К₅ - коэффициент, учитываемый только при наличии крутящих моментов, стремящихся повернуть обрабатываемую деталь; К₅ = 1.

Т.к. для закрепления детали используется три прихвата, то определяем необходимое усилие зажима W приходящееся на один прихват. W=48315/3=16105 H

Потребное усилие зажима в данном приспособлении обеспечивается винтовым зажимом. Расчет винтового зажима производится в следующей последовательности, по методике [ 9 ].

Определим номинальный (наружный) диаметр резьбы винта d мм, по формуле

,

где С - коэффициент, для основной метрической резьбы; С = 1,4 [ 9 ];

W - потребная сила зажима, Н;

[у] - допустимое напряжение растяжения (сжатия), МПа;

[у] = 80 МПа.

Исходя, из конструктивных соображений принимаем d = 20мм.

Определим момент М, который нужно развить на винте для обеспечения заданной зажимной силы W

.

Момент открепления М' винтового зажимного устройства

.

Определим длину рукоятки l по заданной силе воздействия

,

где Р_пр - сила воздействия, Н; при ручном зажиме Р_пр ? 150Н.

Следовательно в качестве рукоятки можно использовать стандартный ключ 7811-0041 НС1 ГОСТ 2839-80

2.1.4 Расчет элементов приспособления на прочность

В данном приспособлении наиболее нагруженным элементом является резьба зажимного винта, работающая на срез и смятие. Однако параметры винта были приняты в соответствии с прочностным расчётом, поэтому данный элемент удовлетворяет условию прочности.

2.2 Приспособление для контроля биения

2.2.1 Назначение и принцип контроля

Приспособление контрольное предназначено для контроля биения отверстия Ш 72H7 в пределах 0,046 мм.

Приспособление состоит из державки 1 на которой посредством винтов 10 установлена стойка 3 с последующим закреплением винтом 6. Так же в державку устанавливается рычаг 2 и фиксируется подвижно штифтом 14. Возврат рычага осуществляется пружиной 12,а его отклонение настраивается с помощью винта 9. Так же на корпус установлено два неподвижных упора 4 и один подвижный шток 7 закрепленный в плунжере 5. Возвратное движение штока осуществляется через пружины 13,фиксируются пробкой 11. Для удобства работы установлена ручка 8.

При контроле отверстия Ш 72H7 приспособление вводится в отверстие. Рычаг 2 отклоняют на определенный угол для того чтобы его опорная поверхность не мешала свободному вводу в отверстие. Центрирование приспособления в отверстии происходит с помощью двух неподвижных упоров 4 подвижного штока 7. После чего проворачивают приспособление вокруг оси и снимают показания индикатора.

2.2.2 Расчёт приспособления на точность

Чтобы выдержать контролируемый параметр в пределах допуска, определим погрешность приспособления по формуле.

где - погрешность свойственная данной системе измерения, мм;

- погрешность установки, мм;

где - погрешность базирования, =0;

- погрешность закрепления, ;

- погрешность, предусмотренная конструкцией, мм =0,003мм;

- погрешность настройки приспособления по эталону, мм;

где - допуск на выдерживаемый размер, мм;

Из расчётов видно, что конструируемое приспособление обеспечивает необходимую точность измерения.



3. Исследовательский раздел на тему «Статический метод исследования точности механообработки»

Для выполнения исследования необходимо произвести замер размера Ш72Н7 в 50-ти деталях .Данные о результатах замера представлены в таблице3.1

Таблица3.1-результаты замеров детали Рычаг ПКК 0108307

№ п/п	Диаметр в вертикальной плоскости D1,мм	Диаметр в горизонтальной плоскости D2 ,мм	Средний диаметр Dср,мм
1	2	3	4
1	72,003	72,003	72,003
2	72,003	72,004	72,003
3	72,003	72,004	72,003
4	72,003	72,003	72,003
5	72,009	72,009	72,009
6	72,009	72,009	72,009
7	72,009	72,009	72,009
8	72,009	72,009	72,009
9	72,009	72,009	72,009
10	72,009	72,009	72,009
11	72,009	72,009	72,009
12	72,009	72,009	72,009
13	72,009	72,009	72,009
14	72,009	72,009	72,009
15	72,015	72,015	72,015
16	72,015	72,015	72,015
17	72,015	72,015	72,015
18	72,015	72,015	72,015
19	72,015	72,015	72,015
20	72,015	72,015	72,015
21	72,015	72,015	72,015
22	72,015	72,015	72,015
23	72,015	72,015	72,015
24	72,015	72,015	72,015
25	72,015	72,015	72,015
26	72,015	72,015	72,015
27	72,015	72,015	72,015
28	72,015	72,015	72,015
29	72,015	72,015	72,015
30	72,015	72,015	72,015
31	72,015	72,015	72,015
32	72,015	72,015	72,015
33	72,015	72,015	72,015

2.Определим минимальное(Хmin) и максимальное (Xmax) значение среди имеющихся данных.

Хmin=62.003; Xmax=72,027

Принимаем количество интервалов К=5 и рассчитываем ширину интервала ДX :

3.Составляем таблицу статистической обработки данных 3.2

Определяем середины каждого интервала, частота попадания размеров в интервал, и производим расчеты в каждой колонке.

Таблица 3.2-Статическая обработка результатов эксперимента

Интервалы	Середины интервалов, Xi	mi	Xi·mi	Xi-Xcp	(Xi-Xcp)2	(Xi-Xcp)2·mi
1	2	3	4	5	6	7
0-1	(0,003)	4	0.012	-0,012	0,000144	2,07Ч10-8
1-2	(0,009)	10	0.09	-0,006	0,000036	0,00036
2-3	(0,015)	22	0.33	0	0	0
3-4	(0,021)	10	0.21	0,006	0,000036	0,00036
4-5	(0,027)	4	0.108	0,012	0,000144	2,07Ч10-8
		50	0,75			0,000720041



Определяем среднеарифметический размер по зависимости:

где - среднее значение i-го интервала

n - общее количество деталей

mi -количество попаданий размеров i -й интервал

Определяем величину среднеквадратичного отклонения :

где - среднее значение i-го интервала

n - общее количество деталей

mi -количество попаданий размеров i -й интервал

=0,00379

Производим расчеты ординат для подтверждения того что фактическое распределение подчиняется закону нормального распределения (графический способ).

где n-объем выборки

у-среднеквадратичное отклонение

-значение ординаты, соответствующее Хср

, , - значения ординат, соответствующие отклонениям влево и вправо на величину равную у ,2у ,3у

Строим на одном графике кривые фактического и теоретического распределения и поле допуска на размер Ш62Н7(^+0,03).

Рассчитываем точность обработки на исследуемой операции по формуле:

Исходя из расчета, можно сделать вывод о том, что точность обработки лежит в пределах допуска на размер.

График представлен на рисунке1.



Рисунок1-График распределения поля рассеяния



4. Охрана труда и окружающей среды

4.1 Организация охраны труда на предприятии, в организации

4.1.1 Лица, ответственные за состояние охраны труда

Организация охраны труда на предприятии является одной из важнейших задач и обязанностей администрации, которая должна обеспечивать надлежащее техническое оборудование всех рабочих мест и создает на них условия работы, соответствующие правилам по охране труда. Ответственность в целом по государственному предприятию несут директор и главный инженер, по частному предприятию - наниматель.

По отдельным участкам, цехам и отделам ответственными являются соответствующие руководители подразделений (начальники цехов, участков, бюро: мастера и т.д.) непосредственное руководство по организации охраны труда осуществляет главный инженер.

Трудовым кодексом республики Беларусь, в целях обеспечения охраны труда, на администрацию возлагаются следующие задачи: во-первых, проведение инструктажа рабочих и служащих по технике безопасности, производственной санитарии, противопожарной охране и другим правилам охраны труда; во-вторых - постоянный контроль за соблюдением работниками всех требований инструкций по охране труда. Особую роль в организации работы по обеспечению безопасных и здоровых условий труда на предприятии играет служба техники безопасности, которая подчинена главному инженеру непосредственно. В ее состав входят инженеры по технике безопасности (на базовом предприятии их три, один из них старший инженер), которые отвечают за организацию разработки мероприятий по технике безопасности производственными подразделениями и принимают участие в их осуществлении и контроле за исполнением.



4.1.2 Инструктаж и обучение по охране труда

Инструктаж по охране труда подразделяется на вводный, первичный на рабочем месте, повторный, внеплановый, целевой.

Вводный инструктаж проводится со всеми вновь принимаемыми на работу независимо от их образования, стажа работы по данной профессии или должности, а так же с временными работниками, командировочными, практикантами. Проводится вводный инструктаж инженером по технике безопасности в кабинете охраны труда, продолжительностью не менее двух часов. После чего делается запись в журнале регистрации вводного инструктажа с обязательными росписями инструктируемого и инструктирующего, а так же в приказе о приеме на работу (форма Т-1).

Первичный инструктаж на рабочем месте проводится до начала производственной деятельности непосредственным руководителем подразделения (начальник цеха, бюро, старший мастер, мастер участка), с соответствующей регистрацией в журнале инструктажа на рабочем месте. Повторный инструктаж проводят индивидуально или с группой работников одной профессии по программе первичного инструктажа один раз в шесть месяцев.

Внеплановый инструктаж проводят при:

- введении в действие новых или переработанных стандартов, правил, инструкций по охране труда;

- изменении технологического процесса, замене или модернизации оборудования, приспособления, инструмента и др.;

- нарушении работниками правил безопасности труда;

- перерывах в работе более 60 дней.

Целевой инструктаж проводят при выполнении разовых работ, не связанных с прямыми обязанностями по специальности. Как и первичный, повторный и целевой инструктаж проводит непосредственный руководитель подразделения с соответствующей регистрацией в журнале проведения конкретного инструктажа.

4.2 Характеристика производства

4.2.1 Назначение, планировка, применяемое оборудование, категория безопасности

Механический цех № 2 предназначен для изготовления различных деталей, для последующей замены износившихся деталей технологического оборудования. Цех состоит из административного корпуса и производственной площади. В административном корпусе располагается ИТР (инженерно - технический персонал).

На производственной площади располагается технологическое оборудование, для размещения которого предусмотрены следующие нормы: расстояние проходов между станками не менее 1,5 м., расстояние от колонн до станков 2 м., ширина проездов не менее 4,5 м. Согласно санитарно - гигиеническим требованиям на каждого рабочего приходится не менее 15 м³ объёма производственного помещения и не менее 4,5 м² площади. Высота помещения не менее 3,2 м. от пола до потолка. Санитарно - бытовые помещения располагаются в легкодоступных местах. К санитарно - бытовым помещениям относятся раздевалки, душевые, туалеты, пункты первой медицинской помощи. Высота вспомогательных помещений, расположенных непосредственно в производственных зданиях должна быть не менее 2,4 м.

Цеховые конторские помещения располагают в пристройках к производственным зданиям. Когда нет такой возможности их можно расположить внутри производственных зданий - на антресолях, на площадках, свободных от производства.

4.2.2 Метеорологические условия воздушной среды

Метеорологические условия в производственных помещениях должны отвечать требованиям ГОСТ 12.1.005-76, приведенным в таблице 4.1.

Температура, относительная влажность и скорость движения воздуха их величины установлены для рабочей зоны производственных помещений с учетом избытков явного тепла, тяжести выполняемой работы, периода года и подразделяются на оптимальные и допустимые. Сочетание параметров микроклимата, которые при систематическом и длительном воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального функционального и теплового состояния организма, обеспечивают оптимальные микроклиматические условия.

Таблица 4.1-Метеорологические условия рабочей зоны производственных помещений(СанПиН 9-80 РБ 98)

Категория работы	Холодный период года	Теплый период года
Средней тяжести	Тем-ра t,°C	Относительная влажность, %	Скорость V,м/с	Тем-ра, °C	Относительная влажность, %	Скорость V,м/с
допустимые	17...23	75	0,4	18...27	75	0,4
оптимальные	19...21	60...40	0,2	20...22	60...40	0,2

Проектируемый участок относится к помещениям с незначительными избытками явного тепла (менее 20 ккал/м³·ч) физическими работами средней тяжести категории II б. Для таких помещений на холодный периоды года оптимальная норма температуры воздуха 17-20° С, допустимая 15-21° С, оптимальная норма скорости движения воздуха не более 0,3 м/с, допустимая - не более 0,5 м/с, оптимальная норма относительной влажности 60-40 %, допустимая - не более 75 %.

На теплый период года оптимальная норма температуры 20-22° С, допустимая - не более 28° С, оптимальная норма относительной влажности воздуха 60-40 %, допустимая не более 75 %, оптимальная скорость движения воздуха 0,4 м/с, допустимая - 0,3-0,7 м/с.

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

1. Механизация и автоматизация производственных процессов, дистанционное управление ими. Эти мероприятия имеют большое значение для защиты от воздействия вредных веществ, теплового излучения, особенно при выполнении тяжелых работ.

2. Применение технологических процессов и оборудования, исключающих образование вредных веществ или попадание их в рабочую зону. Этого можно достичь заменой токсичных веществ нетоксичными, переходом с твердого и жидкого топлива на газообразное, электрический высокочастотный нагрев; применением пылеподавления водой при измельчении и транспортировке материалов и т.д.

3. Защита от источников тепловых излучений. Это важно для снижения температуры воздуха в помещении и теплового облучения работающих.

4. Устройство вентиляции и отопления, что имеет большое значение для оздоровления воздушной среды в производственных помещениях.

5. Применение средств индивидуальной защиты.

4.2.3 Вентиляция и кондиционирование воздуха

Для поддержания нормальных метеорологических условий в производственном помещении можно применять приточно-вытяжную вентиляцию. Такой вид вентиляции целесообразно применить в цехе, к которому относится участок по обработке вилки ПКК 0145603. При этом в производственных помещениях с малыми выделениями вредных веществ создается небольшой подпор воздуха. Это будет обеспечивать изоляцию помещений с малыми выделениями вредных веществ. В холодное время года в системе приточно-вытяжной вентиляции используется рециркуляция воздуха.



На рисунке 4.1 представлена схема установки приточной вентиляции.

Рисунок 4.1 - Схема установки приточной вентиляции

4.2.4 Естественное и искусственное освещение

Освещение в цехе осуществляется при помощи светоаэрационных фонарей (верхнее естественное освещение) и светильников (комбинированное искусственное освещение), т.е. используется совмещенное освещение цеха.

Естественное освещение используется в дневное время суток.

Оно обеспечивает хорошую освещенность, равномерность; вследствие высокой диффузности (рассеивания) благоприятно действует на зрение и экономично.

Естественное освещение осуществляется через световые проемы и может быть выполнено в виде бокового освещения, верхнего или комбинированного.

При верхнем или верхнем и естественном боковом освещении нормируется среднее значение КЕО в точках, которые располагаются на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности(или пола).На расстоянии 1м от поверхности стен или перегородок принимаются первая и последняя точки. Значения коэффициентов естественного освещения, которые установлены СНиП II-А8-72, приводим в таблице 4.2. Производственное помещение, где расположен проектируемый участок, в соответствии со СНиП II-4-79, по задачам зрительной работы относится к I группе. Работы, которые выполняются на проектируемом участке, соответствуют IV разряду зрительной работы. Нормированное значение КЕО для данного производственного помещения 4 %.

Работы, которые выполняются на данном проектируемом участке относятся к зрительным работам средней точности, разряду IV, подразряду зрительной работы б; контраст объекта различения с фоном средний, характер фона темный. На рабочих поверхностях при комбинированном освещении участка норма освещенности - 500 лк, при общем освещении - 200 лк. Конструкцией оборудования предусмотрено местное освещение.

Для освещения цеха выбираются люминесцентные лампы белого цвета (ЛБ), высота расположения которых должна составлять 8,4 м.

Для питания светильников местного и общего освещений используется электрическая сеть с напряжением 220 В.

Освещенность на рабочем месте соответствует характеру зрительной работы, которая определяется следующими тремя параметрами:

В поле зрении должна отсутствовать прямая и отраженная блёскость. Установка должна быть удобной и простой в эксплуатации, отвечать требованиям эстетики.

Расчет искусственного освещения участка механической обработки производим методом коэффициента использования светового потока, который наиболее применим для расчета общего равномерного освещения производственных помещений. Рассчитывая этим методом, нами учитывается как прямой свет от светильника, так и свет, отраженный от стен и потолка.



Таблица 4.2. Значения коэффициентов естественного освещения (КЕО)

Характеристика выполняемой работы	Размер объекта различения, мм	Разряд зрительной работы.	Значение верхнее и комбинированное	КЕО,% боковое
Наивысшей точности Очень высокой точности Высокой точности Средней точности Малой точности Грубая	менее 0,15 от 0,15 до 0,30 от 0,30 до 0,50 от 0,50 до 1,00 от 1,00 до 5,00 свыше 5,00	I II III IV V VI	10 7 5 4 3 2	3,5 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5

Освещение искусственного освещения участка (длина А= 28 м, ширина В=12 м) механической обработки производим методом коэффициента использования светового потока, который наиболее применим для расчета общего равномерного освещения производственных помещений. Рассчитывая этим методом нами учитывается как прямой свет от светильника, так и свет, отраженный от стен и потолка.

Световой поток F, лм, определяем по формуле [ ]

где Е- освещенность, Лк; Е = 200 Лк;

S- площадь освещаемого помещения, м²; S=336 м²;

K- коэффициент запаса;

z- коэффициент неравномерности освещения;

oy- коэффициент использования осветительной установки;

N - потребное число ламп.

1. Выбираем симметричный способ расположения светильников по углам квадрата со стороной L = 2,5 м.

2. Высота расположения светильника Нс, м, над освещаемой поверхностью определяется по формуле



Нс=Н-hc-hp,

где Н- общая высота помещения, Н= 9,6м (см. рисунок 4.2);

hc-высота от потолка до нижней части светильника, м; hc=0,5м;

hр- высота от пола до освещаемой поверхности, м; hр=1,3 м ;

Hс = 9,6 - 0,5 - 1,3= 7,8 м.

Рисунок 4.2 - Схема к определению высоты расположения светильника

Для освещения цеха принимаем светильники РСП18 со степенью защиты

IP20 и КСС типа Г. Принимаем для этой КСС L/Hp=0,9

Тогда расстояние между соседними светильниками или рядами светильников

L=0,9·7,8=7 м

а расстояние от крайних светильников или рядов до стен

l=(0,3 ... 0,5)·L=0,5·7=3,5

Число рядов светильников определяем по формуле

Находим число светильников в одном ряду из соотношения

Уточняем реальные расстояния между рядами LB и между светильниками в ряду LA по формулам

Проверим выполнение соотношени

Как видно, оно находится в требуемых пределах

Таким образом, освещение выполняется двумя рядами светильников. В каждом из рядов устанавливается по четыре светильника, на участке 8 штук.

Далее методом коэффициента использования определяем расчетное значение светового потока одной лампы, принимая по таблице нормируемую освещенность E=300 лк, коэффициент запаса Кз=1,3. Индекс помещения рассчитываем по формуле

Для кривой Г-1 и коэффициентов отражения потолка, стен и рабочей поверхности относительно 50,30,10% коэффициент использования светового потока

Вычислим значение освещаемой площади.

По ГОСТ 2239-79 определяем тип и мощность лампы. Принимаем лампу накаливания Г 220-230-1000-2, имеющую световой поток 17150 лм, мощность 964 Вт.



4.2.5 Системы обеспечения производственной деятельности

Для обеспечения нормальной работы оборудования необходим подвод электроэнергии, распределение между оборудованием. Для этого на заводе существует электроподстанция, от которой электроэнергия по кабелям подаётся в цех, в распределительные и управляющие шкафы оборудования.

На проектируемом участке механического цеха используются электрические сети напряжением 220В и 380В. Согласно действующим правилам устройства электроустановок (ПУЭ) цехи и участки машиностроительных заводов по степени опасности производственных помещений относятся к III классу - особо опасные помещения.

Для передвижения рабочих органов станков, приспособлений и др. энергии сжатой жидкости (масла, эмульсии) или воздуха, применяют гидростанции, которые работают под высоким давлением, поэтому необходимо чтобы они удовлетворяли требованиям ГОСТ 12.2.003-74. Гидростанции имеют предохранительные сигнализирующие и блокировочные устройства, срабатывающие автоматически и обеспечивающие последовательность выполнения технологических операций и защиту оборудования от перегрузок.

Для хранения и перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов и жидкостей под давлением применяют сосуды, которые представляют собой герметически закрытую емкость. Границей сосуда являются входные и выходные штуцера. Госгортехнадзором утверждены «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», в которых определены требования к устройству, изготовлению, монтажу, ремонту и эксплуатации сосудов, работающих под давлением. Эти правила распространяют свое действие на:

- сосуды, работающие под давлением свыше 0,07 МПа (без учета гидростатического давления);

- цистерны и бочки для перевозки сжиженных газов, давление паров которых при температуре до +50° С превышает 0,07 МПа;

- сосуды, цистерны для хранения, перевозки сжиженных газов, жидкостей и сыпучих тел без давления, но опорожняемые под давлением газа свыше 0,07 МПа;

- баллоны, предназначенные для перевозки и хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов под давлением свыше 0,07 МПа.

Погрузка и транспортирование грузов на проектируемом участке производится: электропогрузчиком (межцеховой транспорт), кран-балкой грузоподъемностью 2т (межоперационный транспорт), электрокаром (внутрицеховой транспорт). Для уборки стружки применяется скребковый конвейер.

4.2.6 Меры борьбы с шумом и вибрацией

Под вибрацией понимают механические колебания упругих тел или колебательные движения механических систем.

Нормируемыми параметрами общей вибрации является среднеквадратичное значение колебательной скорости в октавных полосах частот или амплитуды перемещений, возбуждаемые работой оборудования (машин, электродвигателей, вентиляторов, станков и других) и передаваемые на рабочие места в производственных помещениях (пол, рабочие площадки, сиденье).

Санитарными нормами введены регламентируемые параметры СН245-71. Нормируемыми параметрами шума являются предельно допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука.

Предельные нормы шума и вибраций для среднегеометрической октавной полосы 1000Гц: шума 80дБ, действующее значение допустимой колебательной скорости 10-2м/с. Проектируемый механический участок содержит станки, при работе которых шум и вибрация не превышают допустимых уровней.

Мероприятия по борьбе с вредными воздействиями вибрации проводят по трем направлениям:

1) инженерно - техническому;

2) организационному;

3) лечебно - профилактическому;

Инженерно-техническое мероприятия - это мероприятия связанные с применением средств автоматизации, прогрессивной технологии автоматического оборудования и т.д.

Организационные мероприятия - это методы осуществления контроля монтажа оборудования, выполнение планово - предупредительных ремонтов в строгом соответствии с графиком, выполнение правил эксплуатации оборудования и техники безопасности.

Рекомендуется применять средства защиты, оградительные, виброизолирующие, вибропоглощение.

Лечебно-профилактическое мероприятия - обеспечивают создание микроклиматических условий труда; в заводском медпункте, предусматривается наличие физиотерапевтического оборудования и кабинета с соответствующей аппаратурой.

В качестве средств защиты от шума могут применяться звукопоглощающиеся облицовки, акустические экраны.

В качестве средств защиты рабочих от воздействий шума и вибраций используют специальные наушники, противошумные каски обувь на войлочной и толстой резиновой подошве, виброгасящие перчатки.

Гигиенические нормы допустимых уровней звукового давления и уровней шума регламентируют производственный шум. Для постоянного рабочего места допустимый уровень звука 80 дБА, а действительный уровень - 78дБА допустимо по нормам.

В нашем случаи для виброизоляции станка HURON HMC 560 можно использовать фундамент с акустическим разрывом или виброизолирующие прокладки рисунок 4.3

а б

Рисунок 4.3 - Виброизолирующие устройства:

а - фундамент с акустическим разрывом, б - виброизолирующие прокладки

4.2.7 Расчет резиновых виброизоляторов

Основными расчетными параметрами резиновых виброизоляторов для виброизоляции фрезерного станка являются рабочая высота H_р, м, и площадь поперечного сечения S, м , определяемые по формулам:

;

,

где E - динамический модуль упругости пружины, определяемый ориентировочно по графику, Н/м²;

Р - рабочая нагрузка или сила, с которой давит агрегат на резиновый виброизолятор, Н;

К_ТР - требуемая суммарная жесткость виброизоляторов, Н/м, определяемая по формуле

;

f - частота колебаний виброизолированной установки, Гц;

m - масса агрегата и его вращающихся или колеблющихся частей, Н;

у - расчетное статическое напряжение в резине, Па.

Площадь поперечного сечения одного виброизолятора S₁, м², определяется по формуле

,

где n - число виброизоляторов.

Размер одного виброизолятора цилиндрического сечения d, м, определяется по формуле

.

Для соблюдения условия устойчивости необходимо, чтобы

1,5Н_р ? d? 8Н_р = 0,21 ? 0,28 ? 1,12.

Условие выполняется.

Полная высота виброизолятора Н, м, принимается

.

После уточнения размеров виброизоляторов проверяется требуемая эффективность виброизоляции

.

Из расчетов видно что резиновые виброизоляторы обеспечивают требуемую виброизоляцию.

4.2.8Охрана труда при работе на оборудовании

При включении станка убедиться в отсутствии людей в опасных зонах.

Произвести проверку безопасности и работы по техническому обслуживанию в соответствии с предписаниями руководства по эксплуатации.

Запрещается открывать предохранительные двери или смотровые окна до остановки рабочих органов по осям.

Устройства крепления заготовок на рабочем столе должны соответствовать станку и предполагаемому виду обработки и находиться в исправном состоянии. При обращении с заготовками, а также при транспортировке, загрузке и разгрузке необходимо принимать все меры предосторожности (имея в виду наличие острых кромок, устойчивость, нагрев).

Режущий инструмент разрешается использовать только в исправном состоянии, в соответствии с типом станка и выполняемым видом обработки. При съеме инструмента соблюдать все меры предосторожности, имеет место опасность получения ожогов!

Стружку, собирающуюся на режущих кромках инструмента, запрещается снимать руками. Для этого необходимо использовать щетку.

Ослабленное крепление инструмента необходимо немедленно подтянуть.

Перед установкой положения форсунок охлаждения дождаться полной остановки станка.

Запрещается применять СОЖ с низкой температурой воспламенения.

Перед обработкой заготовку следует надежно закрепить.

Проверить правильность положения и скорость резания режущего инструмента и заготовки.

Запрещается нажимать переключатели и кнопки в перчатках, так как это может привести к нажатию соседних органов управления и выдаче ошибочных команд.

Принимать все необходимые меры предосторожности во время работы с ручным управлением.

Обеспечить, чтобы во время наладочных работ никто не смог задействовать органы управления станком.

Запрещается прислонять руки и голову к подвижным частям станка.

В зависимости от отрабатываемой программы после выдачи команды на остановку станка цикл обработки может продолжаться до его окончания. Это необходимо учитывать во время проведения любых работ на станке. Кроме этого, следует учитывать инерцию определенных подвижных частей станка.

В целях обеспечения безопасности место расположения станка должно иметь достаточное освещение.

Работать с пультом управления и задействовать органы управления разрешается только одному человеку.

Должны соблюдаться все требования по технике безопасности, приведенные в других разделах.

После записи или отработки программы необходимо производить моделирование ее выполнения (в этом случае оси перемещаются в безопасное положение).

Перед работой с компонентами станка, находящимся по давлением, принять все необходимые меры безопасности запрещается отсоединять гидравлические шланги и прочие соединения, находящиеся под давлением.

Запрещается открывать резервуары, находящиеся под давлением.

4.3 Организация пожарной охраны на предприятии

Пожарная безопасность обеспечивается системами предотвращения пожара и пожарной защиты, включающими комплекс организационных мероприятий и технических средств.

На машиностроительных предприятиях имеются разработанные и внедряемые различные виды промышленного оборудования, новые технологические процессы. Большое внимание уделяется мероприятиям по ограничению распространения огня, а так же эвакуации людей из здания. Эвакуационные выходы должны давать возможность безопасно и в короткий срок покинуть помещение в случае пожара. Для обеспечения быстрого развертывания тактических действий по тушению пожара предусматривается устройство подъездов к зданиям, сооружениям, источникам воспламенения.

По степени пожарной опасности производства подразделяются на следующие категории: А, Б, В1, В2, В3, В4, Г1, Г2, Д. Наше производство по пожарной опасности относится к группе Д - негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.

Строительные конструкции по возгораемости подразделяются на три группы:

-несгораемые, которые под действием огня или высоких температур не возгораются и не обугливаются;

-трудносгораемые, которые способны, возгораться и продолжать гореть только при постоянном присутствии постороннего источника возгорания (к ним относятся, например, конструкции из древесины, пропитанные или покрытые огнезащитными составами);

-сгораемые, которые способны самостоятельно гореть после удаления источника возгорания (к ним относятся многие пластические материалы, в том числе применяемые в строительстве).

Здание цеха выполнено из унифицированных типовых секций из бетона, поэтому относится к несгораемой строительной конструкции. Для предупреждения распространения пожара с одного здания на другое между ними устраивают противопожарные разрывы. При проектировании здания необходимо предусмотреть безопасную эвакуацию людей на случай возникновения пожара.

4.3.1 Наружный и внутренний водопровод

Тушение пожаров водой производят установками водяного пожаротушения, пожарными автомашинами и водяными стволами (ручными и лафетными).

Для подачи воды к этим установки используют устраиваемые на промышленных предприятиях и в населенных пунктах водопроводы. В этом случае водопроводы называются хозяйственно-противопожарными и производственно-противопожарными.

Вода при пожаре используется на наружное и внутреннее пожаротушение. Расход воды на наружное пожаротушение принимается в соответствии со строительными нормами и правилами. Расход воды на пожаротушение зависит от категории пожарной опасности предприятия, степени огнестойкости строительных конструкций здания, объема производственного помещения.

Одним из основных условий, которым должны удовлетворять наружные водопроводы, является обеспечение постоянного давления в водопроводной сети, поддерживаемого постоянно действующими насосами, водонапорной башней или пневматической установкой. Это давление часто определяют из условия работы внутренних пожарных кранов.

4.3.2 Применяемые системы пожаротушения

В системе предотвращения пожаров на производстве большое значение имеет пожарная профилактика. Она предусматривает такие меры как наличие безопасных расстояний между зданиями, применение конструкций и материалов из которых они изготовлены, отвечающих требованиям пожарной безопасности, разделения здания на противопожарные отсеки противопожарными преградами, наличие эвакуационных выходов, устройство подъездов к зданиям, сооружениям, источникам водоснабжения.

Противопожарную защиту обеспечивают так же меры как использование ограниченного количества и надлежащее хранение горючих веществ, применение средств пожаротушения, организация пожарной охраны объекта.

4.3.3 Первичные средства пожаротушения

Тушение пожара может быть осуществлено:

-сильным охлаждением горящих материалов с помощью веществ, обладающих большой теплоемкостью;

-изоляцией горящих материалов от атмосферного воздуха; в) снижением содержания кислорода в воздухе, поступающем к очагу горения; г) специальными химическими средствами.

Пенные огнетушители получили большое распространение благодаря следующим достоинствам: а) наличию заряда огнегасительного вещества, всегда готового к действию; б) простоты, легкости и быстроты приведения огнетушителя в действие силами одного человека; в) выбрасыванию заряда огнегасительной пены в виде струи, что обеспечивает эффективность ее использования.

В качестве средств тушения пожара на проектируемом участке могут быть использованы огнетушители: ОХП-10 - ручной химический пенный огнетушитель для тушения начинающихся пожаров твердых горючих материалов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, обеспечивающий тушение на площади 1м2, а также ручные углекислотные бром этиловые огнетушители ОУБ-3, ОУБ-7 - для тушения твердых и жидких горючих веществ, находящихся под напряжением оборудования. Огнетушители обычно размещаются на пожарных щитах.



4.3.4 Пожарная сигнализация

Применение автоматических средств обнаружения пожаров является одним из основных условий обеспечения пожарной безопасности в машиностроении, так как позволяет оповестить дежурный персонал о пожаре и месте его возникновения.

Системы автоматической пожарной сигнализации состоят из пожарных извещателей (датчиков), линий связи, приемной станции или коммутатора с источниками питания.

Пожарные извещатели преобразуют неэлектрические физические величины (излучение тепловой и световой энергии, движение частиц дыма) в электрические, которые в виде сигнала определенной формы передаются по проводам на приемную станцию. По способу преобразования пожарные извещатели подразделяются на параметрические, в которых неэлектрические величины преобразуются в электрические с помощью вспомогательного источника тока, и генераторные, в которых изменение неэлектрической величины вызывает появление собственной Э.Д.С.

В зависимости от того, какой из параметров газовоздушной среды вызывает срабатывание пожарного извещателя, они делятся на тепловые, световые, дымовые, комбинированные, ультразвуковые.

4.3.5 Меры против задымления

Как правило, возникновение пожара в зданиях и сооружениях сопровождается выделением большого количества дыма, затемняющего помещения и затрудняющего условия эвакуации и тушения пожара. Кроме того, дым обладает удушающими свойствами и поэтому в случае недостаточно оперативной эвакуации люди, как правило, гибнут от удушья. Особенно это относится к современным высотным зданиям.

Удаление газов и дыма из горящих помещений производится через оконные проемы, аэрационные фонари, а также с помощью специальных дымовых люков, легкосбрасываемых конструкций. Дымовые люки предназначены для удаления продуктов горения, обеспечения незадымленности смежных помещений и управления процессом горения на пожарах (с тем, чтобы придать пламени желаемое направление).

Дымовые люки устанавливают и подвальных помещениях, в покрытиях складских и бесфонарных производственных зданий. Площадь сечения дымовых люков определяется расчетом, а в ряде случаев нормируется в процентном отношении к площади помещения.

Легкосбрасываемые конструкции используют для удаления продуктов горения при взрыве с целью снижения давления до величин безопасных для прочности и устойчивости строительных конструкций. Легкосбрасываемые конструкции представляют собой элементы наружных стен и покрытий. Их вскрывают при повышении давления внутри зданий и тем самым достигают стравливания продуктов горения при взрыве. Различают крышевые и стеновые легкосбрасываемые панели.

4.3.6 Организация эвакуации

Для обеспечения при пожаре безопасной эвакуации людей, находящихся в зданиях производственного, вспомогательного и другого назначения, предусматриваются эвакуационные выходы. Они должны обеспечивать безопасный выход людей наружу кратчайшим путем в минимальное время. Эвакуационными считаются выходы, если они ведут из помещения первого этажа наружу непосредственно или через коридор, вестибюль, лестничную клетку; из помещений любого этажа, кроме первого, в коридор или проход, ведущий к лестничной клетке или в лестничную клетку, имеющую самостоятельный выход наружу или через вестибюль; из помещения в соседние помещения в том же этаже, обеспеченные выходами наружу.

Эвакуационных выходов должно быть, как правило, не менее двух. В производственных зданиях расстояние от наиболее удаленного рабочего места до выхода наружу или на лестничную клетку принимается в зависимости от категории производства по степени пожарной опасности, степени огнестойкости и этажности здания.

В многоэтажных зданиях для помещений, имеющих выход в тупиковый коридор, расстояние от дверей производственного помещения до ближайшего выхода наружу или на лестничную клетку не должно превышать 20 м. Двери, предназначенные для эвакуации, должны открываться в сторону выхода из здания. Устройство раздвижных и подъемных дверей на путях эвакуации запрещается.

4.4 Мероприятия по защите атмосферы от вредных выделений и защите водного бассейна

Важными направлениями защиты окружающей среды следует считать:

-создание и повсеместное внедрение безотходных технологий;

-совершенствование технологических процессов и разработку нового оборудования с меньшим уровнем выбросов примесей и отходов в окружающую среду;

-замена токсичных отходов на нетоксичные;

-замена неутилизируемых отходов на утилизируемые;

-применение пассивных методов защиты окружающей среды.

Важная роль в защите окружающей среды отводится мероприятиям по рациональному размещению источников загрязнений. К ним относятся:

-вынесение промышленных предприятий из крупных городов и сооружение новых в малонаселенных районах с непригодными и малопригодными для сельскохозяйственного использования землями;

-оптимальное расположение промышленных предприятий с учетом топографии местности и розы ветров;

-установление санитарных охранных зон вокруг промышленных предприятий;

-рациональная планировка городской застройки, обеспечивающая оптимальные экологические условия для человека и растений.

При обработке металлов используются токарные, фрезерные, сверлильные, шлифовальные станки, при обработке которых применяются смазочно-охлаждающие жидкости они применяются в больших количествах и разнообразны по составу. В результате механического разбрызгивания и испарения СОЖ, так как температура режущего инструмента, орошаемого СОЖ, может достигать нескольких сотен градусов, ее компоненты поступают в воздух в виде масляных и пылевых аэрозолей, а также сложных парогазовых смесей. Вдыхание их может быть причиной раздражающего влияния на органы дыхания, легочную ткань, а так же неблагоприятного воздействия на другие системы организма.

Основные меры защиты атмосферы от загрязнений промышленной пылью и туманами предусматривают широкое использование пыле- и туманоулавливающих аппаратов и систем. Исходя из современной классификации пылеулавливающих систем, основанной на принципиальных особенностях процесса очистки, пылеочистное оборудование можно разделить на четыре группы: сухие пылеуловители, мокрые пылеуловители, электрофильтры и фильтры. Пылеуловители различных типов, в том числе и электрофильтры, применяют при повышенных концентрациях примесей в воздухе. Фильтры используются для тонкой очистки воздуха с концентрацией примесей менее 100 мг/м³.

Методы очистки промышленных выбросов от газообразных примесей по характеру протекания физико-химических процессов делятся на четыре группы: промывка выбросов растворителями примеси (метод абсорбции); промывка выбросов растворами реагентов, связывающих примеси химически (метод хемосорбции); поглощение газообразных примесей твердыми активными веществами (метод адсорбции); поглощение газообразных примесей путем применения каталитического превращения.

Очистка сточных вод от маслосодержащих примесей в зависимости от состава и концентрации примесей производится отстаиванием, обработкой в гидроциклонах, флотацией и фильтрованием

В процессе производства образуется большое количество отходов, часть которых при соответствующей обработке можно вновь использовать как сырье. Все виды промышленных отходов делятся на твердые и жидкие. Отходы, которые невозможно переработать, подлежат захоронению. Захоронение отходов должно проводиться в специально отведенных местах по согласованию с органами государственного санитарного надзора. Пункт захоронения отходов необходимо располагать на незатопляемой территории с низким уровнем грунтовых вод, с наличием глинистого водоупорного слоя. Расстояние от места захоронения отходов до населенных пунктов и открытых водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования, а также водоемов рыбохозяйственного назначения устанавливается в каждом конкретном случае по согласованию с органами государственного санитарного надзора.

Для очистки воздуха перед выбросом его в атмосферу применяют устройства, в которых для очистки используют: в пылеосадочных камерах - силу тяжести частиц пыли; в циклонах - центробежные силы; в матерчатых фильтрах - задержание пыли в пористом слое; в орошаемых фильтрах прилипание пыли к смоченным поверхностям. Очистка приточного воздуха, содержащего небольшое количество пыли, применяют сухие пористые, смоченные пористые и электрические фильтры.



5. Экономический раздел

5.1 Организация производства

5.1.1 Исходные данные

Исходные данные, характеризующие два варианта технологического процесса: базовый и проектируемый представлены в таб. 5.1

Таблица 5.1 - Исходные данные для расчета по детали

Номер операции	Наименование операции	Марка станка	Норма времени, мин	Требуемый разряд рабочего	Площадь станка,м	Стоимость станка, тыс руб
Базовый технологический процесс
010	Фрезерная с ЧПУ	ГФ2171С5	58,274	4	9,7	150 000
030	Комплексная с ЧПУ	ИР500ПМФ4	80,0	4	20,6	380 000
050	Вертикально-сверлильная	2М55	0,92	3	2,54	198 000
060	Вертикально-сверлильная	2М55	1,23	3	2,54	198 000
070	Вертикально-сверлильная	2М55	1,69	3	2,54	198 000
Проектируемый технологический процесс
010	Комплексная с ЧПУ	HURON HMC 560	6,31	4	17	4 300 000

Масса возвратных отходов 0.7 кг.

Действительный годовой фонд времени работы оборудования F=2023 час.

Годовая программа выпуска детали 1500 шт.

Используемый материал Сталь 45Л.

Норма расхода материала на деталь 5,680 кг.



5.1.2 Определение типа производства

Тип производства определяется на основе использования методики расчёта коэффициента закрепления операций, который определяется по формуле:

,

где УО_i - суммарное число различных операций;

- число рабочих мест.

Если 1<=К_з.о.<=3, то производство массовое, 4< К_з.о.<=10 - крупносерийное, 10< К_з.о.<=20 - среднесерийное, 20< К_з.о.<=40 - мелкосерийное. В единичном производстве коэффициент закрепления операций не регламентируется.

Определим количество рабочих мест:

N - годовая программа выпуска деталей, N=1500 шт;

Т_шт. - норма штучного времени, мин;

F - действительный годовой фонд времени работы оборудования F=2023 час.

- нормативный коэффициент загрузки оборудования =0.8.

Значение фактического коэффициента загрузки рабочего места:

где - принятое число рабочих мест;

Количество операций, выполняемых на рабочем месте:

принимаем =1

Аналогично рассчитываем и для других операций. Полученные результаты заносим в таблицу 5.2

Таблица 5.2 - Расчет количества рабочих мест и их коэффициент загрузки

номер операции	Наименование операции	Оборудование	Норма времени	pi шт.	npi шт.	кэ.ф	Оi шт
Базовый технологический процесс
010	Фрезерная с ЧПУ	ГФ2171С5	58.274	0.9	1	0.9	1
030	Комплексная с ЧПУ	ИР500ПМФ4	80.0	1.3	2	0.65	1
050	Вертикально-сверлильная	2М55	0.92	0.015	1	0.015	53
060	Вертикально-сверлильная	2М55	1.23	0.02	1	0.02	40
070	Вертикально-сверлильная	2М55	1.69	0.03	1	0.03	26
Итого	---	6	---	121
Проектируемый технологический процесс
010	Комплексная с ЧПУ	HURON HMC 560	6.31	0.078	1	0.078	10
Итого	---	1	---	10

Коэффициент закрепления операции:

для базового технологического процесса

для проектируемого технологического процесса

Согласно выше приведенным рекомендациям тип производства - среднесерийное.

5.1.3 Расчет параметров технологического процесса

Расчетное число рабочих мест на i-ой операции:

где - коэффициент выполнения норм на i-ой операции =1.2.

Коэффициент загрузки оборудования на каждой операции определяется по формуле

;

в среднем на линию

;

Степень занятости оборудования обработкой данной детали характеризуется коэффициентом занятости, на величину которого следует корректировать все расчёты для обеспечения их сопоставимости в базовом и проектируемом вариантах. Коэффициент занятости рассчитывается по формуле:

;

где К_з - коэффициент загрузки оборудования

К_з.н - коэффициент нормативной загрузки оборудования, принимаем равным К_з.н =0.8

принимаем

Аналогично рассчитываем и для других операций. Результаты заносим в таблицу 5.3

Таблица 5.3 - Расчёт количества рабочих мест

номер операции	Наименование операции	Показатели
		Марка станка	tштi	pi	npi	кз.i. o/o	кзан.
Базовый технологический процесс
010	Фрезерная с ЧПУ	ГФ2171С5	58.274	0,6	1	60	0,75
030	Комплексная с ЧПУ	ИР500ПМФ4	80.0	0,82	1	82	1,025
050	Вертикально-сверлильная	2М55	0.92	0,009	1	0,9	0,011
060	Вертикально-сверлильная	2М55	1.23	0,013	1	1,3	0,016
070	Вертикально-сверлильная	2М55	1.69	0,017	1	1,7	0,021
Итого	142,114	1,459	5
Среднее значение				0,292	0,365
Проектируемый технологический процесс
010	Комплексная с ЧПУ	HURON HMC 560	6.31	0,065	1	6,5	0,081
Итого	6,31	0,065	1
Среднее значение				0,065	0,081

Коэффициент загрузки в среднем на линию:

Коэффициент занятости в среднем на линию:

5.2 Расчёт величины инвестиций

Внедрение в производство новых технологических процессов, как правило, сопровождается инвестированием капитала. Под инвестициями понимают долгосрочное вложение капитала с целью получения прибыли. Размер инвестиций включает единовременные капитальные вложения в основные фонды предприятия и нормированную величину оборотных средств:

,

где К_о.ф. - капитальные вложения в основные фонды, руб.;

Н_о.с. - норматив оборотных средств на годовую программу выпуска данного вида продукции, руб.

5.2.1 Расчет капитальных вложений

В общем случае величина капитальных вложений включает следующие составляющие, в руб.:

К_о.ф.=К_з.д + К_об + К_тр + К_инс + К_инв + К_соп ,

где К_з.д - капиталовложения в здания (стоимость производственной площади);

К_об - капиталовложения в рабочие машины и оборудование;

К_тр - капиталовложения в транспортные средства;

К_инс - капиталовложения в инструмент;

К_инв - капиталовложения в производственный инвентарь;

К_соп - сопутствующие капиталовложения.

5.2.2 Капитальные вложения в здания

Величину капитальных вложений в производственную площадь для размещения оборудования проектируемого технологического процесса определяем по формуле:

где S_j - площадь, приходящаяся на единицу оборудования j-го наименования, кв.м;

М_прj - принятое количество единиц оборудования, шт.;

К_дj -дополнительная площадь (2 - 3);

S - площадь, потребная для размещения транспортных устройств, систем управления станками с ЧПУ, кв.м.( S принимаем 50% от площади единицы продукции S_j );

Ц_зд - стоимость одного квадратного метра производственной площади, руб.( Ц_зд =1 800 тыс. руб.- по данным предприятия РУП ГЗ «Гидропривод»)

5.2.3 Капиталовложения в рабочие машины и оборудование

Капитальные вложения в технологическое оборудование рассчитываем исходя из его количества по операциям и цен по формуле

где М_прj - принятое количество единиц оборудования j-го наименования, шт;

Ц_j - свободная отпускная цена единицы оборудования j-го наименования, руб.( по данным предприятия РУП ГЗ «Гидропривод»);

А_m - коэффициент, учитывающий транспортные расходы (А_m=0,02…0,05);

А_м - коэффициент, учитывающий затраты на монтаж оборудования (А_м=0,02…0,05).

5.2.4 Капиталовложения в транспортные средства, инструмент и производственный инвентарь

Затраты на приобретение транспортных средств рассчитываем на основании принятого количества транспортных средств и грузоподъемных механизмов и действующих цен. В качестве транспортного средства принимаем электропогрузчик CPD 20 , в количестве одной единицы.

где Т_трj - принятое количество транспортных средств j-того наименования;

Ц_трj - цена j-го вида транспортного средства.( по данным предприятия РУП ГЗ «Гидропривод» Ц_тр =65000 тыс.руб.)

В состав капитальных вложений на инструмент входят затраты на приобретение дорогостоящего технологического оснащения стоимостью свыше 10-ти минимальных заработных плат и сроком службы более одного года. Остальной инструмент (малоценный) относится на текущие затраты производства и включается в себестоимость продукции.

К производственному инвентарю относится оснастка на рабочих местах верстаки, стеллажи, столы и другие подобные элементы. В состав основных фондов включается стоимость тех элементов, которые имеют стоимость более 10-ти минимальных заработных плат и сроком службы более одного года. При выполнении дипломного проекта эти затраты рассчитываем укрупнено (1-2% от стоимости оборудования).



5.2.5 Расчет оборотных средств

В общем случае в состав оборотных средств, включается стоимость: производственных запасов сырья, материалов, топлива, незавершенное производство, расходы будущих периодов, готовая продукция на складах предприятия.