Средства механизации и автоматизации элементов

Технологического процесса

С учётом типа производства, габаритов заготовки и её массы принимают решения по применению накопителей, подъёмно-транспортных средств для перемещения заготовок, механизации уборки стружки и т.д. Любое принимаемое решение необходимо обосновать.

Так, например, метод удаления стружки выбирают, исходя из ее количества, образующегося на участке при обработке всех деталей заданного типа.

Количество стружки (q), образующейся в час, при выполнении годовой программы по всем однотипным деталям, обрабатываемым на участке, определяют по формуле:

, кг/ч (4.14)

где Σm_З -суммарная масса поступающих на участок заготовок типовых деталей, кг;

Σm_Д - суммарная масса готовых деталей, кг;

N –годовой объем выпуска всех деталей, обрабатываемых на участке, шт;

К_З - коэффициент загрузки оборудования;

F_Д - действительный фонд времени работы оборудования, час.

5. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЭНЕРГО И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЮ

Анализируя состояние на мировом рынке энергоносителей явно прослеживается тенденция резкого увеличения цен и объёма потребления всех видов основных топливо–энергетических ресурсов (газа, нефти и т.д.) Обеспечение народного хозяйства энергоресурсами для Республики Беларусь, как не имеющей в достаточном количестве собственных ресурсов, и их экономичное потребление является задачей национальной безопасности. На это направлены Декрет Президента №3 и документы разработанные правительством Республики Беларусь. В машиностроительном комплексе основными потребителями энергоресурсов является металлургическое, термобрабатывающее и гальваническое производство. Основными мерами энергосбережения в данных производствах являются активное техперевооружение (приобретение и ввод в эксплуатацию новейших энергосберегающих линий, машин и другого оборудования), использование энергии альтернативных источников в том числе. отходов собственного производства, использование технологий, позволяющих уменьшить удельные нормы топлива и сырья.

Однако и в металлообрабатывающем производстве используется значительное количество энергоресурсов в первую очередь электроэнергии, идущей как для непосредственной обработки на металлорежущих станках, так и для других производственных целей: освещение, обогрев, вспомогательное оборудование и механизмы, транспортирование деталей и стружки.

Основными мероприятиями для ресурсосбережения в данном производстве является использование станков, механизмов и другого оборудования с минимально возможной мощностью электродвигателей и установок с минимальной удельной нормой потребления электроэнергии и других источников энергии. В нашем дипломном проекте экономия энергоресурсов происходит за счёт снижения трудоёмкости обработки детали ( с 101,4 мин до мин), а также за счёт применения оборудования с минимально возможным электропотреблением.

Для расчёта экономии энергоресурсов и материала, найдём разность между произведениями мощности оборудования наосновноевремя и массами заготовок по базовому и проектному вариантам технологического процесса детали.

Определяем экономию энергии по формуле:

(5.1)

Где – штучное время наоперацию;

– мощность двигателя на станке которым выполняют операцию;

– годовой объем выпуска всех деталей, обрабатываемых на участке, шт ;

Определяем экономию энергии по формуле:

(5.2)

где – масса заготовки по базовому технологическому проекту;

– масса заготовки по проектируемому технологическому проекту;

Следовательно, за год при объёме выпуска N= 5000 шт., экономия составит 5226,91 кВт .

За год при объёме выпуска N= 5000 шт.,экономия составит75 кг материала.

Проанализировав полученные данные сделаем вывод, что спроектированный технологический процесс является более экономичным.

6, СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БАЗОВОГО И ПРОЕКТНОГО ВАРИАНТОВТЕХНОЛОГИРЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Таблица 6.1 – Сравнительная характеристика

Показатели

Варианты техпроцессов обработки

Базовый

проектный

1 Материал детали

Сталь 45

Сталь 45

2 Масса детали

0,23

0,23

3 Вид заготовки

Прокат

Прокат

4 Масса заготовки

0,911

0,896

5 Штучное или штучно-калькуляционное время по операциям

№ операции

Модель станка

Стоимость станка, млн.руб

Мощ ность станка, ,кВт

Профессия

Разряд работ

ТШТ или ТШТ-К

№ операции

Модель станка

Стои мость Станка, млн.руб

Мощность станка, кВт

Профессия

Разряд работ

ТШТилиТШТ-К

1В340Ф3а

Оператор станков с ЧПУ

5,550

CTX gamma 2000 TC

Оператор станков с ЧПУ

11,55

МК6787

4,440

3М151

Шлифовщик

1,454

6Р12

15,5

Фрезеровщик

1,454

6М82Г

0,961

6Р12

15,5

1,162

3М151

Шлифовщик

1,454

окончание таблицы 6.1

Итого:	-	-			-	-	15,021	-	-			-	-	13,004
Средний процент загрузки	4,8
7 Численность производственных рабочих
7.1 Расчётная	0,29	0,26
7.2 Принятая
Площадь участка		51,4

Руководитель дипломного проекта: Т.С. Глушак

7 ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Производственная санитария

Производственная санитария – это система организационных, санитарно-гигиенических мероприятий, технических средств и методов, предотвращающих или уменьшающих воздействие на работающих вредных производственных факторов(ВПФ) до значений, не превышающих допустимые.

К ВПФ относятся:

-повышенный уровень шума;

- повышенный уровень пыли;

- недостаточная освещенность;

- неблагоприятные параметры микроклимата;

Шум — упругие колебания в частотном диапазоне слышимости человека. (от 16 до 20000 Гц)

Классификация шума:

- По частоте;

1) Низкочастотный (< 350 Гц);

2) Среднечастотный (350-800 Гц);

3) Высокочастотный (> 800 Гц)

- По спектру;

1) Широкополосный;

2) Тональный;

- По временным характеристикам;

1) Постоянный;

2) Непостоянный;

2.1) колеблющийся;

2.2) импульсный;

2.3) прерывистый;

- По природе возникновения;

1) Механический;

2) Аэродинамический;

3) Гидравлический;

4) Электромагнитный.

Предельно допустимый уровень – это уровень который при ежедневной работе в течении 8 ч. в день, но не более 40ч. в неделю в течении всего рабочего стажа не должен вызывать заболеваний или отклонений состояния здоровья регистрируемых современными методами исследований. ПДУ не должен превышать 80 дБл.

Вибрация – это сложный колебательный процесс возникающий при периодическом смещении центра тяжести относительно положения равновесия.

Длительное воздействие шума, уровень которого превышает допустимые значения, может привести к заболеванию человека шумовой болезнью — нейросенсорная тугоухость. На основании всего выше сказанного шум следует считать причиной потери слуха, некоторых нервных заболеваний, снижения продуктивности в работе и некоторых случаях потери жизни.

Защита:

1) Технические: звукоизоляция, виброгашение и т.д.

2) СИЗ: беруши, наушники, рукавицы виброгасящие.

3) Лечебно-профилактические мероприятия: водные процедуры, витамины и т.д.

- повышенный уровень пыли;

Многие технологические процессы характеризуются выделением в воздушную среду пыли. Промышленные пыли (аэрозоли) – это тонкодисперсные частицы, образующиеся при различных производственных процессах и способные длительное время находиться в воздухе во взвешенном состоянии.

Пылевые частицы могут воздействовать на организм человека, проникая в него через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и неповрежденную кожу. Характер воздействия пыли зависит как от пути проникновения, так и от ее свойств.

Частицы пыли крупнее 10 мкм, особенно с острыми зазубренными краями, внедряются в нежную слизистую оболочку и оседают в верхних дыхательных путях. Более легкие пылевые частицы проникают в легкие, так как фильтрующее значение носовых полостей человека в отношении таких частиц пыли весьма незначительно.

По характеру воздействия на организм человека производственная пыль подразделяется на раздражающую и токсичную.

К раздражающим пылям относятся:

а) минеральная – песочно-кварцевая, корундовая пыль, образующаяся, например, при заточных и шлифовальных процессах на станках с абразивными кругами; пыль, образующаяся при различных технологических операциях (размоле, просеивании, смешивании, транспортировке и т.п.);

б) металлическая – чугунная, железная, медная , алюми-ниевая, цинковая и другие, образующиеся при разных видах механической обработки металлов;

в) древесная, образующаяся при обработке древесины;

г) полимерная, возникающая на различных стадиях технологических процессов переработки полимеров (полиэтиленовая, полистирольная, фенолформальдегидная и т.д.).

Вредное воздействие пыли зависит от формы и характера поверхности пылинок, на которых могут быть острые, иглообразные и даже крючкообразные выступы. Раздражение и ранение пылинками слизистых оболочек дыхательных путей вызывает болезненное покраснение, которое может перейти в воспаление и катаральное состояние. При глубоком проникновении частиц некоторых видов мелкодисперсной пыли через легочные пузырьки и легочную ткань в лимфатические железы может возникнуть заболевание легких, называемое силикозом, которое нередко переходит в туберкулез вследствие разрушения легочной ткани.

Методы защиты работающих от вредных химических производственных факторов (пыли) также разнообразны.

На предприятиях, производственная деятельность которых связана с вредными веществами (пылью), должны быть:

разработаны нормативно-технические документы по безопасности труда при производстве, применении и хранении вредных веществ;

выполнены комплексы организационно-технических, санитарно-гигиенических и медико-биологических мероприятий.

Решающим направлением в этой работе является применение прогрессивных технологий производства, исключающих контакт человека с вредными веществами и пылью (замкнутые циклы, автоматизация, комплексная механизация, дистанционное управление, непрерывность процессов производства, автоматический контроль процессов и операций и др.).

Большое значение имеет разработка технологических процессов, исключающих использование вредных веществ, предусматривающих замену вредных веществ менее вредными. Например, свинцовые белила заменены цинковыми; наиболее опасные растворитель – бензол заменяется менее вредными растворителями – фторорганическими соединениями группы метана и этана; метиловый спирт в производстве жирных кислот заменен бутиловым; вместо органических растворителей для обезжиривания деталей и оборудования используются водные моющие растворы и т.п.

Уменьшению пылевыделения способствует замена сухих способов переработки пылящих материалов мокрыми, выпуск конечных продуктов в непылящих формах, применение при упаковке и затаривании сыпучих материалов герметических вентилируемых укрытий с вмонтированными рукавами с перчатками.

Снижению поступлению в воздух рабочей зоны вредных веществ (пыли) способствует правильный выбор соответствующего оборудования и коммуникаций, не допускающих выделения вредных веществ в воздух рабочей зоны в количествах, превышающих предельно допустимые концентрации при нормальном ведении технологического процесса, а также герметизация оборудования. Применение замкнутых технологических циклов, непрерывных технологических процессов, исключающих разгерметизацию оборудования и коммуникаций, ведение процессов в вакууме и др. также снижают выделение вредных веществ в воздух рабочей зоны. Хороший эффект достигается при рациональной планировке промышленных площадок, зданий и помещений, размещении производственного оборудования в специальных кабинах с устройством соответствующей вентиляции и выносом приборов управления и контроля в коридоры. Определенное значение имеет и внутренняя отделка производственных помещений, т.к. установлена заметная роль в загрязнении воздуха помещений процессов десорбции химических веществ, адсорбированных строительными и отделочными материалами.

Применение средств индивидуальной защиты органов дыхания, глаз, спецодежды, спецобуви, средств защиты рук, а также защитных паст и мазей способствует

-недостаточная освещенность;

Недостаточная и неправильная освещённость приводит к прогрессирующему ухудшению здоровья, снижению работоспособности, повышению нервно-психологического напряжения, утомляемости.

В зависимости от источника света различают:

- естественное;

- искусственное;

- совмещенное;

Естественное освещение создается солнцем и подразделяется на боковое, верхнее, комбинированное.

Искусственное освещение обеспечивается системами общего или комбинированного освещения.

К основным нормативам относятся:

• расположение здания и ориентация окон;

• достаточный коэффициент естественной освещенности (Ке.о);

• достаточный световой коэффициент (Ксв);

• достаточный коэффициент заглубления (Кз).

Ориентация окон помещения относительно сторон света оказывает существенное влияние на уровень освещенности. Наибольшая освещенность в первой половине дня во всех широтах наблюдается при восточной и южной ориентации окон.

Косвенные показатели, влияющие на уровень естественной освещенности:

• размер, конфигурация и оборудование окон, их санитарное состояние (чистота);

• размер простенков, высота подоконников, расстояние от потолка до верхнего края окна;

• окраска интерьера помещения;

Искусственная освещенность может осуществляться люминесцентными лампами и лампами накаливания. Искусственное освещение идет сверху.

Удельная энергомощность - это такое количество ватт, которое должно приходиться на 1 м² площади помещения. Для люминесцентных ламп удельная энергомощность составляет 25 Вт на 1 м² , для ламп накаливания - 45 Вт на 1 м². Обычная мощность ламп определяется типом ламп.

Тепловое состояние человека, следовательно, его работоспособность зависит от воздействия ряда параметров микроклимата.

К ним относятся:

температура воздуха;

температура поверхностей;

относительная влажность воздуха;

скорость движения воздуха;

интенсивность теплового облучения.

Переносимость человеком температуры и его тепловые ощущения в значительной мере зависят от влажности и скорости окружающего воздуха. Чем больше относительная влажность, тем меньше испаряется пота в единицу времени и тем быстрее наступает перегрев организма.

Особенно неблагоприятное воздействие на тепловое состояние человека оказывает высокая влажность в сочетании с высокой температурой (больше 30° C), т.к. при этом почти вся выделяемая теплота отдается в окружающую среду при испарении пота.

Недостаточная влажность воздуха – неблагоприятна для человека из-за интенсивного испарения влаги со слизистых оболочек, их пересыхания и растрескивания, а затем загрязнения болезнетворными микробами. Считается допустимым для человека снижение его массы на 2…3 % путем испарения влаги – обезвоживание организма. Обезвоживание на 6 % влечет за собой нарушение умственной деятельности, снижение остроты зрения. Испарение влаги на 15…20 % приводит к смертельному исходу.

Значительная интенсивность теплового облучения (инфракрасное излучение) и высокая температура воздуха могут оказать неблагоприятное воздействие на организм человека. Тепловое облучение интенсивностью до 350 Вт/м2 не вызывает неприятного ощущения, при 1050 Вт/м2 уже через 3...5 мин на поверхности кожи появляется неприятное жжение (температура кожи повышается на 8...10 °С), а при 3500 Вт/м2 через несколько секунд возможны ожоги. При облучении интенсивностью 700...1400 Вт/м2 частота пульса увеличивается на 5...7 ударов в минуту. Время пребывания в зоне теплового облучения лимитируется в первую очередь температурой кожи, болевое ощущение появляется при температуре кожи 40...45 °С (в зависимости от участка тела).

Кроме непосредственного воздействия на человека лучистая теплота нагревает окружающие конструкции. Эти вторичные источники отдают теплоту окружающей среде излучением и конвекцией, в результате чего температура воздуха внутри помещения повышается.

Безопасность труда

Безопасные условия труда (безопасность труда) - состояние условий труда, при которых воздействие на рабочего опасных (ОПФ) и вредных производственных факторов исключено или воздействие вредных производствен­ных факторов не превышает предельно допустимых значений.

К ОПФ относятся:

- электрический ток;

- вращающиеся части машин и механизмов;

- разлетающаяся стружка;

- поднятые на высоту грузы;

- нагретые заготовки.

Помещения в цехе и на участке, пребывание в которых связано с опасностью для работающих отделены друг от друга изолирующими перегородками, имеют местную вентиляцию и знаки безопасности.

Проезды и проходы в цехе и на участке обозначены разграничительными линиями белого цвета, шириной не менее 100 мм.

Проходы, проезды должны быть свободными и не загромождены заготовками, деталями, тарой.

При работе на станках широко применяются средства индивидуальной защиты – защитные очки, индивидуальные щитки и специальная одежда, которая предназначена для защиты рабочих от воздействия масла, эмульсии и других жидкостей, используемых при обработке материалов резанием.

Для предупреждения порезов разлетающейся стружкой производится изменение ее формы, т.е. в процессе резания применяются устройства для завинчивания стружки в спираль или дробление на отдельные элементы.

Для обеспечения защиты от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции, используют следующие способы: защитные заземления, защитные отключения, защитное зануление, применение малых напряжений, предупредительная сигнализация, знаки безопасности.Помещения в цехе и на участке, пребывание в которых связано с опасностью для работающих отделены друг от друга изолирующими перегородками, имеют местную вентиляцию и знаки безопасности.

Станки периодически проверяются на наличие заземления. При эксплуатации технического оборудования с электроприводом, человек подвергается не только опасному воздействию электрического тока, но вредному влиянию магнитных полей. По степени опасности поражения электротоком механические цеха относятся к особо опасным.

Также предусмотрено ограждение вращающихся частей станков.

При нажатии на аварийную кнопку «Стоп» все электродвигатели и пусковые устройства прекращают работу и отключаются от электропитания. Сопротивление заземления не превышает 4 Ом.

Для питания светильников местного назначения с лампами накаливания применяется напряжение ниже 24 В.

На участке используютсястанки с ЧПУмоделей:Byver 630.

Требования безопасности при работе на станках с ЧПУ.

При закреплении детали в кулачковом патроне или планшайбе следует захватывать деталь кулачками на возможно большую величину. Нельзя допускать, чтобы после закрепления детали кулачки выступали из патрона или планшайбы за пределы их наружного диаметра. Патроны, планшайбы и другие зажимные устройства, имеющие на наружных поверхностях выступающие части, ограждаются. Нельзя работать на забитых или сработанных центрах. При обточке длинных деталей следует следить за центром задней бабки.

Резцовую головку необходимо отводить на безопасное расстояние при следующих операциях: центрование деталей на станке; зачистке; опиловке, шабровке и измерении деталей.

При смене патрона и детали необходимо кроме отвода резцовой головки отвести подальше также центр задней бабки. Следует строго следить за правильностью установки резца и не подкладывать под него разные куски металла. Резец или другой инструмент должен зажиматься с минимально возможным вылетом и не менее чем тремя болтами. Каждый токарь должен иметь набор специально изготовленных подкладок различной толщины, длиной и шириной не менее опорной части резца. Запрещается затачивать короткие резцы без соответствующей оправки.

Передработой проверить исправность заземляющих устройств, защитного экрана (при треснутом экране к работе не приступать), устройств крепления инструмента, блокировочных устройств.

Категорически запрещается поддерживать или ловить рукой детали при обработке или их отрезке.

Обрабатываемую поверхность необходимо располагать как можно ближе к опорному или зажимному приспособлению. Запрещается класть детали, инструмент и другие предметы на станину станка и крышку передней бабки. Следует не забывать после закрепления детали в патроне вынуть торцовый ключ, рукой провернуть патрон и, только убедившись в свободном вращении, включить станок. Строго запрещается тормозить вращение шпинделя нажимом руки на вращающуюся часть станка или детали.

По окончанию работы:

- выключить станок и электродвигатель;

-привести в порядок рабочее место: убрать стружку, инструмент, заготовки сложить в предназначенное место, смазать трущие части станка;

-убрать инструмент в отведенное место;

-присдаче смены сообщить мастеру о замеченных дефектах станка.

Требования безопасности к подъемно транспортному оборудованию.

Для транспортировки заготовок на участок, для подъема и установки приспособления на станок применяют подъемно-транспортные машины (кран-балка и кран-укосина), которые при неправильном обслуживании и эксплуатации могут быть источником опасности.

Внутрицеховой транспорт предназначен для распределения заготовок между станками, удаления отходов. К нему относятся: тали, транспортеры, кран-балки, тележки.

Грузоподъемные средства подвержены техническому освидетельствованию: частичному (не реже 1 раза в 12месяцев) или полному(не реже 1 раза в 3 года). При полном освидетельствовании проводятся статические и динамические испытания. При частичном освидетельствовании проводится только осмотр.

К управлению грузоподъемными средствами допускаются лица не моложе 18 лет и прошедшие обучение, получив свидетельство.

Пожарная безопасность

На проектируемом участке предусмотрены предупреждающие мероприятия исключающие возможность возникновения пожара. Участок относится к категории Д .

Категория Д характеризуется наличием несгораемых веществ и материалов в холодном состоянии. Сюда относятся механические и инструментальные цеха, цеха холодной штамповки и проката металла, компрессорные и насосные станции.

Организация пожарной безопасности на участке:

- на участке предусмотрено противопожарное водоснабжение, которое обеспечивает подачу воды, необходимую для тушения пожара как внутри, так и снаружи здания.

Внутренний противопожарный водопровод предназначен для тушения местных очагов возгорания до прибытия пожарных подразделений. Пожарные краны, рукава и стволы помещают в специальных шкафчиках на расстояниях 1,5 м от пола.

Также на участке предусмотрены первичные средства пожаротушения: огнетушители. Существуют следующие виды огнетушителей: воздушно-пенные (ОВП-5, ОВП-10), порошковые. На участке обязательно проводится противопожарный инструктаж с работающими всех профессий.

Основные противопожарные мероприятия:

- правильный выбор электрооборудования, постоянный контроль за эксплуатацией электрооборудования;

- своевременная смазка трущихся поверхностей;

- создание определенных условий, изолирование нагретых деталей от изолированных проводов;

- герметизация трубопровода с огнеопасными продуктами;

- запрещение хранения на рабочих местах огнеопасной жидкости в открытых емкостях;

- своевременное удаление промышленных тряпок и отходов в специально отведенные места.

Для безопасности эвакуации людей, имеются более двух выходов наружу. Двери, предназначенные для эвакуации, легко открываются в стороны выхода из здания.

Охрана окружающей среды

Охране окружающей среды в нашей республике придаются большое значение, что обусловлено, в первую очередь, резким возникновением большого количества вредных выбросов, наносящих большой ущерб биосфере.

Для большинства технологических процессов машиностроительного производства характерно образование твердых отходов, шума и вибрации. К твердым отходам относят пыль, которую задерживают пылеуловительные установки.

Очистка вредных выбросов в воздух и сточные воды заключена в освобождении содержащихся в них вредных загрязнений с целью снижения их концентрации до уровня, при котором окружающей среде не будет наносится вред. Выделенные в процессе очистки твердые или жидкие примеси утилизируются или вывозятся на свалку. Токсичные примеси либо подвергаются захоронениям, либо обезвреживаются химическим или термическим способом. Более высокая степень локализации загрязнений достигнута путем изоляции и герметизации их источников, которая осуществляется с помощью специальных камер.

Проблема уменьшения вибрации и особенно шума имеет большое значение. Для механического цеха характерна большая концентрация металлорежущего оборудования в помещениях, имеющих плохие акустические характеристики.

Проблема уменьшения вибрации и особенно шума имеет большое значение. Для механического цеха характерна концентрация большого количества металлорежущего оборудования в помещениях, имеющих плохие акустические характеристики. Работа на металлорежущем станке требует свободы манипулирования в рабочей зоне станка. Это исключает возможность применения звукоизолирующих кожухов. Поэтому основным направлением в борьбе с шумом является его локализация. Для снижения уровня вибрации и шума применяют высококачественные подшипники, малошумные зубчатые передачи с электродвигателем.

Важнейшее значение в охране окружающей среды имеет также централизованное удаление стружки. На данном предприятии стружка собирается в бункеры-накопители и отправляется на дальнейшую переплавку.

С точки зрения максимального предотвращения вредных веществ в производственных условиях наиболее рациональными и перспективными является механизация и автоматизация производственных процессов с помощью промышленных роботов, что позволяет изолировать человека от воздействия пыли и газов.