Исходные данные для расчета

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ОХРАНА ТРУДА В ОТРАСЛИ»

(ДЛЯ СТУДЕНТОВ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ 08.04.01

«ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАГИСТРАЛЕЙ И УПРАВЛЕНИЕ ПРОЕКТАМИ» И 20.04.01

«ИНЖЕНЕРНАЯ ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ»

19/00-2016-00

«РЕКОМЕНДОВАНО»: «РЕКОМЕНДОВАНО»:
Учебно-методическая комиссия Кафедра
ф-та «Автомобильные дороги» «Экология и безопасность жизнедеятельности»
Протокол № Протокол № __
от __. __. 2016 г. от __. __. 2016 г.

Горловка – 2016

УДК 50(07)

Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине "Охрана труда в отрасли" (для студентов специальностей 08.04.01 "ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАГИСТРАЛЕЙ И УПРАВЛЕНИЕ ПРОЕКТАМИ" и 20.04.01 "ИНЖЕНЕРНАЯ ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ» Электронный ресурс] / составители: В.А. Кутовой, В.В. Лихачева, - Электрон. данные. - Горловка: ГОУВПО "ДонНТУ" АДИ, 2016. - 1 электрон. опт. диск (CD - ROM) : 12 см. - Системные требования: Pentium; 32 MbRAM; WINDOWS98/2000/NT/XP; MSWord - 2000. - Название с титул. экрана.

Приведена методика расчета защитного заземления участка, расчетов опасных зон стрелового и башенного кранов, коэффициентов устойчивости бульдозера, скрепера, одноковшового полуоборотного экскаватора и лебедок, методики расчета двухветвевого стропа и виброгасящего основания бетономешалки.

Составители: Кутовой В.А., ст. преподаватель. Лихачева В.В., к.т.н., доц.

Ответственный за выпуск: Высоцкий С. П., д.т.н., проф.

Рецензент:

© ГОУВПО "Донецкий национальный технический университет"

Автомобильно-дорожный институт, 2016

СОДЕРЖАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ. 2

ВСТУПЛЕНИЕ. 3

КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ №1 "ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ. РАСЧЕТ ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ". 4

КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 2 "РАСЧЕТ ОПАСНОЙ ЗОНЫ СТРЕЛОВОГО И БАШЕННОГО КРАНОВ". 17

КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 3 «РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТА УС-ТОЙЧИВОСТИ БУЛЬДОЗЕРА, СКРЕПЕРА И ОДНОКОВШОВОГО ПОЛУОБОРОТНОГО ЭКСКАВАТОРА». 25

КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 4 «РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ ЛЕБЕ-ДОК»………………………………………………………………………….7

КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 5 "РАСЧЕТ ДВУХВЕТВЕВОГО СТРО-ПА……………………………………………………………………………..

КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 6 "ЗАЩИТА РАБОЧИХ МЕСТ ОТ ВИБРАЦИИ. РАСЧЕТ ВИБРОГАСЯЩЕГО ОСНОВАНИЯ"……………

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.. 14

Приложения.. 15

ВСТУПЛЕНИЕ

Охрана жизни и здоровья граждан в процессе их трудовой деятельности, создания безопасных и безвредных условий труда - одно из важнейших государственных заданий. Успешное решение этого задания в значительной степени зависит от надлежащей подготовки специалистов всех образовательно-квалификационных уровней по вопросам охраны труда.

Современное развитие науки и техники привносит принципы ново-введения во все сферы материального производства, существенно изменяя технологические процессы и используемые материалы, предметы и орудия труда. В свою очередь, изменения технологии и оборудование приводят к трансформации условий труда и трудового процесса в целом. Поэтому при разработке новой техники, технологических процессов, организации производства необходимо провести научный анализ возможных опасных и вредных производственных факторов и разработать мероприятия и средства, направленные на минимизацию их неблагоприятного влияния на работающего человека.

Случаи травматизма, профессиональных и профессионально предопределенных заболеваний, которые имеют место на предприятиях, часто возникают из-за нарушения соответствующих норм техники безопасности, производственной санитарии и электро-и пожарной безопасности при проектировании предприятий, технологических процессов, основного и вспомогательного производственного оборудования. Часто отдельные недостатки или ошибки, допущенные в проекте, становятся побочными или непосредственными причинами аварий, пожаров, взрывов, несчастных случаев, профессиональных и профессионально предопределенных заболеваний. Поэтому разработка комплекса вопросов из охраны труда является обязательной составляющей учебного процесса.

Цель контрольной работы - приобретение практических навыков расчета опасных зон стрелового и башенного кранов, коэффициентов устойчивости строительных машин и механизмов, расчетов по виброзащите и электробезопасности оборудования.

При выполнении работы необходимо соблюдать типовые требования к выполнению контрольных работ. Вариант для выполнения контрольной работы выбирается по последней цифре номера зачетки. Все расчеты должны сопровождаться необходимыми схемами и рисунками, пояснениями и указаниями источников, из которых взяты вспомогательные коэффициенты. В конце работы приводятся выводы.

КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ №1

"ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ. РАСЧЕТ ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ"

Теоретическая часть

Защитное заземление − это преднамеренное соединение с землей частей оборудования, не находящихся под напряжением в нормальных усло-виях эксплуатации, но которые могут оказаться под напряжением в результате нарушения изоляции электроустановки (рис.1.1).

Исходные данные для расчета - student2.ru

ПП ˗ пробивной предохранитель; R0 ˗ заземление нулевой точки транс-форматора; Rз ˗ заземляющее устройство; Rиз ˗ сопротивление изоляции; Uпр ˗ напряжение прикосновения; Iз ˗ ток замыкания на землю; Iчел ˗ ток, протекающий через человека; 1 ˗ плавкие вставки; 2 ˗ электродвигатель; 3 ˗ график распределения потенциалов на поверхности земли.

Рисунок 1.1 ˗ Принципиальная схема защитного заземления.

Согласно «Правилам устройства электроустановок» сопротивление защитного заземления в любое время года не должно превышать: 10 Ом при мощности трансформатора (генератора) Nтр<100 кВ∙А; 4Ом при Nтр >100 кВ∙А; 0,5Ом − в установках напряжением выше 1000В с большими токами замыкания на землю (более 500А).

Сопротивление одиночного вертикального заземлителя рассчитывается по формуле

Исходные данные для расчета - student2.ru . (1.1)

где t − расстояние от середины заземлителя до поверхности грунта, м;

Исходные данные для расчета - student2.ru (1.2)

l,d – длина и диаметр стержневого заземлителя, м;

t0– глубина заложения заземлителя, м (рис.1.2);

ρрасч – расчетное удельное сопротивление грунта, Ом.

Исходные данные для расчета - student2.ru

а) ˗ схема заземляющего устройства; б) ˗ расположение одиночного зазем-лителя; 1 ˗ плавкие вставки; 2 ˗ электродвигатель; 3 ˗ горизонтальная соедини-тельная полоса; 4 ˗ вертикальный трубчатый заземлитель.

Рисунок 1.2 ˗ Устройство заземления:

Исходные данные для расчета - student2.ru , (1.3)

где ρ – удельное сопротивление грунта (табл. 1.1);

ψ − коэффициент сезонности, учитывающий возможность повышения сопротивления грунта в течение года (табл. 1.2).

Таблица 1.1 ˗ Приближенные значения удельных электрических сопротивлений различных грунтов

Вид грунта: Удельное сопротивление, ρ, Ом
-глина
-суглинок
-супесок
-чернозем

Таблица 1.2 ˗ Коэффициенты сезонности ψ для однородной земли

Климатическая зона Состояние земли во время измерений ее сопротив-ления при влажности:
повышенной нормальной малой
Вертикальный электрод длиной 3м
I 1,9 1,7 1,5
II 1,7 1,5 1,3
III 1,5 1,3 1,2
IV 1,3 1,1 1,0
Вертикальный электрод длиной 5 м
I 1,5 1,4 1,3
II 1,4 1,3 1,2
III 1,3 1,2 1,1
IV 1,2 1,1 1,0
Горизонтальный электрод длиной 10 м
I 9,3 5,5 4,1
II 5,9 3,5 2,6
III 4,2 2,5 2,0
IV 2,5 1,5 1,1
Горизонтальный электрод длиной 50 м
I 7,2 4,5 3,6
II 4,8 3,0 2,4
III 3,2 2,0 1,6
IV 2,2 1,4 1,12

Сопротивление стальной соединительной полосы рассчитывается по формуле

Исходные данные для расчета - student2.ru , (1.4)

где l – длина полосы, м;

t0– расстояние от полосы до поверхности земли, м;

d0 – расстояние от кромки полосы до точки соединения с вертикальным заземлителем, м;

Исходные данные для расчета - student2.ru , (1.5)

b – ширина полосы, м.

Расчетное удельное сопротивление грунта определяется по формуле

Исходные данные для расчета - student2.ru , (1.6)

где ψ1 – коэффициент сезонности для горизонтального электрода (табл.1.2).

Ориентировочное число одиночных заземлителей n при предварительном расчете определяется по формуле

Исходные данные для расчета - student2.ru , (1.7)

где [rЗ] – допустимое по нормам сопротивление заземляющего устройства, Ом;

ɳВ – коэффициент использования вертикальных заземлителей (табл. 1.3), для ориентировочных расчетов принимается равным 1.

Таблица 1.3 − Коэффициенты использования ηВ вертикальных электродов группового заземлителя (труб, уголков и т.п.) без учета влияния полосы связи

Число за- землителей Отношение расстояний между электродами к их длине
Электроды размещены в ряд (рис.4.3а) Электроды размещены по кон-туру (рис.4.3б)
0,85 0,91 0,94 - - -
0,73 0,83 0,89 0,69 0,78 0,85
0,65 0,77 0,85 0,61 0,73 0,80
0,59 0,74 0,81 0,56 0,68 0,76
0,48 0,67 0,76 0,47 0,63 0,71
- - - 0,41 0,58 0,66
- - - 0,39 0,55 0,64
- - - 0,35 0,52 0,62

Общее расчетное сопротивление заземляющего устройства R с учетом соединительной полосы

Исходные данные для расчета - student2.ru . (1.8)

Таблица 1.4−Коэффициенты использования ɳГ горизонтального полосового электрода, соединяющего вертикальные электроды (трубы, уголки и т.п.) группового заземлителя

Отношение расстояний между вертикальными электродами к их длине Число вертикальных электродов
Вертикальные электроды размещены в ряд (рис.1.1а)
0,85 0,77 0,72 0,62 0,42 - - -
0,94 0,80 0,84 0,75 0,56 - - -
0,96 0,92 0,88 0,82 0,68 - - -
Вертикальные электроды размещены по контуру (рис.1.1б)
- 0,45 0,40 0,34 0,27 0,22 0,20 0,19
- 0,55 0,48 0,40 0,32 0,29 0,27 0,23
- 0,70 0,64 0,56 0,45 0,39 0,36 0,33
                                 

Правильно рассчитанное заземляющее устройство должно отвечать условию R ≤ [rЗ]. Если окажется, что R > [rЗ], то необходимо увеличить число вертикальных заземлителей (электродов).

Пример расчета

Условие. Рассчитать заземляющее устройство для заземления электродвигателя серии 4А напряжением U = 380В в трехфазной сети с изолированной нейтралью при следующих исходных данных:

а) І−я климатическая зона; грунт – суглинок с нормальной влажностью и удельным электрическим сопротивлением ρ =100 Ом∙м;

б) в качестве заземлителей приняты стальные трубы диаметром d =0,08 м и длиной l = 2,5 м, располагаемые вертикально и соединенные сваркой стальной полосой 40х4мм (рис.4.3); шаг между вертикальными заземлителями S = 2∙l; глубина заложения t0 = 0,8 м;

в) мощность электродвигателя серии А4160S2 U = 15 кВт, n = 3000 мин-1;

г) мощность трансформатора принята 170кВ∙А; требуемое по нормам допускаемое сопротивление заземляющего устройства [r3] ≤ 4 Ом.

Решение.

Принимаем схему заземления электродвигателя, как показано на рис.1.2.

1) Определяем коэффициент сезонности ψ для І−й климатической зоны

ψ = 1,7.

2) Расчетное удельное сопротивление грунта рассчитываем по формуле (1.3)

Исходные данные для расчета - student2.ru

3) Определяем сопротивление одиночного вертикального заземлителя RВ,Ом, по формуле (1.1)

Исходные данные для расчета - student2.ru

4) Рассчитываем расстояние от кромки полосы до точки соединения с вертикальным заземлителем

Исходные данные для расчета - student2.ru

Исходные данные для расчета - student2.ru

а) вертикальные электроды расположены в ряд; б) вертикальные электроды расположены по контуру; в) горизонтальные электроды уложены параллельно на одинаковой глубине; г) горизонтальные электроды уложены расходящимися лучами на одинаковой глубине.

Рисунок 1.3−Способы размещения электродов группового заземлителя (вид в плане).

5) Определяем расчетное удельное сопротивление грунта по формуле (1.6)

Исходные данные для расчета - student2.ru

6) Определяем сопротивление стальной полосы, соединяющей стержневые заземлители:

Исходные данные для расчета - student2.ru

7) Ориентировочное число стержневых заземлителей по формуле (1.7)

Исходные данные для расчета - student2.ru

8) В табл.1.3 и 1.4 находим действительные значения коэффициентов использования ηВ и ηГ, исходя из принятой схемы размещения вертикальных заземлителей. С помощью метода интерполяции определяем, что ηВ = 0,66, а ηГ = 0,39.

9) Определяем необходимое число вертикальных заземлителей по формуле (1.7)

Исходные данные для расчета - student2.ru

10) Вычисляем общее расчетное сопротивление заземляющего устройства R с учетом соединительной полосы по формуле (1.8)

Исходные данные для расчета - student2.ru

Правильно рассчитанное заземляющее устройство должно отвечать условию R ≤ [rЗ].

Вывод. Расчет выполнен верно, так как 3,76 Ом<4 Ом.

Если окажется, что R > [rЗ]. то необходимо увеличить число вертикальных заземлителей (электродов) и провести проверочный расчет.

Исходные данные для расчета

Задание

Рассчитать заземляющее устройство для заземления силового оборудования производственного участка в трехфазной сети с изолированной нейтралью при следующих исходных данных (табл. 1.4). Вычертить в масштабе схему группового заземлителя.

Исходные данные

Исходные данные приведены в табл.А.1 (прил. А).

КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 2 "РАСЧЕТ ОПАСНОЙ ЗОНЫ СТРЕЛОВОГО И БАШЕННОГО КРАНОВ"

2.1 Расчет опасной зоны стрелового крана

Временные опасные зоны - это зоны, опасность которых существует не более одной рабочей смены (например, во время монтажа или демонтажа башни и стрелы башенного крана).

Размеры опасных зон для грузоподъемных машин зависят от вылета стрелы и высоты груза, который поднимается.

Опасную зону для стрелового крана можно определить по схеме на рис. 2.1.

Исходные данные для расчета - student2.ru

Рисунок 2.1 - Схема для определения опасной зоны стрелового крана

Радиус предела опасной зоны состоит из радиуса вращения (вылета) стрелы и расстояния отлета конструкции, которую поднимают при ее падении , :

Исходные данные для расчета - student2.ru , м (2.1)

по формуле величина

Исходные данные для расчета - student2.ru , м (2.2)

где Исходные данные для расчета - student2.ru - высота подъема конструкции, м;

Исходные данные для расчета - student2.ru – длина ветви стропа, м;

Исходные данные для расчета - student2.ru – расстояние от центра тяжести конструкции до ее края (по большей боковой стороне), м;

Исходные данные для расчета - student2.ru – угол отклонения ветви стропа от вертикали.

2.2 Расчет опасной зоны башенного крана

Опасная зона для башенного крана - это пространство, в котором выполняются рабочие и холостые перемещения крана в целом и отдельных его элементов (рис. 2.2).

Исходные данные для расчета - student2.ru Исходные данные для расчета - student2.ru

Рисунок 2.2 - Схема для определения опасной зоны при работе

башенного крана

Ширина опасной зоны (см. рис. 2.2) определяется так же, как и для стрелового крана, вылетом стрелы и расстоянием отлета конструкции от вертикали. Длина опасной зоны зависит от длины подкрановой колеи:

Исходные данные для расчета - student2.ru , г. (2.3)

Высота опасной зоны определяется как сумма высот подъема крана при минимальном вылете стрелы и расстояния от предельно-поднятого крюка до блока стрелы :

Исходные данные для расчета - student2.ru , г. (2.4)

Во время монтажа и демонтажа башенного крана опасная зона может быть определена по схеме на рисунке 2.3. При этом: 1 - размер башенного крана в горизонтальном положении; 2 - длина звена подкрановой колеи.

Исходные данные для расчета - student2.ru

Рисунок 2.3 - Схема для определения опасной зоны во время монтажа башенного крана

Наши рекомендации