Разработка технологического процесса изготовления детали "Сателлит - 783-45" планетарного редуктора привода цепного конвейера в условиях ТОО "Maker" (завод КЛМЗ)

3.

Для резцов Kv рассчитывается по формуле (4.31):

где - состояние поверхности заготовки, =0.8;

- материал режущей части, = 0,4;

4.

KmV- поправочный коэффициент, учитывающий физико-механические свойства обрабатываемого материала, рассчитывается по формуле (4.32):

5.

Определяем частоту вращения шпинделя станка по формуле (4.33):

где D - диаметр детали, мм;

V - скорость резания, м/мин.

Принимаем по паспорту станка 16К20Ф3, n =50 об/мин.

6.

Рассчитываем действительную скорость резания по формуле (4.23):

7.

Минутная подача станка равна по формуле (4.24):

8.

Мощность резания при точении определяем по формуле (4.34):

,кВт

где VД - действительная скорость резания, м/мин;

PZ - сила резания, Н.

9.

Сила резания определяется по формуле (4.35):

где Ср - коэффициент, учитывающий свойства обрабатываемого материала, Ср =300;

x, n, y - показателей степеней: x =0,75; n = -0,15; y = 1.

Кр - поправочный коэффициент.

10.

Поправочный ко-эффициент Кр опре-деляется по формуле (4.35):

где - поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала.

- поправочный коэффициент, учитывающий главный угол в плане резца, = 1;

- поправочный коэффициент, учитывающий передний угол резца, = 1,25;

поправочный коэффициент учитывающий угол наклона главного лезвия, = 1;

11.

Поправочный коэффициент рассчитывается по формуле (4.36):

12.

Мощность шпинделя станка определяется по формуле (4.26):

13.

Необходимо провести проверку по формуле (4.27):

Nшп > Nдв

7,5 > 4,49кВт - условие выполняется, следовательно, резание возможно, будем использовать станок 16К20Ф3 на данной операции.

14.

Основное время рассчитывается по формуле (4.37):

4.7 Нормирование операций технологического процесса. Расчет загрузки оборудования

Нормирование операций технологического процесса выполняется по источникам [14,15]

Под технически обоснованной нормой времени понимается время, необходимое для выполнения заданного объема работ при определенных организационно-технических условиях и наиболее эффективном использовании всех средств производства и передового опыта новаторов.

Определяем расчетным методом технические нормы времени для операции: 015 - Радиально - сверлильная.

Нормирование времени для токарной операции приведено в табл. 4.6.

Таблица 4.6 Нормирование времени для токарной операции

№.	Расчитываемая величина	Расчетная формула	Результат
1.	Штучно-калькуляционное время определяется по формуле (4.38):	, мин;	мин.
	где Тп-з -- подготовительно-заключительное время, мин; Тп-з =33мин n -- размер партии деталей, шт., n = 591шт; To -- основное время, мин;мин. Тв -- вспомогательное время, мин; k -- поправочный коэффициент (для крупносерийного произ-водства k=1,5); -- время на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности, мин.
2.	Вспомогатель-ное время находим по формуле (4.39):	, мин;	мин.
где -- время на установку и снятие заготовки, мин; -- время на зажим и разжим заготовки, мин; -- время на управление станком, мин; -- время на измерение, мин;
3.	Оперативное время находим по формуле (4.40):	, мин.;
4.	Затраты обслу-живания рабочего места, определяются по формуле (4.41):	, мин;	мин.

Определяем расчетным методом технические нормы времени для операции: 020 Зубофрезерная

Нормирование времени для зубофрезерной операции приведено в табл. 4.7.

Таблица 4.7 Нормирование времени для зубофрезерной операции

№.	Рассчитываемая величина	Расчетная формула	Результат
1.	Норма штучного калькуляционного времени определяется по формуле (4.42):	, мин;	мин.
где Тп.з. - норматив подготовительно-заключительного времени на настрой-ку оборудования и установку приспособления.м n - количество деталей в партии. = 591шт.
2.	Определим норму штучного времени по формуле (4.43):		мин.
где То - основное время выполнения операции, мин; Тв - вспомогательное время, мин.
3.	Вспомогательное время определяется по формуле (4.44):	, мин;	Тв = (1,32+0,20+0,05) 1,5 = 2,355 мин.
где Тус - время, затраченное на установку и снятие детали, мин., Тус = 1,32 мин; Туп - время на приемы управления станком, мин, Туп =0,20 мин; Тиз - время на измерение деталей, мин, Тиз = 0,05 мин. К - поправочный коэффициент, = 1,5; Тоб - время на обслуживание рабочего места, мин; Тот - время перерывов на отдых и личные надобности, мин.
4.	Основное время рассчитывается по формуле (4.28):
Определим состав подготовительно-заключительного времени: - на наладку станка, инструмента, приспособлений = 20мин; - получение инструмента и приспособлений до начала работы и сдача после окончания работы = 17 мин.
5.	Оперативное время определяем по формуле (4.41):	, мин.;	мин.
6.	Время на обслуживание рабочего места и отдых определяется по формуле (4.45):	, мин;

5. Промышленная экология

Целью раздела является экологическое обоснование проекта участка изготовления детали «Сателлит 783 - 45» в условиях ТОО «Maker» КЛМЗ. Спроектированный техпроцесс и проект участка должен соответствовать требованиям, предъявляемым «Экологическим Кодексом» [19], действующим в Республике Казахстан с января 2007 года, к машиностроительным предприятиям.

5.1 Анализ состояния окружающей среды ТОО «Maker» КЛМЗ

На основании [15] выполним анализ действия производственных процессов ТОО «Maker» КЛМЗ на окружающую среду. ТОО «Maker» КЛМЗ осуществляет производство и ремонт горношахтного оборудования, средств малой механизации, а также индивидуального оборудования и запчастей к нему. Также предприятие изготавливает сварные металлоконструкции строительного назначения.

Предприятие ТОО «Maker» КЛМЗ расположено в юго-восточной части г. Караганды, на расстоянии 300 метров от Фёдоровского водохранилища.

В этом разделе, основываясь на данных [15] рассмотрим выбросы вредных веществ в атмосферу, производимые заводом, и сравним их с предельно допустимыми нормами.

Действующими стационарными источниками загрязнений атмосферы являются:

- котельная, с конвейером доставки угля. При работе котельной выделяются следующие загрязняющие вещества: пыль неорганическая, содержащая 20ч70% окиси кремния, окись углерода, оксиды серы и азота.

Около котельной расположен склад угля, открытый с двух сторон. Длина склада 32 м, ширина 24 м. Высота склада 6 м. Вместимость склада 9000 тонн угля. Процесс разгрузки угля из самосвала, перевалки угля на складе бульдозером и хранения угля сопровождается выделением пыли в атмосферу. Источники выделения пыли являются неорганизованными.

Зола из котельной на территории предприятия складируется в контейнере и по мере накопления вывозятся в места, определённые ГорСЭС;

- механообрабатывающее производство. В его состав входят механосборочный цех №1 и цех гидравлики. Основными видами работ в механообрабатывающем производстве являются:

а) обработка деталей резаниям на станках. При этом выделяется металлическая и абразивная пыль, а также пары эмульсола и масла, которые используется в качестве охлаждающей жидкости. От станков шлифовально-обдирочной группы и заточных станков предусмотрена вытяжная вентиляция и циклон типа ЛИОТ с фактической степенью очистки 80%;

б) сборка и сварка изделий. При этом выделяется сварочная аэрозоль, оксиды марганца, оксид углерода, оксиды азота;

в) окраска готовой продукции. При этом выделяются пары ксилола и уайт-спирита;

- производство металлоконструкций. В его состав входят цех металлоконструкций №2, цех нестандартного оборудования №7. Основными видами работ при производстве металлоконструкций являются:

а) сварка металлоконструкций. Сборка-сварка узлов ведётся вручную электродами типа МР-3, сварка узлов выполняется сварочной проволокой Св08Г2С в среде углекислого газа на сварочных полуавтоматах. При сварке выделяются сварочная аэрозоль, оксиды марганца, оксид углерода, оксиды азота;

б) окраска готовой продукции. При этом выделяются пары ксилола и уайт-спирита;

- заготовительное производство. В его состав входят кузнечно-прессовый участок, инструментальный участок, участок новой техники и метизов, ремонтный участок, энергоучасток, кислородно-компрессорный участок, участок резинотехнических изделий, участок гальванопокрытий, ремонтно-строительный участок, транспортный участок cо складом ГСМ. Основными видами работ заготовительного производства являются:

а) термическая и лазерная резка заготовок из листового металла по программам на двух машинах термической резки с ЧПУ. При термической резке заготовок выделяются сварочная аэрозоль, оксиды марганца, оксид углерода, оксиды азота;

б) нагрев заготовок в пламенных печах, работающих на жидком топливе и ковка на молотах вручную и в подкладных штампах. Годовой расход топлива для печей 130 тонн. При нагреве заготовок под ковку выделяются твердые частицы, оксиды серы, оксид углерода, оксид азота;

в) участок гальванопокрытий. Выполняется два вида покрытий деталей - цинкование на линии АЛГ-128 и хромирование на линии МЛГ-97. При гальванопокрытии выделяются пары щелочи, хромовый ангидрид, хлористый водород, серная кислота, азотная кислота, оксиды азота. Улавливание аэрозолей осуществляется фильтром улавливателем ФВГ - Т 6,4 - 01.

г) термическая обработка заготовок (отжиг поковок, отжиг стальных конструкций, улучшение), а также термическая и химико-термическая обработка деталей (закалка, цементация, азотирование). При работе отделения выделяются оксиды углерода и азота, аммиак, а также аэрозоли и пары масла;

д) изготовление резино-технических изделий методом вулканизации, а также изделий из литьевого полиамида. На участке резинотехнических изделий выделяется изопрен, дивинил, нитрил акриловая кислота, хлоропрен, стирол, изобутилен, оксид пропилена и этилена, оксид серы, оксид углерода, предельные С12 и С19 углеводороды;

е) изготовление деталей и заготовок из дерева, изготовление ящичной тары. На участке установлены деревообрабатывающие станки. При обработке древесины выделяется древесная пыль. Для её улавливания станки оборудованы циклонами ГлавДревПрома;

ж) ремонт и техническое обслуживание автотранспорта завода. Хранение нефтепродуктов. При этом в атмосферу выбрасываются пары углеводородов. Для снижения выбросов паров бензина в атмосферу резервуары снабжены газовой обвязкой, дыхательной аппаратурой. Также для снижения нагрева резервуаров выполняется их окраска лучеотражающей краской.

Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу, приведён в таблице 5.1.

Таблица 5.1 Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу производствами ТОО «Maker» КЛМЗ

Наименование вещества	Предельно допустимые концентрации, мг/м3	Выбросы вещества
	Максимальная разовая	Среднесуточная	г/с	т/год
Железо и оксиды железа	-	0,04	0,302	3,3504
Марганец и соединения	0,01	0,001	0,012383	0,1111
Хром	-	0,0015	0,0007441	0,007165
Азотная кислота	0,4	0,15	0,000046	0,00057
Соляная кислота	0,2	0,1	0,00237	0,021
Оксид азота	0,085	0,04	1,287	23,064
Серная кислота	0,3	0,1	0,00012	0,001
Сажа	0,15	0,05	0,247	1,805
Диоксид серы	0,5	0,05	4,879006	88,244034
Оксид углерода	5,0	3,0	5,591	69,6
Фтористые газообразные соединения	0,02	0,005	0,0009506	0,004544
Фториды	0,2	0,003	0,0004	0,0029
Дивинил	3,0	1,0	0,000018	0,00013
Изобутилен	10,0	-	0,000105	0,00076
Изопрен	0,5	-	0,000014	0,0001
Этилен	3,0	-	0,000192	0,0014
Ксилол	0,2	-	0,245	1,06375
Бензол	0,04	-	0,000105	0,00076
Стирол	0,04	0,02	0,000007	0,00005
Хлоропрен	0,02	0,02	0,000012	0,00009
Дибутилфталат	-	-	0,000008	0,00006
Акрилонитрил	-	0,03	0,000052	0,00026
Масло минеральное	-	0,05	0,0148	0,0375
Сольвент	-	-	0,0994	0,7382
Уайт-спирит	-	-	0,2182	0,5405
Предельные углеводороды С12-С19	1,0	-	0,000125	0,00091
Эмульсол	-	0,2	0,012574	0,09313
Взвешенные вещества	0,5	0,15	0,0086	0,0317
Пыль неорганическая	0,3	0,1	8,2462	75,8405
Пыль абразивная	-	-	0,1187	1,242
Пыль древесная	-	-	5,016	22,923

5.3 Ликвидация отходов

По [21] рассмотрим отходы, возникающие на производстве, и выберем методы их утилизации и ликвидации.

В процессе деятельности машиностроительного предприятия образуются следующие отходы:

- металлическая стружка и лом металлов

- обрезки древесины, древесные стружки, опилки и пыль

- золошлак

- бытовой мусор

- отработанная СОЖ

- отработанное масло из закалочных баков

- сточные воды

- пыль.

Стальную стружку при сборе её в цехе разделяют на сливную и дроблёную. Дроблёную стружку с размером отдельных элементов не более 40 мм подвергают прессованию на брикетировочных прессах. Сливную стружку необходимо предварительно измельчить. Для этого её загружают в шаровую мельницу и размалывают до заданной степени помола. После этого размолотую сливную стружку также подвергают брикетировке. Спрессованная металлическая стружка, а также отрезки металла и металлолом продаются металлургическому комбинату для дальнейшего переплава.

Обрезки древесины продаются населению для использования в качестве топлива. Древесные опилки и стружки могут быть использованы в качестве наполнителей при производстве различных видов бетона: арболита, опилкобетона, деревобетона, гипсоопилочного бетона, а также при изготовлении пористого кирпича и черепицы. Кроме того, древесные стружки и опилки могут быть использованы в качестве сырья при производстве спирта, кормовых дрожжей, целлюлозы, древесной муки, а после компостирования (переработки в специальных вращающихся барабанах-ферметерах) в качестве удобрения в сельском хозяйстве.

Золошлак, представляет собой отвердевшее камневидное или стекловидное вещество, образующееся при сгорании твёрдого топлива. Золошлаки являются сырьём для изготовления железобетонных конструкций, теплоизоляционных и строительных материалов и для других целей промышленности, гражданском и дорожном строительстве. Их можно использовать в производстве цемента и шлакопортладцемента высших марок, керамзита, шлакоблоков. Их используют самостоятельно как теплоизоляционную защиту и как компонент для производства газобетона, керамзитобетона, зольного гравия, глиняного и силикатного кирпича.

Бытовой мусор собирается в контейнеры и без какой-либо переработки вывозится на городскую свалку мусора, где подвергается сжиганию.

Смазочно-охлаждающие жидкости на основе эмульсии предлагается подвергать регенерации. Механические примеси, содержащиеся в СОЖ можно отделить гравитационным методом с магнитной обработкой эмульсии. Загустевшую эмульсию сливают в отстойники и выдерживают в течение суток. Подогрев эмульсии до 40…50^оС способствует более интенсивному процессу отстаивания. Всплывшее масло отделяется, а эмульсию смешивают со свежеприготовленной в отношении 1:1 и используют вновь. Для увеличения срока службы СОЖ предлагается в качестве антисептического средства добавлять фурацилин. Срок службы эмульсии в этом случае может быть увеличен в 2…2,5 раза.

Отработанное масло из закалочных баков отстаивается для удаления механических примесей и окалины, а затем передаётся на кузнечный участок в качестве топлива для кузнечных нагревательных печей.

На территории предприятия образуются сточные воды трёх видов:

- бытовые;

- поверхностные;

- производственные.

Бытовые сточные воды образуются при эксплуатации на территории душевых, туалетов, столовой, прачечной и т. п. Предприятие не отвечает за качество этих сточных вод и направляет их на городские станции очистки воды.

Поверхностные сточные воды образуются в результате смывания дождевой, талой и поливной водой примесей, скапливающихся на территории завода, стенах и крышах зданий. В основном это твёрдые частицы (песок, стружка и опилки, пыль, сажа, масла, бензин, керосин и т.д.).

Производственные сточные воды образуются в результате использования воды в технологических процессах. В механосборочном цехе вода используется для приготовления СОЖ (смазочно-охлаждающей жидкости), промывки окрашенных изделий, обработки помещений. Основными примесями сточных вод являются пыль, сода, масла, растворители, мыла и т.д.

Сточные воды, которые скапливаются на очистных сооружениях, представляют собой вредные суспензии с объемной концентрацией полидисперсной твердой фазы от 0,5 до 10%. Поэтому прежде чем направить осадки сточных вод на утилизацию или ликвидацию их предлагается подвергать предварительной обработке для получения шлама. Очистка сточных вод начинается с удаления нерастворимых примесей. Грубодисперсные примеси выделяют отстаиванием. Мелкодисперсные примеси выделяют сначала фильтрованием, а для выделения частиц меньшей дисперсности ( менее 5 мкм) предлагается использовать метод коагуляции.

Для очистки атмосферы от вредных выбросов предлагается использовать сухие пылеуловители, к которым относятся все аппараты, в которых отделение частиц примесей от воздушного потока происходит механическим путем за счет сил гравитации, инерции, Кориолиса. В частности циклоны и ротационные пылеуловители.

В пылеуловителях типа циклон газовый поток вводится в установку через патрубок по касательной к внутренней поверхности корпуса и совершает вращательно-поступательное движение вдоль корпуса к бункеру. Под действием центробежной силы частицы пыли образуют на стенке циклона пылевой слой, который вместе с частью газа попадает в бункер. Отделение частиц пыли от газа, попавшего в бункер, происходит за счет поворота газового потока в бункере на 180°. Освободившись от пыли, газовый поток образует вихрь и выходит из бункера, давая начало вихрю газа, покидающему циклон через выходную трубу. Для нормальной работы циклона необходима герметичность бункера. Если бункер негерметичен, то за счет подсоса наружного воздуха происходит вынос пыли с потоком через выходную трубу.

Ротационные пылеуловители относятся к аппаратам центробежного действия и представляют собой машину, которая одновременно с перемещением воздуха очищает его от относительно крупных фракций пыли (>5-8 мкм). В отличие от циклонов они обладают большой компактностью, так как вентилятор и пылеуловитель обычно совмещены в одном агрегате. В результате этого при монтаже и эксплуатации таких машин не требуется дополнительных площадей, которые необходимы для размещения специальных пылеулавливающих устройств при перемещении запыленного потока обыкновенным вентилятором. При работе вентиляторного колеса частицы пыли за счет центробежных сил отбрасываются к стенке спиралеобразного кожуха и движутся по ней в направлении выхлопного отверстия. Газ, обогащенный пылью, через специальное пылеприемное отверстие отводится в пылевой бункер, а очищенный газ поступает в выхлопную трубу.

Для повышения эффективности пылеуловителей такой конструкции необходимо увеличивать переносную скорость очищаемого потока в спиральном кожухе (это ведет к резкому повышению гидравлического сопротивления аппарата) или уменьшать радиус кривизны спирали кожуха (это снижает его производительность). Такие машины обеспечивают достаточно высокую эффективность очистки воздуха при улавливании сравнительно крупных частиц пыли (свыше 20-40 мкм).

Пыль, собранную в пылеулавливающих установках котельной, в циклонах, установленных возле местных отсосов от шлифовально-обдирочных и универсально-заточных станков, сварочных постов, в насосных станциях шлифовальных станков без переработки вывозят для захоронения на полигон ТБО.

Защита окружающей среды -- это комплексная проблема, требующая усилий ученых многих специальностей. Особое значение имеет количественная оценка последствий загрязнения окружающей среды и, в первую очередь, ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением атмосферы.

Для снижения количества выделений вредных веществ в атмосферу при механической обработке деталей в дипломном проекте предусмотрены следующие мероприятия:

- при разработке технологического процесса предпочтение отдано высокопроизводительным методам обработки (например, протягивание шлицев в отверстии вместо долбления резцом);

- при выборе оборудования предпочтение отдано современному, высокопроизводительному оборудованию, его типоразмер и мощность привода соответствуют выполняемой работе;

- при выборе метода получения заготовки предпочтение отдано заготовке с наибольшим коэффициентом использования металла (по форме она наиболее приближена к готовой детали);

- при разработке технологического процесса предпочтение отдано прогрессивному режущему инструменту и прогрессивным режимам обработки;

Всё эти мероприятия ведут к снижению трудоёмкости обработки и понижению мощности применяемого оборудования. Это позволит уменьшить количество загрязняющих веществ, выделяемых в атмосферу. Таким образом, спроектированный участок по изготовлению детали «Сателлит 783 - 45» соответствует требованиям Экологического Кодекса РК.

5.2 Охрана труда

Согласно дипломному заданию на разработку технологического оснащения по изготовлению детали «Сателлит 783 - 45» в условиях ТОО «Maker» КЛМЗ при подробном анализе состояния рабочих мест и условий труда были разработаны мероприятия по охране труда и технологического процесса.

Охрана труда - система обеспечения безопасности жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-эпидемиологические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия .

Трудовой кодекс Республики Казахстан был принят 23 ноября 2015 года № 414-V, а вступил в силу 1 января 2016 года.

Трудовой кодекс регулирует общественные отношения в области охраны труда Республики Казахстан и направлен на обеспечения безопасности, сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, а также устанавливает основные принципы государственной практики в области безопасности и охраны труда.

На основании Трудового кодекса Республики Казахстан, статьи 179 «Государственное регулирование в области безопасности и охраны труда»:

1. Работник имеет право на:

1) рабочее место, оборудованное в соответствии с требованиями по безопасности и охране труда;

2) обеспечение санитарно-бытовыми помещениями, средствами индивидуальной и коллективной защиты в соответствии с требованиями по безопасности и охране труда, а также трудовым, коллективным договорами;

3) обращение в местный орган по инспекции труда о проведении обследования условий и охраны труда на его рабочем месте;

4) участие лично или через своего представителя в проверке и рассмотрении вопросов, связанных с улучшением условий, безопасности и охраны труда;

5) отказ от выполнения работы в случае необеспечения работодателем работника средствами индивидуальной и (или) коллективной защиты и при возникновении ситуации, создающей угрозу его здоровью или жизни, с письменным извещением об этом непосредственного руководителя или работодателя;

6) образование и профессиональную подготовку, необходимые для безопасного исполнения трудовых обязанностей, в порядке, установленном законодательством Республики Казахстан;

7) получение достоверной информации от работодателя о характеристике рабочего места и территории организации, состоянии условий, безопасности и охраны труда, о существующем риске повреждения здоровья, а также о мерах по его защите от воздействия вредных и (или) опасных производственных факторов;

8) сохранение средней заработной платы на время приостановки работы организации из-за несоответствия требованиям по безопасности и охране труда.

2. Работник обязан:

1) соблюдать требования норм, правил и инструкций по безопасности и охране труда;

2) немедленно сообщать работодателю или организатору работ о каждой производственной травме и иных повреждениях здоровья работников, признаках профессионального заболевания (отравления), а также о ситуации, которая создает угрозу жизни и здоровью людей;

3) проходить обязательные предварительные и периодические медицинские осмотры, а также предсменное и иное медицинское освидетельствование в порядке, определенном уполномоченным органом в области здравоохранения;

4) по требованию работодателя проходить профилактические медицинские осмотры в случаях, предусмотренных актом работодателя, а также при переводе на другую работу;

5) сообщать работодателю об установлении инвалидности или ином ухудшении состояния здоровья, препятствующем продолжению трудовых обязанностей;

6) неукоснительно применять и использовать по назначению средства индивидуальной и коллективной защиты, предоставляемые работодателем;

7) выполнять требования государственного инспектора труда, технического инспектора по охране труда, специалистов внутреннего контроля и предписанные медицинскими учреждениями лечебные и оздоровительные мероприятия;

8) проходить обучение, инструктирование и проверку знаний по безопасности и охране труда в порядке, определенном работодателем и предусмотренном законодательством Республики Казахстан .

Анализ опасных и вредных производственных факторов в цехе КЛМЗ

Представлен механо-сборочный цех №1 завода КЛМЗ. Продукцией этого цеха является самоходное оборудование, насосы типа «ЦНС», диски машин TORO и др., запасные части к горно-обогатительному и горно-транспортному оборудованию. Общее количество основного технологического оборудования - 83 единиц. Режим работы - двухсменный. Объем выпускаемой продукции всего, в среднем 51488 $ США в месяц. Среднемесячная трудоемкость механической обработки - 12100 н/ч. Доля механической обработки на станки фрезерно-расточной, токарно-карусельной групп и токарно-винторезных станков типа 1М65 - около 6500 н/ч. Число работающих станков этой группы - 15 единиц. Коэффициент перевыполнения норм - 1,3. Загрузка оборудования основной группы > 100%.

«Узкое» место - дефицит станочников. В связи с большим физическим износом оборудования (> 20 лет) эксплуатации, повышенная аварийность работы оборудования [18].

Длина цеха составляет 110 м, ширина - 54 м, высота - 10,5 м. Полы на данном участке выполнены из чугунных плит, а стены и потолок окрашены огнестойкой краской. Окна расположены вдоль цеха, суммарное число окон - 64, по 32 штуке на сторону. Окна выходят на северо-восток и юго-запад.

В цехе находятся станки токарной, сверлильной, расточной, фрезерной, заточной, шлифовальной групп. Токарно-винторезный станок 16К20 имеет сдвижную защитную дверцу, полностью закрывающую рабочую зону. Дверца предохраняет рабочего-станочника от механических повреждений вращающейся заготовкой в патроне, движущимся суппортом с резцедержателем и разогретой стружкой. Вертикально-фрезерный станок модели 6Т13 не имеет защитного кожуха или экрана. Для защиты от механических повреждений разогретой стружкой рабочий-станочник использует средства индивидуальной защиты лица и глаз (очки или щиток). Внутришлифовальный станок модели 3К229 и кругло-шлифовальный станок модели 3У133 имеют съёмный металлический защитный кожух. Кожух предохраняет рабочего-станочника от механических повреждений вращающейся заготовкой в центрах, вращающегося шлифовального круга и осколков шлифовального круга. Заземление станков и содержание электрооборудования в исправности предохраняет рабочего-станочника от электрических повреждений.

Применяется защитное заземление оборудования - преднамеренное электрическое соединение с землёй корпуса станков и другого оборудования, не находящегося под напряжением, с целью снизить напряжение прикосновения до безопасной величины в случае перехода напряжения на корпус станка вследствие повреждения изоляции, «пробоя на корпус». В качестве заземлителей используются трубы диаметром 50ч60 мм, или уголки с размером полки 50ч63 мм.

Заземлению подлежат все металлорежущие станки и их комплексы.

В цехе №1 КЛМЗ, освещение - комбинированное. Естественное боковое освещение через окна и искусственное освещение люминесцентными лампами типа ЛБ на каждом рабочем месте.

К вредным физическим производственным факторам, возникающим при механической обработке, относятся:

а) повышенная запыленность (предельно допустимая концентрация пыли в воздухе производственных помещений 4 мг/м³) и загазованность воздуха, наличие в нём аэрозолей эмульсии и масла, применяемых в качестве смазочно-охлаждающей жидкости (предельно допустимая концентрация пыли в воздухе производственных помещений 5 мг/м³);

б) высокий уровень шума, производимый работающим оборудованием.

Предельно допустимый уровень шума в производственных помещениях не более 85 дБА.

в) высокий уровень вибраций. Производственными источниками локальной вибрации являются ручные механизированные машины вращательного действия с электрическим приводом. К ручным механизированным машинам вращательного действия относятся шлифовальные и сверлильные машины. Локальная вибрация также имеет место при шлифовальных и полировальных работах, выполняемых на стационарных станках с ручной подачей изделий, а также при заточке инструмента.

г) недостаточное освещение, наличие прямой и отраженной блесткости. В поле зрения должна отсутствовать прямая и отраженная блесткость (повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая нарушение зрительных функций, ослепленность), т.е. ухудшение видимости объектов. Прямая блесткость связана с источниками света, отраженная возникает на поверхности с большим коэффициентом отражения или отражением по направлению глаза. Работа станочника может быть отнесена к V разряду зрительных работ (малой точности с наименьшим размером различения свыше 1 до 5 мм). При этом предельно допустимый уровень освещённости равен 200 лк., а нормативное значение коэффициента естественной освещённости КЕО 1,0 при боковом освещении.

д) участок механической обработки относится к помещениям с незначительными избытками явного тепла (менее 20 ккал/м³час).

Рисунок 5.1 - План цеха №1

Производственная деятельность рабочих цеха относится к работам средней тяжести (затраты энергии от 150 до 250 ккал/час) в соответствии с этим устанавливаются параметры микроклимата, которые соответствуют допустимым параметрам:

в холодный и переходный период:

- температура воздуха 16ч18°С;

- относительная влажность 40ч60%;

- скорость воздуха не более 0,3 ;

в теплый период:

- температура воздуха 20ч23°С;

- относительная влажность 40ч60%;

- скорость воздуха не более 0,3.

При работе в цехе №1 возникает ряд опасных производственных факторов:

а) движущиеся и вращающиеся части металлорежущих станков, не ограждённые специальными кожухами. На сверлильных станках не ограждены вращающиеся шпиндели и инструмент;

б) разлетающаяся разогретая металлическая стружка;

в) опасность поражения электрическим током (металлорежущие станки подключены к сети напряжением U=380 В);

г) внутрицеховые транспортные средства (мостовой кран, кран-укосины около каждого рабочего места, электрокары, погрузчики).

Биологическое действие является особым специфическим процессом, свойственным лишь живой материи. Оно выражается в раздражении и возбуждении живых тканей организма, (что сопровождается непроизвольным судорожным сокращением мышц), а также в нарушении внутренних биоэлектрических процессов, протекающих в нормально действующем организме и теснейшим образом связанных с его жизненными функциями.

Различают следующие местные электротравмы: электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения и электроофтальмия.

Все эти факторы оказывают отрицательное влияние на человека. Они смогут привести к ухудшению здоровья человека, получением им различных заболеваний, увечьям, потери различной степени работоспособности, а кроме того к его гибели.

Мероприятия по снижению опасных вредных производственных факторов

В цехе для снижения опасных факторов предлагаются следующие технические мероприятия:

1) эксплуатировать оборудование только при наличии защитных кожухов;

2) при работе на оборудовании выполнять установку и снятие детали, смену инструмента, а также измерение детали только после полной остановки вращения шпинделя станка;

3) при работе на оборудовании для защиты от поражения стружкой пользоваться защитными экранами, установленными на станке, а при их отсутствии защитными масками или очками;

4) использовать средства, обеспечивающие недоступность токоведущих частей, в первую очередь проводов (ограждение и изоляция); размещение токоведущих частей на недоступной высоте (применяется в тех случаях, когда ограждение и изоляция невозможны или нецелесообразны); следует помнить, что высота прохождения проводов напряжением до 1000 В по территории должна быть не менее 6 м от земли и не менее 2 от любой точки крыши здания.

5) применять малое напряжение. Для питания, например, ручного электроинструмента и ручных переносных электроламп используется напряжение 12 В для особо опасных (высокая влажность, работа внутри металлических резервуаров и т.д.), и не более 42 В для сухих помещений. Малое напряжение используется также для питания светильников местного освещения станков;

6) применять защитное заземление оборудования - преднамеренное электрическое соединение с землёй корпуса станков и другого оборудования, не находящегося под напряжением, с целью снизить напряжение прикосновения до безопасной величины в случае перехода напряжения на корпус станка вследствие повреждения изоляции, «пробоя на корпус». В качестве заземлителей используются трубы диаметром 50ч60 мм, или уголки с размером полки 50ч63 мм; заземлению подлежат все металлорежущие станки и их комплексы. Следует иметь в виду, что устройству защитного заземления предшествует его расчёт соответствующими специалистами, а надёжность и эффективность его работы должна периодически проверяться в соответствии с действующими правилами и нормами;

7) применять защитное отключение - специальное устройство, автоматически отключающее электрическую установку в случае какого-либо повреждения, в том числе «пробоя на корпус». Защитное отключение применяется в передвижных электроустановках, а также в случаях, когда устройство защитного заземления невозможно или затруднено;

8) при проектировании участка расстановку оборудования выполнить с учётом необходимой ширины проходов и проездов.

При пользовании грузоподъёмными механизмами необходимо соблюдать следующие правила:

1) грузоподъемные машины и механизмы, съемные грузозахватные приспособления должны соответствовать характеру выполняемой работы, иметь паспорта и инвентарные номера, по которым они записываются в специальные журналы учета и периодических осмотров;

2) запрещается подъем грузов, масса которых превышает грузоподъемность машины или механизма;

3) подтаскивать груз краном-укосиной по полу при косом натяжении каната;

4) неисправные грузозахватные приспособления, а также приспособления, не имеющие бирок (клейм), не должны находиться в местах производства работ. Не допускается нахождение в местах производства работ немаркированной и поврежденной тары;

5) строповка грузов должна производиться в соответствии со схемами строповки. Для строповки предназначенного к подъему груза должны применяться стропы, соответствующие массе и характеру поднимаемого груза, с учетом числа ветвей и угла их наклона; стропы общего назначения следует подбирать так, чтобы угол между их ветвями не превышал 90 град;

6) груз или грузозахватное приспособление при их горизонтальном перемещении должны быть предварительно подняты на 500 мм выше встречающихся на пути предметов.

Для снижения вредных факторов предлагается:

1) для борьбы с выделением пыли и загрязняющих веществ предлагается на участках с увеличенным пылеобразованием (шлифовальное отделение и заточное отделение) и повышенным выделением загрязняющих веществ (участок покраски, сварочные посты, пост газовой резки) установить местные отсосы с фильтрацией;

2) наиболее рациональным методом является борьба с шумом в источнике возникновения. Причиной возникновения шумов могут быть механические, аэродинамические, гидродинамические и электромагнитные явления, обусловленные конструкцией и характером работы машин и механизмов, а также неточностями, допущенными в процессе изготовления и условиями испытания и эксплуатации. Для снижения шума в источнике возникновения могут успешно применяться следующие мероприятия: применение малошумных соединений, например подшипников скольжения, косозубых, шевронных и других специальных зацеплений; повышение требований к балансировке роторов; изменение режимов и условий работы механизмов и машин; применение принудительной смазки в сочленениях для предотвращения их износа и шума от трения. Большое значение имеет своевременное техническое обслуживание оборудования, при котором обеспечивается надежность крепления и правильное регулирование сочленений. Комплекс мероприятий, направленных на уменьшение шума в источнике, может обеспечить снижение уровня звука на 10 ... 20 дБ (А) и более;

3) рациональная планировка предприятий и цехов. Шум на рабочем месте может быть уменьшен за счет увеличения расстояния от источника шума до расчетной точки. Внутри здания такие помещения должны располагаться вдали от шумных помещений так, чтобы их разделяло несколько других помещений. На территории предприятия более шумные цехи необходимо концентрировать в одном-двух местах. Расстояние между тихими помещениями (конструкторское бюро, заводоуправление) и шумными цехами должно обеспечивать необходимое снижение шума;

4) акустическая обработка помещений. Интенсивность шума в помещениях зависит не только от прямого, но и от отраженного звука, поэтому для уменьшения последнего применяют звукопоглощающие облицовки поверхностей помещения и штучные (объемные) поглотители различных конструкций, подвешиваемые к потолку помещений. Процесс поглощения звука происходит путем перехода энергии колеблющихся частиц воздуха в теплоту за счет потерь на трение в пористом материале. Для большей эффективности звукопоглощения пористый материал должен иметь открытые со стороны падения звука и незамкнутые поры. Зоны с уровнем звука свыше 85 дБ должны быть обозначены знаками безопасности. Станочников, постоянно находящихся в этих зонах, администрация цеха обязана снабжать средствами индивидуальной защиты органов слуха. Запрещается даже кратковременное пребывание в зонах с октавными уровнями звукового давления свыше 135 дБ в любой октавной полосе;

5) при установке технологического оборудования применять средств виброзащиты.

Выбор системы освещения предполагает учет большего количества факторов. Применяемое на производстве искусственное освещение по конструктивному исполнению делится на общее и комбинированное, состоящие из общего освещения помещения и местного освещения рабочих поверхностей в поле зрения. В свою очередь, общее освещение подразделяется на общее равномерное и общее локализованное.

При выборе источника света предварительно решают вопрос о его виде. Существуют следующие виды источников света производственного назначения: лампы накаливания, люминесцентные лампы, газоразрядные лампы высокого давления, ксеноновые лампы.

Работа вентиляционных систем должна создавать на постоянных рабочих местах, в рабочей и обслуживаемой зонах помещений метеорологические условия и чистоту воздушной среды, соответствующие действующим санитарным нормам.

Естественная вентиляция подразделяется на аэрацию и проветривание.

Система вентиляции должна обеспечивать нормальный состав воздуха в производственных помещениях и быть рациональной при возможно меньших затратах на её устройство и эксплуатацию.

Правильно выбранная система вентиляции должна очищать помещение от пыли, газов и паров, выделяющихся при производственных процессах. Поэтому необходимо определить места возможных выделений указанных вредностей и оборудовать их местными отсосами. Следует помнить, что нельзя ограничиваться лишь устройством местной вытяжной вентиляции, наличие общеобменной вентиляции обязательно.

На выездных воротах должна быть устроена тепловая завеса, защищающая от проникновения холодного воздуха в помещение цеха в зимнее время при въезде-выезде транспорта.

Отопление помещения воздушной системой (подаваемый воздух нагревается паровыми калориферами). Для служебно-бытовых помещений обычное паровое отопление. Для предотвращения охлаждения воздуха в цехе при въезде-выезде транспорта на воротах устраиваем тамбур.

Меры пожарной безопасности цеха

На предприятии разработаны и утверждены в установленном порядке объектовые инструкции о мерах пожарной безопасности: на производственных участках, в административно-бытовых и служебных зданиях и помещениях, в материальных складах (кладовых), в складах (кладовых) легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, в столярных мастерских, на окрасочных участках, при проведении сварочных огневых работ и другие инструкции, которые размножаются типографским способом в виде брошюр или плакатов и вывешиваются в подразделениях. Необходимо соблюдать установленный в инструкциях противопожарный режим.

В каждом структурном подразделении оформляются стенды с наглядной агитацией по пожарной безопасности, а на участках и в службах - уголки по пожарной безопасности. Необходимо изучить информацию по пожарной безопасности.

Проведение временных сварочных огневых работ, связанных с применением открытого огня, на территории предприятия и в подразделениях разрешается проводить только по «нарядам-допускам» и при соблюдении требований инструкции № 100 «О порядке организации и безопасного проведения огневых работ на заводе».

Предприятие относится к категории Д (помещения, в которых находятся негорючие вещества и материалы в холодном состоянии НПБ-5-2005).

Производственные здания построены из искусственных и естественных каменных материалов и имеют незащищенные металлические конструкции. по СНБ 2.02.01-98-степень огнестойкости здания-II.

Предел огнестойкости и класс пожарной опасности строительных конструкций:

- несущие элементы здания-R120-KO

- перекрытия-REI-60-КО,

где R - потеря несущей способности; Е - целостность; I - теплоизолирующая способность; КО - не пожароопасные строительные конструкции; 60, 120 - время в минутах.

Возможными причинами пожаров на участке являются: неисправность электрооборудования, самовозгорание промасленной ветоши, курение в не установленных местах.

Мероприятия по пожарной профилактике СНБ 2.02.01-98.

а) организационные-правильная эксплуатация оборудования, правильное содержание зданий и сооружений;

б) противопожарный инструктаж работающих;

в) технические-соблюдение противопожарных норм и правил при проектировании зданий и оборудования, освещения, вентиляции, отопления;

г) режимные-запрещение курения в не установленных местах;

д) эксплуатационные-своевременные профилактические осмотры, ремонты и испытания технологического оборудования.

Промасленная ветошь собирается в отдельную металлическую тару и организованно вывозится с участка.

В цехе имеется два эвакуационных выхода, которые обеспечивают безопасный выход людей наружу кратчайшим путем за минимальное время в случае пожара. Ширина эвакуационных выходов-не менее 1м, ширина пожарных проездов-не менее 4,5 м.

Рисунок 5.2 - Схема эвакуации из цеха при пожаре

Всего было применено 5 порошковых огнетушителей. В данном случае применялись порошковые огнетушители типа ПФ, П2-АП.

6. Технико-экономическое обоснование проекта

При разработке дипломного проекта на тему «Разработка технологического процесса изготовления детали «Сателлит - 783 - 45» планетарного редуктора привода цепного конвейера в условиях ТОО «Maker» (завод КЛМЗ)» были выполнены следующие изменения технологического процесса:

- изменён метод получения заготовки. Вместо сортового проката будет применяться штамповка на ГКМ;

Выполним технико-экономическое обоснование изменений, проведённых в процессе дипломного проектирования.

6.1 Организация производственного процесса. Исходные данные для расчёта

Исходные данные по базовому варианту находятся в таблице 6.1.

Таблица 6.1 Исходные данные по базовому варианту

Наименование операции	Модель станка	Тшт, мин	Разряд работ	Цена станка, млн тг
005 токарно-винторезная	16К20	7,8	3	1,8
010 зубофрезерная	5К32	4,0	3	1,2
015 зубошлифовальная	5М161	6,8	3	1,5

6.2 Определение расчётного числа рабочих мест

Расчётное число рабочих мест для поточного производства определяется по формуле, [23]:

; (6.2)

где - штучно-калькуляционное время на операции, мин;

- годовая программа выпуска детали;

- действительный годовой фонд времени работы единицы оборудования;

з_н - нормативный коэффициент загрузки оборудования, з_н =0,8.

Расчет производим для каждой операции базового техпроцесса:

По операции 005 - токарно-винторезная:

Принимаем по операции 010 .

По операции 015 - зубофрезерная

Принимаем по операции 015 .

По операции 020 -зубошлифовальная:

Принимаем по операции 020 .

Степень использования оборудования или рабочих мест по времени определяется фактическим коэффициентом загрузки , который определяется по формуле:

(6.3)

где W_p - расчетное количество оборудования, шт.;

Р - принятое количество оборудования (округленное до большего целого числа расчетное количество оборудования), шт.

Расчет производим для каждой операции проектируемого техпроцесса:

По операции 005 - токарно-винторезная:

По операции 010 - зубофрезерная:

По операции 015 - зубошлифовальная:

Таблица 6.2 Расчёт количества станков в базовом варианте

Наименование операции	Модель станка	Wp, шт	Pi, шт	зф
005 токарно - винторезная	16К20	1,8	2	0,9
010 зубофрезерная	5К32	0,93	1	0,93
015 кругло-шлифовальная	5М161	1,58	2	0,314
Итоги:		4,31	5	2,144

6.3 Определение потребности в производственных площадях

Расчёт потребности в производственных площадях производим исходя из того, что необходима площадь под размещение оборудования. Её можно рассчитать по формуле:

(6.4)

где - площадь станка, м²;

г - коэффициент, учитывающий дополнительную площадь, принимается в зависимости от площади станка;

Р - принятое количество оборудования.

Расчет производим для каждого станка проектируемого техпроцесса:

1) Токарно-винторезный станок 16К20 - 2 единицы.

Площадь станка по паспортным данным:

Для полученного значения площади станка по [23] принимаем г=3. Тогда производственная площадь:

2) зубофрезерный станок 5К32 - 2 единица:

Площадь станка по паспортным данным:

Принимаем . Тогда производственная площадь:

3) зубошлифовальный 3М151- 1 единица:

Площадь станка по паспортным данным:

Принимаем . Тогда производственная площадь:

Результаты расчетов сводим в таблицы 6.3.

Таблица 6.3 Расчёт производственной площади в базовом варианте

Модель станка	Число станков	Габариты станка, м*м	Sст, м2	г	Sпр, м2
16К20	2	2,8 х 1,16	3,24	3	9,72
5К32	1	2,5 х 1,44	3,6	4,5	32,4
5М161	2	4,6 х 2,4	11	4,5	49,5
Итоги	5		17,84	12	91,62

6.4 Определение стоимости основных фондов и амортизационных отчислений

В основные фонды должны быть включены:

1. Здания и сооружения, технологическое оборудование. Их стоимость определяется в той доле, которую занимает участок с оборудованием, участвующем в производственном процессе изготовления изделия. Она определяется по формуле:

; (6.5)

где S - производственная площадь, м²;

- стоимость 1м² производственной площади, принимаем по данным завода изготовителя млн. тенге/м².

Стоимость здания в базовом варианте:

2. Основное производственное оборудование. Его стоимость определяется по формуле:

; (6.6)

где - оптовая цена оборудования, млн. тенге;

- коэффициенты, учитывающие транспортно-заготовительные расходы, затраты по устройству фундамента и монтажу оборудования (принимаем );

- принятое количество оборудования.

Расчет производим для каждого вида оборудования в проектируемом варианте:

- Токарный станок - 2 единицы - млн. тг.;

- Зубофрезерный станок - 1 единицы - млн. тг.;

- Зубошлифовальный станок - единица - млн. тг.;

Всего стоимость производственного оборудования в базовом варианте млн. тг.

3. Транспортные средства. Их стоимость определяется по формуле:

(6.7)

где Ц_кр - оптовая цена транспортного средства, млн.тенге;

- количество транспортных средств на участке, шт.

Принимаем для базового варианта в качестве транспортных средств на участке один кран мостовой грузоподъёмностью Q=10 тонн по цене Ц_кр=10 млн. тг. в количестве одна штука. Тогда стоимость транспортных средств по каждому из вариантов составит:

4. Приспособления и инструмент. Затраты на приспособления и инструмент, участвующие в производственном процессе укрупнено можно принять в размере 10% от стоимости производственного оборудования. Их стоимость определяется по формуле:

(6.8)

5. Производственный инвентарь. К нему относятся предметы производственного обихода. Затраты на производственный инвентарь составят 5% от стоимости производственного оборудования. Его стоимость определяется по формуле:

(6.9)

6. Амортизационные отчисления определим по формуле:

; (6.10)

где б - норма амортизационных отчислений, %.

Принимаем нормы амортизационных отчислений , .

Амортизационные отчисления на здания и сооружения составят:

Амортизационные отчисления на оборудование:

Амортизационные отчисления на транспортные средства:

<...