LINEBURG


страница 1
(всего 12)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Южно-Уральский государственный университет
Филиал в г. Златоусте
Кафедра "Технология машиностроения, станки и инструмент"



658.382(07)
М171








С.П. Максимов, Т.Б. Балакина

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Учебное пособие по дипломному проектированию
для студентов технических специальностей


Под редакцией С.Н. Трофимовой













Челябинск
Издательство ЮУрГУ
2005
УДК 658.382(075.9)

Максимов С.П., Балакина Т.Б. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие по дипломному проектированию для студентов технических специальностей/ Под ред. С.Н. Трофимовой. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2005. - 55 с.

В пособии приведены общая структура и основные требования по работе над разделом "Безопасность жизнедеятельности" дипломного проекта.
Дан анализ возможных негативных производственных факторов как в целом на машиностроительных предприятиях, так и по отдельным видам технологических операций, выполняемых на металлорежущих станках. Указаны способы и методы исключения или уменьшения воздействия опасных и вредных производственных факторов на работающих.
Приведены примеры практических расчетов по разделу БЖД. Пособие содержит необходимую для расчетов базу нормативной и нормативно-технической документации.
Учебное пособие предназначено для студентов специальностей 120100 (151001) и 210200 (220301) при подготовке к междисциплинарному экзамену, а также при работе над дипломным проектом.

Ил. 7, табл. 21, список лит - 13 назв.


Одобрено учебно-методической комиссией филиала ЮУрГУ в г. Златоусте


Рецензенты: Кочетков Е.В., Морозов В.С.



















? Издательство ЮУрГУ, 2005.
ВВЕДЕНИЕ

Современный типовой комплекс промышленного предприятия составляют здания и сооружения, в которых размещаются производственные цеха, станочное и технологическое оборудование, сооружения энергетического хозяйства, системы энергоснабжения, инженерные и топливные коммуникации, отдельно стоящие технологические установки, сеть внутреннего транспорта, системы связи и управления, складское хозяйство, различные здания и сооружения административного, бытового и хозяйственного назначения.
Несмотря на то, что каждый объект в зависимости от особенностей его производства и других характеристик имеет свою специфику, у объектов можно выделить общие признаки:
- производственный процесс осуществляется, как правило, внутри зданий и сооружений;
- здания в большинстве случаев выполнены из унифицированных элементов;
- территория объекта насыщена коммунальными и энергетическими линиями;
- плотность застройки во многих объектах составляет 30...60%.
Следовательно, для всех объектов, независимо от профиля производства и назначения, характерны общие факторы, влияющие на безопасное его обслуживание и на подготовку этого объекта к работе в условиях чрезвычайной ситуации.
Обработка металлов резанием продолжает оставаться одним из основных способов получения точных размеров и форм деталей машин и приборов. Совершенствование процесса резания, внедрение в производство режущих инструментов из особо твердых материалов позволяют значительно повысить скорости резания, а следовательно, быстроходность металлорежущих станков. В связи с этим возникает ряд проблем безопасности и гигиены труда. Предупреждение травмирования движущимися частями станка, обрабатываемой деталью и режущим инструментом, предупреждение глазных травм отлетающей стружкой и порезов ленточной стружкой, обеспыливание требуют серьезного внимания. Эти задачи решаются комплексно: непрерывным повышением безопасности самих станков и роботизированных станочных комплексов, т.е. оснащением их все более совершенными средствами безопасности в процессе проектирования, изготовления и модернизации; совершенствованием организации рабочего места станочника, механизацией вспомогательных операций; повышением квалификации рабочих, совершенствованием их знаний в области безопасности труда, освоением ими передовых методов и приемов работы на станках, соблюдением на рабочих местах санитарных норм по освещенности, вентиляции, пожарной безопасности.
Раздел БЖД в дипломном проекте должен раскрывать вопросы, отражающие комплекс организационных, технических, санитарно-гигиенических мероприятий, обеспечивающих создание благоприятных условий труда при обслуживании проектируемого оборудования с учетом характера и особенностей разрабатываемого объекта.

1. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ВОПРОСОВ, ВХОДЯЩИХ В РАЗДЕЛ БЖД

Раздел необходимо начать с краткого описания производственного участка, на котором будет применяться разрабатываемое (модернизируемое) в дипломном проекте оборудование. При этом необходимо осветить его работу, последовательность и особенность проектируемого технологического процесса.
При анализе всех производственных и экологических опасностей необходимо указать природно-климатические условия местности, где размещается проектируемый объект; выявить все вредные и опасные производственные факторы; все технологическое и вспомогательное оборудование, машины и механизмы, которые могут представлять потенциальную опасность при обслуживании проектируемого объекта; источники энергии (электрический ток, сжатый воздух, кислород, жидкость под давлением и т.п.) с характеристикой их параметров (напряжение, частота, сила тока, давление и т.п.), а также совокупность факторов, способных оказать вредное воздействие на окружающую природную среду применительно к теме дипломного проекта.
Факторы производственной среды, оказывающие вредное влияние на здоровье и работоспособность - это негативные факторы, которые чаще всего связаны с неправильной организацией производственного процесса.
При разработке мероприятий по охране труда необходимо учитывать и нормировать все указанные группы факторов, поскольку при определенных условиях они могут вызвать нежелательные функциональные отклонения в организме работника, снизить качество и эффективность его работы.
В разделе техники безопасности необходимо разработать мероприятия, предотвращающие воздействие на работающих опасных и вредных производственных факторов. В зависимости от направления и темы специальной части дипломного проекта необходимо разработать определенные мероприятия, конкретизированные спецификой разрабатываемого оборудования или технологического процесса. При проектировании или модернизации оборудования необходимо учесть требования безопасности ко всем рабочим местам и технологическим операциям применительно к этому оборудованию. Защитные меры должны обеспечивать безопасность, но требования к ним должны быть разумными, без "перестраховки".
Раздел производственной санитарии включает в себя вопросы инженерного обеспечения санитарно-гигиенических условий труда. В этой части необходимо разработать следующие вопросы:
- определение категории тяжести труда при работе на проектируемом объекте;
- установление оптимальных параметров микроклимата для помещений проектируемого объекта;
- определение характеристики зрительной работы, фона и контраста объекта различения с фоном; нормирование, выбор и расчет системы освещения;
- выбор и расчет систем вентиляции и очистки воздуха;
- разработка мероприятий по снижению энергетических воздействий;
- разработка мероприятий по снижению уровней шума и вибрации;
- разработка мероприятий по снятию психологических перегрузок.
При рассмотрении вопросов противопожарной и взрывобезопасности необходимо выполнить следующее:
- указать категорию противопожарной опасности спроектированного технологического процесса;
- установить требуемую огнестойкость здания;
- сформулировать требования пожарной безопасности к электроустановкам;
- выбрать требуемые и в нужном количестве первичные средства пожаротушения и указать места их расположения;
- разработать мероприятия по снижению пожарной опасности разрабатываемого оборудования.
При рассмотрении вопросов охраны окружающей природной среды рекомендуется выполнить следующее:
- провести анализ состояния окружающей среды;
- провести анализ выбросов, сбросов и отходов;
- разработать технические и организационные мероприятия по защите окружающей среды;
- рассмотреть меры социальной и профессиональной ответственности в области охраны окружающей среды;
- провести экономическую оценку ущерба, причиняемого загрязнением окружающей среды;
- провести анализ эффективности предлагаемых в дипломном проекте природоохранных мероприятий.
В разделе гражданской обороны необходимо рассмотреть мероприятия по предупреждению аварий, катастроф и стихийных бедствий рассматриваемого объекта; мероприятия по обеспечению безаварийной работы предприятия, подразделения, спроектированного оборудования и т.п.; мероприятия по максимальному снижению разрушений, людских и материальных потерь в случае возникновения непредвиденных аварийных обстоятельств; мероприятия по повышению устойчивости объектов в условиях чрезвычайных ситуаций (ЧС).
Мероприятия по повышению устойчивости работы объектов будут экономически обоснованы, если они максимально увязаны с задачами, решаемыми в период безаварийной работы объекта, улучшения условий труда, совершенствования производственного процесса. Для исследования устойчивости проводится анализ уязвимости проектируемого объекта, оценка устойчивости его работы в условиях ЧС, разрабатываются мероприятия по повышению устойчивости и заблаговременной подготовке объекта к восстановлению после разрушений.
Все мероприятия раздела БЖД должны быть разработаны применительно к теме дипломного проекта. Не допускается формальное выполнение требований охраны труда за счет включения в пояснительную записку выдержек из инструкций по технике безопасности на отдельные виды работ действующих технологических процессов и производственного оборудования.

2. ОПАСНЫЕ И ВРЕДНЫЕ ФАКТОРЫ
ПРИ РАБОТЕ НА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКАХ

Основные травмоопасные производственные факторы, которые могут проявляться в процессе обработки различных материалов резанием, характерные для большей части машиностроительных предприятий:
- режущие инструменты, особенно быстро вращающиеся фрезы, сверла, абразивные круги; они могут нанести травму, в том числе с тяжелым исходом, при случайном соприкосновении с ними в процессе работы, в случае захвата ими одежды, а также внезапного их разрушения (разрыв шлифовального круга, дисковой фрезы, вылет вставных ножей торцовых фрез и т.д.);
- приспособления для закрепления обрабатываемой детали, особенно поводковые и кулачковые патроны, планшайбы карусельных станков; они представляют опасность как при случайном к ним прикосновении, так и в случаях захвата одежды выступающими частями в процессе работы станка;
- обрабатываемая деталь, особенно быстро вращающиеся заготовки, в том числе прутковый материал, обрабатываемый на револьверных и универсальных станках; при современных режимах резания обрабатываемая деталь может вырваться из закрепляющих устройств, например, при недостаточно надежном ее закреплении в кулачковом патроне, несоответствии центра задней бабки режимам резания и неправильном выполнении центровых отверстий (в результате центр задней бабки иногда сгорает), при плохом закреплении задней бабки на направляющих станках или пиноли, которые могут сместиться в процессе обработки детали; если на станке обрабатываются тонкие длинные заготовки, то они могут вырваться из центров вследствие прогиба, вызванного силами резания; травма может быть нанесена тяжелой заготовкой, устанавливаемой на станок, и обработанной деталью при ее снятии со станка вручную, без соответствующих приспособлений;
- приводные и передаточные механизмы станка, особенно ходовые винты и валики токарных и револьверных станков, а также ременные, цепные и зубчатые передачи, которые могут нанести травму в процессе наладки, смазывания и ремонта станка;
- металлическая стружка - ленточная (сливная) и стружка-"вьюн", образующаяся при точении и сверлении вязких металлов, представляет серьезную опасность для станочника; при точении на высоких скоростях сталей она задевает за части станка и, упираясь в пол, сворачивается в петли и запутывается вокруг резца, детали, суппорта, задней бабки, рычагов управления и других частей станка; в таких случаях необходимо останавливать станок, чтобы распутать стружку; работать, не убирая стружку, опасно; стружка, запутавшаяся на рычагах управления, иногда делает невозможным своевременное выключение станка, вследствие чего может произойти поломка частей станка и вылет обрабатываемой детали.
Распутывание стружки вызывает непроизводительные затраты времени, кроме того, рабочий подвергается опасности ранения рук и лица. Уборка ленточной стружки с рабочего места также небезопасна. Отлетающая стружка, образующаяся при точении хрупких металлов и при фрезеровании различных материалов, а также крупные пылевые частицы представляют опасность, так как могут травмировать глаза.
Основными вредными производственными факторами при обработке различных материалов резанием являются пыль обрабатываемого материала и смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ). СОЖ обильно смачивают зону резания в целях повышения стойкости инструмента и обеспыливания. В качестве таких жидкостей широко используют минеральные масла и их эмульсии, растворы кальцинированной соды. Вследствие испарения жидкостей аэрозолями СОЖ загрязняется зона дыхания станочников, а также их одежда и открытые части тела. Это является причиной кожных заболеваний станочников, а также заболеваний слизистых оболочек верхних дыхательных путей.
К вредным производственным факторам при обработке материалов резанием относится также монотонный шум станков, ослабляющий внимание, недостаточное искусственное освещение зоны обработки, вызывающее перенапряжение зрения станочника и необходимость чрезмерного приближения его к зоне обработки, что связано с опасностью травмирования.


3. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ,
ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К МЕТАЛЛОРЕЖУЩИМ СТАНКАМ

3.1. Общие требования безопасности

Основным руководством по обеспечению безопасности при проектировании станков и их модернизации является ГОСТ 12.2.009-80 "ССБТ. Станки металлообрабатывающие. Общие требования безопасности". ГОСТ требует, чтобы передачи (ременные, цепные, зубчатые и др.), расположенные вне корпуса станка, были ограждены сплошными, с жалюзи или сетчатыми укрытиями в зависимости от необходимости наблюдения за ограждаемым механизмом. Предусматривается окраска в сигнальные цвета подвижных сборочных единиц и ограждающих устройств. В целях удобства и безопасности труда предъявляется ряд требований к органам управления станками, например, снабжение органов управления надежными фиксаторами, исключающими самопроизвольное их перемещение и случайное включение; оснащение их соответствующими блокировками, исключающими возможность несовместимых движений сборочных единиц; обеспечение усилий на рукоятки и рычаги органов управления, не превышающих 40 Н (4 кгс) при постоянном ручном управлении, а для включаемых не более 25 раз в смену - не более 80 Н (8 кгс) и др.
ГОСТ 12.2.009-80 предусматривает требования к устройствам для установки, закрепления деталей и инструмента на станках. В частности, вращающиеся устройства (патроны, поводки, планшайбы и др.) должны иметь гладкие наружные поверхности, а при наличии выступающих частей или углублений они должны иметь ограждения. В этом документе также учтены требования к электрическим, гидравлическим и пневматическим зажимам в отношении обеспечения безопасности в случае неожиданного прекращения подачи электроэнергии, падения давления масла или воздуха в гидравлических или пневматических приводах.
Кроме того, в нормативном документе нашло отражение требование по оснащению некоторых станков индивидуальным подъемным устройством для установки заготовок массой более 8 кг, инструментов и приспособлений массой более 20 кг. При загрязнении воздуха рабочей зоны пылью, мелкой стружкой, вредными для здоровья аэрозолями необходимо предусмотреть оснащение станков устройствами для отсоса вредных выделений, включая пылестружкоприемники и отсасывающие агрегаты. В этом же документе установлены требования по шуму и вибрациям станков, рациональному устройству местного освещения, решению задач электробезопасности.
При проектировании новых станков и модернизации действующего парка необходимо учитывать требования ГОСТ 12.2.049-80 "ССБТ. Оборудование производственное. Общие эргономические требования" в целях обеспечения соответствия станков антропометрическим и психофизиологическим свойствам человека.

3.2. Требования безопасности при организации труда
на рабочем месте станочника

При организации труда станочника необходимо предусматривать комплекс мероприятий, обеспечивающих высокую производительность и полную безопасность работы:
1) рациональная планировка рабочего места, обеспечивающая взаимосвязь основного и вспомогательного оборудования, естественное и искусственное их освещение в соответствии с действующими нормами;
2) организация обеспечения рабочего места необходимыми материалами, инструментами, а также удаления (транспортирования) с рабочего места готовых изделий и стружки;
3) обучение станочника и проведение инструктажей в соответствии с инструкциями по безопасности труда станочников.
В соответствии с нормами технологического проектирования и правилами безопасности металлорежущие станки следует располагать так, чтобы на участке по возможности не было встречных и перекрещивающихся грузопотоков. Разрывы между станками определяются в зависимости от наличия и числа рабочих мест в проходе, размера станков и обрабатываемых деталей, а также других специфических условий работы.
При размещении станков не допускается ставить их вплотную к стенам, колоннам и друг к другу торцовыми или задними сторонами. Необходимо предусматривать разрывы, обеспечивающие безопасные условия наладки, смазывания и ремонта станка. При определении разрывов между станками и необходимой рабочей зоной должны быть дополнительно учтены максимальный вылет подвижных столов, ползунов и других частей станка, а также площадь для вспомогательных устройств (стеллажей для заготовок и готовых изделий, инструментальных шкафчиков и т.д.). Отсутствие вспомогательного оборудования, его нерациональное устройство или неправильное расположение приводят к захламленности и загрязнению рабочего места.
При установлении безопасной ширины проезда между станками следует учитывать особенности транспортных средств, характер их движения (встречное или одностороннее), наличие или отсутствие рабочих мест в проезде.
Для обеспечения безопасности при перемещении заготовок и готовых изделий следует всемерно стремиться к механизации межоперационных транспортных операций. В тех случаях, когда общецеховые подъемно-транспортные устройства применять нецелесообразно, следует предусматривать индивидуальные подъемно-загрузочные устройства. Выбор типа таких устройств зависит от конструкции станка, его габаритов, массы заготовки и расстояния, на которое она перемещается.
Выполнение операции контроля с целью предотвращения возможного травмирования рабочего, повышения производительности труда следует осуществлять приборами автоматического контроля.

3.3. Специфические особенности безопасной работы
на металлорежущих станках

3.3.1. Токарные станки

В соответствии с классификацией к станкам токарной группы относятся:
- автоматы и полуавтоматы токарные одношпиндельные и многошпиндельные;
- станки токарно-револьверные;
- резьботокарные;
- токарно-затыловочные;
- токарно-карусельные;
- токарно-винторезные;
- токарные специальные и специализированные.
Обработка различных материалов на станках токарной группы является наиболее распространенным способом получения точных размеров и форм деталей машин и приборов типа тел вращения. Станки токарной группы составляют около 30% всего парка металлообрабатывающих станков. Изучение производственного травматизма показывает, что среди большого числа станков токарной группы наибольшего внимания с точки зрения безопасности труда требуют токарно-винторезные и токарно-револьверные станки.
При работе на токарных станках наиболее часто отмечаются следующие травмы: случаи ранения ленточной (сливной) стружкой, образующейся при обработке вязких металлов (сталей) на высоких режимах резания; травмирование глаз отлетающей стружкой, образующейся при точении хрупких металлов (чугуна, бронзы, латуни); травмирование в результате плохой видимости из-за повышенной запыленности и загрязненности рабочей зоны.
Средства управления ленточной стружкой в процессе резания. Наиболее эффективным средством предупреждения порезов ленточной стружкой является изменение ее формы в процессе резания путем завивания в винтовую спираль или дробления на отдельные элементы. Это осуществляется приданием передней грани резца криволинейной формы, а также устройством на передней грани резца постоянных или регулируемых порогов (рис. 1) а также канавками.

Рис. 1. Устройства для дробления и завивания стружки

Соответствующими параметрами режущего инструмента, особенно величиной угла наклона главной режущей кромки, переднего угла, а также расположением порога по отношению к главной режущей кромке и его размерам достигается устойчивое дробление или завивание ленточной стружки в определенном интервале режимов резания.
Следует иметь в виду, что при использовании средств дробления стружки в процессе резания элементы, разлетаясь на значительное расстояние, представляют определенную опасность для травмирования глаз. Поэтому использование средств защиты (защитных экранов или очков) является обязательным.
Безопасность при точении хрупких материалов. Для защиты работающих от травм отлетающей стружкой станки снабжают ограждениями зоны резания со смотровыми окнами, что обеспечивает защиту от стружки, наблюдение за процессом обработки и несколько снижает запыленность в зоне дыхания токаря.
При точении сильно пылящих хрупких материалов обычно применяют различные устройства в виде пылеотсосов, расположенных над зоной резания и присоединяемых к индивидуальным или групповым вентиляционным установкам. Существуют различные конструкции индивидуальных пылестружкоотсасывающих устройств, применяемые в разных моделях станков. Это так называемые передвижные индивидуальные отсосы, которые посредством гибкого металлорукава могут присоединяться к пылестружкоприемникам. Для эффективной работы пылестружкоотсасывающих устройств необходим предварительный расчет транспортной скорости воздуха в патрубке пылестружкоприемника и в трубопроводах в соответствии с существующей методикой.
Безопасность приспособлений для закрепления обрабатываемой детали. Наиболее широкое применение для закрепления детали на токарных станках находят кулачковые патроны. При их использовании часто руководствуются требованием, при котором кулачки патрона не должны выходить из пазов за его цилиндрическую поверхность. Однако это требование не всегда выполнимо в связи со специфической формой закрепляемой детали или большим ее диаметром. Кулачки, выступающие из торца патрона, могут явиться причиной травмирования, поэтому патроны необходимо снабжать открывающимися ограждениями, сблокированными с пуском станка.
Средства предупреждения вылета обрабатываемой детали. Надежность крепления детали, обрабатываемой в центрах, в значительной мере зависит от состояния центров и центровых отверстий, а также от соответствия применяемых центров условиям работы. При закреплении детали в изношенных центрах и при неправильно выполненных центровых отверстиях обрабатываемая деталь под действием усилий резания может вырваться из центров. Для предупреждения этого при изготовлении центровых отверстий необходимо следить за тем, чтобы их оси лежали на одной прямой, а деталь опиралась на центр стенками конусной части отверстия. При скоростном резании металлов неподвижный центр, несмотря на ряд его преимуществ (высокая точность, жесткость), применять не следует ввиду быстрого его изнашивания во время работы.
Важным условием безопасной обработки деталей в центрах является рациональное устройство задней бабки и надежное ее крепление к станине станка.
При обработке на токарных станках длинных и тонких деталей (валов, осей и т.п.) закрепление их только в центрах часто недостаточно, так как вследствие прогиба и сильных вибраций такие детали могут вырываться из закрепляющих устройств. Для создания безопасных условий работы и точности обработки таких деталей следует применять дополнительные опоры-люнеты.
Меры предупреждения травмирования ходовыми винтами и валиками. Ходовые винты и валики представляют опасность захвата рабочей одежды, так как они находятся в рабочей зоне токаря. Для предупреждения этого необходимо обращать внимание на состояние спецодежды и соблюдать правила ее ношения, исключающие захват ходовыми винтами и валиками. Другим важным профилактическим мероприятием является ограждение ходовых винтов и валиков.
Предупреждение травм режущим инструментом. Порезы рук острыми кромками резца могут иметь место при спешке и неправильных приемах поворота резцовой головки. Кроме того, режущая твердосплавная пластина может разрушиться и нанести травму при несоблюдении установленных режимов резания и правил выключения станка. Таким образом, основным мероприятием по безопасности в этом случае является применение правильных приемов работы и, в частности, порядка выключения шпинделя станка (сначала отключается подача, а затем - вращение шпинделя).
Предупреждение травм передаточными механизмами станка. В современных станках передаточные механизмы (ременные, цепные, зубчатые и др.) располагают внутри корпуса станка или ограждают съемными устройствами, исключающими возможность травмирования. Задача состоит в том, чтобы предусмотренные устройства были всегда исправны, а будучи сняты на время смазывания, осмотра или ремонта, были своевременно и качественно установлены на место.
Безопасность органов управления. Пусковые и переключающие устройства токарных станков должны отвечать общим требованиям, предъявляемым к таким устройствам. Из этих требований особо важное значение имеет устранение возможности их самопроизвольного (случайного) включения и выключения. Применительно к токарным станкам это относится, прежде всего, к рукояткам включения шпинделя. Эти рукоятки должны всегда иметь надежную фиксацию в заданных положениях.
Исправность заземления. Проверка заземляющей сети специалистами производится периодически в соответствии с правилами устройства электроустановок (ПУЭ). Станочник должен следить за тем, чтобы заземляющая шина всегда была присоединена к станку в предусмотренном для этого месте.
Безопасность при обработке пруткового материала. При обработке пруткового материала на токарно-винторезных, токарно-револьверных станках и токарных автоматах возникает опасность травмирования людей, случайно находящихся в зоне быстровращающегося прутка. Возможны случаи травмирования концом прутка, образующего при большом вылете конус вращения. Несчастные случаи могут произойти вследствие захвата одежды или волос при приближении к вращающемуся прутку. Пруток необходимо ограждать, а режимы резания должны исключать изгиб конца прутка во время его вращения.
У токарных автоматов ограждением прутков служат направляющие трубы, которые не полностью защищают прутки, так как этому мешает механизм подачи. Не закрытые трубами участки должны быть ограждены дополнительным устройством. При вращении обрабатываемых прутков в направляющих трубах удары прутков об их внутренние стенки вызывают сильный шум, который утомляет рабочего, оказывает вредное воздействие на органы слуха, что может привести к травме и снижает производительность. Поэтому станки для обработки пруткового материала следует снабжать глушителями шума. Шум при обработке глушится спиральной пружиной, которая помещается внутри направляющих труб. Пружина обычно изготавливается из стальной проволоки прямоугольного сечения. Пружина имеет переменный диаметр в продольном сечении. Обрабатываемый пруток закладывается внутрь пружины. При вращении прутка конец его ударяется только о выступающие витки пружины, в результате чего шум значительно снижается.

3.3.2. Фрезерные станки

К основным станкам фрезерной группы относятся вертикально-фрезерные, горизонтально-фрезерные, универсально-фрезерные, продольно-фрезерные, специальные фрезерные станки. При работе на этих станках травмы станочнику могут быть нанесены фрезой, стружкой, обрабатываемой деталью и приспособлением для ее закрепления. Ранение фрезой может произойти главным образом во время ее вращения, при отсутствии устройств, ограждающих фрезу, и при нарушении правил эксплуатации станка. Травмирование может наступить в результате измерения детали во время работы станка либо при удалении из-под фрезы стружки руками и случайными предметами. Несчастные случаи могут произойти при закреплении детали или снятии ее со станка, когда руки рабочего находятся вблизи неогражденной фрезы.
Для предупреждения травмирования необходимо ограждать фрезу, пользоваться специальной щеткой для удаления стружки со станка. Нельзя измерять деталь вблизи открытой фрезы.
Наибольшую опасность при работе представляют неогражденные дисковые фрезы и торцовые фрезы со вставными ножами, используемые при фрезеровании на горизонтально- и вертикально-фрезерных станках. Задача безопасности обычно решается в двух направлениях: путем применения открывающихся ограждений зоны резания (стола в зоне резания) и ограждения режущего инструмента в нерабочей его части.
Большое значение имеет защита от травм отлетающей стружкой. В отличие от точения при фрезеровании любых материалов образуется только отлетающая элементная стружка различной формы. При скоростных режимах резания стружка, кроме вышеописанных свойств, имеет высокую температуру, что может привести к ожогу открытых частей тела. Ограждение зоны резания препятствует отлетанию стружки в сторону рабочего места. Основной поток стружки, образующейся при фрезеровании дисковыми и торцовыми фрезами, во многих случаях можно направлять "от себя" путем соответствующего сочетания направления вращения фрезы и подачи (встречное и попутное фрезерование), а при торцовом фрезеровании также и путем соответствующего расположения обрабатываемой детали в отношении центра фрезы. Направленный "от себя" поток стружки можно улавливать с помощью простейших стружкосборников.
При фрезеровании сильно пылящих хрупких материалов важную роль играет обеспыливание рабочей зоны, а при фрезеровании с поливом или распылением СОЖ - предупреждение загрязнения рабочей зоны аэрозолями СОЖ. Это достигается применением специальных съемных и стационарных кожухов-ограждений.

3.3.3. Сверлильные станки

К основным станкам сверлильной группы относятся вертикально-сверлильные, радиально-сверлильные и специальные, в том числе агрегатно-сверлильные. Наибольшего внимания в отношении безопасности работы заслуживают вертикально-сверлильные станки, используемые в условиях непосредственного контакта станочника со станком.
При работе на сверлильных станках наибольшую опасность представляют вращающиеся части станка - шпиндель, патрон, сверло. Эти части при отсутствии мер предосторожности могут захватить одежду или волосы станочника. Несчастные случаи возможны при недостаточно надежном креплении на столе станка обрабатываемой детали, инструмента (сверла) и при поломке сверла в связи с нарушением правил эксплуатации станка или несоблюдением режимов резания при глубоком сверлении. Поломки сверла происходят в основном при сверлении с ручной подачей полых деталей после выхода сверла из отверстия (поэтому при сверлении полых деталей следует пользоваться автоматической подачей и применять подкладки); при встрече сверла с раковиной или твердым включением; при засорении канавок сверла плотно набившейся стружкой, особенно при глубоком сверлении.
При сверлении на большую глубину вязких металлов спиральными сверлами стружка из-под сверла выходит двумя длинными спиралями, которые вращаются вместе со сверлом и могут нанести ранения работающему на станке. При таком сверлении целесообразно применять средства дробления стальной стружки. Дробление может осуществляться сверлами со стружкодробящими канавками или прерывистой подачей сверла. Дробление стружки при прерывистой подаче сверла не требует специальных устройств. При известном навыке рабочего стружка из-под сверла при такой подаче выходит небольшими отрезками, не представляющими опасности с точки зрения травмирования.
При сверлении хрупких материалов, например чугуна, бронзы и неметаллических материалов без СОЖ, рабочая зона загрязняется мелкой стружкой и пылью обрабатываемого материала, которые могут привести к травме глаз.
В серийном и массовом производстве для одношпиндельных, многошпиндельных и агрегатных сверлильных станков рекомендуется применять пылестружковсасывающие устройства.
При организации работы на сверлильных станках и в процессе ее выполнения необходимо иметь в виду следующее:
- патрон для закрепления сверла не должен иметь на наружных поверхностях выступающих частей;
- механизм крепления сверла должен обеспечивать надежный зажим, прочное центрирование и быструю смену инструмента;
- при сверлении отверстий в громоздких деталях, когда затруднительно пользоваться зажимными приспособлениями, следует предусматривать устройства, исключающие проворачивание деталей, что особенно опасно при заедании сверла. Эти устройства могут делаться в зависимости от формы и размеров обрабатываемой детали или в виде направляющих угольников, или в виде шпилек, укрепляемых на столе станка позади обрабатываемой детали;
- при сверлении отверстий в деталях малого размера следует пользоваться ручными зажимами; удерживать деталь непосредственно в руках (без зажима) опасно;
- сметать стружки со станка следует только специальной щеткой.
При работе на сверлильных станках необходимо строго соблюдать правила ношения личной одежды и спецодежды: нельзя работать без головных уборов, без защитных очков, в неряшливо надетой одежде.


3.3.4. Шлифовальные станки

При организации работы на станках шлифовальной группы, особенно на кругло-, внутри-, плоскошлифовальных и заточных, а также в процессе работы необходимо предусматривать ряд мероприятий по безопасности труда и строго выполнять требования ГОСТ 12.3.023-80 "ССБТ. Процессы обработки алмазным инструментом. Требования безопасности" и ГОСТ 12.3.028-82 "ССБТ. Процессы обработки абразивным и эльборовым инструментом. Требования безопасности".
Следует иметь в виду, что абразивный и эльборовый инструмент, вращающийся с большой рабочей окружной скоростью (до 120 м/с), представляет серьезную опасность травмирования рабочих. Он обладает большой чувствительностью к ударным нагрузкам и сотрясениям, на его прочность влияют воздействия температуры и влажности. В связи с этим необходимо предусматривать ряд мер, предупреждающих разрыв шлифовального круга во время работы, так как части разорвавшегося круга могут травмировать станочника и окружающих лиц. Следует помнить об опасности прикосновения к быстровращающемуся шлифовальному кругу, а также о значительном пылеобразовании в зоне резания при работе круга без СОЖ. В этом случае пыль абразива может привести к травмированию глаз и вызвать заболевание органов дыхания.
К основным мероприятиям, обеспечивающим безопасность при работе на станках шлифовальной группы, относятся:
- предварительный осмотр и соблюдение правил хранения абразивных и эльборовых кругов;
- испытание кругов на прочность;
- соблюдение требований и норм безопасности при установке и закреплении инструмента на шпинделе станка;
- безопасные приемы правки шлифовальных кругов;
- правильное устройство и использование средств обеспыливания (рис. 2);
- соблюдение станочниками инструкций по безопасной работе на станках.
Осмотр кругов. В соответствии с ГОСТ 12.3.028-82 абразивный и эльборовый инструмент, получаемый заводом потребителем, должен быть подвергнут внешнему осмотру с целью своевременного обнаружения видимых дефектов круга (трещин, выбоин и т.п.). Кроме того, круги необходимо слегка простукивать деревянным молоточком массой 200...300 г по торцовой поверхности для обнаружения внутренних дефектов (трещин) по звуку. Перед простукиванием круг должен быть просушен, очищен от упаковочного материала и свободно надет на деревянный или металлический стержень. Осмотр и простукивание должны проводить опытные работники отдела технического контроля. Круги, на которых обнаружены видимые трещины или выбоины, а также круги, издающие при простукивании дребезжащий звук, недопустимо использовать в работе.
Хранение кругов. Высокая чувствительность абразивного и эльборового инструмента к ударам и сотрясениям, а также влияние на прочность круга температуры и влажности требуют создания особых условий для их хранения.



Рис. 2. Схема ограждения абразивного круга

Круги, которые теряют свою прочность от влаги, следует хранить в сухом помещении. Круги на бакелитовой, керамической и некоторых других видах связки необходимо предохранять от низкой температуры. Условия их хранения должны соответствовать специфическим особенностям абразивного и эльборового инструмента. Склад инструмента надо оборудовать стеллажами для хранения больших кругов и выдвижными ящиками для мелких кругов и паст, а также ларями для отходов. Ячейки металлических стеллажей должны быть обшиты деревом или другим мягким материалом.
При транспортировании абразивного и эльборового инструмента следует обеспечить соответствующие меры предосторожности: дно и борта тележек, предназначенных для перевозки кругов, должны быть обшиты мягким материалом, круги следует укладывать на толстый слой опилок или древесной стружки; не допускается перевозка абразивного и эльборового инструмента вместе с металлическими деталями; при переноске кругов вручную на небольшие расстояния целесообразно применять специальные сумки.
Испытание кругов на механическую прочность. Цель испытаний - выявить возможные повреждения кругов во время их транспортировки, распаковки, укладки и т.д. Испытания должны проводиться предприятиями-потребителями инструмента независимо от наличия паспорта испытания, составленного заводом- изготовителем. Согласно ГОСТ 12.3.028-82 испытанию на механическую прочность подвергаются все круги, работающие со скоростями 40 м/с. Испытания должны проводиться на специальном стенде путем вращения кругов без нагрузки со скоростями, превышающими рабочие скорости на 30...50% в зависимости от вида инструмента, его наружного диаметра и рабочей скорости. Продолжительность испытания шлифовальных кругов должна быть 1,5...3 мин в зависимости от диаметра круга и рода связки (керамическая, органическая, металлическая). Стенды должны обеспечивать постепенное и бесступенчатое доведение скорости до испытательной. Круги испытывают при закрытой двери камеры стенда, которую оборудуют блокировкой, исключающей возможность открывания ее двери во время вращения шпинделя станка. К испытанию абразивного и эльборового инструмента допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр, специальное обучение и инструктаж. Данные о результатах испытания регистрируются в специальной книге. На шлифовальных кругах (кроме кругов диаметром менее 250 мм и эльборовых) наносятся полосы: желтого цвета - на кругах с рабочей скоростью 60 м/с, красного - 80; зеленого - 100; зеленого и синего - 125 м/с.
Правка кругов. Для получения деталей высокого качества круг необходимо периодически править, что придает ему требуемую геометрическую форму, восстанавливает остроты его режущей части и снимает с его рабочей поверхности загрязненный слой, который образуется в процессе обработки деталей.
При неравномерной или не соответствующей по величине подаче правящего инструмента на круг, а также в результате неправильной установки этого инструмента может произойти разрыв круга или его выкрашивание. При ручной правке известны случаи ранения рук рабочего при соприкосновении их с вращающимся кругом. Кроме того, правка круга сопровождается отделением значительного количества мелких абразивных частиц, представляющих опасность для глаз.
Правка шлифовальных кругов осуществляется алмазами и их заменителями - твердосплавным инструментом, металлическими шарошками, абразивными и эльборовыми кругами.
Правку круга необходимо производить с соблюдением соответствующих мер предосторожности.
1. Правка должна производиться только специально для этого предназначенным правящим инструментом.
2. Правящий инструмент необходимо укреплять в державке или в специальном приспособлении.
3. Подача правящего инструмента на круг должна быть механизирована, а режимы правки должны строго соответствовать качественным особенностям данного шлифовального круга, характеру правящего инструмента, а также условиям правки.
4. При правке шлифовальный круг должен ограждаться в нерабочей части на случай его разрыва.
5. При правке круга без СОЖ необходимо обеспечить удаление абразивной пыли, для чего правящий инструмент следует устанавливать в зоне действия местного вентиляционного отсоса.
Оградительные устройства и средства обеспыливания. Кроме устройств, общих для всех металлорежущих станков (ограждение приводных и передаточных механизмов, средств электробезопасности, местного освещения и т.д.), станки шлифовальной группы должны снабжаться специальными устройствами для обеспечения безопасности труда. К этим устройствам относятся: ограждение шлифовального круга, выполняемое в зависимости от специфических особенностей станка и инструмента; ограждение стола станка, особенно при использовании электромагнитного способа закрепления обрабатываемой детали; прозрачный экран для защиты глаз рабочего от ранений отлетающими частицами при работе на обдирочных и заточных станках с ручной подачей детали на инструмент; устройства, отсасывающие абразивную и металлическую пыль при работе без СОЖ.
Ограждение круга. Конструкция ограждения шлифовального круга определяется формой и размерами круга и обрабатываемой детали, способом использования круга и конструкцией станка. В зависимости от конкретных условий работы ограждением может быть или постоянный защитный кожух, или постоянный предохранительный пояс (патрон), или устройство, периодически закрывающее круг, которое применяется, например, для внутришлифовальных станков.
Для заточных, плоско- и круглошлифовальных, маятниковых и других станков, предназначенных для обработки наружных поверхностей деталей шлифовальным кругом, следует применять постоянные защитные кожухи. Кожух должен охватывать круг со всех сторон, оставляя открытой только ту его часть, на которой протекает процесс обработки. Очевидно, что чем меньшая часть круга открыта во время работы, тем меньше опасность в случае его разрыва. Схема расположения и максимально допустимые углы открытия защитного кожуха, установленные ГОСТ 12.3.028-82, даны на рис. 3.



Рис. 3. Углы открытия защитного кожуха
Следует стремиться к уменьшению угла раскрытия кожуха. Это особенно важно, так как по мере срабатывания круга угол его открытия фактически увеличивается и возможность вылета из кожуха осколков возрастает. В ряде случаев регулирование угла раскрытия кожуха легко осуществляется путем устройства на защитном кожухе передвижного козырька, который может закрепляться в различных положениях (см. рис. 2).
Конструкция кожуха должна предусматривать возможность легкой смены сработавшего круга. Для предупреждения заматывания одежды рабочего и возможных ушибов его концом шпинделя с крепежной гайкой эти детали в процессе работы круга должны быть ограждены специальным колпачком, которым снабжена съемная (открывающаяся) часть защитного кожуха.
Между кругом и стенками защитного кожуха должны быть предусмотрены зазоры, исключающие соприкосновение вращающегося круга или закрепляющих его деталей с внутренними стенками кожуха. Чрезмерно большие зазоры увеличивают опасность вылета осколков круга в случае его разрыва и ухудшают условия отсоса абразивной пыли.
Защитный кожух необходимо делать прочным, чтобы в случае разрыва круга он мог не только удержать осколки от разлетания по рабочему месту, но и не разрушиться. ГОСТ 12.3.028-82 устанавливает минимальную толщину стенок защитного кожуха в зависимости от размеров шлифовального круга и его рабочей скорости.
Из специальных требований к станкам шлифовальной группы, предъявляемых ГОСТ 12.2.009-80, особенно важны следующие:
- шлифовальный круг круглошлифовальных станков должен ограждаться с торца крышкой, прикрепляемой на петлях; съемные крышки допускаются лишь в обоснованных случаях;
- абразивное полотно ленточно-шлифовальных станков ограждается по всей длине полотна (кроме зоны контакта с деталью);
- плоскошлифовальные станки с прямоугольным столом должны снабжаться по концам стола защитными экранами, обеспечивающими защиту от СОЖ, пыли и отлетающих частиц.

3.3.5. Строгальные, долбежные, протяжные,
зубообрабатывающие и отрезные станки

К специфике работы на строгальных станках с точки зрения безопасности труда относится наличие возвратно-поступательного движения основных элементов станка - стола продольно-строгального станка и ползуна с резцедержателем поперечно-строгального станка. Эти элементы станков при несоблюдении правил безопасности труда могут нанести работающему ушиб или прижать его к стене, колонне, стеллажу, транспортному средству и травмировать с тяжелыми последствиями. Образование при обработке металлов большого количества отлетающей стружки может привести к травмированию глаз и ожогам открытых частей тела. Кроме того, такая стружка быстро засоряет станок и рабочее место, особенно впереди станка, что связано с необходимостью ее уборки несколько раз в смену. В связи с этим при организации работы на строгальных станках кроме общих мероприятий необходимо предусматривать следующие мероприятия. С обоих концов стола продольно-строгального станка и с задней стороны ползуна поперечно-строгального станка следует устанавливать барьеры, окрашенные в желтый сигнальный цвет, препятствующие нахождению рабочих в опасной зоне во время работы станка. Для поперечно-строгальных станков барьеры могут быть заменены маслосборником, прикрепляемым к станине станка сзади под ползуном. В этом случае длина маслосборника должна быть несколько больше максимального выхода ползуна за пределы направляющих станины. Наружные кромки маслосборника должны быть окрашены в желтый сигнальный цвет.
Строгальные и долбежные станки снабжают устройствами автоматического подъема резцовой головки перед холостым ходом стола и ползуна. Станочники должны следить за исправностью этих устройств. В целях безопасности не следует складывать на станину станка и подвижные его части инструмент, приспособления и другие предметы.
Строгальные станки необходимо снабжать устройствами, предупреждающими разбрасывание стружки по рабочему месту. К этим устройствам относятся различные щитки и стружкосборники.
В долбежных станках имеются устройства, исключающие самопроизвольное опускание ползуна после выключения станка. Наблюдение за исправной работой этого устройства является важным профилактическим мероприятием. Не менее важно следить за исправной работой тормозных и упругоограничительных устройств продольно-строгальных станков, служащих для предотвращения опасных последствий выброса стола в случае выхода его из зацепления с приводным элементом.
Вертикально-протяжные станки для внутреннего протягивания обычно оснащаются оградительными устройствами, исключающими опасность травмирования работающих в случае выпадения протяжки из патрона возвратного механизма.
При работе на горизонтально-протяжных станках следует проверять наличие и исправность действия откидного экрана, расположенного над зоной выхода протяжки из заготовки и предназначенного для предупреждения травмирования отлетающей стружкой и отлетающими частями протяжки в случае ее разрыва.
К специфическим особенностям безопасной работы на зубообрабатывающих станках относятся наблюдение за наличием и исправным состоянием автоматического отключения движения инструмента по окончании цикла обработки детали. При работе на станках, предназначенных для нарезания конических зубчатых колес, следует особое внимание уделять исправному состоянию блокировки, исключающей возможность вращения инструмента от электрического привода при использовании ручного привода для выверки резцов зуборезной головки. Зона обработки должна ограждаться специальными устройствами.
При организации работы на зубообрабатывающих станках, особенно при обработке крупногабаритных заготовок, следует предусматривать захватные устройства.
При работе на отрезных станках, в частности на круглопильных, представляет опасность пильный диск, который может привести к порезу рук при случайном к нему прикосновении в процессе работы, а также к травмированию в случае его разрыва. Обязательно наличие ограждения нерабочей части пильного диска и экрана для защиты от стружки. Ленточно-отрезные станки должны иметь ограждение режущего полотна по всей длине (за исключением участка в зоне резания). Эти станки следует снабжать устройством автоматического отключения привода в случае разрыва ленточного полотна. Шкивы станков следует ограждать по окружности и с торцов.


4. БЕЗОПАСНОСТЬ РАБОТЫ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ

Автоматизация процессов является одним из наиболее эффективных путей повышения производительности труда и улучшения условий труда рабочих.
Основными причинами воздействия на работающих опасных и вредных производственных факторов при использовании автоматизированного оборудования являются:
- нарушение условий эксплуатации оборудования;
- нарушение требований безопасности труда при организации автоматизированного участка, связанных с неправильной планировкой оборудования, пультов управления, транспортно-накопительных устройств;
- отказ или поломка технологического оборудования, промышленных роботов и манипуляторов;
- ошибочные действия операторов при наладке, регулировке, ремонте оборудования или во время работы его в автоматическом цикле;
- появление человека в рабочем пространстве оборудования;
- нарушение требований инструкций по технике безопасности;
- отказы в функционировании средств аварийной и диагностической сигнализации и отображения информации;
- ошибки в работе устройств программного управления;
- ошибки программирования.
Универсальным средством, обеспечивающим комплексную автоматизацию производственных процессов и позволяющим быстро изменять последовательность, скорость и вид манипуляционных действий, являются промышленные роботы (ПР).
С помощью ПР успешно автоматизируются монотонно повторяющиеся операции и переходы производственного цикла, протекающие в производственной среде с высокой температурой, неприятными запахами, пылью, газами и гарью. Важным параметром, обеспечивающим безопасность персонала, обслуживающего ПР и удобство работы оператора, является скорость перемещения исполнительных устройств. При обучении и наладке ПР, когда требуется пребывание обслуживающего персонала в зоне его рабочего пространства, скорость перемещения исполнительных устройств ограничивается 0,3 м/с. Для этого ПР оснащают регуляторами скорости.
Для повышения безопасности труда оператора в конструкции ПР предусмотрены устройства, при помощи которых поступают информации: о режиме работы, исполнении программы, работе по кодам программы; о срабатывании блокировок ПР и обслуживаемого им технологического оборудования; о наличии сбоя в работе ПР; о начале движения исполнительных органов ПР и их готовности к движению при выполнении управляющей программы.
Роботы необходимо оснащать средствами защиты (оградительными, предохранительными, блокирующими, сигнализирующими и др.), исключающими возможность воздействия на обслуживающий персонал опасных и вредных производственных факторов. Эти средства защиты не должны ограничивать технологические возможности ПР и ухудшать условия их обслуживания и ремонта.
Для предотвращения поломок элементов оборудования, инструмента и другой оснастки, неполадок в системе управления ПР предусмотрены различные блокировочные устройства. Конструкции ПР должны включать средства, обеспечивающие остановку исполнительных органов при попадании человека на ту часть рабочего пространства, где ПР работает по программе. Чтобы манипуляторы не выходили за пределы запрограммированного рабочего пространства, предусматривают жесткие упоры, рассчитанные на нагрузку с учетом динамических и статических усилий, а также концевые выключатели. Блокирующие устройства ПР при работе в одном из режимов должны исключать возможность работы в другом режиме и самопроизвольное переключение с одного режима на другой.


5. ПРИМЕРЫ ПРАКТИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ ПО РАЗДЕЛУ БЖД

5.1. Расчет освещения производственных помещений

Основной задачей светотехнических расчетов является:
- для естественного освещения - определение необходимой площади световых проемов;
- для искусственного освещения - определение требуемой мощности электрической осветительной установки для создания заданной освещенности.

5.1.1. Расчет естественного освещения

Расчет площади световых проемов, при боковом освещении помещений, производится по формуле
(1)
где eN - нормированное значение КЕО, %, определяемое по формуле
(2)
eН - нормированное значение КЕО (прил. 1, 3); N - номер группы административного района по обеспеченности естественным светом (прил. 2); mN - коэффициент, учитывающий особенности светового климата района (прил. 4); Sn - площадь пола помещения, м2; Kз - коэффициент запаса, определяемый с учетом запыленности помещения, расположения стекол (наклонно, горизонтально, вертикально) и периодичности очистки (прил. 5); ?0 - световая характеристика окон (прил. 6); Kзд - коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями (прил. 7); ?0 - общий коэффициент светопропускания, определяемый по формуле
(3)
?1 - коэффициент светопропускания материала (прил. 8); ?2 - коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема (прил. 9); ?3 - коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, при боковом освещении ?3 = 1; ?4 - коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах (прил. 10); r1 - коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении за счет света, отраженного от поверхности помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию (прил. 11), зависит от средневзвешенного коэффициента отражения поверхностей помещения Рср, %, который при боковом и верхнем освещении определяется по формуле
(4)
где Рпт, Рст, Рпп - коэффициенты отражения потолка, стен, пола, %; Sпт, Sст, Sпп - площади потолка, стен, пола, м2:

(5)

где L - длина помещения - расстояние между стенами, перпендикулярными к наружной стене, м; В - ширина помещения, м; Н - высота помещения, м.

5.1.2. Расчет искусственного освещения

Расчет электрического освещения выполняют при проектировании осветительных установок для определения общей установленной мощности и мощности каждой лампы.
При проектировании искусственного освещения необходимо учитывать условия зрительной работы:
- систему освещения (общая или комбинированная);
- наименьший объект различения, мм;
- разряд зрительной работы;
- подразряд зрительной работы;
- контраст объекта с фоном;
- характеристику фона.
Расчет общего равномерного искусственного освещения горизонтальной рабочей поверхности выполняется методом коэффициента использования светового потока по формуле
(6)
где Ф - световой поток лампы, лм; Ен - нормированная освещенность, лк (прил. 1, 3); S - площадь помещения, м2; Кз - коэффициент запаса, учитывающий запыление светильников и износ источников света в процессе эксплуатации (прил. 5); Z - поправочный коэффициент, учитывающий неравномерность освещения, Z=1,1; N - количество светильников; n - количество ламп в светильнике; ? - коэффициент затенения рабочего места работающим, ? = 0,9; ?н - коэффициент использования светового потока (прил. 12).
Коэффициент использования светового потока определяется в зависимости от типа светильника, коэффициентов отражения стен и потолка помещения и индекса помещения, определяемого по формуле
(7)
где А и В - длина и ширина помещения, м; h0 - высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м.
При выборе светильников необходимо руководствоваться следующей общей схемой. Название светильника имеет вид: ABCD - ExF - GHF.
Буквы имеют следующий смысл и могут принимать значения:
A - буква, обозначающая источник света: Н - накаливания общего назначения; Л - прямая трубчатая люминесцентная; Р - ртутная типа ДРЛ; Г - ртутная типа ДРИ; Ж - натриевая;
B - буква, обозначающая способ установки светильника: С - подвесной; П - потолочный; В - встраиваемый; Д - пристраиваемый; Б - настенный; Н - настольный, опорный; Т - напольный, венчающий; К - консольный, торцевой; Р - ручной; Г - головной;
C - буква, обозначающая основное назначение светильника: П - для промышленных и производственных зданий; О - для общественных зданий; Б - для жилых (бытовых) помещений; У - для наружного освещения; Р - для рудников и шахт; Т - для телевизионных студий;
D - двузначное число, обозначающее номер серии;
E - количество ламп в светильнике;
F - мощность ламп в светильнике;
G - трехзначная цифра, обозначающая номер модификации;
H - буквы, обозначающие климатическое исполнение светильников: У - для макроклиматических районов с умеренным климатом; ХЛ - для макроклиматических районов с холодным климатом, использование их за пределами этого района экономически невыгодно; УХЛ - для макроклиматических районов с умеренным климатом и холодным климатом; Т - для макроклиматических районов с сухим и влажным тропическим климатом; О - для всех макроклиматических районов суши, кроме района с очень холодным климатом;
F - цифра, обозначающая категорию размещения светильников: 1 - для эксплуатации на открытом воздухе (влияние совокупности климатических факторов, характерных для данного макроклиматического района); 2 - для эксплуатации под навесом или в помещениях (объемах), где колебания температуры и влажности несущественно отличаются от колебаний на открытом воздухе и имеется сравнительно свободный доступ наружного воздуха, например в палатках, кузовах, прицепах, металлических помещениях без теплоизоляции, а также в оболочке комплектного изделия категории 1 (отсутствие прямого воздействия солнечного излучения и атмосферных осадков); 3 - для эксплуатации в закрытых помещениях с природной вентиляцией без искусственно регулируемых климатических условий, где колебания температуры, влажности воздуха, а также влияние песка и пыли существенно меньше, чем на открытом воздухе (в металлических с теплоизоляцией, каменных, бетонных, деревянных помещениях); 4 - для эксплуатации в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями (в закрытых отапливаемых или охлаждаемых и вентилируемых подземных помещениях); 5 - для эксплуатации в помещениях с повышенной влажностью (в не отапливаемых и не вентилируемых подземных помещениях, в том числе в шахтах, а также в таких судовых, корабельных и других помещениях, в которых возможна длительная влажность на стенах и потолке).
Следует заранее задаться числом светильников и числом ламп в светильнике. Рассчитав расчетный световой поток Ф одной лампы, по прил. 13, 14 выбирают лампу соответствующей мощности, обладающую необходимым световым потоком и обеспечивающую нормативную освещенность. Однако люминесцентные лампы имеют довольно узкий диапазон мощностей и световых потоков. Поэтому, рассчитывая освещение таким образом, приходится делать несколько вариантов расчета, пока не будет выполнено условие Фл ? Ф - 10...20%. Поэтому при расчете освещения легче заранее задаться типом, мощностью и световым потоком лампы и рассчитать необходимое число ламп. Такой прием расчета целесообразнее. Формула примет вид
(8)
При нахождении количества светильников по типу источника света, определяется световой поток лампы.

5.2. Проектирование и расчет систем удаления пыли и стружки
от режущих инструментов

Изучение статистических материалов о травматизме показывает, что одной из причин несчастных случаев, связанных с воздействием стружки и пыли на организм станочника, является незнание последствий этого воздействия, а в некоторых случаях пренебрежение опасностью, неоправданный риск работы без средств защиты. Это относится и к проектировщикам и создателям станков, которые иногда игнорируют установленные предельно допустимые нормы запыленности и требования безопасности, предусмотренные ГОСТ.
Одной из самых распространенных систем удаления пыли и стружки от режущих инструментов является пневматическая система. Основными элементами пневматической системы удаления пыли и стружки от режущих инструментов являются: специальные пылестружкоприемники, транспортная сеть, стружкоотделитель, пылеотделитель (фильтр) и побудитель тяги воздуха (рис. 4).




Рис. 4. Схема пневматической системы удаления пыли
и стружки от режущих инструментов:
1 - пылестружкоприемник; 2 - транспортная сеть;
3 - стружкоотделитель; 4 - пылеотделитель;
5 - побудитель тяги воздуха (вентилятор)

Пылестружкоприемники - начальный элемент пневматической системы. Они должны обеспечивать наиболее полное улавливание пыли и стружки непосредственно в зоне резания. Это достигается конструкцией приемника, расположенного вблизи режущего инструмента, и рациональным взаимодействием воздушных потоков и потока стружки и пыли (рис. 5).
При проектировании пылестружкоприемников необходимо учитывать форму, направление и кинетическую энергию потока стружки и пыли, форму, размер и массу элементной стружки.



Рис. 5. Пылестружкоприемник
для шлифования

Входное отверстие пылестружкоприемника следует располагать встречно к направлению потока стружки и пыли. Геометрическая форма входного отверстия предпочтительна прямоугольная, ближе к квадрату. В отдельных случаях (для сверления) возможно применение щелевых приемников с входным отверстием в виде окружности. Расстояние от рабочей части режущего инструмента до входного отверстия пылестружкоприемника должно быть минимальным. Форма, размер и способ крепления пылестружкоприемников на станке не должны затруднять наблюдение за зоной резания и обеспечивать быстрый съем режущего инструмента для заточки и переналадки.
Пылестружкоприемники для токарных станков целесообразно встраивать в державки режущего инструмента, для многошпиндельных сверлильных станков - в кондукторные плиты. Пылестружкоприемники для фрезерных станков должны обеспечивать защиту от случайного прикосновения к вращающейся фрезе. Для станков с программным управлением пылестружкоприемники целесообразно выполнять органически связанными с режущим инструментом или предусматривать устройства, обеспечивающие автоматический ввод пылестружкоприемника в зону резания при вводе режущего инструмента.
Типовые решения наиболее эффективных пневматических приемников для токарных операций приведены на рис. 6, 7.
Транспортная сеть (трубопроводы) служат для перемещения стружки и пыли из пылестружкоприемников в стружкоотделитель.

Рис. 6. Схема устройства резца-
пылестружкоприемника


а)

б)

Рис. 7. Схема пылестружкоприемника:
а - при наружном точении; б - при растачивании

Стружкоотделитель предназначен для отделения стружки и крупных частиц пыли от воздуха и выдачи их в стружкосборник или на транспортер для перемещения к месту сбора. В качестве стружкоотделителей обычно применяются циклоны.
Пылеотделители (фильтры) применяют для задержания мелких пылевых частиц. Тип пылеотделителя выбирается в зависимости от дисперсного состава и предельно допустимого содержания пыли в воздухе рабочей зоны после очистки фильтром, а также физико-химического состава пыли (влажности, липкости, волокнистости, температуры, взрываемости, воспламеняемости и т.д.). В качестве пылеотделителей могут использоваться сухие фильтры (рукавные) и мокрые (водяные или масляные), а также электрофильтры.
Побудитель тяги используют для создания в сети соответствующих скоростей воздуха при заданной производительности. В пневматической системе в качестве побудителя тяги воздуха применяют центробежные вентиляторы среднего и высокого давления и вакуум-насосы.
Закономерности направления потоков стружки и пылевых частиц. При точении, фрезеровании и сверлении хрупких материалов от обрабатываемого изделия отделяется поток стружек и пылевых частиц, имеющих сложную геометрическую форму, меняющуюся с изменением условий резания. При точении на малых подачах (S?0,15 мм/об.) и больших скоростях резания (V>80 м/мин) форма потока близка к форме конуса с вершиной у режущей кромки инструмента. При увеличении подачи (S=0,4...0,5 мм/об.) поток "ложится" на переднюю грань резца и становится плоским. При фрезеровании основной поток стружки и пыли имеет в зоне резания форму, приближающуюся к форме клина. При фрезеровании цилиндрическими и дисковыми фрезами направление потока стружки и пыли определяется направлением вращения фрезы; при фрезеровании торцовыми фрезами - характером фрезерования (встречное или попутное) и режимами резания. При сверлении поток элементной стружки имеет воронкообразную, колоколообразную или более сложную форму в зависимости от направления подачи сверла (сверху вниз, снизу вверх и т.д.).
Количество воздуха, необходимое для непрерывного удаления стружки и пыли из пылестружкоприемников и перемещения по трубопроводам, зависит от количества стружки и пыли, отделяемой от обрабатываемой детали в единицу машинного времени. Эта зависимость выражается формулой

страница 1
(всего 12)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>

Copyright © Design by: Sunlight webdesign