Главная Коллекция "Revolution" Производство и технологии Проектирование и производство заготовок в машиностроении

Проектирование и производство заготовок в машиностроении

Служебное назначение коленчатого вала, анализ его механической обработки. Расчёт уровня загрузки оборудования по операциям обработки детали. Определение вида привода, вычисление его конструктивных размеров. Технологическая планировка автоматической линии.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 06.06.2017
Размер файла 1,2 M
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Патрон устроен следующим образом (рис. 3.2.1). Хвостовик 2 с конусом 7:24 имеет в передней части цилиндрическое отверстие диаметром d = 12 мм, в котором винтами 4 может закрепляться сверло с цилиндрическим хвостовиком. На хвостовике патрона запорным кольцом 6 закрепляется корпус 1, в котором размещены подшипники 7, прокладки 8, и вкручен штуцер 10, через который подается СОЖ.

После включения вращения шпинделя хвостовик 2 вращается совместно с ним, а корпус 1, остановленный упором 3, остается в постоянном положении относительно бабки станка. Для повышения надежности патрона введены подшипники качения 7. Их защита от СОЖ обеспечивается прокладками из тефлона 8. Защита СОЖ от вытекания через отверстие под сверло обеспечивается прокладкой 9.

Рисунок 3.2.1. Патрон для подвода СОЖ в сверло.

3.3 Приспособление для автоматно-линейной операции

3.3.1 Назначение, описание конструкции и работы приспособления

Приспособление предназначено для сверления отверстий 7,2, 7,5, 12 и 14,4, а также нарезания резьбы М16Ч1,5 на станке а/л 6621021.

Приспособление собрано на базе плиты 1, на базе плиты 1 установлена сварная призма 2 для первоначального базирования детали. Призма установлена на штифты 25 и прикреплена болтами 18. На базе плиты 1 установлены две стойки 3 и 4 с центрами для закрепления детали. Стойки 3 установлены на штифты 25 и прикреплены болтами 18. Центра связаны с цилиндрами 5 рычагами 9 вращающимися относительно осей 23. Рычаги 9 прикреплены к вилкам 19 (вкрученным в штоки цилиндров 5) с помощью осей 18, закрепленных запорными кольцами 22. Также на плите 1 установлены стойки 11 и 12, в которые вставлен вал 7 связанный с цилиндром 6 рычагом 10 вращающимся относительно оси 25. Винт 20, вкрученный в стойку 12 предназначен для предотвращения проворачивания вала 7, так как он вставлен в паз вала. На валу прикреплена пластина 8, при помощи штифта 27.

Деталь устанавливается на призму 2, затем подается воздух в правую полость цилиндра 6, проворачивается рычаг 10, вал 7 движется в горизонтальном положении и закрепленная на нем пластина 8 проворачивает деталь до требуемого положения. Затем подается воздух в правую полость левого цилиндра 5, проворачивается рычаг 9, центр 3 доходит до упора и поджимает деталь. Далее подается воздух в левую полость правого цилиндра 5, проворачивается рычаг 9 и центр 4 зажимает деталь. После обработки детали воздух подается в противоположные полости цилиндров, проворачиваются рычаги, разжимаются центра и снимается деталь.

3.3.2 Расчет потребного усилия зажима

На заготовку при обработке в приспособлении действуют силы обработки, объемные силы (вес заготовки, центробежные и инерционные силы), силы случайного и второстепенного характера, а также силы зажима и реакции элементов приспособления. При этом заготовка должна находится в равновесии. Все перечисленные выше силы - величины векторные, имеющие каждая своё направление и значение. Поэтому желателен силовой расчёт приспособления путём решения задач пространственного характера. Однако с целью его ускорения и упрощения можно рассматривать условия равновесия в наиболее опасных направлениях в одной или нескольких плоскостях.

Расчёт сил зажима сводится, как правило, к решению задач статического равновесия заготовки, находящейся в приспособлении, под действием приложенных к ней сил и моментов.

В результате расчёта зажимных устройств определяются размеры их элементов (плечи рычагов, диаметры резьб, размеры эксцентриков и др.) и соотношение обеспечиваемых зажимных сил и сил, действующих на механизм со стороны привода.

Рисунок 3.3.2.1 Схема действия сил на деталь.

Pt2 - Pt1 = ДPt = 0,2 Pt ,

,

где Pt - сила резания;

Условие равновесия:

,

где F1 и F2 - силы трения;

Мкр = 527,78Ч0,0502 = 26,49 Н*м

K - коэффициент запаса.[4]

F1 = WЧf1Чr1

F2 = WЧf2Чr2

K=K0K1K2K3K4K5

K0 - гарантированный коэффициент запаса;

K1 - коэффициент, учитывающий возрастание сил обработки при затуплении инструмента;

K2 - коэффициент, отражающий неравномерность сил резания из-за непостоянства снимаемого при обработке припуска;

K3 - коэффициент, учитывающий изменение сил обработки при прерывистом резании;

K4 - коэффициент, отражающий непостоянство развиваемых приводами сил зажима;

K5 - коэффициент, отражающий неопределенность положения мест контакта заготовки с установочными элементами и изменение в связи с этим моментов трения, противодействующих повороту заготовки на базовой плоскости (для опорных пластин).

K=1,51,11,21,211=2,376

W - потребная сила зажима:

,

r1 = 5,3 мм

r2 = 13,5 мм

Сила потребная для зажима детали, развиваемая рычажным механизмом с гидроцилиндром:

, Н;

где L1, L2 - длина плеча рычага, м;

L1= 0,203 м; L2=0,219 м;

W - усилие зажима, Н;

W= 8927,69 Н;

Н

3.3.3 Определение вида привода, расчет его конструктивных размеров

В данном приспособлении используется гидропривод потому, что он прост в применении и надёжен в работе.

Для гидроцилиндра определяется потребное для зажима детали давление жидкости.

, МПа (рабочий ход) [4].

где D - диаметр цилиндра,

з - коэффициент, учитывающий потери на трение в опорах, з=0,85

МПа

, МПа (обратный ход) [4].

МПа

3.3.4 Точностной расчет (анализ) приспособления

Определим погрешность спроектированного приспособления по формуле:

[4]

где д - допуск выполняемого при обработке размера заготовки;

КT - коэффициент, учитывающий отклонение рассеяния значений составляющих величин от закона нормального распределения: КТ=1...1,2 (в зависимости от количества значимых слагаемых; чем их больше, тем КТ ближе к единице);

КТ1 - коэффициент, учитывающий уменьшение предельного значения погрешности базирования при работе на настроенных станках: КТ1=0,8...0,85;

КТ2 - коэффициент, учитывающий долю погрешности обработки в суммарной погрешности, вызываемой факторами, не зависящими от приспособления (Ду, Дн, Ди, Дт, УДф ); КТ2=0,6... 0,8 (большее значение коэффициента принимается при меньшем количестве значимых величин, зависящих от приспособления);

W - экономическая точность обработки (принимается по таблицам);

Еб- погрешность базирования. Еб = 0,0009 мм

Ез- погрешность закрепления. Ез = 0,4 мм

ЕУ - погрешность установки приспособления на станке. ЕУ=0 так как осуществляется надёжный контакт установочной плоскости приспособления с плоскостью станка.

Еп - погрешность положения отверстий, связанная с перекосом и смещением обрабатывающего инструмента возникает из-за неточности изготовления направляющих элементов приспособления. ЕП=0,03 мм.

ЕИ - погрешность от изнашивания установочных элементов.

=0,00012Ч200=0,0024 мм. [4]

=0,059 мм

Допуск на размер обрабатываемых отверстий = 0,22 мм;

Так как 0,059 мм < 0,22 мм - приспособление удовлетворяет точности обработки.

3.4 Протяжка круговая

Наружная протяжка для протягивания коренных и шатунных шеек. Припуск на диаметр под протягивание 3 мм. Материал протяжки сталь 45Х. Протяжка оснащена пластинками из твердого сплава ВК8. Зубья протяжки расположены так, чтобы протягивалась по диаметру шейка и следом протягивались канавки шейки.

Подъем на зуб Sz = 0,06 мм. Между режущими и калибрующими зубьями делается четыре зачищающих зуба zз = 4 и распределяется подъем на зуб следующим образом: 1/2Sz ?0,015 мм; 1/3Sz ? 0,01 мм; 1/6Sz ? 0,004 мм. Шаг режущих зубьев t = 25 мм, калибрующих зубьев 0,8t = 20 мм.

Геометрические параметры режущих и калибрующих зубьев: передний угол г = 15?; задний угол режущих зубьев б = 3?; задний угол калибрующих зубьев бк = 1? [20].

Диаметр протяжки равен 500 мм - для увеличения режимов резания (по рекомендациям фирмы Берингер). Размеры режущих зубьев: первые режущие зубья DЗ1 = DЗ2 = 500-1,5 = 498,5 мм. Диаметр каждого последующего зуба увеличивается на Sz.

4. Организационный раздел

4.1 Расчёт программы запуска деталей и типа производства

В зависимости от типа производства подбирается парк металлорежущего оборудования, форма организации работ, выбирается оптимальный способ получения заготовки для данного производства, технологическая оснастка (приспособления, режущий и измерительный инструмент, позволяющие изготовить заданное количество деталей в оптимальные сроки с заданными параметрами точности и качества).

В общем случае тип производства зависит от:

заданной программы

трудоемкости изготовления деталей

веса и габаритов деталей

Производство относят к тому или другому типу производства условно по количеству обрабатываемых в год деталей одного наименования и типоразмера.

В нашем случае при программе выпуска N = 70000 шт/год и весе 10,2кг тип производства - крупносерийное.

При этом за станками не закрепляются определенные детали и операции.

Оборудования, приспособления и инструмент в основном универсального типа.

В дальнейшем тип производства будет уточнен по коэффициенту закрепления операции Кз.о. по ГОСТ 3.1108 - 74.

В зависимости от размеров производственной программы, характера производства и выпускаемой продукции, а так же технических и экономических условий осуществления производственного процесса различают три основных типа производства:

единичное

серийное

массовое

Количественной характеристикой типа производства является коэффициент закрепления операций Кз.о., который представляет собой отношение числа различных операций, подлежащих выполнению в течение месяца, к числу рабочих мест.

Математически эта зависимость выражается следующей формулой:

Кз.о. = О/Р

где О - число различных операций, шт.

Р - явочное число рабочих мест, шт.

Количество станков:

Мр = (N * Тшт) / (60 * Fд* зн)

N = 70000 шт/год

Тшт = 0,618 мин

Fд = 3804 ч

з н=0,8

Мр = (70000 * 0,618) / (60 * 3804 * 0,8) = 0,24

зф =Мр / Р = 0,24 / 4 = 0,06

О = з н/зф= 0,8/0,06 = 1,33 шт

Кзо = 1/4 = 0,25

Т. е. производство будет крупносерийным

Годовую программу запуска определяем по формуле:

Nз = Nвып (1+/100) шт,

где Nвып = 70000 шт. - заданная годовая программа,

= 5 - коэффициент технологических потерь.

Подставив известные величины в формулу получаем:

Nз = 70000(1+5/100) = 73500 шт.

Расчет такта выпуска

Tв = 60*Fд*Кн/N

Tв = 60*3804*0,95 / 70000 = 3,09 мин

4.2 Расчёт количества и уровня загрузки оборудования по операциям обработки детали

Правильный выбор оборудования определяет его рациональное использование. При выборе станков для разработанного технологического процесса этот фактор должен учитываться таким образом, чтобы исключить простои, т. е. нужно выбирать станки по производительности. С этой целью определяют наряду с другими технико-экономическими показателями критерии, показывающие степень использования каждого станка в отдельности и всех вместе по разработанному технологическому процессу.

Для каждого станка в технологическом процессе должны быть подсчитаны коэффициент загрузки и коэффициент использования станка по основному времени:

з = mр/mпр, где

Расчетное количество станков:

mр = Тшт/Tв

Коэффициент использования оборудования по основному времени 0 свидетельствует о доле машинного времени работы станка:

0 = Т0/Тшт

4.3 Организация контроля

В механических цехах устраивают контрольные отделения, которые являются частями общезаводского отдела технического контроля.

Задачи технического контроля - выявление качества материала, проверка размеров, геометрической формы и качества обработанной поверхности деталей.

Требования, предъявляемые при контроле, должны соответствовать техническим условиям, установленным на приемку материалов, полуфабрикатов, готовых деталей, узловых соединений и собранной машины.

Правильность размеров деталей после обработки проверяются измерительными инструментами общего назначения.

Для проверки средств измерения в механических цехах создаются контрольно - проверочные пункты, которые производят в установленные сроки проверку всех измерительных инструментов, приборов и приспособлений, применяемых в обслуживаемом цехе.

Центральная измерительная лаборатория, которая должна находиться на каждом машиностроительном заводе, входит в состав общезаводского отдела технического контроля; ее функции, относящиеся к постановке измерительной техники на заводе, разнообразны, к числу их относятся: разработка методов контроля средств измерения, применяющиеся на заводе; руководство работой контрольно-проверочных пунктов; проверка и аттестация измерительных приборов завода; оказание помощи цехам по разработке ими методов измерения выпускаемых изделий; проверка сложных средств измерений, которые не могут быть проверены на контрольно - проверочных пунктах; исследования причин возникновения брака из - за не точности размеров.

Контроль, выполняемый в цехах, проектируется:

летучий

промежуточный

окончательный

Летучий - выполняется в форме периодических проверок деталей в процессе их изготовления для предупреждения массового брака. Летучему контролю подвергаются первые детали, обработанные после наладки или переналадки станка, а другие детали после определенных операций.

Промежуточный - производится между операциями, когда деталь прошла одну операцию и должна поступить на следующую. При расположении станков по порядку технологических операций контрольные площадки располагаются у станков, выполняющие те операции, после которых производится контроль.

Окончательный - производится после окончания всех операций, т. е. после полной обработки детали. Проверку выполняют, как правило, в контрольном отделении, куда эти детали поступают после последней операции. Крупные тяжелые детали проверяют непосредственно у станков или на станке. Окончательный контроль предусматривает проверку размеров и геометрической формы, проверку качества обработанной поверхности и в некоторых случаях механических свойств детали.

4.4 Организация рабочего места

Планировка рабочего места предусматривает рациональное расположение оборудования и оснастки, наиболее эффективное использование производственных площадей, создание удобных и безопасных условий труда, а также продуманное расположение инструментов, заготовок и деталей на рабочем месте.

Все предметы и инструменты располагаются на рабочем месте в пределах досягаемости вытянутых рук, чтобы не делать лишних наклонов, поворотов, приседаний и других движений, вызывающих дополнительные затраты времени и ускоряющих утомляемость рабочего. Все, что приходиться брать левой рукой располагается с лева, то, что правой с права. Материалы и инструменты, которые берутся обеими руками, располагаются с той стороны станка, где во время работы находиться рабочий.

В механических цехах на месте рабочего храниться много инструментов и приспособлений.

Для хранения используется организационно - техническая оснастка, в которую входят инструментальная тумбочка с планшетом, прикрепленным с задней стороны тумбочки и служащим для вывешивания документации, приемный столик, на верхней полке которого устанавливают тару с заготовками и деталями, а на нижней хранят приспособления и принадлежности; решетка для ног.

Планировка рабочих мест в цехах мелкосерийного производства обуславливается стабильной номенклатурой изготовляемых изделий. Это делает постоянный набор инструментов и приспособлений на каждом рабочем месте.

Для выполнения подъемно - транспортных работ у станков при небольшом машинном времени и частой смене обрабатываемых заготовок используют консольные поворотные краны. Краны располагают так, чтобы один кран обслуживал два станка и более.

5. Проектирование автоматической линии

5.1 Технологическая планировка автоматической линии

, мин

F - номинальный годовой фонд времени автоматической линии при работе в одну смену, 2002 ч;

m - число смен работы автоматической линии в сутки;

D - количество деталей, подлежащих обработке на автоматической линии в год;

kа.л. - коэффициент, учитывающий использование номинального фонда времени для фактической работы линии.

Такт работы автоматической линии tвып, т.е. промежуток времени, отделяющий выпуск с линии двух следующих одна за другой деталей, который должен обеспечить выпуск заданного по производственной программе годового количества деталей, определяют по формуле:

мин

Количество станков, необходимое для выполнения операции на каждой позиции автоматической линии са, определяется исходя из величины такта выпуска деталей с линии.

Часовая производительность Nч всей линии определяется по формуле:

, шт/ч,

где f - часовой номинальный фонд рабочего времени автоматической линии, мин (60мин) или сек (3600сек);

kа.л. - коэффициент, учитывающий использование номинального фонда времени для фактической работы линии;

tвып - такт выпуска деталей с автоматической линии, мин;

fд - часовой действительный фонд рабочего времени, мин или сек.

шт/ч.

5.2 Выбор транспортных средств

В качестве транспортных средств принимаем шаговый конвейер, электротележки с питанием от аккумуляторных батарей, грузоподъёмностью 300 кг с подъёмниками на платформе, благодаря которым быстро и легко совершается погрузка и разгрузка. Кроме этого, необходимо использование кран-балок грузоподъемностью до 7 тонн, которые применяются для монтажа и демонтажа оборудования, а также транспортировки изделий.

На операции 005 перевозка детали от станка к станку передается при помощи шагового конвейера; на операции 010 при помощи электротележек далее на конвейере деталь перемещается на операцию 015, продвигаясь так до операции 040. На операцию 045 деталь перевозится на электротележке, так же на 055, 060 и 065 операции. Далее до 095 операции перевозится на конвейере. На операцию 100 перевозится на электротележке, между операциями 105, 110, 115, 120, 125 и 130 - на конвейере.

5.3 Определение размера автоматизированной линии

Рассмотрим площади занимаемые определенными станками с учетом дополнительных площадей на расстояние между оборудованием и пролетов.

Площадь занимаемая одним агрегатным станком участка А/л 6621020 - 10,08м2; пять станков этой операции вместе с пролетами;

S1 = 5*10,08+273,6 = 324 м2.

два станка TRMV-11M занимают площадь S2 = 132 м2;

четыре станка KW 1390 занимают площадь S3 = 192 м2;

один станок TRMV-11M занимает площадь S4 = 66 м2;

станки участка А/л 6621021 занимают площадь S5 = 186 м2;

станки участка А/л 6621022 занимают площадь S6 = 186 м2;

один станок 5993П занимает площадь S7 = 72 м2;

моечная машина МК 7178 занимает площадь S8 = 138 м2;

стол ОТК занимает площадь S8 = 72 м2;

печь для закалки занимает площадь S9 = 156 м2;

моечная машина МК 7178 занимает площадь S10 = 138 м2;

два станка 2Н135 занимают площадь S11 = 126 м2;

два станка ХШ4-12Н88 занимают площадь S12 = 156 м2;

четыре станка РАГ1100/6А занимают площадь S13 = 132 м2;

четыре станка ХШ2-15Н49 занимают площадь S14 = 108 м2;

один станок 6П11Ф3-1 занимает площадь S15 = 35 м2;

моечная машина МК 7178 занимает площадь S16 = 138 м2;

участок балансировки занимает площадь S17 = 352 м2;

один станок SFM Гриескабер занимает площадь S18 = 72 м2;

моечная машина МК 7178 занимает площадь S19 = 138 м2;

один станок UVA FORM занимает площадь S20 = 54 м2;

стол ОТК занимает площадь S21 = 72 м2.

Площадь занимаемая всей автоматизированной линией S:

S = S1 + S2 + S3 + …+ S21

S = 3045 м2

Учитывая сетку колонн 9Ч12 значение S принимаем S = 3888 м2.

6. Экономический раздел

Введение

В условиях перехода к рыночной экономики проблема повышения эффективности производственно-хозяйственной деятельности приобретает все большую значимость. Наиболее актуальна данная проблема на стадии обоснования экономической эффективности разрабатываемых проектов по производству товаров или услуг.

Повышение эффективности производства требует постоянного совершенствования уровня экономики. Для успешного решения этой задачи большое значение имеет наличие у инженеров необходимых знаний и опыта в области оценки экономической эффективности технологических процессов.

Поэтому, целью данного проекта является получения навыков осуществлять экономические расчета и судить о целесообразности внедрения различных мероприятий в производство.

Произведем расчет экономической эффективности данного проекта [17].

7. Охрана труда

Введение

Согласно действующему законодательству Украины об охране труда [11] директор предприятия ХРП «Авто ЗАЗ-МОТОР» создал на рабочем месте в каждом структурном подразделении условия труда в соответствии с нормативно-правовыми актами, а также обеспечил соблюдение требований законодательства относительно прав работников в области охраны труда. С этой целью работодатель обеспечивает функционирование системы управления охраной труда, а именно:

- создаёт соответствующие службы и назначает должностных лиц, обеспечивающих решение конкретных вопросов охраны труда, утверждает инструкции об их обязанностях, правах и ответственности за исполнение возложенных на них функций, а также контролируют их сообщение;

- обеспечивает выполнение необходимых профилактических мер в соответствии с изменяющимися обстоятельствами;

- внедряет прогрессивные технологии, достижения науки и техники, средства механизации и автоматизации производства, требования эргономики, положительный опыт по охране труда;

- обеспечивает надлежащее содержание зданий и сооружений, производственного оборудования, мониторинг за их технологическим состоянием;

- обеспечивает устранение причин, вызывающих несчастные случаи, профессиональные заболевания, и осуществление профилактических мер, определённых комиссиями по итогам расследования этих причин;

- разрабатывает и утверждает положения, инструкции, иные акты по охране труда, действующие в пределах предприятия, и устанавливающие правила выполнения работ и поведения работников на территории предприятия, в производственных помещениях, на строительных площадках, рабочих местах в соответствии с нормативно-правовыми актами по охране труда;

- осуществляет контроль за соблюдением работником технологических процессов, правил обращения с машинами, механизмами, оборудованием и другими средствами производства, использованием средств коллективной защиты, выполнением работ в соответствии с требованиями по охране труда;

- организовывает пропаганду безопасных методов труда и сотрудничество с работниками в области охраны труда;

- принимает срочные меры при помощи потерпевшим, привлекает в случае необходимости профессиональные аварийно-спасательные формирования при возникновении на предприятии аварий и несчастных случаев.

7.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов на проектируемом объекте

7.1.1 Шум и вибрация

В процессе обработки металлов резанием возникает шум при соприкосновении инструмента и детали, а также при работе технологического оборудования. Также при работе технологического оборудования и станков характерна вибрация.

Причинами возникновения шума являются:

- инерционные возмущающие силы, возникающие из-за движения шпинделя и робота с переменными ускорениями;

- соударение деталей в сочленениях вследствие неизбежных зазоров;

- трение в сочленениях деталей механизмов;

- подшипники качения и ременные передачи.

Причинами возникновения вибраций являются:

- неоднородность материала вращающейся заготовки;

- несовпадение центра массы заготовки и оси вращения;

- промышленный робот; конвейер для отвода стружки;

- удары в зубчатых зацеплениях, подшипниковых узлах.

7.1.2 Воздух рабочей зоны

На линии находятся металлообрабатывающие станки при работе которых воздухе рабочей зоны обработки в процессе резания возникает пыль и различные пары газов и аэрозолей СОЖ для охлаждения участка резания и снижения температур. Что затрудняет работу людей наладчиков на участке.

Работы по обслуживанию проектируемой автоматизированной линии относятся к категории IIa. В таблица 7.1. приведены параметры микроклимата на рабочем месте операторов автоматизированной линии.

Таблица 7.1. Параметры микроклимата на рабочем месте операторов автоматизированной линии.

Холодный период года, среднесуточная температура -10єС

Характеристика помещения

С незначительными избытками явной теплоты

( 23 ВТ/м3 )

Категория тяжести работ

Средняя IIa

Фактические условия

Температура, єС

18-23

Влажность, %

75-35

Скорость воздуха, м/с

? 0,3

Допустимые условия

Температура, єС

15-20

Влажность, %

? 75

Скорость воздуха, м/с

? 0,5

Тёплый период года, среднесуточная температура +10єС

Характеристика помещения

Помещения с незначительными избытками явной теплоты ( >23 Вт/м3 )

Категория тяжести работ

Средняя IIa

Фактические условия

Температура, єС

20-23

Влажность, %

60-30

Скорость воздуха, м/с

0,2-0,5

Допустимые условия

Температура, єС

? 28

Влажность, %

55-75

Скорость воздуха, м/с

0,3-0,7

Механическая обработка металлов на станках сопровождается выделением пыли, стружки, туманов масел и эмульсий, которые через вентиляционную систему выбрасываются из помещений. В таблице 7.2 приведено примерное количество вредных веществ в граммах, выделяющихся за рабочую смену в цехе.

Таблица 7.2. Количество вредных веществ в цехе

Вредное вещество

ПДК, мг/мі

Ожидаемое количество вещества, г

Масляный туман

5

145

Пары воды

500

11560

Туман эмульсола

0,004

0,56

Согласно стандарту [8] регламентирует допустимое содержание пыли в выбросах вентиляционного воздуха промышленных предприятий 100 мг/м3.

Температуру, относительную влажность и скорость движения воздуха следует принимать на теплый, холодный и переходный периоды года исходя из категории работы по тяжести, по назначению помещений, по избыткам явного тепла, [25]:

- температура воздуха составляет 21-23°С;

- оптимальная влажность составляет в пределах 60-70 % при норме 70%;

- скорость движения воздуха не более 0,3 м/c.

7.1.3 Освещение

Для нормальной работы рабочих необходимо обеспечить достаточную освещенность рабочих мест как естественным, так и искусственным освещением. Так как на участке имеется оборудование, которое работает по программе и не требует присутствие человека (только как наладчик), ему необходимо обеспечить нормально освещенный подход к технологическому оборудованию. В таблице 7.3. приведен анализ освещения участка автоматической линии.

Таблица 7.3. - Анализ освещения участка автоматической линии

Наименование показателя

Ед. изм.

Факт. знач.

Норма

Нормативный документ

Пояс светового климата

-

IV

IV

СНИП 11-4-79

Наименьший размер объекта различения

мм

0.3

0.15-0.3

Разряд зрительных работ

-

I I в

I I в

Значения КЕО при боковом освещении

%

1.3

1.4

Значения КЕО при боковом и верхнем освещении

%

3.64

3.92

Общая искусственная освещенность на рабочих местах

лк

300

300

Местная освещенность на рабочих местах

лк

1700

1700

Комбинированная освещенность на рабочих местах

лк

2000

2000

7.1.4 Пожароопасность

Строительные конструкции участка выполнены из железобетона и относятся к группе несгораемых материалов. Следовательно, в соответствии со СНИП 2.01.02-85 помещение цеха, в котором расположена автоматизированная линия имеет П степень огнестойкости и пожаробезопасности, относится к категории Д - непожароопасные, в которых обращаются негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.

Причинами возникновения пожара на автоматизированной линии могут быть:

1-нарушение технологического режима;

2-неисправность электрооборудования (короткое замыкание, перегрузки и большие переходные сопротивления);

3-самовозгорание промасленной ветоши и других материалов, склонных к возгоранию;

4-несоблюдение графика планового ремонта, износ и коррозия оборудования;

5-ремонт оборудования на ходу;

6-реконструкция установок с отклонением от технологических схем.

Производства (помещения) взрывопожарной и пожарной опасности делятся на категории в соответствии с «Общесоюзными нормами технологического проектирования ОНТП 24-86». Механообрабатывающий цех, в котором расположена автоматизированная линия, относят к категории Д в соответствии с нормами [11].

7.1.5 Опасность поражения электрическим током

На участке находятся металлообрабатывающие станки, которые подключены в электросеть, а также промышленное оборудование (промышленные роботы, и тактовые столы). Все оборудование является металлическим и является хорошим проводником тока. Значит, человек подвергается опасности при работе на этом участке.

Таблица 7.4. - Анализ электрооборудования

Наименование показателя

Характеристика

Нормативный документ

Тип используемой электрической сети

3х фазная

4х проводная с заземленной

нейтралью

СНИП 2.

04.05-86

Класс помещения по степени поражения людей эл. током

особо опасное

СНИП 2.

04.05-86

Основными причинами несчастных случаев от воздействия электрического тока при работе оборудования на автоматизированной линии следующие:

- случайное прикосновение или приближение на опасное расстояние к токоведущим частям, находящимся под напряжением;

- появление напряжения на металлических корпусах, кожухах и т. п. в результате повреждения изоляции;

- появление напряжения на отключенных токоведущих частях, на которых работают люди. вследствие ошибочного включения установки;

- возникновение шагового напряжения на поверхности земли в результате замыкания провода на землю.

7.1.6. Риск механического травмирования

На автоматизированной линии присутствуют станки различных групп, роботы манипуляторы которые работают по заранее написанной программе и не требует присутствие человека в процессе обработке и кронштейны для транспортирования деталей. Основными причинами производственного травматизма являются несоблюдение техники безопасности при использовании режущих инструментов, так же опасными являются механизмы передаточных трактов, стружка и пыль, выкрашивание твердосплавных пластин режущих инструментов в процессе работы, абразивный инструмент, наличие аэрозолей СОЖ.

7.2 Мероприятия по обеспечению безопасности труда на проектируемом объекте

7.2.1 Мероприятия по защите от шума

Для снижения шума на проектируемом участке целесообразно применить следующие мероприятия:

-уменьшение уровня шума в источнике образования (своевременное проведение плановых ремонтов оборудования, изменение режимов резания);

-рациональная планировка участка (удаление наиболее шумного оборудования с участка);

-уменьшение уровня шума в источнике образования (установка звукоизоляционных кожухов);

-установка глушителей на выходах приспособлений работающих на сжатом воздухе; ( рис. 7.1.)

Рисунок 7.1 - Регулируемый глушитель

- уменьшение шума на пути его распространения (использование акустических экранов; (рис. 7.2.)).

Рисунок 7.2 Акустические экраны

- установка штучных поглотителей (рис. 7.3.), представляющих собой объемные тела, заполненные звукопоглощающим материалом и подвешиваемые к потолку на определенной высоте.

Рисунок 7.3. Штучный поглотитель.

7.2.2 Борьба с загрязнением воздуха рабочей зоны и нормализацией параметров микроклимата.

Для постоянного контроля состава воздуха, в сроки установленные санитарной инспекцией, контроля запыленности применяют следующие методы:

-массовый (определяют массу пыли, содержащей в единице объема воздуха, для этого взвешивают специальный фильтр до и после просасывания через него некоторого количества воздуха, а затем определяют массу пыли);

-экспресс-метод (основан на быстропротекающих цветных реакциях высокочувствительной специальной поглотительной жидкости или твердого вещества).

Основные мероприятия по снижению запыленности воздуха рабочей зоны и нормализации параметров микроклимата являются:

организация функционирования и контроль работы общеобменной вентиляции;

установка местной вентиляции для удаления вредных веществ из воздуха на рабочих местах, правильный подбор пылеприемников;

Рисунок 7.4.Циклон

-полы, стены, потолки должны быть гладкими, легко моющимися, должна производиться регулярная влажная уборка;

-организация естественного воздухообмена в летний период;

-обеспечение участка устройством отопления в зимний период в соответствии со стандартом;

-организация тепловых занавес в зимний период;

-использование тепловой изоляции нагретых поверхностей оборудования, воздухопроводов, трубопроводов.

7.2.3 Освещение

Для контроля уровня освещённости на рабочих местах следует использовать люксметры, освещение в цехе комбинированное. Основное требование, которое учитывалось, при расположении светильников - доступность их для обслуживания. Светильники с люминесцентными лампами высокого давления в помещениях следует устанавливать рядами параллельно стене с окнами. Применяются газоразрядные лампы низкого давления ДРЛ 250, ДРЛ 400 высота подвеса 8 м. Для местного освещения рекомендуется использовать лампы накаливания мощностью 200 Вт. (Рис.7.5.)

Рис.7.5 Пример устройства местного освещения фрезерного станка.

Местное освещение станка должно быть безопасным. В соответствии с требованиями стандарта [11] для питания пристроенных светильников местного освещения применяются лампы накаливания напряжением 24 В.

7.2.4 Пожаробезопасность

Согласно стандарту [6] для обеспечения пожарной безопасности в механическом цехе должны быть приняты следующие мероприятия:

- назначено лицо ответственное за пожарную безопасность;

- на всей территории цеха введен противопожарный режим;

- весь персонал проходит плановые инструктажи по пожарной безопасности;

- в помещениях цеха размещены средства наглядной агитации;

- имеются эвакуационные выходы в соответствии с нормами [11];

- ручные средства пожаротушения - углекислотные огнетушители;

- средства сигнализации и извещения о пожаре.

- производятся регулярные осмотры электропроводов и электрооборудования;

Для повышения огнестойкости здания можно нанести облицовку на поверхность строительных конструкций.

7.2.5 Электробезопасность

Согласно стандарту [7] в механическом цехе для предотвращения поражения электрическим током следует принять следующие меры безопасности:

- технические:

а) зануление;

б) защитное заземление;

- организационно - технические:

а) контроль за соблюдением технических мероприятий безопасности при эксплуатации;

б) контроль исправности электрооборудования, защитных средств, изоляции;

в) контроль заземления - внешний осмотр и плановое измерение сопротивления заземления;

г) контроль зануления - внешний осмотр и постоянное измерение сопротивления петли «фаза - нуль»;

д) применение ограждений и предупредительных плакатов;

е) плановая замена неисправного оборудования.

- организационные:

а) обучение персонала правилам эксплуатации электроустановок;

б) надзор во время работы за персоналом.

- организационно - социальные:

а) к работе на электроустановках допускаются лица не моложе 18 лет;

б) работы выполняются в установленное рабочее время;

в) постоянный контроль производственной дисциплины.

Электрические провода должны иметь цветовую изоляцию (или цветные изоляционные трубки на концах одноцветных проводов), позволяющую различать назначение проводки и род электрического тока: силовые цепи постоянного и переменного токов - черную; цепи управления переменного тока - красную; цепи управления постоянного тока - синюю; цепи заземления - желто-зеленую.

7.2.6. Безопасность попадание под движущие элементы технологического оборудования.

Для предотвращения попадание человека под движущие элементы необходимо устанавливать ограждающие, блокирующие, предупреждающие, сигнализирующие устройства или системы обеспечивающие недоступность попадания человека к опасному участку в его работе. Обозначить безопасные места проходов по автоматизированному участку, и проинструктировать рабочий персонал. Установить светолокационное устройство которое будет сигнализировать что человек находится в рабочей зоне линии. На рисунке 7.6. изображено стационарное ограждение участка.

Рисунок 7.4 Стационарное ограждение участка.

7.3 Расчет защитного заземления

При проектировании заземляющего устройства необходимо знать точное назначение удельного сопротивления грунта (с), измеренное в том месте, где будет сооружаться заземление. При этом следует учесть значение коэффициента сезонности (ш) для различных климатических зон по формуле:

(Ом*м) (7.1)

где f - коэффициент сезонности, выбирается по табл. 5.2. [14];

r - табличное значение удельного сопротивления грунта, Ом*м (выбирается по табл. 5.3. [14]).

(Ом*м)

Расчет сопротивления одиночного металлического трубопровода диаметром d и длинной l, проложенного в земле на глубине t, производится по формуле :

Ом. (7.2)

где - l - длинна трубопровода;

d - диаметр трубопровода;

Определение основных параметров заземления.

По схеме размещения электродов определяют суммарную длину соединительной полосы, после чего вычисляют ее сопротивление растеканию тока по формуле:

(7.3)

где : L-длина полосы, м.

b-ширина полосы; м.

t - глубина заложения полосы, м.

срасч. - расчетное удельное сопротивление грунта , Омм.

Ом.

Сопротивление растеканию тока одного вертикального стержневого электрода определяется по формуле:

Ом. (7.4)

Где : l и d - длина и диаметр стержневого электрода ,м.

t - глубина заложения середины электрода от поверхности земли, м.

Ом.

Общее сопротивление заземляющего устройства при известных Rп и Rc, с учетом взаимного экранирования зс и зп. и числа электродов n вычисляются по формуле :

Ом. (7.5)

Нормативное значение Rн ? 4 Ом

Rз < Rн ? 4 Ом

0,035<4

По расчетам мы видим что сопротивление заземляющего устройства значительно ниже чем сопротивления тела человека, из этого следует что ток пройдет по цепи с меньшим сопротивлением. Значит мы обезопасили рабочих автоматизированной линии, от поражения электрическим током в случае пробивание их на одну из металлических конструкций, или корпусов станков и оборудования.

Выводы.

В разделе «Охрана труда» мы произвели анализ вредных и опасных производственных факторов на проектируемой автоматической линии, предложили мероприятия по защите рабочих проектируемого участка:

- шумопоглощаюшая облицовка, и установка штучных поглотителей;

- установка ламп освещения (газоразрядные лампы низкого давления ЛБ40, ЛД40);

- установка оборудования на виброопоры и установка кожухов на него;

- установка защитного заземления;

- установка туманно и пылеуловителей, для поддержание микроклимата на рабочем месте для оптимальной работы людей ;

- предложили установку оградительных заграждений (для защиты от движущих элементов оборудования);

Этим мы снизили уровень травматизма на участке , и уменьшили вероятность профессиональных заболеваний на проектируемом участке обработки валов однопоточных редукторов.

Так же рассчитали защитное заземление участка и выявили, что оно соответствует нормам, и составляет 0,35 Ом при сопротивлении 4 Ом тела человека, это значит что мы обезопасили работников участка от поражения электрическим током.

Предложенные мероприятия позволят обеспечить высокий уровень безопасности труда при эксплуатации гибкого автоматизированного участка.

8. Охрана окружающей среды

Введение

Проблема защиты окружающей среды - одна из главных задач современности. Выбросы промышленных предприятий, энергетических систем и транспорта в атмосферу, водоемы и недра на современном этапе развития достигли таких размеров, что в ряде районов земного шара, особенно в крупных промышленных центрах, уровни загрязнений существенно превышают допустимые санитарные нормы. Множество разработанных технологических процессов и появление новых видов продукции, особенно в химической промышленности, привели не только к увеличению количества загрязнений, но и к существенному увеличению числа токсичных примесей, поступающих в окружающую среду.

Вредные выбросы машиностроительных предприятий оказывают отрицательное воздействие не только на окружающую среду, но и в ряде случаев значительно влияют на процесс эксплуатации технических средств.

Коренное решение проблемы защиты окружающей среды от выбросов промышленных предприятий состоит в создании замкнутых технологических циклов (безотходные системы), однако их разработка и внедрение требуют новых технологических и конструктивных решений. В современных условиях часто используют способы защиты окружающей среды от примесей, основанные на максимальном их улавливании или обезвреживании в специальных аппаратах. Однако и такие решения возможны не во всех случаях. К сожалению, до настоящего времени одним из распространенных способов снижения концентраций примесей в атмосфере от вентиляционных и технологических выбросов является их рассеивание в атмосфере.

Проблема охраны окружающей среды - комплексная проблема. Планируя дальнейшее развитие индустриального производства, необходимо оценивать эффективность его развития не только с позиций интересов данного предприятия, но и с позиций интересов всего общества, в том числе населения каждого региона. Комплексный характер проблемы охраны окружающей среды определяется сложностью системы, состоящей из природы, общества и производства. Оптимальное развитие этой системы невозможно без комплексного учета социальных, экологических, технических, экономических, правовых и международных аспектов.

Коренное решение проблемы защиты окружающей среды от выбросов промышленных предприятий состоит в создании замкнутых технологических циклов (безотходные системы), однако их разработка и внедрение требуют новых технологических и конструктивных решений. В современных условиях часто используют способы защиты окружающей среды от примесей, основанные на максимальном их улавливании или обезвреживании в специальных аппаратах. Однако и такие решения возможны не во всех случаях. К сожалению, до настоящего времени одним из распространенных способов снижения концентраций примесей в атмосфере от вентиляционных и технологических выбросов является их рассеивание в атмосфере.

Важную роль по защите окружающей среды отводят мероприятиям по рациональному размещению источников загрязнения:

- вынесение промышленных предприятий из крупных городов в малонаселенные районы с непригодными или малопригодными для сельскохозяйственного использования землями;

- оптимальное расположение промышленных предприятий с учетом типографии местности, розы ветров;

- установления санитарно-защитных зон вокруг предприятий.

8.1 Анализ загрязнений окружающей среды объектом

8.1.1 Анализ загрязнений атмосферы

Механическая обработка металлов на станках сопровождается выделением пыли, стружки, туманов масел и эмульсий, которые через вентиляционную систему выбрасываются из помещений.

В таблице 8.1 приведено примерное количество паров воды, туманов масел и эмульсии, выделяющихся в 1 ч при работе станков в расчете на 30кВт мощности устанавливаемых в электродвигателе станка.

Таблица 8.1 - Количество вредных веществ, выделяемых АЛ.

Наименование вещества

Вид вещества

Количество, т/год

ПДК, мг/м

Масляное

Масляный туман

16

0,2

Эмульсионное

Пары воды

12000

150

Туман эмульсии

0,504

0,0063

Твердые вещества

Стружка

42

0,5

Лом

35

0,3

Осадки

7

0,08

Ветошь

0,5

0,006

Абразив

1,5

0,035

Санитарные нормы [11] регламентирует допустимое содержание пыли в выбросах вентиляционного воздуха промышленных предприятий 100 мг/м3.

8.1.2 Анализ производственных сточных вод

В сточных водах автоматизированной линии содержатся следующие виды примесей: механические примеси органического и минерального происхождения; стойкие и летучие нефтепродукты; эмульсии, стабилизированные различного рода добавками. Основное загрязнение вносят смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), применяемые при обработке деталей на металлорежущих станках. В процессе механической обработки деталей СОЖ загрязняются механическими частицами с концентрацией до 20 г/л. В таблице 8.2 представлены предельно допустимые концентрации вредных веществ в воде.

Таблица 8.2- Предельно допустимые концентрации вредных веществ в сточных водах участка.

Наименование ингредиента

Предельно допустимая концентрация

(мг/л)

Триэтиламин

2,0

Триэтиленгликольдинитрат

1,0

Триэталомин

1,4

Олеиновая кислота

0,5

Жидкое стекло

0,3

Мылонавт

2

Нитрид натрия

0,3

8.1.3 Анализ загрязнения окружающей среды твердыми отходами

Твердые отходы на участке автоматической линии образуются в процессе производства продукции в виде амортизационного лома (модернизация оборудования, оснастки), стружки металлов; шламов, осадков и пыли (отходы систем очистки воздуха) и т.д. Коэффициент использования материала в среднем равен 0,75. Так как вес детали равен 10,2 кг., следовательно вес заготовки равен 11,45 кг., соответственно стружки выделяемой при обработки будет 1,25 кг. Для партии деталей твердых отходов в виде стружки будет 1500 кг. Так же твердых отходов в виде лома инструмента , разного технологического оборудования будет составлять ориентировочно 500кг. Шламы из отстойников очистных сооружений содержат большое количество твердых материалов. Концентрация твердых частиц в шламах различна - от 20 до 300 г/л.

8.1.4 Акустическое загрязнение окружающей среды

Главными источниками шума на автоматизированной линии являются транспортные средства, технологическое оборудование и местная вытяжная вентиляция. В таблица 8.3. приведены ожидаемые и допустимые уровни звукового давления на участке.

Таблица 8.3. Ожидаемые и допустимые уровни звукового давления на участке.

Уровни звукового давления, дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами. Гц

Уровень

звука,

дБА

31,5

63

125

250

500

1000

2000

4000

8000

Стандарт [21]

107

95

87

82

78

75

73

71

69

80

Ожидаемые

802

812

823

835

863

854

844

903

844

89

8.2 Мероприятия по защите окружающей среды

8.2.1 Мероприятия по защите атмосферы

Основным мероприятием по защите атмосферы от загрязнений промышленной пылью и туманами является применение пыле- и туманоулавливающих аппаратов и систем. Для защиты окружающей среды от выбросов с ГАУ для очистки вентиляционных выбросов предлагается использовать:

1) для улавливания металлической пыли используется циклон ЦН - 15;

2) для улавливания аэрозолей СОЖ и туманов масел предусмотрен ротационный туманоуловитель ФРМ, общий вид которого представлен на рисунке 8.1.

Рисунок 8.1. Ротационный туманоуловитель ФРМ

Основными конструкционными элементами циклона конструкции ротационного туманоуловителя ФРМ являются: входной патрубок - 1, корпус - 2, ротор - 3, вентилятор - 4, брызгоуловитель - 5, электродвигатель - 6, клапан для слива масла - 7.

8.2.2 Мероприятия по защите водного бассейна

Для очистки стоков машиностроительных предприятий в настоящее время применяются главным образом механические методы (процеживание, отстаивание, фильтрование), химические (нейтрализация, коагуляция, флокуляция) и физико-химические (флотация, отдувка, электрохимические методы), а также комбинированные.

Состав загрязнений сточных вод при эксплуатации АЛ приведены в таблице 8.4.

Таблица 8.4 - Состав отработанных отходов при эксплуатации АЛ.

Наименование

Отработанные растворы

Компоненты, г/л

Механический цех

Эмульсии

щелочи

Мех. примеси

Масла и эмульсии

10

30

110

8.2.3 Мероприятия по утилизации твёрдых отходов

Метод утилизации твердых промышленных отходов заключается в первую очередь в переработке металлоотходов (стружки, лома), режущий инструмент после своего износа идет на переточку. Основные операции первичной обработки металлотходов - сортировка, разделка и механическая обработка.

Партия стружки сопровождается удостоверением взрывобезопасности и безвредности, а так же паспортом, удостоверяющим химический состав стружки.

Сортировка заключается в разделении лома и отходов по видам металлов.

Разделка лома состоит в удалении неметаллических отходов.

Механическая обработка включает рубку, резку, пакетирование, брикетирование на прессах.

Предлагается использовать устройство для отделения и обезвоживания стружки представленное на рисунке 8.2.

Рисунок 8.2. Устройство для отделения и обезвоживания стружки.

В ротор 2 центрифуги подается по питателю 4 сталь-ная или чугунная стружка и нагнетается по камере 3 горячий воздух. Воз-дух в камеру 3 поступает по трубе 5 от электромагнита 10, который в про-цессе работы интенсивно нагревается и является источником тепла. Отделив-шаяся жидкость отводится по кольцевому сборнику 6. От электродвигателя 7 приводятся во вращение ротор центрифуги и вентилятор в, от которого воз-дух по трубе 9 нагнетается к электромагниту. Высушенная стружка отво-дится по кольцевому сборнику 1.

Прессование вьюнообразной стружки целесообразно проводить в отожженном состоянии, так как при этом отпадает необходимость выполнения таких предварительных операций как дробление , обезжиривание , отбор обтировочных материалов и мелких кусков металла.

Применить наиболее рациональный способ утилизации металлических отходов - без переплава, в этом случае отпадает необходимость в их переработке, связанной с большими энергозатратами и отрицательным воздействием на окружающую среду. Следует производить переработку промышленных отходов в местах их образования, это полностью распространяется на утилизацию металлических отходов. Повышать технологичность конструкций деталей машин. Переходить к усовершенствованным свалкам, полям обезвреживания.

8.2.4 Мероприятия по защите окружающей среды от акустического воздействия

Основными мероприятиями по защите окружающей среды от шума являются:

-применение штучных поглотителей;

-установка экранов;

Звукоизолирующее ограждение в виде рекламного ограждения заданной высоты представлено на рисунке 8.4, где 1 - источник шума, 2 - звукоизолирующее ограждение, 3 - жилой комплекс, 4 - заводоуправление.

Рисунок 8.4 - Применение звукоизолирующего ограждения.

Величины звукоизоляции для различных типов изоляторов приведены на рисунке 8.5.

Рисунок 8.5 - Величины изоляции для некоторых видов изоляторов.

8.3 Расчет основных элементов флотационной установки

...

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены