Автоматическая. национальный исследовательский томский политехнический университет юргинский технологический институт
 Скачать 3.08 Mb.
|
|
1 2 3 4 5 6 7 9 1 0 Рисунок 3.6 - Устройство ключа для тугосидящих болтов. 1 – корпус; 2 – колпачок; 3 – головка эксцентриковая; 4 – шайба; 5 – кольцо; 6 – рукоятка; 7 – шарик; 8 – игла; 9 – винт М5; 10 – винт М6. 3.3 Расчет ключа на прочность. Рекомендуемый момент затяжки МЗ для болта М6-7Н ГОСТ5915-70 равен 150Н·м; Максимальное усилие на рукоятке ключа не должно превышать 100Н·м; Составим расчетную схему (рисунок 3.7): Ð ç L e a P 1 4 6 Рисунок 3.7 – Схема для расчета ключа на прочность 1-колпачок с шестигранным отверстием внутри; 84 4-рукоятка с эксцентриковой головкой; 6-неподвижный корпус, с которым посредством зубчатого зацепления взаимодействует колпачок 1. Номера деталей соответствуют номерам на техническом описании ключа. Принимаем модуль зубчатого зацепления m=1мм; Количество зубьев z1=15; Количество зубьев z2= 25 Делительный диаметр венца колпачка 1 d1=14мм; Диаметр окружности выступов: (6.2) Диаметр окружности впадин: 5 , 12 5 , 2 14 5 , 2 1 1 мм m d d f (6.3) По расчетной схеме: L=0,2м-длина рукоятки ключа; мм d a 7 2 1 -плечо силы Р; (6.4) е-эксцентриситет, (необходимо определить из усилия затягивания болта); Рз-усилие на рукоятке ключа, Рз≤100Н. Сила , создающая момент затягивания болта на резьбе: 64 , 17 014 , 0 150 2 2 1 кН d Мз а Мз Р (6.5) L Рз е Р (6.6) 0011 , 0 17640 2 , 0 100 мм Р L Рз e (6.7) Таким образом, эксцентриситет расположения колпачка 1 относительно неподвижного корпуса 6 должен быть не более 1 мм. По полученным данным разрабатываем конструкцию ключа. Делительный диаметр зубчатого венца неподвижного корпуса определяется высотой зуба и эксцентриситетом. Зубчатый венец колпачка 16 2 14 2 1 1 мм m d d a 85 должен входить в зацепление с зубчатым венцом неподвижного корпуса только с одной стороны. Делительный диаметр венца неподвижного корпуса d2=16мм; 14. Диаметр окружности вершин: 14 2 16 2 1 1 мм m d d a ; (6.2) Диаметр окружности впадин: 5 , 18 5 , 2 16 5 , 2 1 1 мм m d d f ; (6.3) Ширина венца b=10мм; Определим номер профиля швеллера, используемого в качестве стопорного элемента, жестко связанного с неподвижным корпусом. Из условия прочности: W М (6.25) Для сортового проката (швеллера) 160МПа Тогда: 3 6 6 10 25 , 1 10 160 2 , 0 100 м М W (6.26) Принимаем швеллер по ГОСТ8240-79, номер профиля 5. Высота полки h=12мм; Ширина полки b=8мм; Толщина полки t=2мм; Площадь сечения S=1,36мм; Осевой момент сопротивления W=0,61cм3. 86 4 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕНОСТЬ. 4.1 Описание рабочего места В данной выпускной квалификационной работе в качестве объекта исследования выступает участок диагностирования, ремонта и обслуживание автокондиционеров. В процессе работы на участке проводят заправочные и станочные операции. При работе используются диагностический станок MS111 MSG, заправочное оборудование RobiAir AC690PRO. Производственная площадь 230 м 2 длина – 15,28 м, ширина – 15 м, высота –2,78 м. Стены здания изготовлены из сэндвич панели, фундамент из массивного бетона, пол из бетона Расстояния между верстаками, также станочным оборудованием выбраны в зависимости от их габаритных размеров и схемы расположения в соответствии с ОНТП-01-91. Под детали и узлы, снятые с автомобилей, установлены специальные стеллажи. На участке выявлены следующие вредные факторы: шум; вибрация; опасность поражения электрическим током; запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны; смазочные, промывочные и технологические средства; движущиеся машины, вращающиеся изделия и механизмы. Помещение обогревается собственной котельной на дровах поддержание в холодное время года температуры воздуха в рабочей зоне в пределах санитарно-гигиенических норм, установленных СН 4088-86. При этом достигается равномерное распределение температуры по горизонтали и вертикали. 4.2 Анализ вредных факторов проектируемой производственной среды При анализе условий труда на участке по ремонту двигателей, выявлены следующие вредные и опасные факторы, присутствующие в проектируемом производственном помещении: ‒ Запыленность и загазованность; ‒ шум; ‒ опасность поражения электрическим током. 87 4.2.1 Запыленность и загазованность Для защиты от запыленности, применяют вентиляцию (местную). При ремонте на данном участке очень много вредных выделений в воздушную среду. Местная вентиляция предназначена для удаления вредности непосредственно в местах их образования для предотвращения распространения их в воздухе всего производственного помещения, а также для уменьшения вредных выделений в воздушную среду. Преимущество данного типа вентиляции в том, что отсос минимальных объемов воздуха с большим содержанием вредных примесей в нем предупреждает загрязнения воздуха всего помещения. На проектированном участке применяют местную вентиляцию в виде местных отсосов. Скорость отсасывания воздуха – 0,5м/с. Расчёт местной вентиляции: при проектировании выбирают её тип (зонт, вытяжная решетка), исходя из особенностей источника вредных выделений и удобства обслуживания рабочего места. При проектировании вытяжного зонта приводят схему его размещения под рабочим местом и указывают следующие размеры: Н – расстояние от рабочего места до приёмной части зонта, м; h – длина вытяжной решетки, м А – длина до приёмной части зонта, м Определяется часовой объём вытяжки загрязненного воздуха через зонт по формуле (4.1): Lз = Vз×F×3600, м3/ч (4.1) где: F – площадь приёмной части зонта, м2 определяется по формуле (4.2): F = (0,8H+h)( 0,8H+b) (4.2) где: b – ширина вытяжной решетки, м F = (0,8×0,5+1)(0,8×0,5+0,5) = 1,26 м2 Lз = 0,5×1,26×3600 = 2268 м3/ч При расчётной величине Lз выбирается номер, тип, напор и т.д. 88 вентилятора. Вентилятор ВЦ14-46№2: H = 2,5 кг/ м3; n = 2850 об /мин. Подбираем электродвигатель для данного вентилятора: АИР80В2 мощность 2,2кВт. Средства индивидуальной защиты органов дыхания, такие как респираторы, должны защищать органы дыхания от газов фреона с помощью фильтра. На данном участке применяем для защиты респираторы ШБ-1 “Лепесток”. Для защиты глаз работающего от пыли, возможных повреждений применяют защитные очки. Нормирование микроклимата на предприятии и участке диагностирования, ремонта и обслуживания автомобильных кондиционеров. 4.2.2 Микроклимат Микроклимат на рабочем месте в производственных помещениях определяется температурой воздуха, относительной влажностью, скоростью движения воздуха, барометрическим давлением и интенсивностью теплового излучения от нагретых поверхностей. Благоприятные микроклиматические условия на производстве являются важным фактором в обеспечении высокой производительности труда и в профилактике заболеваний. При несоблюдении гигиенических норм микроклимата снижается работоспособность человека, возрастает опасность возникновения травм и ряда заболеваний, в том числе профессиональных. Параметры микроклимата определены в санитарных нормах и правилах СанПиН 2.2.4.548096. “Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений”. Температура воздуха оказывает большое влияние на самочувствие человека и производительность труда. Высокая температура вызывает быструю утомляемость, перегрев организма, что ведет к снижению внимания, вялости. Низкая температура может вызвать переохлаждения организма и стать причиной простудных заболеваний. 89 Относительная влажность воздуха является оптимальной при 60÷40%. При избыточной влажности затрудняется испарение влаги с поверхности кожи и легких, что может резко ухудшить состояние и снизить работоспособность человека. При пониженной относительной влажности воздуха (до 20 %) возникает неприятное ощущение сухости слизистых оболочек верхних дыхательных путей. Оптимальные нормы микроклимата для участков ремонта (категория работ средней теплосети II б) следующие: Фактическая. При замере на участке - температура 17 ÷ 20 О С; 17÷20 О С; - относительная влажность 60 ÷ 40 %; 35÷50%; - скорость движения воздуха 0,3 м/с; 0,35м/с; В теплое время года: - температура 20÷22 О С; 20÷22 О С; - относительная влажность 60 ÷ 40 %; 35÷50%; - скорость движения воздуха 0,4 м/с; 0,5м/с; Таким образом данное помещение удовлетворяет требованиям СанПиН. Одним из основных мероприятий по оптимизации параметров микроклимата и состава воздуха рабочей зоны является обеспечение надлежащего воздухообмена. Вентиляция может быть естественной и механической. 4.2.3 Электробезопасность Мероприятие по защите обеспечивают недоступность токоведущих частей от случайного прикосновения, пониженное напряжение, заземление и зануление электроустановок; автоматическое отключение; индивидуальную защиту и т. д. Ограждение токоведущих частей обычно предусматривается конструкцией электрооборудования, наличие этих ограждений в условиях эксплуатации является обязательным. Пониженное напряжение применяют тогда, когда работающий имеет 90 длительный контакт с корпусом этого оборудования. Защитное заземление – это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических токоведущих частей электрического и технологического оборудования, которые могут оказаться под напряжением. Защитное заземление обеспечивает снижение напряжения между оборудованием, оказавшимся под напряжением и землей до безопасной величины. Конструктивным элементом защитного заземления являются заземлители – металлические проводники, проходящие в земле, и заземляющие проводники, соединяющее заземляемое оборудование с заземлителем. Во время работы на станках большая вероятность поражения тока, поэтому все станки заземляют. Произведем расчет защитного заземления станков участка по ремонту коленчатых валов. Допустимое сопротивление заземляющего устройства R=5 Ом Удельное сопротивление грунта определяется по формуле (4.4): расч изм k (4.4) где 4 0,85 10 изм Ом см – измеренное удельное сопротивление грунта при l=5 м - длина электрода, d=12 см – наружный диаметр электрода, h=0,8 м – глубина заложения. 1, 4 k – коэффициент учитывающий изменение удельного сопротивления грунта в течении года для I климатической зоны. 4 4 0,85 10 1, 4 1, 2 10 120 расч Ом см Ом м Сопротивление одиночного вертикального заземлителя определяем по формуле (4.5). 3 2 1 10 4 1 0,366 (lg 0,5lg ) /1 4 1 o t R p d t (4.5) 3 2 5 10 4 3.3 5 0,366 120 (lg 0,5lg ) / 5 18.4 12 4 3.3 5 o R Ом Количество заземлителей находим по формуле (4.6): 91 0 э R n R n (4.6) где nэ=0,77 – коэффициент использования электрода. 18, 4 5 5 0, 77 n Определяем длину соединительной полосы по формуле (4.7): 1, 05 П L a n (4.7) где а – длина одиночного заземлителя n – количество заземлителей. 1, 05 5 5 26, 25 П L м Сопротивление растеканию тока с полосы без учета коэффициента использования находим по формуле (4.8): 2 2 1 0,366 (lg / 1 П П П R p b t (4.8) 2 26, 25 0,366 120 (lg / 26, 25 7, 75 0, 04 0,8 П R Ом Сечение соединительной полосы 40*4 мм. Определяем коэффициент использования полосы: 74 , 0 П n Находим сопротивление растеканию тока группового искусственного заземлителя по формуле (4.9): П o ГР П э П o R R R R R n n n R (4.9) 7, 75 18, 4 3, 28 5 7, 75 0, 77 5 0, 74 18, 4 ГР R R Ом Ом R Таким образом, необходимо заложить 5 прутков имеющихся размеров, соединив их полосой длиной 26,25 м, что обеспечит безопасные условия работы на станках. 4.2.4 Защита от шума на предприятии Шум на производстве неблагополучно воздействует на работающего, 92 ослабляя внимание, увеличивает расход энергии, замедляет скорость психических реакций, в результате чего ухудшается качество работы, повышается вероятность несчастных случаев, снижается производительность труда. Предусмотрены на предприятии защита от шума звукоизоляцией ограждающих конструкций, уплотнение притворов окон, дверей, ворот и устройством звука-изолированных кабин для персонала; установкой в помещениях на пути распространения шума звукопоглощающих конструкций и экранов, применением глушителей аэродинамического шума в двигателях внутреннего сгорания и компрессорах. Предусмотрено средства индивидуальной защиты от шума противошумные наушники, закрывающие ушную раковину снаружи. 4.3 Анализ опасных факторов произведенной среды К опасным производственным факторам на проектируемом рабочем месте относятся: ‒ пожароопасность; ‒ механические опасности (движение автомобилей, работа на станках). 4.3.1 Техника безопасности при работе на станках Пользоваться защитными козырьками и защитными очками. Находиться по возможности дальше от зоны резания и вращающихся узлов, если по условиям работы их нельзя закрыть кожухами или щитками. Большую опасность представляют вращающиеся валы, оправки, борштанги с выступающими винтами, шпонками и другими деталями. Они способны захватывать одежду работающего у станка. Нельзя укреплять детали системы охлаждения, дополнительно закреплять деталь, передавать какие-либо предметы над зоной вращения, производить замеры. Нельзя отвлекаться от наблюдения за работой станка 4.4 Охрана окружающей среды Под методами охраны окружающей среды от загрязнения отходами, выбросами, сбросами организации мастерской понимают совокупность 93 технических и организационных мероприятий, которые разрешают свести к минимуму или совсем исключить выбросы в биосферу как материальных, так и энергетических загрязнений. Технические масела, по сравнению с другими органическими веществами, расходуется гораздо меньше, однако негативного влияния связанных с ними отходов на природу не следует преуменьшать, так как это наиболее распространенный источник техногенного загрязнения. Количество отработавших свой ресурс нефтепродуктов, выливаемых на грунт или в воду, на порядок больше того, что попадает в окружающую среду в результате аварий при добыче, транспортировке и переработке. Виды переработки моторных масел: 1. Регенерация - Использованное масло восстанавливается путем очистки, служа основой для изготовления смазки. Данный цикл, именуемый регенерацией, можно повторять многократно, и в этом заключается его преимущество. 2. Обезвоживание - Это очистка старого масла с последующим его использование исключительно как энергоносителя. Приготовленный в итоге материал сжигается, отапливая жилища или обеспечивая теплом промышленную деятельность. Эта операция разовая и не носит характер бесконечного воспроизводства, поэтому не такая прогрессивная. Вместе с тем она позволяет практически из ничего генерировать и сжигать ценное горючее вещество с низкой себестоимостью. 3. Крекинг – одна из наиболее продуктивных перерабатывающих операций. В результате изменения внутреннего строения вещества (а, следовательно, его физических характеристик) на выходе получаем 85 % первоначального количества сырья. Происходит это так. Специальный сосуд заполняется «отработкой», которая затем нагревается и перемешивается. В результате однородная масса перемещается в испаритель, где она сепарируется, а также обезвоживается при помощи вакуума и температуры +110 градусов, избавляясь от посторонних примесей. Образующиеся легкие летучие вещества 94 конденсируются, сжижаясь до состояния бензина. Полученное масло в крекинговом котле в условиях вакуума и температуры +420 градусов разлагается с разрушением молекулярных структур и связей. Углеводородная субстанция облегчается, превращаясь в печное топливо. Одновременно из котла в виде отходов удаляют так и не распавшиеся высококипящие ингредиенты. В центробежном аппарате производится завершающий этап с удалением нефтешламов и адсорбцией. Печное топливо становится фильтрованным и готовым к применению. Физико-химические методы утилизации отработанного масла 1. Коагуляция - вязывание и выпадение в осадок микроскопических мусорных крупиц, растворенных в маслянистой жидкости, с использованием целевых препаратов – коагулянтов. Ими служат определенные типы электролитов и другие категории активных веществ, соединений и растворов, размешиваемых в отработанном машинном масле. 2. Адсорбционная очистка - Основана на возможности вещественных частиц собирать загрязняющие продукты посредством впитывающих гранул. Рабочим материалом для них служат естественные ископаемые – цеолит, глина, боксит, а также созданные учеными вещества, такие как силикагель, оксид алюминия, силумин и др. Ионно-обменная очистка - представляет собой задержку инородных примесей, в растворенном виде распадающихся на ионы. Она реализуется контактно; отработанное масло перколяционно смешивается с частицами ионита величиной 0,3–2 мм во время прохождения масла через ионитовую колонну. В итоге происходит замещение ионов – подвижные «чистые» ионы в кристаллической решетке заменяются «грязными». Для регенерации функции ионитов достаточно прополоскать их растворителем, высушить и активировать 5 %-м раствором каустической соды. 4.5 Чрезвычайные ситуации на производстве Существуют два основных направления минимизации вероятности возникновения чрезвычайных ситуаций и их последствий. Первое заключается 95 в разработке технических и организационных мероприятий, уменьшающих вероятность реализации опасного потенциала современных технологических систем. В рамках этого направления осуществляется тщательный контроль эксплуатационных показателей всех технологических процессов объекта, позволяющий заранее выявить возможный аварийный участок, технические системы снабжаются защитными устройствами – средствами взрыва и пожарозащиты, электро и молниезащиты, и т. д. Второе направление базируется на анализе возможного развития аварии и заключается в подготовке объекта, обслуживающего персонала, служб гражданской обороны к действиям при Ч.С. Учитывая, что одной из наиболее распространенных причин возникновения Ч.С. является пожар, рассмотрим мероприятия по его предупреждению и ликвидации. Определим степень огнестойкости здания, согласно СН и П 21-01-97 оно имеет степень огнестойкости II – то есть сооружение из трудно сгораемых и негорючих материалов. Затем устанавливаем категорию пожарной опасности объекта, исходя из технологического процесса и типа производства. Производство относится к пожароопасным и имеет категорию Г. Здание должно быть оборудовано средствами сигнализации, а также средствами тушения пожаров. Для обеспечения быстрого развертывания тактических действий по тушению пожара предусмотрены подъезды к зданию, с источником водоснабжения. 4.5.1 Противопожарная безопасность на участке В соответствии с действующим законодательством ответственность за обеспечение пожарной безопасности несут их руководители. Ответственность за пожарную безопасность отдельных цехов и участков возлагается на начальников соответствующих служб, назначенных приказом руководителя. Таблички, с указанием ответственных за пожарную безопасность, вывешиваются на видных местах. На участке должно быть: 96 1) Огнетушители пенные - 1шт. 2) Огнетушители углекислотные - 1шт. 3) Ящик с песком - 1шт. 4) Асбестовое или войлочное полотно - 1шт. 5) Ломы - 2шт. 6) Багры – 1шт. 7) Топоры - 1шт. 8) Лопаты - 2шт. 9) Ведра пожарные - 2шт. Неисправности, которые могут вызвать искрение, нагревание проводов или короткое замыкание, немедленно устраняются. Для тушения пожаров в начальной стадии их возникновения применяют ручные огнетушители. Необходимо помнить, что для тушения огня загоревшихся электроустановок под напряжением нельзя применять химические пенные огнетушители, так как это может привести к поражению электрическим током. Химические пенные огнетушители могут быть использованы только после снятия напряжения с загоревшейся электроустановки. Тушение пожаров в электроустановках, находящихся под напряжением, производится углекислотными огнетушителями, где в качестве огнегасящего вещества используется углекислота. При подаче такой кислоты на горящий предмет уменьшается концентрация кислорода в воздухе и горящая поверхность сильно охлаждается за счет снятия тепла, расходуемого на испарение твердой углекислоты. 4.6 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности Согласно выявленным вредным и опасным факторам для улучшения условий труда персонала предлагается: – выдать персоналу шумоизолирующие наушники; – выдать респиратор «лепесток» (ШБ-1) и защитные очки. |