Конструкторско-технологическая подготовка мелкосерийного производства шестерней агрегатов авиационных двигателей на специализированном участке

Требования безопасности при работе с абразивным и эльборовым инструментом изложены в ГОСТ 12.3.028-82.

· Повышенный уровень запыленности имеет место в зоне работы шлифовальных станков. Выделенеие пыли составляет порядка 36000 мг/час. Санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны по ГОСТ 12.1.005-88.

· При работе оборудования цеха возникает статический механический шум в результате движения отдельных деталей и узлов машин. Диапазон частот составляет от 2000 ... 4000 Гц. При интенсивности звука

80 дБ при данной частоте будет происходить утомляющее воздействие на органы слуха. Уровень шума в производственных помещениях нормируется в соответствии с ГОСТ 12.1.003-88

· Уровень виброскоростей и виброускорений для средней геометрической частоты 250 Гц составляет соответственно 1,2 м/с и 9,6 м/с2 ,что не превышает допускимых значений для данной октавной полосы в соответствии с ГОСТ 12.1.034-81.

· Станочное оборудование потребляет ток напряжением 220 и 380 вольт, таким образом в случае поражения электрическим током при однофазном включении человека в сеть через него пройдет

0,22А и 0,38 А соответственно, что является величиной, смертельной для человека (вызывает фибрилляцию). Правила электробезопасности, средства защиты изложены в ГОСТ 12.1.030-81.

· Содержание испарений СОЖ составляет 6,4 мг/мі, что менее предельно допустимой концентрации 10 мг/мі. Санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны по ГОСТ 12.1.005-88.

3.1.4 Анализ возможных последствий воздействия негативных факторов на работающих

· Вероятный контакт персонала с движущимися частями станков, а также вероятный выход из строя агрегатов оборудования, разрушение абразивных кругов, контакт рабочих с острыми кромками детали и заусенцами влечет за собой травмирование рабочих различной степени тяжести. Метод борьбы - соблюдение техники безопасности, применение средств индивидуальной защиты.

· Повышенная запыленность рабочей зоны с выделением пыли с интенсивностью порядка 360000 мг/час может привести к раздражению верхних дыхательных путей и слизистых оболочек. Для предотвращения этого необходимо применять систему механической вентиляции на данном участке, а также местную вытяжную систему вентиляции для оборудования с абразивным инструментом.

· Степень заглушения при работе оборудования может достигать такой величины, что трудно разбирать речь и звуковые сигналы. Неразборчивость речи оказывает отрицательное влияние на психику человека. Если интенсивность звука превысит 80 дБ (при частоте 2000... 4000 Гц), шум будет утомляюще воздействовать на органы слуха. Появление утомления органа слуха следует рассматривать как ранний сигнал угрозы развития тугоухости и глухоты.

· При определенных условиях действие вибрации становится опасным для здоровья работающих, снижаются производительность и качество труда, может возникнуть профессиональное заболевание, называемое вибрационной болезнью, т.е. возможны функциональные и физиологические изменения в организме человека Так как при работе на рассматриваемом участке на воздействие происходит как на руки, так и на весь организм рабочего, то возможно возникновение периферической и церебральной формы вибрационной болезни.

· Испарения СОЖ относятся к малоопасным веществам, имеют высокую предельно допустимую концентрацию. Данные вещества успешно удаляются системой механической вентиляции. Отрицательное воздействие их на здоровье персонала маловероятно.

· При прохождении через тело человека тока 0,22 А или 0,38 А вызывает фибрилляцию, является смертельно опасным. Несоблюдение правил техники безопасности (например, наличие алкоголя в крови) усугубляет последствия поражения электрическим током.

3.2. Разработка мероприятий по предотвращению возможного воздействия опасных и вредных производственных на работающих

3.2.1 Обоснование возможностей устранения из состава проектируемого объекта источников опасных и вредных производственных факторов

На рассматриваемом специализированном участке по производству деталей типа вал-шестерня основным источником вредных и опасных производственных факторов является технологическое оборудование. Применение тех или иных видов станков для изготовления изделия обосновано при проектировании технологического процесса и обусловлено требуемыми характеристиками изготавливаемой детали, экономической целесообразностью. Применение смазочно-охлаждающих жидкостей также необходимо для выполнения технологических операций. Поэтому удалить из состава рассматриваемого участка источники опасных и вредных производственных факторов невозможно.

3.2.2 Анализ возможных методов и устройств ослабления воздействия на работающих опасных и вредных производственных факторов

· Для предотвращения травмирования персонала вследствие контакта с подвижными агрегатами технологического оборудования, острыми кромками и заусенцами обрабатываемой детали, вследствие разрушения конструкций агрегатов станков или абразивного инструмента необходима проработка и соблюдение правил техники безопасности при работе со станками. Также необходима разработка и внедрение блокировочных систем на оборудовании. Ослабление воздействия на рабочих данного вида опасных и вредных факторов также возможно за счет применения средств индивидуальной защиты.

· Для ослабления вредного воздействия повышенной запыленности и испарений СОЖ необходимо применять систему механической вентиляции. При работе на шлифовальных станках также необходимо применение средств индивидуальной защиты (респираторов), значительно снизит вредное воздействие абразивной пыли применение локальной вытяжной вентиляции в зоне работы шлифовальных станков.

· Возможно избежание церебрального воздействия вибраций на организм рабочего посредством постановки оборудования на специальные фундаменты.

· Для снижения воздействия повышенного уровня шума на органы слуха необходимо применение средств индивидуальной зашиты (наушников).

· Во избежание опасности поражения персонала электрическим током вследствие замыкания на нетоковедущие части оборудования необходимо использовать защитное заземление.

3.2.3 Обоснование и расчет наиболее целесообразных технических систем и устройств защиты работающих от воздействия опасных и вредных производственных факторов

В соответствии с заданием выполним расчет фактической освещенности помещения. Расчетные размеры помещения 72 Ч72, высота З = 8 м и коэффициенты отражения светового потока от потолка, стен и пола соответственно равны rпот = 70 %,rст = 50 %, rпола = 10 %.

Затенения рабочих мест нет. Высота свеса светильника hс = 0, высота рабочей поверхности над уровнем пола hр = 0,8 м. Определить фактическую освещенность помещения при общем равномерном освещении и сравнить с нормативной величиной.

Исходные данные помещения: А = 72 м, В = 72 м, H = 8 м, N = 26 шт.,

тип лампы ЛБ-40.

1. По приложению 29 найдем нормативную величину освещенности для мастерские для механо обработки терминалов Eн = 300 лк(Мастерские по обработке металлов).

2. При проверке соответствия освещенности в помещении нормативному уровню, когда известно количество светильников, ламп, их тип и мощность, фактическую освещенность в помещении определяем по формуле:

(1)

где N = 26 - число светильников, шт.;

F = 3120 лм - световой поток лампы (приложение 33);

n = 2 - число ламп в светильнике;

S -площадь освещаемого помещения;

z = 1,1 - коэффициент неравномерности освещения для люминесцентных ламп (отношение);

kз - коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности из-за загрязнения и старения лампы, значение kз =1,5 (приложению 34);

з - коэффициент использования осветительной установки.

3. Для определения з необходимо знать тип используемого светильника, индекс помещения и коэффициент отражения светового потока от потолка, стен и пола. Тип светильника и коэффициенты отражения светового потока известны, для нахождения з необходимо определить значение индекса помещения i.

Индекс помещения i определяется уравнением:

(2)

где А и В - соответственно длина и ширина помещения в м;

hn -высота от рабочей поверхности до светильника, определяется высотой помещения (Н, м) и высотой условной рабочей поверхности

(hр = 0,8 м) по формуле:

hn = З - hc - hр =9 - 0 - 0.8 = 8,2 м. (3)

Подставляем значение hn в формулу (2) и находим индекс помещения:

4. По приложению 37 определяем, что светильник имеет кривую силы света Д-1. По приложению 36 определяем коэффициент использования осветительной установки, который оказывается равным 79 %. Подставляем все найденные данные в формулу (1) для Eф

5. Так как полученная данные Eф < Eн , для достижения нормативной освещенности необходимо либо увеличить количество светильников, либо увеличить мощность ламп. Расчитам степень увеличения W:

6. Теперь можно вычислить необходимое количество светильников:

N1 = NЧW = 26 Ч20,02 = 520,52шт .

7. Увеличим количество светильников до 868 шт. Тогда

Таким образом, при увеличении количества светильников на 842 шт. фактическая освещенность Eф практически соответствует нормативному значению освещенности Eн = 300 лк.

8. Такой же эффект может быть получен при замене лампы с большим световым потоком. Посчитаем требуемый световой поток лампы:

F1 = F ЧW = 3120 Ч20,02 = 62462,4 лм.

Так, если все лампы типа ЛБ-40 в мастерской по обработке металлов заменить лампами типа ДРИ-5 = 60000 лм Eф будет равно:

Таким образом, в этом случае фактическая освещенность также будет практически соответствовать нормативному значению.

Заключение

В ходе выполнения выпускной работы бакалавра были произведены конструкторско-технологические расчеты маршрутно-операционного технологического процесса изготовления шестерни.

План технологического процесса был представлен в виде операционных эскизов.

Приблизительную оценку количества формообразующих операций получили с использованием эмпирических формул.

Последовательность операций обработки детали принята согласно предварительно разработанному плану технологического процесса c учетом описанных выше изменений.

Был выполнен расчет припусков на обработку поверхностей шестерни нормативным и расчетно-аналитическим методами. После разработки, расчета и анализа размерной схемы формообразования плоских торцевых поверхностей вала, были построены и расчитаны конструкторско-технологические размерные цепи и разработан совмещенный граф размерных цепей.

Вышеперечисленные мероприятия позволили составить окончательный план технологического процесса изготовления вала. В результате его оптимизации и корректировки была исключена возможность получения брака на этапе проектирования. Расчет конструкторско-технологических размерных цепей позволил повысить экономичность использования материала за счет рационально выбранных припусков, повысилась производительность труда и уменьшились затраты времени на обработку за счет применения современного оборудования с программным управлением.

Также в ходе выполнения выпускной работы бакалавра были выполнены конструкторские мероприятия по формированию облика и проектированию первой ступени компрессора высокого давления ТРДД для учебно-боевого истребителя. Расчеты показали, что выбранные параметры геометрии пера лопатки и диска первой ступени компрессора высокого давления удовлетворяют нормам прочности.

Были проанализированы вредные и опасные факторы, действующие на специализированном участке по изготовлению детали типа шестерни.

Таким образом, в ходе выполнения выпускной работы бакалавра были получены важные навыки по расчету деталей авиационного двигателя, разработке технологических процессов механической обработки, технологической подготовке производства.

Список использованной литературы

1. Гранин В.Ю., Долматов А.И., Лимберг Э.А. «Определение припусков на механическую обработку и технологические размерные расчеты». Учебное пособие - Х.:ХАИ, 1993. - 118 с.

2. «Справочник технолога-машинострои-теля».Под редакцией Косиловой А. Г. и Мещерякова. Р. К. Том 1-М.: Машиностроение, 1985 - 655 с.

3. «Справочник технолога-машинострои-теля».Под редакцией Косиловой А. Г. и Мещерякова. Р. К. Том 2-М.: Машиностроение, 1985 - 496 с.

4. Фираго В.П. Основы проектирования технологических процессов и приспособлений. Методы обработки поверхностей - М., Машиностроение, 1973г. - 468с.

5. Конспект лекций по дисциплине «Технология авиадвигателестроения», лектор - Сотников В.Д., 2012.

6. Скубачевский Г.С. Авиационные газотурбинные двигатели. Конструкция и расчет деталей. М.: Машиностроение, 1981.

7. Шошин Ю.С., Епифанов С.В., Шарков С.Ю. Расчет на прочность рабочей лопатки компрессора или турбины. Учебное пособие. Харьков: Харьковский авиационный институт, 1993.

8. Шошин Ю.С., Епифанов С.В., Шарков С.Ю. Расчет динамической частоты первой формы изгибных колебаний лопатки компрессора или турбины и построение частотной диаграммы. Учебное пособие. Харьков: Харьковский авиационный институт, 1999.

9. Шошин Ю.С., Епифанов С.В., Муравченко Ф.М. Расчет на прочность дисков компрессоров и турбин. Учебное пособие. Харьков: Харьковский авиационный институт, 1998.

10. Никитин Ю.М. Конструирование элементов деталей и узлов авиадвигателей. М: Машиностроение, 1968.

11.Выбор параметров и термогазодинамический расчет двухконтурных турбореактивных двигателей/ А.Ф.Брехов и Г.В.Павленко. Учебное пособие, Харьков. 1984г.-60 c.

12.Буслик Л.Н., Ковалев В.И. Согласование параметров и определение основных размеров турбин и компрессоров ГТД. Учебное пособие, Харьков. 1984г.-

13.Павленко Г.В. Формирование облика ГТД и ГТУ. Учебное пособие, Харьков. 2003г.-35 c.

14. Сорокин А. В. Марочник сталей и сплавов. Под ред. Сорокина В. Г. М.: Машиностроение, 1984.- 660 с.

15. Ковка и объемная штамповка стали. В 2-х т. / Под ред. Сторожева М. В. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1967.- 436 с.

16. Производство зубчатых колес. под ред. Б.А. Тайца. Изд. 2-е перераб. и доп. М., "Машиностроение", 1975. 708с.

17. А.И. Адам,Г.Г. Овумян. Справочник зубореза - фрезеровщика. М., 1961.-271с.

18. Гуревич Я.Л. 18, М.В. Горохов, В.И. Захаров. Режимы резания труднообрабатываемых материалов. Справочник. М., "Машиностроение",1986, 240с.

19. В.Н. Павленко, А.С. Набатов, И.М. Тараненко. Порядок оформления учебных и научно-исследовательских документов. Х., ХАИ, 2007, 66с.

Размещено на Allbest.ru