Главная Коллекция "Otherreferats" Производство и технологии Проект участка механической обработки детали "первичный вал" раздаточной коробки трактора

Проект участка механической обработки детали "первичный вал" раздаточной коробки трактора

Проектирование участка механической обработки. Разработка маршрутного техпроцесса обработки детали "Вал первичный" раздаточной коробки трактора Т-150 для условий крупносерийного производства. Анализ технологичности детали. Расчет зуборезного инструмента.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 06.06.2013
Размер файла 831,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Фрезерование поверхностей 25,26 под размер 12±0,35на горизонтально-фрезерном станке 6Р81Г.

Приспособление, которое я выбрал, позволяет снизить себестоимость продукции за счет применения стандартных деталей станочного приспособления. Снижается трудоемкость и длительность цикла технологической подготовки производства. В основе компоновки приспособления закладывается базовая деталь - «корпус». В качестве установочных элементов в приспособлении используются установочные элементы - призмы.

Основные технологические требования, предъявляемые к установочным элементам:

1. Износостойкость

2. Точность выполнения установочных элементов

3. Высокий класс шероховатости рабочих поверхностей

В качестве зажимного элемента в приспособлении используется винтовой зажим с прихватом при помощи пневматического силового привода.

Производя анализ проектируемого приспособления я выявил, что уменьшение габаритов деталей приспособления, из которых она состоит не желательно, потому что это может привести к потере жесткости и устойчивости приспособления при креплении на станке и обработки деталей. Поэтому в результате будет нарушена точность выполняемых размеров b=12±0,35, l=30, h=2,5.

Увеличивая габариты деталей приспособления тоже не обязательно, так как это приводит к увеличению металлоемкости, уменьшению зоны обработки (резания), а также усложняет труд работающих на оборудовании. Зажимные элементы должны находиться в зоне обслуживания рабочего места.

2.2 Назначение и устройство проектируемого приспособления

Станочное «Фрезерное приспособление» используется на операции 45 - горизонтально-фрезерной. Обработка осуществляется на горизонтально-фрезерном станке комплектом из двух дисковых фрез диаметром 60 мм. Фрезеруются два шпоночных паза. Приспособление двухместное и служит для крепления 2-х заготовок по цилиндрическим наружным поверхностям. На правой заготовке обрабатывается первый паз, а на левой - второй, смещенный относительно первого на 180о.

Приспособление состоит из корпуса (п.1.). Корпус устанавливается на столе станка. Для ориентации приспособления по продольным Т-образным пазам стола станка в нижней части корпуса имеются две направляющие шпонки (п.2.).

Заготовки устанавливаются на две призмы (п.13. и п.14.), закрепленные на верхней плоскости корпуса. В осевом направлении перемещение заготовки ограничивается осевым упором (п.12.). Для ориентации заготовки с одним обработанным пазом смонтирован ориентатор (п.11.).

Комплект фрез на одной оправке выставляется по специальному габариту (п.18.) с помощью щупов.

Закрепление двух заготовок осуществляется одновременно при помощи прижимной планки (п.17.), закрепленной шарнирно на тяге (п.9.). Зажимной механизм представляет собой два последовательно соединенных двуплечих рычага (п.5. и п.7.), имеющих соответственно оси вращения (п.4. и п.20.). Свободный конец второго рычага соединен с тягой, а конец первого рычага - со штоком силового привода.

В качестве силового привода использован пневматический стационарный нормализованный цилиндр с лапами, выполненный в виде отдельного агрегата. Давление сжатого воздуха в пневмосети Р = 0,4 106 Па.

При подаче воздуха в бесштоковую полость поршень со штоком перемещается вправо и поворачивает рычаг (п.5.) по часовой стрелке. Рычаг

(п.7.) поворачивается против часовой стрелки и поднимает тягу с прижимной планкой. Происходит раскрепление заготовок. Закрепление заготовок осуществляется при подаче воздуха в штоковую полость пневмоцилиндра.

2.3 Расчет погрешности базирования; установки

Деталь в приспособлении должна быть установлена так, чтобы в процессе обработки она не могла изменить заданного ей положения. Любое твердое тело при закреплении в станочном приспособлении должно лишать 6 степеней свободы: 3 связано с перемещением тела относительно взаимно перпендикулярных осей координат и 3 с возможным его поворотом относительно этих осей.

Для крепления детали "Первичный вал" в приспособлении необходимо выбрать количество установленных баз. В качестве установленной базы принимаю поверхности: 2 наружные цилиндрические (8,10) и торцевая поверхность(1). При креплении детали в приспособлении необходимо выбрать столько баз, чтобы деталь лишалась тех степеней свободы, которые влияют на точность размера, выдерживаемых на данной операции.

Схема операции 045 для расчета погрешности установки указана на рисунке 5

Рисунок 5 Схема установки

Погрешностью базирования () называют разность предельных расстояний измерительной базы относительно установленной на заданный размер детали, режущего инструмента. Погрешность базирования возникает, когда опорная база не совмещена с измерительной базой. Обработка в данном приспособлении считается возможной, если погрешность базирования меньше допуска на полученный размер.

В приспособлении погрешность базирования является составной частью погрешности установки:

(1)

где - погрешность базирования

- погрешность закрепления

- погрешность изготовления и износа опорных элементов приспособления (в нашем расчете допускаем ).

Погрешность установки определяем по СТМ-1 (таб. 14 , стр. 51 )

Определяем допуск обрабатываемого размера 25-0,52.

JT = es - ei = 0- (-0,52) = 0,52 (мм)

Погрешность базирования в расчетах принимаем равной половине допуска получаемого размера.

Погрешность закрепления

(2)

где - усилие зажима;

- половина угла призмы ().

,

где - диаметр заготовки.

(мкм).

(мм).

0,52 > 0,155

Так как погрешность базирования меньше допуска на размер, то обработка на данном приспособлении возможна.

2.4 Расчет усилия зажима заготовок в приспособлении

При проектирования приспособления необходимо учитывать, что кроме сил зажима на заготовку действует еще и сила резания и крутящий момент, которые стремятся сдвинуть заготовку с места, поэтому, нужно создать такую силу зажима, которая будет препятствовать перемещению обрабатываемой заготовки в горизонтальном направлении.

Находим суммарную силу зажима

(3)

где f = 0,25 - 0,5 - коэффициент трения

К = 1,2 - 1,5 - коэффициент запаса

б - угол призмы (б=90°)

Р1,Р2,Р3 - составляющие силы резания, Н

К=1,25 для б=90° (Станочные приспособления. Коваленко А.В., Подшивалов Р.Н.. стр. 119)

Зная силы резания можно определить усилие зажима.

Поскольку обработка производится сразу двух деталей, то силы, возникающие при резании удваиваются.

Н.

Определяем диаметр цилиндра, в котором создается давление воздуха.

Механизм состоит из прижимной планки 1, связанной шарнирно с тягой 2, двуплечих рычагов 3 и 4.

Необходимое усилие на правом плече рычага 3 равно W. Усилие Р на левом плече рычага 3 равно:

(4)

а усилие на штоке привода Q равно:

где: р = 0,95 - КПД рычага, учитывающий потери на трение в шарнире.

(Н)

В то же время усилие на штоке пневмоцилиндра при подаче воздуха в

штоковую полость равно:

(5)

где: D - диаметр цилиндра;

d = 0,04 м - диаметр штока;

p = 0,4 106 Па - давление воздуха в пневмосети;

= 0,9 - КПД пневмоцилиндра.

Тогда:

(мм)

Из нормального ряда принимаем ближайшее большее значение диаметра цилиндра Dц = 150 мм.

2.5 Расчет прочности приспособления

В каждом приспособлении присутствует слабое звено. В качестве слабого звена приспособления принимается зажимные механизмы:

- Винтовые

- Эксцентриковые

- Клиновые

- Рычажные и т.д.

Из всех этих механизмов в качестве слабого звена выбирают винтовые или резьбовые соединения.

При этом обязательно рассчитывают диаметр винта

(6)

где Р3 - сила зажима (Р3 =5199Н)

- напряжение растяжения или сжатия (эта величина зависит от материала винта). Основные параметры зажимных механизмов можно определить по СТМ - 2 таб.13 стр.118

Принимаем диаметр винта = М12

При расчете слабого звена необходимо провести расчет напряжения среза

ф1 = (7)

где F - осевая сила действующая на винт

D - диаметр болта

Н2 - высота гайки

Кт - коэффициент неровности нагрузки по виткам резьбы с учетом пластической деформации

Величину F принимаем равным по значению усилия зажима, но с противоположным знаком.

Для стальных деталей Кт - 0,87

Если резьба метрическая Кт - 0,6

ф1 =

Кроме этого обязательно производится расчет зажима на смятие

(8)

F - осевая сила;

D, d - внутренний и наружный диаметр резьбы;

z - число витков, находящихся в зацеплении;

Р - шаг резьбы;

Нг - высота гайки.

;

.

2.6 Четырехпозиционное приспособление для агрегатной операции

Приспособление применяется на операции 20 - агрегатной. Обработка осуществляется на специальном агрегатном полуавтомате АИ-7987. Одна из четырех позиций является загрузочной, остальные - рабочие. На каждой позиции устанавливается по две заготовки.

Приспособление состоит из поворотного корпуса (П.1).квадратной формы с центральным посадочным отверстием 255+0,045мм. На четырех боковых гранях корпуса установлены плиты (П.5) с призмами. Каждая заготовка устанавливается на две призмы (П.23 и 24.) по диаметрам 66,5 мм и 55,5 мм. В осевом направлении заготовки базируются по упорам (П.2).

Закрепление двух заготовок одновременно осуществляется планкой (П.4) установленной на тяге (П.8), которая завинчена в плунжер (П.6). В окно плунжера заходит плечо рычага (П.11), вращающегося на оси (П.12). На другом плече рычага установлен ролик (П.13), который контактирует со скосом клина (П.14). С другой стороны в клин вворачивается винт (П.18). На гладком конце винта по шпонке установлено зубчатое колесо (П.20), на которое передается момент от электромеханического силового привода, представляющего собой электродвигатель с муфтой.

Приспособление работает следующим образом. При выходе заготовок на загрузочную позицию зубчатое колесо входит в зацепление с муфтой силового привода, после чего срабатывает конечный выключатель, включающий вращение двигателя по часовой стрелке и реле времени. Вращаясь, винт вворачивается в клин и втягивает его вправо. При этом освобождается рычаг. Под действием пружины плунжер с прижимной планкой поднимается вверх и заготовки раскрепляются. После съема деталей и установки новых заготовок кнопкой включается вращение двигателя против часовой стрелки. Винт выкручивается и толкает клин влево, который в свою очередь давит на плечо рычага через ролик. Рычаг поворачивается по часовой стрелке и тянет плунжер с прижимной планкой вниз. Заготовки зажимаются. Усилие закрепления регулируется при помощи муфты.

зуборезный коробка трактор деталь

2.7 Силовой расчет приспособления

Целью силового расчета приспособления является определение расчетных параметров силового привода (в данном случае крутящего момента муфты электромеханического привода), которые обеспечивают необходимое усилие зажима заготовки. Рассмотрим схему зажимного механизма (рисунок 7).

Механизм состоит из прижимной планки 1, связанной с плунжером 2, двухплечего рычага 3 с роликом 4, клина 5, винта 6, на котором установлено зубчатое колесо 7.

Рисунок 7Схема закрепления заготовок

Необходимое усилие Р на правом плече рычага с учетом того, что закрепляются две заготовки, можно определить по формуле

(9)

где: W - необходимое усилие зажима заготовки;

пл = 0,98 - КПД, учитывающий потери на трение в направляющих плунжера;

Усилие Р1 на другом плече рычага (на оси ролика) можно определить из схемы (рисунок 10).

где: l и l1 - плечи рычага;

р - КПД рычага, учитывающий потери на трение в шарнире, р = 0,95.

Рисунок 8Схема рычажного зажимного механизма

Рассмотрим схему клинового механизма с роликом

Рисунок 9 Схема клинового механизма с роликом

Усилие вдавливания клина определим по формуле:

Q = Р1 [tg( + пр) + tg1], (10)

где: = 30о - угол скоса клина;

tg1 = 0,1 - коэффициент трения скольжения по нижней плоскости;

пр - приведенный коэффициент трения качения по ролику,

tgпр = tg (d/D) =0,1 (20/40) = 0,05,

пр = arctg 0,05 = 2о45.

Q = Р1 [tg(30о+2о48)+0,1] = 0,746 Р1 = 0,746 6266 = 4675 Н.

Момент крутящий на винте, обеспечивающий усилие затяжки Q, определяется по формуле:

Мкр = Q rср tg( + пр), (11)

где: rср = 0,016 м - средний радиус резьбы;

= 4о - угол подъема резьбы;

пр - приведенный угол трения.

Мкр = Q 0,016 tg(4о+6о40) = 0,003 Q = 0,003 4675 = 14,1 Нм.

Тогда момент крутящий срабатывания муфты определится следующим образом:

(12)

где: з = 0,95 - КПД зубчатой передачи.

Принимаем муфту с рабочим моментом проскальзывания 15 Нм.

2.8 Назначение и принцип работы измерительного приспособления

Контрольное приспособление для проверки биения предназначено для проверки величины радиального биения внутренней поверхности шлицев 56мм относительно базовых цилиндрических поверхностей 55h6(-0,019) мм и 65к6() мм. Максимальная допускаемая величина биения составляет 0,04 мм.

Контролируемая внутренняя поверхность на стадии окончательной обработки подвергается шлифовке. Базами при этом служат жесткие центра. Те же самые базы используются на операциях круглого шлифования поверхностей 55h6 и 65к6.

Приспособление индикаторного типа. Заготовка устанавливается на две призмы (п.9 и п.10). Для повышения срока службы приспособления и увеличения точности измерения на рабочих поверхностях призм установлены твердосплавные износостойкие вставки. В осевом направлении положение заготовки фиксируется упором (п.8), к которому она поджимается подпружиненным прижимом (п.8), установленным в направляющей втулке (п.5) на стойке (п.2).

Индикатор часового типа установлен на стойке (п.20), которая перемещается вдоль Т-образного паза корпуса приспособления (п.1) и фиксируется в необходимом положении гайкой (п.22). Измерительный шток (п.9) со сферическим наконечником (п.11) оттягивается при помощи рукояток (п.25 или п.19). Заготовка поворачивается вокруг оси и осуществляется замер каждого шлицевого паза. На измерительном штоке установлен боковой нажимной рычаг (п.14), который контактирует с наконечником ножки индикатора часового типа (п.34), закрепленного на специальном кронштейне (п.13). Для обеспечения надежного контакта наконечника измерительного штока с контролируемой поверхностью шток подпружинен пружиной (п.15).

Цена деления шкалы индикатора часового типа составляет 0,001 мм (1мкм). Величина хода ножки индикатора в пределах измерения по шкале составляет +0,1 мм. Ход измерительного штока для обеспечения свободного поворота заготовки выполнен не менее 6 мм.

Настройка индикатора на размер осуществляется перед контролем каждой партии по гладкому эталонному полированному валику 56-0,09 мм или по первой впадине контролируемой детали.

2.9 Расчет погрешности базирования; установки

Деталь в приспособлении должна быть установлена так, чтобы в процессе контроля биения она не могла изменить положения оси.

Для крепления детали "Первичный вал" в приспособлении необходимо выбрать количество установленных баз. В качестве установленной базы принимаю поверхности: 2 наружные цилиндрические и 2 торцевые поверхности.

Рисунок 10 Схема установки детали в контрольное приспособление

Погрешностью базирования () называют разность предельных расстояний измерительной базы относительно установленной на заданный размер детали, режущего инструмента. Погрешность базирования возникает, когда опорная база не совмещена с измерительной базой. Обработка в данном приспособлении считается возможной, если погрешность базирования меньше допуска на полученный размер.

В приспособлении погрешность базирования является составной частью погрешности установки:

где - погрешность базирования;

- погрешность закрепления мм;

- погрешность изготовления и износа опорных элементов приспособления мм;

(13)

- поле допуска рассеяния размера D

D - диаметр базируемой поверхности.

Рисунок 11 Схема базирования на призме.

Определяем допуск базируемого размера 55-0,019.

JT = es - ei = 0- (-0,019) = 0,019 (мм)

Разница показаний инструмента будет учитывать сумму радиального биения детали и погрешности установки детали на оправке.

Суммарная погрешность определяется по формуле:

, мм

где - максимальное показание индикатора;

- минимальное показание индиватора;

- радиальное биение детали.

Исходя из выше приведенной формулы, радиальное биение будет определяться по формуле:

, мм

, мм

где - допуск на радиальное биение детали, мм

т.к. мкм, то

Так как погрешность установки меньше допуска на биение, то контроль на данном приспособлении возможен.

Рисунок 12 Схема измерения радиального биения

2.10 Устройство активного контроля для шлифовки

Устройство активного контроля применяется на операциях 65 и 70 круглого шлифования на станка модели 3М162 при обработке цилиндрических наружных поверхностей вала 65к6()мм и 55h6(-0,019) мм при шероховатости поверхностей 1,25 . Ширина шлифуемых шеек составляет:

- для 65к6 - 84 мм

- для 55h6 - 96 мм.

При обработке шейки 65к6 одновременно шлифуется упорный торец зубчатого венца. Обработка осуществляется методом силового врезного шлифования кругами 500 мм и шириной 60 мм.

Приспособление устанавливается на направляющей круглошлифовального станка 3М162 по плоскости основания (П.3) и закрепляется двумя прихватами (П.2) при помощи двух винтов (П.1). На планке (П.20) и кронштейне (П.22) установлен призмодержатель (П.11), на котором закреплены: корпус (П.6) для преобразователя (П.34) индуктивного действия; призма (П.4) и рычаг (П.5).

Преобразователь соединен с отсчетным устройством (П.35).

Элементы приспособления подпружинены.

Для осуществления измерений призмодержатель с кронштейном слегка подворачивают рукой таким образом, чтобы деталь, установленная на рабочей позиции станка легла на призму. Рычаг (П.5) отклоняется в зависимости от фактического размера детали. Отклонение рычага определяет перемещение сердечника индуктивного преобразователя, что фиксируется на отсчетном устройстве.

Настройка прибора осуществляется по эталонам.

Данное приспособление для активного контроля позволяет определять фактический размер деталей при обработке непосредственно на станке, фиксировать тенденции изменения размеров, своевременно осуществлять подналадки станка и полностью исключить брак.

2.11 Расчет и проектирование зуборезного инструмента

2.11.1. Описание и область применения

Червячные фрезы для нарезания прямобочных шлицев

Червячные шлицевые фрезы относятся к обкатным режущим инструментам, которые формируют профиль детали по схеме огибания. Обкат осуществляется за счет перекатывания без скольжения начальной прямой червячной фрезы по начальной окружности нарезаемого шлицевого вала. Движение обката обеспечивается кинематикой шлицефрезерного или зубофрезерного станков, на которых производится нарезание шлицевых валов червячными фрезами. За счет настройки цепи деления этих станков достигается строгое согласование вращательных движений червячной фрезы и нарезаемого вала. Червячные шлицевые фрезы выполняются однозаходными, поэтому один оборот фрезы должен соответствовать повороту вала на один шлиц.

Благодаря непрерывности обработки обеспечивается высокая производительность и достаточно высокая точность нарезания шлицев. Поэтому червячные шлицевые фрезы широко используются для всех видов производства, начиная от единичного и заканчивая массовым.

Такие фрезы обычно выполняют цельной насадной конструкции из быстрорежущей стали. При их изготовлении у червяка со специально рассчитанным фасонным профилем витка прорезаются винтовые стружечные канавки для образования передней поверхности зубьев. Для образования задних углов на режущих лезвиях зубьев фрезы выполняют затылование задних поверхностей. Обычно это двойное затылование, которое производят по спирали Архимеда в радиальном направлении. Первое затылование выполняют до термообработки резцом. После термообработки выполняют второе затылование шлифовальным кругом для обеспечения точного расположения режущих лезвий зубьев фрезы.

Для шлицевых соединений используют различные виды центрирования: по наружному диаметру D, внутреннему диаметру d, а в некоторых случаях по ширине шлицев b. Вид центрирования определяет технологию изготовления шлицевого вала некоторые конструктивные особенности червячных шлицевых фрез. При центрировании по внутреннему диаметру d требуется шлифование внутреннего диаметра шлицевого вала. Для обеспечения такого шлифования используют червячные шлицевые фрезы с «усиками», которые располагаютя на вершинных режущих лезвиях зубьев и обрабатывают канавки у основания шлицев для выхода шлифовального круга.

При центрировании по наружному диаметру D шлифуется наружный диаметр шлицевого вала, и надобность в образовании таких канавок отпадает. В этом случае используют червячные шлицевые фрезы без «усиков».

Размеры конструктивных элементов и геометрических параметров червячных шлицевых фрез, допуски и требования на их изготовление определяет

ГОСТ 8027-86.

Для расчета фрезы требуются следующие исходные данные:

Dmax - наибольший наружный диаметр шлицевого вала.

E2 - поле допуска на наружный диаметр

dmin - наименьший внутренний диаметр шлицевого вала.

E - поле допуска на внутренний диаметр

bmin - наименьшая ширина шлицев.

E1 - поле допуска на ширину шлицев

C1 - номинальный размер фаски на вершине шлица

n - количество шлицев.

s* - шаг разбиения кривой профиля зуба.

f* - для фрез с усиками - ширина канавки для выхода шлифовального круга.

Dнар - требуемый наружный диаметр фрезы.

2.11.2. Исходные данные

Таблица 2.1 Размеры нарезаемого шлицевого валика

Внутренний диаметр d, мм

56e8

Наружный диаметр D, мм

65d9

Число шлицев z

8

Ширина шлицев b, мм

10e9

По таблицам выбираем поле допуска и предельные отклонения наружного диаметра: 56e6. Используя таблицу выбираем поле допуска и предельные отклонения внутреннего диаметра: 65d9. По ГОСТ1139-80 выбираем размер фаски С1=0.5 мм. Также по таблице допусков выбираем поле допуска и предельные отклонения ширины шлицев: 10e9.

Определение профиля фрезы
Расчетный наружный диаметр шлицевого вала
мм (14)
Расчетный внутренний диаметр шлицевого вала
мм (15)
Расчетная ширина шлица
мм (16)
Диаметр начальной окружности шлицевого вала
мм (17)
Угол профиля шлица на начальной окружности
рад (18)
Угол профиля для точки основания шлица для фрез с усиками
(19)
рад
Наибольшая высота профиля фрезы от начальной прямой
(20)
мм
Выбор точек
рад
рад
рад
Абсциссы точек кривой профиля зуба
X1=0.197 мм
X2=1,29 мм
X3=2,105 мм
Ординаты точек кривой профиля зуба
мм (21)
мм (22)
мм (23)
Абсцисса центра первой заменяющей окружности
(24)
мм
Ордината центра первой заменяющей окружности
(25)
мм
Радиус первой заменяющей окружности
мм (26)
Абсцисса центра второй заменяющей окружности
(27)
мм
Ордината центра второй заменяющей окружности
(28)
мм
Радиус второй заменяющей окружности
мм (29)
Шаг зубьев фрезы в нормальном сечении
мм (30)

Таблица 2.2 Основные размеры червячных шлицевых фрез

tn

Dнар

Dб

d

d1

C2

C3

lб

Z

от 6,6 до 9

св. 9 до 11

св. 11 до 13

св. 13 до 15

св. 15 до 16

св. 16 до 18.5

св. 18.5 до 26

св. 26 до 28

св. 28 до 32

св. 32

60

70

75

80

85

95

100

110

115

120

35

40

40

40

48

48

48

48

48

60

22

27

27

27

32

32

32

32

32

40

24

29

29

29

39

39

39

39

39

42

0.5

0.5

0.5

0.5

1

1

1

1

1

1.5

1

1

1

1

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

2

3

3

3

3

3

3

3,5

3,5

3,5

3,5

10

10

12

12

12

12

12

14

14

14

Толщина зуба по начальной прямой

мм (31)

Определение величин погрешностей при замене теоретической кривой профиля окружностью с радиусом R

Задаемся величинами углов 1, 2, 3 и так далее от до max через 1-3 градуса.

Толщина зуба фрезы на заданной высоте

, (32)

где рад,

рад

мм

мм

Угол скоса фаски выбирается в зависимости от количества шлицев

При n = 8 = 40,

Высота скоса профиля от начальной прямой

мм

Ширина прорезки дна впадины между зубьями

мм (33)

Глубина канавки 2 мм

Полная высота зуба фрезы

(34)

Скос фаски с начальной прямой

мм (35)

Величина усика для фрез не менее 0.3 мм и не более 0.8 ширины канавки для выхода шлифовального круга.

Угол усика = 45;

глубина усика

мм, (36)

где мм

Минимальная высота прямолинейного участка профиля шлица

мм, (37)

где мм

мм

Определение элементов режущей части

Передний угол принимается равным 0

Задний угол на вершине зубьев в=10

Минимальный задний угол на боковых сторонах профиля по начальной прямой

рад (38)

рад (39)

Диаметр фрезы Dнар определяется по таблице 2.2

Dнар=100мм

Число зубьев Z определяется по таблице 2.2 Z=12

Величина затылования

мм (40)

Величина К округляется до ближайшего большего размера падения имеющихся кулачков: 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 5.5, 6, 7, 8, 9, 10.

Величина дополнительного затылования

мм (41)

Длина шлифованной части зуба

мм (42)

Канавка для выхода стружки

глубина канавки

мм (43)

б) радиус закругления канавки r=1 мм

Определение расчетных данных
Средний расчетный диаметр фрезы
мм (44)
Угол наклона винтовой канавки
(45)
Ход винтовой линии канавок
мм (46)
Шаг фрезы по оси
мм (47)
Прочие конструктивные элементы
Длина фрезы
(48)
мм,
где lб - длина буртика, определяемая по таблице 1, lб=3,5 мм
Диаметр посадочного отверстия фрезы определяется по таблице 2.2
d=32 мм

Диаметр выточки определяется по таблице 2.2

d1=36 мм

Радиус закругления в выточке

r1=0,5мм

Длина кольцевых поясков

мм (49)

Диаметр буртика определяется по таблице 2.2

Dб=48мм

3. Проектирование участка механической обработки

3.1 Расчёт количества оборудования и его загрузки

Расчётное количество единиц оборудования на участке Ср определяется покаждой операции по формуле (4):

(1)

где tшт-к - штучно-калькуляционное время на операцию, ч;

(2)

Фд - действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч

Фд = [(365-С-В-Пр)•8-ППр1] • h• (1-а/100) (3)

где 365 - количество календарных дней в невисокосном году;

С, В = 104 - количество субботних и воскресных дней;

Пр = 11 - количество праздничных дней;

8 - длительность смены, ч;

ППр = 3 -- количество предпраздничных дней;

h - количество смен работы оборудования в сутки;

а - процент потерь времени на ремонт оборудования.

В целях упрощения расчётов для универсального оборудования следует принять а= 5%.

Принятое количество единиц оборудования на операции Спр определяется округлением его расчётного количества до целого числа в большую сторону. Однородные операции могут выполняться на одном рабочем месте

Коэффициент загрузки оборудования Коб данной деталью в течении года определяется по формуле:

(4)

Расчёт количества оборудования на участке, степени его загрузки данной деталью и возможность догрузки сведены в таблицу 2.

Догрузка оборудования на участке производится подбором аналогичных деталей. Средний коэффициент загрузки оборудования в серийном производстве не менее 0,8?0,85.

Таблица 3.1 - Расчёт количества оборудования на участке (N = 12000 шт., Фд = 1897 ч.,)

Наименование операции

tшт-к часы

Ср

Спр

Коб

Располагаемый объём станкочасов

Годовая трудоёмкость по заданию

Количество станкочасов для догрузки

1 Фрезер.-центр.

0,017

0,108

1

0,108

1897

192

1705

2. Токарная автом.

0,026

0,164

1

0,164

1897

252

1645

3. Токарная автом.

0,042

0,266

2

0,133

3794

504

3290

4. Агрегатная

0,015

0,095

1

0,095

1897

180

1717

5. Токарная автом.

0,020

0,127

1

0,127

1897

240

1657

6. Токарная автом.

0,024

0,152

1

0,152

1897

288

1609

7. Шлицефрезерн.

0,044

0,278

2

0,139

3794

528

3266

8. Зубофрезерная

0,072

0,455

4

0,114

7588

864

6724

9. Фрезерная

0,021

0,133

1

0,133

1897

252

1645

10. Шевинговальн.

0,041

0,259

2

0,130

3794

492

3302

11. Слесарная

0,017

0,108

1

0,108

1897

204

1693

12.Круглошлифов.

0,019

0,120

1

0,120

1897

228

1669

13.Круглошлифов.

0,023

0,145

1

0,145

3794

276

3518

14.Шлицешлифов.

0,039

0,247

2

0,124

3794

468

3326

15.Шлицешлифов.

0,042

0,266

2

0,133

3794

504

3290

16.Резьбофрезерн.

0,012

0,076

1

0,076

1897

144

1753

17.Слесарная

0,017

0,108

1

0,108

1897

204

1693

Итого

0,491

3,107

25

0,1243

47425

5820

41605

Средний коэффициент загрузки

(5)

На основании выполненных расчётов в таблице 2 строим график загрузки оборудования на участке (рисунок 13).

Рисунок 13 График загрузки оборудования

3.2 Расчёт численности рабочих

Расчёт численности производственных рабочих Wпр.раб и серийном производстве ведётся по каждой операции (рабочему месту) и по каждому квалификационному разряду в отдельности по формуле

(6)

где Q - располагаемый объём станко-часов по операции таблица 2, графа 6;

Фраб - действительный годовой фонд времени одного работающего, ч., определяется по формуле (9)

(7)

где в - процент потерь времени по уважительным причинам - болезнь, отпуск и т.д., в = (10-13)%; выбираем в = 12 %

Кмн - коэффициент многостаночности, выбираем по таблице 4 [ ].

Так как расчеты ведутся только по одной детали, принимаем Кмн =1,4.

Расчёт численности производственных рабочих проводим по таблице 3. Расчёт численности вспомогательных рабочих на механическом участке определяется укрупненно, в размере 20 % от количества производственных рабочих.

Таблица3.2 - Расчёт численности производственных рабочих на участке

Наименование Операции

Оборудование (станки)

Разряд работы

Располагаемый объём стан кочасов

Количество рабочих

Коэфф-нт загрузки

Расчётное Wp

Принятoe Wnp

Kpaб=Wp/Wпр

1. Фрез.-центр.

фрез.-центр.

3

1897

0,771

1

0,771

2. Токарная автом.

ток. п/авт-т

3

1897

0,771

1

0,771

3. Токарная автом.

ток. п/авт-т

3

3794

1,542

2

0,771

4. Агрегатная

спец. агрегат

3

1897

0,771

1

0,771

5. Токарная автом.

ток. п/авт-т .

3

1897

0,771

1

0,771

6. Токарная автом.

ток. п/авт-т

3

1897

0,771

1

0,771

7. Шлицефрезерная

зубофрез п/авт-т.

3

3794

1,542

2

0,771

8. Зубофрезерная

зубофрез п/авт-т

3

7588

3,094

4

0,771

9. Фрезерная

гориз.фрезерн.

3

1897

0,771

1

0,771

10. Шевинговальная

зубошевингов.

3

3794

1,542

2

0,771

11. Слесарная

верстак

3

1897

0,771

1

0,771

12. Шлифовальная

кругошлиф.

4

1897

0,771

1

0,771

13. Шлифовальная

кругошлиф.

4

3794

1,542

2

0,771

14. Шлицешлифов

шлицешлиф.

4

3794

1,542

2

0,771

15. Шлицешлифов

шлицешлиф.

4

3794

1,542

2

0,771

16.Резьбофрезерная

резьбофрезерн.

3

1897

0,771

1

0,771

17. Слесарная

верстак

3

1897

0,771

1

0,771

Итого

-

19050

18,504

24

0,771

В качестве руководителя на участке выступает мастер. Он назначается при наличии не менее 25 человек рабочих (производственных и вспомогательных), старший мастер - при наличии не менее 3-х мастеров. Начальник участка - при наличии 2-х старших мастеров.

Таблица 3.3 - Сводная ведомость работающих на участке

Категории Работающих

Разряд Рабочего

Смена

Всего

1 Производственные рабочие:

1.1 Фрезеровщик

3

1

1

1.2 Токарь

3

1

1

1.3 Токарь

3

2

2

1.4 Агрегатчик

3

1

1

1.5 Токарь

3

1

1

1.6 Токарь

3

1

1

1.7 Фрезеровщик

3

2

2

1.8 Фрезеровщик

3

4

4

1.9 Фрезеровщик

3

1

1

1.10 Шевинговальщик

3

2

2

1.11 Шлифовальщик

4

1

1

1.12 Шлифовальщик

4

2

2

1.13 Шлифовальщик

4

2

2

1.14 Шлифовальщик

4

2

2

1.15 Фрезеровщик

3

1

1

1.16 Слесарь

3

2

2

2 Вспомогательные рабочие:

2.1 Наладчик

5

1

1

2.2 Контролер

3

1

1

3 Руководители

3.1 Мастер

-

1

1

Итого

-

29

29

3.3 Выбор межоперационных транспортных средств

Для обеспечения ритмичной работы участка необходимо иметь транспортные средства, на выбор которых большое влияние оказывают характер техпроцесса, габариты и вес обрабатываемых деталей, вид и количество оборудования, планировка участка и другие факторы. Для транспортировки данной в задании детали подходит, подвесной конвейер. Передачу детали производим по 10 штук.

3.4 Расчёт производственной площади

В состав производственной площади включается площадь, занимаемая рабочими местам (оборудованием), проходами и проездами между рабочими местами.

При укрупнённом проектировании размер производственной площади механического участка определяется по средней удельной площади, приходящейся на один станок, а размер производственной площади сборочного участка -- по средней удельной площади, приходящейся на одного производственного рабочего в наибольшую смену. Средняя удельная площадь на один станок или одного рабочего учитывает долю площади, занимаемую проходами и проездами.

При расчёте производственной площади можно использовать таблицу 3.4.

Таблица 3.4 Показатели удельных площадей механического цеха

Оборудование

Удельная производственная площадь на 1 станок, м

1 Токарные

21-24

2 Фрезерные

24-27

3 Агрегатные

36-40

4 Шлифовальные

20-24

5 Шевинговальные

24-27

Площадь на одного слесаря принимаем 5 - 6 м2.

Задаваясь нормами удельной площади, можно определить приближённо размер производственной площади участка F, м2:

(8)

где к - количество групп станков малых, средних, крупных;

g - количество станков в данной группе, шт.;

b - удельная площадь на один станок данной группы, м2.

Планировка представляет собой план расположения технологического оборудования, подъемно-транспортных средств и рабочих мест.

Сетка колонн и конструктивные элементы здания, ограничивающие выбранный пролёт, наносятся на план в масштабе 1:100. После этого приступают к технологической планировке участка.

При технологической планировке участка станки располагаются по ходу техпроцесса обработки всех или большинства деталей. Этим достигается прямоточность движения деталей в процессе обработки и устранение обратных и петлеобразных движений. Станки могут быть установлены вдоль пролёта, поперёк пролёта или под углом. Место рабочего следует предусматривать со стороны проезда (прохода). Этим облегчается обслуживание рабочих мест.

Станки на поточной линии расположены в порядке следования технологических операций вдоль пролёта в два ряда, между ними расположен конвейер. При проектировании механического участка применена сетка колонн здания 24 12 м.

Производственная площадь участка определяется по формуле:

Sуч = lh = 60 10 = 600 м2,

где: l и b - длина и ширина участка по планировке, м.

Минимальные расстояния между станками взяты из справочника [10].

На планировке, условно, размером 1,5 2 м. показываются рабочие места вспомогательных рабочих и вспомогательных отделений, которые располагаются у стены колонн или других свободных местах.

4. Раздел безопасности жизнедеятельности

4.1 Анализ опасных и вредных факторов

При проектировании участка механической обработки «Первичного вала» используется производственное здание завода ОАО МЛЗ, в котором уже предусмотрены санитарно-гигиенические требования, такие как:

- обеспечение помещения оборудованием, поддерживающим определенную температуру в различные времена года: паровое отопление, калориферы, воздушные и воздушно-тепловые завесы.

- обеспечение необходимого освещения на участке, путем применения комбинированного освещения (естественного освещения - световые фонари и искусственного - электрические лампы установленные непосредственно на рабочих местах и на потолке участка).

- обеспечение участка необходимым количеством отсосов, предназначенных для удаления из помещения вредных для здоровья человека, газов.

В таблице 4.1 приведено сравнение допустимых значений параметров микроклимата на участке обработки вала для категории работ средней тяжести в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 с фактическими значениями в цехе.

Таблица 4.1 Фактическое состояние условий труда в механическом цехе и его количественная оценка

Наименование фактора производственной среды

Измерения

ПДУ

Фактический уровень производственного фактора

Класс условий труда

Температура воздуха

°С

17-23

17

2

Скорость движения воздуха

м/сек

0,1-0,4

0,1-0,3

2

Влажность воздуха

%

15-75

70

2

Естественное освещение

КЕО, %

0,9

0,9

2

Освещённость комб./общ.

лк

500

300

2

Шум (средний уровень)

дБ

80

до 80

2

Вредные в-ва: пыль (содержание кремния диоксид до 10%)

мг/м3

6

до 3,5

2

4.2Оздоровление воздушной среды на производстве

Воздух представляет собой физическую смесь различных газов, образующих атмосферу Земли. Чистый воздух -- это смесь газов в относительно постоянном объемном отношении: азот --78,09 %, кислород -- 20,95 %, аргон -- 0,93 %, диоксид углерода -- 0,03 %. Кроме того, воздух содержит незначительное количество других газов (водород, озон и оксиды азота). Плотность воздуха при 0°С и 760 мм рт. ст. составляет 1,293 г/л. Содержание паров воды в воздухе может достигать четырех объемных долей в процентах в зависимости от конкретных условий, влияющих на состояние окружающей среды и характера деятельности человека.

Для эффективной трудовой деятельности необходимо обеспечение требуемой чистоты воздуха и нормальных метеорологических условий. В результате производственной деятельности в воздушную среду могут поступать различные вредные вещества. Вредное вещество -- это вещество, которое при контакте с организмом человека может вызвать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе работы, так в последующие сроки жизни настоящего и будущего поколений.

Все вредные вещества по характеру воздействия на человека можно разделить на две группы: токсичные и нетоксичные.
Токсичные вещества, как правило, вступают во взаимодействие с организмом человека, вызывая различные отклонения в состоянии здоровья работающего.

Нетоксичные вещества в большинстве своем оказывают раздражающее действие на слизистые оболочки дыхательных путей, глаза и кожу работающих.

Условно по физиологическому действию на человека токсичные вещества могут быть разделены на четыре группы:

-- раздражающие, которые действуют на дыхательные пути и слизистую оболочку глаз;

-- удушающие, нарушающие усвоение кислорода тканями;

-- соматические яды, которые вызывают нарушение деятельности всего организма или отдельных его систем;

-- вещества, оказывающие наркотическое воздействие.

Наиболее распространенные вредные факторы на машиностроительных заводах: пыль и различного происхождения тонко дисперсные аэрозоли. Тонкодисперсная пыль, проникая в альвеолы легких, вызывает различного рода заболевания -- пневмокониозы. При работе, в атмосфере, содержащей пыль диоксида кремния, у работающих развивается одна из тяжелых форм пневмокониоза-силикоз. Особую опасность представляет воздействие на работающих пыли бериллия или его соединений. Оно вызывает очень тяжелое заболевание бериллиоз.

Причины выделения пыли на предприятиях машиностроения связаны с процессами механической обработки хрупких материалов дроблением, транспортировкой сыпучих материалов и др. Воздействие пыли на человека, зависит от ее токсичности, дисперсности и концентрации в воздушной среде.

Пыль бывает крупнодисперсной (размер частиц более 50 мкм), среднедисперсной (50... 10 мкм) и мелкодисперсной (менее 10 мкм).

Пары и газы образуют с воздухом смеси, а твердые и жидкие частицы вещества -- дисперсные системы -- аэрозоли. Аэрозоли делят на пыль (размер твердых частиц более 1 мкм), дым (менее 1 мкм) и туман (размер жидких частиц менее 10 мкм).

Содержание вредных веществ в воздухе регламентируется ГОСТ 12.1.005--88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и СПиН 2.04.05--91, отраслевыми правилами. В соответствии с ГОСТ 12.1.007--76, по степени воздействия на организм вредные вещества подразделяют на четыре класса опасности:

1-й -- чрезвычайно опасные (ПДКi <0,1 мг/м3);

2-й -- высокоопасньие (ПдК 0,I...1,0 мт/м>);

3-й -- умеренно опасные (ИДК 1,0... 10,0 мт/м>);

4-й -- малоопасньие (ИдК> 10,0 мг/м>).

Содержание вредных веществ в воздухе не должно превышать предельно допустимых концентраций (ИДК), которые оценивают в миллиграммах на метр кубический. Характеристики наиболее типичных для машиностроения вредных веществ приведены в Приложении Д [40].

При содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия для обеспечения безопасности работы должно соблюдаться следующее условие:

С1 + СП (4.1)

ПдК1 ГIдК ПдКП

где с1, с2,..., С -- концентрации соответствующих вредных веществ в воздухе, мт/м3 ИДК1, ГЩК2,..., ПДКП -- предельно допустимые концентрации соответствующих вредных веществ, мт/м3.

Примеры сочетания веществ однонаправленного действия:

-- фтористый водород и соли фтористоводородной кислоты; сернистый и серньтй ангидрi{ды; формальдегид и соляная кислота; углеводороды (предельные и непредельньие); спирты; кислоты; щелочи;

-- ароматические углеводороды (толуол и ксилол, бензол и толуол);

-- амино- и нитросоединения; сероводород и сероутлерод; оксид углерода и аминосоедиНения оксид углерода и нитросоединения и другие.

Содержание вредных веществ в воздухе, поступающем в производственное помещение, не должно превышать 0,3 ГIДК, установленных для рабочей зоны производственных помещений.

Выбросы в атмосферу воздуха, содержащего вредные вещества, следует предусматривать и обуславливать расчетом так, чтобы концентрация их не превышала норм предельно допустимых выбросов (гIдВ), указанных в ГОСТ 12.1.005--88. В противном случае требуется очистка выбросов.

Допустимое содержание пыли в воздухе, выбрасываемом в атмосферу, следует определять расчетным путем.

При расходе выбрасьтваемого воздуха более 15 тыс.м> !год

С, = 100 . К, [мгIм>] (4.2)

При объеме выбрасьтваемого в атмосферу воздуха 15 тыс.м>/год и менее

с2(1б0--41)К, [мг/м>] (4.3)

где С, и С2 -- допустимое содержание пыли в воздухе, мт/М>; Ь -- расход воздуха в тыс.м> /ч; К -- коэффициент, принимаемый в зависимости от предельно допустимой концентрации пыли в воздухе рабочей зоны.

Значения К составляют [15]:

К0,3 при ИДК 2мг/м3,

К=0,6 приПдКот2до4мг/м>,

К 0,8 при ИДК от 4 доб мт/м>,

К 1 при ПДК б мг/м>.

Контроль загазованности воздушной среды осуществляется следующими методами: лабораторными, экспрессными и индикаторными.

Лабораторные методы заключаются в отборе проб воздуха на производстве и в их анализе в лабораторньих условиях для быстрого решения вопроса о степени загрязнения воздуш.. ной среды производственного помещения пользуются универсальными газоанализаторами (УГ), работа которых основана на цветных реакциях в небольших объемах высокочувствительной жидкости или твердого вещества-носителя, пропитанного индикаторами. Вещество помещают в стеклянную трубочку, через которую пропускают определенный объем исследуемого воздуха; о количестве вредного вещества судят по длине окрашенного столбика, сравнивая его со специально проградуированной шкалой (эксгiрессный метод). Индикаторные методы применяются для обнаружения высоко- опасных веществ (ртути, цианистых соединений и др.). С их помощью можно быстро выполнять качественные анализы.

Контроль запыленности воздуха промышленных предприятий обычно осуществляется методом определения массы пыли в сочетании с определением размеров частиц (дисперсности) пыли. Метод основан на принципе определения увеличения массы при пропускании через фильтр исследуемого воздуха определенного объема. Разница в массе фильтра до и после протягивания запыленного воздуха характеризует содержание пыли в объеме протянутого воздуха.

Диспереность пыли определяется счетным методом с помощью прибора А3--5 при малых концентрациях пыли, а при больших концентрациях -- с использованием индикаторов. Микроклимат, или метеорологические условия, производственных помещений, т.е. климат внутренней среды этих помещений, определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температурой окружающих поверхностей.

Указанные параметры нормируются для рабочей зоны производственных помещений, под которой понимается зона высотой 2 м над уровнем пола или площадка постоянного или временного пребывания работающих. Постоянным рабочим местом считается место, на котором работающий находится большую часть (более 50 % или более 2 ч непрерывно) своего рабочего времени. Если при этом работа осуществляется в различных точках рабочей зоны, то постоянным рабочим местом считается вся рабочая зона.

Человек постоянно находится в процессе теплового взаимодействия с окружающей средой. Нормальное протекание физиологических процессов в организме возможно лишь тогда, когда выделяемое организмом тепло непрерывно отводится в окружающую среду за счет конвекции, излучения, испарения влаги с поверхности кожи и нагрева вдыхаемого воздуха или, наоборот, пополняется (тепловой баланс).

В соответствии с ГОСТ 12.1.005--88 и СанПиН 2.2.4.548--96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» значения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха устанавливаются для рабочей зоны производственных помещений в зависимости от категории тяжести выполняемой работы, величины избытков явного, выделяемого в помещении, тепла и периода года (см. табл. 4.1).

Категории работ -- это разграничение работ на основе общих энергозатрат организма, измеряемьих в дж/с.

К легким относятся работы, при которых энергозатраты не превышают 172 дж/с (основные процессы точного приборостроения и машиностроения). При работах средней тяжести энергозатрат и находятся в пределах 172 -- 293 дж/с (механосборочные, прокатные, термические цехи).

Оптимальные нормы температуры, относительной влажности и скорости воздуха в рабочей зоне производственного помещения (согласно ГОСТ 12.1.005--88)

К тяжелым относятся работы, при которых энергозатраты превышают 293 Дж с (кузнечные цехи с ручной ковкой, литейные цехи с ручной набивкой и заливкой опок).

В зависимости от теплового режима различают помещения с незначительными и значительными избытками явного тепла. Под явным теплом понимается тепло, поступающее в помещение от оборудования, отопительных приборов, нагретых материалов и других источников, которое воздействует на температуру воздуха в помещении.

Контроль параметров микроклимата включает контроль температуры, влажности, скорости движения воздуха, интенсивности теплового излучения. Измерение температуры проводят в нескольких точках помещения на рабочих местах в разное время на высоте 1,3.. .1,5 м от пола и не ближе 1 м от нагревательных приборов и других источников тепла, а также от наружных стен. При измерениях температуры выше 0°С обычно применяют ртутные термометры, а при температуре ниже 0°С -- спиртовые для измерения температуры в условиях теплового излучения применяют парный термометр, состоящий из двух ртутных термометров (один -- с зачерненной поверхностью, второй -- со слоем серебра). для регистрации температуры во времени применяют термограф. для централизованного измерения температуры в разных точках, удаленных друг от друга на большие расстояния, могут быть использованы термопары.

Относительную влажность воздуха измеряют при помощи психрометров. Простейший из них (психрометр Августа) состоит из двух термометров -- сухого и смоченного (влажного). У влажного (конец марли опущен в стаканчик с водой) температура ниже, поскольку вода, испаряясь, отнимает теплоту.

Для более точных измерений применяют психрометр Ассмана. Здесь охлаждение второго термометра осуществляется встроенным вентилятором.

Относительная влажность воздуха определяется по психрометрическим таблицам в соответствии с показаниями (разностью показаний) сухого и влажного термометров. для записи изменения влажности воздуха применяют гигрограф для определения скорости движения воздуха в диапазоне 0,4. . .10 м/С применяют крыльчатые анемометры, а для скорости от 1 до 35 м/С -- чашечные анемометры. Анемометр состоит из колеса, ось которого соединена со Счетчиком оборотов. движение колеса передастся стрелке, движущейся по циферблату комплексного измерения скорости и температуры воздуха применяют термоанемометры нескольких типов.

Интенсивность теплового излучения измеряется актинометрами, действие которых основано на поглощении лучистой энергии и превращении ее в тепловую энергию, количество которой регистрируется различными способами.

Для поддержания требуемых параметров ЧИСТОТЫ воздуха и микроклимата производственного помещения применяют различные виды вентиляции и отопления.

Вентиляция -- это организованный воздухообмен, заключающийся в удалении из рабочего помещения загрязненного воз-. духа и подаче вместо него свежего наружного (ИЛИ очищенного) воздуха. В зависимости от назначения вентиляция может быть приточной и вытяжной. Вытяжная вентиляция служит для удаления из помещении загрязненного воздуха и выброса его за пределы цеха или корпуса, а приточная -- для подачи в помещение чистого воздуха взамен удаленного.

В зависимости от способа перемещения воздуха вентиляция может быть естественной (аэрация) или механической.

Естественная вентиляция осуществляется за счет разности температур воздуха в помещении и наружного воздуха (тепловой напор) или действия ветра (ветровой напор). Естественная вентиляция может быть организованной и неорганизованной. Наиболее распространенным видом организованной вентиляции является аэрация (рис. 4.1). При этом воздух подается в зоны I -- II в места с наименьшим выделением вредных веществ, влаги или тепла (на высоте 1,2--1,5 м над полом) и удаляется из наиболее загрязненных зон III. В зимнее время наружный воздух подается через верхний ярус створок в стенах на высоте 5--7 м с таким расчетом, чтобы, опускаясь до рабочей зоны, он успел нагреться.

При неорганизованной естественной вентиляции воздухообмен осуществляется за счет вытеснения наружным холодным воздухом через окна, щели и двери теплого воздуха.

Естественная вентиляция экономична, проста в эксплуатации, но имеет существенные недостатки: во-первых, применима в основном там, где нет больших выделений вредных веществ; во вторых, приточный воздух поступает в производственные помещения необработанным: не подогревается, не увлажняется и не очищается от вредных примесей.

Механическая вентиляция устраняет недостатки естественной вентиляции. При механической вентиляции воздухообмен достигается за счет напора, создаваемого центробежным или осевым вентилятором.

В зависимости от способа создания воздухообмена различают местную и общеобменную механическую вентиляцию (по месту действия). Общеобменная вентиляция применяется, когда вредные вещества, теплота, влага выделяются равномерно по всему помещению. Местная вытяжная вентиляция, улавливающая вредные вещества в местах их выделения, позволяет значительно сократить воздухообмен в помещении. На производстве часто устраивают комбинированные системы вентиляции (обшеобменную с местной, общеобменную с аварийной и тм.).

Сезон года

Категория работ

Температура, °С

Относительная влажность %

Скорость (м) не более

Холодный и переходный период1

Легкая 1 Средней тяжести -А Средней тяжести - Б Тяжелая-- 3

20.. .23

18.. .20

17...19

16...18

60.. .40

60...40

60.. .40

60...40

0,2

0,2

0,3 0,3

Теплый период2

Легкая -- 1 Средней тяжести-А Средней тяжести-Б Тяжелая--3

22.. .25

21...23

20.. .22

18...2О

60.. .40

60...40

60.. .40

бО...4О

0,2

0,3 0,4

0,5

Температура наружного воздуха <1 0°С.

Температура наружного воздуха> 1 0°С.

Расчет необходимого количества воздуха для помещений с тепловыделениями производится по избыткам явного тепла, для помещений с тепло- и влаго выделениями -- по избыткам явного тепла, влаги и скрытого тепла; для помещений с газово отделениями по количеству выделяющихся вредных веществ (из условия обеспечения предельно допустимых концентраций).

Количество воздуха, подаваемого в помещение, следует определять отдельно для теплого, холодного и переходного периода года с учетом его плотности, соответствующей нормальным условиям.

Расчет необходимого количества воздуха L производится по следующим зависимостям:

-- при расчете по избыткам явного тепла

L1= L03 + Qя - L03 Cp ( t03 - tn ) / C p ( tyx - t n )

где L03 -- количество воздуха, удаляемого из рабочей или обслуживаемой зоны помещения местными отсосами, м3/ч (расход воздуха)

Q - избытки явного тепла в помещении, кДж/ч;

С -- массовая удельная тегтлоемкость воздуха, равная 1 кДж/кг0 С

р -- плотность поступающего воздуха, равная 1,2 кг/м3

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены