Расчет производился на основании следующих данных:

материал заготовки - сталь 40Х;

материал ДЭ - сталь ШХ15;

диаметр заготовки после лезвийной обработки - 300 мм;

наружный диаметр управляющего ДЭ 35 мм;

₂ = 60°;

режимы обработки:

подача СО S = 0,3 мм/об;

скорость резания v = 80 м/мин;

колебания припусков и физико-механических свойств обрабатываемого материала назначали в пределах t=1,1-2,5 мм, _В = 610-730 МПа;

уровни варьирования параметров оптимизации принимали равными: Р_Д2 =200-700 Н, r₁ = 1-14 мм, j_ки = 800-18 000 Н/мм.

При построении поверхностей 1 и 2 названным параметрам соответствовали значения: Р_Д2=400 Н; r₁ = 3 мм; j_ки = 800 Н/мм; Р_Д2ОП =340 Н; r_1ОП = 4,987 мм; j_киОП = 14 143 Н/мм.

Из приведенных зависимостей видно, что, оптимизируя параметры СО, можно значительно снизить погрешность позиционирования управляющего ДЭ.

Отклонение кривизны от постоянного значения при оптимальных Р_Д2ОП, r_1ОП, j_киОП составило 6,2 %.

10. Оптимизация процесса резания токарной операции

Для обеспечения наименьших затрат на изготовление деталей с заданными эксплуатационными свойствами в условиях современного машиностроительного производства необходимо оптимизировать процессы механической обработки, где более 70% занимает лезвийная обработка резанием.

Эту проблему можно решить путем создания полностью управляемых процессов резания при технологическом, информационном, модельном, математическом и системном обеспечении. Анализ технологических особенностей изготовления крупногабаритных деталей в машиностроении показал, что необходимо использование большого разнообразия новых материалов, обладающих повышенными прочностными характеристиками и необходимость сокращения сроков их освоения; обработка ведется с многоинструментальной наладкой, многопереходная, вибрационное и прерывистое резание, т.е. в условиях нестационарности (переменности) параметров процесса резания. Отсюда актуальность необходимости обеспечения качества обработанной поверхности этих деталей и повышения эффективности использования современного дорогостоящего оборудования, оснащенных системами ЧПУ и АдСУ, обеспечивающее широкий диапазон изменения элементов режима резания, вплоть до высокоскоростного.

Для выпуска конкурентоспособной продукции как на внутреннем рынке, так и за его пределами необходимо проведение комплекса мероприятий по оптимизации лезвийной обработки резанием, где наиболее слабым звеном технологической цепочки является режущий инструмент, сдерживающий как производительность производства, так и качество деталей.

Существуют различные методы интенсификации процесса лезвийной обработки, в частности, использование СОТС, упрочняющих технологий для режущего инструмента и т.д.

Расчет оптимальных параметров резания

Рассмотрим операцию 060: чистовую токарную обработку на токарно-винторезном станке 1А661 - производится обточка на проход шейки вала.

Исходные данные:

Диаметр заготовки для данной операции: D=201,5мм

Диаметр детали: d=200f7мм

Длина шейки вала: l=370^-0,34 мм.

Параметр шероховатости Ra не должен превышать 0,63 мкм.

Материал заготовки - сталь 40Х, _В=780МПа.

Способ закрепления заготовки - в четырехкулачковом патроне поджат задним центром.

Система станок-приспособление-инструмент-заготовка жесткая.

Стойкость инструмента более 120 мин., температура в зоне резания не должна превышать 700⁰С.

Целевая функция - себестоимость

(10.1)

где С_Т - станко-час, руб;

l - длина обработки, мм;

S_мин - минутная подача, м/мин;

S_z - подача на зуб, мм/мин, х₁;

V - скорость резания, м/мин, х₂.

Прологарифмируем полученное выражение, логарифм себестоимости запишем как переменную Z

min, const в уравнении целевой функции не учитывается, поэтому Z=x₁+x₂max

1) Ограничение по кинематике станка:

n_min =1,6 об/мин; n_max =200 об/мин; S_min =0,064 мм/об; S_max =3,26 мм/об;

N_д=28кВт;

КПД=0,85.

Отсюда ограничения по кинематике станка представлены следующими неравенствами:

2) Ограничение по стойкости инструмента (не менее 120мин):

по [18, с.177]:

(10.2)

Сталь 40Х НВ288

C_v, X_v, y_v, z_v [18 , с.179, табл.12.6]

C_v= 257; X_v=0,18; y_v=0,2; z_v =1,75

при НВ >130 m= 0,25 с применением СОЖ, тогда

120 < 4lg257 - 4lgV - 40,18lg1 - 40,2lgS - 4lg(288/200)

Прологарифмируем выражение и проведем замену переменных,

где lgV=x₂, lgS=x₁

2,0792 < 9,6397 - 4x₂ + 0 - 0,8 x₁ - 0,6335

0,8x₁+4x₂ < 6,9270 (5)

3) Ограничение по шероховатости (Ra не более 0,63 мкм) по [19]:

(10.3)

Выберем геометрию резца

=0, =15 , = 0, ₁=15

r=1мм

мм - величина глубины резания, припуск на обработку снимается за один проход

lg0,16+0,59lgS+0,66lg(7/12)-0,29lg1-0,19lgV<lg0,63

-0,7959+0,59lgS+0,1751-0-0,19lgV<-0,2007

0,59x₁-0,19x₂<0,4201 (6)

4) Ограничение по температуре в зоне резания:

(10.4)

t=

lg_В=lg352+0,22lgV+0,08lgS+0.05lg0,5

lg352+0,22lgV+0,08lgS+0,05lg0,5 lg700

2,5465+0,22x₂+0,08x₁-0,0151 2,8451

0,08x₁+0,22x₂ 0,3137 (7)

Также температура в зоне резания не должна быть менее 350С, поскольку возможна совместная обработка резанием и накатыванием. Накатывание накладывает ограничения по температуре, т.е температура в зоне должна лежать в пределах от 350С до 700С.

lg_Н=lg352+0,22lgV+0,08lgS+0,05lg0,5

lg352+0,22lgV+0,08lgS+0,05lg0,5 lg350

2,5465+0,22x₂+0,08x₁- 0,0151 2,5441

0,08x₁+0,22x₂ 0,0127 (8)

Сведем все восемь полученных неравенств в одну систему, получим следующую систему неравенств:

х₁0,8062

х₁2,5132

х₂0,0045

х₂2,1014

0,8x₁ +4x₂ < 6,9270 (Т)

0,59x₁-0,19x₂ < 0,4201 (Ra)

0,08x₁+0,22x₂ 0,3137 (_В)

0,08x₁+0,22x₂ 0,0127 (_Н)



Рис. 10.1. Графическое решение задачи

Целевая функция: Z= -x₂-x₁

Z(т.А) = -(0,293+0,806) = - 1,099 min

Z(т.В) = -(1,046+1,048) = - 2,094

В т. А значение целевой функции минимально, следовательно, координаты этой точки и будут соответствовать решению задачи, т.е. при координатах точки А значения режимов будут оптимальны.

x₁=1,048, S=10^х10,01=0,064 мм/об

x₂=1,046, V=10^x260=117,802 м/мин

Домножение на коэффициенты произведено для перевода в требуемые единицы измерения

Для проверки в достоверности найденных параметров проведем расчет оптимальных режимов резания другими методами.

Решение задачи симплекс-методом

Для решение задачи выбранным методом выбираем три ближайших линии-ограничения к точке А, т.е. проверим достоверность найденного решения и записываем ограничения.

Т.к. выбранные три неравенства имеют различные знаки, то приведем их к одному знаку “меньше”.

х₁0,8062

0,59x₁-0,19x₂1, 4201 (Ra)

0,08x₁+0,22x₂<0,3137 ()

- х₁ +0х₂ 0,8062

0,59x₁-0,19x₂1, 4201 (Ra)

0,08x₁+0,22x₂<0,3137 ()

Целевая функция сохраняет свои знаки:

Z= -X₁-X₂

Выберем базисы при которых наиболее вероятно получить оптимальное решение: F₁₂₃, F₁₂₄,F₁₂₅.

Для облегчения расчетов воспользуемся программой MathCAD7.0, окно программы представлено на рис. 11.1 С помощью программы MathCAD7.0 проведем расчет обратных матриц базиса и значения неизвестных х₁ и х₂, которые будут содержаться в матрице Х.

Очевидно, что базис, который предположительно даст верный результат будет являться базис F₁₂₅. Для проверки разложим столбцы А3 и А4 по выбранному базису:

После проведения простейших действий найдем значения коэффициентов К₁₃, К₂₃, К₅₃, К₁₄ , К₂₄, К₅₄:

Составим симплекс-разность:



Т.к. значения симплекс-разностей отрицательны, следовательно, решением является пара чисел (0,806;0,292).

Полученный результат совпадает с ранее найденным графическим методом решением, поэтому вычисленные параметры резания верны и соответствуют значениям: подача S=0,064 мм/об, скорость резания V=117,802 м/мин.

В разделе представлены результаты исследования процесса резания. Произведен расчет оптимальных процессов резания различными методами: графическим и методом симплекс-разности, позволяющая прогнозировать условия обработки и минимизировать интенсивность износа режущего инструмента при обеспечении постоянства заданных показателей качества обработанной поверхности.

11. Безопасность и экологичность проекта

Технологическая среда является основным и мощным источником загрязнения окружающей среды. Наиболее сильное влияние она оказывает на атмосферу. Большой вклад в уровень загрязнения атмосферы вносит технологическая среда для обработки материалов.

Например, при механической обработке металлов и других материалов на металлорежущих станках (токарных, фрезерных, сверлильных, шлифовальных, заточных и др.) возникает большое количество механических и химических загрязнителей. Для цехов механической обработки характерна повышенная запыленность и загазованность рабочей зоны (пространство высотой до 2 м, на котором находятся места постоянного или временного пребывания работающих). К механическим загрязнениям атмосферы, находящимся в рабочей зоне, можно отнести: взвеси-примеси, пыль, масляный туман и др. К химическим загрязнениям принадлежат различные газообразные вещества, способные взаимодействовать в химических реакциях.

Основной поток газообразных веществ в рабочей зоне образуется в результате испарения и разложения органических составляющих СОЖ при высоких температурах. Работа на металлорежущем станке сопровождается выделением большого количества тепла за счет высоких температур в зоне резания (300 - 700 градусов). Под воздействием этих температур происходит процесс разложения органической составляющей СОЖ. Чаще всего органическая составляющая СОЖ представляет собой минеральное индустриальное масло. В результате реакции разложения при высокой температуре из различных типов масел получается большое количество газообразных компонентов, таких как: хлор, хлористый водород, сероводород, высшие спирты, акролеины, меркаптан, формальдегид, углеводороды и др. Все эти вещества выделяются в воздух рабочей зоны и составляют основное химическое загрязнение металлообрабатывающих цехов. Состав и количество газов зависит от типа, применяемой СОЖ и от режимов резания.

Полностью безопасных и безвредных производств не существует. Задача охраны труда - свести к минимальной вероятности поражения и заболевания работающего с одновременным обеспечения комфорта при максимальной производительности труда. Реальные производственные условия характеризуются, как правило, наличием некоторых опасных и вредных производственных факторов.

Охрана труда - это система законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.

Современная отрасль машиностроения стремиться повысить технический уровень производства, сокращая применение ручного тяжелого труда, - во всех отраслях народного хозяйства, повышается уровень оснащенности предприятий средствами производственной санитарии, с более высокой степенью технической и пожарной безопасности, создаются безопасные машины и технология.

11.1 Анализ основных опасных и вредных производственных факторов, присутствующие на производственном участке

Опасным производственным фактором называется такой производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к травме или к другому внезапному, резкому ухудшению здоровья.

Вредным производственным фактором называется такой производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к заболеванию или снижению трудоспособности.

Примерами опасных факторов могут служить открытые токоведущие части оборудования, движущиеся части машин и механизмов, раскаленные тела, возможность падения с высоты самого работающего либо деталей и предметов, наличие емкостей со сжатыми или вредными веществами и т.п. Примером вредных факторов являются вредные примеси и воздухе, неблагоприятные метеорологические условия, лучистая теплота, недостаточное освещение, вибрации, шум, ультра- и инфразвуки, ионизирующие и лазерные излучения, электромагнитные поля, повышенные напряженность и тяжесть труда, наличие вредных микроорганизмов или насекомых и т.д.

Между опасными и вредными производственным факторами (в дальнейшем ОВПФ) часто нельзя провести четкой границы. Один и тот же фактор может привести к несчастному случаю.

В процессе разработки технологии изготовления коленчатого вала была выявлена операция, которая по экологичности и безопасности вредна для рабочего.

Таблица 11.1

Анализ ОВПФ технологической операции

Операция	ОВПФ	Влияние на организм человека	Влияние на окружающую среду
Токарная	Опасность обрыва троса при установке заготовки, повышенный уровень шума, наличие производ-ственной пыли (примеси в воздухе).	Наличие в воздухе вредных примесей приводит к раздражению дыхательных путей и слизистой оболочки глаз, воздейст-вие СОЖ на кожный покров на руках.	Повышенный уровень содержания в воздухе вредных паров, вслед-ствие нагрева СОЖ.

В проектируемом варианте усовершенствуется токарная операция. В результате этого меняется режущий инструмент, станочное приспособление, вид СОЖ. Это позволит улучшить условия труда рабочего персонала.

При обработке коленчатого вала присутствуют следующие ОВПФ:

1) Опасность поражения электрическим током

Может возникнуть при повреждении электрооборудования, электропроводки и в результате несоблюдения правил электробезопасности, т.е. источником такой опасности является, все технологическое оборудование.

2) Повышенный уровень шума и вибраций

Шум - источниками являются машины и механизмы, а также технологические установки и аппараты, в которых движение газов и/или жидкостей происходит с большими скоростями и имеет пульсирующий характер (компрессоры, насосы). Источниками шума и вибрации в цехе производства вала является все производственное оборудование, кроме контрольных машин. Шум и вибрации при работе оборудования отрицательно сказываются на здоровье рабочих и могут привести к профзаболеваниям.

3) Опасность травмирования

Движущиеся, вращающиеся части оборудования и грузоподъёмных механизмов, которые являются источниками опасности при погрузочно-разгрузочных работах, транспортировке материалов, обслуживании и ремонте оборудования, т.е. источником такой опасности является, все вышеперечисленное технологическое оборудование.

Например:

- вращающиеся инструмент и деталь, так как может произойти захват одежды, волос, конечностей оператора при нарушении правил техники безопасности, а также травмирование рабочих при вылете незакрепленной детали или инструмента.

- особенность метода обработки: схема резания, осуществляемая вращением заготовки по направлению часовой стрелки, т.е. на рабочего, что может привести при значительных усилиях резания к вырыванию режущего инструмента из суппорта станка или скалыванию его частиц.

4) Отклонения от нормативного микроклимата

ОВФ, связанными с загрязнением воздушной среды на участке, где идет изготовление коленчатого вала, - являются металлическая пыль, выделения вредных паров и газов, тепловыделения от технологического оборудования. Источниками такой опасности является практически все вышеперечисленное оборудование, исключение - контрольное оборудование.

Например:

- смазочно-охлаждающая жидкость, так как при ее нагревании в процессе обработки выделяющиеся пары раздражают слизистые оболочки глаз, носоглотки;

- выделяющаяся при обработке металлическая пыль, которая, оседая в легких человека, вызывает раздражение дыхательных путей.

5) Опасность получения ожогов

Горячий воздух для обдувки (90С) и горячий раствор для промывки (50С), так как существует возможность получения ожогов.

6) Освещённость

Сохранность зрения человека, состояние его центральной нервной системы и безопасность на производстве в значительной мере зависят от условий освещения.

Рациональное освещение помещений и рабочих мест - один из важнейших элементов благоприятных условий труда. При правильном освещении повышается производительность труда, улучшаются условия безопасности, снижается утомляемость.

На участке изготовления коленчатого вала недостаточное освещение, и как следствие повышенная утомляемость и существует вероятность производственного травматизма.

7) Пожароопасность

Пожары, которые могут возникнуть в местах скопления ветоши, легковоспламеняющихся материалов (охлаждающая жидкость, неисправные электропроводка и электрооборудование, промышленные материалы).

В законодательстве об охране труда большое внимание обращается и соблюдение требований по охране труда при проектировании и разработке новых предприятий, машин, оборудования и технологических процессов.

Проектируемые нами технологические операции и планировка производственных участков или цехов могут быть приняты и введены в эксплуатацию, если на них подробно проработаны мероприятия по охране труда и по обеспечению здоровья и безопасности условия труда.

Современное производство характеризуется относительно быстрым насыщением производства новыми машинами. В сложившейся ситуации, одновременно с получением определенного технико-экономического эффекта нередко появляются и новые производственные опасные и вредные факторы. Следовательно, в условиях роста производства неизбежно возникают новые проблемы по охране труда, здоровья персонала. К указанным проблемам относятся инженерно-технические, медико-биологические и социально-экономические проблемы охраны труда.

В рамках дипломного проектирования рассмотрим инженерно-технические проблемы охраны труда и проведем детальный анализ опасных и вредных факторов в производстве.

К инженерно-техническим проблемам по охране труда можно отнести:

- оценку условий труда при использовании и предприятиях новых машин и устройств;

- отражение вопросов безопасности в проектной документации на конкретную технологию производства;

- разработку высокоэффективных мер по снижению шума и вибраций на выпускаемых машинах.

11.2 Описание рабочего места, оборудования, выполняемых операций

Обработка детали происходит на токарных, горизонтально-расточных станках. Все оборудование подсоединено к электрической сети напряжением 380 В. К станкам осуществляется подвод эмульсии для охлаждения и смазки.

Транспортировка заготовок, инструмента, оснастки и готовых деталей осуществляется электропогрузчиком или кран-балкой г/п 1,9 т. Загрузка заготовок на станках происходит с помощью кран-балки. Передача заготовок между станками осуществляется также кран-балкой.

Расположение станков на участке осуществляется согласно технологическому процессу. Расположение станков, расстояние между станками соответствуют санитарным нормам. Минимальная ширина проходов между линиями 1,5 м. Для подъезда электропогрузчика имеется проезд шириной 3,5 м и предусмотрены места для складирования заготовок. Поверхности металлорежущих станков окрашиваются в светло-зеленый цвет, движущиеся части станков - в светло-желтый. Включение отмечается сигнальной лампой зеленого цвета, кнопка “стоп” для экстренной остановки станка выкрашена в ярко красный цвет и имеет большой размер.

11.3 Организационные и технические мероприятия по созданию безопасных условий труда с проведением инженерных расчётов

Прежде всего, надо отметить, что администрация предприятия обязана обеспечить надлежащее техническое оборудование всех рабочих мест и создавать на них условия работы, соответствующие правилам по охране труда (правила по технике безопасности, санитарным нормам и правилам и т.п.).

В целях охраны труда и соблюдения техники безопасности проводятся инструктаж и обучение правилам безопасных приёмов и методов работы. Они должны быть обязательно организованы во всех цехах независимо от характера и степени опасности производства, а также квалификации и стажа работы лиц, выполняющих работу (ГОСТ 12.0.004-79).

Существует несколько видов инструктажа: вводный, первичный на рабочем месте, повторный, внеплановый, текущий.

Вводный инструктаж обязаны пройти все вновь поступающие на предприятие, а также командированные и учащиеся, прибывшие на практику. Его проводит инженер по охране труда.

Первичный инструктаж на рабочем месте проводят со всеми вновь принятыми на предприятие, переводимыми из одного подразделения в другое, командированными и др.

Повторный инструктаж проводится не реже чем через шесть месяцев. Цель этого инструктажа - восстановить в памяти рабочего правила по охране труда, а также разобрать конкретные нарушения из практики цеха или предприятия.

Внеплановый инструктаж проводят при изменении технологического процесса, изменении правил по охране труда, внедрения новой техники, нарушении работниками правил безопасности труда, которые могут привести или привели к травме, аварии, взрыву или пожару; при перерывах в работе - для работ, к которым предъявляются дополнительные требования безопасности труда не более чем на 30 календарных дней, для остальных - 60 дней.

Текущий инструктаж проводят с работниками перед производством работ, на которые оформляется допуск - наряд.

К числу мер по технике безопасности и производственной санитарии относятся нормы, устанавливающие меры индивидуальной защиты работающих от профессиональных заболеваний и производственных травм. Эти нормы рассматривают следующее. На работах с вредными условиями труда, а также на работах, производимых в особых температурных условиях или связанных с загрязнением, рабочим и служащим выдаются бесплатно по установленным нормам специальная одежда, специальная обувь и другие средства индивидуальной защиты. Рабочие и служащие обязаны пользоваться в рабочее время выдаваемыми им средствами индивидуальной защиты.

На работах, связанных с загрязнением, рабочим и служащим бесплатно по установленным нормам выдается мыло. На работах с вредными условиями труда рабочим и служащим бесплатно по установленным нормам молоко и другие равноценные пищевые продукты.

Мероприятия по оздоровлению воздушной среды

Требуемое состояние воздуха рабочей зоны может быть обеспечено выполнением определенных мероприятий, к основным относятся:

1. Механизация и автоматизация производственных процессов.

2. Применение технологического оборудования, исключающих образование вредных веществ или попадание их в рабочую зону (термообработка заготовки осуществляется по заказу на предприятии ВЦМ).

3. Применение средств индивидуальной защиты

Мероприятия по избавлению от вибраций

Чаще всего виброгашение осуществляют путем установки агрегатов на фундаменты (а не на общую плиту). Массу фундамента подбирают таким образом, чтобы амплитуда колебаний подошвы фундамента в любом случае не превышала 0,1 - 0,2 мм, а для особо ответственных сооружений 0,005 мм. Для небольших объектов между основанием и агрегатом устанавливают плиту. Расчет фундаментов машин с динамическими нагрузками ведут по СниП 19 - 95.

Также использование материалов способных поглощать колебания, увеличение жесткости оборудования для уменьшения резонансных колебаний. Важную роль играют правильный режим работы и эксплуатации, хороший уход и своевременный ремонт оборудования.

Защита от шума

Борьба с шумом посредством уменьшения его в источнике является наиболее рациональной. Уменьшение механического шума может быть достигнуто путем совершенствования технологических процессов и оборудования.

Расчет допустимого уровня шума

Расчетная формула для определения уровня шума, если источник шума находится в помещении, будет иметь вид:

, (11.1)

где В - так называемая постоянная помещения, м²

, (11.2)

где А - эквивалентная площадь помещения

, (11.3)

где L_СР - средний коэффициент звукопоглощения внутренних поверхностей помещения площадью S_ПОВ . L_СР = 0,12, тогда

111,1

L_Р - уровень звуковой мощности шума, определяется согласно формулы:

, (11.4)

где - исходная мощность, равная мощности переносимой звуковой волной интенсивности I₀ через единичную площадку S₀=1м²,

Вт

где I₀ - интенсивность звука, что соответствует порогу слышимости

Р - мощность источника, в данном случае станка. Мощность электродвигателя токарного станка Р = 28 кВт = 2810³ Вт.

Подставляя числовые значения, получим:

Ф - фактор направленности, характеризующий неравномерность излучения звука источником по направлениям. В нашем случае Ф = 1, S_ПОВ - площадь участка. В нашем случае S_ПОВ = 925,8 м².

Защита от травмирования

Опасность травмирования на рабочем месте определяют по ГОСТ 12.0.004-79.

Опасность травмирования в текущее время в основном обусловлена большим износом оборудования. Поэтому для уменьшения опасности травмирования надо при работе соблюдать меры техники безопасности. При работе на технологическом оборудовании установить ограждающие экраны на силовом оборудовании. Поверхности металлорежущих станков окрашиваются в светло-зеленый цвет, движущиеся части станков - в светло-желтый. Пульты управления станками находятся, как правило, с правой стороны. Включение отмечается сигнальной лампой зеленого цвета, кнопка “стоп” для экстренной остановки станка выкрашена в ярко красный цвет и имеет большой размер.

Освещение производственного участка

Правильно спроектированная и выполненная система освещения необходима для обеспечения сохранности зрения человека, безопасности выполнения работы, высокой производительности труда и качества выпускаемой продукции.

При освещении производственных площадей используют естественное, искусственное и совмещенное освещение (в светлое время суток недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным).

Для обеспечения нормальной производственной деятельности на участке применяется искусственное общее равномерное освещение.

Осветительная система должна отвечать следующим требованиям:

- освещенность на рабочем месте должна соответствовать характеру зрительной работы;

- необходимо обеспечить достаточно равномерное распределение яркости на рабочей поверхности;

- величина освещенности должна быть постоянной во времени;

- направленность светового потока должна быть оптимальной;

- все элементы осветительных приборов должны быть электробезопасными.

- осветительные приборы должны быть удобными и простыми в эксплуатации.

Тщательный и регулярный уход за осветительными установками имеет большое значение для создания рациональных условий освещения.

В установках с люминесцентными лампами необходимо следить за исправностью схем включения (не должно быть видимых глазом миганий лампы), а также пускорегулирующих аппаратов, о неисправности которых можно судить по значительному шуму дросселей.

Необходимо своевременно заменять перегоревшие лампы.

Станки должны иметь стационарные устройства местного освещения. Рекомендуется широкое использование встроенного освещения.

Освещение общее в сочетании с местным должно обеспечивать четкую видимость делений на отсчетных и контрольно-измерительных приборах, а также поверхность обрабатываемых деталей.

Электробезопасность

По степени опасности поражения током механические цеха относят к помещениям с повышенной опасностью (температура до 30С, влажность воздуха около 70%). Для защиты от поражения током обязательно предусматривают: защитное заземление оборудования, изоляция и ограждение токоведущих частей, защитное отключение оборудования.

Все металлические части станков, а также отдельно стоящие электрические устройства, которые могут оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции и замыкания на корпус, должны быть заземлены.

Назначение защитного заземления - устранение опасности поражения людей электрическим током при появлении напряжения на конструктивных частях электрооборудования, т.е. при “замыкании на корпус”.

Принцип действия защитного заземления - снижение опасного значения напряжений прикосновения и шага, обусловленных “замыканием на корпус”. Это достигается уменьшением потенциала заземленного оборудования, а также выравниванием потенциала за счет подъема потенциала основания, на котором стоит человек, до потенциала, близкого по величине к потенциалу заземленного оборудования.

Область применения защитного заземления - трехфазные сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и выше 1000 В с любым режимом нейтрали.

Различают заземления искусственные, предназначенные исключительно для целей заземления и естественные - находящиеся в земле металлические предметы другого назначения.

11.4 Антропогенное воздействие объекта на окружающую среду и мероприятия по экологической безопасности

В соответствии с “Основами водного законодательства РФ” все сточные воды предприятия должны подвергаться очистке от вредных веществ перед сбросом в водоем. Для выполнения этих требований применяют механические, химические, биологические, а также комбинированные методы очистки. Состав очистных сооружений выбирают в зависимости от характеристики и количества поступающих на очистку сточных вод, требуемой степени их очистки, метода использования их осадка и от других местных условий в соответствии со СниП 11-32-74.

Выбросы в воду

В составе очистных сооружений должны быть предусматриваться решетки или решетки - дробилки, песколовки и песковые площадки, усреднители, флотационные установки, отстойники, илоуплотнители, биологические фильтры, сооружения для насыщения сточных вод кислородом и другие сооружения.

Решетки должны иметь прозоры 16 мм. Механизированная очистка решеток от отбросов предусматривается при количестве отбросов 0,1 м³/сут. Применяются горизонтальные песколовки производительностью свыше 10000 м³/сут. После признания СОЖ непригодной она отправляется в сточные воды, затем в очистные сооружения, где разлагается на составляющие. Очищенная вода сбрасывается назад в водоем. Оставшиеся масляные компоненты СОЖ используются в мелких неответственных смазочных работах.

Выбросы в воздух

Воздух, удаляемый системами вентиляции и содержащий пыль, вредные или неприятно пахнущие вещества, перед выбросом в атмосферу должен очищаться с тем, чтобы в атмосферном воздухе населенных пунктов не было вредных веществ, превышающих санитарные нормы, а в воздухе, поступающем внутрь производственных помещений, концентрации не превышали величины 0,3q_ПДК для рабочей зоны этих помещений.

Утилизация

Частичной утилизации, будут подвергаться СОЖ, разнообразные масла и нефтепродукты. По возможности из них будут выделены составляющие часть которых отправится в повторное производство в качестве вспомогательной смазки неответственных деталей и т.д., а часть будем сжигать непосредственно на заводской котельной, если это возможно, а при большом количестве скопившихся горючих веществ отправлять их на близлежащие городские. Отходы металла, стружка и бракованные изделия тоже подвергаются своего рода утилизации, а именно отправляются на повторную переплавку. Отходы металла, которые можно применить в быту (ограждения на даче и т.д.) вполне могут сбываться через торговую сеть как некондиционные товары.

11.5 Безопасность в чрезвычайных и аварийных ситуациях

В современном мире наибольшую угрозу обществу в целом представляют террористические акты, которые стали происходить, к глубочайшему сожалению, в любых общественных местах. Не понятные обычному человеку принципы и мотивы движут людьми, совершающих такие преступления.

Чаще всего такие действия совершают люди, если их можно так назвать, с явными психическими отклонениями, поэтому необходимо проводить курсы по подготовке персонала правилам поведения в таких ситуациях.

Профилактика терроризма на предприятии

В рамках мероприятий по повышению уровня безопасности предприя-тия необходимо осуществить следующие обязательные действия:

- ужесточить пропускной режим при входе (въезде) на территорию объекта, в том числе путем установки систем сигнализации, аудио и видеозаписи;

- категорически запретить хранение на территории предприятия любых видов горючих веществ без наличия на то производственной необходимости;

- осуществлять силами службы безопасности регулярные обходы территории объекта;

- проводить регулярные проверки складских помещений, в первую очередь тех, где были большие поступления товаров и материалов;

- максимально тщательно подбирать и проверять персонал. Проблеме подбора кадров сейчас уделяется огромное внимание, поскольку руководители начали осознавать тщетность любых мер безопасности, если «слабым звеном» становится сотрудник компании. Лучшим подтверждением служит начавшаяся активная кампания по выявлению и увольнению скрытых наркоманов в ряде предприятий;

- в обязательном порядке включать в договора на сдачу складских помещений в аренду пункты, дающие право администрации объекта при необходимости проводить проверку сдаваемых помещений;

- организовывать совместно с сотрудниками правоохранительных органов инструктажи и практические занятия по действиям в чрезвычайных ситуациях, связанных с проявлением терроризма;

- в случае обнаружения подозрительных предметов незамедлительно сообщать о случившемся в правоохранительные органы.

Все эти меры вполне способны заставить злоумышленников поискать другой объект для выражения своего «протеста», поскольку сама психология терроризма не предполагает тактики «открытого боя». И если есть хоть малейший шанс, что служба безопасности способна дать серьезный отпор, то любой злоумышленник, как минимум, дважды подумает. Кроме того, указанные действия позволяют минимизировать вероятность возникновения случаев внутреннего терроризма, когда недовольный сотрудник начинает мстить компании, уволившей его. Но для этого как раз и существуют служба безопасности и корпоративная юридическая служба. Достаточно закрыть такому «обиженному» доступ на территорию компании, чтобы исключить любые случаи сознательного вредительства.

Телефонное сообщение с угрозой теракта

Значительную помощь правоохранительным органам при проведении оперативно-розыскных мероприятий окажут следующие действия предупредительного характера:

- инструктаж персонала о порядке приема телефонных сообщений с угрозами террористического характера;

- оснащение телефонов офиса автоматическими определителями номера и звукозаписывающей аппаратурой;

- своевременная передача полученной информации в правоохранительные органы по телефонам территориальных подразделений СИБ и МВД;

- обеспечение беспрепятственного прохода (проезда) к месту обнаружения подозрительного предмета сотрудников и автомашин правоохранительных органов, скорой медицинской помощи, пожарной охраны;

- в случае необходимости эвакуация людей согласно плану.

Поступление угрозы в письменной форме

Угрозы в письменной форме могут быть как отправлены в организацию по почте, так и подброшены в виде различного рода анонимных материалов (записок, надписей, информации, записанной на дискете и др.). С анонимным материалом, содержащим угрозы террористического характера, необходимо обращаться максимально осторожно - не оставляя отпечатков пальцев, убрать его в чистый, плотно закрываемый полиэтиленовый пакет и поместить в отдельную жесткую папку.

Если документ поступил в конверте, то вскрывать его следует только с левой или правой стороны, аккуратно обрезая кромки ножницами.

СОХРАНЯЙТЕ ВСЕ: сам документ с текстом, любые вложения, конверт и упаковку, ничего не выбрасывайте. Не расширяйте круг лиц, ознакомившихся с содержанием документа.

Анонимные материалы направьте в правоохранительные органы с сопроводительным письмом. В нем должны быть указаны конкретные признаки анонимного материала (вид, количество, каким способом и на чем исполнены, с каких слов начинается и какими заканчивается текст, наличие подписи и т.д.), а также обстоятельства, связанные с его распространением, обнаружением или получением. Анонимные материалы не должны подшиваться, подклеиваться. На них не разрешается делать подписи, подчеркивать или обводить отдельные места в тексте, писать резолюции и указания, запрещается их мять и сгибать. При исполнении резолюций и других надписей на сопроводительных документах не должно оставаться давленых следов на анонимных материалах.

Регистрационный штамп проставляется только на сопроводительных письмах организации и заявлениях граждан, передавших анонимные материалы в инстанции.

Действия в случае захвата террористами заложников

Любое помещение может стать местом захвата или удержания заложников. Как правило, при подобных ситуациях в качестве посредника при переговорах террористы обычно используют руководителей учреждений. Если произошел захват людей в заложники, следует:

- незамедлительно сообщить о случившемся в территориальные отделения полиции и СИБ;

- не вступать по своей инициативе в переговоры с террористами;

- при необходимости выполнять требования захватчиков, если это не связано с причинением ущерба здоровью людей, не противоречить преступникам, не рисковать жизнью окружающих и своей собственной;

- не провоцировать действий, влекущих применение захватчиками оружия.

Пожарная защита

Под системами пожарной защиты и взрывозащиты понимаются комплексы организационных мероприятий и технических средств, направленных на предотвращение воздействия на людей опасных факторов пожара и взрыва, а также ограничение материального ущерба.

Пожарная защита и взрывозащита производственных объектов обеспечиваются: правильным выбором степени огнестойкости объекта и пределов огнестойкости отдельных элементов и конструкций; ограничением распространения огня в случае возникновения очага пожара; обвалкой и бункеровкой взрывоопасных участков производства или размещением их в защитных кабинах; применением систем активного подавления взрыва; применением легкосбрасываемых конструкций в зданиях и сооружениях; применением систем противодымной защиты; обеспечением безопасной эвакуации людей; применением средств пожарной сигнализации, освещения и пожаротушения; организацией пожарной охраны объекта, газоспасательной и горно-спасательной служб.

Необходимо определить категорию взрывопожарной и пожарной опасности. В соответствии со строительными нормами и правилами (СниП 11-90-81) производственные здания и склады по взрывной и пожарной опасности подразделяются на шесть категорий: А, Б, В, Г, Д, Е [20].

В нашем случае производство относится к категории В (пожароопасные производства), так как на участке применяются СОЖ с температурой вспышки 158С (>61С) и твердые вещества (тара, ветошь и т.д.), способные гореть, но не взрываться при контакте с воздухом, водой и друг с другом.

Конструкция здания цеха относится к трудносгораемой.

Средства предупреждение пожара и эвакуации

С точки зрения пожарной безопасности генеральные планы промышленных предприятий должны: обеспечивать необходимые безопасные расстояния от границ предприятия до соседнего предприятия, населенного пункта, полосы магистральных железных дорог и водных путей; предусматривать правильное зонирование зданий и сооружений с учетом их назначения и других признаков; удовлетворять требуемым противопожарным разрывам между зданиями и сооружениями.

При планировке предприятий требуется также обеспечить удобный подъезд пожарных автомобилей к зданиям. Применять при строительстве противопожарные преграды, противопожарные перекрытия, зоны, пожарные стены. Местные противопожарные преграды предназначаются для ограничения распространения пламени в начальной стадии развития пожара.

При пожаре большую опасность представляют собой продукты горения (дым), содержащие отравляющие, а иногда и взрывоопасные вещества. Для их удаления создаются дымовые люки, которые обеспечивают направленное удаление дыма, не задымленность смежных помещений, облегчают обнаружение очага пожара.

Для того чтобы предотвратить воздействие на людей опасных факторов пожара, необходимо при проектировании зданий обеспечить людям возможность быстро покинуть здание. Эту возможность дают эвакуационные выходы. Выходы считаются эвакуационными, если ни ведут:

Из помещений первого этажа непосредственно наружу или через вестибюль, коридор, лестничную клетку;

Из помещений любого этажа, кроме первого, в коридор, ведущий на лестничную клетку или непосредственно на лестничную клетку, имеющую выход непосредственно наружу, или через вестибюль, отдаленный от примыкающих коридоров перегородками с дверьми

Из помещения в соседнее помещение на том же этаже, обеспеченное выходами, указанными выше.

Требования к устройству путей эвакуации и эвакуационных выходов из производственных зданий и помещений определены в СниП 11-2-80 и 11-90-81. Количество эвакуационных выходов принимается по расчету, но обычно должно быть не менее двух. Они должны располагаться рассредоточено.

Способы и средства борьбы с пожарами

В соответствии с условиями, необходимыми для возникновения и распространения горения, прекращение горения может быть достигнуто следующими методами: прекращением доступа в зону горения окислителя (кислорода воздуха) или горючего вещества, а также снижением их поступления до величин, при которых горение невозможно; охлаждением зоны горения ниже температуры самовоспламенения или понижением температуры горящего вещества ниже температуры воспламенения; разбавления горючих веществ негорючими; интенсивным торможением скорости химических реакций в пламени (ингибированием горения) механическим срывом (отрывом) пламени сильной струей газа или воды. На этих методах и основаны известные способы и приемы прекращения горения в условиях пожара.

Каждое промышленное предприятие должно быть оснащено определенным количеством пожарной техники. Места размещения каждого вида должны быть обозначены указательными знаками по ГОСТ 12.4.026-76.

Для ликвидации небольших возгораний на предприятии используют первичные средства пожаротушения: пожарные стволы (водяные и воз-душно-пенные), действующие от внутреннего противопожарного водопрово-да (внутренних пожарных кранов), огнетушители, сухой песок, асбестовые одеяла и другой пожарный инвентарь.

На нашем производстве категории В должны применяться стационарные установки пожаротушения, которые подразделяются на аэрозольные (галоидоуглеводородные), жидкостные, водяные (спринклерные и дренчерные), водяные с лафетными стволами, паровые порошковые. Должны применяться установки как для автоматического пожаротушения (приводятся в действие в отсутствии людей) спринклерные установки для автоматического пожаротушения и дистанционные установки, приводимые в действие людьми.

Для тушения загораний на начальной стадии и пожаров в начальной стадии их развития применяются огнетушители. По виду огнегасительных веществ их подразделяют на воздушно-пенные, химические пенные, жидкостные, углекислотные, аэрозольные и порошковые.

Наиболее распространены химические пенные огнетушители ОХП-10, ОП-М и ОП-9ММ. Также имеются воздушно - пенные огнетушители: ручные - ОПВ-5, ОПВ-10, стационарные - ОПВ-100 и ОВПУ-250. Существуют углекислотно-бромэтиловые огнетушители ОУБ-3 и ОУБ-7. В последнее время широкое распространение получили порошковые огнетушители. Они выпускаются типов: ОП-1 “Момент”, ОП-2А, ОП-10А и т.д.

Средства извещения и сигнализации о пожаре

В связь извещения о пожаре входит городская и местная телефонная связь, специальная пожарная телефонная связь с наиболее важными объекта-ми и электрическая пожарная сигнализация. Различные системы электрической пожарной сигнализации (ЭПС) предназначены для обнаружения самой начальной стадии пожара (загорания) и сообщения о месте его возникновения. ЭПС делится на пожарную и охранно-пожарную, основными элемента-ми которой являются: пожарные извещатели, приемные станции, линии связи, источники питания, звуковые или световые сигнальные устройства.

11.6 Выводы

В данной работе мы произвели анализ техпроцесса, выявили положительные и отрицательные черты, влияющие на безопасность труда и экологию в целом. Подробно рассмотрели наиболее явные опасные и производственные факторы, дали им достаточно развернутую характеристику и объяснили их влияние на состояние здоровья человека и окружающей среды.

Охрана труда является частью социальной политики любого предприятия. По результатам независимого анкетирования, проведенного на предприятии, отмечен высокий уровень удовлетворенности персонала решением вопросов по охране труда.

Необходимо усовершенствовать систему постоянного контроля за соблюдением требований охраны труда и промышленной безопасности; в соответствии со стандартом предприятия проводить инструктажи и обучение по безопасности труда; осуществлять аттестацию рабочих мест по условиям труда; в установленные сроки выполнять предписания государственных органов надзора и контроля. На базе отделения профилактики организовывать прохождение работниками периодических медицинских осмотров. Лица, допускающие нарушения требований охраны труда, привлекать к ответственности.

Сегодня основными задачами в области охраны труда являются совершенствование системы охраны труда и промышленной безопасности, продолжение аттестации рабочих мест по условиям труда с последующей сертификацией, реконструкция производственных корпусов, внедрение в учебные процессы новых компьютерных программ. Все эти и другие мероприятия позволят повысить удовлетворенность персонала условиями труда, созданными на предприятии.

Обозначен класс пожароопасности предприятия. Разработанная планировка участка, как “ячейки” здания завода, позволит верно сориентировать людей во время эвакуации, использование средств предупреждения и тушения пожаров, а также своевременного оповещения во всех остальных чрезвычайных ситуациях и авариях даст возможность сохранить жизни многим сотрудникам. Таким образом, с точки зрения безопасности и экологичности, проект следует считать удовлетворяющим необходимым правилам и стандартам.

12. Проектирование участка

12.1 Расчёт количества основного технологического оборудования на участке и коэффициента его загрузки

Исходные данные для проведения этого расчёта:

годовая программа и нормированные технологический процесс.

Годовая программа составляет 30 деталей в год с ненормированным тактом выпуска, т.к. деталь - вал коленчатый изготавливается при формировании заказа прессового производства.

Порядок проводимых операций и соответствующие им нормы времени приведены в таблице 12.1.

Таблица 12.1

Нормы времени

№ оп.	Код и наименование операции	Тшт, мин	Модель оборудования
1	2	3	4
010	0101 Разметочная	2,5	Бета -3Д
015	4220 Расточная	5	Шисс70Н/ ВЕТТ-15
020	4110 Токарная	120	1А661
025	0108 Слесарная	0,7	-
030	9100 Сварка	23	Спец. площадка
035	4220 Расточная	4	1А661
040	4110 Токарная	42	1А661
045	4165 Шлицефрезерная	32,0	5К32OF10
047	5130 Термообработка	-	ВЦМ
050	4110 Токарная	28	1А661
055	4110 Токарная	30	1А661
060	4110 Токарная	120	1А661
065	4220 Расточная	32	Шисс70Н/ ВЕТТ-15
067	4141 Шлицешлифов.	83,0	5В833
070	0108 Контрольная	1	-
075	0801 Консервация	0,6	Кант.площадка
080	0180 Маркировочная	0,5	Кант.площадка

Изделие вал коленчатый кривошипного пресса выпускается малыми партиями.

Широкое использование универсальных станков позволяют быстро переналаживать станок под изготовление других деталей, а также преимущественно на таких станках работают люди с высокой квалификацией, которые производят как обработку заготовок, так и наладку оборудования на последующую операцию или на обработку новой детали.

Целесообразно объединить обработку большинства операций (токарной, расточной) на одном станке. Операции 10,15,30,35,45,50,55 выполняются на одном токарном универсальном станке 1А661, а также целесообразно объединить время на расточную обработку; консервацию и маркировку, тогда время на виды операций необходимо суммировать, проведем расчет, данные которого представит в таблице 12.2., последующие расчеты будем вести по полученному времени.

Таблица 12.2

Объединенные нормы времени

№ оп.	Код и наименование операции	Тшт, мин	Модель оборудования
1	2	3	4
010	0101 Разметочная	2,5	Бета -3Д
015 035 065	4220 Расточная	41	Шисс70Н/ ВЕТТ-15
020 040 050 055 060	4110 Токарная	350	1А661
025 030	0108 Слесарная 9100 Сварка	23,7	Спец. площадка
045	4165 Шлицефрезерная	32,0	5К32OF10
047	5130 Термообработка	-	ВЦМ
067	4141 Шлицешлифов.	83,0	5В833
070	0108 Контрольная	1	-
075 080	0801 Консервация 0180 Маркировочная	1,1	Кант.площадка

Расчетное количество станков каждой детали в условиях мелкосерийного производства проводить не целесообразно. При имеющемся и функционирующем производстве, каковым является производство, ремонт оборудования и оснастки на ВАЗе, а именно располагающемся в корпусе вспомогательных цехов, необходимо лишь выбрать станок, технические характеристики которого позволят изготовить деталь с требуемой точностью, достижимым допуском.

Расчет станков необходимо рассчитывать по группе станков с учетом того, что деталь вал коленчатый является деталью представителем. Станкоемкость обработки одного изделия будем принимать как штучное время обработки на выбранном станке детали представителя.