Проект участка объемной штамповки цеха для изготовления малогабаритных деталей

G_{заготовки} = Vзаготовки Ч с = 52695 Ч 0,00000278 = 0,146 кг.

Разработка технологического процесса гибки

Определение показателей пружинения

Относительный радиус изгиба до пружинения рассчитывается по формуле:

где r0 - относительный средний радиус изгиба детали, равный

m - относительный изгибающий момент,

где К1 - коэффициент профиля поперечного сечения заготовки, К1 = 1,7,

К0 - относительный модуль упрочнения на начальном участке кривой упрочнения,

ут - предел текучести при температуре гибки, ут = 14 кг/мм2;

Е - модуль нормальной упругости при температуре гибки, Е = 20000 МПа,

Угол пружинения рассчитывается по формуле:

где б = 90 - угол изгиба заготовки,

Расчет технологического усилия гибки

Усилие гибки, для гибки V - образных деталей, рассчитывается по формуле:

где F - площадь поперечного сечения, F = 803,8 мм2;

м - коэффициент трения на контактной поверхностях заготовки с матрицей, м = 0,5,

1.4.4 Расчет нормы расхода металла

Определяется длина торцевого обрезка по формуле:

принимается, что потери на не кратность равны половине длины заготовки (lпк=32.75 мм);

Определяется полезная длина прутка:

,

где - длина прутка в соответствии с требованиями поставки;

Определяется заготовительный коэффициент использования металла по формуле:

Определение нормы расхода металла по формуле:

Nнр = GзаготовкиЧ з = 0,146 Ч1,015 = 0,148 кг.

1.4.5 Тепловой режим штамповки

Определение температурного интервала штамповки

Принимаем температурный интервал штамповки для алюминиевого сплава Д16

Выбор нагревательного устройства

Для нагрева заготовок из алюминиевого сплава принимаем индукционный нагреватель.

Определение продолжительности нагрева

Принимаем продолжительность нагрева алюминиевого сплава Д16 при диаметре 32 мм по табл. 8, стр. 146, [1]:

ф = 90 секунд.



Таблица 1.21-Техническая характеристика индукционного нагревателя ИНТЗ-250/2.4

№ п/п	Параметры	Размерность	Величина
1	Производительность максимальная при нагреве	кг/ч	700
2	Параметры нагреваемых заготовок:
3	диаметр	мм	25ч80
4	длина	мм	50ч200
5	Температура нагрева:
6	заготовок из стали	C	1180±10
7	заготовок из титановых сплавов	C	1000±10
8	заготовок из алюминиевых сплавов	C	450±10
9	Время нагрева	с	40ч100
10	Темп выдачи	с	10ч20
11	Мощность средней частоты	кВт	250
12	Мощность потребляемая от сети	кВт	300
13	Частота рабочая	кГц	2,4
14	Расход охлаждающей воды,:
15	на нагреватель	м3/ч	2,5
16	на преобразователь	м3/ч	2,0
17	Расход сжатого воздуха	м3/ч	7,0
18	Масса	т	4,3
19	Габаритные размеры:
20	высота	мм	2465
21	длина	мм	4450
22	ширена	мм	1880

1.4.6 Определение технологического усилия и выбор оборудования

Расчет технологического усилия

Определяем усилие кривошипного горячештамповочного пресса по формуле (стр. 121, [1]):

где - предел текучести при температуре конца штамповки,

14 кг/мм2 (табл. 20, стр. 121, [1]),

Dпр - приведенный диаметр штамповки. Dпр =

Fш - площадь штамповки в плане. Fш = 1390 мм2,

Вш ср - средняя ширена штамповки

Определение полного усилия

Выбор оборудования

Принимаем кривошипный горячештамповочный пресс усилием 6300 кН.

Таблица 1.22-Техническая характеристика пресса

№	Параметры	Размерность	Величина
1	Номинальное усилие пресса	т	630
2	Ход ползуна	мм	300
3	Частота хода ползуна, не менее	мин-1	85
4	Наименьшее расстояние между столом (промежуточной плитой) и подштамповой плитой ползуна в его крайнем положении	мм	660
5	Величина регулировки расстояния между столом и ползуном	мм	20
6	Наибольший ход выталкивателя	мм	50
7	Размеры стола: слева направо спереди назад	мм	940 1200
8	Размеры ползуна слева направо спереди назад	мм	860 910
9	Мощность электродвигателя	кВт	90
10	Габаритные размеры пресса над уровнем пола	мм	2540 1980
11	Высота пресса над уровнем пола	мм	4290
12	Масса пресса	т	119



1.4.7 Конструирование штампа на КГШП

При штамповке на кривошипном горячештамповочном прессе штамповок из алюминиевых сплавов, так же как и для стальных штамповок применяют сборные штампы, состоящие из универсального блока и сменных рабочих вставок.

Выбор универсального блока на КГШП

В зависимости от номинального усилия кривошипного горячештамповочного пресса принимаю универсальный блок для призматических вставок по МН 4808-63 с габаритными размерами (табл. 6, стр. 204, [4]):

Таблица 1.23-Размеры универсального блока.

Усилие пресса, МН	Ширена, В	Высота, Н	Длина, L
6,3	630 мм	574 мм	750 мм

Определение закрытой высоты рабочих вставок

Закрытою высоту рабочих вставок определяю по формуле:

,

где - толщина основной плиты блока (табл. 7, стр. 205 [4]);

- толщина подкладной плиты (табл. 7, стр. 205, [4]).

.

Определение габаритных размеров рабочих вставок

В соответствии с МН 4809-63 принимаю призматические вставки (табл. 7, стр. 37, [5]). Их размеры свожу в таблицу 1.24:

Таблица 1.24- Размеры призматических вставок.

Высота, Н, (мм)	Ширена, В, (мм)	Длина, L, (мм)	Угол, б, (град)
125	150	250	7

Проектирование окончательного ручья

Окончательный ручей проектируется по чертежу горячей штамповки с учетом усадки 1%.

Остальные размеры вставок и штампа в целом принимаем конструктивно в соответствии с МН 4610-63 и МН 4811-63.

Составление чертежа вставок окончательного ручья

Вставки окончательного ручья будут выглядеть как показано на рисунке 1.4

Рисунок 1.4 - Вставки окончательного ручья

1.4.8 Определение усилия обрезки облоя и выбор обрезного пресса

Определение усилия обрезки облоя

Для обрезки облоя в штамповках из алюминиевого сплава Д16 применяют следующую формулу (стр. 168, [1]):

),

где = 14 кг/мм2 - предел текучести для марки АК6;

П - периметр среза в мм, П =182 мм;

= 2 мм - номинальная толщина облоя;

= 0,2 мм - положительное отклонение на толщину штамповки.

Выбор обрезного пресса

Принимаем однокривошипный обрезной пресс усилием 1600 кН. Его характеристика сведена в таблицу 1.25.

Таблица 1.25 -Характеристика обрезного пресса

Параметр	Размерность	Величина
Номинальное усилие	кН	1600
Ход ползуна	мм	250
Число ходов ползуна	1 мин-1	40
Наибольшее расстояние между столом и ползуном в его нижнем положении	мм	400
Размеры стола	мм	800Ч800
Толщина подштамповой плиты	мм	120
Мощность привода	кВт	40
Габаритные размеры:
высота	мм
длина	мм
ширина	мм
Масса пресса	т

1.4.9 Конструирование штампа для обрезки облоя

Определение закрытой высоты штампа

Закрытая высота штампа определяется по формуле:

где Hпр - закрытая величина штампового пространства, Hпр = 400 мм,

h1 - толщина подштамповой плиты пресса h1 = 120 мм.

Для обрезки облоя принимаем штамп простого действия.

Определение габаритных размеров обрезной матрицы

В зависимости от максимального размера штамповки, размеры для прямоугольных матриц назначаются по табл. 3, стр. 485, [4]. Габаритные размеры:

L = 100 мм (длина), Н = 50 (толщина), В = 100 (ширена).

Конструирование режущего контура матрицы

Зазор между матрицей и пуансоном назначается в зависимости от толщены среза а, так как обрезка облоя будет производится толкающим пуансоном (табл. 29, стр. 168, [1]).

а = 2 мм, тогда

Таблица 1.26-Режущий контур матрицы

	Обозначение	Величина
	H	50 мм
	c	6 мм
	b	5 мм

Конструирование рабочей части пуансона

Высота пуансона рассчитывается по формуле:

где Hнп - толщина нижней плиты до полости матрицы. Принимаем Ннп=100 мм,

Нвп - толщина верхней плиты. Принимаем Нвп=50 мм,

с = 6 мм.

Остальные размеры штампа принимаем конструктивно.

1.4.10 Организация рабочего места

Определение нормы времени

Определяем норму времени для изготовления одной штамповки по формуле (стр. 6, [7]):

То - основное (машинное) время на производство одной детали;

Твсп - вспомогательное время;

К - плановый процент затрат рабочего времени на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности. Принимаем .

Основное и вспомогательное время сводим в таблицу:

Таблица 1.27 - Основное и вспомогательное время

Содержание работ	Время, мин.
	Основное	Вспомогат.
Взять заготовку и установить в ручей	-	0,025
Штамповать	0,010	-
Столкнуть штамповку на транспортёр. Смазать штамп	-	0,037
Итого	0,010	0,062

Определение нормы выработки

Норму Выработки определяем по формуле:

Расчет технологической себестоимости детали «Втулка»

Определяем технологическую себестоимость по формуле (стр. 7, [7]):

где М - затраты на металл,

З1 - сумма основной, дополнительной заработной платы производственных рабочих и отчисления на заработную плату;

Э - затраты на электрическую энергию;

Рд - затраты на текущий ремонт оборудования;

А - амортизация оборудования;

Н - затраты на наладку.

Определяем затраты на металл по формуле (стр. 7, [7]):

где Цм - стоимость одного килограмма металла. Принимаем Цм = 60 руб;

Цотх - стоимость одного килограмма отхода металла. Принимаем Цотх = 20 руб.

Определяем сумму основной, дополнительной заработной платы и отчисления на заработную плату по формуле (стр. 8, [7]):

где Зо - основная заработная плата рабочих. Определяем по формуле (стр. 7, [7]):

где Сч3б - часовая ставка бригады состоящей из 3-х человек

где Сч4р - часовая тарифная ставка рабочего 4-го разряда. Сч4 = 31,5 руб/ч;

где Сч3р - часовая тарифная ставка рабочего 3-го разряда. Сч4 = 28,35 руб/ч.

Зд - дополнительная зарплата. Определяется по формуле (стр. 7, [7]):

где Кд - процент дополнительной зарплаты. Принимаем Кд = 12%.

Зн - отчисления на заработную плату рабочих. Определяем по формуле (стр. 8, [7]):

Затраты на электроэнергию определяем по формуле (стр. 9, [7]):

где Цэл - стоимость одного квтЧч электроэнергии. Принимаем Цэл = 2,5 руб;

Nу - устанавливаемая мощность электродвигателя;

К1 - коэффициент использования мощности электродвигателя. принимаем

К1 = 0,45;

К2 - коэффициент использования электроэнергии по времени. Принимаем

К2 = 0,85.

Затраты на текущий ремонт оборудования определяем по формуле (стр. 9, [7]):

где Рмн - затраты на текущий ремонт за минуту работы оборудования Принимаем Рмн = 0,631 (стр. 10, [7]).

Величину амортизационных отчислений определяем по формуле (стр. 9, [7]):

где Цоб - стоимость оборудования. Принимаем Цоб = 960000 руб;

Ан - норма амортизационных отчислений. Принимаем Ан = 10,7% (стр. 27, [7]);

Кз - коэффициент загрузки оборудования. Принимаем Кз = 0,85.

Затраты на наладку оборудования определяем по формуле (стр. 10, [7]):

где Зт б - часовая зарплата бригады наладчиков. Принимаем Зт б = 63 руб;

Т - трудоемкость наладки. Принимаем Т = 45 мин;

n - количество деталей в партии. Принимаем 5063 шт.

Тогда себестоимость штамповки «Угольник» будет равна:

1.5 Расчет основных параметров участка

Расчет производственных и вспомогательных площадей

Определение общей площади участка

Определение общей площади участка производится по формуле:

П - годовая программа цеха в единицах массы, П = 2250 т;

q - годовой выпуск в тех же единицах на соответственной общей площади, принимаем q = 2,65 т;

т - число производственных смен работы цеха, принимаем m = 1.

Принимаем общею площадь участка 864 м2.

Определение общих размеров участка

При рекомендуемой ширине пролета 24 м общая длина будет равна:

Компоновка и планирование участка

Определение расположения технологического оборудования

Принимаю продольное расположение штамповочных линий в пролете.

Определение высоты пролета участка

Определение технологической высоты пролета участка

Высота пролета участка определяется по формуле:

где h1 - максимальная высота оборудования, принимаем h1 = 6200 мм;

h2 - максимальная высота перемещаемых грузов, принимаем h2 = 3800 мм;

h3 - расстояние от низа конструкции мостового крана, до верхней головки рельса принимаем h3 = 2000 мм;

h4 - расстояние от верхней головки рельса до верхней точки мостового крана, принимаем h4 = 500 мм;

h5 - расстояние от верха конструкции мостового крана до низа конструкции строительной фермы, принимаем h5 = 1500.

Принимаем высоту пролета 14,4 метров (табл. 7.3, стр. 88, [10]).

Определение технологической высоты пролета участка

Технологическая высота пролета участка определяется по формуле:

Принимаем технолог. высоту пролета 11 метров (табл. 7.3, стр. 88, [10]).

1.6 Выбор и проектирование средств автоматизации и механизации

Основными задачами механизации и автоматизации кузнечно-штамповочного производства являются повышение производительности труда, точности и качества штамповок при снижении себестоимости последних, исключение тяжелого физического труда, связанного иногда с вредными для здоровья человека и небезопасными условиями труда, а также экономия дорогостоящего металла. Следует отметить, что в настоящее время с использованием кузнечнопрессового оборудования ежегодно перерабатывается свыше 34 млн. т проката и 1,94 млн. т слитков, поэтому для успешного решения перечисленных задач механизироваться и автоматизироваться должны не только производственные, но и вспомогательные процессы.

Механизация -- замена ручных средств труда машинами и механизмами с применением для их действия различных видов энергии. Наивысшей формой механизации является комплексная, которая заключается в полной механизации, а иногда и в частичной автоматизации ряда технологических операций, выполняемых на машинах, составляющих единую линию по изготовлению данной поковки или группы штамповок.

Автоматизация - характеризуется освобождением человека от непосредственного выполнения функций управления производственными процессами и машинами и передачей этих функций приборам и автоматическим устройствам. При автоматизации рабочий не связан с ритмом работы машины, как это происходит при механизации, и его роль сводится к первоначальной наладке агрегата и наблюдению за работой машины и ее контрольных устройств. Автоматизация может быть частичной, когда она охватывает только часть операций производственного процесса, и комплексной, когда она охватывает все без исключения операции производственного процесса, выполняемые на данном участке производства. При комплексной автоматизации отдельные автоматические контрольные, регулирующие и программные устройства связаны между собой и образуют единую бесперебойную автоматически саморегулирующуюся систему управления машинами. Благодаря использованию для управления машинами и механизмами различных электронных устройств в работу кузнечно-штамповочных цехов внедрены высокопроизводительные комплексы по изготовлению поковок горячей и холодной объемной штамповкой.

Необходимость и целесообразность автоматизации чрезвычайно актуальна в кузнечно-штамповочном производстве, где особенно остро ощущается дефицит рабочей силы. Различный характер кузнечно-штамповочного производства предопределяет основные направления выпускаемого кузнечнопрессового оборудования. Так, для массового и крупносерийного производства выпускаются высокопроизводительные линии различного технологического назначения. Для горячей объемной штамповки производятся горячештамповочные многопозиционные автоматы для изделий стержневого типа и изделий типа гаек и колец.

Однако значительный объем продукции машиностроения производится на предприятиях с серийным, мелкосерийным и единичным характером производства, где применение кузнечнопрессовых автоматов и автоматических линий экономически нецелесообразно. Для этих видов производства целесообразно применение универсального оборудования, оснащенного современными средствами механизации и автоматизации, промышленными роботами, поскольку при ручном обслуживании коэффициент использования ходов кузнечнопрессовых машин очень низок и составляет 0,1--0,15 для машин небольших усилий и 0,2--03 -- для остального оборудования. Таким образом, автоматизация и роботизация универсального кузнечнопрессового оборудования, создание роботизированных комплексов, способствующих сохранению стабильности качества и свойств изготовляемых изделий, являются основным источником роста производительности труда. В настоящее время около 30% роботов (автоматических манипуляторов), работающих в машиностроении, заняты в кузнечно-штамповочном производстве. В автоматизированном исполнении выпускаются кривошипные горячештамповочные и винтовые прессы, горизонтально-ковочные и обжимные машины, ковочные вальцы, а также вальцы для поперечно-винтовой прокатки.

В классических исследованиях ОМД наметились несколько основных направлений механизации и автоматизации кузнечно-штамповочного производства:

1. Механизация передачи металла со склада в заготовительное отделение или непосредственно к рабочим местам у нагревательных печей цеха.

2. Механизация и автоматизация операций внутри заготовительного цеха или отделения (прием, подача металла к технологическим агрегатам, а также обслуживание оборудования в процессе изготовления заготовок).

3. Механизация и автоматизация операций внутри цеха (участка) ковки и штамповки (подача заготовок в нагревательные печи и выдача в зону ковки-штамповки, обслуживание основного оборудования в процессе выполнения сложных технологических операций, межоперационные передачи и уборка готовых штамповок и штамповок из цеха).

Механизация процесса подачи заготовок в нагревательное устройство

Процесс подачи заготовок в нагревательные устройства поддается механизации с максимальным снижением коэффициента расхода вспомогательного времени на обслуживание оборудования.

Автоматический бункерный механизм загрузки деталей в индукционное нагревательное устройство значительно снижает расход времени на загрузку заготовок в индуктор. Обслуживанием бункерного механизма занимается нагревальщик. Он загружает заготовки во вращающийся бункер имеющий коническую форму, по которому заготовки съезжают в магазин. Из магазина, под своим весом, заготовки поступают в барабан контователь, где они поворачиваются на 90 градусов и пневматический толкатель передвигает их поочередно в индуктор.

Механизация процесса обрезки облоя

Одним из наиболее важных процессов кузнечно-штамповочного производства плохо поддающихся автоматизации и механизации (снижению вспомогательного времени) является процесс обрезки облоя и прошивки отверстий.

Приспособление для удаления штамповок из штампа представляет собой устройство которое работает без непосредственного участия рабочего. Кулак закрепляется на вращающейся узел обрезного пресса с эксцентриситетом равным половине шага кочерги, которая выгребает обрезанные штамповки из обрезного штампа. Кочергу в движение приводит перемещение в вертикальной плоскости кулака, который передает поступательное движение рычагам и в следствии кочерге.



2. Безопасность и экологичность проекта

Безопасность и экологичность проекта рассматривается в трех аспектах:

- безопасность труда персонала;

- защита окружающей среды от вредных воздействий;

- устойчивость к чрезвычайным ситуациям.

Анализ опасных и вредных факторов производства

Завод “Роствертол” расположен в центральной части города Ростова-на-Дону. Отдельно стоящие цеха, а также здания цехов и участков в общем комплексе с другими сооружениями построены из несгораемого, огнестойкого материала на расстоянии, определяемом расчетом рассеивания вредных веществ (не менее 50м от жилых застроек) и размещены с подветренной стороны для ветров с преобладающего направления по отношению к застройкам.

В соответствии с санитарной классификацией по СН 245-71 и СанПин 2.2.1/2.1.1.984-00 для ОАО “Роствертол” установлена санитарно-защитная зона размером 300 м. В пределах санитарно-защитной зоны расположены жилые дома, объекты соц-культбыта, учебные заведения.

Здание цеха объемной штамповки представляет собой одно этажную блочную конструкцию, которая изготовлена из железобетона нормально армированного.

Основное оборудование на участке штамповки - это КГШП в количестве 4 штук, индукционные печи - 4 шт, обрезной пресс - 4 шт, ковочные вальцы - 1 шт. Всё это оборудование создает общую вибрацию в цехе, а также повышенный шумовой фон и загрязняют рабочую зону вредными газообразными выбросами.

В соответствии с существующей физиологической классификацией трудовой деятельности в данном цехе можно выделить механизированные формы труда; формы труда связанные с полуавтоматическим производством.

Согласно Санитарным нормам и ГОСТ 12.1.005-99 можно выделить работы, соответствующие средней степени тяжести (2а , 2б) - станочники и вспомогательные рабочие.

Опасности травмирования на участке

При изготовлении деталей имеют место неблагоприятные и опасные производственные факторы. Однако вредное воздействие этих факторов устраняется или значительно снижается при достижении соответствия условий труда нормативным требованиям, при правильной организации рабочего места, режима работы и отдыха.

В связи с наличием на специализированном участке горячей объемной штамповки технологического оборудования (КГШП, индукционные печи, обрезной пресс, транспортные и подъемные машины) выделяют опасные факторы:

§ КГШП:

При работе на КГШП негативное воздействие оказывает вибрация и ударные воздействия на работающего. Кроме того повреждения можно получить от отлетающей окалины, кусочков металла. Повышенная температура поковки и выделения газов может отрицательно сказаться на органах дыхания и зрении.

При несоблюдении ТБ или не работающих блокировочных механизмах части тела работника могут оказаться в зоне воздействия молота.

Травмы могут быть получены передаточными устройствами машины (ременные, цепные, зубчатые).

§ Индукционные печи:

При работе на печах травмы станочнику могут быть нанесены поковками при загрузке и выгрузке. Отлетающими раскаленными осколками, которые имеют высокую температуру и представляет опасность для станочника, так как могут травмировать глаза, привести к ожогу открытых частей тела.

Термическое поражение или перегрев от нагретых элементов конструкции печи, отдельных частей погрузочных приспособлений, находящихся в зоне нагрева, от нагретых поковок.

Продукты окисления и испарения при нагреве металла содержат вредные и опасные вещества, попадая в рабочую зону, они при долговременном воздействии на работающего могут привести к отравлениям.

§ Обрезной пресс:

При работе на обрезном прессе наибольшую опасность для рабочих представляют движущаяся часть станка - нож. Эти части при отсутствии мер предосторожности могут захватить одежду или волосы станочника. Травмы возможны при недостаточном закреплении на столе пресса обрабатываемой детали, а также инструмента (ножа), и при поломке ножа в связи с нарушением правил эксплуатации пресса и не соблюдении режимов обрезания.

§ Подъемно-транспортные механизмы:

При работе с использование подъемно-транспортных механизмов наибольшую опасность для рабочих представляют вращающиеся и движущиеся части. Эти части при отсутствии мер предосторожности могут захватить одежду или волосы работающего. Травмы возможны при недостаточном закреплении перемещаемых деталей, при поломке механизма и не соблюдении режимов транспортировки.

На участке горячей объемной штамповки также существует опасность поражения работающих электрическим током ввиду наличия оборудования, использующего электрический ток высокой и промышленной частот ,напряжением до 380В, например электродвигатели, рубильники, светильники, электроинструмент и пр.

Для уменьшения травматизма по предприятию проводят следующие мероприятия:

§ идентификация травмирующих и вредных веществ, сопутствующих реализации производственного процесса;

§ контроль за применением и правильностью эксплуатации средств защиты работающих и окружающей среды;

§ организация инструктажа и обучения работающих безопасным приемом деятельности;

§ обеспечение оптимальных (допустимых) условий деятельности на рабочих местах;

Для уменьшения травматизма в цехе объемной штамповки проводятся следующие мероприятия:

§ все передачи (ременные, цепные, зубчатые), располагающиеся вне корпуса станка ограждаются сплошным, с жалюзи или сетчатым укрытием по ГОСТ 12.2.009 - 99 ”Станки металлообрабатывающие. Общие требования безопасности”

§ Предусмотрен также дополнительный инструктаж работников.

Вредные факторы, присутствующие на участке горячей объемной штамповки

Параметры микроклимата

При обеспечении оптимальных показателей микроклимата, температура внутренних поверхностей конструкций, ограждающих рабочую зону, или устройств, а также температура наружных поверхностей технического оборудования или ограждающих его устройств не должны выходить более чем на 2С за пределы оптимальных величин температуры воздуха.

При температуре поверхностей ограждающих конструкций ниже или выше оптимальной величины температуры воздуха рабочие места должны быть удалены от них на расстояние не менее 1м. Температура воздуха в рабочей зоне, измеренная на разной высоте и в разных участках помещения, не должна выходить в течение смены за пределы оптимальных величин. Перепад температуры воздуха по высоте рабочей зоны, при всех категориях работ, не должен превышать 3С. Колебания температуры воздуха по горизонтали в рабочей зоне, а также в течение смены допускаются до 5С - при средней тяжести работ.

Параметры микроклимата, на специализированном участке горячей объемной штамповки не превышают допустимых значений.

Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не превышает предельно допустимых концентраций (ПДК) которые установлены в ГОСТ 12.1.005-88.

Отопление

На специализированном участке горячей объемной штамповки используется следующая система отопления: корпус получает тепло централизованно с ТЭЦ, работающей на бытовом газе - метане; данная ТЭЦ расположена на территории «Роствертола». Горячая вода поступает в водяные калориферы, которые обдуваются промышленными вентиляторами, направляя тепло в цех.

Освещение

От освещения в значительной степени зависит эффективность производства, производительность труда и качество выпускаемой продукции. Плохо освещенные помещения могут явиться причиной производственных травм.

Территория организации, маршруты движения людей, транспорта, а также рабочие места помимо естественного освещения обеспечены искусственным освещением согласно СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение».

На специализированном участке горячей объемной штамповки применяется комбинированное освещение (общее и местное), в котором общее составляет 200 лк. Освещенность рабочей поверхности на станках с ручным управлением соответствует нормируемым значениям КЕО (естественное-3%, совмещенное-1,8%) Для общего освещения помещения отношение максимальной освещенности к минимальной не превышает 1,3. Освещенность проходов и участков, где работы не производятся должна составлять 25% освещенности, создаваемой на рабочих местах светильниками местного освещения, но не менее 75лк при люминесцентных лампах и 30лк при лампах накаливания.

В цехах с полностью автоматизированным технологическим процессом предусмотрено освещение, необходимое для наблюдения за работой оборудования, здесь установлены светильники общего и местного освещения при наладочных и ремонтных работах.

Также на предприятии предусмотрено аварийное освещение (безопасности и эвакуационное). Освещение безопасности, автоматически включается в случае аварийного отключения рабочего освещения. При этом наименьшая освещенность должна быть не меньше чем 5% от рабочего освещения ,но не менее 2лк. Эвакуационное освещение в случае эвакуации людей должно обеспечивать освещенность пола основных проходов не менее 5лк.

Проверка освещенности проводится на рабочих поверхностях, вспомогательных площадях, проходах не реже одного раза в год , в сроки согласованные с региональными органами санитарно-эпидемиологического надзора.

Рекомендуемый показатель освещенности на участке испытаний системы, для разряда зрительной работы IIIа (сборка мелких изделий) и при использовании газоразрядных ламп для:

комбинированного освещения - 2000лк;

общего освещения - 500лк.

В цехе объемной штамповки используются газоразрядные лампы. В цехе были получены данные сведенные в таблицу 2.1



Таблица 2.1 - Данные освещенности.

Показатели	Значения
1. Освещенность: a) фактическая b) предельная	Еф = 200 лк Епр = 300 лк
2.Характеристика системы освещения	Система освещения общая, равномерная светильники типа ОДР 280. С лампами ЛБ-80, имеющими длину 1534 мм, световой поток ламп Ф = 4320 лк; естественное освещение - боковое.

Для улучшения производственного освещения предложены следующие мероприятия:

§ В процессе эксплуатации осветительных установок, необходимо предусматривать регулярную очистку от загрязнений светильников и остекленных проемов, своевременную замену отработавшей свой срок службы лампы, контроль напряжений, питание осветительной сети, регулярную и рациональную окраску стен, потолка, оборудования.

§ Обеспечить защиту светильников от пыли, воды и других внешних факторов, обеспечивать электробезопасность, пожаробезопасность и взрывобезопасность, стабильность светотехнических характеристик в данных условиях среды, удобство монтажа и обслуживания, соответствовать эстетическим требованиям.

Шум

Шум определяют как совокупность апериодических звуков различной интенсивности и частоты. Интенсивный шум на предприятии способствует снижению внимания и увеличению ошибок при выполнении работы, снижает производительность труда, ухудшается качество продукции.

При разработке технологических процессов, проектировании и модернизации оборудования необходимо использовать различные методы и средства снижения шума, чтобы шумовые характеристики оборудования и уровень шума на рабочих местах не превышал величин, установленных гигиеническими нормативами. Допустимые уровни шума на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки.

Оборудование вентиляции и кондиционирования воздуха является источником шума в помещении. Но данное оборудование является стандартным и изготовлено в соответствии с нормативными требованиями к уровню шума. Зоны с уровнем шума более 80 дБА должны быть обозначены знаками безопасности. Работающих в этой зоне снабжают средствами индивидуальной защиты. Параметры шума не должны превышать значений, установленных ГОСТ 12.1.003-83 и Санитарными нормами СН 2.2.4/2.1.8.562-96 ”Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки”.

Для снижения шума на предприятии проводятся следующие мероприятия:

§ Совершенствование механических процессов и оборудования (замена клепки сваркой, обрубки резкой, замена подшипников качения на подшипники скольжения);

§ Применение смазочно-охлаждающих жидкостей, масел и т.д.

§ Рациональная планировка рабочих мест, применение звукопоглощающих материалов (сухая штукатурка, стекловолокно).

Вибрации

Вибрации - это малые механические колебания, возникающие в упругих телах или телах, находящихся под воздействием переменного физического поля. В зависимости от способа передачи колебаний человеку вибрации разделяют на общую, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека, и локальную, передающуюся через руки человека. Вибрация, воздействующая на ноги сидящего человека, на предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями рабочих столов, также относится к локальной.

Гигиеническое нормирование вибрации регламентирует параметры и правила работы с виброопасными механизмами и оборудованием, ГОСТ 12.1.012 - 90 “ССБТ Вибрационная безопасность. Общие требования”, санитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.556 - 96 “Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий”. Документы устанавливают: классификацию вибраций, методы гигиенической оценки, нормируемые параметры и их допустимые значения, режимы труда лиц виброопасных профессий, требования к обеспечению вибробезопасности и к вибрационным характеристикам машин.

При гигиенической оценки вибраций нормируемыми параметрами являются средние квадратичные значения скорости V или виброускорение для локальных вибраций.

Исходя из полученных данных, на участке горячей объемной штамповки уровень транспортно-технологической, технологической и локальной вибрации по всем октавным полосам не превышает норму. Это говорит о том, что в данном цехе не слишком большое количество виброопасного оборудования, а также в цехе применяются меры по защите от вибраций: около виброопасных станков располагаются деревянные подставки, на которые становится рабочий во время работы и которые уменьшают вибрацию оборудования.

В процессе эксплуатации оборудования, пневматического и электрифицированного ручного инструмента необходимо проводить проверки вибрации в сроки, установленные нормативно-технической документацией и после каждого планового ремонта, а для локальной вибрации - не реже одного раза в шесть месяцев.

Для уменьшения воздействия вибрации и исключения контакта рук с холодными металлическими поверхностями инструментами и рукояток они должны покрываться виброгасящими и теплоизолирующими материалами (пенопласт, пористая резина).

Электробезопасность

Основными мерами защиты от поражения током являются: устранение опасности поражения при появлении напряжения на корпусах и других частях электрооборудования, что достигается применением защитного заземления. По ГОСТ 12.1.013-91 “Строительство. Электробезопасность” рубильники, выключатели должны быть в защищенном исполнении; наружные электропровода временного электроснабжения должны быть выполнены изолирующим проводом и размещены на опорах на высоте 2,5 м.

В соответствии с ГОСТ 12.1.019-91 электробезопасность электрических конструкций и установок должна обеспечиваться:

техническими способами и средствами защиты;

организационными и техническими мероприятиями.

Технические способы и средства защиты, обеспечивающие электробезопасность, должны устанавливаться с учетом:

номинального напряжения питания;

рода и частоты тока;

способов электроснабжения;

вида исполнения;

условий внешней среды;

условий внешней среды;

вида работ.

Все помещения делятся по степеням поражения людей электрическим током на три класса:

без повышенной опасности;

с повышенной опасностью;

особо опасные.

Для предотвращения поражения электрическим током необходимо обеспечить изоляцию всех токоведущих частей электроустановок, а также предусмотреть защитное заземление металлических деталей испытательного стенда. Под защитным заземлением понимается преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Заземляющим устройством называется проводник или совокупность электрически соединенных проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей, или ее эквивалентом.

Заземляющие устройства следует выполнять в соответствии с ГОСТ 12.1.030-91 по их допустимому сопротивлению. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов для переменного тока, частотой 50 Гц, определяются по ГОСТ 12.1.038-91.

Заземление выполняет две основные электрозащитные функции. Первая заключается в создании необходимых условий для быстрого отключения замыкания на землю. Вторая - уменьшение до требуемых пределов возможного напряжения прикосновения.

Защитному заземлению или занулению подлежат металлические части электроустановок, доступные для прикосновения человека и не имеющие других видов защиты, обеспечивающих электробезопасность.

В электроустановках напряжением до 1000В в сетях с изолированной нейтралью сопротивление заземляющего устройства в стационарных сетях должно быть не более 4 Ом.

Целью данного расчета является определение основных параметров заземления (число, размеры и размещение одиночных заземлителей и заземляющих проводников).

При этом расчет производится для размещения заземлителя в однородной земле.

Выбираем с учетом всех требований значение сопротивления защитного заземления Rдоп = 4 Ом (Rдоп должно быть равно 4 Ом)

Согласно справочной литературе задаемся удельным сопротивлением грунта с = 30 Ом*м (чернозем).

Выбираем групповой контурный заземлитель (уголок) длиной 3 м.

Определяем сопротивление одиночного заземлителя по формуле (1):



(1)

где l - длина заземлителя, равная 3м;

d - диаметр заземлителя, равный 0,1 м;

t - глубина заложения, t=2 м.

Ом

Определяем приближенное количество заземлителей n/ по формуле (2):

, (2)

где NS - коэффициент использования, равный 0,8

Располагая полученное число заземлителей на плане объекта, получим длину полосы связи li = 3,5 м.

Из справочной литературы определяем значения: коэффициента использования вертикальных стержневых заземлителей без учета влияния полосы связи NS = 0,83; коэффициента использования горизонтального полосового заземлителя, соединяющего вертикальные стержневые заземлители NP = 0,89.

Определяем сопротивление растекания тока полосы связи по формуле (3):

, (3)

где bi - расстояние от поверхности земли до середины вертикального зазелителя, равное 0,5 м;

hi - расстояние от поверхности земли до оси горизонтальной полосы, равное 0,52 м.

Ом

Определяем уточненное число заземлителей по формуле (4):

(4)

шт.

Определяем сопротивление группового заземлителя по формуле (5):

(5)

Ом

Так как R_общ. ? R_доп., 3.7 Ом ? 4 Ом, то задача по расчету заземления на участке горячей объемной штамповки завершена.

Экологичность

Вредные вещества и выбросы в области рабочей зоны и их утилизация

Для осуществления природоохранной деятельности на предприятии функционирует служба экологического контроля.

Служба экологического контроля ОАО «Роствертол» включает:

1. Бюро охраны окружающей среды (БООС), оно осуществляет учет вредных воздействий предприятия на окружающую среду, контроль эффективности очистных сооружений и установок очистки газов, контроль соблюдения нормативов ПДВ (ВСВ), ПДЦ (ВСС).

2. Санитарно - промышленную лабораторию (СПЛ), выполняющую весь комплекс инструментальных замеров и аналитических работ по определению фактических концентраций загрязняющих веществ.

3. Контроль токсичности выбросов передвижных источников загрязнения атмосферного воздуха производится специально обученными Госкомэкологией Ростовской области операторами «Вертолтрансаво».

Обязанности и ответственность руководящих административно - технических работников ОАО «Роствертол» в области охраны окружающей среды регулируется стандартом СТП-552-36-229-98 «Охрана окружающей среды.

Эффективность работы очистных сооружений

Очистные сооружения участка горячей объемной штамповки предназначены для обезвреживания промстоков производства, с использованием методов электрокоагуляции, ионного обмена и механической очистки, устойчиво обеспечивают высокую степень очистки промстоков с доведением очищенной воды до уровня показателей качества технической воды 2-3 категории по ГОСТ 9.314-90 с ее возвратом на повторное использование. Проектная мощность очистительной системы (ОС) участка горячей объемной штамповки 28000 м3/сутки, использовалась не более чем на 30%, а реагентным способом очистки 240 м3/сутки использовалась на 42%.

Организация работ по охране окружающей среды

Планирование природоохранной деятельности предприятия осуществляется на базе действующих проектов нормативов ПДВ (ВСВ), ПДЦ и лимитов размещения отходов производства и потребления с учетом фактической загрузки производства и предписаний местных природоохранных органов и органов Санэпиднзора.

Контроль за соблюдением нормативов ПДВ, эффективностью ГОУ производиться по согласованным с природоохранными органами графикам.

В производственных подразделениях ведутся журналы первичной отчетной документации, журналы учета образования и движения отходов производства.

Пожарная безопасность

Сведения о фактических загрязнениях ежеквартально предоставляются в Департамент природных ресурсов по Южному региону для расчета платежей.

В соответствии с ГОСТ 12.1.004-91 пожарная безопасность обеспечивается системами предотвращения пожара и противопожарной защиты, в том числе организационно техническими мероприятиями.

Системы пожарной безопасности на специализированном участке горячей объемной штамповки характеризуются уровнем обеспечения пожарной безопасности людей и материальных ценностей, а также экономическими критериями эффективности этих систем для материальных ценностей, с учетом всех стадий (научная разработка, проектирование, строительство, эксплуатация) жизненного цикла объектов и выполнять одну из следующих задач:

исключать возникновение пожара;

обеспечивать пожарную безопасность людей;

обеспечивать пожарную безопасность материальных ценностей;

обеспечивать пожарную безопасность людей и материальных ценностей одновременно.

Требуемый уровень обеспечения пожарной безопасности людей с помощью указанных систем должен быть не менее 0,999999 предотвращения воздействия опасных факторов в год в расчете на каждого человека, а допустимый уровень пожарной опасности для людей - не более 10-⁶.

Опасными факторами, воздействующими на людей и материальные ценности, являются:

пламя и искры;

повышенная температура окружающей среды;

токсичные продукты горения и термического разложения;

дым;

пониженная концентрация кислорода.

Причинами пожара могут быть:

небрежное обращение с огнем и огнеопасными веществами;

самовозгорание промасленной ветоши при ее соприкосновении с нагретыми частями и агрегатами двигателя внутреннего сгорания;

самовозгорание двигателя вследствие неисправности топливной системы;

неисправности электрооборудования.

Во избежание самовозгорания промасленной ветоши, ее необходимо после использования складывать в специальные, плотно закрывающиеся металлические ящики.

Неисправности электрооборудования двигателя могут создать опасность пожара, особенно при коротких замыканиях. Особое внимание необходимо обращать на состояние предохранителей и высоковольтной части системы зажигания.

На участке горячей объемной штамповки обязательно присутствуют средства пожаротушения: огнетушители, ящики с песком, вода. Для тушения пожара на двигателе необходимо обесточить электрические цепи, затем воспользоваться «сухим» огнетушителем. Запрещается тушить пожар при не обесточенных токоведущих частях и пользоваться жидкостными огнетушителями и водой.

Функционирования предприятия в условиях ЧС

Чрезвычайная ситуация (ЧС) - это состояние, при котором в результате возникновения источника ЧС на объекте определенной территории или акватории, нарушаются нормальные условия жизни и деятельности людей, возникает угроза их жизни и здоровью, наносится ущерб имуществу населения и окружающей среде.

Чрезвычайные ситуации классифицируются в зависимости от количества людей, пострадавших в этих ситуациях, или людей, у которых оказались нарушены условия жизнедеятельности, размера материального ущерба, а также границы зон распространения поражающих факторов в чрезвычайных ситуациях. Чрезвычайные ситуации подразделяются на локальные, местные территориальные, региональные, федеральные, и трансграничные.

Возникновение ЧС в промышленных условиях часто связанно с разгерметизацией систем повышенного давления (баллонов и емкостей для хранения и перевозки газов, газо- и водопроводов, систем теплоснабжения и т. п.). Причинами этого разрушения могут быть: внешние механические воздействия; старение систем; нарушение технологического режима; ошибки обслуживающего персонала; неисправности в измерительных, регулирующих устройствах. Чрезвычайные ситуации возникают так же в результате нерегламентированного хранения и транспортирования взрывчатых веществ, легковоспламеняющихся жидкостей и радиоактивных веществ. Следствием нарушения регламента операций являются взрывы, пожары, выбросы газовых смесей.

Для предотвращения аварийных и чрезвычайных ситуаций на ОАО «Роствертол» производится следующее:

§ Технологический процесс изучается с учетом специфики производства на время ЧС (изменение технологии, частичное прекращение производства, или переход на выпуск новой продукции.

§ Оценивается минимум и возможность замены энергоносителей; возможность автономной работы отдельных станков, установок и цехов; запасы и места расположения СДЯВ, ЛВЖ и горючих веществ, способы безаварийной остановки производства в ЧС.

§ Особое внимание уделяется изучению систем газоснабжения.

Для локализации и ликвидации последствий аварийных ситуаций на рассматриваемом предприятии укомплектованы и обеспечены в соответствии с табелями и штатами невоенизированные формирования гражданской обороны и военизированная пожарная часть. Подразделения располагают средствами индивидуальной защиты, измерительными приборами, инженерной техникой и транспортными средствами.

Вывод

В целом на ОАО «Роствертол» создана система обеспечения профилактики несчастных случаев на производстве, производятся работы по предотвращению аварийных и чрезвычайных ситуаций. Службы по охране труда, производственной безопасности, охране окружающей среды, противопожарной безопасности и ликвидации ЧС снабжены необходимыми нормативными средствами, обучены и находятся в постоянной готовности.



3. Организационно-экономическая часть

Определение количества оборудования, необходимого для выполнения производственной программы

Для выполнения производственной программы необходимое количество оборудования определяется по формуле (стр. 3, [8]):

где N - годовая программа выпуска штамповок, N = 2250 т;

t - трудоемкость изготовления штамповок, t = 6,02;

Фд. об. - действительные фонды работы оборудования, Фд. об. = 3970 ч;

Кв - коэффициент выполнения норм, Кв = 0,9;

Кп - коэффициент учитывающий плановые потери времени на переналадку и ремонт, Кп = 1,2.

Принимаем 4 единицы основного оборудования.

Определяем коэффициент загрузки оборудования из отношения расчетного количества (Sр) к принимаемому количеству оборудования (Sпр.):

Следовательно, количество формоизменяющего оборудования для штамповки поковок составляет 4 единицы, в том числе:

- КГШП - 6 300 км = 2 шт.;

- КГШП - 1000 км = 1 шт.;

- КГШП - 16 000 км = 1 шт.;

- Ковочные вальца - 1 шт.

Итого: 5 единиц технологического оборудования.

Расчет потребного количества прессов для обрезки штампов

Номинальные усилия кривошипных прессов для обрезки штампов принимаем с учетом расчетов произведенных в технологической части проекта, при этом учитываем форму штампов, их габариты в плане, вес, номинальные усилия формоизменяющего оборудования.

Количество обрезных прессов принимаем равным общему количеству формоизменяющего оборудования - 4 единицы оборудования.

Расчет потребного количества нагревательных устройств

Количество нагревательных установок принимаем равным числу формоизменяющего оборудования - 4 единицы индукционных нагревателей.

Данные расчета сводим в таблицу 3.1.

Таблица 3.1. Ведомость оборудования

№	Наименование оборудования	Техническая характеристика	Количество	Оптовая цена Тыс. руб.	Мощность электродвигателя	Группа ремонтной сложности
		Модель	Усилие кН		Ед.	Всего	Ед.	Всего	Мех.	Электр
1	КГШП	К8538	6300	2	960	1920	40	80	35	70
2	КГШП	К8340	10000	1	1400	1400	45	45	38	38
3	КГШП	К8542	16000	1	1950	1950	100	100	40	40
4	Вальцы ковочные		1	960	960	55	55	52	52
5	Пресс обрезной	К9532		4	380	1520	16	64	25	50
6	Индукционный нагреватель	ИНТЗ	250/2.4	4	200	800	250	1000	40	160
Итого	13		8595		1868		466

Расчет количества и стоимости штампов

Стоимость ковочных и обрезных штампов в проектируемом горячештамповочном участке определяем по формуле (стр. 8, [8]):



где: Нш - годовая потребность штампов на одну тонну поковок в год. Ее величину принимаем исходя из заводских данных - 20 - 30 кг.

Сп - вес штампов, тонны.

Цш - стоимость одной тонны, рубли.

Определение численности основных рабочих

К основным производственным рабочим относим:

- штамповщиков;

- прессовщиков;

- нагревальщиков.

Определяем количество штамповщиков, прессовщиков, нагревальщиков, работающих на штамповочных агрегатах (печь, КГШП, обрезной пресс), где количество рабочих, обслуживающих штамповочные агрегаты, равно двум человекам и количество рабочих, обслуживающих обрезные прессы, равно одному человеку. Определяем отдельно, то есть (стр. 13, [8]):