Технология упрочнения вакуумно-плазменными покрытиями на основе вала-шестерни

2000

2000

Годовой выпуск:

в денежном (по себестоимости)

грн.

732784

580844

Годовой выпуск:

в оптовых ценах

грн.

915960

724840

Списочный состав:

основных производственных рабочих

чел.

1

1

всех рабочих

чел.

4

4

всего персонала

чел.

10

10

Выпуск продукции на одного рабочего:

в натуральном выражении

шт.

208

212

в денежном (по себестоимости)

грн.

207792

163134

в оптовых ценах

грн.

259740,6

203917,5

себестоимость ед. продукции

грн.

366,392

290,42

Прибыль на ед. продукции

грн.

54,5

48

Годовая прибыль

р.

183176

145000

Рентабельность производства

%

25

25

Рентабельность ед. продукции

%

25

25

Кап. вложения

грн.

391303

334520

срок окупаемости

лет

2,1

-

Срок эксплуатации

раз

3

-

По базовому варианту

П = (Ц_о - С_пл) * В_{г (4.10)}

где Ц_о - оптовая цена предприятия на продукцию;

В_г - годовой объем производства.

Ц_о=290,42*(1+25/100) =362,5грн

П = (362,5- 290,42) * 2000 = 144160 грн.

Общую рентабельность производства и рентабельность изделия находят по формулам:

Р₀= П*100/(С_о.ф.+С_о.е.) (4.11)

Р_пр=П*100/С (4.12)

где С_о.ф. и С_о.е - среднегодовая стоимость соответственно основных фондов и нормированных оборотных средств.

Срок окупаемости находят по формуле

Т_ок= К_пр /П (4.13)

Т_ок= 334520 / 144160 = 2,3г

Таблица 4.9.Оценка эффективности процесса ионного азотирования детали вал-шестерня

№	Показатели	ед. измерения	Значение показателей
			По проекту	Базовый
1	Полная себестоимость вал-шестерни	грн.	366,39	290,42
2	Отпускная цена	грн.	457,98	362,5
3	Инвестиции	тыс.грн.	391303	334520
4	Рентабельность производства	%	25	25
5	Рентабельность единицы продукции	%	26	26
6	Срок окупаемости	лет	2,1	-

Заключение по экономической части

В данном разделе решен комплекс организационно-экономических вопросов производства: выполнены соответствующие расчеты и составлена смета затрат на производств, калькуляция себестоимости единицы продукции, таблица технико-экономических показателей участка. Показано, что упрочнение вакуумно-плазменными покрытиями вал-шестерни:

- повысить стойкость инструмента в 3 раза;

- повысить надежность в 2 раза;

- увеличить срок эксплуатации в 2-3 раза.

5. Автоматизация технологических процессов термической обработки

Автоматическое регулирование

Система автоматического регулирования (САР) -- совокупность автоматического регулятора и регулируемого объекта, взаимодействующих друг с другом.

Объект регулирования -- любая промышленная установка (например, термическая печь), в которой автоматически поддерживается заданное значение одного или нескольких параметров, характеризующих производственный процесс.

Автоматическое регулирование обеспечивает режим работы термической печи с требуемой для данного технологического процесса.

Основные понятия о системах автоматики и ее элементах.

Условия протекания технологического процесса характеризуются рядом параметров (температурой, давлением в рабочем пространстве печи). Безопасная и экономичная работа термических печей и других агрегатов возможна лишь при поддержании в определенных пределах всех параметров, определяющих ход технологического процесса. Задача регулирования, технологических процессов состоит в том, чтобы, осуществляя управление этими процессами, обеспечить требуемые условия их протекания и уменьшить количество обслуживающего персонала за счет расширения зон обслуживания.

В зависимости от характера и объема операций, выполняемых автоматическими устройствами в термических цехах, различают следующие виды автоматизации: контроль, управление исполнительными устройствами и регулирование.

Любая система автоматического регулирования обладает способностью автоматически восстанавливать нарушенный в результате возмущения установившийся режим.

Параметр технологического процесса, значение которого поддерживается постоянным или изменяется по определенному закону, называют регулируемой величиной. Значение регулируемой величины, которое необходимо поддерживать в данный момент для обеспечения технологического процесса, называют заданным значением, а истинное значение регулируемой величины -- текущим значением.

Разность между заданным и текущим значениями регулируемой величины называют ошибкой регулирования (рассогласованием).

Возмущающим воздействием (ВВ) называется воздействие внешних условий процесса, влияющих на отклонение регулируемой величины от заданного значения. В термической печи возмущающими воздействиями могут быть загрузка или выгрузка изделий, изменение значения тока, который подается на нагреватели, влияющие на температуру и давление в рабочем пространстве печи.

Схема автоматического регулирования в отличие от схем автоматического контроля и управления является замкнутой. Она отличается от ранее рассмотренных схем наличием задающего устройства ЗУ, элемента сравнения ЭС и измерительного прибора ИП внутри которого встроен датчик регулятора ДР. Задающее устройство устанавливает заданное значение регулируемой величины.

Рисунок 5.1.- Схема автоматического регулирования: а -- структурная; б -- автоматического регулирования температуры.

Элемент сравнения предназначен для сравнения сигналов, поступающих от датчика и задающего элемента. Блок, состоящий из измерительного прибора и датчика регулятора, предназначен для регистрации сигналов, поступающих от датчика, и передачи этого сигнала на элемент сравнения.

Работа схемы автоматического регулирования осуществляется следующим образом:

1. Регулируемый параметр соответствует заданному. В этом случае сигнал х, поступающий от датчика, регистрируется измерительным прибором и через датчик регулятора поступает в элемент сравнения, где он сравнивается с сигналом задания у. В результате сравнения сигналов результирующий сигнал z = х--у = 0. При этом на все последующие элементы схем сигнал не поступает и регулирующий орган занимает прежнее положение и в объект поступает то количество энергии, которое соответствуем нормальному ходу технологического процесса.

2. На объект оказано возмущающее воздействие (загрузка, выгрузка изделий из печи и т. д.), в результате чего регулируемый параметр отклоняется от заданного значения у, и датчик, помещенный в объект, будет вырабатывать сигнал х, соответствующий значению этого параметра.

Выработанный сигнал регистрируется измерительным прибором и через датчик регулятора поступает в элемент сравнения. В последнем

вырабатывается сигнал рассогласования z, величина которого зависит от значения возмущающего воздействия.

Сигнал рассогласования поступает на вход усилителя, встроенного в регулятор Р. В усилителе сигнал рассогласования усиливается при помощи дополнительного источника энергии ИЭ до значения, необходимого для приведения в действие двигателя исполнительного механизма ИМ. Последний изменяет положение регулирующего органа РО, изменяя подачу энергии в регулируемый объект.

Изменение положения регулирующего органа, а следовательно количества подаваемого в объект топлива будет происходить в сторону устранения сигнала рассогласования.

Примером системы автоматического регулирования может служить схема автоматического регулирования температуры в термической печи.

При отклонении температуры в печи О от заданного значения (загрузка или выгрузка изделий подлежащих термической обработке) датчик Д (термоэлектрический термометр), помещенный в объект, будет вырабатывать сигнал х, отличный от заданного значения у. Сигнал, поступающий от датчика, регистрируется измерительным прибором.

В измерительный прибор встроен датчик регулятора ДР, который преобразует значение измеряемого параметра в выходной сигнал, пропорциональный сигналу х. Преобразованный сигнал поступает далее на вход регулятора Р. На вход регулятора также поступает сигнал у от задающего устройства ЗУ. Оба сигнала подаются на элемент сравнения, встроенного в регулятор Р. Полученная разность усиливается и преобразуется в командный импульс, управляющий исполнительным механизмом ИМ, который изменяет положение регулирующего органа РО, тем самым изменяя количество газа, подаваемого в печь, таким образом, чтобы восстановить заданное значение температуры.

Система автоматического регулирования является замкнутой так как регулирующее воздействие зависит от величины отклонения регулируемого параметра от заданного.

В данном розделе болле углубленно рассмотрено устройства автоматического контроля и регулирования температуры в печах проектируемого термического участка.

Программные терморегуляторы.

В некоторых сложных процессах термической обработки (например, ступенчатый нагрев) повышение температуры, выдержка и дальнейшее ее повышение должны происходить через определенный интервал времени. Поэтому для таких процессов применяется программное регулирование, т.е. регулирование режима процесса по заранее установленному режиму. Это осуществляется специальными приборами, которые называются программными регуляторами. Они представляют собой потенциометры обычного типа со специальными вспомогательными приборами в виде копира, по которому проходит кулачек или щуп, связанный с органами включения и выключения электрической энергии.

На рис.4.2,а показано схему программного регулятора ЛПИ-48. На этом приборе использовано самопишущий милливольтметр, в котором при сохранении измерений и записи температур, установлено некоторые дополнительные устройства.

Рисунок 5.2.- Схемы программных регуляторов температуры: а- типа ЛПИ-48, и б- типа ЛПИ-52.

На барабан прибора 1 накладывается диаграммная бумага 2, которая вырезана по заданному графику изменения температуры во времени. Т.о. у металлического барабана одна поверхности покрыта бумагой, а другая находится оголенной. Барабан вращается с постоянной угловой скоростью и подключается к электрической цепи. С барабаном контактирует через определенные промежутки времени специальный щуп 3, закрепленный на стрелке прибора. Когда щуп прижимается к металлической части барабана, происходит замыкание электрической цепи, срабатывает реле и исполнительный механизм включает печь на нагревание; если же температура повыситься и щуп при своем следующем движении дотронется бумаги, то произойдет размыкание реле и прервется нагрев печи. Для того, чтобы не было искрообразования между щупом и барабаном, электрический импульс подается кратковременно (0,5 сек.) и в тот момент, когда щуп и барабан сжимаются плотно. В другой модели такого регулятора ЛПИ-52 (рис.5.2,б) введено автоматическое изменение величины времени подачи тепла за один цикл регулирования, что обеспечивает высокую точность регулирования. Это достигается за счет установки дополнительно второго барабана 1 меньшего диаметра, на который укладывается диаграммная бумага 2, вырезанная за графиком температуры. С другим барабаном контактирует свой щуп 3, который жестко связан с щупом первого барабана 4. Для каждого положения щупа на маленьком барабане будет определено время влияния на один его оборот. Маленький барабан может делать от 1 до 60 об/мин. Т.о. программные регуляторы указанного типа выполняют контроль, регулирование и запись температуры.

Принципиальная схема электронного потенциометра изображена на рисунке 4.3. При изменении температуры в цепи термопары появляется неуровновешенная э. д. с. постоянного тока, которая преобразуется в переменное напряжение преобразователя, состоящего из вибратора 6 с двумя контактами К1 и К2 и трансформатора 7. Полученное переменное напряжение подается на вход электронного усилителя, который состоит из усилителей напряжения 8 и мощности 9. Усиленный сигнал поступает на одну из обмоток реверсионного двигателя 10. В результате сдвига фаз в этих обмотках ротор двигателя начинает вращаться.

Рис. 5.3.Принципиальная схема электронного потенциометра.

Направление вращения ротора двигателя определяется знаком неуровновешенности э. д. с. Постоянного тока в цепи термопары. При повышении измеряемой температуры ротор двигателя вращается в одну сторону, а при понижении температуры - в другую. Двигатель через редуктор и пару шестерен 2 и 3 перемещает ползунок реохорда 4 и стрелку 5 прибора. Двигатель будет вращаться до тех пор, пока э. д. с. Термопары не уравновесится падением напряжения на участке от начала реохорда и до движка. Электронные автоматические потенциометры обычно снабжены электрическими или пневматическими регулирующими устройствами.

6. Охрана труда

6.1Общая характеристика термического цеха

Оборудование, имеющееся в термическом цехе, позволяет производить следующие виды работ для валов-шестерней:

Отжиг

Закалка

Высокий отпуск

Ионное азотирование.

Для выполнения выше указанных работ в термическом цехе используется следующее оборудование:

I. Основное оборудование

К числу основного оборудования, обеспечивающего проведение технологического процесса термического упрочнения, относятся:

1. Шахтная электрическая закалочная печь типа СШЗ-6.6/10.

Эта печь предназначена для нормализации деталей. Печь работает до температуры 950°С.

2. Шахтная электрическая закалочная печь типа СШЗ-6.6/10

Эта печь предназначена для отжига и закалки деталей.

Печь СШЗ-6.6/10 имеет сварной кожух, в который заключена огнеупорная и теплоизоляционная кладка. Футеровка печи состоит из легковесного шамотного кирпича, ультралегковесного и минераловатных плит. Подъем и опускание крышки печи механизированы. При опускании крышки ее наружная выступающая часть заходит в песочный затвор и тем самым осуществляет герметизацию печи.

Особенностью печи данного типа является использование в рабочем пространстве печи контролируемой атмосферы.

3. Шахтная электрическая отпускная печь типа СШО-6.6/7

Эта печь предназначена для высокого отпуска деталей. Печь с окислительной атмосферой. Работает до температуры 700°С.

4. Установка для ионного азотирования типа НГВ 6.6/6-И1

5. Вспомогательное оборудование

Работа печей невозможна без целого комплекса дополнительных комплектующих установок.

К числу основных комплектующих установок, непосредственно обеспечивающих проведение технологического процесса термического упрочнения, относятся:

- Моечно-сушильные машины;

- Маслоохладительные установки или закалочные баки;

- Транспортные механизмы;

- Приборы для измерения твердости.

6.2 Анализ потенциальных опасностей и вредностей

При термической и химико-термической обработке металлов возможно воздействие на работников различных опасных и вредных производственных факторов, а именно:

1. Физические факторы:

- незащищенные подвижные элементы производственного оборудования;

- передвигающиеся заготовки, готовые изделия или детали;

- движущиеся транспортные средства;

- повышенная запыленность воздуха рабочей зоны;

- неблагоприятный микроклимат рабочей зоны:

-повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны;

2. Психофизиологические факторы:

- физические перегрузки: статистические,

- динамические;

- нервно-психическиеперегрузки

-нервно-эмоциональное перенапряжение.

6.3 Мероприятия по снижению опасных производственных факторов

Исходя из рассмотренных выше опасных и вредных производственных факторов мы можем предложить следующие мероприятия по снижению опасных производственных факторов на производстве.

Незащищенные подвижные элементы производственного оборудования

В соответствии с ГОСТ 12.2.003-91 Оборудование производственное. Общие требования безопасности, движущиеся части производственного оборудования, являющиеся возможным источником травмоопасности, должны быть ограждены или расположены так, чтобы исключалась возможность прикасания к ним работающего или использованы другие средства (например двуручное управление), предотвращающие травмирование

Если функциональное назначение движущихся частей, представляющих опасность, не допускает использование ограждений или других средств, исключающих возможность прикасания работающих к движущимся частям, то конструкция производственного оборудования должна предусматривать сигнализацию, предупреждающую о пуске оборудования, а также использование сигнальных цветов и знаков безопасности.

Подъем дверец (заслонок) у рабочих отверстий печей должен быть максимально механизирован и автоматизирован. Управление механизмами должно быть дистанционным.

В непосредственной близости от движущихся частей, находящихся вне поля видимости оператора, должны быть установлены органы управления аварийным остановом (торможением), если в опасной зоне, создаваемой движущимися частями, могут находиться работающие.

Передвигающиеся заготовки, готовые изделия или детали

В соответствии с ГОСТ 12.2.003-91 Оборудование производственное. Общие требования безопасности, перемещение заготовок, деталей в печи или передача их на последующие операции должны быть максимально механизированы и автоматизированы. Управление механизмами должно быть дистанционным.

Для обеспечения грузовых потоков сырья, материалов, полуфабрикатов, готовых изделий и отходов производства в организации должны быть устроены подъездные пути и проезды, соответствующие габаритам применяемых транспортных средств и транспортируемых грузов, с оснащением необходимым подъемно-транспортным оборудованием для обеспечения погрузочно-разгрузочных работ.

В соответствии с ПОТ РО 14000-001-98 Правила по охране труда на предприятиях и в организациях машиностроения, для организации безопасного перемещения грузов должны быть разработаны транспортно-технологические схемы.

6.4 Движущиеся транспортные средства

В соответствии с ПОТ РО 14000-001-98 Правила по охране труда на предприятиях и в организациях машиностроения, рабочие, обслуживающие технологическое оборудование, оснащенное подъемно-транспортными средствами, допускаются к работе после обучения, аттестации по безопасным методам работы с этим подъемно- транспортным оборудованием и первичного инструктажа.

Организация и выполнение погрузочных, разгрузочных работ должны соответствовать требованиям безопасности по ГОСТ 12.3.009, Правил устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов, Правил по охране труда при погрузочно-разгрузочных и транспортных работах, при этом:

Перемещение грузов массой более 20 кг в технологическом процессе должно производиться с помощью подъемно-транспортных устройств или Средств механизации.

Перемещение грузов в технологическом процессе на расстояние более 25 м должно быть механизировано.

Перед началом работы должно быть проверено наличие и исправность погрузочно-разгрузочных устройств, грузозахватных приспособлений и инструментов.

Погрузочно-разгрузочные работы с применением грузоподъемных средств должны выполняться под контролем лица, ответственного за безопасное производство работ кранами, и в соответствии с ПОТ РМ-007-98.

5. Погрузочно-разгрузочные работы грузоподъемными механизмами должны производиться при отсутствии людей в кабине и в кузове транспортного средства.

6. При постановке транспортных средств под погрузку или разгрузку должны быть приняты меры, исключающие самопроизвольное их движение.

7. Зона подъема и перемещения грузов должна быть ограждена и иметь предупреждающие плакаты, указывающие на опасность нахождения людей в этой зоне.

В соответствии с ПОТ РО 14000-001-98 Правила по охране труда на предприятиях и в организациях машиностроения, движение транспорта на территории организации должно быть организовано в соответствии с утвержденным схематическим планом движения транспортных средств и пешеходов.

6.5 Неблагоприятный микроклимат рабочей зоны

Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны (температура, влажность, скорость движения воздуха, содержание вредных веществ) определяются ГОСТ 12.1.00

В отапливаемых производственных помещениях, а также в помещениях со значительными избытками явного тепла, где на работающего приходится площади пола от 50 до 100 м2, допускается в холодный и переходный периоды года понижение температуры воздуха вне постоянных рабочих мест против нормируемых:

до 12 °С - при легких работах;

до 10 °С - при работах средней тяжести;

до 8 °С - при тяжелых работах.

В помещениях со значительным выделением влаги допускается на постоянных рабочих местах повышение относительной влажности воздуха для теплого периода года на 10-20 %, но не выше 75 %. При этом температура воздуха в помещениях не должна превышать 28 °С при работе средней тяжести и 26 °С при тяжелой работе.

В случае, когда средняя температура наружного воздуха в 13 ч самого жаркого месяца превышает 25 °С (23 °С - для тяжелых работ), допустимые температуры воздуха в производственных помещениях на постоянных рабочих местах, допускается повышать при сохранении значений относительной влажности воздуха: на 3 °С, но не выше 31 °С, - в помещениях с незначительными избытками явного тепла; на 5 °С, но не выше 33 °С, - в помещениях со значительными избытками явного тепла;

В холодный и переходный периоды года в производственных помещениях, в которых производятся работы средней тяжести и тяжелые, а также при применении системы отопления и вентиляции с сосредоточенной подачей воздуха, допускается повышение скорости движения воздуха до 0,7 м/с на постоянных рабочих местах при одновременном повышении температуры воздуха на 2 °С.

В соответствии со СНиП 2.04.05-91 Отопление, вентиляция и кондиционирование (И-1-94), в производственных помещениях, где невозможно обеспечить значения показателей микроклимата в пределах норм, необходимо предусматривать меры по защите работающих от

перегревания, охлаждения и других вредных факторов.

В термических цехах следует устраивать воздушные системы отопления, совмещенные с приточной вентиляцией без рециркуляции.

При соответствующем технико-экономическом обосновании допускается применение воздушно-отопительных агрегатов и местных нагревательных приборов.

В районах с расчетной средней температурой наружного воздуха в зимнее время минус 20 °С и ниже ворота производственных помещений, которые находятся открытыми не менее чем 40 мин. в смену, должны быть оборудованы тамбурами или шлюзами; при отсутствии такой возможности у ворот должны устраиваться воздушные завесы. Включение и выключение вентиляционных установок воздушных завес должно быть автоматизировано.

В помещениях термических цехов с большим тепловыделением подача приточного воздуха системами вентиляции и кондиционирования должна производиться в рабочую зону так, чтобы не нарушалась работа местных отсосов.

Повышенная температура поверхностей оборудования и материалов

Температура поверхностей оборудования и оградительных устройств не должна превышать температуры, указанной в техническом паспорте и в «Санитарных правилах организации технологических процессов и гигиенических требованиях к производственному оборудованию».

В соответствии с ГОСТ 50571.4-94 Электроустановки зданий. Часть 4. Защита от тепловых воздействий, доступные для прикосновения части электрооборудования не должны достигать температур, способных вызывать ожоги, и их значения не должны превышать указанных в таблице 2.2.

Таблица 6.1. - Максимальные температуры доступных для прикосновения частей электрооборудования при нормальных условиях работ

Доступные для прикосновения части электрооборудования	Материал доступных частей	Максимальные температуры, °С
Ручки управления	Металл Неметалл	55 65
Части, не предназначенные для удерживания руками	Металл Неметалл	70 80
Части, не предназначенные для прикосновения при нормальных условиях обслуживания	Металл Неметалл	80 90

Механизмы управления и обслуживания печей следует располагать таким образом, чтобы работники не подвергались воздействию высокой температуры.

Опасный уровень напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека

В соответствии с ГОСТ 12.2.007.10-87 Установки, генераторы и нагреватели индукционные для электротермии, установки и генераторы ультразвуковые. Требования безопасности, для обеспечения защиты от случайного прикасания к элементам устройств, находящихся под напряжением свыше 42 В для переменного тока и 110 В - для постоянного тока, применяют следующие способы и средства:

блокировки, препятствующие открыванию дверей шкафов при включенном состоянии устройств;

токоведущие части должны быть закрыты защитными оболочками или кожухами либо удалены на расстояние не менее 500 мм от двери шкафа или блока;

- при наличии в шкафу или блоке прохода для обслуживающего персонала токоведущие части должны быть ограждены защитными оболочками или кожухами, исключающими возможность случайного прикасания к этим частям.

Электрооборудование, имеющее открытые токоведущие части, должно быть размещено внутри корпусов (шкафов, блоков) с запирающимися дверцами или закрыто защитными кожухами.

Конструкция органов управления электрооборудования должна исключать возможность их пуска посторонними лицами. Щитки и рубильники должны устанавливаться в глухих металлических кожухах, закрывающихся на замок, а также иметь надписи о применяемом напряжении и знак безопасности по ГОСТ 12.4.026. Металлические кожухи должны быть заземлены.

Заземляющие устройства должны обеспечивать безопасность людей и защиту, а также эксплуатационные режимы работы электроустановок.

Кроме защитного заземления, зануления для устранения опасности поражения электрическим током при пробое на корпус электрооборудования может применяться защитное отключение. Защитное отключение осуществляется устройством, автоматически отключающим электрооборудование при появлении напряжения на корпусе и других металлических частях.

6.6 Пожаро- и взрывоопасность

В соответствии с ГОСТ 12.1.010-76 Взрывобезопасность. Общие требования (И-1-83) с учетом взрывопожароопасности в отдельных помещениях должны располагаться:

участки охлаждения нагретых деталей;

оборудование для очистки деталей;

ламповые генераторы тока высокой частоты;

участки сбора, сортировки, кратковременного хранения отходов термообработки;

места хранения химических веществ.

Так как в цехе имеются крупные печи, работающие с взрывоопасными защитными газами, то он должен быть снабжен надежной специальной вентиляцией, а конструкции перекрытия должны выполняться таким образом, чтобы не образовывалось застойных газовых мешков, в которых могли бы скапливаться более легкие по сравнению с воздухом газовые смеси, в частности водород.

В соответствии со СНиП 2.01.02-85 Противопожарные нормы (И-1-91) взрыво- и пожароопасные участки должны отделяться от других участков стенами из материалов, имеющих предел огнестойкости не менее 0,75 часа.

Во взрыво- и пожароопасных помещениях не следует применять асфальтовые полы, настилы из резины или линолеума.

В термических цехах на каждые 400-800 м2 площади должны быть предусмотрены первичные средства пожаротушения в соответствии с ГОСТ 12.4.009-83 Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды Размещение и обслуживание (И-1-89).

Огнетушители должны быть опломбированы, иметь учетные номера и бирки, маркировочные надписи на корпусе, окрашены в красный сигнальный цвет и размещены на высоте не более 1,5 м от уровня пола.

Для контроля состава воздуха в помещениях с целью предотвращения образования взрыво- и пожароопасных смесей используются стационарные автоматические или переносные газоанализаторы с сигнализирующими устройствами, которые срабатывают при достижении концентрации, равной 0,5 от взрывоопасной.

Контроль пожарной безопасности необходимо осуществлять в соответствии с ГОСТ 12.1.004-91 Пожарная безопасность. Общие требования.

В соответствии со СНиП 2.09.02-85 Производственные здания промышленных предприятий (И-1-91, И-2-93, И-3-94) стены, потолки и внутренние конструкции помещений термических цехов должны окрашиваться огнеупорной краской светлых тонов.

В соответствии со СНиП 2.03.13-88 Полы полы термических цехов должны устраиваться из рифленой чугунной плитки или другого материала, отвечающего требованиям огнестойкости и поверхностной прочности. Они должны быть ровными, нескользкими, влаго- и маслонепроницаемыми и легко очищаться от различных загрязнений.

6.7 Экологизация производства

Исходя из рассмотренных выше опасных и вредных производственных факторов мы можем предложить следующие мероприятия по экологизации производства.

Повышенная запыленность воздуха рабочей зоны

В соответствии со СНиП 2.09.02-85 Производственные здания промышленных предприятий (И-1-91, И-2-93, И-3-94) отделка производственных помещений должна исключать возможность накопления пыли, поглощения паров и газов и допускать систематическую уборку поверхности влажным способом.

Производственные помещения, а также расположенные в них воздуховоды вентиляции должны очищаться от пыли, чтобы количество взвешенной в воздухе и осевшей пыли не могло образовывать взрывоопасную пылевоздушную смесь (более 1 % объема помещения).

Уборка рабочих мест, проездов и проходов должна производиться в течение всего рабочего дня и после каждой смены беспыльным способом (влажной протиркой, при помощи передвижных и стационарных пылесосных установок и т.п.).

Очистку стен помещений, металлоконструкций, наружных поверхностей воздуховодов вентиляционных систем и другого оборудования следует производить беспыльным способом не реже одного раза в три месяца. При этом обслуживающий персонал должен иметь квалификационную группу I по электробезопасности.

На время уборки электротермические устройства и термические агрегаты с расплавами должны быть укрыты.

Стекла окон и светоаэрационных фонарей должны регулярно очищаться от пыли и грязи (по мере загрязнения), но не реже одного раза в три месяца.

В соответствии со СНиП 2.03.13-88 Полы, полы в помещениях подметать нельзя, их необходимо мыть горячим содовым раствором.

В соответствии со СНиП 2.04.05-91 Отопление, вентиляция и кондиционирование (И-1-94), в помещениях термических цехов должна использоваться как естественная, так и искусственная вентиляция.

Аэрацию производственных помещений следует производить путем открывания окон и светоаэрационных фонарей, отверстий вентиляционных шахт.

Помещения термических цехов должны быть оборудованы механической общеобменной приточно-вытяжной вентиляцией.

Общие требования к вентиляционным системам изложены в ГОСТ 12.4.021. Воздухозаборные устройства систем вентиляции следует размещать в наименее загрязненной зоне, при этом нижний край патрубка должен находиться на высоте не менее 2 м от уровня земли, а при размещении их в зеленой зоне - на высоте не менее 1 м. Входные отверстия воздухозаборных устройств должны быть надежно защищены от попадания в них посторонних частиц, предметов и т.д.

Производственное оборудование, связанное с применением или образованием вредных и взрывоопасных веществ, следует оснащать самостоятельными системами местной вытяжной вентиляции.

Местные отсосы должны быть расположены таким образом, чтобы отсасываемый воздух не проходил через зону дыхания работника.

У нагревательных печей над загрузочными окнами необходимо устанавливать зонты -козырьки либо вытяжные комбинированные зонты (пламенные конвейерные печи типа ТК-60.30.3/9,5).

Круглые шахтные термические печи рекомендуется оборудовать кольцевыми отсосами. Воздух, удаляемый из производственных помещений и от оборудования, перед выбросом в атмосферу должен быть подвергнут очистке от вредных веществ в соответствии с требованиями СНиП 2.04.05.

Не допускается объединять воздуховоды вытяжных систем от термических печей и от закалочных масляных баков (из-за возможного возгорания масла).

Воздуховоды, транспортирующие пылевоздушную смесь, должны быть снабжены герметически закрывающимися люками для очистки их от оседающей пыли.

Удаление сухой пыли и шлама из пылеотделителей должно быть механизировано.

6.8 Повышенный уровень шума на рабочем месте

Оборудование должно быть сконструировано и установлено так, чтобы во время его работы персонал был защищен от возможных вредных воздействий шума.

Для защиты работников от шума на оборудовании должна применяться звукоизоляция элементов и узлов с помощью шумопоглощающих устройств (кожухов, экранов и т. п.).

6.9 Расчет местного освещения для полировального станка

Задача освещения помещения и находящихся в нем рабочих мест может быть решена путем устройства комбинированного освещения. Комбинированное освещение - освещение, при котором к общему освещению добавляется местное.

Общее освещение - освещение, при котором светильники размешаются в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение).

Местное освещение - освещение, дополнительное к общему, создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах.

Для расчета местного освещения полировального станка мы выбираем точечный метод.

Основным инструментарием точечного метода являются графики или таблицы, позволяющие непосредственно или после несложных вычислений определить освещенность любой точки поверхности, создаваемую светильником с известными параметрами; светораспределением, световым потоком ламп и геометрическими характеристиками, определяющими расположение светильника.

В качестве точечного излучателя выбираем светильник с люминисцентной лампой - ЛБ 40 (белого света, мощностью 40 Вт).

Определим освещенность для лампы ЛБ 40 со световым потоком Ф:

(6.1)

где Ф - световой поток, лм;

е - относительная освещенность, кд;

h - расстояние между источником излучения и освещаемой поверхностью, h = 0,8 м.

Вначале определим относительную освещенность:

(6.2)

где I_a - сила света, I_a = 1000 кд;

a - угол между нормалью рабочей поверхности и нормалью светового потока от источника излучения, a = 90°.

Таким образом, относительная освещенность равняется:

(кд) (6.3)

Теперь определим световой поток.

Согласно ГОСТ 2239-79 мы выяснили, что для люминисцентной лампы ЛБ 40 световой поток составляет 300 лм.

Таким образом, определяем освещенность для лампы ЛБ 40 со световым потоком в 300 лм:

(лк) (6.4)

Теперь сравниваем полученное значение с нормируемым. Согласно СНиП 11-4-79 освещенность для работников III разряда и а подразряда зрительных работ освещенность составляет 400 лк.

Так как полученное значение составляет 469 лк, а нормируемое - 400 лк, т. е. Ер. > Ен. 469 лк > 400 лк, то можем сделать следующий вывод: рассчитанная освещенность люминисцентной лампы ЛБ 40 для местного освещения полировального станка соответствует требованиям, указанным в СниП 11-4-79.

Выводы

На основании проведенного литературного обзора установлено, что изделие «Вал-шестерня» изготавливаются из среднеуглеродистых легированных сталей.

В результате анализа полученных литературных данных определили, что наиболее целесообразней изготавливать данное изделие из марок сталей типа 40Х с химико-термической обработкой -азотирование.

Проведенными расчетами было установлено, что наиболее экономически выгоднее применять для изготовления «Вала-шестерни» сталь 40Х с химико-термической обработкой -азотирование.

Азотирование позволяет увеличить срок службы в 2-3 раза.

На основании рассчитанного грузопотока разработана планировка участка по изготовлению «Вала-шестерни».

Литература

1. Решетов Д.Н. Детали машин: Учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов. - 4 -е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1989, - 496 с ил.

2. Богуславский Б.Л. Справочник металлиста - т. 8. - М.: Машиностроение, 1976. - 675с ил.

3. Дальский А.М. Технология конструкционных материалов. Учебник для вузов. М., Машиностроение, 1977, 664 с., с ил.

4. Казаков Н.Ф., Осокин А.М., Шишкова А. П. Технология металлов и других конструкционных материалов: Учебное пособие для студентов механических специальностей немашиностроительных вузов. М., «Металлургия», 1976. - 687 с. с ил.

5. Технология термической обработки стали. Учебник для вузов. Башнин Ю. А., Ушаков Б.К., Секей А.Г. М.: Металлургия, 1986. 424 с.

6. Вязников Н.Ф. Термист. - М., Металлургиздат, 1957. - 264 с ил.

7. Охрана труда в машиностроении. Под ред. Юдина Е.Я., Белова С.В. - М.: Машиностроение, 1983. - 431 с.

8. Иванов М.Н. Детали машин: Учебник для вузов. М., «Высш. школа», 1991. - 330 с.: ил.

9. Ерохин А.В., Самохин С.К. Механизация и автоматизация в термических цехах. Учебник для вузов. - М.: Машгиз,1953. - 478 с.: ил.

10. Корсаков В.С. Основы технологии машиностроения. Учебник для вузов. М., «Высш. школа», 1974, 336 с. с ил

11. Маталин А.А. Технология машиностроения: Учебник для машиностроительных вузов по специальности «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты », - Л.: Машиностроение, Ленингр. отд - ние, 1985. - 496 с., ил.

12. Гуляев А.П. Материаловедение. Учебник для вузов. М., «Металлургия», 1976. - 647 с с ил.

13. Гуляев А.П. Термическая обработка стали. - Машгиз,1953. - 384 с.: ил.

14. Никитин Л.И. «Охрана труда в лесном хозяйстве, лесной и деревообрабатывающей промышленности » М.: «Лесная промышленность» 1977. 368 с.

15. Зуев В.М. Термическая обработка металлов: Учеб. для сред. ПТУ. -3-е изд., перераб и доп. - М.: Высш. шк., 1986. - 288 с., ил.

16. Лахтин Ю.М. Материаловедение и термическая обработка. М., Металлургиздан, 1964. - с. 389

17. Долотов Г.П., Кондаков Е.А. Оборудование термических цехов и лабораторий испытания металлов: Учебное пособие для учащихся машиностроительных и металлургических техникумов. - М., Машиностроение, 1988. - 336 с.: ил.

18. Рустем С.Л. Оборудование и проектирование термических цехов. М., Машгиз, 1962.

19. Соколов В.М. Механизация и автоматизация в термических цехах. М. - Свердловск, машгиз, 1962.

20. Методические указания к лабораторной работе «Выбор материала и термическая обработка деталей типа шестерён» по курсу «Технология упрочнения сталей и сплавов», Сигова В.И., Сумы: Сум ГУ, 1988

21. Мельник Л.Г. ,Каринцева А.М. «Экономика предприятия». Конспект лекций: Учебное пособие: -Сумы: ИТД «Университетская книга», 2002,. - 400 с.

Размещено на allbest.ru

...