Разработка технологического процесса механической обработки детали втулка

В зависимости от цели усовершенствования объекта.

Для достижения увеличения помехозащищённости, повышения точности за счёт увеличения аппаратных затрат - применения электронных устройств, обеспечивающих высокую точность; будем использовать ТР, которые отвечают поставленной цели и условиям её выполнения.

В зависимости от объёма выпуска (экспорта) объекта, его стоимости и значимости ТР для объекта в целом.

Преобразователь угла поворота вала в код является объектом приборостроительного производства. Сложность и стоимость его невелики. Использование дополнительных аппаратных затрат в усовершенствованном объекте как будто бы должно привести к резкому повышению его стоимости. Однако не стоит забывать, что, во-первых, исходный объект морально устарел, и не может обеспечить увеличивающихся требований к точности токарной обработки; во-вторых, научно-технический прогресс обуславливает появление новых технологий, вследствие чего себестоимость электронных устройств имеет тенденцию снижению, а цены на них уже сейчас очень низкие.

В зависимости от сроков известности ТР.

Как показывает предварительное знакомство с патентной документацией, научно-технический прогресс обусловил широкое применение электронных устройств, вследствие чего технических решений преобразователя угла поворота вала в код очень много.

Исходя из этого, ограничимся сроками известности технических решений в 5-10 лет.

Т.о. для исследования достигнутого уровня и патентной чистоты оставляем те технические решения, которые удовлетворяют цели исследования, сложности, стоимости и срокам известности.

4.4 Регламент поиска

4.4.1 Определение рубрик МКИ и индекса УДК ИТР

Согласно методике определения, необходимо выбрать из названия исследуемого объекта и описания его сущности ключевые слова, определяющие его суть и назначение, по ним произвести поиск рубрик МКИ, пользуясь «Алфавитно-предметным указателем», а затем уточнить рубрику МКИ, соответствующую исследуемому объекту по классификатору «Международная классификация изобретений». За неимением возможности использования «Алфавитно-предметного указателя» во время выполнения данной курсовой работы из-за его отсутствия, произведем ступенчатый поиск необходимых рубрик, пользуясь только классификатором «Международная классификация изобретений»:

G 01 B 11/26:

раздел G - «Физика»;

класс G 01 - «Техника испытаний и измерений»;

подкласс G 01 B - «Измерение линейных и механических величин»;

группа G 01 B 11/00 - «Измерение угловых величин»;

подгруппа G 01 B 11/26 - «Измерение угловых перемещений».

Индекс УДК определяем по “Указателю к универсальной десятичной классификации”.

531.743:

531-Общая механика, механика твёрдого тела.

531.7-Измерение геометрических и механических величин, измерительные приборы, методы и единицы измерения.

531.743-Измерение угловых величин и угловых перемещений.

4.4.2 Установление и обоснование глубины патентного поиска

На основании общего анализа состояния приборостроительного производства и в частности вида техники - измерение угла поворота вала полагаем, что наиболее прогрессивные технические решения содержатся в изобретениях, сделанных за последние пятнадцать лет. Поэтому глубину поиска при исследовании достигнутого уровня развития вида техники определяем в 15 лет (1982-1997).

Срок действия патентов в странах проверки составляет: в России - 15 лет, во Франции, ФРГ, Великобритании, Японии - 20 лет, в США - 17 лет. Соответственно этим срокам устанавливаем глубину поиска по каждой из стран проверки при экспертизе преобразователя угла поворота вала в код на патентную чистоту.

4.4.3 Установление и обоснование источников информации

В качестве источников информации принимаем источники, имеющиеся в кабинете патентоведения ЭТФ и учебной библиотеке ТолПИ:

Официальный бюллетень «Открытия и изобретения»; 1973-1991гг.;

Реферативный журнал «Изобретения стран мира» 1979-1991 гг.;

«Изобретательское и патентное право стран мира», М., 1983 г.

4.5 Патентный поиск

В начале необходимо осуществить выбор патентно-технической документации, имеющей отношение к ИТР.

Просматриваем источники информации в соответствии с регламентом поиска. Выбираем такие документы, по названиям которых можно предположить, что они имеют отношение к ИТР - преобразователю угла поворота вала в код. По этим документам знакомимся с рефератами, аннотациями, формулами изобретений, чертежами.

Сведения о технических решениях, имеющих отношение к ИТР, заносим в таблицу№5.1.

Таблица№5.1. Регламент поиска №______

4.6 Анализ выявленных технических решений

4.6.1 Анализ сущности технических решений

Изучаем сущность ТР, занесённых в таблицу№5.1 по сведениям, содержащимся в графе 4, а также путём просмотра текста патентных описаний, статей и т.п.

Если из рассмотрения сущности ТР видно, что оно решает принципиально иную задачу по сравнению с задачей увеличения помехозащищённости и повышения точности, которую решает ИТР, то документ исключаем из дальнейшего рассмотрения. Если видно, что ТР решает ту же или близкую задачу (аналог ИТР), документ включаем в перечень для дальнейшего анализа. Запись об этом делаем в графе 5 таблицы№5.1.

4.6.2 Определение показателей положительного эффекта

Устанавливаем, какие показатели положительного эффекта желательно получить в идеальном усовершенствованном объекте. К таким показателям относим:

а) показатели, обеспечивающие достижение цели усовершенствования объекта;

б) показатели, косвенно содействующие достижению цели;

в) показатели, не влияющие на достижение цели, но усиливающие полезные свойства объекта;

г) показатели, на влияющие на достижение цели, но ослабляющие вредные свойства объекта.

Показатели положительного эффекта заносим в таблицу№6.2, графы 1, 2.

4.6.3 Сопоставительный анализ преимуществ и недостатков ИТР и аналогов

Оцениваем обеспечение каждого показателя положительного эффекта каждым аналогом в баллах от -4 до +4. ИТР по каждому показателю выставляем оценку «0». Заносим оценки в графы 3-9 таблицы№5.2. Суммируем оценки по каждому аналогу и видим, что наибольшую сумму баллов имеет аналог преобразователь угла поворота вала в код АС №4133898. В этом ТР в наибольшей степени обеспечивается точность с учётом помехозащищённости за счёт применения нового подхода к преобразованию угла поворота вала в код, т.е. достигается цель, поставленная в п.2. Кроме того, усовершенствованное устройство выигрывает в надёжности, а также более удобно при эксплуатации, наладке и ремонте.

Следовательно, данное ТР является наиболее прогрессивным. Его принимаем для использования в усовершенствованном объекте - преобразователе угла поворота вала в код.

Таблица№5.2 Патентная и научно-техническая документация, отобранная для анализа

Таблица№5.3 Оценка преимуществ и недостатков аналогов

Таблица№5.4 Существенные признаки ИТР преобразователя угла поворота вала в код и его аналогов

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

4.7 Описание усовершенствованного объекта

Экспертиза показала, что в находящихся в кабинете патентоведения рефератах на зарубежные патенты не было найдено ни одного охранного документа в отношении исследуемого устройства - преобразователя угла поворота вала в код.

Отсюда следует: Преобразователь угла поворота вала в код обладает патентной чистотой в отношении России,.

4.9.2 Рекомендации по использованию объекта

Данный преобразователь угла поворота вала в код может быть установлен к электроприводам подачи, главного движения в станках с ЧПУ для их связи, например, с общей локальной системой управления РТК.

Тольяттинский политехнический институт

Утверждаю

Проректор по НИР

ПАТЕНТНЫЙ ФОРМУЛЯР

На преобразователь угла поворота вала в код

наименование и обозначение объекта

Составлен на основании отчета о патентных исследованиях №

____________________________________________________________

от___________________________________________________________

дата

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Результат проверки патентной чистоты

оХРАННЫЕ ДОКУМЕНТЫ, ПОД ДЕЙСТВИЕ КОТОРЫХ ПОПАДАЕТ ОБЪЕКТ

ПРАВОВАЯ ЗАЩИТА ОБЪЕКТА ТЕХНИКИ

Составил______________________________

Руководитель подразделения-исполнителя

__________________________

Руководитель патентного подразделения

_____________________________

ТОЛЬЯТТИНСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Кафедра «Охрана труда и окружающей среды»

ЗАДАНИЕ И КАРТА УЧЕТА РАБОТЫ СТУДЕНТА ПО РАЗДЕЛУ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА «БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ»

Факультет: Электротехнический

Специальность: 2102

Группа: Э-511

Ф. И. О. студента: Медведев А. В.

Тема проекта: Проектирование РТК мехобработки втулки

Руководитель проекта: Кабардин А. Ф.

Задание по разделу «Безопасность и экологичность проекта»

1. Анализ опасных и вредных производственных факторов, возникающих при эксплуатации проектируемого РТК.

2. Анализ возможности возникновения чрезвычайных ситуаций.

3. Экологическая экспертиза проекта.

Индивидуальное задание: «Очистка СОЖ в производстве».

Консультант: к. т. н. доцент Васильев Андрей Витальевич

Явка на консультации

Подпись консультанта

5. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ РТК ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ ВТУЛКА

Современное промышленное производство характеризуется интенсификацией технологических процессов, это привело к применению в производстве большого количества механизированного как основного, так и вспомогательного технологического оборудования. Автоматизация и механизация технологических операций привело к улучшению условий труда работников. Это вызвало существенное снижение интенсивности воздействия вредных факторов на персонал. Однако со снижением уровня одних вредных факторов возникает ряд новых.

В данном разделе дипломного проекта рассматриваются опасные и вредные факторы, возникающие при эксплуатации спроектированного РТК, возможность возникновения чрезвычайных ситуаций для данного типа производственного помещения и характера технологического процесса, осуществлена экологическая экспертиза проекта. Также в индивидуальной части рассмотрены вопросы очистки смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) в машиностроительном производстве.

5.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов (ОВФ), возникающий при эксплуатации проектируемого РТК

Рабочее место человека характеризуется рабочей средой, которая представляет собой комплекс факторов, таких как биологические, химические, физические, социальные, информационные и другие свойства среды, воздействующие на человека.

При эксплуатации различных автоматизированных комплексов, в частности РТК разработанного в данном дипломном проекте, возможно возникновение следующих ОВФ:

опасность травмирования движущимися частями производственного процесса, сжатым газом или жидкостью;

опасность поражения электрическим током и статическим электричеством;

опасность получения ожога;

наличие вибрации, шума, инфра- и ультразвука;

наличие теплового и ионизирующего излучений;

недостаточное естественное и искусственное освещение производственного помещения и рабочего места;

неблагоприятные параметры микроклимата рабочих мест и производственных помещений;

возможность загрязнения воздушной среды производственных помещений аэрозолями и токсичными веществами.

Опасность травмирования движущимися частями производственного процесса, сжатым газом или жидкостью. При эксплуатации РТК опасность для обслуживающего персонала представляют автоматические действия, высокие скорости линейных перемещений исполнительных устройств, большая зона обслуживания промышленных роботов.

Планировка РТК должна обеспечивать удобный и безопасный доступ обслуживающего персонала к основному и вспомогательному технологическому оборудованию, промышленным роботам и органам аварийного отключения и управления промышленными роботами.

Для периодической смены инструмента и регулировки и подналадки станков с ЧПУ, их смазывания и чистки, а также мелкого ремонта должно быть предусмотрено специальное время. Все перечисленные работы должны выполняться на обесточенном оборудовании во избежание ударов выброшенной деталью, столкновение с движущимися частями робота и поражением электрическим током.

РТК должен быть огражден и обозначен сигнальными цветами и знаками безопасности. Блокировка должна отключать промышленные роботы, работающие в автоматическом режиме, при входе человека в зону ограждения. Для этих целей возможно применение контактных датчиков (работающих на замыкание или размыкание), фотоэлектрических и весовых датчиков. Во избежание травмирования персонала стружкой, вырванной деталью, или СОЖ подаваемой в зону резания, используемые токарные станки изначально имеют защитное ограждение с автоматическим приводом, оснащенное датчиками контролирующими их положение, и исключающими включение станков при открытом ограждении. Для автоматического отключения станков и роботов при выходе какого-либо оборудования за пределы допустимых значений применяются предохранительные защитные средства, что исключает аварийные режимы работы.

Опасность поражения электрическим током и статическим электричеством. Эксплуатация РТК напрямую связана с электричеством. Наиболее частым видом поражения электрическим током в условиях данного производства является электрический удар. Электрический удар наблюдается при воздействии малых токов - обычно до нескольких сотен миллиампер и соответственно при небольших напряжениях, как правило, до 1000 В. Проходя через живые ткани, электрический ток оказывает термическое, электролитическое и биологическое воздействия. Это приводит к различным нарушениям в организме, вызывая как местное поражение тканей и органов, так и общее поражение организма. Небольшие токи вызывают лишь неприятные ощущения. Если ток имеет значение, достаточное, чтобы парализовать мышцы рук, человек не способен самостоятельно освободиться от тока. Ток в несколько десятков миллиампер при длительном воздействии (более 20 с) приводит к остановке дыхания. Остановка сердца вызывается током в несколько сотен миллиампер при сравнительно малой длительности воздействия (доли секунды), причем мышцы сердца расслабляются и остаются в таком состоянии. Смертельным является ток 100 мA и более.

При эксплуатации РТК питание большинства оборудования осуществляется от трехфазной цепи переменного тока напряжением 380 В промышленной частоты 50 Гц.

Конструкция оборудования, применяемого в РТК, исключает возможность касания оператором или обслуживающим персоналом токоведущих частей оборудования при соблюдении правил техники безопасности. Во избежание поражения персонала статическим электричеством, металлические нетоковедущие части, которые могут оказаться под напряжением, зануляют.

Основными мерами защиты от поражения током являются:

обеспечение недоступности токоведущих частей, находящихся под напряжением, для случайного прикосновения;

электрическое разделение сети;

устранение опасности поражения при появлении напряжения на корпусах, кожухах и других частях электрооборудования, что достигается применением малых напряжений, использованием двойной изоляции, защитным заземлением, занулением, защитным отключением и др.;

применение специальных электрозащитных средств - переносных приборов и приспособлений;

организация безопасной эксплуатации электроустановок.

Значительно улучшить условия безопасности позволяет электрическое разделение сети с помощью специальных разделяющих трансформаторов - это разделение электрической сети на отдельные не связанные между собой участки.

Широкое использование в промышленности диэлектрических и полупроводниковых материалов значительно расширило область появления статического электричества. Повышение скоростей технологических процессов, в свою о...