Изготовление корпуса высевающего аппарата на участке: литье под давлением

Размещено на http://www.allbest.ru/

18

Размещено на http://www.allbest.ru/

«МАТИ» - РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕНИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ им. К.Э.ЦИОЛКОВСКОГО

КАФЕДРА «Промышленная экология и безопасность производства»

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине «Безопасность жизнедеятельности в производственных процессах»

Тема: «Изготовление корпуса высевающего аппарата на участке: литье под давлением»

Студент: Кириленко П.М

Группа:1ЗОС-3ДС-093

Преподаватель: Сердюк Н.И

Москва 2010г

Содержание

Введение

Глава 1. Описание рассматриваемого процесса, физико-химические основы. Условия формирования вредных и опасных производственных факторов

Глава 2. Анализ реализации исследуемой технологии на конкретно выбранном производственном участке

2.1 Расчёт коэффициентов тяжести труда

Глава 3. Краткий перечень мероприятий по каждому из выявленных вредных и опасных факторов

Глава 4. Расчёт конструкторско-технологических разработок по защите работающих от воздействия вредных факторов

4.1 Расчёт звукоизоляции ограждающей конструкции кабины наблюдения и дистанционного управления

4.2 Расчёт освещения для участка контроля отливок

4.3 Повторный расчёт коэффициентов тяжести труда

Заключение

Список использованной литературы

Введение

В соответствии с Трудовым кодексом Российской Федерации каждый работник имеет право на рабочее место, соответствующее требованиям охраны труда; обязательное социальное страхование от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний в соответствии с законодательством РФ; получение достоверной информации от работодателя, соответствующих государственных органов и общественных организаций об условиях и охране труда на рабочем месте, о существующем риске повреждения здоровья, а также о мерах по защите от воздействия вредных или опасных производственных факторов. Необходимость сохранения здоровья и работоспособности человека в условиях воздействия неблагоприятных факторов производственной среды, по-прежнему остается одной из важнейших проблем в охране труда.

Особое значение приобретает изучение состояния условий труда работающих, выявление воздействия неблагоприятных факторов производственной среды, оценки возможного влияния факторов на организм работающих, необходимость применения специальных мер для защиты от их воздействия на человека, разработка комплекса мер по профилактике и снижению профессионального риска.

Охрана труда и техника безопасности - это основные понятия нормальной деятельности на любом предприятии. Промышленная безопасность определяет не только уровень работы компании, но и ее статус.

В широком смысле охрана труда -- это система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия. Это широкое понятие охраны труда как обеспечение безопасных и здоровых условий труда всеми средствами, т. е. правовыми, экономическими, медицинскими, организационно-техническими и другими.Лишь охрана труда в широком ее понимании способна обеспечить здоровые и безопасные условия труда.

Охрана труда работников является важнейшей социальной проблемой в каждом государстве.В нашей стране проблемы охраны труда после распада СССР и появления частной собственности на имущество организаций значительно обострились, поскольку частный предприниматель стремится не тратить свою прибыль на охрану труда и обновление старого изношенного оборудования, из-за которого часты несчастные случаи на производстве. В последнее время размеры аварий на производстве и в добывающей промышленности приобрели довольно большие масштабы, что говорит о недостаточных мерах обеспечения безопасности,а в некоторых случаях намеренного невыполнения техники безопасности. Ознакомление с важностью этой проблемы и реализация обеспечения безопасности должна иметь место во всем обществе.

Международный опыт предприятий показывает, что не менее 20% общих затрат тратится на подготовку и сертификацию персонала. В России этот показатель существенно ниже и составляет в настоящее время не более 0,8% для малого и среднего бизнеса и 12% для крупного бизнеса.Кстати, в РФ вопрос об охране труда может перейти в разряд проблем национальной безопасности, если не изменить к нему отношение. По статистике:

Смертность трудоспособного населения в России в 4,5 раза превышает аналогичный показатель в развитых странах и в 1,5 раза - в развивающихся. Количество смертей в России ежегодно почти на миллион превышает рождаемость.

На протяжении многих лет растет смертность населения работоспособного возраста, что существенно тормозит наше экономическое развитие. Среди умерших мужчин работники в возрасте от 20 до 50 лет составляют 80%. Уровень мужской смертности в России в 2 - 4 раза выше аналогичного показателя в экономически развитых странах.

Россия - единственная страна в восьмерке крупнейших развитых государств, где в минувшие десятилетия убывало население. Его численность за последние 15 лет сократилась на 10,3 млн. человек.

Вряд ли кто может сказать, что может быть что-то дороже жизни и здоровья человека. Понимая значимость и важность вопросов охраны труда, их многогранность и специфическую направленность, на любом предприятии должен функционировать отдел по охране труда.

Исходя из задач управления охраной труда на производстве, основными функциональными обязанностями отдела являются организация и координация работы по созданию здоровых и безопасных условий труда, контроль за соблюдением работниками предприятия нормативных правовых актов по охране труда, разработка локальных актов и организационно-технических мероприятий, направленных на предупреждение случаев производственного травматизма и профессиональных заболеваний. Для эффективной организации работ по охране труда на предприятии необходимо создание современной системы управления охраной труда при сотрудничестве с командой профессионалов на всех этапах организации работ по охране труда в организации.

Грамотная работа современного предприятия невозможна без правильной организации охраны труда. Каждая компания должна понимать, что техника безопасности -- это залог успеха и статуса организации, а безопасность на производстве и благоприятные условия работы- увеличивают экономические, социальные и производственные факторы.

Такая политика и формирование приоритетов безопасности способствуют экономическому и научному росту, развитию производств и отраслей.

В своей курсовой работе я рассмотрю особенности формирования опасных и вредных производственных факторов на примере изготовления корпуса высевающего аппарата. Эти детали производят литьем под давлением.

Литейное производство в России сегодня - это около 1650 заводов и цехов, в том числе выпускающих литейные материалы, оснастку для литья и оборудование. Их загрузка в среднем достигает около 35%. Сохранившаяся суммарная мощность литейных производств составляет 13,5 млн. тонн в год. Литейное производство является основной заготовительной базой машиностроения, его развитие зависит от уровня машиностроительного комплекса в целом. То есть потенциал отрасли огромен и имеет важное значение в области промышленного и экономического развития страны.

опасный вредный фактор литье труд

Глава 1.

ОПИСАНИЕ РАССМАТРИВАЕМОГО ПРОЦЕССА,ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ.УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ВРЕДНЫХ И ОПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ФАКТОРОВ

Литейное производство - отрасль машиностроения, занимающаяся изготовлением фасонных заготовок или деталей путем заливки расплавленного металла в специальную форму, полость которой имеет конфигурацию заготовки (детали). При охлаждении залитый металл затвердевает и в твердом состоянии сохраняет конфигурацию той полости, в которую он был залит. Конечную продукцию называют отливкой. В процессе кристаллизации расплавленного металла и последующего охлаждения формируются механические и эксплуатационные свойства отливок. Продукция применяется в различных секторах производства таких как экскаваторная, автомобильная промышленность, ветроэнергетика и телекоммуникации,

Литьем получают разнообразные конструкции отливок массой от нескольких граммов до 300 т, длиной от нескольких сантиметров до 20 м, со стенками толщиной 0,5-500 мм (блоки цилиндров, поршни, коленчатые валы, корпуса и крышки редукторов, зубчатые колеса, станины станков, станины прокатныхстанов, турбинные лопатки и т. д.).

Для изготовления отливок применяют множество способов литья: в песчаные формы , в оболочковые формы, по выплавляемым моделям, в кокиль, под давлением, центробежное литье и др. Область применения того или иного способа литья определяется объемом производства, требованиями к геометрической точности и шероховатости поверхности отливок, экономической целесообразностью и другими факторами.

Для производства отливок используются сплавы черных металлов: серые, высокопрочные, ковкие и другие виды чугунов; углеродистые и легированные стали; сплавы цветных металлов: медные (бронзы и латуни), цинковые, алюминиевые и магниевые сплавы; сплавы тугоплавких металлов: титановые, молибденовые, вольфрамовые и др.

Технологические процессы изготовления отливок характеризуются большим числом операций, при выполнении которых выделяются пыль, аэрозоли и газы. Пыль - основной составляющей которой в литейных цехах является кремнезём, образуется при приготовлении и регенерации формовочных и стержневых смесей, плавке литейных сплавов в различных плавильных агрегатах, выпуске жидкого металла из печи, внепечной обработке его и заливке в формы, на участке выбивки отливок, в процессе обрубки и очистки литья, при подготовке и транспортировке исходных сыпучих материалов. Плавильные агрегаты являются источниками повышенной вибрации и электромагнитного излучения.

В воздушной среде литейных цехов, кроме пыли, в больших количествах находятся оксиды углерода, углекислый и сернистый газы, азот и его окислы, водород, аэрозоли, насыщенные оксидами железа и марганца, пары углеводородов и др. Источниками загрязнений являются плавильные агрегаты, печи термической обработки, сушила для форм, стержней и ковшей и т. п.

Литьё под давлением -- технологический процесс переработки цветных металлов и других материалов путем впрыска их расплава под давлением (40-100МПа) в пресс-форму с последующим охлаждением. Такой способ является самым производительным для получения тонкостенных деталей сложной конструкции и применяется для изготовления корпусов приемников, передатчиков и деталей приборов: барабанчики счетных машин, корпусы фотоаппаратов и корпусные детали массой до 50 кг, головки цилиндров мотоциклетных двигателей. В отливках можно получать отверстия, надписи, наружную и внутреннюю резьбу.

Процесс производства отливки проходит по следующим этапам:

1) Получение расплава в плавильном агрегате.

2) Транспортировка расплава

3) Раздача расплава в литейные машины.

4) Извлечение отливки (меры по поддержанию рабочего состояние литьевых машин)

5) Удаление литников и облоя с отливок, зачистка.

Технологическим оборудованием являются литейная машина, плавильная печь; специальной оснасткой - металлическая пресс-форма. Современные разработки в области литейного производства позволяют полностью автоматизировать процесс литья под давлением, однако это требует больших затрат. Основные слабые стороны российской литейной промышленности - недостаточный технологический уровень производственных систем, часто устаревших, что приводит к высоким энергетическим затратам на производстве, низкой производительности. С точки зрения безопасности из-за длительной эксплуатации без ремонта и совершенствования машины не могут быть идеальными. Работа на таком оборудовании может создать аварийную ситуацию.

В литейном производстве применяют индукционные тигельные печи, они совершают нагрев тел в электромагнитном поле за счёт теплового действия вихревых электрических токов, протекающего по нагреваемому телу и возбуждаемого в нём благодаря явлению электромагнитной индукции. Они представляют собой плавильный тигель, обычно цилиндрической формы, выполненный из огнеупорного материала и помещённый в полость индуктора, подключенного к источнику переменного тока. Металлическая шихта загружается в тигель, и, поглощая электромагнитную энергию, плавится. Предельная температура плавления в таких печах (1640°С). При плавлении металлов в тигельных печах в атмосферу выделяется излишнее тепло и испарения оксидов металлов. Индукционные печи являются источником электро - магнитного поля и теплового излучения. Мощность таких печей составляет 500-520 кВт ч/т. Энергопотребление 530-560 кВт ч/т.

Централизованная плавка и транспортировка жидкого металла снижает расходы на плавку, облегчает соблюдение температурного режима приготовления сплава, облегчает условия работы литейщика и дает возможность выдерживать постоянство химического состава. При централизованной подаче жидкого сплава можно уменьшить вместимость раздаточных печей. На участках литья под давлением легких сплавов расплавы транспортируют с помощью монорельсовых ковшей или электрокаров, оборудованных подъемниками с поворотным ковшом, на участках литья цинковых сплавов -- по электрообогреваемым наклонным желобам с подачей сплавасамотеком. Выбор того или иного способа транспортирования жидкого сплава зависит главным образом от расположения машин в цехе. Например, при использовании монорельса ковш должен проходить возле всех раздаточных печей, хотя печи, обслуживающие машины, остановленные в этот момент для наладки или ремонта, не должны пополняться жидким металлом. Непрерывное прохождение ковша возможно только при наличии свободной площади возле каждой машины. Ковш с жидким сплавом по монорельсу передвигают вручную или с помощью электротали, которой можно управлять выносным пультом с пола или из кабины, перемещающейся вместе с ковшом. Для большинства цехов и участков наиболее рационально применение электротали, управляемой с пола, для крупных цехов с большим расходом жидкого металла - электротали, управляемой из кабины.

Рассмотрим особенности технологического процесса литья под давлением. Расплавленный металл в специальном ковше заливают в камеру прессования 4 (рис. 1а) и запрессовывают сплав с большой скоростью (до 50 м/с) за короткое время (0,01 - 0,6 с) Сплав заполняет полость пресс-формы, перемещаясь с воздухом и парами смазки, находящимися в полости формы, образуя металловоздушную смесь. На большинстве российских предприятий металл в камеру прессования подается человеком. Это очень опасно, т.к. металл находится в жидком состоянии при высокой температуре (до 1200K). Рабочий подвергается влиянию теплового излучения, вредных испарений газов с поверхности металла. Может получить сильные ожоги. В процессе плавки и транспортировки расплава выделяются такие вещества, как: SO_2, оксиды азота, бензол, фенол, бензопирен и т.д. Сам процесс формирования детали происходит в литьевой машине. С помощью плунжера (вытеснитель цилиндрической формы) 5 под давлением от 35 до 700 Мпа (в зависимости от металла) расплав подается в полость разъемной пресс-формы (рис. 1б), состоящей из неподвижной 3 и подвижной 1 частей. Внутренняя полость в отливке оформляется стержнем 2. В момент окончания заполнения пресс-формы происходит кратковременный и сильный гидравлический удар, прижимающий металл к поверхности пресс-формы.Литьевые машины часто являются источниками вибраций и толчков. После выдержки под давлением, необходимой для затвердевания отливки, пресс-форма раскрывается (рис. 1в), извлекается стержень 2 и отливка 7 выталкивателем 6 удаляется из рабочей полости пресс-формы. Если процесс происходит в горячих камерах прессования, то отвердевшая отливка не успевает достаточно остыть, температура отливки может достигать 400^оС. Время выдержки под давлением зависит от максимальной толщины стенки отливки и составляет примерно 1 - 15 с. Перед заливкой пресс-форму нагревают до 120 - 320 ^оС. Для предотвращения сваривания рабочей поверхности пресс-формы с отливкой и облегчения извлечения отливки рабочую поверхность пресс-формы и плунжерной пары обдувают воздухом и смазывают специальными материалами для предупреждения приварки отливки к пресс-форме и газо- и- дымообразования. В качестве смазок используют составы в виде паст или распыляющих жидкостей, содержащих порошки металлов, графит, сульфид молибдена.На этом участке в случае неавтоматизированного производства оператор-литейщик подвергается наибольшей опасности, так как процесс происходит при контакте с подвижными деталями механизма. Несанкционированное смыкание пресс-формы является самым опасным факторомна участке литья под давлением. В воздушной среде литейных цехов, кроме пыли, в больших количествах находятся оксиды углерода, углекислый и сернистый газы, азот и его окислы, водород, аэрозоли, насыщенные оксидами железа и марганца, пары углеводородов и др. Источниками загрязнений являются плавильные агрегаты, печитермической обработки, сушила для форм, стержней и ковшей и т.п.Одним из критериев опасности является оценка уровня запахов. На атмосферный воздух приходится более 70 % всех вредных воздействий литейного производства.

Преимущественно используют сплавы на основе меди, алюминия, цинка, свинца, сурьмы. В последнее время все шире начинают использоваться тугоплавкие сплавы, например, стали,требующие очень дорогих пресс-форм с жаропрочными вставками из сплавов на основе молибдена. Корпус высевающего аппарата изготавливают из алюминия. Внутренние полости в отрезках поучают при помощи латунных стержней. После кристаллизации стальной отливки латунный стержень остаётся внутри неё, при высокотемпературном отжиге он выплавляется из отливки, оставляя после себя полость.

Пресс-форма для литья под давлением в процессе работы находится под действием больших внешних сил и высоких температур. Эти воздействия учитываются при конструировании пресс-форм. Детали, оформляющие поверхности отливок (матрицы, пуансоны, стержни, вкладыши), выполняют из термостойких легированных сталей.

Очевидно, в условиях литейного производства проявляется неблагоприятный кумулятивный эффект комплексного фактора, при котором вредное воздействие каждого отдельного ингредиента (пыли, газов, температуры, вибрации, шума) резко увеличивается.

Рисунок 1. Устройство машины для литья под давлением

В настоящее время создаются автоматизированные комплексы для литья под давлением. В этих комплексах автоматизируется весь цикл выполнения операций: обдув пресс-формы; смазывание пресс-формы и пресс-поршня; поддержание заданного температурного режима пресс-формы; дозировка и заливка сплава из раздаточной печи в камеру прессования; извлечение отливки и транспортирование ее к общему прессу для удаления литников и облоя; контроль и подрегулирование основных технологических режимов; управление всеми механизмами, обеспечивающими выполнение всех операций.

Итак, подведем итог формирования и выявления опасных и вредных производственных факторов:

- Высокие температуры расплавов металлов.

Интенсивность теплового излучения составляет 1392-3480Вт/м²

- Горячие рабочие поверхности механизмов и машин.

- Подвижные детали машин, детали с силой запирания до 2500тонн.

- Повышенные уровни шумов и вибрации при работе литьевых машин.

- Выделение в рабочую зону вредных примесей и газов.

- Влияние электро-магнитных полей.

Глава II.

АНАЛИЗ РЕАЛИЗАЦИИ ИССЛЕДУЕМОЙ ТЕХНОЛОГИИ НА КОНКРЕТНО ВЫБРАННОМ ПРОИЗВОДСТВЕННОМ УЧАСТКЕ

Условия формирования опасных производственных факторов можно рассмотреть на конкретном примере цеха литейного производства.

Литейный цех Уфимского ПО (Рисунок 2), рассчитан на выпуск в год около 20 тыс. т алюминиевых отливок литьем под давлением и в кокиль. Литьем под давлением получают тринадцать наименований деталей и литьем в кокиль -- четыре. В цехе установлено 45 машин ЛПД, 10 полуавтоматических кокильных установок для литья поршней и 16 кокильных станков для литья блоков цилиндров. Цех представляет собой одноэтажное шестипролетное (по 24 м) здание прямоугольной формы с размерами в плане 120 х144 м. Противопожарный бетонный пол. В цехе- общее освещение, за исключением комбинированного на участке контроля отливок.

Рисунок 2. Схема цеха по производству средних и крупных отливок

Общая площадь цеха 17 280 м². Цех оснащен 12 мостовыми кранами грузоподъемностью 1,0--20,0 тонн и 14 монорельсами.

Плавильное отделение (1), отделение литья под давлением (2), отделение литья в кокиль (3), отделение обрубки отливок блока цилиндров (4), и обрубки остальных отливок (5). Отделение контроля отливок (6). В цехе предусмотрен участок для заварки дефектов отливок (7),вентиляционное оборудование(8).

Первым вредным производственным фактором плавильного отделения литейного цеха является сильное электромагнитное излучение. Средняя мощность плавильной печи составляет 10кВ. Действие электромагнитных полей электроустановок сверхвысокого напряжения (50 Гц) обусловлено электрическим полем, то есть нормируется напряженность Е, кВ/м. Электрическая напряженность такой печи не может превышать 20 В/м . Предел для магнитной составляющей напряженности поля - 5 А/м. Действие электромагнитных полей на организм человека проявляется в функциональном расстройстве центральной нервной системы; субъективные ощущения при этом -- повышенная утомляемость, головные боли и т. п. Первичным проявлением действия электромагнитной энергии является нагрев, который может привести к изменениям и даже к повреждениям тканей и органов. Механизм поглощения энергии достаточно сложен. Возможны также перегрев организма, изменение частоты пульса, сосудистых реакций. Поля сверхвысоких частот могут оказывать воздействие на глаза, приводящее к возникновению катаракты (помутнению хрусталика). В различных точках пространства вблизи электроустановок напряженность электрического поля имеет разные значения и зависит от ряда факторов: номинального напряжения, расстояния (по высоте и горизонтали) рассматриваемой точки от токоведущих частей и др. Согласно ГОСТ 12.1.006--84, нормируемыми параметрами в диапазоне частот 60 кГц -- 300 МГц являются напряженности Е и Н электромагнитного поля. На рабочих местах и в местах возможного нахождения персонала, профессионально связанного с воздействием электромагнитного поля, предельно допустимая напряженность этого поля в течение всего рабочего дня не должна превышать нормативных значений. Применение таких печей приводит также к интенсивным тепловыделениям, загрязнению воздуха рабочей зоны газоаэрозольной смесью с высоким содержанием оксидов углерода (CO₂) и серы (SOn),что существенно влияет на микроклимат рабочей зоны, а так же на состав воздуха. Образуется интенсивный высокочастотный шум.

Вторым вредным фактором в цехе литья под давлением является тепловое излучение. Его источники - это плавильные печи, литьевые машины с горячей камерой прессования, осветительные приборы, а так же открытые источники тепла с высокой температурой до 750°С- расплавы металлов. Длина волны видимого излучения - от 0.38 до 0.77 мкм, инфракрасного -- более 0.77 мкм. Интенсивность теплового облучения человека регламентируется исходя из субъективного ощущения человеком энергии облучения. Согласно ГОСТ 12.1.005-88 интенсивность теплового облучения работающих от нагретых поверхностей технологического оборудования, осветительных приборов не должна превышать: 35 Вт/м² при облучении более 50 % поверхности тела; 70 Вт/м2 при облучении от 25 до 50 % поверхности тела; 100 Вт/м2 -- при облучении не более 25 % поверхности тела. От открытых источников (нагретые металл и стекло, открытое пламя) интенсивность теплового облучения не должна превышать 140 Вт/м² при облучении не более 25 % поверхности тела и обязательном использовании средств индивидуальной защиты, в том числе средств защиты лица и глаз. Под влиянием ИКИ в организме человека возникают биохимические сдвиги и изменения функционального состояния центральной нервной системы : образуются специфические биологически активные вещества типа гистамина, холина, повышается уровень фосфора и натрия крови, усиливается секреторная функция желудка, поджелудочной и слюнной желез, в центральной нервной системе развиваются тормозные процессы, уменьшается нервно-мышечная возбудимость, понижается общий обмен. При инфракрасном облучении кожи повышается ее температура, изменяется тепловое ощущение.

При значительных интенсивностях возникают ощущения жжения, боль. Время переносимости тепловой радиации уменьшается с увеличением длины волны и ее интенсивности.В литейных цехах (нагрев и обработка деталей) интенсивность излучения составляет 1392-3480 Вт/м². Это один из основных показателей, влияющих на микроклимат рабочей зоны.Оптимальные величины показателей микроклимата необходимо соблюдать на рабочих местах производственных помещений, на которых выполняются работы операторского типа, связанные с нервно-эмоциональным напряжением. Допустимые микроклиматические условия установлены по критериям допустимого теплового и функционального состояния человека на период 8 часовой рабочей смены. Они не вызывают повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут приводить к возникновению общих и, локальных ощущений дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия, снижению работоспособности. Оптимальная температура в цехе 21-23С, оптимальная влажность 40-60% , скорость воздуха 0,2м/с.

Каждая пара плавильных печей обслуживается наклонным электромиксером вместимостью 5,5 т. Сплав в миксер переливается по специальному желобу. После выстаивания в миксере расплав при температуре 740--750 °Спереливается в подогретый до 400--450 °С поворотный ковш вместимостью 400 кг, установленный на электропогрузчике ЭМ-202, который транспортирует металл и разливает его по раздаточным печам. Получение расплава в плавильной раздаточной печи сопровождается выделением вредных веществ из флюсов и легирующих составов.Комплексное рафинирование сплава проводится в ковше притемпературе сплава 720--730 °С таблетками гексахлорэтана- галогеносодержащее соединение 4-ого класса опасности с порошковым флюсом МХЗ содержащий хлориды и фториды металлов. По степени воздействия веществ на организм в соответствии с ГОСТ12.1.007-76 они подразделяются на 4 класса. 4-ый класс- малоопасные вещества, их ПДК>10 мг/м³. В процессе плавки таких металлов как сурьма, свинец, медь и алюминий в воздух рабочей зоны выделяются их летучие оксиды и пары. ПДК сурьмы в воздухе рабочей зоны составляет 5мг/л. Также источниками загрязнения на плавильном участке литейного цеха могут стать связующие вещества, в зависимости от их класса могут выделяться: аммиак, ацетон, акролеин, фенол, формальдегид и т.д. Фенол ядовит. Вызывает нарушение функций нервной системы. Пыль, пары и раствор фенола раздражают слизистые оболочки глаз, дыхательных путей, кожу (ПДК 5мг/мі). Формальдегид обладает токсичностью, негативно воздействует на генетический материал, репродуктивные органы, дыхательные пути, глаза, кожный покров. Оказывает сильное действие на центральную нервную систему. ПДК формальдегида в рабочей зоне составляет 0,5 мг/мі. Для контроля химического состава пробы из плавильного отделения доставляют в экспресс-лабораторию цеха пневмопочтой. Контроль осуществляется на спектрографе ДФС-10.

Из отделения плавильных печей расплав поступает в отделение литья под давлением (2, Рисунок 2) и отделение литья в кокиль (3, Рисунок 2). Для заливки металла из раздаточной печи в камеру прессования используется заливочно-дозирующее устройство. Во избежание расплескивания расплава из транспортировочного ковша, он может быть заполнен не более чем на 7/8 объема. Кроме лучистого тепла и вредных соединений , поступающих в воздух рабочей зоны, вредные производственный факторы в отделении литья под давлением дополняются еще повышенным уровням вибрации, сильными толчками при работе литьевых машин а так же повышенным уровнем шума. Характеристикой постоянного шума на рабочих местах являются уровни звукового давления L в дБ. Интенсивность шума в литейном цехе может достигать 95-99 дБ. Литьевые машины с высокой силой запирания могут создавать шум до 110дБ. Запрещается даже кратковременное пребывание в зонах с уровнем звукового давления свыше 135 дБ. ГОСТ 12.1.003-83 устанавливает предельно допустимые значения постоянного шума на рабочих местах, при которых шум, действуя на работающего в течение 8-ми часов, не наносит вред здоровью. Чем выше частота шума в Гц, тем ниже планка кол-ва дБ,так например для шума с частотой 31,5 Гц нормой является 90-107 дБ, а для частоты 8000Гц - от 40-50дБ. Действие шума на слух вызывает развитие тугоухости, а иногда и полной глухоты. Чаще изменения слуха развиваются в течение трех-пяти лет и более. Рабочие обращаются с жалобами на трудность восприятия шепотной речи, плохую слышимость высокого голоса. Некоторые люди с трудом засыпают из-за звона в ушах. Помимо действия шума на органы слуха установлено его повреждающее влияние на другие органы и системы организма, в первую очередь на центральную нервную систему (ЦНС), функциональные изменения в которой происходят зачастую раньше, чем определяется нарушение слуховой чувствительности. Это выражается астеническими реакциями, вегетативной дисфункцией с характерными симптомами - раздражительностью, ослаблением памяти, подавленным настроением, повышенной потливостью. Еще одним опасным фактором на участке литья подавлением является вибрация. Основными параметрами вибрации являются частота и амплитуда колебаний, но в отличие от шума, при котором энергия механических колебаний передается через воздушную среду, при воздействии вибрации она распространяется по тканям и вызывает их колебания или частей тела в целом. Частота колебаний измеряется в герцах, амплитуда - в миллиметрах. В отношении опасности вибрационной болезни наибольшее значение имеет вибрация с частотой 16 - 250 Гц. Различают местную (локальную) и общую вибрацию. Местная вибрация распространяется по тканям, особенно хорошо по костной и хрящевой, которые частично поглощают и гасят энергию колебаний. Общую вибрацию по источнику ее возникновения подразделяют на следующие виды: транспортная; транспортно-технологическая (экскаваторы, краны); технологическая (виброплощадки). Общая вибрация передается телу через сиденье и пол. Источниками возникновения вибраций в литейном цехе являются участки обрубки отливок блока цилиндров (4, Рисунок 2) и обрубки остальных отливок (5, Рисунок 2).

В описываемом цехе создан автоматический робототехнический комплекс. В его состав входят: дозатор, промышленный робот «Циклон-6» с устройством циклового программного управления УЦМ-30, система автоматического смазывания пресс-формы и пресс-поршня, пресс мод. К13004 для обрубки литниковой системы. Обрубной пресс с механизированным лотком принимает обрубленную отливку и сбрасывает ее в тару. Между прессом и машиной расположен робот с поворотной рукой, на одном конце которой находится захват для съема отливки и укладки ее в пресс; на другом -- форсунки смазывающей системы. Схема управления комплексом позволяет отливать детали как с участием робота, так и без него (при отладке формы или ее разогреве). Возможно также управление роботом и смазывающей системой с центрального пульта управления. Для смазывания формы применяют устройство с автоматическими форсунками, вводящимися роботом между полуформами.

После окончания запрессовки металла и получения ответа об открытии формы командами с УЦМ-30 управляется робот, который производит захват отливки, ее съем с пресс-формы, вынос из разъема пресс-формы и укладку в пресс. При повороте руки робота от литейной машины системой проходных концевых включателей контролируются наличие отливки в захвате руки и ее целостность. При возврате пресс-поршняв исходное положение приводится в действие его смазывающая система. Механизация процессов литья является одним из наиболее эффективных путей повышения производительности труда и качества. Она охватывает наиболее трудоемкие процессы производства. Механизированная система литья требует высокой квалификации рабочих, большого внимания к оборудованию и его исправности. Основными причинами воздействия на работающих опасных и производственных факторов при использовании автоматизированного оборудования и роботов являются нарушение условий эксплуатации, поломки, ошибочные действия оператора, нарушение требований инструкций по технике безопасности.

2.1 Расчёт коэффициентов тяжести труда

1.Факторы, формирующие условия труда:

Таблица 1. Таблица по санитарно-гигиеническим нормам.

Таблица 2. Таблица по психофизическим характеристикам.

2. Интегральная оценка элементов условий труда до внедрения мероприятий:

где U_T - интегральный показатель категории тяжести в баллах;

X_max - элемент условий труда на рабочем месте, имеющий наибольший балл;

- сумма количественной оценки в баллах значимых элементов

условий труда без X_max;

n - количество элементов условий труда; 10 - число, введенное для удобства расчетов.

U_T = 56, что соответствует категории тяжести труда 5.

Степень утомления:

У = 63,6

R₁ = 100-У=36,35 - уровень работоспособности

3.Кроме того, интегральная оценка условий труда позволяет прогнозировать травматизм на предприятии. Рост производственного травматизма на автоматизированных линиях определяется по выражению:

где К - рост производственного травматизма, количество раз;

U_T - интегральный показатель категории тяжести труда в баллах до проведенных мероприятий.

К₁=3,78

Глава III.

КРАТКИЙ ПЕРЕЧЕНЬ МЕРОПРИЯТИЙ ПО КАЖДОМУ ИЗ ВЫЯВЛЕННЫХ ВРЕДНЫХ И ОПАСНЫХ ФАКТОРОВ

Состояние условий труда, при котором исключено воздействие на работающих опасных или вредных производственных факторов, называют безопасностью труда. Она обеспечивается реализацией организационных, технических, санитарно-гигиенических мероприятий, направленных на сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.

Механизация труда и использование промышленных роботов, конвейеров и кранов значительно сокращает трудоемкость процесса литья под давлением. Практически самой сложной частью производства является транспортировка сырья по цеху и готовой продукции к участкам производства. Автоматизация производства значительно снижает уровень нагрузок на рабочих, позволяет значительно высвободить число вспомогательных рабочих и отправить их в основное производство. Безопасность по эксплуатации промышленных роботов должна обеспечиваться выполнением требований безопасности в конструкции роботов и их составных частей. Важное место занимает так же выбор конструкции рабочего органа робота. Захватное устройство должно надежно удерживать объект манипулирования в процессе работы, а так же при внезапном отключении питания или аварийной остановке. Для повышения безопасности оператора в конструкции должны быть предусмотрены устройства, передающие информацию о режиме на пульт управления. Необходимо оснащать средствами защиты - блокирующими, сигнализирующими, оградительными, исключающими возможность воздействия на персонал опасных и вредных факторов. Так же роботы должны быть оснащены средствами, обеспечивающими блокировку и остановку всех действий, при попадании в зону работы робота человека. Роботы, предназначенные для транспортирования грузов на большой высоте, необходимо оборудовать устройствами, исключающими падение грузов. Робототехнологические комплексы и конвейеры должны быть оснащены блокирующими устройствами, обеспечивающими их выключение в случае нарушения технологического процесса. Опасные зоны у конвейеров и РТК необходимо обозначать визуально, вывешивать значки и таблички, поясняющие значения применяемых средств и порядок аварийной остановки.

Число типов и моделей машин, установленных в цехе, должно быть минимальным. Это упрощает обслуживание автоматизированных систем, вследствие унификации систем управления и стандартизации средств автоматизации, повышает надежность работы оборудования. Ход подвижной плиты машины при раскрытой пресс-форме должен обеспечить рабочее пространство для беспрепятственного выноса отливки манипулятором или ПР. При аварийном сигнале «Стоп» машина должна останавливаться в любом положении механизмов. Это требование снижает вероятность поломок средств автоматизации, и травмирования рабочих. Чтобы сократить расстояние до заливочного отверстия машины и уменьшить габариты ковшового устройства, габаритные размеры раздаточной печи должны быть минимальными. Теплоизоляция раздаточной печи должна обеспечивать нормальные условия работы ковшовых устройств и другого оборудования, установленного рядом. Между машинами для литья под давлением расстояние должно быть не менее 8 метров.

На участке (1, Рисунок 2) опасным и вредным фактором является электромагнитное излучение. Основные меры защиты от воздействия электромагнитных излучений - это уменьшение расстояния между работающим и источником; рациональное размещение СВЧ и УВЧ установок (действующие установки мощностью более 10 Вт следует размещать в помещениях с капитальными стенами и перекрытиями, покрытыми радиопоглощающими); дистанционный контроль и управление оператором в экранированном помещении, экранирование участка индукционных печей и рабочих мест (применение отражающих заземленных экранов в виде листа или сетки из металла, обладающего высокой электропроводностью -- алюминия, меди, латуни, стали); организационные меры (проведение дозиметрического контроля интенсивности электромагнитных излучений -- не реже одного раза в 6 месяцев; медосмотр -- не реже одного раза в год; дополнительный отпуск, сокращенный рабочий день, допуск лиц не моложе 18 лет и не имеющих заболеваний центральной нервной системы, сердца, глаз);применение средств индивидуальной защиты (спецодежда, защитные очки и др.). Пребывание персонала в зоне воздействия электромагнитных полей ограничивается минимально необходимым для проведения операций временем. Расстояние между установками должно быть не менее 2 м, помещения экранируют, в общих помещениях установки размещают в экранированных боксах. Помещения высокочастотных установок запрещается загромождать металлическими предметами. Наиболее простым и эффективным методом защиты от электромагнитных полей является “защита расстоянием”. Так же экранирование применяют для защиты от теплового излучения. Рациональная тепловая изоляция оборудования. При температуре теплоизлучающей поверхности 500-6000 C применяют асбест, юбелитовый порошок, минеральную вату; при температуре 800-9000 C - асбозурит, унатомитовый кирпич.

Поддержание микроклимата рабочей зоны включает в себя работы, направленные на нормальную температуру воздуха, влажность, а так же содержание токсических веществ. Контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны проводится в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005 - 88. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. Отбор проб воздуха должен проводиться в зоне дыхания при характерных производственных условиях. Общие меры для защиты от вредных и токсических веществ и пыли на производстве включают: изъятие вредных веществ из технологических процессов, замена вредных веществ менее вредными и т. п.; автоматизация и дистанционное управление технологическими процессами и оборудованием, исключающие непосредственный контакт работающих с вредными веществами; герметизация производственного оборудования, работа технологического оборудования в вентилируемых укрытиях, локализация вредных выделений за счет местной вентиляции, аспирационных установок; нормальное функционирование систем отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха, очистки выбросов в атмосферу; предварительные и периодические медицинские осмотры работающих, во вредных условиях, профилактическое питание, соблюдение правил личной гигиены; контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны с помощью специальных устройств; использование средств индивидуальной защиты.

В кабинах, на пультах и постах управления технологическими процессами, в залах вычислительной техники и других производственных помещениях при выполнении работ операторского типа, связанных с нервно-эмоциональным напряжением, должны соблюдаться оптимальные величины температуры воздуха 22 -240 C, его относительная влажность 40 - 60 %, скорость движения не более 0,1 м/с.

Литьевые машины, плавильные печи, участки удаления и отбивки облоя с отливок являются местами с повышенной вибрацией, раздающейся по всему цеху. Вибрация и удары оказывают негативное и разрушающее воздействия во многих областях. Примерами отрицательного влияния вибрации могут служить : ухудшение работы измерительного оборудования и прецизионных станков, спад производительности труда рабочих и разрушение производственных зданий. Методы борьбы с локальной вибрацией включают в себя применение виброопор для машинных комплексов. Виброопоры представляют собой виброгасящие покрытия, за счёт сил упругости они уменьшают воздействие вибрации и снижают силу передачи вибрации на пол или другие тела. Применяется динамическое гашение -- введение в колебательную систему дополнительной массы или увеличение жесткости системы; В качестве вибропоглощающих покрытий обычно используют мастики № 579, 580, типа БД-17 и простейшие конструкции (слои рубероида, проклеенные битумом или синтетическим клеем).

Если методы коллективной защиты не дают результата или их нерационально применять, то используют средства индивидуальной защиты. В качестве средств защиты от вибрации при работе с механизированным инструментом применяют антивибрационные рукавицы и специальную обувь. Антивибрационные полусапоги имеют многослойную резиновую подошву. Длительность работы с вибрирующим инструментом не должна превышать 2/3 рабочей смены. Операции распределяют между работниками так, чтобы продолжительность непрерывного действия вибрации, включая микропаузы, не превышала 15-20 мин. Рекомендуется делать перерывы на 20 мин через 1-2 ч после начала смены и на 30 мин через 2 ч после обеда. Фактически на участке обрубки отливок вибрация достигает от 88 до 110 Гц, что превышает норму на 5 Гц.

Для защиты от шума на предприятии обязательно должна использоваться шумоизоляция производственных участков, глушители, экраны, средства индивидуальной защиты. Борьба с шумом в источнике его возникновения -- наиболее действенный способ борьбы с шумом. Создаются малошумные механические передачи, разрабатываются способы снижения шума в подшипниковых узлах, вентиляторах. Снижение шума звукоизоляцией. Суть этого метода заключается в том, что шумоизлучающий объект или несколько наиболее шумных объектов располагаются отдельно, изолировано от основного, менее шумного помещения звукоизолированной стеной или перегородкой. Глушители разделяются на абсорбционные, реактивные и комбинированные. Абсорбционные глушители, содержащие звукопоглощающий материал, поглощают поступившую в них звуковую энергию, а реактивные отражают ее обратно к источнику. В комбинированных глушителях происходит как поглощение, так и отражение звука.

На предприятии для снижения шума вентиляционных установок применяют кожухи. Кожухи должны полностью закрывать оборудование (как это позволяет технологический процесс и условия эксплуатации оборудования), должны быть съемными или разборными. На внутренних поверхностях кожухов следует предусматривать облицовку из звукопоглощающего материала. Минимальное снижение звукового давления данных звукопоглощающих конструкций - до 11 дБ.

Кроме того, для уменьшения влияния шума используют защиту временем, предусматривая периодический отдых от шума в рамках одной профессии, возможность заниматься работой, не связанной с сильным шумом. Для освещения производственных помещений и складских зданий следует использовать, как правило, наиболее экономичные разрядные лампы. Использование ламп накаливания для общего освещения допускается только в случае невозможности или технико-экономической нецелесообразности использования разрядных ламп.

Для местного освещения кроме разрядных источников света следует использовать лампы накаливания, в том числе галогенные. Применение ксеноновых ламп внутри помещений не допускается. Чистка стекол световых проемов должна производиться не реже 4 раз в год для помещений со значительными выделениями пыли; для светильников - 4 -12 раз в год, в зависимости от характера запыленности производственного помещения.

Перегоревшие лампы необходимо своевременно заменять. В установках с люминесцентными лампами и лампами ДРЛ необходимо следить за исправностью схем включения, а также пускорегулирующих аппаратов. Для предотвращения возникновения пожаров в литейных цехах должны выполняться определенные правила. Хранение в больших объемах угольной пыли может привести к ее нагреванию, а затем воспламенению. Проходы и проезды в цехе должны быть свободны для эвакуации людей и прибытия пожарной команды в случае пожара. На каждом промышленном участке цеха должны быть оборудованы пожарные щиты с инструментом и инвентарём для тушения пожара (багор, лопата, ведро, огнетушитель). Около таких щитов и в местах возможного возникновения пожара устанавливаются ящики с песком. В цехах всегда имеются брандспойты и шланги, хранящиеся в специальных шкафах. Помещения производственных подразделений цехов снабжаются автоматическими термодатчиками и специальными кнопками для оповещения заводской и городской пожарной службы о возникновении пожара. При тушении пожара вода в виде компактной струи используется для тушения горящего дерева, углей и т. д. Распыленная вода используется для тушения горючих жидкостей с температурой вспышки выше 45°С. Углекислый газ из огнетушителей типа ОУ применяют для тушения горящих твердых тел, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, электродвигателей, находящихся под напряжением. Для тушения горящего магния, натрия, калия, ацетона и селитры нельзя применять пенные огнетушители типа ОП.

На основе анализа опасных производственных факторов можно выделить наиболее значимые в формировании опасности жизнедеятельности - выделение токсичных веществ в воздух промышленной зоны, высокие уровни вибрации, повышенное тепловое излучение. И разработать организационные и технические мероприятия по защите от них.

Глава IV.

РАСЧЁТ КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАЗРАБОТОК ПО ЗАЩИТЕ РАБОТАЮЩИХ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВРЕДНЫХ ФАКТОРОВ

По итогам предыдущей главы можно сделать вывод, что самыми опасными производственными факторами на участке литья под давлением являются: повышенный уровень вибрации, шум, и микроклимат, который включает в себя повышенную температуру воздуха в рабочей зоне и содержание в нем вредных веществ.

Местная вытяжная вентиляция.

Местную вытяжную вентиляцию применяют, когда места выделений вредностей в помещении локализованы и можно не допустить их распространение по всему помещению. Местная вытяжная вентиляция в производственных помещениях обеспечивает улавливание и отвод вредных выделений: газов, дыма, пыли и частично выделяющегося от оборудования тепла. Для удаления вредностей применяют местные отсосы (укрытия в виде шкафов, зонты, бортовые отсосы, завесы, укрытия в виде кожухов у станков и др.). Основные требования, которым они должны удовлетворять: Место образования вредных выделений по возможности должно быть полностью укрыто. Конструкция местного отсоса должна быть такой, чтобы отсос не мешал нормальной работе и не снижал производительность труда. Вредные выделения необходимо удалять от места их образования в направлении их естественного движения (горячие газы и пары надо удалять вверх, холодные тяжелые газы и пыль - вниз). Конструкции местных отсосов условно делят на три группы: Полуоткрытые отсосы (вытяжные шкафы, зонты). Объемы воздуха определяются расчетом открытого типа (бортовые отсосы). Отвод вредных выделений достигается лишь при больших объемах отсасываемого воздуха. Основными элементами такой системы являются местные отсосы - укрытия (МО), всасывающая сеть воздуховодов (ВС), вентилятор (В) центробежного или осевого типа, ВШ - вытяжная шахта. При устройстве местной вытяжной вентиляции для улавливания пылевыделений удаляемый из цеха воздух, перед выбросом его в атмосферу, должен быть предварительно очищен от пыли. Наиболее сложными вытяжными системами являются такие, в которых предусматривают очень высокую степень очистки воздуха от пыли с установкой последовательно двух или даже трех пылеуловителей (фильтров). Местные вытяжные системы, как правило, весьма эффективны, так как позволяют удалять вредные вещества непосредственно от места их образования или выделения, не давая им распространиться в помещении. Благодаря значительной концентрации вредных веществ (паров, газов, пыли), обычно удается достичь хорошего санитарно-гигиенического эффекта при небольшом объеме удаляемого воздуха. Параметры микроклимата при отоплении и вентиляции помещений (кроме помещений, для которых метеорологические условия установлены другими нормативными документами) следует принимать по ГОСТ 30494, ГОСТ 12.1.005, СанПин 2.1.2.1002 и СанПиН 2.2.4.548 для обеспечения метеорологических условий и поддержания чистоты воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне помещений (на постоянных и непостоянных рабочих местах. Концентрацию вредных веществ в воздухе рабочей зоны на рабочих местах в производственных помещениях при расчете систем вентиляции и кондиционирования следует принимать равной предельно допустимой концентрации (ПДК) в воздухе рабочей зоны, установленной ГОСТ 12.1.005 , а также нормативными документами Госсанэпиднадзора России.