Енергорушійна установка для космічного апарату дистанційного геофізичного дослідження поверхні Землі

2. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА

2.1 АНАЛІЗ ТЕХНОЛОГІЧНОСТІ ДЕТАЛІ

Оцінка технологічності проводиться по якісних і по кількісних показниках. Даний виріб ніжка емітера, є технологічною деталлю, оскільки може бути встановлена в необхідне для обробки пристосуваннях верстата, всі операції виконуються продуктивними методами, матеріал, що обробляється гарно піддається обробці. Деталь містить невелику кількість оброблюваних поверхонь, всі з яких доступні для підходу ріжучого інструменту. Ніжка емітера є однією з основних деталей катода. Має циліндрову форму. З погляду жорсткості і міцності конструкції форма деталі і співвідношення розмірів елементів достатньо раціональна.

Профіль деталі в подовжньому перетині не має криволінійних ділянок, діаметри ступенів змінюються залежно від конфігурації. Відношення довжини деталі до найбільшого діаметра невелике, що забезпечує достатню жорсткість деталі при обробці. Найточніші поверхні деталі виконуються по 7-му квалітету. Точність торців відповідає 10-му квалітету. Точність лінійних розмірів - 10-му квалітету. Вимоги точності форми і розташування поверхонь деталі, обумовлені, необхідністю забезпечити співвісність і надійний контакт деталей. Кількісними показниками при оцінці технологічності деталі можуть служити наступні коефіцієнти:

Тср - середній квалітет точності обробки виробу;

Кт - коефіцієнт точності;

Кш - коефіцієнт шорсткості;

1.Середній квалітет точності обробки:

(2.1.1)

де ni - число розмірів відповідного квалітету:

Т - квалітет точності конструкції:

Тср = (7·3 + 12·10) / 15 = 9,4.

Коефіцієнт точності

(2.1.2)

Оскільки [Кт] = 0,9, то по критерію точності [ Кт] > 0,8 деталь технологічна.

3. Коефіцієнт шорсткості:

(2.1.3)

(2.1.4)

Rаcp = (8·10 + 5·2 + 0,25·3) /15 = 6,05.

Кш=1 / 6,05 = 0,16.

Оскільки [Кш] = 0,16, то по критерію шорсткості [Кш] < 0,32 деталь технологічна.

2.2 МАТЕРІАЛ ДЕТАЛІ І ЙОГО ВЛАСТИВОСТІ

Деталь виготовляється із сплаву 29НК (ГОСТ 10994-74). Цей матеріал відносять до прецизійних сплавів. Прецизійні сплави із заданим температурним коефіцієнтом лінійного розширення використовують для спаїв з різними стеклами, керамікою, слюдою і іншими діелектриками в радіолампах і електронно-променевих приладах, для деталей вимірювальних приладів з постійними розмірами.

Хімічний склад і механічні властивості даного матеріалу приведений в таблиці 2.1 і таблиці 2.2 Таблиця

Таблиця 2.1 Хімічний склад і механічні властивості сталі 29НК

Fe

C

Si

Mn

Ni

S

P

Cr

Co

Ti

Al

Cu

51.14 - 54.5

до 0.03

до 0.3

до 0.4

28.5 - 29.5

до 0.015

до 0.015

до 0.1

17 - 18

до 0.1

до 0.2

до 0.2

Таблиця 2.2 - механічні властивості 29НК

B, МПа	0,2, МПа	, %	, %	НВ
580	390	7,5	55	130

1.Температура гартування 800-950 0С під час 1 години у вакуумі або в середовищі водню або азоту.

2.При зварці металу з керамікою крім ТКЛР (залежно від типу спаю і його конструкції) важливу роль грають такі його властивості, як температура плавлення, пружність пари у вакуумі, газовиділення, електро- і теплопровідність, магнітні властивості, хімічна стійкість, механічні властивості, можливість зварки і паяння, наявність алотропічних змін та ін. Необхідність забезпечення постійних електричних параметрів у приладах як умова їх надійності і довговічності висуває вимоги до структури металу в робочому інтервалі температур.

2.3 ВИБІР І ОБГРУНТУВАННЯ СПОСОБУ ОТРИМАННЯ ЗАГОТОВКИ

Головним при виборі заготовки є забезпечення заданої якості готової деталі при її мінімальній собівартості. Технологічні процеси отримання заготовок визначаються технологічними властивостями матеріалу, конструктивними формами і розмірами деталі, а також програмою випуску. При виборі заготовки для заданої деталі призначають метод її отримання, визначають конфігурацію, розміри, допуски і формують технічні умови на виготовлення. Враховуючи призначення і умови роботи деталі, її конфігурацію, властивості матеріалу і тип виробництва дрібносерійне доцільно вибрати заготовку пруток із сплаву 29НК ГОСТ 14082-78. Точність прутка відповідає 14 квалітету, шорсткість Rz100.

2.4 РОЗРОБКА МАРШРУТНОГО ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ

2.4.1 Основні поняття і визначення

В машинобудуванні при обробці матеріалу шар матеріалу, який повинен бути видалений в результаті виконання всіх передбачених технологічним процесом операцій механічної обробки для отримання розміру і шорсткості даної поверхні, заданої кресленням і технічними умовами називається загальним припуском.

Загальний припуск рівний сумі операційних припусків. Операційним припуском називається шар матеріалу, що видаляється при виконанні даної операції. При обробці будь-якої деталі операційні розміри не можуть бути витримані абсолютно точно, тому на них необхідно призначити допуск. Операційним допуском називають задану точність обробки. Він визначає допустимі коливання операційного припуска і відповідного операційного розміру. Поле операційного допуску, як правило, направлено в тіло деталі.

Виняток складає допуск на першу ступінь обробки.

Розглядаючи припуск як шар металу, що підлягає видаленню, а відповідний допуск як допустиме коливання припуска, необхідно розрізняти мінімальний номінальний і максимальний припуски. Мінімальний припуск на даному етапі обробки рівний шару металу, що підлягає видаленню на даному етапі, у тому випадку, коли на попередньому етапі обробки використаний весь допуск, а на даному етапі допуск абсолютно не застосовується

2.4.2 Проектування плану маршруту обробки

Вимоги, що пред'являються до деталі і її матеріалу, визначають вид термообробки: нормалізація.

Задані характеристики точності розмірів, форми і якості поверхні дозволяють визначити необхідну кількість і види етапів обробки. В даному випадку необхідно забезпечити досягнення точності формоутворюючих поверхонь по 7-го квалітету, точність форми і розташування поверхонь по 7-й ступені точності, шорсткість Ra=0,25мкм. На підставі приведених вище даних можна зупинитися на наступних етапах обробки:

чорновий;

напівчистовий;

чистовий;

шліфування.

Аналізуючи простановку розмірів на кресленні деталі, встановлюємо основні технологічні бази:

передній і задній торці ніжки;

циліндрова поверхня ніжки.

Виділення технологічних комплексів поверхонь, які слід обробляти з використанням принципу постійності настановних баз, проводимо на підставі вимоги до точності взаємного розташування поверхонь.



Рис. 2.4.1 Поверхні, що обробляються

2.4.3 Розробка планів обробки елементарних поверхонь

При визначенні необхідної і достатньої кількості ступенів обробки окремих поверхонь для забезпечення заданих характеристик точності формоутворюючих розмірів, форми і якості поверхні з достатньою для практичної мети точністю скористаємося наступною залежністю:

а)число переходів, необхідне для забезпечення заданої точності розміру циліндрової частини ніжки діаметра 10h7:



де Тзаг - допуск розміру заготовки, який для 14-го квалітету має значення 15мкм; Тдет - допуск розміру готової деталі, який для 10-го квалітету рівний 8мкм;

а)число переходів, необхідне для забезпечення заданої шорсткості поверхні

де Rзаг - шорсткість поверхні початкової заготовки, яка після обробки або травлення рівна Rz60; Rдет - шорсткість готової деталі, задана кресленням, складає Ra8, що відповідає Rz35; По отриманих значеннях приймаємо nпр і округляємо його до цілого значення. Таким чином, nпр=2, отже, буде два переходи. Аналогічно розраховується число етапів обробки для решти поверхонь.

Результати розрахунку числа технологічних переходів і маршрут обробки кожної поверхні див. додаток Б. Отримавши плани обробки всіх поверхонь деталі, формуємо план механічної обробки деталі.

2.4.4 Розрахунок припусків і операційних розмірів на обробку поверхонь обертання розрахунково-аналітичним методом

При розрахунково-аналітичному методі розраховують мінімальний припуск для тіл обертання на діаметр по наступній залежності [8]:

(2.4.3)

де - шорсткість поверхні, отримана при виконанні попереднього переходу, мкм;

- глибина дефектного поверхневого шару, що залишився при виконанні попереднього переходу, мкм;

- просторові відхилення, що виникли на попередньому переході, мкм;

- похибка установки на переході, що виконується, мкм.

Складову припуска, що входить у формулу, визначатимемо з урахуванням прийнятих методів обробки поверхонь, способів базування і закріплення заготовки. Порядок розрахунку припусків і операційних розмірів поверхонь обертання прослідимо на прикладі зовнішньої поверхні деталі. Початкові дані для розрахунку зовнішнього діаметра:

-розмір остаточно обробленої поверхні деталі 2,8 h7;

-шорсткість Rz=0,25*4=1.

Визначимо елементи мінімального припуска.

1. Величини Rz і h, що характеризують стан поверхні заготовки після обробки різними методами, визначаємо по таблицях точності і якості обробки [8].

2. Просторові відхилення с для заготовок з сортового прокату виявляються у вигляді кривизни (викривлення) прутка. Кривизна прокату, що допускається, регламентується ГОСТ 2590 -71 і ГОСТ 7417 -75 і не повинна перевищувати 0,05…0,3% довжини (залежно від діаметра).

3. Похибка установки заготовки є відхиленням фактично досягнутого положення заготовки при її установці (тобто при базуванні і закріпленні) від того, що вимагається. Це відхилення компенсується додатковою складовою припуска е=200 мкм (застосовуємо цанговый патрон). Якщо база заздалегідь оброблена, то е=100 мкм, чисто оброблена е =50 мкм, а якщо шліфована е=10 Маючи значення складових елементів припуска, визначаємо розрахункове значення мінімального припуска на діаметр для всіх етапів обробки, починаючи з останього:

а) для шліфування

б) для чистового точіння

в) для напівчистового точінняя

г) для чорнового точіння

Розрахунковий припуск визначається як сума мінімального припуска і допуска на попередньому етапі обробки:

(2.4.4)

Розрахунок припусків починаємо з останнього переходу див. додаток В. Розрахунковий розмір на останньому етапі обробки рівний розміру готової деталі. Для операції чистового точіння DP= 2,8 мм Це ж значення прийматиме і найбільший граничний розмір на даній операції: Dmax= 2,8 мм

Розрахункові розміри на попередніх етапах обробки (операціях) визначаються як сума найбільшого граничного розміру Dmax і відповідного йому розрахункового припуска на даному етапі обробки:

(2.4.5)

Визначення розрахункових розмірів починаємо з останнього переходу приведено в додатку В Мінімальні граничні значення розмірів заготовки на всіх етапах її обробки визначаються як різниця максимального граничного значення і відповідного допуску:

(2.4.6)

Маючи значення Dmax і Dmin , знайдемо значення максимально і мінімального припусків по наступним залежностям:

(2.4.7)

(2.4.8)

де і - відповідно максимальний і мінімальний граничні розміри на попередньому етапі обробки, мм;

Технологічний операційний розмір на кожному етапі обробки записується як максимальний розмір з допуском ''в тіло'': для шліфування 2,8-0,014 для чистового точіння 3,05-0,04, для напівчистового 3,15-0,1, для чорнового 4,38-0,25.

Результати розрахунку приведені в додатку В.

2.4.5 Розрахунок припусків і операційних розмірів при обробці циліндричних поверхонь нормативним методом

Розрахуємо припуски при обробці поверхні 6. Формоутворення цієї поверхні проводиться в 2 етапи: чорнове точіння і напівчистове точіння. При цьому точність визначає допуск розміру, значення якого встановлюємо по табл 13[9] і заносимо у відповідну графу додаток Г:

·чорнове точіння -0,36;

·напівчистове точіння -0,15.

Розрахунковий припуск 2zном.р по етапах обробки встановлюємо по табл.8 [8]:

для чорнового точіння 1,3;

для напівчистового точіння 0,8.

Заповнення всіх подальших граф додатка Г починаємо з останнього етапа обробки, для якого розрахунковий розмір рівний розміру готової деталі. Для напівчистового точіння Dр = 7,15мм. Це ж значення матиме і найбільший граничний розмір на даній операції: Dmax = 7,15мм. Розрахункові розміри на попередніх ступенях обробки визначаються як сума найбільшого граничного розміру і відповідного йому розрахункового припуска на даному етапі обробки.

для напівчистового точіння

;

для чорнового точіння

;

Мінімальні граничні розміри заготовки на всіх етапах її обробки визначаються різницею між максимальними граничними розмірами і відповідними допусками.

для напівчистового точіння

;

для чорнового точіння

;

Маючи значення і , можна визначити значення максимально і мінімального для всіх етапів обробки по залежностям

Технологічний операційний розмір на кожному етапі обробки записується як мінімальний розмір і допуск. З урахуванням шорсткості поверхні, що досягається, отримаємо:

для чорнового точіння 7,95-0,36 Rz12

для напівчистового точіння 7,15-0,15 Rz8;

Результати розрахунків для поверхонь 1, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10 занесені в додаток Г.

2.5 РОЗРАХУНОК ПРИПУСКІВ І ОПЕРАЦІЙНИХ РОЗМІРІВ ПРИ ОБРОБЦІ ТОРЦЕВИХ ПОВЕРХОНЬ

Для розрахунку міжопераційних і загальних припусків, операційних розмірів торцевих поверхонь і допусків на них розробляємо розмірну схему технологічного процесу обробки цих поверхонь і будуємо відповідні розмірні ланцюги. Розмірну схему процесу будуємо, виходячи з плані ескізів обробки деталі. Креслимо контур готової деталі потовщеними лініями, указуємо відстані між торцевими поверхнями. Відповідно до координації розмірів на робочому кресленні. Потім всі початкові, проміжні і остаточні торцеві поверхні нумеруються по порядку зліва направо. Через нумеровані поверхні проводимо вертикальні лінії. Між вертикальними лініями, починаючи з останьої операції, з урахуванням ескізів обробки указуємо технологічні розміри, отримані при виконанні кожної операції. При цьому операційні розміри представляють у вигляді стрілок з крапкою. Крапка поєднується з основною базою, а стрілка - з поверхнею, обробленою в даній операції. Праворуч від розмірної схеми для кожної операції складаємо схеми технологічних розмірних ланцюгів. Розмірна схема технологічного процесу і схеми технологічних розмірних ланцюгів приведені в додатку Д.

Призначимо мінімальні припуски:



Розрахунок операційних розмірів занесений у таблицю 2.5.1

Таблиця 2.5.1

Замикаючий розмір	Початкове рівняння	Розрахунковий розмір, мм	Допуск, мм	Прийнят. розмір, мм	Граничне значення припуска, мм
А1 = 20	А1=B10	B10 = 20	0,084	20-0,084	-
Z4min = 0,6	Z4min=B9min--B10max	B9min = B10max+Z4 min = 20+0,6 = 20,6 B9max = 20,6+0,084 = 20,684	0,084	20,684-0,084	Z4=20,684-0,084-20-0,084=0,684+0,084-0,084
A3 = 19,35	А3=B8	B8 = 19,35	0,084	19,35-0,084	-
A4 = 18	А4=B7	B7 = 18	0,07	18-0,07	-
А2 = 21	A2=B6	B6 = 21	0,084	21-0,084	-
Z8min = 0,6	Z8min=B5min-B6max	B5min = B6max+Z8 min = 21+0,6 = 21,6 B5max = 21,6+0,084 = 21,684	0,084	21,684-0,084	Z8=21,684-0,084-21-0,084=0,684+0,084-0,084
Z2min = 0,6	Z2min=B4min-B5max	B4min = B5max+Z2 min = 21,684+0,6 = 21,084 B4max=21,084+0,084 = 21,168	0,084	21,168-0,084	Z2=21,684-0,084-21,168-0,084-=0,516+0,084-0,084
Z6min = 0,6	Z6min=B8min+Z8min-B3max	B3min =B8 max+z8 min-z6 min = 19,35+0,684-0,6=19,434 B3max=19,434+0,084=19,518	0,084	19,518-0,084	Z6=19,35-0,084 + 0,684 +0,084-0,084-19,518-0,084=0,516-0,168
Z7min = 0,6	Z7min=B7min+z8min-B2max	B2min= B7min+ z8min- z7min = 18+0,684-0,6=18,084 B2max=18,084+0,07=18,154	0,07	18,154-0,07	Z7=18-0,07 + 0,684 +0,084-0,084- 18,154-0,07=0,53+0,154-0,154
Z1min = 0,9	Z1min = B1min-B4max	B1min=B4max+Z1min=21,168+0,9 = 22,068 B1max=22,068+0,21=22,278	0,21	22,278-0,21	Z1=22,278-0,21-21,168-0,084=1,1+0,21-0,084
Z9min=0,9	Z9min =Hmin-B1max	Hmin= B1max+ Z9min=22,278+0,9 =23,178 Hmax=23,178+0,21=23,388	0,21	23,388-0,21	Z9=23,388-0,21-22,278-0,21 = 1,11+0,21-0,21

2.6 РОЗРАХУНОК РЕЖИМІВ РІЗАННЯ ПРИ СВЕРДЛІННІ (ОПЕРАЦІЯ 015, ПЕРЕХІД 3)

2.6.1 Вибір геометричних параметрів і інструментального матеріалу свердла

Свердлення заготовок з хромонікелевих сплавів слід проводити стандартними свердлами з швидкоріжучих сталей Р6М5К5 з укороченою робочою частиною (до десяти діаметрів). На рис. 2.6.1 зображений ескіз спірального свердла з циліндричним хвостовиком і конічністю 1:50.

Рис. 2.6.1 Ескіз спірального свердла

Діаметр свердла d=1,15мм;

Довжина робочої частини свердла l=41мм;

Довжина свердла L=60.

2.6.2 Розрахунок глибини різання

Під глибиною різання при свердлінні мається на увазі відстань від обробленої поверхні до осі свердла.

де D - діаметр свердла, мм;

2.6.3 Призначення подачі

Подача призначається залежно від оброблюваного матеріалу, діаметра обробки, інструментального матеріалу і інших технологічних чинників. Подачі при обробці отворів, свердлами з швидкоріжучої сталі приведені в табл 25 [9]. Подача S= 0,06 мм/об.

2.6.4 Розрахунок швидкості різання

Розрахунок виконується по заданій величині діаметра обробки, злагодженої з верстатом подачею для періоду стійкості ріжучого інструменту.

При свердлінні заготовок із сталей і сплавів свердлами з швидкоріжучої сталі:

Значення коефіцієнта беремо із табл 28 [9]. Коефіцієнт - загальний поправочний коефіцієнт на змінені умови обробки по відношенню до тих, для яких дається значення коефіцієнта . В нашому випадку він рівний 1.

2.6.5 Розрахунок обертаючого моменту

Для всіх груп матеріалів, які складно обробляються свердлами з швидкоріжучої сталі обертаючий момент

Значення коефіцієнтів берем із табл 32 [9].

2.6.6 Розрахунок потужності приводу станка

Потужність, що затрачається на різання:

Потужність електродвигуна, необхідна для різання, визначаємо з урахування ККД станка (0,7…0,8)

За результатами розрахунку підбираємо станок токарно-гвинторізний ІЖ 250 ІТПМ

2.6.7 Розрахунок частоти обертання свердла

Розрахункова частота обертання свердла:

2.6.8 Узгодження частоти обертання свердла з технічними характеристиками верстата

Виписуємо з характеристик верстата мінімальну і максимальну частоти обертання шпинделя:

мінімальна 25 об/хв;

максимальна 2500 об/хв.

Універсальні верстати випускаються з регулюванням подач. Ряди подач побудовані по геометричній прогресії. В даному верстаті використаний знаменник .

Із визначення геометричної прогресії:

Отримуємо ряд подач:

Із цього ряду вибираємо найближчу подачу: - 550 об/хв.

2.6.9 Розрахунок осьової сили різання і дійсного обертаючого моменту

Для всіх груп матеріалів, що складно піддаються обробки свердлами з швидкорізальної сталі, осьова сила визначається як

Обертаючий момент

3. ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА

3.1 РОЗРАХУНОК СОБІВАРТОСТІ ДЕТАЛІ

Для розрахунку собівартості однієї деталі проводиться розрахунок кошторису витрат на виробництво і калькулюється собівартість виробу.

Кошторис витрат на виробництво цеху відображає всі витрати на програму випуску. Всі виробничі витрати підрозділяються на прямі і непрямі.

До прямих відносяться витрати, які можна безпосередньо розрахувати на одиницю виробу.

До непрямих відносяться витрати, які неможливо або недоцільно розраховувати на конкретний виріб (наприклад, витрати на зміст і експлуатацію устаткування, цехові витрати). Непрямі витрати цеху розраховуються на рік на весь об'єм роботи на цей період.

Складання кошторису витрат на виробництво по калькуляційних статтях витрат дає можливість розрахувати відсотки непрямих витрат, які використовуються при калькуляції собівартості виробу. Розрахунок собівартості деталі проводитимемо при наступних даних:

Таблиця 3.1.1

Марка матеріалу	Сплав 29НК ГОСТ 10994-74
Вартість 1 кг матеріала	23 грн.
Норма витрат матеріалу	0,05 кг
Маса деталі	0,0007 кг

Методику розрахунку використовуємо [10].

Вартість основних матеріалів:

Смат = НрС,(3.1.1)

де Нр - норма витрат матеріалу на одиницю виробу, кг;

С - заводська планова ціна 1 кг матеріалу, грн.

Смат = 0,05 •23 = 1,15 грн.

Вироби, що закупаються, шт.

Поворотні витрати:

СВО = (Нр - ЧВ)С'ВО,(3.1.2)

де ЧВ - чиста маса деталі, кг;

С'ВО - вартість поворотних відходів, С'ВО = 5 грн.

СВО = (0,05 - 0,0007) • 5 = 0,246 грн.

Основна ставка виробничих робочих:

,(3.1.3)

де ТУ - сумарна трудомісткість виготовлення конкретного виробу на устаткуванні даного типу; L - середня ставка робочого.

Обробку деталі проводимо на станку:

а) токарно-гвинторізний ІЖ 250 ІТПМ

Приймемо L = 1.2 грн.

Додаткова заробітна плата робочих складає 42,7% від основної зарплати:

ЗПдоп = 0,427 • 0,016 = 0,012 грн.(3.1.4)

Відрахування на соціальні міри складають 37,5% від суми основної і додаткової заробітних плат: 0,375 •(0,012 + 0,016) = 0,028 грн.(3.1.5)

Витрати на утримання і експлуатацію обладнання складають 90% від основної зарплати: 0,9 • 0,016 = 0,0144 грн.(3.1.6)

Цільові витрати складають 120% від основної заробітної плати 1,2 • 0,016 = 0,0192 грн.(3.1.7)

Відшкодування зносу інструментів і пристосувань цільового призначення складає 5% від перших 5 пунктів: 0,05 • (1,15+0,246+0,016+0,012) = 0,08 грн.(3.1.8)

Витрати на освоєння нових видів продукції складають 10% від перших п'яти пунктів: 0,1 • (1,15+0,246+0,016+0,012) = 0,16 грн. (3.1.9)

Підсумкова цехова собівартість 1,75 грн.

Загальнозаводські витрати складають 80% від основної заробітної плати робітників: 0,8 • 0.016 = 0,0128 грн. (3.1.10)

Відрахування до фонду сприяння зайнятості складають 7,5% від повної заробітної плати робітників: 0,075 • (0,016 + 0,012) = 0,001 грн. (3.1.11)

Відрахування на медичне страхування складає 26% від повної заробітної плати робітників: 0,26 • (0,016 + 0,012) = 0,008 грн. (3.1.12)

Виробнича (заводська) собівартість виробу 1,78 грн.

Позавиробничі витрати складають 5% від виробничої собівартості: 0,05 • 1,78 = 0,1 грн. (3.1.13)

Повна собівартість деталі: 1,88 грн.

Прибуток складає 25% від повної собівартості: 0,25 • 1,88 = 0,47 грн. (3.1.14)

Оптова ціна підприємства-виготівника: 2,35грн.

НДС складає 20% від оптової ціни підприємства-виготівника: 0,2 • 2,35 = 0,47 грн. (3.1.15)

Відпускна ціна виробу рівна: 2,82 грн

4. БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ

4.1 АНАЛІЗ НЕБЕЗПЕЧНИХ І ШКІДЛИВИХ ЧИННИКІВ ПРИ ВИРОБНИЦТВІ НІЖКИ ЕМІТЕРА

На виробництві, в цехах при механічній обробці металів на металоріжучих верстатах виникають небезпечні і шкідливі виробничі чинники. Небезпечним виробничим чинником називається такий виробничий чинник, дія якого на працюючого в певних умовах приводить до травми або до іншого раптового різкого погіршення здоров'я. Шкідливим виробничим чинником називається такий виробничий чинник, дія якого на працюючого в певних умовах приводить до захворювання або зниження працездатності. При обробці металів і виготовленні деталей до таких шкідливих і небезпечних чинників можна віднести наявність шкідливих домішок в повітрі (пари і газів), металевого і абразивного пилу, осколків, деталі ручного механізованого інструменту, нагріті або сильно охолоджені поверхні устаткування, підвищений рівень шуму і вібрації, контактний ультразвук, небезпечна напруга електричного ланцюга, відкриті струмопровідні частини, електромагнітні поля, частини устаткування, що рухаються, вироби і заготовки, що обертаються.

В даній роботі як шкідливі і небезпечні чинники розглянутий недолік освітленості і шум.

Правильно спроектоване і виконане освітлення на підприємствах машинобудівної промисловості забезпечує можливість нормальної виробничої діяльності, допомагає зберегти зір людини і стан його центральної нервової системи, дозволяє підвищити продуктивність праці і якість продукції, що випускається.

При освітленні виробничих приміщень використовують природне освітлення, що створюється сонцем, а штучне - електричними лампами, і комбіноване, при якому в світлий час доби недостатнє по нормах природнє освітлення доповнюється штучним.

В діючих нормах проектування виробничого освітлення (СНіП II-4-79) задаються як кількісна (величина мінімальної освітленості), так і якісні характеристики (показник засліпленості і дискомфорту, глибина пульсації освітленості) штучного освітлення. Прийнято роздільне нормування освітленості в залежності від застосованих джерел світла і системи освітлення. Як нормована величина для природного освітлення прийнята відносна величина - коефіцієнт природної освітленості КПО.

Шум на виробництві завдає великого збитку, шкідливо діючи на організм людини і знижуючи продуктивність праці. Шумом є всякий небажаний для людини звук. Область звуків, що чує людина обмежується не тільки певними частотами (20 - 20000 Гц), але і певними значеннями звукового тиску і їх рівнів. Залежно від рівня і характеру шуму, його тривалості, а також від індивідуальних особливостей людини шум може надавати на нього різну дію. Ступінь шкідливості шуму залежить від того, на скільки він відрізняється від звичного шуму. Сильний шум шкідливо відображається на здоров'ї і працездатності людей. Людина, працюючи при шумі, звикає до нього, але тривала дія шуму викликає загальне стомлення, може привести до погіршення слуху, а іноді і до глухоти, порушується процес травлення, відбуваються зміни об'єму внутрішніх органів.

Впливаючи на кору головного мозку, шум надає дратівливу дію, прискорює процес стомлення, ослабляє увагу і уповільнює психічні реакції. Із цих причин сильний шум в умовах виробництва може сприяти виникненню травматизму, оскільки на фоні цього шуму не чутно сигналів транспорту, автонавантажувачів і інших машин. Ці шкідливі наслідки шуму виражені тим більше, чим сильніше шум. Патологічні зміни, що виникли під впливом шуму, розглядають як шумову хворобу. При дії шуму дуже високих рівнів (більше 145 дБ) можливий розрив барабанної перетинки.

При нормуванні шуму використовують два методи: нормування по граничному спектру шуму; нормування рівня звуку в дБА.

Перший метод нормування є основним для постійних шумів. Тут нормуються рівні звукового тиску у восьми октавних смугах частот із середньогеометричними частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Таким чином, шум на робочих місцях не повинен перевищувати допустимих рівнів, значення яких приведені в ГОСТ 12.1.003-76.

Другий метод використовується для орієнтовної оцінки постійного і непостійного шуму, оскільки в цьому випадку ми не знаємо спектру шуму.

4.2 ЗАХОДИ ЗНИЖЕННЯ АБО УСУНЕННЯ ШКІДЛИВОГО І НЕБЕЗПЕЧНОГО ВПЛИВУ ВИРОБНИЧИХ ЧИННИКІВ

Для зниження і по можливості усунення впливу недоліку освітленості і шуму рекомендовані наступні заходи.

Ретельний і регулярний догляд за установками природного і штучного освітлення має велике значення для створення раціональних умов освітлення, для забезпечення необхідних величин освітленості без додаткових витрат електроенергії.

Необхідно стежити за справністю схем включення, потрібно своєчасно замінювати лампи, що перегоріли, чищення стекол світлових отворів для приміщень із значними виділеннями пилу повинне проводитися не рідше 4 раз на рік. Слід також перевіряти рівень освітленості в контрольних точках виробничого приміщення не рідше 1 разу на рік після чергового чищення світильників і заміни ламп, що перегоріли. Фактична освітленість повинна бути більша або рівна нормованій освітленості, помножена на коефіцієнт запасу.

Засоби захисту від шуму можуть бути наступні: вдосконалення технологічного процесів і устаткування, раціональним плануванням підприємства

і цехів, зміни напряму шуму, акустична обробка приміщення, установка звукоізолюючих огорож.

Шум на робочому місці може бути зменшений збільшенням площі, що досягається збільшенням відстані від джерела шуму до розрахункового об'єкта. При плануванні підприємства найбільш шумні цехи повинні бути сконцентрований в одному - двох місцях, відстань між шумними цехами і тихими приміщеннями повинна забезпечувати необхідне зниження шуму і мати огорожу з доброю ізоляцією.

Для зниження шуму потрібно зменшити енергію відображених хвиль. Це можна досягти, збільшивши еквівалентну площу звукопоглинання приміщення шляхом розміщення на його внутрішніх поверхнях звукопоглинальних облицьовувань, а також установки в приміщенні штучних звукопоглиначів. Цей захід називається акустичною обробкою приміщення. Для ефективного звукопоглинання матеріал

повинен володіти пористою структурою, причому пори повинні бути відкриті із боку падіння звуку і з'єднуватися між собою, щоб не перешкоджати проникненню звукової хвилі в товщу матеріалу. В даний час застосовують наступні звукопоглинальні матеріали: ультратонке скловолокно, капронове волокно, мінеральну вату, деревоволокнисті і мінераловатні плити на різних зв'язках із забарвленою і профільованою поверхнею. Звукопоглинальні властивості пористого матеріалу залежать від товщини шару, частоти звуку, наявність повітряного проміжку між шаром і стінкою, на якій він встановлений.

Установка звукопоглинальних облицьовувань знижує шум на 6 - 8 дБ в зоні відображеного звуку і на 2 - 3 дБ поблизу джерела шуму. Не дивлячись на таке відносно невелике зниження шуму, застосування облицьовувань доцільно із наступних причин: по-перше, спектр шуму в приміщенні міняється за рахунок великої ефективності (8 - 10 дБ) облицьовувань на високих частотах. Він робиться більш глухим і менш дратівливим; по-друге, стає більш помітним шум устаткування, наприклад, верстата, а отже з'являється можливість слухового його контролю роботи, стає легше розмовляти, поліпшується розбірливість мови. Іноді практично неможливо зменшити шум до допустимих величин загальнотехнічними заходами і тоді застосовують засоби індивідуального захисту: навушники, шоломи. При роботі на верстатах переважно користуватися вкладишами. Вкладиши- це вставлені в слуховий канал м'які тампони з ультратонкого волокна, іноді просочені сумішшю воску і парафіну.

Вкладиші - це найдешевші і компактні засоби захисту від шуму. Знижують рівень шуму на 5 - 20 дБ. Шоломи використовують при дії шумів з високими рівнями (більше 120 дБ).

4.3 ТЕХНОГЕННА БЕЗПЕКА

Надзвичайна ситуація (НС) - це порушення нормальних умов життя і діяльності людей на об'єкті або території, спричинене аварією, катастрофою, стихійною бідою або іншою небезпечною подією, яка привела (може привести) до загибелі людей або значних матеріальних втрат.

Можливість реалізації небезпеки (її перехід в НС) вимірюється ступенем уразливості людини, оточуючого її середовища або суспільства в цілому. Уразливість - це можливі небажані наслідки при реалізації небезпеки.

Під джерелом НС розуміють небезпечне природне явище, аварію або небезпечну техногенну подію, а також застосування сучасних засобів поразки, внаслідок чого виникла або може виникнути НС. Загальними ознаками НС вважають:

наявність або загрозу загибелі людей, значне порушення умов їх життєдіяльності;

істотне погіршення стану навколишнього середовища;

нанесення економічного збитку.

Виникнення НС техногенного характеру на даному виробництві можуть викликати пожежі і неспровоковані вибухи (10100); раптове

руйнування будівель і споруд (10600); аварії в електроенергетичних системах (10700).

Як надзвичайна ситуація на території даного цеху розглянута можливість виникнення пожежі. Основною причиною пожежі на машинобудівних підприємствах є порушення технологічного режиму (це пов'язано з великою різноманітністю і складністю технологічних процесів)

4.4 ЗАХОДИ ЩОДО ЛІКВІДАЦІЇ НС

Пожежна безпека може бути забезпечена заходами профілактики і активного пожежного захисту. Пожежна профілактика включає комплекс заходів, направлених на попередження пожежі або зменшення його наслідків. Активний пожежний захист - заходи, що забезпечує успішну боротьбу з пожежами або вибухонебезпечною ситуацією.

Заходи щодо пожежної профілактики розділяють на організаційні, технічні, режимні і експлуатаційні. Організаційні заходи передбачають правильну експлуатацію машин і внутрішнього заводського транспорту, правильне утримання будівель, території, протипожежний інструктаж і тому подібне. Технічні заходи - дотримання протипожежних правил і норм при проектуванні будівель, при влаштуванні електроприводів і устаткування, опалювання, вентиляції, освітлення, правильне розміщення устаткування.

Режимні заходи - заборона куріння в невстановлених місцях, заборона зварювальних і інших вогняних робіт в пожежонебезпечних приміщеннях і тому подібне.

Експлуатаційні заходи - своєчасна профілактика, огляди, ремонти і випробування технологічного устаткування.

Виробничі приміщення, в яких здійснюється процеси обробки, повинні відповідати вимогам СніП 11-12-77, СніП 11-89-80 і санітарним нормам проектування промислових підприємств СН 245-71. Побутові приміщення повинні відповідати вимогам СніП 2.01.02-85. Всі приміщення повинні бути обладнані засобами пожежогасінні по ГОСТ 12.4.009-83. Організація і виконання технологічних процесів повинна відповідати вимогам ГОСТ 12.3.002-75 «Процеси виробничі. Загальні вимоги безпеки.» і ГОСТ 12.3.025-80 «Вимога безпеки».

Персонал, що допускається до участі у виробничому процесі обробки, повинен знати вимоги ГОСТ 12.3.025-80, пройти інструктаж і навчання умовам безпеки праці по ГОСТ 12.0.004-79.

5. СПЕЦЧАСТИНА

5.1 ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЗАЄМОДІЇ ПРИСКОРЕНИХ ІОНІВ ІЗ ПОВЕРХНЯМИ МЕТАЛІВ ТА ДІЕЛЕКТРИКІВ

Значний інтерес приділяють дослідженню характеристик розпилення діелектриків і металів при бомбардуванні їх поверхні прискореним потоком іонів, а також значенню коефіцієнта акомодації енергії. До традиційних характеристик розпилення можна віднести залежність коефіцієнта розпилення від енергії іонів і кута їх падіння, масовий і зарядний склад компоненти, розподілення утворених від розпилення іонів по енергії і т.д. Описані нижче характеристики отримані при опроміненні плоских мішеней компенсованим пучком іонів із прискорювача із замкнутим дрейфом із щільність струму

.

Методичні експерименти показали, що при такій щільності поверхні мішені можна вважати динамічно чистою, так як степінь покриття поверхні атомами залишкового газу складає 0,05…0,07.

Із експериментальних даних отриманих при випробуванні СПД різних типорозмірів були отримані висновки:

Коефіцієнт розпилення діелектриків зростає із збільшенням енергії іонів, що бомбардують діелектрик, при цьому залежність

близька до лінійної, де - об'ємний коефіцієнт розпилення.

Рівень значень для теплостійких діелектриків значно нижче, ніж для металів. Разом з тим об'ємний коефіцієнт розпилення із-за малої щільності керамік близький до значень для матеріалів, що проводять струм.

Характер залежності коефіцієнта розпилення від кута падіння іонів близький до аналогічної залежності для металів, тобто із збільшенням кута падіння коефіцієнт розпилення спочатку зростає, а при значеннях знижується.

Масовий і зарядний склад розпиленої компоненти досить різноманітний. У потоці розпиленої речовини присутній цілий ряд іонів, а кількість таких іонів може складати, наприклад, при розпилення керамік нетридної групи, десятки процентів.

Більша частина вторинних електронів заряджена додатньо, але є і негативно заряджені. При цьому енергетичний спектр вторинних електронів достатньо широкий.

Значення коефіцієнта акомодації для діелектричних поверхонь складає 0,5…0,9 при еВ, що близько до значень для металічних поверхонь.

5.2 ЗАКОНОМІРНОСТІ СПРАЦЮВАННЯ СТІНОК РОЗРЯДНОЇ КАМЕРИ СПД

Приведені у попередній частині дані про параметри іонного потоку, що випадає на стінки РК, дозволяють провести аналіз залежності її спрацювання під дією іонного бомбардування(цей процес визначає ресурс сучасних СПД). Характер зміни форми поверхні залежить від просторового розподілення густини потоку іонів і їх енергії, початкової форми і матеріалу стінки. При постійній просторовій структурі і енергетичних параметрах іонів можуть установлюватися стійкі форми поверхні. Такі форми представляють інтерес , так як при їх виникненні спрощується розв'язання задачі прогнозування розпилення РК. Але в СПД як і ряді інших пристроїв із «витратними» елементами, найбільш важливим являється перехідний період - від початкової форми до зрівноваженої(період приробітки).

Так як задача аналізу закономірності спрацювання стінок РК може бути розв'язана тільки в рамках повної задачі розрахунку процесів в прискорюючому каналі, було б доцільніше провести спрощений аналіз закономірностей спрацювання РК. Такий аналіз може бути проведений із використанням експериментальних даних про параметри іонного потоку. Ці данні дозволяють зробити висновки:

На оптимальних режимах роботи іонний потік «притиснутий» до осі прискорювача, що призводить до більш інтенсивного спрацювання внутрішньої стінки РК.

Енергія іонів, що падають на стінки РК монотонно зростає в напрямку до зрізу прискорювача від значень менших меші розпилення матеріалу стінки, до значень , де - розрядна напруга. Таким чином, розпилюватися повинна та частина РК у якої .Очевидно також, що при постійних у часі параметрах іонного потоку на профілі стінки повинна існувати нерухома точка Н, що розділяє зону спрацювання від частини стінки, що не еродує. Експерименти показують, що при відносно невеликих розширеннях каналу із-за ерозії стінок дійсно можна говорити про існування такої точки і що степінь спрацювання максимальна на вихідних кромках РК.

5.3 ОПТІЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ВНУТРІШНЬОЇ КЕРАМІКИ МІКРО СПД М20

На основі експериментальних даних було побудовано графіки швидкості ерозії стінок розрядної камери СПД М20 (матеріал ізолятора АБН-1). На якому показана зміна маси ізолятора в залежності від часу (див. додаток Е).

Дослідження показали те, що швидкість ерозії зменшується із часом, а також, як ми можемо бачити із фотографій внутрішньої кераміки, існування двух зон ерозії.

ВИСНОВКИ

В даній бакалаврській роботі була розроблена рушійна установка на базі стаціонарного плазмового двигуна.

В конструкторській частині були розроблені структурні і функціональні схеми рушійної установки і енерговузла, були розроблені креслення загального виду рушійного блоку і енерговузла, був проведений розрахунок основних параметрів стаціонарного плазмового двигуна, розрахунок основних елементів СЗВРР, розрахунок на міцність діелектричної камери, розрахунок на структурну надійність елементів СЗВРР.

В технологічній частині був розроблений маршрутний план технологічного процесу деталі - ніжка емітера.

В економічній частині була порахована собівартість деталі, відпускна ціна якої склала 2,82 грн.

В розділі БЖД був проведений аналіз шкідливих чинників, що впливають на робітника при виготовленні ніжки емітера.

В графічній частині були виконані: креслення загального виду рухового блоку і енерговузла, складальне креслення СПД і робоче креслення деталі, креслення маршрутної карти технологічного процесу, структурна схема рушійної установки і енерговузла.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

Білан М.В., Кім В.П., Оранский А.І., Тихонов В.Б. Стаціонарні плазмові двигуни (навчальний посібник), Харків, ХАІ, 1989 - 316 с.

Білан М.В., Кім В.П., Севрук Д.Д. Розрахунок і проектування рушійних установок із СПД (навчальний посібник), Харків, ХАІ, 1987 - 104 с.

В.Ф. Гайдуков, Т.А. Максименко , С.А. Огієнко, А.І. Оранський. - Навчальн. Посібник. - Харків: Нац. Аерокосм. Університет «ХАІ», 2005. - 19с.

Гранін В.Ю, Долматов А.І, Лимберг Е.А. Визначення припусків на механічну обробку і технологічні розмірні розрахунки. Харків, ХАИ, 1993, 118 с.

Довідник технолога-машинобудівника в 2-х томах. Под. ред. Косіловой А.Г. і Мещерякова Р.К. - М., Машинобудування, 1985

Конспект лекцій з “Конструкції ПП та ЕУ”, Гайдуков В. Ф.

Конспект лекцій по курсу ”Економіка підприємств”.

Огієнко С.А. - навчальній посібник - Харків: Національний аерокосмічний ун-т «ХАІ», 2007. - 26с.

Основи попереднього вибору проектних параметрів космічного апарата з двигунами малих тяг/ Г.П. Курочка, В.О. Захаренко. - Нац. Аерокосмічний ун-т «Харк. авіац. ін-т», 2002. - 137с.

Сайт хімічного факультету МДУ.

СПИСОК ДОКУМЕНТАЦІЇ

ХАІ.440.08.БП.12.ЗВ.02 - Рушійна установка на базі СПД А0

ХАІ.440.08.БП.12.ЗВ.03 - Фотоелектрична батарея А0

ХАІ.440.08.БП.12.ЗВ.08 - Розміщення ЕРР на КА А3

ХАІ.440.08.БП.12.ЗК.01 - СПД М258 А0

ХАІ.440.08.БП.12.ЗК.07 - Циклограма енергоспоживання А3

ХАІ.440.08.БП.12.ПЗ.00 - Записка

ХАІ.440.08.БП.12.РК.10 - Ніжка емітера А2

ХАІ.440.08.БП.12.СГ.04 - Структурна схема ЕРРУ А3

ХАІ.440.08.БП.12.СГ.05 - Функціональна схема електроживлення рушія А4

ХАІ.440.08.БП.12.СГ.06 - Структурна схема енергоустановки А4

ХАІ.440.08.БП.12.СГ.09 - План обробки ніжки емітера А1

ДОДАТОК А

Матеріал: АБН-1

на срезе

возле анода

коефіцієнти варіації

Закон розподілення температури по довжині камери



Нупруги від розтягуючої сили



Повздовжні напруги від момента

Азимутальні напруги від момента



Надійність

ДОДАТОК Б

ДОДАТОК В

Размещено на Allbest.ru

...