Модернізація швейної машини 1022-М

l12+l23<x3>l12+l23+l34; (3.51)

Р(x3)=Q1-RB+Q2=251,5-575,73+201,34=-122,89 H;

l12+l23+l34<x4>l12+l;

Р(x4)=Q1-RB+Q2+Q3=251,5-575,73+201,34+184,51=61,62 H;

Епюру згинальних моментів будуємо аналогічно до епюри поперечних сил з т.1, прийнявши ті самі біжучі координати.

0<x1>l12;

М(x1)=Q1x1;

М(l12)=Q1l1=251,5•0,02=5,07 H·м;

l12<x2>l12+l23;

М(x2)=Q1(x2+l1)-RB(x2-l1);

М(l12+l23)=Q1(l2+l1)-RBl2=251,5(0,045+0,02)-575,73•0,045 = -9,56 H·м;

l12+l23<x3>l12+l23+l34; (3.52)

M(x3)=Q1x3-RB(x3-l1)+Q2(x3-l1-l2);

M(l1+l2+l3)=Q1(l1+l2+l3)-RB(l2+l3)+Q2l3=251,5(0,02+0,045+0,03)- 575,73Ч

Ч(0,045+0,03)+201,34•0,03 = -13,25 H·м;

В результаті побудови епюри згинальних моментів, визначили небезпечний переріз в т.4, де Мmax=13,25 Н•м

Здійснюємо перевірку головного вала за напруженнями згину.

Момент опору при згинанні в небезпечному перерізі:

 (3.51)

де d=0,02 мм - діаметр головного вала, отриманий шляхом вимірювання.

Площа поперечного перерізу:

(3.52)

Напруження згину в цьому перерізі:

(3.53)

де Р4 - поперечна сила, яка діє в перерізі 4.

Визначаємо момент опору при крутінні:

(3.54)

Напруга кручення:

(3.55)

Для сталі 45 при і режимі роботи ІV допустиме значення загального коефіцієнту запасу за границею плинності [nпл]=2,4 ([5], табл.11.18).

Загальний коефіцієнт запасу міцності за границею плинності:

(3.56)

де - коефіцієнт запасу міцності за нормальним напруженням;

- коефіцієнт запасу міцності за нормальним напруженням;

(3.57)

Статична міцність вала забезпечена, оскільки ппл=10,67>[ппл]=7,4.

3.7 Проектний розрахунок та конструювання вала човника

Вал виготовляємо зі сталі 45, провівши термообробку загартування з наступним охолодженням у воді. Механічні характеристики матеріалу ([1], с.63):

умц=1200 МПа - границя міцності при розтягу;

упл=950 МПа - границя плинності при розтягу;

у-1=540 МПа - границя витривалості при згинанні;

ф-1=325 МПа - границя витривалості при крутінні;

Діаметр вихідного кінця вала:

(3.58)

де [у]=95 МПа - допустиме напруження для сталі 45 при загартуванні з охолодженням.

Приймаємо для розрахунків d=9 мм.

Діаметр наступного відрізка вала на якому встановлений кульковий підшипник становить:

(3.59)

де t=1,5 мм - висота сусіднього буртика вала ([21], табл.11.4).

Діаметр буртика для упору підшипника:

(3.60)

де r=0,5 мм - розмір фаски підшипника.

Приймаємо d2=14 мм.

Попередньо вибираємо для даного вала кульковий радіальний однорядний підшипник надлегкої серії типу 10000901 за ГОСТ 8338 з параметрами ([2], с.204):

dЧDЧB=12Ч24Ч6 мм; С=3390 Н; С0=1350 Н.

Перевіряємо підшипник за динамічною вантажністю.

На вал діє лише радіальне навантаження Fr, осьове - Fa?0

Оскільки

,

тоді для опор А, В:

x=1 - коефіцієнт радіального навантаження,

y=0 - коефіцієнт осьового навантаження ([21], табл.11.13),

v=1 -коефіцієнт обертання ([21], с.7).

Еквівалентне динамічне радіальне навантаження для опори А і В:

(3.61)

де - еквівалентне осьове навантаження в опорі А;

- еквівалентне осьове навантаження в опорі B;

КЕ=0,5 - коефіцієнт еквівалентності для ІV режиму роботи;

КБ=1,0..1,2 - коефіцієнт безпеки при легких поштовхах. Приймаємо КБ=1,1;

КТ=1,0 - температурний коефіцієнт при Т<100є C.

Розрахунки проводимо по опорі В, оскільки вона більше навантажена.

Довговічність роботи підшипника:

(3.62)

де lh=20000 год -довговічність роботи машини ([23], с.356).

Потрібна динамічна вантажність підшипника:

(3.63)

де р=3 - для кулькових підшипників.

Оскільки Спт=2648,94Н<С=3390Н, то вибраний підшипник задовольняє умови роботи машини.



Рис. 3.9. Схема човникового вала

Лінійні розміри вала визначаємо, врахувавши конструктивні особливості машини (рис.3.9):

l1=20 мм;

l2=1,5d2=18 мм;

l3=290 мм;

l4=B+B2=6+28=34 мм,

де В2=28 мм - ширина шківа.

Визначаємо реакції в опорах і будуємо епюри поперечних сил та згинальних моментів.

Для побудови епюр приведемо розрахункову схему вала з позначенням сил і реакцій в опорах:

Q2=201,34 Н - зусилля від ведучого шківа зубчато-пасової передачі приводу човника;

РТ?0 Н - технологічне зусилля човника;

RA, RB - реакції в опорах, які визначаються з рівнянь моментів відносно т. А, В.



(3.64)

Побудову епюри поперечних сил починають з точки 1. На відрізку 1-2 приймаємо біжучу координату x1 (рис.3.10):

0<x1>l12;

Р(x1)=Q2=201,34 H;

Аналогічно для відрізка 2-3.

l12<x2>l12+l23;

Р(x2)=Q2-RB=201,34-209,67= -8,33 H;

Епюру згинальних моментів будуємо аналогічно до епюри поперечних сил з т.1, прийнявши ті самі біжучі координати.

0<x1>l12;

М(x1)=Q2x1;

М(l12)=Q2l2=251,5•0,012=2,42 H·м; (3.65)

l12<x2>l12+l23;

М(x2)=Q1(x2+l1)-RB(x2-l1);

М(l12+l23)=Q1(l2+l3)-RBl3=201,34(0,012+0,29)-209,67•0,29=0 H·м;

В результаті побудови епюри згинальних моментів, визначили небезпечний переріз в т.2, де Мmax=2,42 Н•м.

Проводимо розрахунок вала на жорсткість.

Діаметр вала між опорами d0=14 мм.

Момент інерції перерізу:

(3.66)

Прогин вала в т.В:

(3.67)

де Е=2,1·105 МПа - модуль пружності матеріалу,

l=l3/2=145 мм

Кут повороту вала у підшипнику:

(3.68)

[y]=(0,0002..0,0003)l3=0,058..0,087 мм;

[и]=0,005 рад.

Жорсткість вала забезпечена, оскільки

yr=0,021мм<[y]=0,06 мм; (3.69)

иr=4,92·10-5рад<[и]=0,005 рад.

Допустимі прогин та кут закручування вала для кулькових однорядних підшипників:

Момент опору при згинанні в небезпечному перерізі:

(3.70)

де d1=0,012 мм - діаметр головного вала, отриманий шляхом вимірювання.

Площа поперечного перерізу:

(3.71)

Напруження згину в цьому перерізі:

(3.72)

де Р2 - поперечна сила, яка діє в перерізі 2.

Визначаємо момент опору при крутінні:

(3.73)

Напруга кручення:

(3.74)



Рис. 3.10. Розрахункова схема човникового вала

Здійснюємо перевірку човникового вала за напруженнями згину.

Для сталі 45 при і режимі роботи ІV допустиме значення загального коефіцієнту запасу за границею плинності [nпл]=2,4 ([21], табл.11.18).

Загальний коефіцієнт запасу міцності за границею плинності:

(3.75)

де - коефіцієнт запасу міцності за нормальним напруженням;

- коефіцієнт запасу міцності за нормальним напруженням;

.

Статична міцність вала забезпечена, оскільки ппл=24,94>[ппл]=7,4.

3.8 Проектний розрахунок та конструювання розподільчого вала

Враховуючи прогини човникового вала, з метою забезпечення необхідного зазору між човниковим і розподільчим валом задаємось внутрішнім діаметром розподільчого вала d1=15 мм. Знаходимо момент опору розподільчого вала:

(3.76)

де [у]=85 МПа - допустиме номінальне напруження ([23], с.324).

З іншого боку момент опору через внутрішній діаметр вала d1 записується:

(3.77)

де - відношення внутрішнього діаметра вала до зовнішнього.

З (3.76) отримаємо:

(3.78)

Вал виготовляємо зі сталі 45, провівши термообробку нормалізацію. Механічні характеристики матеріалу ([1], с.63):

умц=610 МПа - границя міцності при розтягу;

упл=360 МПа - границя плинності при розтягу;

у-1=275 МПа - границя витривалості при згинанні;

ф-1=165 МПа - границя витривалості при крутінні;

Діаметр вихідного кінця вала:

(3.79)

Приймаємо для розрахунків d=20 мм.

Діаметр буртика для упору підшипника:

(3.80)

де r=0,5 мм - розмір фаски підшипника.

Приймаємо d2=22 мм.

Попередньо вибираємо для даного вала кульковий радіальний однорядний підшипник надлегкої серії типу 10000904 за ГОСТ 8338 з параметрами ([2], с.204):

dЧDЧB=20Ч37Ч9 мм; С=6550 Н; С0=3040 Н.

Перевіряємо підшипник за динамічною вантажністю.

На вал діє лише радіальне навантаження Fr, осьове - Fa?0

Оскільки , тоді для опор А, В:

x=1 - коефіцієнт радіального навантаження,

y=0 - коефіцієнт осьового навантаження ([21], табл.11.13),

v=1 -коефіцієнт обертання ([21], с.7).

Еквівалентне динамічне радіальне навантаження для опори А і В:

(3.81)

де - еквівалентне осьове навантаження в опорі А;

- еквівалентне осьове навантаження в опорі B;

КЕ=0,5 - коефіцієнт еквівалентності для ІV режиму роботи;

КБ=1,0..1,2 - коефіцієнт безпеки при легких поштовхах. Приймаємо КБ=1,1;

КТ=1,0 - температурний коефіцієнт при Т<100є C.

Розрахунки проводимо по опорі В, оскільки вона більше навантажена.

Довговічність роботи підшипника:

(3.82)

де lh=20000 год -довговічність роботи машини ([23], с.356).

Потрібна динамічна вантажність підшипника:

(3.83)

де р=3 - для кулькових підшипників.

Оскільки Спт=1998,45Н<С=6550Н, то вибраний підшипник задовольняє умови роботи машини.



Рис.3.11. Схема розподільчого вала

Лінійні розміри вала визначаємо, врахувавши конструктивні особливості машини (рис.3.11):

l1=40 мм;

l2=250 мм;

l3=30 мм;

Визначаємо реакції в опорах і будуємо епюри поперечних сил та згинальних моментів.

Для побудови епюр приведемо розрахункову схему вала з позначенням сил і реакцій в опорах:

Q3=184,51 Н - зусилля від ведучого шківа зубчато-пасової передачі приводу механізму транспортування матеріалу;

РТ?0 Н - технологічне зусилля механізму транспортування;

RA, RB - реакції в опорах, які визначаються з рівнянь моментів відносно т. А, В.

(3.84)

Побудову епюри поперечних сил та згинальних моментів проводимо аналогічно до вала човника.

В результаті побудови епюри згинальних моментів, визначили небезпечний переріз в т.2, де Мmax=2,4Н•м

Проводимо розрахунок вала на жорсткість.

Діаметр вала між опорами d0=22 мм.

Момент інерції перерізу:

(3.85)

Прогин вала в т.В:

(3.86)

де Е=2,1·105 МПа - модуль пружності матеріалу,

l=l2/2=125 мм

Кут повороту вала у підшипнику:

(3.87)

Допустимі прогин та кут закручування вала для кулькових однорядних підшипників:

[y]=(0,0002..0,0003)l2=0,05..0,075 мм;

[и]=0,005 рад.

Жорсткість вала забезпечена, оскільки

yr=0,011 мм <[y]=0,06 мм;

иr=3,05·10-5 рад <[и]=0,005 рад.

Рис.3.12. Розрахункова схема розподільчого вала

Здійснюємо перевірку розподільчого вала за напруженнями згину.

Момент опору при згинанні в небезпечному перерізі:

(3.87)

Площа поперечного перерізу:

(3.88)

Напруження згину в цьому перерізі:

(3.89)

де Р2 - поперечна сила, яка діє в перерізі 2.

Визначаємо момент опору при крутінні:

(3.90)

Напруга кручення:

(3.91)

Для сталі 45 при і режимі роботи ІV допустиме значення загального коефіцієнту запасу за границею плинності [nпл]=1,9 ([5], табл.11.18).

Загальний коефіцієнт запасу міцності за границею плинності:

(3.92)

де - коефіцієнт запасу міцності за нормальним напруженням;

- коефіцієнт запасу міцності за нормальним напруженням;

.

Статична міцність вала забезпечена, оскільки ппл=29,14>[ппл]=10,52.

Розділ 4. Економічна частина

4.1 Обґрунтування значимості використання модернізованої швейної машини 1022-МТ кл.

При модернізації швейної машини окрім розробки технічної, конструкторської документації, проведення розрахунків основних параметрів машини та перевірок визначальних критеріїв потрібно провести економічний аналіз об'єкта. Саме він показує доцільність інноваційних процесів. Для підприємств швейної промисловості дана розробка буде технічною інновацією, яка має досить вагомий вплив на продуктивність роботи підприємства. Масове запровадження модернізованої техніки викличе необхідність змін у соціальній, економічній та організаційній діяльності підприємства.

Комплексний аналіз включає розгляд технічної, організаційної, економічної і соціальної раціональності використання засобів і способів, що використовувались при проектуванні обладнання. Аналіз технічної доцільності містить встановлення можливості виготовлення продукції і виконання робіт у повній відповідності з технічними вимогами; виявлення переваг і недоліків розглянутих варіантів з точки зору відповідності їх прогресивним тенденціям розвитку в галузі легкої промисловості. Він включає виявлення відповідних переваг при експлуатації машин підвищеної якості.

Технічну доцільність модернізації машини визначають на основі розрахунку і порівняння технічних показників, що характеризують експлуатаційні властивості і якість засобів. Технічні показники виражають в натуральних одиницях окремі конструктивні, технологічні і експлуатаційні параметри та властивості продукції, а також засоби та способи їх виготовлення.

Аналіз технічних, організаційних соціальних та інших засобів виявляє порівняльну ефективність варіантів і засобів. В окремих випадках такі показники дозволяють безпосередньо оцінити ефективність варіантів виробництва продукції. Це можливо, коли використання дано обладнання на діючому підприємстві викликає покращення одного або декількох показників при незмінності інших.

Об'єктивно узагальнюючу характеристику переваг і недоліків технічного, організаційного і соціального порядку дає тільки економічний аналіз доцільності порівнюваних способів ті засобів, який полягає у встановленні їх переваг та недоліків в області економії суспільної праці. Він зводиться до визначення виробничих ресурсів, що затрачуються по варіантам економічного ефекту, одержаного в результаті використання того чи іншого варіанту і економічної ефективності додаткових капітальних вкладень.

4.2 Розрахунок економічної ефективності впровадження

Сумарний економічний ефект від використання модернізованої швейної машини на підприємстві визначаємо за формулою:

(4.1)

де Ц1 - вартість обладнання базового варіанту, грн.

Приймаємо для машини 1022-М кл. Ц1=1800 грн.;

Ц2 - вартість модернізованого обладнання, грн.

Для машини 1022-МТ кл. Ц2=2100 грн.;

Р1, Р2 - частка амортизаційних витрат від балансової вартості базового і нового варіанту на його повне відновлення. Для нового варіанту приймаємо Р1 = 0,25, а для базового - Р2=0,25.

Ен=0,15 - нормативний коефіцієнт ефективності;

U1,U2 - річні експлуатаційні витрати підприємства при використанні базової та модернізованої машини, без амортизаційних на повне відновлення обох варіантів, грн.;

К'1, К'2 - супутні капітальні вкладення при використанні обладнання (без його вартості), грн.;

коефіцієнт врахування зміни терміну служби модернізованого обладнання в порівнянні з базовим;

На етапі проектування і запровадження виробництва обладнання визначаємо термін окупності капітальних вкладень:

(4.2)

де К1, К2 - відповідно капітальні вкладення підприємства при використанні базового і модернізованого обладнання, розраховані на річний випуск продукції, що здійснюється на обладнані, грн..;

С1, С2 - відповідно собівартість виготовлення при використанні модернізованого та базового обладнання, розрахована на річний випуск продукції, грн.

Капітальні витрати і собівартість виготовлення на одиницю модернізованого та еквівалентну кількість одиниць базового обладнання:

(4.3)

де Ua - річні амортизаційні витрати від вартості обладнання на його повне відновлення (без витрат на доставку і установку), грн.:

(4.4)

Для базового і модернізованого варіанту відповідно:

Кількість швейних машин в цеху при оснащенні базовим обладнанням Рс1=15 шт, модернізованим - Рс1=12 шт.

Кількість механіків необхідних для налагодження обладнання визначаємо по формулі:

(4.5)

де кзм - число змін роботи. На даному підприємстві приймаємо кзм=1.

кз=1,2 - коефіцієнт, що враховує збільшення фонду часу роботи обладнання;

f - число машин, які обслуговує механік за зміну. Приймаємо f1=10, f2=10.

Приймаємо Рн1=2 і Рн2=2.

Супутні капітальні вкладення є сумою одночасних затрат підприємства на основні і оборотні фонди (без вартості самої техніки):

(4.6)

де Км - витрати на доставку і встановлення обладнання, грн.:

(4.7)

де б - коефіцієнт, що враховує витрати на доставку і встановлення обладнання. Для швейних машин б=1,1.

Вартість приміщення, що займає обладнання:

(4.8)

де Цзд - вартість 1 м2 площі швейного цеху, грн. Приймаємо Цзд=30 грн.

S - площа, яку займає одиниця обладнання по габаритним розмірам, м2. Для модернізованого і базового обладнання S1=S2=0,7 м2.

Sд - площа, яку займають виносні допоміжні пристрої (приймаємо 40-45% від основної), м2. Для двох видів обладнання Sд1=Sд2=0,7·0,45=0,32 м2.

г=8 - коефіцієнт, що враховує додаткову площу,

Рп - для базової машини , а для модернізованої Рп=1.

Звідси,

Вартість службово-допоміжних приміщень:

(4.9)

де Цсл - вартість 1 м2 площі службово-допоміжних приміщень, грн. Приймаємо Цс =50 грн;

Sб - площа службово-допоміжних приміщень, що припадає на одного працівника, м2. Sб=5 м2;

Рр - кількість швачок.

Тоді супутні капітальні вкладення визначаємо за формулою (4.6):

Капітальні витрати згідно формули (4.3):

Річні експлуатаційні витрати підприємства є сумою змінних прямих витрат і витрат на утримання та експлуатацію обладнання:

(4.10)

де Uз - річна заробітна плата працівників (з усіма нарахуваннями) в розрахунку на одиницю обладнання, грн.:

(4.11)

де Нр, Нн - середньорічна заробітна плата швачки і механіка з усіма нарахуваннями, грн.:

Згідно (4.11) отримаємо:

Річні витрати на амортизацію та утримання приміщень:

(4.12)

де Нпл - вартість амортизації та утримання 1 м2 площі швейного цеху, грн. Для швейних машин Нпл=80 грн.

Річні витрати на амортизацію та утримання службово-допоміжних приміщень:

 (4.13)

Річні амортизаційні витрати на повне відновлення обладнання від витрат на доставку та установку:

(4.14)

Річні витрати на ремонт (включаючи капітальний) і технічне обслуговування обладнання, грн.:

(4.15)

де Нм, Не - річні витрати на одиницю ремонтопридатності механічної та електричної частини в залежності від тривалості ремонтного циклу, грн.:

RM, Re - ремонтопридатність електричної та механічної частин:

м =1 - коефіцієнт, що враховує клас точності обладнання.

Отже, виходячи з формули (4.15) отримаємо:

Витрати на силову електроенергію, споживану обладнанням за рік роботи:

(4.16)

де Се=0,18 грн - вартість одного кВт/год електроенергії;

N - встановлена потужність електродвигуна, кВТ:

Кам=0,75 - коефіцієнт, що враховує використання електродвигуна по потужності;

Кав - коефіцієнт, що враховує використання електродвигуна по часу:

І =1,05 - коефіцієнт, що враховує оброблювальний матеріал;

Фоб =1840 год. - ефективний річний фонд часу роботи обладнання;

з = 0,89 - коефіцієнт корисної дії двигуна.



Експлуатаційні витрати підприємства, згідно формули (4.10):

Виходячи з формули, (4.3):

Термін окупності капітальних вкладень визначаємо за формулою (4.2):

Економічна ефективність варіантів дослідження:

(4.17)

Сумарний економічний ефект від використання модернізованого обладнання:



Результати розрахунку витрат підприємства наведені в таблиці 4.1:

Таблиця 4.1

Капітальні витрати підприємства

Стаття витрат	Модернізований варіант, грн	Базовий варіант, грн	Різниця, грн
1	2	3	4
1. Капітальні вкладення підприємства	5596,47	6130,53	-534,06
1.1 Вартість обладнання	2100	1800	300
1.2 Супутні капітальні вкладення:	3496,47	4330,53	-834,06
· Витрати на доставку і встановлення	210	180	30
· Вартість виробничих приміщень	244,8	367,2	-122,4
· Вартість службово-допоміжних приміщень	3041,67	3783,33	-741,66
1	2	3	4
2. Амортизаційні витрати на повне відновлення обладнання	525	450	75
3. Річні експлуатаційні витрати підприємства:	105504,28	131327,66	-25823,38
· Заробітна плата	99716,67	124053,33	-24336,66
· Витрати на амортизацію і утримання виробничих приміщень	408	510	-102
· Витрати на амортизацію і утримання службово-допоміжних приміщень	4866,67	6053,33	-1186,66
· Річні амортизаційні витрати на доставку і встановлення обладнання	52,5	45	7,5
· Витрати на ремонт	359,6	569,5	-209,9
· Витрати на електроенергію	100,84	96,5	4,34
4. Приведені витрати	106868,75	132697,23	-25828,48

4.3 Порівняння техніко-економічних показників

Для оцінювання ефективності модернізації та впровадження у виробництво швейної машини 1022-МТ кл. потрібно провести порівняння техніко-економічних показників, яке наведене в таблиці 4.2:

Таблиця 4.2

Техніко-економічні показники

Показники	Од. виміру	Модернізована машина	Базова машина
1. Оптова ціна швейної машини	грн.	2100	1800
2. Кількість машин	шт.	12	15
3. Ріст продуктивності праці	%	25	-
4. Капітальні вкладення підприємства	грн.	5596,47	6130,53
5. Приведені затрати	грн.	106868,75	132697,23
6. Умовно річна економія	грн.	25828,48
7. Економічний ефект від виробництва і використання модернізованого обладнання	грн.	64571,22

Висновки: в результаті модернізації і використання у виробничому процесі швейної машини 1022-МТ кл. на підприємстві зростає продуктивність праці, зменшується кількість одиниць обладнання, яке необхідне для випуску річного об'єму продукції, при порівнянні з діючими базовими машинами. Виходячи з цього, скорочується кількість працівників задіяних у даному технологічному процесі, а вивільнених можна залучити до виробництва нового асортименту продукції. Крім того доведеться раціональніше розмістити обладнання у швейному цеху, оскільки після запровадження модернізованого обладнання збільшиться вільна площа. Провівши розрахунки ряду економічних показників, можна зробити висновок про доцільність модернізації даного виду обладнання, оскільки сумарний економічний ефект становить 64571,22 грн.

Розділ 5. Охорона праці та навколишнього середовища

5.1 Аналіз об'єкта модернізації та виробництва для якого він призначений з точки зору безпеки праці та охорони навколишнього середовища

В швейному виробництві на здоров'я працюючих впливає ряд небезпечних та шкідливих факторів, таких як підвищений вміст пилу в повітрі, недостатня освітленість робочої зони, рівень шуму, дія електричного струму та рухомих частин механізмів і машин на працівника.

· Освітлення виробничого приміщення

Правильно спроектоване і виконане освітлення забезпечує можливість нормальної діяльності працівників. Збереження зору людини, стану його центральної нервової системи і безпеки на виробництві в значній мірі залежать від умов освітлення. Даний фактор впливає на продуктивність праці і якість виготовленої продукції.

На підприємствах швейної промисловості використовують комбіноване освітлення. В спектрі природного світла, на відміну від штучного, більше ультрафіолетових променів необхідних для людини. Для природного освітлення характерне високе розсіювання світла, що найкраще сприймається при зорових умовах праці.

· Вплив шуму на організм людини

За даними досліджень продуктивність праці в шумних умовах може знижуватись до 60%.

Шум при рівні 50-60 дБА створює значні навантаження на нервову систему людини, створюючи психологічну дію. При підвищенні рівня до 70 дБА і більше шум може викликати видимі зміни в організмі.

При тривалій роботі в шумових умовах перш за все уражається нервова, серцево-судинна системи та органи травлення працівників. Впливаючи на кору головного мозку, шум викликає подразнюючу дію, прискорює втомлюваність, послаблює увагу, сповільняє психічні реакції.

Вплив даного фактора на організм людини індивідуальний, ступінь шкідливості залежить від того наскільки він відрізняється від звичного рівня, часу дії та величини.

На розглянутому підприємстві джерелом шуму є електродвигуни, встановлені на швейних машинах, тертя спряжених і рухомих металевих деталей.

В цеху рівень шуму становить 100 дБА, що перевищує нормоване значення на 8 дБА.

· Виробничий пил

Виробничий пил досить розповсюджений і являється шкідливим виробничим фактором в швейному виробництві. Шкідливість виробничого пилу обумовлена його здатністю викликати професійні захворювання легень, в першу чергу пневмоконіози. Але слід зазначити, що вплив шкідливих речовин на організм людини відбувається в тому випадку, коли їхня кількість в повітрі перевищує граничну для кожної речовини концентрацію.

Пил, що утворюється при проведенні технологічних операцій називають основним або первинним. Крім того в умовах виробництва виникає вторинний пил під час прибирання чи русі людей.

Дія шкідливих речовин в умовах підвищених температур посилюється, оскільки судини розширюються, посилюється потовиділення, пришвидшується дихання, що прискорює потрапляння шкідливих речовин в організм працівників.

В даному випадку ГДК не перевищує 1,1 мг/м3.

· Дія електричного струму на людину

Оскільки підприємства швейної галузі як основне джерело енергії використовують електричний, то його дія в окремих випадках може спричиняти негативний вплив на працівників. Проходячи через організм, електричний струм викликає термічну, електролітичну, біологічну дію.

Термічний вплив виражається опіками окремих ділянок тіла, нагріванні судин, нервів та інших тканин. Електролітична дія проявляється у розкладанні крові та інших органічних рідин, що викликає зміну їх фізико-хімічного складу. Біологічна дія викликає подразнення та збудження живих тканин організму (некеровані скорочення м'язів), а також порушення внутрішніх біоелектричних процесів, які пов'язані з життєвими функціями організму.

Залежно від виду впливу електричного струму розрізняють місцеві та загальні електротравми.

Місцеві електротравми - це чітко виражені місцеві пошкодження тканин організму, викликані дією електричного струму. Їх поділяють на: електричні опіки, електричні знаки, металізацію шкіри, механічні пошкодження та електрофтальмію.

Загальні електротравми (електричний удар) - це збудження живих тканин організму при проходженні через нього електричного струму, супроводжене судорожним скороченням м'язів. Розрізняють чотири ступені ударів: I - судоржне скорочення м'язів без втрати свідомості; II - судоржне скорочення м'язів з втратою свідомості; III - втрата свідомості і порушенні серцевої діяльності або дихання; IV - клінічна смерть.

Кінцевий результат дії струму залежить від значення та тривалості протікання через тіло, частоти струму та індивідуальне сприйняття людини. Електричний опір тіла і прикладена до нього напруга також впливають на силу ураження, визначаючи значення сили струму, який проходить через організм.

Значення сили струму є головним фактором впливу: чим більший струм, тим небезпечніша дія. Людина відчуває протікаючий через тіло струм промислової частоти (50 Гц) відносно малого значення: 0,6-1,5 мА. Цей струм називають пороговим відчутним струмом.

Струм 10-15 мА (при 50 Гц) викликає сильні і больові судоми м'язів рук, які людина не може перебороти. Це пороговий невідпускаючий струм.

При 25-50 мА дія струму поширюється на м'язи грудної клітки, що приводить до ускладнення дихання або навіть його зупинки.

При 100 мА струм безпосередньо впливає на серцеві м'язи і викликає фібриляцію (зупинку) серця. Такий струм називають фібриляційним.

Найнебезпечнішим є змінний струм частотою 20-100 Гц. При частоті менше 20 Гц або більше 100 Гц небезпека ураження струмом помітно знижується ([19]).

Індивідуальні властивості людини - стан здоров'я, підготовка до роботи на електроустановці та інші фактори впливають на силу ураження.

Випадки ураження можливі лише при замиканні електричного ланцюга через тіло людини або при доторканні людини не менше, ніж до двох точок між якими існує напруга. Небезпека доторкання залежить від: схеми включення людини в ланцюг, напруження в мережі, її схеми, режиму нейтралі, ступеня ізоляції струмопровідних частин від землі.

Обладнання в швейному цеху працює в трифазовій електричній мережі з глухозаземленою нейтраллю під напругою 220 В і частотою 50 Гц.

Аналіз нещасних випадків в легкій промисловості, які супроводжуються тимчасовою втратою працездатності потерпілими, свідчить, що кількість травм, викликаних дією електрики, порівняно невелика і складає 0,5-1% від загальної кількості травмованих. Проте, у загальній кількості нещасних випадків зі смертельним наслідком його рівень становить 20-36%, що більше, ніж внаслідок дії інших факторів. Причому 80% смертельних електротравм відбувається в електроустановках напругою до 1000 В.

5.2 Заходи спрямовані на приведення виявлених небезпечних та шкідливих виробничих факторів до нормативних вимог

Існуюче на підприємстві природне освітлення є боковим одностороннім. Воно надходить через вікна у зовнішніх стінах. Проте, за лабораторними дослідженнями коефіцієнт природного освітлення КПО<5% і не відповідає нормативним значенням, що визначаються "Будівельними нормами та правилами" (СНиП ІІ-4-79), а тому для досягнення необхідної освітленості на робочих місцях слід оптимізувати штучне освітлення з використанням люмінесцентних ламп. Систему освітлення цеху проектуємо локалізовано, щоб врахувати розподілення світлового потоку безпосередньо по робочих місцях.

Освітленість цеху повинна становити не менше 750 Лк ([19], с.121).

В швейних приміщеннях доцільним буде застосування світильників марки ЛСП або ЛОУ. В них встановлено дві люмінесцентні лампи, що дає можливість зменшити пульсацію сумарного світлового потоку і уникнути стробоскопічного ефекту.

Світильники розміщуємо у верхній зоні цеху на висоті 3 м від підлоги.

Допустимий коефіцієнт пульсації не повинен перевищувати 15% ([19]).

Для захисту від шуму в цехах підприємства застосовують ряд заходів.

Найбільш дієвий з них - боротьба з шумом в джерелі його виникнення (створення малошумних механічних передач, вентиляторів, зменшення тертя в підшипниках).

Ефективною являється і акустична обробка приміщень цехів. Вона передбачає покриття стелі та внутрішньої поверхні стін звукопоглинаючими матеріалами. Внаслідок цього знижується інтенсивність відбитих звукових хвиль. Додатково до стелі можна підвісити звукопоглинальні щити. Враховуючи, що висота приміщень цехів на даному підприємстві не перевищує 6 м , цей метод дозволить знизити шуми до нормрваного значення - 92 дБА ([16], с.164).

Для очищення повітря та створення оптимальних мікрокліматичних умов у приміщенні рекомендовано організувати загальнообмінну припливно-витяжну вентиляцію.

При реконструкції даної системи слід звернути увагу на винесення шумового обладнання (вентилятора) в окреме приміщення (горище).

Для контролю концентрації шкідливих речовин в повітрі виробничих приміщень та робочих зон використовують лабораторний метод, що полягає у відборі проб повітря робочої зони і проведення фізико-хімічного аналізу;

Запиленість повітря на даному підприємстві визначається ваговим, методом. Вимірювання та контроль проводять щомісячно.

Для захисту від шкідливої дії речовин в швейному виробництві потрібно застосовувати наступні заходи та засоби:

- удосконалення технологічного процесу та устаткування (застосування замкнутих технологічних циклів, неперервних технологічних процесів);

- герметизацію виробничого устаткування;

- нормальне функціонування систем опалення, загальнообмінної вентиляції;

- попередні та періодичні медичні огляди працівників, дотримання правил особистої гігієни;

- контроль за вмістом шкідливих речовин в повітрі робочої зони.

В даному дипломному проекті рекомендується провести удосконалення технологічного процесу, внаслідок модернізації швейної машини 1022-М кл.

Основні технічні засоби, які впроваджують в швейному виробництві для безпечної експлуатації електрообладнання.

Захисне заземлення - це навмисне електричне з'єднання із землею або з її еквівалентом металевих неструмоведучих частин, котрі можуть опинитися під напругою. Призначення захисного заземлення - усунення небезпеки ураження людей електричним струмом при появі напруги на конструктивних частинах електрообладнання, тобто при замиканні на корпус швейної машини або праски.

Область його застосування трифазні трипровідні мережі напругою до 1000 В з будь-яким режимом нейтралі, що практично підходить для умов даного виробництва. Отже, для безпечної експлуатації електрообладнання пропонується організувати виносне заземлення.

Для штучних заземлювачів слід застосовувати вертикальні та горизонтальні електроди. В якості вертикальних використовують сталеві труби, діаметром 30-50 мм або сталеві кутники (від 40Ч40 мм до 60Ч60 мм) довжиною 2,5-3 м. Можливе використання сталевих прутів діаметром 10-12 мм. Для з'єднання вертикальних електродів використовують стрічкову сталь перетином не менше 4Ч12 мм або сталь круглого перерізу діаметром не менше 6 мм ([16], с.282).

Під час експлуатації і обслуговування електроустановок доцільно використовувати ізолювальні електрозахисті засоби (гумові килимки, доріжки, підставки).

Важливу роль слід приділяти організації безпечної експлуатації електроустановок, яка передбачена такими нормативними актами, як "Правила технічної експлуатації електроустановок споживачів" та "Правила безпечної експлуатації електроустановок споживачів".

Ремонтно-обслуговуючі роботи в діючих електроустановках з врахуванням заходів безпеки поділяються на: виконувані зі зняттям напруги та без зняття напруги на струмоведучих частинах і поблизу них; без зняття напруги на віддалі від струмоведучих частин, котрі знаходяться під напругою. При цьому слід виконувати такі організаційні заходи:

- оформлення роботи по наряду-допуску, розпорядженню або за переліком робіт, виконуваних в порядку поточної експлуатації;

- допуск до роботи;

- нагляд під час роботи;

- оформлення перерви під час роботи;

- переведення на інше місце роботи.

Всі роботи в електроустановках, де немає потреби оформляти наряд-допуск повинні виконуватись:

- за розпорядженням осіб уповноважених на них; з оформленням в оперативному журналі;

- в порядку поточної експлуатації з подальшим записом в оперативному журналі.

Під час виконання ремонтних робіт зі зняттям напруги необхідно виконувати наступні заходи:

- вимкнути необхідну комунікаційну апаратуру та забезпечити унеможливлення подачі напруги до місця роботи внаслідок помилкового або добровільного її вмикання;

- вивішувати на приводах ручного та ключах дистанційного керування комунікаційної апаратури (автоматах, рубильниках, вимикачах) заборонні плакати;

- вивісити попереджувальні та приписувальні плакати; встановити огородження, при необхідності, на робочі місця, які залишились під напругою.

Важливим заходом є підготовка обслуговуючого персоналу, який насамперед полягає в навчанні та перевірці знань з електробезпеки (не рідше одного разу в рік) всіх категорій (починаючи із відповідального по підприємству за електрогосподарство (енергетика) до електрика з ІІ і вище групою допуску; проведенні інструктажів з не електротехнічним персоналом (не рідше одного разу в 6 місяців) із відповідною реєстрацією в журналі інструктажів з питань охорони праці.

При виконанні вище перерахованих засобів і заходів на даному підприємстві будуть створені безпечні умови праці.

5.3 Заходи щодо охорони навколишнього середовища

Оскільки викиди пилу від швейного виробництва є незначними, то спеціальних заходів щодо захисту навколишнього середовища в дипломному проекті не передбачаємо.

5.4 Розрахунок штучного та природного освітлення

Розрахунок штучного освітлення в робочій зоні приміщення проводиться одним із існуючих методів - використання світлового потоку. Методика розрахунку взята із ([16]). Цех швейного виробництва оснащений освітлювальною арматурою, яка забезпечує нормативні значення освітлення, що відповідають вимогам СНиП 11-4-79.

Розрахунок загального рівномірного освітлення по горизонтальній робочій поверхні визначаємо за формулою:

, (5.1)

де Nв - кількість світильників, шт;

Еn =300 - нормоване мінімальне освітлення, Лк;

Фл =1640 - світловий потік однієї лампи, Лм;

S =50 - площа освітлювального приміщення, м2;

К3 =1,3…1,8 - коефіцієнт запасу, що враховує зниження освітленості в результаті забруднення та старіння ламп. Для розрахунку приймаємо К3 =1,5;

Zn =1,1…1,15 - коефіцієнт мінімального освітлення. Приймаємо Zn =1,13;

Кл =2 - кількість ламп в світильнику, шт;

? - коефіцієнт використання світлового потоку ламп.

Для визначення ? обчислюємо індекс приміщення за формулою:

, (5.2)

де h - висота підвішування світильників, м;

b і l - ширина і довжина приміщення, м;



Приймаємо ? = 49 ([19], с.128).

Для освітлення виробничого приміщення приймаємо люмінесцентні лампи типу ЛД30. Тоді за формулою (5.1) визначаємо кількість світильників у швейному цеху:

Отримані результати розрахунку:

- тип джерела світла люмінесцентна лампа;

- потужність лампи, Вт 30;

- марка світильника ЛСП-01;

- кількість світильників, шт. 16;

- висота підвішування, м 3,0.

Рівномірність освітлення у виробничому приміщенні досягається при умові того, що світильники підвішені на висоті 3,0 м від підлоги, а відстань між їх центрами становить 2,5-2,8 м

Оскільки в цеху запропонований комбінований вид освітлення, то необхідно провести розрахунок природного освітлення.

Площа вікон проектованого приміщення обчислюється за формулою:

(5.5)

де е - коефіцієнт природного освітлення;

ф - коефіцієнт, що враховує втрати світла від забруднення вікон.

5.5 Пожежна безпека

Згідно діючого законодавства керівнику підприємства необхідно виконати ряд організаційно-технічних заходів направлених на створення пожежобезпечних умов у всіх структурних підрозділах підприємства. Основними з них є:

– розробка і затвердження положень, інструкцій, інших нормативних актів, що діють в межах підприємства, а також здійснення постійного контролю за їх дотриманням;

– забезпечення дотримання протипожежних вимог, стандартів, норм, правил, а також виконання вимог приписів органів державного пожежного нагляду;

– утримання у справному стані засобів протипожежного захисту і зв'язку, пожежну техніку, обладнання та інвентар;

– здійснення заходів щодо впровадження автоматичних засобів виявлення та гасіння пожеж.

Загальновідомі наслідки пожеж. На основі статистичних даних основними причинами виникнення пожеж на виробництві є:

– незадовільний стан електротехнічних пристроїв та порушення правил їх монтажу та експлуатації;

– порушення режимів технологічних процесів;

– несправність опалювальних приладів та порушення правил їх експлуатації;

– невиконання вимог нормативних документів з питань охорони праці.

Пожежі через виникнення коротких замикань, перевантаження електродвигунів, освітлювальних та силових мереж внаслідок великих місцевих опорів, роботу несправних або залишених без нагляду електронагрівальних приладів складають більше 25% випадків.

Для запобігання пожежі від великих перехідних опорів мідні проводи та кабелі з'єднують скручування жил, а потім спаюють їх оловом без застосування кислоти. Алюмінієві кабелі з'єднують гільзами. В якості профілактичного необхідно застосовувати такий захід, як щорічні лабораторні випробування електропроводки на опір ізоляції, а заземлюючий пристрій на опір розтікання струму.

Необхідно передбачити систему евакуації працюючих на випадок виникнення пожежі. При цьому потрібно дотримуватись таких основних принципів:

– евакуаційні виходи в приміщенні повинні розташовуватись зосереджено;

– число евакуаційних виходів повинне бути не менше двох;

– двері на шляхах евакуації повинні відчинятися в напрямку виходу з приміщень (будівель). Допускається влаштування дверей з відчиненням всередину приміщень в разі одночасного перебування в ньому не більше 15 чоловік;

– мінімальна ширина шляхів евакуації - не менше 1 м, дверей - 0,8 м;

Важливим елементом пожежної безпеки є наявність і справність засобів гасіння. Виробничі приміщення повинні мати зовнішнє і внутрішнє протипожежне водопостачання. Необхідний тиск води створюється стаціонарними пожежними насосами, які забезпечують подання компактних струменів на висоту не менше 10 м.

Для підприємств легкої промисловості більш доцільним буде застосування внутрішнього водопостачання, яке здійснюється пожежними кранами на висоті 1,35 м від підлоги всередині приміщень біля виходів, у коридорах, на сходових клітинах. Кожний пожежний кран споряджається прогумованим рукавом та пожежним стволом. Довжина рукава - 10-20 м. продуктивність кожного крана повинна бути не меншою, ніж 2,5 л/с.

Із усього різноманіття існуючих вогнегасників в умовах швейного виробництва найбільш раціональним буде використання вуглекислотних, порошкових і пінних. При цьому слід враховувати особливості кожного виду. Так вуглекислотні вогнегасники ефективні при гасінні електрообладнання, що знаходиться під напругою до 1000 В, а також горючих рідин і твердих речовин. Не можна гасити спирт і ацетон, які розчиняють вуглекислоту та матеріали, що горять без доступу повітря (терміт, целулоїд). В цехах наявні ручні вуглекислотні вогнегасники типу ОУ-5, ОУ-8.

Також використовуються пінні вогнегасники, але слід мати на увазі, що піна електропровідна - нею не можна гасити електрообладнання під напругою, а також калій, натрій, магній та їх сплави, оскільки внаслідок взаємодії з водою, що міститься в піні, з цих речовин виділяється водень, який посилює горіння. В умовах даного виробництва застосовують ручні вогнегасники: ОХП-10, ОВП-10.

Надійним і швидким засобом повідомлення про пожежу є електрична пожежна сигналізація автоматичної і ручної дії, які доцільно встановлювати у виробничих приміщеннях.

Висновки

В даному дипломному проекті необхідно було модернізувати швейну машину 1022-М кл. ОЗЛМ, а саме механізми човника і транспортування. Було проведено патентний пошук на основі якого запропоновано конструкцію механізмів човника і транспортування і здійснено її конструктивну розробку для машини 1022-М кл. ([4]).

Запропонована конструкція зменшує металомісткість швейної машини, розширює її технологічні можливості, зменшує вібрації і підвищує плавність руху робочих органів, що доведено в розрахунковій частині диплому, крім того, удосконалений вузол містить менше складових частин, а отже підвищену надійність роботи машини.

Модернізація машини виконана з урахуванням того, що при капітальному ремонті можна здійснити встановлення розроблених механізмів замість існуючих.

При впровадженні даного обладнання продуктивність праці збільшується на 25%, скорочується кількість обладнання, покращуються умови праці, що підтверджено розрахунками приведеними в економічній частині та в розділі "Охорона праці та навколишнього середовища".

Сумарний економічний ефект від застосування машин на промисловому підприємстві в швейному цеху становить 64571,22 грн.

Список використаних джерел

1. Анурьев В.Н. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. Т.1.-М.: Машиностроение, 1982. - с.

2. Анурьев В.Н. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. Т.2.-М.: Машиностроение, 1982. - с.

3. Анурьев В.Н. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. Т.3.-М.: Машиностроение, 1982. - с.

4. А.С. - 985180 СССР, МТИЛП D05В54. Механизм челнока швейной машины. И.В.Лопандин, В.В.Коваленко, М.С.Носов - 3008698/28; Заявлено 30.09.80. Опубликовано 30.12.82. Бюл. - 48.

5. Баласанян Р.А. Атлас деталей машин: Навч. Посібник для техн. вузів. - Х.: Основа, 1996. - 256 с.

6. Вальщиков Н.М., Шарапин А.И., Идиатулин И.А., Вальщиков Ю.Н. Оборудование швейного производства. - М.: "Легкая индустрия", 1977. - 520с.

7. Ванін В.В., Бліок А.В., Гнітецька Г.О. Оформлення конструкторської документації. Навчальний посібник. - К.: "Каравела", 2003. - 160 с.

8. ГОСТ 2.103-68 "ЕСКД. Стадии разработки".

9. ГОСТ 2.307-68 "ЕСКД. Нанесение размеров и предельных отклонений".

10. ГОСТ 2.711-82 "ЕСКД. Схема деления изделий на составные части".

11. ГОСТ 2.202-80 "ЕСКД. Обозначение изделий и конструкторских документов".

12. Дипломне проектування. Методичні вказівки для студентів/ Б.В. Орловський, В.О. Пищиков - К.:КДУТД, 2000. - 20 с.

13. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. - М.: "Высшая школа", 1985. - 416 с.

14. Економіка підприємства. У 2-х т. /За ред. С.Ф. Покропивного - К.: Вид-во "Хвиля-Прес", 1995. - 400 с.

15. Економічне обґрунтування технологічних рішень. Методичні вказівки до практичних занять. / О.В. Притула - Луцьк: ЛДТУ, 2004. - 36 с.

16. Жидецький В.Ц., Джигирей В.С., Мельников О.В. Основи охорони праці. - Львів: Афіша, 2000. - 350 с.

17. Исаев В.В. Оборудование швейных предприятий. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. - 232 с.

18. Коновалюк Д.М., Ковальчук Р.М. Розрахунок і конструювання валів редукторів. Навчально-методичний посібник. - Луцьк: ЛДТУ, 2003. - 92с.

19. Охрана труда в машиностроении /Под ред. Юдина Е.А., Белова С.В. - М.: Машиностроение, 1983. - 432 с.

20. Охорона праці в галузі. Методичні вказівки до написання розділу "Охорона праці та навколишнього середовища"./В.М.Стасюк- Луцьк: ЛДТУ, 2004. - 12 с.

21. Розрахунок і конструювання пасових передач із застосуванням ЕОМ. Методичні вказівки по виконанню курсового проекту з дисципліни "Деталі машин"./ Д.М.Коновалюк, О.О.Налобіна - Луцьк: ЛДТУ, 2000. - 26 с.

22. Рейбах Л.Б., Лейбман С.Я., Рейбах Л.П. Оборудование швейного производства: Учебное пособие. - М.: Легпромбытиздат, 1988. - 288 с.

23. Решетов Д.Н. Детали машин. -М.: "Машиностроение", 1989. - 496 с.

Размещено на Allbest.ru

...