Механізація пресу для кипування тканин

3.6 Розрахунок з'єднань

Розрахунок шпонкового з'єднання для передачі обертового моменту веденої зірочки ланцюгової передачі на привідну гайку гвинтової передачі.

Для з'єднання двох співвісних деталей - вала і втулки (маточини) використовують шпонку як спеціальну деталь, яка закладається у пази з'єднуваних елементів. Шпонки таким чином перешкоджають відносному повороту або зсуву деталей та служать для передачі обертового моменту від вала до втулки (зубчастого колеса, зірочки, шківа, муфти тощо), або навпаки.

Іноді окрім передачі обертового моменту шпонки фіксують насаджені на вал втулки в осьовому напрямку.

Конструктивно шпонки поділяються на призматичні, сегментні та клинові.

Найбільш часто застосовують призматичні шпонки із заокругленими торцями. Пази на валах під такі шпонки виконують пальцевими фрезами. Пази на валах для шпонок з плоскими торцями виконують дисковими фрезами, що є більш технологічно. Ці шпонки застосовують при наявності на валу обмежувачів, що запобігають осьовому переміщенню шпонки. В протилежному випадку можливе зміщення і заклинювання шпонки при монтажі. Іноді для полегшення демонтажу шпонок із заокругленими торцями з валів, їх виконують зі скосом на краю.

Схема шпонкового з'єднання веденої зірочки з привідною гайкою зображена на рис. 3.12.

Для фланця привідної гайки діаметром приймаємо призматичну шпонку за ГОСТ 10748-79 з розмірами січення: , довжиною [10].

Визначаємо напруження зминання

(3.108)

де - обертовий момент що передається веденою зірочкою на привідну гайку

Рис. 3.12. Схема шпонкового з'єднання:1 - фланець привідної гайки; 2 - маточина веденої зірочки; 3 - шпонка

, (3.109)

де - потужність що передається веденою зірочкою на гайку;

- кутова швидкість веденої зірочки

, (3.110)

де - частота обертання веденої зірочки;

- розрахункова довжина шпонки

; (3.111)

- глибина шпонкового паза [10];

- допустиме напруження зминання [10].

Розрахунок гвинтів для кріплення ведучої зірочки до корпуса підшипників.

Різьбові з'єднання являються найбільш розповсюдженим видом роз'ємних з'єднань. Вони здійснюються при допомозі проміжних різьбових кріпильних деталей або безпосередньо згвинчуванням з'єднувальних елементів.

За призначенням розрізняють: кріпильні різьби (метричні, дюймові) - застосовуються для роз'ємних з'єднань; кріпильно-ущільнюючі (трубні, конічні) - для трубопроводів і арматури; ходові (трапецеїдальні, упорні, прямокутні) - для перетворення руху; спеціальні (круглі, часові).

Переваги різьбових з'єднань: висока надійність; універсальність; простота монтажу і демонтажу; можливість створення великих осьових зусиль затягування і фіксація в будь-якому положенні завдяки самогальмуванню; технологічність виготовлення; висока ступінь стандартизація і мала вартість.

До недоліків слід віднести: наявність концентраторів напружень на деталях з'єднання, що знижують їх втомну міцність; самовідгвинчування різьби при змінному навантажені; необхідність контролю затягування (для відповідальних, високонапружених з'єднань).

Схема гвинтового з'єднання ведучої зірочки з корпусом підшипників зображена на рис. 3.13.

Обертовий момент, що передається ведучою зірочкою

, (3.112)

де - потужність, що передається ведучою зірочкою;

- кутова швидкість обертання зірочки

, (3.113)

де - частота обертання зірочки.

Розрахунковий момент

, (3.114)

де - коефіцієнт запасу [16].

Колова сила, що діє на гвинти від обертового моменту

, (3.115)

де - діаметр кола центрів гвинтів.

Сила, що припадає на один гвинт

, (3.116)

де - число гвинтів.

Рис. 3.13. Схема гвинтового з'єднання:

1 - ведуча зірочка; 2 - корпус підшипників; 3 - гвинт;

4 - підшипник; 5 - втулка розпірна; 6 - вісь

Внутрішній діаметр різьби гвинта

, (3.117)

де - коефіцієнт запасу від зсуву [10];

- допустиме напруження на розтяг

, (3.118)

де - границя текучості для сталі Ст3 [16];

- коефіцієнт запасу міцності [16];

- число площин зрізу

, (3.119)

де - число з'єднуваних деталей;

- коефіцієнт тертя між з'єднувальними поверхнями [16].

Приймаємо гвинт з найближчим більшим внутрішнім діаметром : різьба М10 (; ) [16].

РОЗДІЛ 4. ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА

Велика різноманітність технічних рішень при виборі альтернативних варіантів конструкторських розробок ставлять перед інженером-механіком комплекс досить складних завдань. Серед великої кількості критеріїв оцінки оптимальності варіантів конструкторських розробок на перший план висуваються економічні критерії. В нових економічних умовах господарювання підвищується відповідальність колективів підприємств за економічний результат їх діяльності, що піднімає на якісно новий рівень вимоги до економічної обґрунтованості будь-якого інженерного рішення.

Для визначення економічної ефективності впровадження конструкторських змін у вироби застосовується комплекс основних і додаткових показників, з допомогою яких можна встановити, чи є даний захід економічно ефективним, а також виявити величину річного економічного ефекту.

До пріоритетних показників, які характеризують економічну ефективність, відносять річний економічний ефект і його складові: собівартість продукції і одноразові капітальні вкладення необхідні для впровадження заходу.

Якщо результат, скажімо, не досягнули, то ефективність втрачає своє позитивне економічне значення. На практиці показник ефективності відображає величину доходу (прибутку) на одиницю витрат, наприклад рентабельність виробу, праці, виробництва тощо.

Економічний ефект означає скорочення або економію виробничих ресурсів під час виготовлення продукції (наприклад, матеріальних або трудових витрат). Якщо результат економічної діяльності перевищує витрати, то має місце позитивний економічний ефект, який оцінюється прибутком.

Економічна ефективність характеризує співвідношення одержаного ефекту з витратами на його здійснення і є свого роду ціною або платою за досягнення даного результату.

4.1 Розрахунок економічної ефективності впровадження

Формула сумарного економічного ефекту від виробництва і використання нового спеціального обладнання має наступний вигляд:

, (4.1)

де - вартість обладнання базового варіанту, . ;

- вартість нового обладнання, . ;

- частка амортизаційних витрат від балансової вартості базового і нового варіанту відповідно на його повне відновлення. Для нового варіанту приймаємо , а для базового варіанту доля амортизаційних витрат, як правило, приймається в такому ж розмірі;

- нормативний коефіцієнт ефективності. ;

- річні експлуатаційні витрати споживачів при використанні ними базового і нового варіанту обладнання в розрахунку на річний об'єм випуску продукції, що здійснюється одиницею нового обладнання, без амортизаційних відрахувань на повне відновлення базового і нового варіанту, ;

- супутні капітальні вкладення споживача (без вартості самого обладнання) при використанні базового і нового варіанту обладнання з розрахунку на річний об'єм випуску продукції, що здійснюється одиницею нового обладнання, .

На етапі проектування і запровадження виробництва спеціального обладнання визначають термін окупності додаткових капітальних вкладень:

, (4.2)

де - капітальні вкладення споживачів при використанні базового обладнання, розраховані на річний об'єм випуску продукції, що здійснюється на новому обладнанні, ;

- капітальні вкладення споживачів при використанні нового обладнання, розраховані на річний об'єм випуску продукції, що здійснюється на новому обладнанні, ;

- собівартість обробки при використанні базового обладнання, розрахована на річний об'єм випуску продукції, що здійснюється на новому обладнанні, ;

- собівартість обробки при використанні нового обладнання, розрахована на річний об'єм випуску продукції, що здійснюється на новому обладнанні, .

Капітальні витрати і собівартість пресування розраховуються на одиницю нового і еквівалентну кількість одиниць базового обладнання за формулами:

, (4.3)

де - річні амортизаційні витрати від вартості обладнання на його повне відновлення (без витрат на доставку і установку), , що обчислюються по формулі:

. (4.4)

Для базового і нового варіанту відповідно:

(4.5)

Розрахункову кількість пресів визначаємо по формулі:

, (4.6)

де - заданий річний об'єм пресування кип, . ;

- штучний час для встановлення, пресування і обвязування кипи. Для базового обладнання , для нового обладнання ;

- число кип, що одночасно пресуються, . Для базового обладнання , для нового обладнання ;

- ефективний річний фонд часу роботи обладнання, . .

Для базового і нового варіанту відповідно:

(4.7)

Приймаємо для базового обладнання кількість пресів , для нового - .

Кількість робітників або операторів, необхідна для виконання річного об'єму пресування кип на одному пресі визначається за формулою:

, (4.8)

де - річний об'єм пресування кип одиницею нового обладнання, .

;

- ефективний річний фонд часу робітника, . ;

- кількість пресів, що обслуговуються одним робітником і визначається з врахуванням співвідношення машинного і допоміжного часу. В даному випадку .

Для базового і нового варіанту відповідно:

(4.9)

Приймаємо: , .

Кількість робітників, необхідних для встановлення і обвязування кип, для базового і нового обладнання приймаємо: .

Кількість наладчиків, необхідних для налагоджування обладнання визначаємо по формулі:

, (4.10)

де - число змін. Приймаємо ;

- коефіцієнт, що враховує збільшення фонду часу роботи обладнання в порівнянні з фондом часу роботи працівників. ;

- число машин цеху, що обслуговуються наладчиком в зміну. Приймаємо для базового обладнання , для нового обладнання .

Тоді кількість наладчиків для базового і нового варіанту відповідно:

(4.11)

Приймаємо .

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

, (4.12)

де - витрати на доставку і встановлення обладнання, :

, (4.13)

де - коефіцієнт, що враховує витрати на доставку і встановлення обладнання. Для пресів .

Тоді:

(4.14)

Вартість приміщення, що займає обладнання, розраховується по формулі:

, (4.15)

де - вартість площі виробничого цеху, . Приймаємо .

- площа, що займається одиницею обладнання за габаритними розмірами, . Для нового обладнання ; для базового .

- площа, що займається виносними допоміжними пристроями (приймається 40- 45% від основної), . Для нового обладнання ; для базового ;

- коефіцієнт, що враховує додаткову площу. ;

- коефіцієнт, що враховує кількість обладнання. Для базового обладнання , для нового обладнання .

Тоді:

(4.16)

Вартість службово-допоміжних приміщень розраховується по формулі:

, (4.17)

де - вартість площі службово-допоміжних приміщень, . Приймаємо .

- площа службово-допоміжних приміщень, що припадає на одного працівника, . .

Тоді:

(4.18)

Тоді, супутні капітальні вкладення згідно формули (4.12):

(4.19)

Капітальні витрати згідно формули (4.3):

(4.20)

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

, (4.21)

де - річна заробітна плата робітників (зі всіма нарахуваннями) в розрахунку на одиницю обладнання, :

, (4.22)

де - середньорічна заробітна плата відповідно оператора або працівника, робітника, що обв'язує кипи і наладчика зі всіма нарахуваннями, :

(4.23)

Тоді, згідно (4.22):

(4.24)

Річні витрати на амортизацію і утримання приміщень обраховуються за формулою:

, (4.25)

де - вартість амортизації і утримання площі виробничого цеху, . Для кипувального пресу

Отже, по формулі (4.24):

(4.26)

Річні витрати на амортизацію і утримання службово-допоміжних приміщень :

. (4.27)

Тоді:

(4.28)

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

(4.29)

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

, (4.30)

де - річні витрати на одиницю ремонтопридатності механічної і електричної частини в залежності від тривалості ремонтного циклу, :

(4.31)

- ремонтопридатність електричної і механічної частин:

(4.32)

- коефіцієнт, що враховує клас точності обладнання. .

Отже, за формулами (4.30), враховуючи (4.31) і (4.32), отримаємо:

(4.33)

Витрати на силову електроенергію, споживану обладнанням за рік роботи, обчислюються по формулі:

, (4.34)

де - вартість однієї електроенергії:

; (4.35)

- встановлена потужність електродвигуна, :

; (4.36)

- коефіцієнт, що враховує використання електродвигуна по потужності. ;

- коефіцієнт, що враховує використання електродвигуна по часу:

; (4.37)

- коефіцієнт, що враховує матеріал. ;

- коефіцієнт корисної дії двигуна. ;

- ефективний річний фонд часу роботи обладнання, . .

Тоді, згідно (4.34):

(4.38)

Експлуатаційні витрати споживачів, згідно формули (4.21):

(4.39)

Тоді собівартість обробки, згідно формули (4.3):

(4.40)

Термін окупності додаткових капітальних вкладень, згідно формули (4.2):

. (4.41)

Економічна ефективність варіантів здійснюється шляхом визначення приведених витрат для кожного з них:

(4.42)

Сумарний економічний ефект від виробництва і використання нового спеціального обладнання:

Таблиця 4.1

Капітальні витрати виробників і собівартість обробки

Стаття витрат	Проектний варіант, грн.	Базовий варіант, грн.	Різниця, грн.
1. Капітальні вкладення споживачів	13139,9	10447	2692,9
1.1. Вартість обладнання	3780	935	2845
1.2. Супутні капітальні вкладення споживачів	9359,9	9512	-152,1
витрати на доставку і встановлення обладнання	264,6	65,5	199,1
вартість виробничих приміщень	3495,3	3146,5	348,8
вартість службово-допоміжних приміщень	5600	6300	-700
2. Собівартість пресування кип річного обсягу	43544,8	47481,2	-3936,4
2.1. Амортизаційні витрати на повне відновлення обладнання	945	233,8	711,2
2.2. Річні експлуатаційні витрати споживачів	42599,8	47247,4	-4647,6
заробітна плата	31700	38950	-7250
витрати на амортизацію і утримання виробничих приміщень	3495,3	3146,5	348,8
витрати на амортизацію і утримання службово-допоміжних приміщень	4340	4882,5	-542,5
річні амортизаційні витрати на доставку і встановлення обладнання	61,7	16,4	45,3
Стаття витрат	Проектний варіант, грн.	Базовий варіант, грн.	Різниця, грн.
витрати на ремонт	522,5	252	270,5
витрати на електроенергію	2480,3	-	2480,3
3. Приведенні витрати	45515,8	49048,3	-3532,5

4.2 Порівняння техніко-економічних показників

Таблиця 4.2

Техніко-економічні показники

Показники	Од. Виміру	Варіанти
		Проектний	Базовий
1. Заданий річний об'єм пресування	шт.	22000	22000
2. Річний об'єм пресування кип одним спеціальним пресом	шт.	22000	-
3. Штучний час обробки	хв.	13,6	17,2
4. Оптова ціна преса	грн.	3780	935
5. Капітальні вкладення споживачів	грн.	13139,9	10447
6. Кількість пресів	шт.	1	2
7. Кількість працівників	чол.	6	8
8. Кількість наладчиків, необхідних для виконання річної програми	чол.	1	1
9. Собівартість пресування кип	грн.	43544,8	47481,2
10. Приведенні затрати	грн.	45515,8	49048,3
11. Умовно річна економія	грн.	3532,5
12. Економічний ефект від виробництва і використання одиниці нового спеціального обладнання	грн.	8831
13. Термін окупності капіталовкладень	років.	0,69

Висновки: В результаті впровадження механізованого преса для кипування тканин зростає продуктивність праці, зменшується кількість обладнання, необхідного для пресування річного об'єму продукції, скорочується кількість робітників, знижується собівартість кипування тканин, покращуються умови праці. Сумарний економічний ефект від впровадження нового обладнання складає , що свідчить про доцільність механізації преса для кипування тканин.

РОЗДІЛ 5. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

5.1 Аналіз механізованого преса для кипування тканин з точки зору безпеки праці та охорони навколишнього середовища

Завдяки механізації і автоматизації виробничих процесів покращуються умови праці і знижується виробничий травматизм. Однак поряд з цим при механізації виробництва збільшується швидкість і потужність транспортного і технологічного обладнання, що веде до появи нових потенціальних небезпек.

Даний механізований прес для кипування тканин розташовуватиметься в цеху для розбраковки і пакування тканин.

Основними небезпечними факторами, що пов'язані з безпосередньою експлуатацією самого преса є можливість ураження електричним струмом при пошкодженні ізоляції електроприводу, та рухомі частини даного механізму.

Електропривод преса складається з електродвигуна і комплексу апаратури для керування двигуном та проміжними передачами від електродвигуна до виконавчого органу механізму. В даному випадку використовується асинхронний електродвигун змінного струму з короткозамкнутим ротором. Живлення електродвигуна здійснюється напругою . Особливістю процесу пресування в даному випадку є часте включання електродвигуна. Пуск електродвигуна супроводжується зростанням електричного струму, який в 4 - 6 раз перевищує величину нормального струму при усталеному русі. Також в кінці стискання матеріалу значно зростає навантаження на електродвигун. Використання електродвигуна при навантаженнях, близьких до критичного моменту (моменту пуску), супроводжується значним його нагріванням. Перегрівання електродвигуна може призвести до пошкодження ізоляції і замикання на корпус. В цих умовах виникає небезпека електротравматизму працівників [7].

Рухомими частинами пресу є елементи клинопасової та ланцюгової передач, передачі гвинт-гайка і пресувальна платформа. За конструкцією преса всі елементи передач розташовані на висоті понад і при нормальному режимі експлуатації небезпеки для обслуговуючого персоналу не становлять. Небезпека може виникнути при перенавантаженнях приводу. Це пов'язано з тим що частоти обертання шківів і зірочок достатньо високі, і розрив паса або ланцюга може призвести до травматизму працівників.

Для транспортування тканини в цеху використовуються ручні візки. Їх експлуатація може призвести до травматизму внаслідок випадкового зіткнення візка з працівником.

Також в цеху при роботі преса в сукупності з іншим обладнанням виникають такі небезпечні та шкідливі виробничі фактори: підвищена запиленість повітря робочої зони; підвищений рівень шуму; накопичення електростатичного заряду.

Виробничий пил текстильних підприємств є досить розповсюдженим небезпечним і шкідливим виробничим фактором. Він може здійснювати на людину фіброгенну дію, при якій в легенях відбувається розростання сполучних тканин, що порушує нормальну будову та функцію органу.

Уражаюча дія пилу в основному визначається дисперсністю частинок, їх формою та твердістю, волокнистістю, питомою поверхнею.

Шкідливість виробничого пилу обумовлена його здатністю викликати професійні захворювання легень [4].

При обробці тканин з льону і бавовни пил, що утворюється може викликати також захворювання шкіри, запалення слизової оболонки очей, здійснювати шкідливий вплив на органи травлення.

Пил рослинного і тваринного походження відноситься до четвертого класу небезпеки (мало небезпечна речовина). Гранично допустима концентрація (ГДК) його в повітрі робочої зони встановлюється в залежності від процентного вмісту в його складі діоксиду кремнію (). Так, для пилу з домішками діоксиду кремнію більше (бавовняний, льняний, шерстяний) ГДК не повинна перевищувати ; з домішками від 2 до - ; з домішками менше (бавовняно-паперовий) - [20].

Шум відноситься до числа найбільш розповсюджених шкідливих виробничих факторів. Він негативно впливає на працездатність і може призвести до виникнення нещасних випадків, так як у працівників при сильному шумі знижується увага і швидкість реакцій. Довготривала дія інтенсивного шуму може також призвести до негативних змін в центральній нервовій системі, що в свою чергу може викликати порушення функцій інших життєво важливих систем організму людини [6].

Джерелом шуму безпосередньо в самому пресі являється електродвигун. Робота інших елементів приводу (клинопасової, ланцюгової і гвинтової передач) не супроводжується значним утворенням шуму. І лише при не правильній експлуатації (відсутність змащення, забруднення) ланцюгова і гвинтова передачі можуть слугувати джерелами утворення шуму.

Поряд з тим шумове забруднення робочої зони пов'язане з роботою іншого обладнання в цеху, а також з функціонуванням системи вентиляцій.

Основним джерелом шуму в системах механічної вентиляції і кондиціонування повітря являється вентилятор. Шум від нього в деяких випадках може досягати 80 - і більше [13].

Виникнення статичної електрики в даному пресі пов'язане з використанням пасової передачі. Величина заряду на поверхні паса може досягати і більше. А вже при різниці потенціалів іскровий розряд може запалити більшу частину горючих пилів [6].

Для даного преса передбачається використання місцевої вентиляції і статична електрика могтиме також утворюватися при русі пило-повітряної суміші по трубопроводах.

Крім небезпеки викликати пожежу, статична електрика може здійснювати негативний вплив і на працівників.

Щодо навколишнього середовища, то незначне забруднення відбувається при викидах в атмосферу повітря, яке видаляється із загальнообмінної вентиляції.

Основною шкідливою речовиною, що міститься в даних викидах є виробничий пил.

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

Для захисту працівників від ураження електричним струмом при переході його на нормально не струмопровідні частини обладнання у виробничих умовах найчастіше використовуються захисне заземлення, занулення, і захисне вимикання.

Призначення захисного заземлення полягає в тому щоб у випадку появи напруги на металевих конструктивних частинах електроустаткування, забезпечити захист працівників від ураження електричним струмом при їх доторканні до таких частин. Захист від ураження струмом забезпечується шляхом приєднання корпуса до заземлювача, який має малий опір заземлення та малий коефіцієнт напруги доторкання [7].

В якості штучних заземлювачів можуть бути використані стальні кутники або труби (товщина стінок не менше і довжина ). Їх забивають вертикально в землю на відстані один від одного. Також широко застосовуються пруткові заземлювачі із круглого стального прокату діаметром і довжиною до .

Для з'єднання заземлювачів між собою використовують стальну стрічку товщиною не менше з площею поперечного перерізу не менше для установок під напругою до .

Згідно правил улаштування електроустановок (ПУЕ) на підприємствах текстильної і легкої промисловості, де переважно використовуються електроустановки напругою до , опір заземлюючого пристрою повинен бути не більше [7].

Небезпека ураження електричним струмом при пробої ізоляції на корпус електродвигуна може бути усунута при використанні занулення. Даний вид захисту набув широкого поширення на підприємствах текстильної і легкої промисловості в чотирьхпровідних мережах з глухозаземленою нейтраллю [7].

Принцип дії занулення полягає у перетворені замикання на корпус у однофазне коротке замикання, тобто замикання між фазним та нульовим проводами з метою створення великого струму, здатного забезпечити спрацювання захисту і тим самим автоматично відключити пошкоджену установку від мережі живлення. Таким захистом служать плавкі запобіжники або автоматичні вимикачі, які установлюються перед споживачами електроенергії для захисту від струмів короткого замикання.

Відповідно до ПУЕ, занулення корпусів електроустаткування здійснюється у тих самих випадках, що й захисне заземлення [7].

Захисне вимикання - це швидкодіючий захист, який забезпечує автоматичне вимикання електроустановки при виникненні в ній небезпеки ураження електричним струмом. Воно застосовується в тих випадках, коли захисне заземлення і занулення не можуть забезпечити умов безпеки при дотику працівників до струмопровідних частин, при замикані фази на корпус електрообладнання і зниженні опору електроізоляції нижче гранично допустимого.

Захисне вимикання використовується в основному в переносних установках.

Згідно ПУЕ, так як живлення електродвигуна преса здійснюється напругою змінного струму , то як основний засіб захисту працівників від ураження електричним струмом у даній установці застосуємо захисне заземлення. У якості допоміжного засобу захисту використаємо занулення.

Для усунення небезпеки травматизму працівників рухомими частинами установки (пресувальною платформою), забороняється знаходитися на відстані ближче від преса при робочому ході платформи. В даному випадку не використовуються огороджувальні засоби для зручності обвязування кип тканини. Ще однією умовою є відносно мала швидкість руху пресувальної плити (близько ), при якій в разі виникнення небезпеки оператор може швидко вимкнути електродвигун.

Для гальмування пресувальної плити ніякі засоби не передбачаються. Це пов'язано з використанням в приводі преса гвинтових передач, які є самогальмівними. Плита зупиняється одразу після вимкнення живлення електродвигуна.

Обладнання для механізації робіт має бути встановлене у виробничих приміщеннях об'ємом не менше і площею на одного працівника [7]. В даному випадку ці умови виконуються так як прес розташовуватиметься в цеху на місці двох немеханізованих пресів.

Основною умовою полегшення праці і профілактики травматизму при обслуговування ручних візків є максимальна легкість їх переміщення. Це досягається удосконаленням ходової частини і зменшенням загальної маси візка.

При експлуатації візка величина тягового зусилля, що прикладається працівником, не повинна перевищувати [6].

Несучі колеса повинні перекриватися в плані вантажної площадки (на і більше) з таким розрахунком, щоб при випадковому зіткненні візка з працівником попередити наїзд колесами на ноги (ручні візки переміщаються відносно повільно, і тому удар платформою менш небезпечний, ніж наїзд колесом на ступню).

Швидкість руху ручних візків на прямолінійних ділянках не повинна перевищувати , а на поворотах, ухилах, при русі повз двері, в місцях перетину шляхів руху транспортних засобів і людей - . При переміщені візка штовхати його необхідно тільки перед собою [6].

Профілактичний огляд і ремонт візків слід проводити не рідше одного разу в три місяці. При цьому необхідно перевіряти кріплення осей та коліс, поворотних вилок, стан підшипників і змащувальних пристосувань, цілісність рами, рукояток та справність інших деталей.

Очищення повітря від пилу - один з основних процесів його обробки в системах вентиляції і кондиціонування повітря. Його призначення - забезпечити у відповідності з вимогами санітарних норм ГДК пилу в повітрі робочої зони, рециркуляційному і в повітрі, що викидається в атмосферу.

ГДК пилу рослинного і тваринного походження в повітрі робочої зони і в рециркуляційному повітрі наведені в табл. 5.1 [20].

Таблиця 5.1

ГДК пилу в повітрі

Вміст в пилові	ГДК пилу в повітрі	для визначення ГДК в повітрі, що викидається
	робочої зони	рециркуляційному
Більше 10 2 - 10 Менше 2	2 і менше Від 2 до 4 Від 4 до 6	0,6 і менше До 1,2 До 1,8	0,3 0,6 0,8

ГДК пилу в повітрі, що викидається в атмосферу, визначається згідно СНиПІІ-33 - 75 в залежності від його об'єму , і коефіцієнта :

при ,

при .

Для очищення повітря робочої зони від пилу, що утворюється при безпосередній обробці тканин на кипувальному пресі, використаємо місцеву витяжну вентиляцію. Вона може здійснюватися за допомогою місцевих витяжних зонтів, всмоктуючи панелей, витяжних шаф, бортових відсмоктувачів [4].

Для забезпечення максимального вловлювання пилу при мінімальній кількості вилученого повітря конструкцію місцевої вентиляції влаштуємо у вигляді всмоктувальної панелі. Розташування її з однієї сторони вздовж преса не заважатиме обслуговуючому персоналу працювати, так як обвязування кип здійснюватиметься тільки з однієї сторони (протилежної), і наглядати за процесом пресування.

В даному випадку не використовується вентиляція у вигляді витяжного зонта в зв'язку з значним її віддаленням від зони пилоутворення через значні розміри ходових гвинтів і самої рами.

З усіх методів боротьби з виробничим шумом найбільш раціональним є метод зменшення шуму в джерелах його виникнення. Цей метод включає наступні заходи:

зміну технологічного процесу із заміною ударних процесів безударними, зворотно-поступальних рухів - рівномірними обертальними;

ретельне статичне та динамічне балансування і центрування рухомих деталей механізму;

зменшення люфтів в з'єднаннях шляхом скорочення допусків і підвищення точності виготовлення і зборки механізмів;

заміну підшипників кочення, якщо вони є джерелами шуму, підшипниками ковзання;

застосування незвучних матеріалів для виготовлення деталей, по яких розповсюджуються корпусні шуми;

регулярне змащення деталей, що труться;

своєчасне проведення текучих і капітальних ремонтів обладнання [6].

Якщо заходи, спрямовані на зменшення шуму в джерелах виникнення, недостатні або їх реалізація наштовхується на великі технічні труднощі, застосовуються методи звукоізоляції та звукопоглинання.

Звукопоглинальні матеріали і конструкції розташовують на внутрішніх поверхнях огороджень і на поверхнях стін та стель. Ефект досягається зменшенням кількості відбитої від огороджувальних конструкцій звукової енергії в приміщеннях, де розташовані джерела шуму.

Практично застосовуються в основному два види звукопоглинальних облицювань: акустичні плити і перфоровані конструкції з пористими наповнювачами.

Застосування методу звукопоглинання для зменшення шуму у виробничих приміщеннях дозволяє знизити загальний рівень шуму на 5 - , а на окремих ділянках до 10 - [6].

До засобів ізоляції джерел шуму відносяться будівельні огороджувальні конструкції, кожухи, кабіни, які служать для того, щоб не пропускати звук з одного приміщення в друге.

На даному виробництві одним з основних джерел шуму є вентиляційні установки, причому шум від них виникає не тільки там, де вони встановлені, але й в приміщеннях, вентиляцію яких вони здійснюють.

Для захисту від шуму, який виробляє безпосередньо вентиляційний агрегат, його потрібно встановлювати в окремій вентиляційній камері, що відділена звукоізоляційними перегородками від суміжних приміщень.

Віброізоляцію вентиляційних агрегатів забезпечують спеціальними віброізоляторами і гнучким вставками в системах трубопроводів, а також м'якими еластичними прокладками в місцях проходу трубопроводів через огороджувальні конструкції. Гнучкі вставки для повітропроводів мають бути слабо натягнуті, а їх довжина не повинна перевищувати діаметра робочого колеса вентилятора.

Для зниження аеродинамічного шуму, тобто власного шуму від руху повітря і турбулентності повітряного струменя в системах розподілення повітря, встановлюють глушники, конструкція яких залежить від продуктивності вентилятора, швидкості повітряного потоку і частотного складу шуму вентилятора [6].

Захист обладнання від розрядів статичної електрики має здійснюватись у пожеженебезпечних виробництвах. Основними способами усунення небезпеки статичної електрики є заземлення обладнання, підвищення відносної вологості повітря, застосування іонізаторів і антистатичних покриттів.

При використанні пасових передач всі частини установки мають виконуватись із електропровідних матеріалів з питомим електричним опором не більше [6], а шківи і всі металеві предмети поблизу паса мають ретельно заземлюватись. Також для запобігання утворення статичної електрики на пасових передачах внутрішню поверхню паса змазують графітно-гліцериновою сумішшю. При змащуванні паса кожні 6 - 8 днів, величина заряду статичної електрики не перевищує [6].

Кожна система апаратів і трубопроводів у межах цеху має бути заземлена не менше ніж в двох місцях. Обертові та інші частини механізмів, що ізольовані від заземлених частин струмонепровідними змащеннями, мають забезпечуватись спеціальними заземлюючими пристроями. Враховуючи малі величини розрядних струмів при статичній електриці, опір заземлюючих пристроїв допускається до [6].

Також дієвим способом боротьби з статичною електрикою є іонізація повітря.

Іонізатори, що нейтралізують заряди статичної електрики, необхідно встановлювати поблизу джерел виникнення зарядів, так як район дії іонізаторів обмежений. При цьому повинні забезпечуватись доступність і зручність обслуговування іонізаторів.

5.3 Заходи щодо охорони навколишнього середовища

Повітря, що видаляється вентиляціями і мстить пил, перед викиданням в атмосферу підлягає очищенню з врахуванням вимог санітарних норм.

Гранично допустима концентрація нетоксичного пилу в атмосферному повітрі не повинна перевищувати , а середньодобова - [20].

Викиди в атмосферу повітря, що видаляється загальнообмінною вентиляцією, і розрахунок розсіювання пилу повинні проводитись так, щоб концентрація їх не перевищувала:

в атмосферному повітрі населених пунктів ГДК максимальних разових;

в повітрі, що поступає всередину будівель і споруд через прийомні отвори систем вентиляції і кондиціонування - ГДК пилу для робочої зони приміщень.

Для очищення повітря на підприємствах легкої промисловості використовуються масляні фільтри з різними заповнювачами, тканинні, рулонні та сітчасті фільтри, циклони сухі та мокрі.

В даному випадку для очищення повітря, що викидається в атмосферу системами вентиляції, застосуємо тканинний рукавний фільтр. Він використовується для середньої очистки повітря від пилу при його запиленості більше [20].

В якості тканин в цьому фільтрі можуть використовуватись: сукно (арт. 21), бавовняно-паперова фланель сувора (арт. 323), капронова сітка (арт. 1515), нітрон, лавсан.

При проходженні повітря через тканину основна маса пилу вловлюється її лицевою стороною. Частково пил проникає в товщу тканини і затримується на волокнах в її порах.

Пилозатримання тканини збільшується по мірі осідання на ній пилу, але одночасно зростає і аеродинамічний опір фільтра. При досягненні опору тканину слід очищати струшуванням рукавів, або автоматично з продуванням повітря.

5.4 Розрахункова частина

Розрахунок схеми захисного заземлення.

Схему захисного заземлення виконаємо за допомогою вертикальних стержнів діаметром і довжиною . Опір ґрунту для чорнозему приймаємо [8]. Заземлюючий пристрій передбачається виконати у вигляді прямокутника . Для з'єднання стержнів між собою використовуватиметься стрічкова сталь з розмірами . Для встановлення стержнів попередньо прокопуватиметься траншея глибиною .

Визначаємо опір розтікання струму для одного вертикального стержневого заземлювача

, (5.1)

де - відстань від поверхні до середини стержня

. (5.2)

Відстань між стержнями приймаємо: .

Визначаємо довжину з'єднувальної стрічки

. (5.3)

Попереднє число стержнів

. (5.4)

Для попередньо обчисленої кількості стержнів , коефіцієнт використання вертикальних стержнів заземлювачів при відношенні приймаємо: [8].

Необхідне число стержнів для системи заземлення при допустимому опорі

, (5.5)

де - коефіцієнт сезонності [8].

Приймаємо: .

Опір розтіканню з'єднувальної стальної стрічки

, (5.6)

де - еквівалентний діаметр

. (5.7)

Необхідний опір системи заземлення

. (5.8)

Відстань від системи заземлення до будівлі

. (5.9)

Так як необхідний опір менший допустимого опору , то розрахунок даної системи захисного заземлення проведений правильно.

5.5 Пожежна безпека

Основними причинами пожеж та загорянь на даному виробництві є несправності в електричних установках та порушення правил їх експлуатації. Тому протипожежні заходи мають розроблятися головним чином в таких напрямках: попередження можливості появи джерел загоряння при роботі електрообладнання; зниження пилоутворення за межами установок, а також видалення накопичень пилу на обладнанні; забезпечення швидкої локалізації і ліквідації горіння [5].

Пожежі і загоряння, пов'язані з експлуатацією електроустановок, виникають в результаті тривалих перевантажень, перегріву і запалювання ізоляції обмоток, коротких замикань і пробоїв обмоток на корпус, великих перехідних опорів в місцях під'єднання дротів до електричних машин, іскріння щіток колектора і обгоряння контактних кілець [5].

Перегрів електричних машин частіше всього виникає в результаті їх перевантаження при засміченні вентиляційних шляхів, а також у випадках, коли активна сталь і обмотки покриваються теплоізоляційним шаром пилу. В цих випадках погіршується тепловий режим роботи, температура зовнішніх поверхонь зростає, якщо своєчасно не провести її очищення від пилу, може початися тління. Крім того, в результаті постійного запилення і погіршення теплообміну пошкоджуються обмотки. Захист тепловими реле, вбудованими в пускачі, неефективний, так як перегріви, що виникають в результаті запилення, не викликають збільшення струму до значення спрацьовування захисту.

Перегрів електричних машин може бути викликаний роботою на двох фазах. Така робота є найбільш частою причиною виходу з ладу трифазних асинхронних електродвигунів, що призводить до різного роду загорянь.

Втрата однієї з фаз можлива через обрив проводів, порушень контактів, але частіше всього вона відбувається через перегоряння однієї з плавких вставок запобіжників.

Перегрів обмоток електрообладнання може викликати загоряння ізоляції проводів, що нерідко приводить до пожежі, особливо в тих випадках, коли на поверхнях обладнання знаходяться значні відкладення пилу.

В процесі експлуатації електрообладнання виробничий пил, потрапляючи на обмотку, може утворити провідні містки, які викликають пробій ізоляції на корпус. Довготривалий перегрів електричних установок робить ізоляцію обмоток крихкою і гігроскопічною, що може привести до короткого замикання.

Причиною пожежі може бути також перегрів підшипників електричних машин внаслідок недостатнього їх змащування. Цей перегрів може викликати настільки великі сили тертя, що ротор електродвигуна зупиняється. При цьому електрична енергія, що поступає в обмотки перетворюється в тепло, яке може стати джерелом загоряння ізоляції [5].

Під час експлуатації електродвигунів при виявленні перенавантаження необхідно його зменшити. Перенавантаження не повинно перевищувати від номінального при будь-якій температурі.

Вентиляційні шляхи електродвигуна необхідно періодично очищати і продувати стиснутим повітрям. При цьому забороняється використовувати металеві мундштуки з відкритими краями, так як ними можна легко пошкодити ізоляцію обмоток.

Важливе значення в профілактичній роботі має своєчасне проведення вимірювань опору ізоляції електрообладнання. В умовах текстильних підприємств така робота повинна проводитися щорічно [5].

При експлуатації електричних машин велику увагу необхідно приділяти догляду за підшипниками: вони мають утримуватись в чистоті і уберігатися від пилу і бруду. Кришки підшипників і спускні отвори для мастила повинні бути щільно закриті.

В якості первинних засобів гасіння загорянь і пожеж використовуються внутрішні пожарні крани, різні вогнегасники, а також пісок, покривала та інші засоби. Первинні засоби розраховані на те, що їх може правильно застосувати будь-яка людина, що опинилась на місці пожежі в момент її виникнення.

Ручні вогнегасники підрозділяються на пінні, газові ї порошкові. В даних умовах будуть використовуватись вогнегасники вуглекислотні ОУ-5, так як вони призначенні для гасіння невеликих пожеж всіх видів загоряння [6].

Для захисту пожеженебезпечних приміщень застосовуються спринклерні і дренчерні установки.

В даному випадку використаємо спринклерну установку. Вона складається із системи трубопроводів, що кріпляться під стелею або під перекриттям будівлі, спринклерів, водоживильників і контрольно-сигнальної апаратури.

Основною частиною установки являються спринклерні головки, які закриті легкоплавкими замками, що розраховані на спрацювання при температурі . Площа змочування одним спринклером має становити від 9 до , а інтенсивність подачі води - [4].

ВИСНОВКИ

В даному дипломному проекті було проведено механізацію преса для кипування тканин. Для цього було проаналізовано існуючі конструкції механізмів, що використовуються для пресування тканин і текстильних волокон. На базі аналізу був прийнятий механічний привод преса, так як його застосування найбільш доцільне в умовах базового підприємства.

Для вибору електродвигуна, було здійснено побудову функціональної схеми механізму. При розробці кінематичної схеми були прийняті передаточні відношення для клинопасової, ланцюгової і гвинтової передач.

В конструкторські частині дипломного проекту були проведені необхідні розрахунки для вибору основних геометричних і силових параметрів передач та інших вузлів преса.

В розділі охорона праці і навколишнього середовища були прийняті відповідні заходи і засоби, для приведення небезпечних і шкідливих виробничих факторів, що виникають при обслуговувані даного обладнання в цеху, до нормативних значень.

Також були проведені економічні розрахунки на основі яких можна зробити наступні висновки: в результаті впровадження механізованого преса для кипування тканин зростає продуктивність праці; зменшується кількість обладнання, необхідного для пресування річного об'єму продукції; скорочується кількість робітників; знижується собівартість кипування тканин. Сумарний економічний ефект від впровадження нового обладнання складає , що свідчить про доцільність механізації преса для кипування тканин.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

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

2. Готовцев А. А., Котенок И. П. Проектирование цепных передач: Справочник. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1982. - 336 с.

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

4. Жидецький В. Ц., Джигирей В. С., Мельников О. В. Основи охорони праці. Навчальний посібник. - Вид. 4-те, доповнене. - Львів: Афіша, 2000. - 350 с.

5. Загоровский Л. В., Смирнов К. А. Пожарная профилактика в текстильной промышленности. - М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1982. - 200 с.

6. Иоффе В. М. Охрана труда в промышленности искусственных кож и пленочных материалов. - М.: Легкая индустрия, 1978.

7. Кельберт Д. Л. Безопасность труда при механизации тяжелых работ в текстильной и легкой промышленности. - М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1984. - 200 с.

8. Кельберт Д. Л. Проектирование и расчет средств охраны труда в текстильной и легкой промышленности. Учеб. Пособие для студентов вузов текстильной и легкой промышленности. - М.: Легкая индустрия, 1979. - 280 с.

9. Киркач Н. Ф., Баласанян Р. А. Расчет и проектирование деталей машин, ч. 1. - 2-е изд., прераб. и доп. - Х.: Вища шк. Изд-во при Харьк. Ун-те, 1987. - 136 с.

10. Киркач Н. Ф., Баласанян Р. А. Расчет и проектирование деталей машин, ч. 2. - 2-е изд., прераб. и доп. - Х.: Вища шк. Изд-во при ХГУ, 1988. - 142 с.

11. Коновалюк Д. М., Ковальчук Р. М. Деталі машин: підручник. - К.: Кондор, 2004. - 584 с.

12. Методичні вказівки до виконання економічної частини дипломного проекту для студентів спеціальностей «Машини та обладнання сільськогосподарського виробництва», «Металорізальні верстати та системи» денної та заочної форм навчання / Ткачик В. І., Опьонова І. В. Луцьк: ЛДТУ, 2004. - 36 с.

13. Панин Б. Г., Семенов В. С. Вентиляция на предприятиях легкой промышленности. - М.: Легпромбытиздат, 1987. - 232 с.

14. Первичная обработка хлопка. Учебник для вузов. - М.: «Легкая индустрия», 1978. - 430 с.

15. Пронькин В. С., Лпыхин А. П., Жгутов Ю. И. Линия ЛПК прессования короткого волокна без рассортировки. - М.: Легпромбытиздат 1987. - 80 с.

16. Романов М. Я. и др. Сборник задач по деталям машин: Учеб. пособие для учащихся техникумов / М. Я. Романов, В. А. Константинов, Н. А. Покровский. - М.: Машиностроение, 1984. - 240 с.

17. Справочник по заводской обработке льна / Под общ. ред. В. Н. Храмцова. - М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1984. - 512 с.

18. Справочник техника-конструктора. Изд. 3-е, перераб. и доп. / Самохвалов Я. А., Левицкий М. Я., Григораш В. Д. - К.: «Техніка», 1978. - 592 с.

19. Фрилянд Г. И. Отделка льняных тканей: Учеб. пособ. для средн. спец. учеб. заведений легк. пром-сти. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 430 с.

20. Халезов Л. С., Шиков Ю. А., Чесноков А. Г. Очистка запыленного воздуха на текстильных предприятиях. - М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1981. - 136 с.

Размещено на Allbest.ru

...