Проектирование технологического процесса изготовления корпуса подшипника, режущего инструмента и оснастки

5.4 Электроопасность

Основными причинами несчастных случаев от воздействия электрического тока является:

1.Случайное прикосновение или приближение на опасное расстояние к токопроводящим частя находящихся под напряжением.

2.Появление напряжения на металлических конструктивных частях электрооборудования - корпусах, кожухах в результате повреждения изоляции.

3.Появление на отключенных токоведущих частях, на которых работают люди, в следствии ошибочного включения установки.

4.Возникновение шагового напряжения на поверхности земли в результате замыкания провода на землю.

Проходя через организм , электрический ток производит термическое , электролитическое и биологическое действие. Все эти действия электрического тока приводят к поражениям , электрическим травмам, электрическим ударам.

Электрический удар - это возбуждение живых тканей организма через него электрическим током сопровождающимся судорожным сокращением мышц.

Электрическое сопротивление тела человека складывается из сопротивления кожи и сопротивления внутренних тканей.

Верхний слой кожи имеющий толщину до 0,2 мм и состоящий в основном из мертвых ороговевших клеток, обладает большим сопротивлением, которое и определяет общее сопротивление тела человека.

При сухой чистой и неповрежденной коже сопротивление тела человека колеблется в пределах от 2 тыс. до 2 млн. Ом. При увлажнении и загрязнении кожи, а также при повреждении кожи (под контактами) сопротивление тела оказывается наименьшим -- 300--500 Ом, т. е. доходит до значения, равного сопротивлению внутренних тканей тела. При расчетах сопротивление тела человека принимается равным 1000 Ом.

Величина тока, протекающего через тело человека, является главным фактором, от которого зависит исход поражения: чем больше ток, тем сильнее поражение.

Ток 10-15 мА (при 50 Гц) вызывает сильные судороги мышц рук, которые человек преодолеть не в состоянии т.е. он не может разжать руку, которой касается токоведущей части. Этот ток называется пороговым ощутимым током.

При 25--50 мА действие тока распространяется и на мышцу грудной клетки, что приводит к затруднению и даже прекращению дыхания. При длительном воздействии этого тока -- в течении нескольких минут -- может наступить смерть вследствие прекращения работы легких. Этот ток называется пороговым неотпускающим.

Основными мерами защиты от поражения током являются: обеспечение недоступности токоведущих частей, находящихся под напряжением, для случайного прикосновения; защитное разделение сети; устранение опасности поражения при появлении напряжения на корпусах, кожухах и других частях электрооборудования, что достигается применением малых напряжений, применением двойной изоляции, выравниванием потенциала, защитным заземлением, занулением, защитным отключением и др.; применение специальных защитных средств -- переносных приборов и приспособлений; организация безопасной эксплуатации электроустановок.

5.5 Шумобезопасность

Шумом является всякий нежелательный для человека звук. В качестве звука мы воспринимаем упругие колебания, распространяющиеся волнообразно в твердой, жидкой или газообразной средах. Звуковые волны возникают при нарушении стационарного состояния среды вследствие воздействия на нее какой-либо возмущающей силы.

Основными источниками шума, происхождение которого не связано непосредственно с технологическими операциями, выполняемыми машиной, являются прежде всего подшипники качения и зубчатые передачи, а также неуравновешенные вращающиеся части.

Шум на производстве наносит большой ущерб, вредно действуя на организм человека и снижая производительность труда. Утомление рабочих и операторов из-за сильного шума увеличивает число ошибок при работе, способствует возникновению травм. Нередко и в быту человек подвергается воздействию шума недопустимо высоких уровней.

Любой источник шума характеризуется прежде всего звуковой мощностью. Звуковая мощность - это общее количество звуковой энергии , излучающий источник шума в окружающее пространство за единицу времени.

В зависимости от уровня и характера шума, его продолжительности, а также от индивидуальных особенностей человека шум может оказывать на него различное действие;

Под воздействием шума, превышающего на средних частотах 85--90 дБ А, в первую очередь снижается слуховая чувствительность на высоких частотах.

Сильный шум вредно отражается на здоровье и работоспособности людей. Человек, работая при шуме, привыкает к нему, но продолжительное действие сильного шума вызывает общее утомление, может постепенно привести к тугоухости, а иногда и к глухоте.

Действие шума на организм человека нельзя оценивать только по состоянию слуха. Более ранние нарушения наблюдаются в нервной системе и во внутренних органах, а изменение слуха развивается значительно позже.

Для уменьшения шума могут быть приняты следующие методы:

1. уменьшение шума в источнике;

2. изменение направленности излучения;

3. рациональная планировка предприятий и цехов . акустическая обработка помещений;

4. уменьшение шума на пути его распространения.

Для уменьшения механического шума необходимо:

- заменять ударные процессы и механизмы безударными; например, применять в технологическом цикле оборудование с гидроприводом вместо оборудования с кривошипными или эксцентриковыми приводами;

- заменять штамповку прессованием, клепку -- сваркой, обрубку -- резкой и т. д.;

- заменять возвратно-поступательное движение деталей равномерным вращательным движением;

- применять вместо прямозубых шестерен косозубые и шевронные, а также повышать классы точности обработки и чистоты поверхности шестерен; так, ликвидация погрешностей в зацеплении шестерен дает снижение шума на 5--10 дБ, замена прямозубых шестерен шевронными -- на 5 дБ;

- по возможности заменять зубчатые и цепные передачи клино-ременными и зубчатоременными; например, замена зубчатой передачи на клиноременную снижает шум на 10--15 дБ;

- заменять, когда это возможно, подшипники качения на подшипники скольжения; такая замена снижает шумы на 10--15 дБ;

- по возможности заменять металлические детали деталями из пластмасс и других «незвучных» материалов, либо перемежать соударяемые и трущиеся металлические детали с деталями из «незвучных» материалов, например, применять текстолитовые или капроновые шестерни в паре со стальными; так, замена одной из стальных шестерен (в паре) на капроновую снижает шум на 10--12 дБ;

Электромагнитные шумы. Снижение электромагнитного шума осуществляется путем конструктивных изменений в конструкции машин , например изготовление скошенных пазов якоря ротора. В трансформаторах необходима применять более плотную прессовку пакетов.

5.6 Загрязнение воздуха

Причины выделения пыли на предприятиях машиностроения могут быть самыми разнообразными. Пыль образуется при дроблении и размоле, транспортировке измельченного материала, механической обработке хрупких материалов, отделке поверхности (шлифовка, глянцовка), упаковке и расфасовке и т. п. Эти виды пылеообразования являются основными или первичными. В условиях производства может возникать и вторичное пылеобразование, например, при уборке помещений, движении людей и т. д.)Такое выделение пыли бывает в ряде случаев (в электровакуумной промышленности, приборостроении) весьма нежелательным.

Ядовитые вещества, хорошо растворяясь в биологических средах, способны вступать с ними во взаимодействие, вызывая нарушение нормальной жизнедеятельности. В результате действия ядовитых веществ у человека возникает болезненное состояние отравление, опасность которого зависит от продолжительности действия, концентрации (мг/м³) и вида яда.

Для неядовитой пыли характерно раздражение и даже ранение пылинками слизистых оболочек дыхательных путей, приводящее к их воспалению, а при проникновении в легкие к возникновению специфических заболеваний. К этим пылям относятся металлическая (чугунная, железная, медная, алюминиевая и др.), пластмассовая, наждачная, карборундовая, древесная, пыль стеклянного и минерального волокна, кремнеземсодержащие пыли. Образование этих пылей имеет место при металлообработке, прокатке, штамповке, в литейном производстве и т. д.

Наибольшую опасность представляет мелкодисперсная пыль. Такая пыль в отличие от крупнодисперсной пыли практически не оседает в воздухе производственных помещений, находится во взвешенном состоянии и легко проникает в легкие. При высокой дисперсности пыль отличается повышенной химической активностью благодаря большой поверхности. Например, в сварочной пыли содержится 90% частиц размером менее 5 мкм, что определяет ее особую в редкость.

В результате воздействия вредных веществ могут возникать профессиональные заболевания. Так, при длительном вдыхании пыли возникают пневмокониозы. Наиболее тяжелым из них является силикоз, возникающий при попадании в легкие пыли, содержащей двуокись кремния. Это заболевание имеет место в литейном производстве, при пескоструйной обработке. Электросварочная пыль, а также

Требуемое состояние воздушной среды может быть обеспечено выполнением определенных мероприятий, к основным из которых относятся:

1. Механизация и автоматизация производственных процессов дистанционное управление ими.

Это мероприятие имеет большое значение для защиты от воздействия вредных веществ, лучистого тепла, особенно при выполнении тяжелых работ. Автоматизация процессов, идущих с выделением вредных веществ, не только повышает производительность, но и улучшает условия труда, поскольку рабочие выводятся из опасной зоны. Например, внедрение вместо ручной автоматической сварки с использованием дистанционного управления дает возможность резко оздоровить условия труда сварщика.

2. Применение технологических процессов и оборудования, исключающих образование вредных веществ или попадание их в рабочую зону.

При проектировании новых технологических процессов и оборудования необходимо добиваться исключения или резкого уменьшения выделения вредных веществ в воздух производственных помещенний. Этого можно достичь, например, заменой токсичных веществ нетоксичными, переходом с твердого и жидкого топлива на газообразное, электрический и высокочастотный нагрев; применением пыле-подавления водой (увлажнение, мокрый помол) при измельчении и транспортировке материалов и т. д.

Большое значение для оздоровления воздушной среды имеет надежная герметизация оборудования, в котором находятся вредные вещества, в частности, печей, газопроводов, насосов, компрессоров, транспортеров, шнеков и т. д. Через не плотности в соединениях, а также вследствие газопроницаемости материалов происходит истечение находящихся под давлением газов. При этом количество вытекающего газа зависит от его физических свойств, площади не плотностей и разницы давлений снаружи и внутри оборудования.

Защита от источников тепловых излучений.

Устройство вентиляции и отопления.

После проведения мероприятий по линии совершенствования технологического процесса и оборудования наиболее эффективным средством борьбы с оставшимися вредными веществами теплом, влагой является вентиляция.

Применение средств индивидуальной защиты.

Если помещение очень велико, а количество людей, находящихся в нем мало, причем место их нахождения фиксировано, не имеет смысла (по экономическим соображениям) оздоровлять все помещение полностью, можно ограничиться оздоровлением воздушной среды только в местах нахождения людей. Примером такой организации вентиляции могут служить кабины наблюдения и управления в прокатных цехах, в которых устраивается местная приточно-вытяжная вентиляция, рабочие места в горячих цехах, оборудованных установками воздушного душирования, и т. п.

По месту действия вентиляция бывает общеобменной и местной. Действие общеобменной вентиляции основано на разбавлении выделяющихся вредных веществ свежим воздухом до предельно допустимых концентраций или температур. Эту систему вентиляции наиболее часто применяют в тех случаях, когда вредные вещества выделяются равномерно но всему помещению. При такой вентиляции обеспечивается поддержание необходимых параметров воздушной среды во всем его объеме.

Местная вентиляция по сравнению с общеобменной требует значительно меньших затрат на устройство и эксплуатацию.

В производственных помещениях, в которых возможно внезапное поступление в воздух рабочей зоны больших количеств вредных паров и газов, предусматривается устройство аварийной вентиляции.

На производстве часто устраивают комбинированные системы вентиляции (общеобменную с местной, общеобменную с аварийной и т. п.).

Приток воздуха должен производиться, как правило, в рабочую зону, а вытяжка -- из верхней зоны помещения. В ряде случаев (при удалении вредных веществ с плотностью, большей чем у воздуха) вытяжку можно производить из нижней зоны.

Система вентиляции не должна вызывать переохлаждения или перегрева работающих.

Система вентиляции не должна создавать шум на рабочих местах, превышающий предельно допустимые уровни.

Система вентиляции должна быть пожаро- и взрывобезопасна, проста по устройству, надежна в эксплуатации и экономична.



5.7 Освещение

Свет обеспечивает связь организма с внешней средой, обладает высоким биологическим и тонизирующим действием.

Производственное освещение, правильно спроектированное и выполненное, предназначено для решения следующих вопросов: оно улучшает условия зрительной работы, снижает утомление, способствует повышению производительности труда и качества выпускаемой продукции; благоприятно влияет на производственную среду, оказывая положительное психологическое воздействие на работающего; повышает безопасность труда и снижает травматизм на производстве.

В зависимости от источника света производственное освещение может быть двух видов: естественное, создаваемое непосредственно солнечным диском и диффузным светом небесного излучения, и искусственное, осуществляемое электрическими лампами.

Естественный (солнечный) свет по своему спектральному составу значительно отличается от света, получаемого от электрических источников света. В спектре солнечного света гораздо больше необходимых для человека ультрафиолетовых лучей; для естественного освещения характерна высокая диффузионность (рассеянность) света, весьма благоприятная для зрительных условий работы.

Искусственное освещение предусматривается в помещениях, в которых недостаточно естественного света или для освещения помещения в те часы суток, когда естественный свет отсутствует.

Создание благоприятных условий труда, исключающих быстрое утомление зрения, возникновение несчастных случаев и способствующих повышению производительности труда, возможно только осветительной установкой, отвечающей следующим требованиям.

Освещенность на рабочем месте должна соответствовать зрительным условиям труда согласно гигиеническим нормам. Увеличение освещенности рабочей поверхности улучшает видимость объектов за счет повышения их яркости, увеличивает скорость различения деталей, что сказывается на росте производительности труда.

Необходимо обеспечить достаточно равномерное распределение яркости на рабочей поверхности, а также в пределах окружающего пространства. Если в поле зрения находятся поверхности, значительно отличающиеся между собой по яркости.

3. На рабочей поверхности должны отсутствовать резкие тени. Наличие резких теней создает неравномерное распределение яркостей в поле зрения, искажает размеры и формы объектов различения, в результате повышается утомление, снижается производительность труда. Особенно вредны движущиеся тени, способствующие увеличению травматизма. Тени необходимо устранять или смягчать.

4. В поле зрения должна отсутствовать прямая и отраженная
блескость. Блескость повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая нарушение зрительных функций (ослепленность). Прямая блескость создается поверхностями источников света, отраженная -- поверхностями с большим коэффициентом отражения или отражением по направлению к глазу. Ослепленность приводит к быстрому утомлению человека и снижению его работоспособности.

5. Величина освещенности должна быть постоянной во времени. Колебания освещенности, особенно если они часты и имеют большую амплитуду, каждый раз вызывают перед адаптацию глаза и ведут к значительному утомлению.

6. Следует выбирать оптимальную направленность светового потока, что позволяет в одних случаях рассмотреть внутренние поверхности деталей, в других -- различить рельефность элементов рабочей поверхности.

Для защиты глаз и лица при электросварке применяют щитки и маски. При подборе защитных очков для лиц с плохим зрением и особенно для лиц, выполняющих особо точные работы, желательно сочетать защитные функции очков с коррекцией зрения и подбирать специальные стекла.

5.8 Расчет защитного заземления

Заземление - намеренное электрическое соединение с землей или с ее эквивалентом металлических нормально не токопроводящих частей, которые могут оказаться под напряжением.

1. Тип заземляющих устройств - контурное заземления;

2. Конструктивные элементы заземляющего устройства - вертикальные, стальные прутки диаметром 50 мм, длиной 5м;

3. Расчетное удельное сопротивление грунта. Для расчетов используем значение удельных сопротивлений грунтов, с учетом коэффициента сезонности, Ом·м:

,

где - удельное сопротивление грунта, полученное в результате измерения;

- коэффициент сезонности.

Для данной местности и группы песок имеет значение:

Ом·м;

коэффициент сезонности для и длины вертикального электрода L = 5 м: = 1,2.

Тогда расчетное удельное сопротивление грунта по выражению

Ом·м

4. Определение сопротивления растекания тока одиночного вертикального заземления, Ом:

,

где - расчетное удельное сопротивление грунта, Ом · м (=840 Ом · м),

l - длина заземления, м (1=5 м),

d - диаметр заземления, м (d=0,03 м)

t - глубина закладки половины заземления, м, что определяется по выражению:

t = 0,5·1 + t₀ ,

где t₀ - расстояние от поверхности земли до верхнего конца заземления, г (t₀=0,65 м), тогда, согласно выражению (5.3) получаем:

t = 0,5·5 + 0,65 = 3,15 м

С учетом полученных данных по выражению (5.2) находим сопротивление растекания тока одиночного вертикального заземления:

5. Определение числа заземлителей, шт.:

,

где R_З - наибольшее допустимое сопротивление заземляющего устройства, Ом.



Согласно ПУЭ и учетом ГОСТа 12.1.030-81 наибольшее допустимое сопротивление защитных заземляющих устройств R₃ в электроустановках до 1000 U при мощности источника тока больше 100 кВт, принятое R₃=4 Ом;

- коэффициент использования вертикальных заземлений. Принимаем =0,72.

По выражению (5.4) находим необходимое число заземлений:

шт.

6. Определение сопротивления растекания тока горизонтальной соединительной полосы по выражению, Ом:

,

где l₁ - длина соединительной полосы, обусловленная по выражению, м:

,

где а - расстояние между вертикальными заземлениями (а =(1ч3)=3м);

t₁ - глубина закладки полосы, м (t₁ =0,72 м);

b - ширина полосы, м (b =0,05м).

Тогда по формуле (5.6) находим:

l₁ = 1,05·3·46 = 144,9 м.

По формуле (5.5) находим сопротивление растекания тока горизонтальной соединительной полосы:

Ом

7. Определение сопротивления растекания тока заземляющего устройства, Ом:

,

где - коэффициент использования горизонтального полосового заземления, который соединяет вертикальные заземления (для размещения электродов в ряде и количестве электродов n=46 шт. Этот коэффициент по таблице 5 приложения литературы имеет следующее значение = 0,48.

Подставив найденные значения в формулу (5.7) получим:

Ом

Соответственно требованиям ПУЕ, полученное значение R_o=3,32Ом не превышает предельно допустимого сопротивления защитного заземления R₃ = 4 Ом, итак, расчет сделан верно. [33]

Этим обеспечивается безопасность эксплуатации электроустановки.



Заключение

При выполнении квалификационной работы бакалавра по технологии машиностроения были найдены такие основные параметры:

1. Такт выпуска деталей - ф=23,27 шт.

2. Количество деталей в партии - n=100 шт.

3. Способ получения заготовки методом литья.

4. Масса заготовки из проката - m=2,28 кг и её стоимость - С=12,29 грн.

5. Общие припуски на 020 операцию: 2Z_{o max}=2000мкм, 2Z_{o min}=2570мкм.

6. Погрешность установки детали в приспособлении - е_у=728 мкм

Кроме этого был проведён анализ технологичности конструкции, выполнен расчёт детали на прочность, технико-экономическое обоснование метода получения заготовки, разработан технологический процесс получения детали кронштейн на основании заводского и произведено их технико-экономическое исследование, рассчитаны припуски расчётно-аналитическим методом на наиболее точный размер, табличным, произведён расчёт режимов резания и выполнено техническое нормирование, сконструировано приспособление и рассчитано на точность, разработана конструкция фрезы.

Кроме этого был проведён анализ технологичности конструкции, выполнен расчёт детали на прочность, технико-экономическое обоснование метода получения заготовки, разработан технологический процесс получения детали, на основании заводского и произведено их технико-экономическое исследование, рассчитаны припуски расчётно-аналитическим методом на наиболее точный размер, табличным и с помощью САПР - на все размеры, произведён расчёт режимов резания и выполнено техническое нормирование, сконструировано приспособление и рассчитано на точность, разработана конструкция проходного отогнутого резца, исследовано применяемое контрольное приспособление и произведён расчёт калибра-пробки.

Список используемой литературы

1. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова - 4-е изд., перераб. и доп. - М.- Машиностроение , 1986 .496с., ил.

2. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Минск, высшая школа 1975. 288 с. Горбацевич А.Ф., Чеботарёв В.Н.

3. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. Яковлева В.И., В.Д. Элькинд, издательство «Машиностроение» Москва Б-66 1967г.

4. Общемашиностроительные нормативы времени изд. «Машиностроение»

Москва 1967. мелко серийное и единичное производство 1 часть.

5. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-ёх т. - 5-ое изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1979.

6. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: методическое пособие по выполнению курсового проекта по технологии машиностроения. Херсон 1975.

7. Проектирование и производство заготовок в машиностроении: Учеб. пособие/П.А. Руденко, Ю.А. Харламов, В.М. Плескач; Под общ. ред. В.М. Плескача.- К.: Высш. шк., 1991. - 247с.: ил.

8. «Проектирование технологической оснастки» Учебное пособие для студентов специальности 7.090202/ Е.Э. Бергер - Херсон, ХНТУ, 2005. -70с.

9. Справочник «Станочные приспособления» 1-й том, под редакцией Б.Н.

Вардашкина и А.А. Шатилова, Москва «Машиностроение» 1984.

10. Справочник «Станочные приспособления» 2-й том, под редакцией Б.Н.

Вардашкина и А.А. Шатилова, Москва «Машиностроение» 1984.

11. Обработка металлов резанием: Справочник технолога/А.А. Панов, В.В. Аникин, Н.Г. Бойм и др.; Под общ. ред. А.А. Панова. - М.: Машиностроение. 1988. - 736 с.: ил.

12. Рудь В.Д. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: учебное пособие.

13. Справочник «Режимы резания металлов»/под общ. ред. Ю.В. Барановского, Учебник для вузов - 3-е издание, перераб., и доп. - М.: Машиностроение, 1972

14. Родин П.Р. «Металлорежущие инструменты»: Учебник для вузов.- 2-е изд., перераб. и доп. - Киев: Вища школа. Головное изд-во, 1979. - 432 с.

15. Иноземцев Г.Г. «Проектирование металлорежущих инструментов»: Учеб. пособие для втузов по специальности «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты». - М.: Машиностроение, 1984. - 272 с., ил.

16. Методические указания к практическим занятиям по курсу: «Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения». Составители: Пойда В.Г., Никищенко Э.А., 1990.



Приложение 1



Приложение 2



Приложение 3



Приложение 4

Размещено на Allbest.ru

...