Характеристика защитных устройств. расчеты
Ограждения
Ограждения представляют собой физическую преграду между человеком и опасным или вредным производственным фактором. В зависимости от назначения и условий работы ограждения изготавливают из различных материалов. Они могут одновременно выполнять роль паро-, газо- и пылеприемников, исключать воздействие тепловых и электромагнитных излучений на работающих, а в отдельных случаях снижать шум и т. д. Такие ограждения называют комбинированными. Например, ограждение заточного круга кроме защиты человека от отлетающих частиц (в том числе и частей самого круга при его разрушении) выполняет функцию пылеприемника.
Ограждения с отверстиями должны удовлетворять следующим условиям:
при х>60, d ≤0,1x;
при х≤60, d≤6,
где х — расстояние от частей оборудования, представляющих опасность для работающих, до ограждения, мм; d — диаметр отверстия, мм.
В ограждениях с отверстиями в виде многоугольников вписанные в них окружности должны удовлетворять тем же условиям, а любые диагонали многоугольников не должны превышать удвоенного диаметра окружности.
При выполнении некоторых работ используют автоматические ограждения. Они закрывают рабочую зону при работе на холостом ходу и во время обработки материала, открывая ее только на период загрузки заготовок и выгрузки готового изделия. Если применяют неавтоматизированное ограждение с ручной подачей материала, то момент силы, прикладываемый к заготовке для преодоления сопротивления подвижных частей ограждения, не должен превышать 30 Н * м.
При обработке хрупких материалов (чугуна, латуни, бронзы, текстолита и др.) на высоких скоростях резания стружка от станка разлетается на значительное расстояние (3...5 м). При точении вязких материалов (сталей) для стружки характерны высокая температура (400...600 °С) и большая кинетическая энергия, вследствие чего она представляет серьезную опасность не только для работающего на станке, но и для находящихся вблизи лиц. Например, при токарной обработке повреждение глаз отлетающей стружкой, пылевыми частицами обрабатываемого металла, осколками режущего инструмента и частицами абразива превышает 50 % общего числа производственных травм. Вот почему ограждения должны иметь определенный запас прочности, гарантирующий безопасность рабочего и находящегося рядом обслуживающего персонала.
При расчете сплошных ограждений из металла по действующей ударной нагрузке определяют толщину стенки ограждения.
Для абразивного круга или вращающейся детали в случае их разрыва на две части ударная нагрузка на ограждение, Н,
Poгр = mкv2окр/2R0,
где mк — масса круга или детали, кг; vокp — окружная скорость вращения, м/с; R0 — радиус центра тяжести половины абразивного круга или детали, м.
Радиус центра тяжести, м,
R0 =
| 4R3вн - r3 |
| 3πR2вн - r2 |
,
где Rm — радиус внешней окружности круга или детали, м; г — радиус центрального отверстия крута или детали, м.
Ударная (центробежная) сила отлетающей детали, Н,
Pотл = mдv2д/r д ,
где mд — масса детали, части, кг; vд — скорость движения детали, части, м/с; rд — радиус кривизны траектории отрыва детали, части, м.
По найденному значению Рогр или Ротл (табл. 7.1) определяют толщину стенки ограждения.
Зависимость толщины стенки ограждения из листовой стали от ударной нагрузки
| Ударная нагрузка, кН | Толщина стенки ограждения, мм | Ударная нагрузка, кН | Толщина стенки ограждения, мм |
| 4,91 | 73,5 | ||
| 8,33 | 80,36 | ||
| 14,6 | 96,04 | ||
| 17,15 | 102,9 | ||
| 25,67 | 115,64 | ||
| 31,16 | 139,16 | ||
| 39,69 | 159,74 | ||
| 47,04 | 188,16 | ||
| 61,74 | 205,8 |
Сплошные ограждения, толщину стенок которых находят по указанному методу, могут быть заменены сетчатыми или решетчатыми после соответствующего расчета конструкции ограждения в зависимости от характера нагрузки (растяжение, изгиб, срез).
Для ограждений станков, расколов и элементов конструкций животноводческих ферм расчетное усилие, Н, развиваемое животным,
F= 40m,
где т — масса животного, кг.