному в соответствии с принятой на предприятии формой внутренней документации.

В соответствии с требованиями СниП I I-33-75 ворота, двери и технологические проемы должны быть оборудованы воздушными и воздушно-тепловыми завесами. Состояние воздушной среды в рабочей зоне производственных помещений должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.004-76.

Основным нормативным документом, определяющим параметры микроклимата производственного помещения, является ГОСТ 12.1.005-88. Указанные параметры нормируются для рабочей зоны - пространства, ограниченного по высоте 2 м: над уровнем пола или площадки, на которых находятся рабочие места постоянного или временного пребывания работников.

Для участка цеха, спроектированного в данном дипломном проекте, параметры микроклимата должны быть так же в пределах:

для тёплого периода года: температура +22…+24°С; относительная влажность 40-60%; скорость движения воздуха - не более 0,3 м/с;

для холодного периода года: температура +18…+20°С; относительная влажность 40-60%, допустимая влажность - не более 75%; скорость движения воздуха 0,1…0,2 м/с;

Защита от шума

Основными нормативными документами, регламентирующими влияние шума и вибрации на производстве, являются ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ "Шум. Общие требования безопасности".

Основными источниками шума большинства металлорежущих станков являются: приводы, электродвигатели, режущий инструмент, пневмо - и гидросистемы.

На проектируемом участке инструментального цеха по производству зенкера хвостового шум соответствует требованиям и не превышает 80 дБ. Это достигается тем, что на участке размещено прогрессивное оборудование и станки с ЧПУ, в которых возвратно-поступательные движения деталей заменены вращательными; улучшена смазка и класс чистоты трущихся поверхностей; подшипники качения заменены на подшипники скольжения. На станках с ЧПУ рабочая зона закрыта специальными шумоизолирующими экранами, все вращающиеся части станка закрыты кожухами и звукоизолирующими перегородками. Также для снижения шума на участке предлагается проведение строительно-аккустических мероприятий.

Акустическая обработка помещений - это облицовка части внутренних поверхностей ограждений звукопоглощающими материалами, а так же размещение в помещении штучных поглотителей - свободно подвешиваемых объемных поглощающих тел равной формы.

Звукопоглощающие облицовки размещаются на потолке и в верхних частях стен таким образом, чтобы акустически обработанная поверхность составляла не менее 60% от общей площади ограничивающих помещение поверхностей.

Защита от вибраций

В соответствии с ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ "Вибрационная безопасность. Общие требования" под вибрацией понимают движение точки или механической системы, при котором происходит поочередное возрастание, и убывание значений.

На проектируемом участке инструментального цеха размещены станки с ЧПУ, у которых все источники вибрации изолированы от оператора путем установки их на виброизоляторы. Все станки располагаются на бетонном фундаменте, который гасит вибрацию, создаваемую работающими элементами станка. Также для защиты станочника от вибрации предлагается применение средств индивидуальной виброзащиты:

средства индивидуальной защиты для рук оператора - рукавицы, перчатки;

средства индивидуальной защиты для ног - специальная обувь.

Обеспечение электробезопасности

Электробезопасность по ГОСТ 12.1.019-79 ССБТ "Электробезопасность. Общие требования" обеспечивается:

размещением в удобном месте вводного аппарата ручного или дистанционного действия, который позволяет подключать к питающей сети все электрооборудования линии и отключать его во время перерыва в работе или аварийных случаях;

наличием аварийной кнопки "СТОП" с выступающим грибовидным толкателем красного цвета, который обеспечивает выключение электрооборудования независимо от режима работы;

защитой электроприводов от самовключения (независимо от положения органов управления) при восстановлении исчезнувшего напряжения;

блокирование дверец шкафов (ниш) для элекроаппаратуры с действием вводного выключателя, чтобы исключить возможность их открывания при включенном вводном аппарате и оставить возможность включения последнего при открытой дверце во время осмотра и наладки аппаратуры;

после закрытия дверец блокировка должна автоматически восстанавливаться;

защитным заземлением, занулением, организацией защитного отключения механических устройств и установок, которые случайно могут оказаться под напряжением;

заключением наружной электропроводки (кроме отдельных коротких участков) и внутренней (в местах возможных повреждений, попаданий масла, влаги и т.д.) в трубы, металлорукава, резиновые шланги и т.п.

Электрические провода должны иметь цветовую изоляцию позволяющую различать назначение проводки и род электрического тока: силовые цепи постоянного и переменного тока - черную; цепи управления переменного тока - красную; цепи управления постоянного тока - синюю; цепи заземления - желто-зеленую.

Обеспечение пожарной безопасности

Инструментальный цех должен соответствует требованиям пожаробезопасности по ГОСТ 12.1.044-91 ССБТ "Пожаробезопасность. Общие требования безопасности".

Согласно СНиП II-2-80 цеха инструментального производства относятся к категории Г - непожароопасное производство.

По огнестойкости здание цеха относится ко II категории (предел огнестойкости 0,5…2,5 часа).

Для успешной ликвидации пожаров все производственные помещения обеспечиваются первичными средствами пожаротушения в соответствии с нормами (ГОСТ 12.1.004-91).

В зданиях устраиваются пожарные пункты из расчета один пункт на 600мІ производственной площади или 3 тыс. мІ площади склада. Огнетушители являются надежным средством при тушении возгорания. В цехе имеются ручные химические огнетушители. Также устанавливаются щиты с противопожарным оборудованием:

огнетушители - не менее 7 штук;

ведра металлические - 6 штук;

ломы пожарные - 6 штук;

топоры пожарные - 6 штук;

лопаты совковые - 6 штук;

багры металлические - 6 штук.

Все оборудование окрашивается в красный цвет.

В целях недопущения пожаров в цехе при работе все работающие должны соблюдать следующие правила пожарной безопасности:

территория цеха должна постоянно очищаться от горючего мусора и других сгораемых отходов;

запрещается разбрасывать по цеху промасленный обтирочный материал и тряпки, горючие отходы должны храниться в металлических ящиках с крышками и по мере их накопления удаляться в безопасное место;

все пожароопасные и легковоспламеняющиеся материалы: бензин, керосин, масло и др., необходимые в процессе работы жидкости, должны храниться в специально отведенном для этого месте с надписью "ОГНЕОПАСНО";

категорически воспрещается загромождать оборудованием, готовой продукцией и другими предметами проходы и проезды к пожарным водоисточникам, подступы к пожарному инвентарю и оборудованию;

запрещается в силовых и энергетических установках применять предохранители, не рассчитанные по электротехническим нормам и сечениям проводов;

первичные средства пожаротушения: огнетушители, пожарные краны, ящики с песком, ведра, лопаты, бочки с водой - содержать в полной готовности на случай возникновения экстренной ситуации. Использовать их не по назначению строго запрещается.

На пожароопасных и взрывоопасных участках цеха курение воспрещается. Здесь устанавливаются предупреждающие надписи: "Курение воспрещается"! Курение разрешается только в специально отведенном месте, где имеются урны и бочки с водой для тушения окурков и надписи: "Место курения".

Произведен расчет искусственного освещения цеха, имеющего следующие параметры: длина - 30 м; ширина - 18м; высота - 9,6 м.

Исполняемые зрительные работы относятся к разряду I а. Нормами СНиП II-4-79 "Естественное и искусственное освещение" нормированная освещенность от общего освещения зрительных работ Iа составляет 300лк.

При расчете системы искусственного общего равномерного освещения для горизонтальной рабочей поверхности основным является метод светового потока. Расчет системы освещения начинаем с выбора типа светильника, исходя из высоты производственного помещения и технологических особенностей. Выбираем светильник с ртутными лампами большой мощности, т.к. высота помещения 9,6 м. После выбора типа светильника определяем схему расположения светильников и, исходя из схемы, рассчитываем их количество.

Светильники планируется разместить по прямоугольной схеме многорядно с отступом от стен цеха на 1м. Тогда длина составит 29 м; ширина - 17м. Расстояние между светильниками L, м, определяем исходя из оптимального отношения L к высоте подвеса светильника Нр. м над рабочей плоскостью L/ Нр. м = 0,9.

Высота подвеса светильника Нр с учетом высоты помещения равна 8,6 м.

Из данного соотношения следует, что L составляет:

м. (6.1)

Находим требуемое количество светильников n:

количество рядов светильников ;

количество светильников в ряду ;

шт.

Принимаем количество светильников равным 8 шт.

Световой поток Fл, лм, лампы (или группы ламп) рассчитываем по формуле

; (6.2)

где ЕН - нормированная минимальная освещенность. Для инструментального цеха равняется 200 лк.

S - площадь освещаемого помещения;

K - коэффициент запаса. К=1,3;

Z - коэффициент минимальной освещенности, равный отношению средней освещенности к минимальной, для светильников с ДРЛ. Z= 1,15;

n - число светильников, шт;

h - коэффициент использования светового потока ламп, который зависит от типа светильника, коэффициентов отражения потока rn и стен rс, индекса (светопоказателя) помещения i. ρп =70%, рс=50%.

Индекс помещения i находим по формуле:

; (6.3)

.

где А, В - длина и ширина помещения, м;

Нр - высота подвеса светильника от уровня рабочей плоскости.

Значения коэффициента h для данного типа светильников при индексе помещения равном i=1,25 и коэффициентах отражения стен и потолка 50 и 70% составляет 54%.

Рассчитываем световой поток FЛ:

лм.

Согласно теоретически найденному световому потоку Fл, выбираем реальный источник освещения - лампы ДРЛ-700. При этом фактический световой поток одной лампы составит Fф= 33000 лм.

По значению фактического потока лампы определяем фактическую освещенность:

; (6.4)

лк,

что удовлетворяет нормативной освещенности для инструментального цеха.

Исходя из мощности одной лампы w, Вт, и их количества, определяем общую мощность осветительной установки, установленной в помещении:

; (6.5)

Вт.

Для освещения помещения рекомендуется использовать лампы ДРЛ мощностью 700 Вт в количестве - 8 штук. Мощность осветительной установки составит - 5600 Вт. Рассчитанная система общего равномерного освещения обеспечит выполнение нормативных требований по освещенности помещения.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9