Импульсный блок питания мощных светодиодов со стабилизированным токовым выходом
Импульсный блок питания полупроводниковых источников света, используемых для освещения жилых и общественных помещений, производственных зданий. Мощность ИБП в зависимости от применяемых светодиодных светильников. Разработка импульсного трансформатора.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 16.01.2013 |
Размер файла | 1,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
ИБП - обобщенная характеристика его эксплуатационных свойств, возможностей, степени новизны.
Для проведения оценки ИБП воспользуемся обобщающим индексом эксплуатационно-технического уровня , который можно определить как произведение частных индексов:
где - комплексный показатель качества по группе показателей;
- число рассматриваемых показателей;
- коэффициент весомости i-того показателя в долях единицы, устанавливаемый экспертным путем (сумма всех рассматриваемых показателей должна составлять единицу);
- относительный показатель качества, устанавливаемый экспертным путем по 5-бальной шкале оценивания.
Для оценки эксплуатационно-технического уровня необходимо разрабатываемое устройство сравнить с его аналогом. При обзоре и анализе литературы, а также источников Интернет было выявлено, что представляемый импульсный блок питания ИБП имеет схожие характеристики с импульсным блоком питания EUC-035S070DT.
Результат оценки ЭТУ проекта представлен в таблице 5.1
Таблица 5.1-Расчет индекса ЭТУ
Показатели оценки, параметры |
Коэффициент весомости Bi |
Проектируемый прибор |
Аналог |
|||
Xi |
BiXi |
Xi |
Bi.Xi |
|||
1.Число параметров контроля системы |
0,2 |
5 |
1,0 |
3 |
0,6 |
|
2.Число срабатывающих защит |
0,25 |
5 |
1,25 |
3 |
0,75 |
|
3. Управление параметрами системы |
0,2 |
4 |
0,8 |
2 |
0,4 |
|
4. Надежность |
0,1 |
5 |
0,5 |
5 |
0,5 |
|
5. Срок эксплуатации |
0,05 |
5 |
0,25 |
5 |
0,25 |
|
Итого: |
1 |
JЭТУ = 4,6 |
JЭТУ = 3,1 |
Таким образом, разрабатываемый импульсный блок питания имеет более высокий показатель эксплуатационно-технического уровня по сравнению с выбранным аналогом в заданных условиях.
Применение данного устройства позволит экономить большие денежные средства, позволит уменьшить массогабаритные показатели, позволит повысить качество, и эффективность работы всей системы.
5.2 Организация и планирование работ по разработке ИБП
Планирование работ по дипломному проекту заключается в составлении перечня работ, необходимых для достижения поставленных задач; определении исполнителей каждой работы; установлении продолжительности работ в рабочих днях; построении ленточного календарного графика.
Процесс создания и выпуска новой РЭА состоит из ряда этапов, выполняемых разными исполнителями.
- инженер, выполняющий весь объем работы;
- руководитель, задачей которого является контроль над выполнением плана работ и консультирование разработчика.
Для построения календарного плана разработки необходимо провести тщательный выбор и обоснование комплекса работ, осуществить их взаимосвязь.
Наиболее ответственной частью работ является расчет трудоемкости отдельных видов работ, так как трудозатраты составляют основную часть стоимости разработки. Ожидаемую продолжительность работ определяем по формуле (5.2):
где - возможная минимальная продолжительность заданной работы (оптимистическая оценка);
- возможная максимальная продолжительность работы (пессимистическая оценка).
За длительность разработки берем период дипломирования с 8 марта по 1 июня, что составляет 85 дней. Количество исполнителей разработки - 2 (руководитель и инженер), количество работ - 14.
В таблице 5.2 приведен перечень видов работ при проектировании. Работы приведены в порядке их выполнения.
Оценка трудоемкости отдельных видов работ приведена в таблице 5.2.
Таблица 5.2 - Планирование комплекса работ
Наименование работ |
Исполнители |
Продолжительность работ |
Загрузка в днях |
|||
tmin |
tmax |
tож |
||||
1. Получение задания |
Инженер |
2 |
3 |
2,4 |
2 |
|
1. |
Руководитель |
2 |
3 |
2,4 |
2 |
|
2. Аналитический обзор литературы по теме разработки |
Инженер |
4 |
6 |
4,8 |
5 |
|
3. Изучение аналогов |
Инженер |
2 |
4 |
2,8 |
3 |
|
4. Выбор направления разработки |
Инженер |
4 |
6 |
4,8 |
5 |
|
1. |
Руководитель |
2 |
3 |
2,4 |
3 |
|
5. Составление и утверждение технического задания |
Инженер |
3 |
5 |
3,8 |
4 |
|
Руководитель |
1 |
3 |
1,8 |
2 |
||
6. Анализ схемы электрической принципиальной |
Инженер |
7 |
9 |
7,8 |
8 |
|
Руководитель |
3 |
5 |
3,8 |
4 |
||
7. Разработка алгоритма работы |
Инженер |
3 |
5 |
3,8 |
4 |
|
8. Выполнение конструкторских расчетов |
Инженер |
6 |
9 |
7,2 |
8 |
|
1. |
Руководитель |
1 |
2 |
1,4 |
1 |
|
9. Разработка конструкции ИБП |
Инженер |
4 |
6 |
4,8 |
5 |
|
1. |
Руководитель |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
10. Разработка корпуса ИБП |
Инженер |
2 |
3 |
2,4 |
2 |
|
11. Разработка оснастки для проверки трансформатора |
Инженер |
2 |
3 |
2,4 |
2 |
|
12. Выполнение технологических расчетов |
Инженер |
5 |
7 |
5,8 |
6 |
|
Руководитель |
1 |
3 |
1,8 |
2 |
||
13. Технико-экономическое обоснование проекта |
Инженер |
4 |
6 |
4,8 |
5 |
|
14. Проработка вопросов безопасности жизнедеятельности |
Инженер |
3 |
5 |
3,8 |
4 |
|
15. Оформление документации |
Инженер |
16 |
23 |
18,8 |
19 |
|
Итого на разработку |
Инженер |
85 |
||||
Руководитель |
16 |
Итого на разработку проекта "Импульсный блок питания" инженер потратил 85 дней, руководитель 16 дней.
Ленточный план разработки отражает перечень работ, необходимых для достижения поставленных задач, определяет исполнителей каждой из работ, устанавливает продолжительность работ в рабочих днях и последовательность их выполнения.
5.3 Расчет сметы затрат на разработку проекта
5.3.1 Расчет сметной стоимости проекта
Прямые расходы определяются по следующим статьям:
- производственные расходы на приобретение материалов, сырья, комплектующих;
- основная и дополнительная заработная плата исполнителей;
- отчисления по страховым взносам;
- затраты на аренду помещения;
- амортизация оборудования;
- затраты на электроэнергию;
- накладные расходы;
- прочие прямые расходы.
Таким образом, затраты на проведение разработки К, составят:
где - затраты на материалы и комплектующие, руб.;
- основная заработная плата исполнителей, руб.;
- дополнительная заработная плата исполнителей, руб.;
- отчисления по страховым взносам (34 %), руб.;
- амортизационные отчисления, руб.;
- затраты на аренду помещения, руб.;
- затраты на электроэнергию, руб.;
- накладные расходы, руб.;
- прочие расходы, руб.
5.3.2 Расходы на материалы
Расходы на материалы сведены в таблицу 7.3
Таблица 5.3 - Расходы на материалы
Наименование |
Стоимость, руб. |
Количество |
Итого, руб. |
|
1 Компакт диск, шт. |
25 |
1 |
25 |
|
2 Картридж для принтера, шт |
95 |
1 |
95 |
|
3 Ватман (А 1), шт. |
10 |
10 |
100 |
|
4 Бумага для принтера, уп. |
150 |
1 |
150 |
|
5 Канцтовары |
30 |
|||
Итого |
400 |
5.3.3 Расчет основной и дополнительной заработной платы
Затраты на заработную плату () включают в себя основную (ОЗП) и дополнительную заработные платы (ДЗП) и рассчитываются по формуле (10.4):
, (5.4)
где ОЗП - основная заработная плата, руб.;
ДЗП - дополнительная заработная плата, руб.;
Среднедневная заработная плата исполнителей рассчитывается исходя из месячного должностного оклада, согласно тарифной сетке и количества рабочих дней в месяце (22 рабочих дня).
Примем оплату руководителя работы по 15 разряду (тарифный коэффициент 5.36), оплату инженера (дипломника) по 11 разряду (тарифный коэффициент 4.51). Коэффициент, учитывающий влияние оборудования на здоровье человека равен 0,1 и является составляющей частью основной заработной платы.
Расчет основной заработной платы приведен в таблице 5.4
Таблица 5.4 - Основная заработная плата
Должность |
Оклад, руб. |
Средняя дневная з/п, руб. |
Трудоемкость, чел./дн. |
Основная з/п, руб. |
|
1. Руководитель |
10000 |
454,5 |
16 |
7272 |
|
2. Инженер |
5000 |
227,3 |
85 |
19320,5 |
|
Итого: |
26592,5 |
Дополнительная заработная плата составляет 30% от основной заработной платы (районный коэффициент), надбавок, премий и доплат и рассчитывается по формуле:
ДЗП = 0,3 · ОЗП, (5.5)
Расчет дополнительной заработной платы приведен в таблице 5.5
Таблица 5.5 - Дополнительная заработная плата
Должность |
Основная з/п, руб. |
Дополнительная з/п, руб. |
|
3. Руководитель |
7272 |
2181,6 |
|
4. Инженер |
19320,5 |
5796,2 |
|
Итого: |
7977,8 |
Все затраты на заработную плату согласно (5.4) составят:
5.3.4 Расчет отчислений по страховым взносам
Отчисления по страховым взносам составляют 34% от суммы основной и дополнительной заработной платы и рассчитываются по формуле:
(5.6)
где ОЗП - основная заработная плата, руб.;
ДЗП - дополнительная заработная плата, руб.
Таблица 5.6 - Отчисления по единым страховым взносам
Исполнители |
Заработная плата |
Отчисления по страховым взносам |
|
Руководитель |
7977,8 |
2712,5 |
|
Инженер |
26592,5 |
9041,3 |
|
Итого: |
11753,8 |
Итак, согласно (5.6), отчисления от заработной платы составят:
5.3.5 Расчет затрат на амортизацию оборудования
Затраты на амортизацию вычислительной техники определяются по формуле:
где - исходная стоимость вычислительной техники, 20000руб.;
- время работы оборудования, 640 час;
N - срок морального и физического износа оборудования, 5 лет;
- количество j-того оборудования, шт;
- действительный годовой фонд рабочего времени оборудова-ния, 2880 час.
По формуле (7.7) затраты на амортизацию оборудования составят:
5.3.6 Расчет затрат на аренду помещения
Размер арендной платы за используемое помещение в течение работы определяется по формуле (5.8):
(7.8)
где S - площадь арендуемого помещения, 18 ;
С - месячная арендная плата за один кв.м., 400 руб / ;
- продолжительность аренды помещения, 4 мес.
5.3.7 Расчет затрат на электроэнергию
Затраты на электроэнергию рассчитываются по формуле:
, (5.9)
где - установленная мощность, 0,25кВт;
- время работы оборудования, 640час;
- тариф на электроэнергию, 2,23 руб.
.
5.3.8 Расчет накладных расходов
К данной статье относятся расходы на производство, управление и хозяйственное обслуживание, которые в равной степени касаются всех разработок, проводимых в организации, например, стоимости вспомогательных материалов, заработная плата аппарата управления и т. д. Накладные расходы составляют 20% от всех прямых затрат.
Величина накладных расходов вычисляется в соответствии с выражением:
, (5.10)
где - коэффициент накладных расходов, 0,2.
5.3.9 Прочие расходы
Определяем прочие непредвиденные расходы по следующей формуле:
, (5.11)
где - коэффициент, учитывающий прочие непредвиденные расходы, 0,05.
Теперь по (5.3) рассчитаем смету затрат на проведение ОКР. Итоговые результаты расчетов сведены в таблицу 5.7.
Таблица 5.7 - Смета затрат на проведение ОКР
Статья расходов |
Сумма, руб. |
|
Затраты на материалы |
400 |
|
Затраты на заработную плату |
34570,3 |
|
Отчисления по страховым взносам |
11753,8 |
|
Затраты на аренду помещения |
28800 |
|
Затраты на амортизацию оборудования |
888, 9 |
|
Затраты на электроэнергию |
356,8 |
|
Накладные расходы |
13758,4 |
|
Непредвиденные расходы |
3439 |
|
Итого |
85989,4 |
5.4 Калькуляция себестоимости изготовления "Импульсного блока питания"
На стадии производства опытного образца необходимо определить себестоимость проектируемого продукта. Калькуляция себестоимости опытного образца продукта определяется по формуле:
(5.12)
где - затраты на сырье и материалы, руб.;
- затраты на комплектующие изделия и полуфабрикаты, руб.;
- затраты на заработную плату изготовителей, руб.;
- отчисления по страховым взносам, руб.;
- затраты на аренду помещения, руб.;
- расходы на амортизацию оборудования, руб.;
- затраты на электроэнергию, руб.;
- накладные расходы, руб.
Затраты на основные материалы, необходимые для изготовления статического преобразователя приведены в таблице 7.8.
Таблица 5.8 - Затраты на основные материалы ИБП-500
Материалы |
Марка |
Норма расхода |
Цена за ед., руб. |
Сумма руб. |
|
1.Стеклотекстолит |
СФ-1-35 |
0,03 кг |
461,10 |
13,8 |
|
2. Припой |
ПОС-61 |
0,02 кг |
1000 |
20 |
|
3. Прочие |
Компаунд, краска, клей, флюс монтажный |
300,00 |
|||
Итого: |
333,8 |
Произведём расчёт затрат на комплектующие изделия для изготовления печатного узла.
Затраты на покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты приведены в таблице 5.9.
Таблица 5.9 - Затраты на покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты
Наименование |
Обозначение |
Кол-во, шт. |
Цена 1 шт., руб. |
Сумма, руб. |
|
Конденсаторы |
TKR2GM100D ECC-D3A470JGE EEU-FC1H220 ECK-DNA472ME ECU-S1H334KBB EEU-FC1H221 ECU-S1H104BB ECQ-U2A473MG К 73-16-63 |
2 1 1 1 1 1 1 1 1 |
3,42 3,42 3,42 3,42 2,63 2,63 2,63 2,63 2,63 |
6,84 3,42 3,42 3,42 2,63 2,63 2,63 2,63 2,63 |
|
Микросхемы |
TSM103ID H11A817A VIPer53 |
1 1 1 |
35 6,78 32 |
35 6,78 32 |
|
Резисторы |
RC0805JR071KL RC0805JR07330RL RC0805JR0710KL RC20K3101JT RC1206JR07100RL RC1210FR071K80L RC25K2510JT |
2 2 4 2 2 2 4 |
3,16 3,16 3,16 3,27 2,88 3,90 4,13 |
6,32 6,32 12,64 6,54 5,76 7,8 16,52 |
|
Диоды |
DB105 STTH102 PKC136 BZV55C5V6 |
1 2 1 1 |
4,98 4,33 4,65 4,65 |
4,98 4,33 4,65 4,65 |
|
Трансформатор |
РКФ ДП.672126.001 |
1 |
12,00 |
12,00 |
|
Катушка индуктивности |
L 213 |
1 |
11 |
11 |
|
Итого: |
200,8 |
Проведем расчёт затрат на материалы и комплектующие изделия для изготовления корпуса конструкции.
Таблица 5.10 - Затраты на материалы и комплектующие изделия
Наименование |
Обозначение |
Норма расхода |
Цена 1 ед., руб. |
Сумма, руб. |
|
Стойки |
HTS-306 |
4 шт. |
0,6 |
2,4 |
|
Фиксаторы |
SB-32 |
2 шт. |
2 |
4 |
|
Корпус |
РКФ ДП.301169.001 |
1 |
105 |
105 |
|
Краска |
RAL 7002 |
25гр. |
120 |
3 |
|
Провода (черный, красный) |
ПВС-1 |
60см |
15 |
9 |
|
Итого: |
123,4 |
Общие затраты по статье "Материалы и комплектующие изделия" составят: 333,8+200,8+123,4= 658руб.
Определимся с заработной платой основных производственных рабочих, для этого выделим основные технологические операции:
- монтаж радиоэлементов на печатную плату;
- проверка смонтированного ПУ;
- сборка изделия.
Таблица 5.11 - Трудоемкость и заработная плата сдельных работ
Виды сдельных работ |
Норма - часы |
Стоимость нормо-часа, руб. |
Основ.з/п., руб. |
Доп. з/п., руб. |
|
Настройщик |
0,25 |
39,8 |
6 |
1,8 |
|
Монтажно-сборочная |
2 |
39,8 |
79,6 |
23,9 |
|
Итого: |
85,6 |
25,7 |
Общие затраты на заработную плату изготовителей составят:
= ОЗП + ДЗП =85,6+25,7=111,3 руб.
Отчисления по страховым взносам 34% от суммы основной и дополнительной заработной платы:
= 0.34 · (ОЗП + ДЗП)=0,34·111,3=33,8 руб.
В процессе изготовления и настройки изделия используются несколько видов измерительного оборудования:
- паяльная станция Dig 20A - Micro ( = 7138 руб.);
- источник питания лабораторный Б 5-48 ( = 5000 руб.);
- осциллограф С 1-75 ( = 15000 руб.);
- амперметр Д 5096 ( = 12000 руб);
Остальное имущество считается малоценным и амортизационные расходы на него не считаются.
Рабочее время паяльной станции Dig 20A - Micro составляет 1,5 часов, срок морального и физического износа - 8 лет, действительный годовой фонд рабочего времени оборудования - 2880 час.
Тогда согласно (7.7) ее амортизационные отчисления составят:
Время работы измерительного оборудования (осциллограф, источник питания, вольтметр, мегоометр)- 0,25 часов, срок морального и физического износа - 8,5 лет, действительный годовой фонд рабочего времени оборудования - 2880 час.
Амортизационные отчисления измерительного оборудования составят:
Амортизационные отчисления на все оборудование составят:
Размер арендной платы за помещение площадью 18 и оплатой - 400руб/ в течение изготовления ИБП (1день) определяется по формуле (5.8):
--
Затраты на электроэнергию за период создания опытного образца определим по формуле (5.9), учитывая, что в среднем потребляемая мощность приборов, задействованных в работе, порядка 0.7 кВт.
--
Накладные расходы рассчитываются по формуле (7.10):
Непредвиденные расходы рассчитываются по формуле (5.11):
Все расходы на изготовление БУ сведем в таблицу 5.12.
Таблица 5.12 - Стоимость изготовления ИБП
Статья расходов |
Сумма, руб. |
|
Затраты на материалы и комплектующие (Зм) |
658 |
|
Затраты на заработную плату (Ззп) |
111,3 |
|
Отчисления по страховым взносам (Зотч) |
33,8 |
|
Затраты на аренду помещения (Зап) |
327,6 |
|
Затраты на амортизацию оборудования (ЗА) |
2,9 |
|
Затраты на электроэнергию (Зэл) |
3,9 |
|
Накладные расходы (Знр) |
225,3 |
|
Непредвиденные расходы (Зн) |
56,3 |
|
Итого |
1419 |
5.5 Расчет годовых текущих издержек
Расчет затрат на эксплуатацию складывается из заработной платы обслуживающего персонала, вспомогательных материалов, оплаты потребляемой устройством электроэнергией и амортизационных отчислений на него.
Обслуживания импульсного блока питания ИБП не требуется, следовательно, заработная плата обслуживающего персонала рассчитывается.
Предполагается, импульсный блок питания ИБП будет работать в среднем 12 часа в день 365 дней в году. Разработанное устройство потребляет не более 30 Вт в час. Итого, затраты на электропитание в год у разрабатываемого устройства рассчитываются по формуле (5.9).
Затраты на электропитание ИБП и его аналога сведены в таблицу 5.13
Таблица 5.13 - Затраты на электроэнергию
Устройство |
Надежность, час |
Затраты на электроэнергию, руб./час |
Итого в год, руб. |
|
ИБП |
30 |
2.23 |
293 |
|
Аналог |
30 |
2.23 |
293 |
Амортизационные отчисления на ИБП и прототип составляют:
--
Так как вспомогательных материалов для работы не требуется ни разработанному устройству, ни аналогу, то расчет затрат на вспомогательные материалы можно пропустить.
Годовые эксплуатационные издержки ИБП найдем как сумму затрат на электроэнергию и амортизационные отчисления:
(5.13)
Результат расчета представлен в таблице 5.14.
Таблица 5.14 - Годовые эксплуатационные издержки
Наименование составляющих издержек |
Сумма затрат по вариантам, руб./год |
||
Разрабатываемого комплекса |
Аналога |
||
Заработная плата обслуживающего персонала |
- |
- |
|
Амортизационные отчисления |
11,6 |
14,8 |
|
Затраты на потребляемую электроэнергию |
293 |
293 |
|
Затраты на вспомогательные материалы |
- |
- |
|
Итого, руб. |
304,6 |
307,8 |
5.6 Расчет экономического эффекта от разработки
Годовой экономический эффект от внедрения ИБП рассчитывается по формуле:
--
где - стоимость (себестоимость) базового и разрабатываемого изделия соответственно, руб.;
- коэффициенты технико-эксплуатационных параметров базового и разрабатываемого продукта соответственно;
- коэффициенты срока службы базового и разрабатываемого изделия, годы;
годовые эксплутационные издержки базового и нового средства, руб.;
- доля отчисления от стоимости на полное восстановление разрабатываемого изделия;
- нормативный коэффициент эффективности,
- сопутствующие капитальные вложения (дополнительные) в базовое и разрабатываемое изделия, руб.;
- годовой объем выпуска разрабатываемого продукта, шт.;
затраты на маркетинг разрабатываемого устройства, руб.
Доля отчисления от стоимости на полное восстановление разрабатываемого изделия , рассчитывается как величина, равная половине от общей нормы амортизации (в долях единицы):
--
Срок службы приборов:
Годовой объем выпуска разрабатываемого прибора будем считать равным 2000 шт.
Сопутствующие капитальные вложения в базовое и разработанное изделия отсутствуют, то есть
Тогда, по формуле (5.14), годовой экономический эффект от внедрения блока управления:
Определим срок окупаемости затрат на разработку нового продукта:
где - единовременные капитальные затраты на разработку проекта, руб.
- себестоимость опытного образца, руб.
Коэффициент экономической эффективности рассчитывается:
Так как , данная разработка является экономически невыгодной.
Это легко объясняется тем, что разработанный ИБП отличается от аналога наибольшим сроком службы и более простым схемотехническим решением, как следствие этого является более низкая стоимость.
5.7 Маркетинговое сопровождение разработанного продукта
Стратегия сбыта. Фактически это создание спроса потенциальных потребителей на готовую (преимущественно) продукцию. Эти изделия имеют некоторую специфику в стратегии сбыта. Устройства подобного типа выполняются только под заказ.
Наиболее характерной процедурой создания спроса является реклама. Но, например, участие телевизионной рекламы и в газете не подходит из-за класса продукции. Поэтому здесь лучше всего подходит размещение рекламы в специализированных журналах и каталогах, имеющих ограниченный доступ. При этом следует использовать яркие и выразительные слоганы.
В дополнение к этому готовый завершенный продукт нужно постоянно размещать на специализированных закрытых выставках (выставки достижений и разработки). Это дает наглядное представление потенциального потребителя о характере выпущенной продукции. Стоимость затрат на участие в выставках в течение года принимается равной
В данном случае подходит использование только имидж - рекламы и сравнительной рекламы.
Стимулирование сбыта. Представляет собой ряд взаимоувязанных мер поощрения потребителей с целью увеличения прибыльности и продаж.
Стимулирование потребителей включает сервисное обслуживание и техническое сопровождение, наличие ЗИП комплектов, а также возможное последующее улучшение характеристик приобретенного комплекса за отдельную плату.
6. Обеспечение безопасности жизнедеятельности
6.1 Анализ опасных и вредных факторов при разработке устройства
Система обеспечения безопасности жизнедеятельности включает в себя набор законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе его активной жизненной деятельности. Одним из важнейших вопросов в обеспечении безопасной деятельности человека является вопрос об охране труда и анализ объективных факторов производственной опасности.
В настоящее время важной частью рабочего места инженера стали вычислительные машины. Работа с ними связана с одной стороны с уменьшением роли физического труда человека, с другой - возрастает роль умственной нагрузки и возникает проблема нервного переутомления, т.е. трудовой процесс сопровождается нервно-психологическим и физическим напряжением организма.
В целях предупреждения травматизма и профессиональных заболеваний при воздействии опасных и вредных производственных факторов (ОВПФ) применяются меры по их предупреждению и устранению, а также снижению степени воздействия на работающих.
Вредные и опасные производственные факторы рассматривают согласно ГОСТ 12.0.003-91 "Система стандартов безопасности труда. Опасные и вредные факторы. Классификация". ОВПФ подразделяются на четыре группы:
- физические;
- химические;
- биологические;
- психофизиологические.
Каждая группа в свою очередь подразделяется на подгруппы. В лаборатории, где проходила разработка, присутствовали следующие физические, опасные и вредные производственные факторы:
- повышенная запыленность воздуха рабочей зоны;
- повышенная (пониженная) температура воздуха;
повышенная (пониженная) влажность воздуха;
- повышенный уровень шума на рабочем месте;
- отсутствие или недостаток естественного света;
- недостаточная освещенность рабочего места;
повышенная (пониженная) подвижность воздуха;
высокое напряжение (220В/50Гц);
излучение с поверхности экрана монитора;
электрические и магнитные поля монитора.
В данном случае можно выделить наиболее отрицательные физические ОВПФ на рабочем месте инженера-конструктора:
1) Использование оборудования, которое находится под опасным для жизни человека напряжением (220 В), т.е. существует опасность поражения электрическим током. Опасность поражения электрическим током заключается в том, что, проходя через живые ткани, электрический ток оказывает термическое, электролитическое и биологическое воздействия. Выделяют два вида поражения электрическим током: электрический удар и электрические травмы.
2) Излучение монитора ЭВМ. Так как рабочая документация к дипломному проекту оформляется на персональной ЭВМ, то следует учитывать излучение монитора, которое может весьма отрицательно сказаться на здоровье человека. Заметим, что спектр этого излучения достаточно широк: рентгеновское излучение, инфракрасное излучение, радиоизлучение, а также электростатические поля. Самое опасное из излучений монитора - переменное электрическое поле.
3) Микроклимат (температура, влажность, скорость течения воздуха, тепловое излучение). Оптимальный микроклимат на рабочем месте обеспечивает поддержание теплового равновесия между организмом человека и окружающей средой. Длительное воздействие на человека неблагоприятных метеорологических условий сильно ухудшает его самочувствие, снижает производительность труда и часто приводит к заболеваниям.
4) Повышенный уровень шума (работа ЭВМ, принтера). Повышенный уровень шума значительно ослабляет внимание работающего, замедляет скорость психологических реакций, в результате снижается производительность труда и ухудшается качество работы. Шум также отрицательно влияет на нервную систему, вызывает ухудшение обмена веществ, что может привести к профессиональным заболеваниям.
6) Недостаточная освещённость рабочей зоны. Правильное освещение рабочего места является необходимым фактором для осуществления тщательной и продолжительной работы. Недостаточная освещённость рабочей зоны приводит к усталости глаз и снижению мозговой активности. При постоянном воздействии этого фактора развиваются различные болезни глаз.
7) Пожароопасность. Она может возникнуть в процессе эксплуатации паяльного оборудования.
К химическим ОВПФ можно отнести следующие:
1) При изготовлении макета и настройке прибора используется припой ПОС-61, имеющий в своем составе свинец, пары которого в процессе пайки представляют собой одну из разновидностей кровяных ядов, вызывающих профессиональные заболевания.
2) При изготовлении печатных плат методом химического травления используются реактивы, при работе с которыми выделяются вредные летучие соединения, раздражающие слизистую оболочку носа и горла. Попадание препаратов на открытые участки кожи может вызвать различные аллергические реакции, а в некоторых случаях даже ожоги. В данном случае для травления печатных плат использовался раствор FeCl3(хлорное железо).
Психофизиологические ОВПФ:
1) Физические перегрузки. При работе в помещении лаборатории человек подвергается статическим перегрузкам вследствие малой подвижности и нагрузки мышечного аппарата при сидячей работе.
2) Нервно-психологические перегрузки (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки). Работа ведется в постоянном зрительном напряжении, с повышенным вниманием, то есть сказывается перенапряжение зрительных анализаторов.
Инженер-конструктор не подвержен воздействию биологических ОВПФ.
Согласно ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ "Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху санитарной зоны" работу инженера-конструктора можно отнести к первой категории сложности, включающей в себя легкие физические работы, т.е. работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой, но не требующие систематического физического напряжения при поднятии и переносе тяжестей.
6.2 Общие требования безопасности к разрабатываемому ИБП и правила его эксплуатации
Устройство должно быть сконструировано и изготовлено таким образом, чтобы оно не представляло опасности, как при нормальных условиях эксплуатации, так и в условиях неисправности. При этом должны быть обеспечены:
- защита от поражения электрическим током;
- защита от воздействия высоких температур;
- защита от воздействия излучения;
- защита от последствий механической неустойчивости узла;
- защита от огня.
Соответствие этим требованиям определяют путем проведения испытаний при нормальной работе и на стадии проектирования. Нормальные условия работы считаются при нахождении напряжения сети в пределах от 0,9 до 1,1 от номинального значения.
6.2.1 Требования безопасности к защите от поражения электрическим током и электромагнитного поля
Требования безопасности к защите от поражения электрическим током учитываются на стадии проектирования устройства согласно ГОСТ 12.2.091-83 "Общие требования безопасности приборов измерительных, показывающих и регистрирующих". При проектировании предъявляются следующие требования:
а) части, которые в рабочем состоянии находятся под напряжением, должны быть недоступны прикосновению к ним, и защищены корпусом или покрыты изоляцией. Разъёмы должны быть защищены от случайного прикосновения к ним;
б) изоляция, предназначенная для защиты от поражения электрическим током, должна обладать необходимой электрической и механической прочностью;
в) металлические части, которые становятся доступными после снятия крышки без применения инструмента, не должны находиться под напряжением.
Требования к нагреву при нагрузке и перегрузке учитываются на стадии проектирования согласно ГОСТ 12.2.091-83:
а) при длительной нагрузке и перегрузке доступные части не должны нагреваться до температуры, представляющей опасность для обслуживающего персонала при прикосновении к ним или вызывать пожар, деформацию корпуса блока при одновременном воздействии внешних усилий;
б) устройство при работе в условиях длительной нагрузки и перегрузки должно иметь достаточную механическую прочность и не иметь деформаций, нарушающих безопасность работы с ним.
6.2.2 Требования к защите от воспламенения
Требования к защите от воспламенения представляются, согласно ГОСТ 12.2.091-83.
Опорные части из изоляционных материалов, удерживающие детали, предназначенные для подключения к сети, а так же изолирующие корпуса должны быть изготовлены из материалов, не представляющих опасность при возникновении коротких замыканий внутри блока или при нагреве, вызываемого плохим контактом внешних проводов.
Материалы не должны размягчаться до такой степени, чтобы это могло нарушать безопасность работы или вызывать дальнейшее короткое замыкание, а так же не должны воспламеняться или поддерживать горение.
6.2.3 Требования по устойчивости к внешним воздействиям
Номинальные значения климатических и механических факторов внешней среды регламентированы по ГОСТ 15150-69. Условия эксплуатации - стационарные.
Устойчивость к механическим и климатическим воздействиям окружающей среды регламентирована по ГОСТ 24812-81 и ГОСТ 24813-81, пылезащита по ГОСТ 17785-72, водозащита по ГОСТ 17786-72, взрывозащита по ГОСТ 12.2.020-76.
Показатели надежности должны устанавливаться в стандартах и технических условиях в соответствии с ГОСТ 27.003-83.
6.3 Анализ условий труда на рабочем месте конструктора
Под рабочим местом понимается зона, оснащенная необходимыми техническими средствами, в которой совершается трудовая деятельность исполнителя или группы исполнителей, совместно выполняющих одну работу или операцию.
Главным требованием при выборе основного оборудования является обеспечение на одном рабочем месте необходимых комфортных условий труда, поэтому выбираемое оборудование должно отвечать требованиям эргономики, то есть требованиям техники безопасности, психологическим и физиологическим возможностям работающего с учетом его антропометрических показателей.
К требованиям безопасности на рабочем месте можно отнести:
исключение возможности недостаточного освещения рабочего места;
исключение возможности загрязнения воздуха;
обеспечение стабильной температуры воздуха в лаборатории;
исключение возможности поражения электрическим током.
6.3.1 Помещение
Разработка и оформление конструкторской документации, демонстрационных листов и пояснительной записки к дипломному проекту производилась в конструкторском секторе "ООО Автоматизации производств".
Согласно требованиям промышленной санитарии, объем и площадь производственного помещения, которые должны приходиться на каждого работающего, должны быть не менее 20 м3 и 6,5 м2 соответственно. Высота производственных помещений должна быть не менее 3,2 м (нормы СН 245-71). Лаборатория имеет следующие размеры: высота - 3,5 м, длина 6 м, ширина 3 м. Таким образом, помещение лаборатории имеет площадь 18 м2 и объем 63 м3. Число работающих в лаборатории 2 человка, т.е. на одного человека приходится 9 м2 площади и 31,5 м3 объема помещения, что удовлетворяет принятым нормам.
6.3.2 Требования безопасности, эргономики и технической эстетики
Для создания благоприятных условий труда в лаборатории необходимо учитывать психофизические особенности человека, а также общую гигиеническую обстановку. Большое значение в создании оптимальных условий труда имеют складывающиеся в трудовом коллективе взаимоотношения между работниками, которые принято называть социальным климатом. Человек, находящийся в состоянии нервного возбуждения допускает много ошибок при работе с конструкторской документацией.
С эстетической точки зрения помещение и оборудование должны быть окрашены в спокойные тона (синие, голубые, зеленые), успокаивающие и уменьшающие зрительное утомление. Это дает хорошее отражение и рассеяние света и не создает неприятных цветовых ощущений.
6.3.3 Организация рабочего места
Важную роль играет планирование рабочего места, которое должно удовлетворять требованиям удобства выполнения работ и экономии энергии, времени конструктора, удобства обслуживания устройств ЭВМ и соблюдения правил охраны труда. Рабочее место должно обеспечивать удобство выполнения работ в помещении сидя, стоя и соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.032-78 и ГОСТ 12.2.033-78. Необходим учет эргономических свойств человека, подбор вспомогательных предметов оборудования (столы, стулья и тому подобное), удобных для использования на рабочем месте. Для этого требуется рациональная расстановка оборудования, оптимальная организация рабочего места (правильный выбор основного технологического оборудования, удобство выполнения работ). Параметры рабочего места конструктора приведены в таблице 6.1.
Таблица 6.1 Параметры рабочего места конструктора
Параметры |
Рекомендуемые, мм |
Фактические, мм |
|
Высота сидения |
450 |
450 |
|
Высота рабочей поверхности |
720 |
710 |
|
Ширина сидения |
500 |
450 |
|
Высота спинки сидения |
800 |
550 |
|
Высота пространства для ног |
600 |
550 |
|
Размеры рабочей поверхности |
1600Ч900 |
1500Ч800 |
|
Высота ПК |
620-800 |
750 |
|
Расстояние от глаз конструктора до экрана (предмета) |
600 |
550 |
|
Расстояние от экрана или предмета до края стола |
750 |
450 |
Органы управления, к которым относятся клавиатура и манипулятор "мышь" ЭВМ, расположены в зоне досягаемости, ограниченной длиной руки, т.е. 60 - 80 см. Такое расположение обеспечивает равномерную нагрузку обеих рук оператора.
6.3.4 Режим работы оператора
Суточная норма работы оператора 8 часов. На рабочее место он приходит в 8:00 часов. Проработав до 12:00 часов, уходит на обеденный перерыв, который длиться один час. По возвращении с перерыва, продолжает работу до 17:00 часов.
6.3.5 Микроклимат
Для создания нормальных условий работы в лаборатории установлены нормы производственного микроклимата, ГОСТ 12.1.005-88. Эти нормы устанавливают оптимальные и допустимые значения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха. Микроклиматические условия в помещении существенно сказываются на качестве работы и производительности труда, а также на здоровье работающих. При длительном воздействии такая деталь как пыль, может привести к тяжелым последствиям. Пыль оказывает фибpогенное воздействие на организм, при котором в легких происходит разрастание соединительной ткани, которая нарушает нормальное строение и функционирование органов. Таблица 6.2 содержит микроклиматические воздействия на рабочем месте.
Таблица 6.2 Оптимальные и допустимые нормы микроклимата
Период года |
Температура,С |
Относительная влажность, % |
Скорость движения воздуха, м/с |
|||||||
Оптим. |
Допустимая |
Оптим. |
Допуст. |
Оптим., не более |
Допуст., не более |
|||||
Верхняя |
Нижняя |
|||||||||
Пост. |
Не пост. |
Пост. |
Не пост. |
|||||||
Холодный |
22-24 |
25 |
26 |
21 |
18 |
40-60 |
75 |
0,2 |
0,2 |
|
Теплый |
23-25 |
28 |
30 |
22 |
20 |
40-60 |
70 |
0,5 |
0,5 |
Интенсивность теплового облучения (по ГОСТ 12.1.005-88) от нагретых поверхностей технологического оборудования и осветительных приборов не должна превышать 35 Вт/м2 при облучении 50 процентов поверхности тела и более 70 Вт/м2 -при величине облучаемой поверхности от 25 до 50 процентов и 100 Вт/м2 - при облучении не более 25 процентов поверхности тела.
Рассмотрим характеристики микроклимата конструкторского отдела ООО "Автоматизации производств":
температура колеблется в пределах (19 - 21)оС;
относительная влажность 55 %;
скорость движения воздуха не более 0,2 м/с;
уровень температурного излучения 35 Вт/м2 при облучении 50% поверхности.
Из приведенных данных следует, что характеристики микроклимата конструкторского отдела ООО "Автоматизации производств" соответствуют известным нормам.
6.3.6 Ионизирующее излучение
Источником излучения в рабочем помещении является электронно-лучевые трубки мониторов персональных компьютеров. Самое опасное из излучений монитора переменное электрическое поле. Таким образом, видеомониторы персональных ЭВМ должны соответствовать
ГОСТ 27.554-88 "Видеомониторы персональных ЭВМ (дозы излучения)".
От воздействия излучения больше всего страдают глаза, кожа лица, происходит ослабление памяти и психические расстройства, торможение функций кроветворных органов, повышается риск раковых заболеваний. Низкочастотное переменное электрическое поле повышает выброс ионов кальция из костных тканей, а магнитные поля влияют на напряжение между клетками тела.
Защита от ионизирующего излучения монитора компьютера осуществляется с соблюдением следующих рекомендаций по СанПиН 2.2.2.542-96 "Общие санитарно гигиенические требования к видеодисплейным терминалам персональным ЭВМ и организация работ":
- осуществить экранирование источника излучения (монитора) с помощью защитного экрана;
- исключить мерцание экрана (использовать монитор с частотой кадров не менее 70 Гц);
- монитор должен быть установлен таким образом, чтобы верхний край экрана находился на уровне глаз;
- минимальное расстояние от экрана до оператора должно быть около 50-70 см (длина вытянутой руки);
- избегать освещения экрана яркими источниками света;
- использовать монитор с невысоким разрешением;
- регулярно делать перерыв в работе (в час 10-15 минут).
Предел облучения категории Б согласно нормам радиационной безопасности (НРБ-76187) составляет 0,5 бэр/год.
Оценим дозу облучения, которую получает конструктор за год:
(6.1)
где - естественный фон,;
- излучение от монитора, при работе инженера с компьютером,
;
- годовой фонд рабочего времени,
Тогда по формуле (6.1) получим:
Полученное значение дозы облучения оператора - 0,2 бэр/год, что удовлетворяет установленным нормам.
6.3.7 Влияние шума
С физиологической точки зрения шум рассматривается как звук, мешающий разговорной речи и негативно влияющий на здоровье человека. Шум является одним из наиболее распространенных в производстве вредных факторов. Люди, работающие в условиях повышенного шума, жалуются на быструю утомляемость, головную боль, бессонницу. У человека ослабляется внимание, страдает память. Все это приводит к снижению производительности труда.
Согласно классификации шума по ГОСТ 12.1.003-83 в рассматриваемом помещении шум является постоянным, широкополосным. Для широкополосного шума допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот на рабочем месте для помещений конструкторских бюро по ГОСТ 12.1.003-83 следует принимать в соответствии с таблицей 6.3.
Таблица 6.3 - Допустимые уровни звукового давления и уровня звука на рабочих местах
Рабочие места |
Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах частот, Гц |
Уровни звука, дБ |
||||||||
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|||
(1) |
71 |
61 |
54 |
49 |
45 |
45 |
40 |
38 |
50 |
|
(2) |
79 |
70 |
63 |
58 |
55 |
55 |
50 |
49 |
60 |
|
(3) |
83 |
74 |
68 |
63 |
60 |
60 |
55 |
54 |
65 |
|
(4) |
94 |
87 |
82 |
78 |
75 |
75 |
71 |
70 |
80 |
|
(5) |
99 |
92 |
86 |
83 |
80 |
78 |
76 |
74 |
85 |
(1) - помещение конструкторских бюро, лаборатории для теоретических работ;
(2) - помещения управлений, рабочие комнаты;
(3) - кабины наблюдения и дистанционного управления с речевой телефонной связью, помещение и участки тонкой сборки;
(4) - лаборатории для проведения экспериментальных работ;
(5) - постоянные рабочие места и рабочие зоны в производственных помещениях и на территории предприятий.
Основными источниками шума являются дисководы и вентиляторы охлаждения в ЭВМ, принтер, ксерокс. Уровень шумов в нашем помещении от компьютеров и другого оборудования соответствует пункту 1 таблицы 7.3. Уровень звуковой мощности дисководов, вентиляторов охлаждения, принтера, ксерокса не превышает 50 дБ, что соответствует норме.
Для наименьшего воздействия шума, создаваемого персональным компьютером, на организм инженера-конструктора необходимо удаление терминалов, за которыми он работает, от постоянно "шумящих" устройств. Также необходимы перерывы на отдых, которые нужно предусмотреть в регламенте работы.
6.3.8 Отопление и вентиляция
В помещении лаборатории необходимо предусматривать систему отопления. Она должна обеспечить достаточное, постоянное и равномерное нагревание воздуха в помещении в холодный период года, а также безопасность в отношении пожара. Согласно СНиП 23-05-95, лаборатория относится к производственному помещению с повышенными требованиями к чистоте воздуха, значит, могут быть использованы воздушная и водяная системы отопления. Для отопления помещения используется водяная система. В целом система центрального водяного отопления гигиенична, надежна в эксплуатации.
В помещениях, где имеется окна, и на одного работающего приходится более 35 м3, при отсутствии вредных и неприятно пахнущих веществ, допускается предусматривать периодически действующую естественную вентиляцию (проветривание). В лаборатории используется естественная вентиляция.
6.3.9 Электробезопасность
Так как инженеру приходиться работать с напряжением 220 В частотой 50 Гц, то возникает опасность поражения электрическим током. Проходя через организм, электрический ток оказывает термическое, биологическое и электролитическое действия. Это приводит к различным электротравмам. Поэтому необходимо соблюдать требования, установленные "Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей" (ПТЭ и ПТБ) и "Правилами устройства электроустановок". Эти требования предусматривают:
- наличие рубильника на щите для общего отключения питания;
- наличие отдельных рубильников для отключения питания каждого рабочего места;
- наличие разводки питания к каждому рабочему месту, которое должно заканчиваться розетками с заземляющим проводом;
- наличие предохранительных устройств для защиты от перегрузок общей сети питания и в цепи разводок.
Все оборудование должно быть выполнено в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.019-79 "Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты".
Электрические установки, к которым относится практически все оборудование рабочего места конструктора, представляет для человека большую потенциальную опасность, так как в процессе эксплуатации (проведение регламентных работ) человек может коснуться частей оборудования, которые находятся под напряжением. Специфическая опасность электроустановок, таких как токоведущие проводники корпуса, стоек ЭВМ и прочего оборудования, заключается в том, что, оказавшись под напряжением в результате повреждения, они не подают каких-либо сигналов, предупреждающих о возникшей опасности. Любое из воздействий тока (термическое, электролитическое, биологическое) может привести к электрической травме, т.е. к повреждению организма, вызванному действием электрического тока или электрической дуги (ГОСТ 12.100.9-76).
Мерами, обеспечивающими безопасность, являются: недоступность и рабочая изоляция токоведущих частей, электрическое разделение сетей, малые напряжения, защитное заземление, зануление, контроль изоляции. В нашем случае для обеспечения электробезопасности используем защитное заземление электрических приборов.
Предельно допустимые значения напряжения прикосновения и токов установлены для путей тока от одной руки к другой и от руки к ногам. Напряжения прикосновения и токи при нормальном (неаварийном) режиме электроустановки не должны превышать значений, указанных в таблице 6.4.
Таблица 6.4 - Напряжения прикосновения и токи при нормальном режиме
Род тока |
U, В, не более |
I, мА, не более |
|
Переменный 50 Гц |
2,0 |
0,3 |
|
Переменный 400 Гц |
3,0 |
0,4 |
|
Постоянный |
8,0 |
1,0 |
Напряжения прикосновения и токи при аварийном режиме электроустановки для электроустановок до 1000 В с частотой 50 Гц не должны превышать значений, указанных в таблице 6.5.
Таблица 6.5 - Напряжения прикосновения и токи при аварийном режиме
Продолжительность воздействия, с |
U, В |
I, мА |
Продолжительность воздействия, с |
U, В |
I, мА |
|
От 0,01 до 0,08 |
220 |
220 |
0,6 |
40 |
40 |
|
0,1 |
200 |
200 |
0,7 |
35 |
35 |
|
0,2 |
100 |
100 |
0,8 |
30 |
30 |
|
0,3 |
70 |
70 |
0,9 |
27 |
27 |
|
0,4 |
55 |
55 |
1,0 |
25 |
25 |
|
0,5 |
50 |
50 |
Свыше 1,0 |
12 |
2 |
Требования пожаробезопасности должны соответствовать ГОСТ 12.1.004-85 и СНиП 11.01.02-85. В целях пожарной безопасности электрическая сеть рассчитывается в соответствии с "Правилами ТЭ и ТБ потребителей". Они предусматривают необходимость выбора сечений проводов и их изоляции, защиты предохранительными устройствами от перегрузок сети.
6.4 Комплекс защитных мероприятий
6.4.1 Освещение
Рациональное освещение рабочего места является одним из важнейших факторов предупреждения травматизма и профессиональных заболеваний. Правильно организованное освещение создает благоприятные условия труда, повышает работоспособность и производительность труда.
Освещенность на рабочем месте должна быть такой, чтобы работающий мог без напряжения зрения выполнять свою работу. Утомляемость органов зрения зависит от ряда причин - недостаточность освещенности, повышенная освещенность, неправильное направление света.
Недостаточность освещения приводит к напряжению зрения, ослабевает внимание, наступает преждевременная усталость. Чрезмерно яркое освещение вызывает ослепление, раздражение и резь в глазах. Неправильное направление света на рабочее место может создать резкие тени, блики и дезориентировать работающего. Анализ научных данных показывает, что правильное освещение способствует повышению производительности труда на 10 - 30 %. К основным признакам освещенности рабочего места инженера-конструктора следует отнести:
- достаточная освещенность (не ниже 300 лк);
- определенный спектральный состав;
- равномерность освещения во времени и пространстве;
- ограничение блесткости поверхностей, на которые падает взгляд работника; правильное применение искусственного освещения.
В лаборатории применяются два вида освещения: естественное и искусственное. Произведем необходимые расчеты, чтобы проверить удовлетворяет ли освещенность помещения лаборатории требуемым нормам.
6.4.1.1 Расчёт естественного освещения рабочего места
Естественное освещение используется в дневное время суток. Естественное освещение помещений осуществляется с помощью окон. Хорошо проникающий в помещение естественный свет оказывает хорошее воздействие на психику человека, вызывая положительные эмоции, настроение, обеспечивая хорошие гигиенические условия работы.
На предприятиях радиоэлектронной промышленности получило наибольшее распространение боковое, естественное освещение. При таком освещении основой расчета является требуемая площадь светового проема, которая определяется по формуле:
где - площадь помещения, м 2;
- нормированное значение коэффициента естественного освещения (КЕО), %;
- коэффициент запаса, принимаемый из таблиц;
- световая характеристика окон (=6,5…29);
- коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями; так как вокруг нет близко стоящих зданий ;
- общий коэффициент светопропускания, определяемый из СН и П 2-4-69 (0,1 - 0,8);
- коэффициент, учитывающий повышение КЕО за счет отраженного света от поверхностей помещения, определяется из таблиц и зависит от светового потока Р, который рассчитывается по формуле:
Коэффициент равен 1,5.
Учитывая, что длина пола помещения равна 6 м, а ширина равна 3 м, находим площадь помещения:
Нормированное значение коэффициента естественного освещения (КЕО) равно:
На основании таблиц значение остальных коэффициентов примем следующими:
Коэффициент рассчитывается как:
(6.3)
где - коэффициент потерь в стекле, ;
коэффициент потерь в следствии затемнения переплетами,;
коэффициент потерь в следствии загрязнения стекла, ;
коэффициент потерь в следствии затемнения конструктивными элементами здания,
Таким образом, получаем:
Итак, подставим все известные данные в формулу (6.2) и получим следующее значение требуемой площади окон:
Учитывая, что в помещении площадь оконного проема составляет около 3,25 м2, применение одного бокового освещения не достаточно для данного помещения. Следовательно, в помещении необходимо использовать искусственное освещение, расчёт которого произведём ниже.
6.4.1.2 Расчёт искусственного освещения рабочего места
Искусственное освещение применяют в темное и переходное время суток, а также при недостаточном или отсутствии естественного освещения. В помещении применяется общее равномерное искусственное освещение, расчет которого производится по методу светового потока.
Расчет освещенности произведем по методике приведенной в [1].
Помещение лаборатории освещается лампами, световой поток которых Общее количество ламп равно 6.
Освещенность определяется формулой:
где - световой поток лампы, Лм;
- площадь освещаемого помещения, м 2;
- коэффициент неравномерности освещения;
- коэффициент запаса;
- коэффициент использования светового потока ламп;
- число ламп в помещения, ;
коэффициент затенения.
Коэффициент для помещений, освещаемых лампами и при условии чистки светильников не реже двух раз в год берется равным 1,41,5.
При оптимальном расположении светильников коэффициент неравномерности
Коэффициент затенения вводится в расчет для помещений с фиксированным положением работающих, а также при наличии крупногабаритных предметов и принимается равным 0,8 - 0,9.
Коэффициент использования светового потока h зависит от типа светильника, коэффициента отражения светового потока от стен , потолка , пола , а также геометрических размеров помещения и высоты подвеса светильников, что учитывается одной комплексной характеристикой - индексом помещения:
где - соответственно длина и ширина помещения, м;
- высота расположения светильников над освещаемой поверхностью.
Высота расположения светильников над освещаемой поверхностью рассчитывается по формуле:
(6.6)
где - общая высота помещения, м;
- высота от потолка до нижней части светильника, м;
- высота от пола до освещаемой поверхности, м.
--
Тогда индекс помещения с учётом формулы (6.6) равен
--
По найденному показателю помещения i и коэффициентам отражения потолка и стен ( и) определяют коэффициент использования светового потока h (под которым понимается отношение светового потока, падающего на расчетную поверхность, к световому потоку источника света). При , , коэффициент h в зависимости от показателя помещения имеет следующие значения, которые представлены в таблице 6.6.
Подобные документы
Внедрение нового АТХ форм-фактора в конструкцию системного блока персонального компьютера, введенного фирмой IBM. Назначение импульсного блока питания DTKXAD 819AR, описание его конструкции и принцип работы. Описание схемы электрической принципиальной.
дипломная работа [755,2 K], добавлен 14.10.2012Выбор системы электроосвещения, освещенности помещений, коэффициента запаса, источников света. Разработка схем питания осветительных установок рабочего и аварийного освещения. Определение сечения проводов и кабелей. Число и мощность ламп светильников.
курсовая работа [429,0 K], добавлен 14.03.2013Разработка блока питания в системе судового освещения и системы коммутации линий освещения на основе микропроцессорного блока. Выбор и расчет режимов работы освещения. Выбор светодиодов для судовых светильников стандартных типов, применяемых на судах.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 07.06.2012Выбор источников света для системы общего равномерного освещения цеха и вспомогательных помещений. Определение единичной установленной мощности источников света. Разработка схемы питания осветительной установки. Выбор сечения проводов и кабелей сети.
курсовая работа [400,4 K], добавлен 15.01.2013Выбор источников света для системы общего равномерного освещения цеха, вспомогательных помещений. Нормируемая освещенность помещений и коэффициенты запаса. Тип светильников, высота их подвеса и размещения. Разработка схемы питания осветительной установки.
курсовая работа [637,1 K], добавлен 27.09.2013Выбор источников света для системы общего равномерного освещения цеха и административно-бытовых помещений. Выбор нормируемой освещенности и коэффициента запаса. Определение расчетной мощности источников света. Схема питания осветительной установки.
курсовая работа [99,4 K], добавлен 17.02.2016История развития светодиодных источников света. Принцип работы современного светодиода. Сравнительный анализ технических параметров светодиодных светильников и осветительных приборов в отношении энергосбережения, экологической безопасности, долговечности.
творческая работа [155,3 K], добавлен 26.11.2012Равномерное освещение цеха и вспомогательных помещений. Нормы освещенности производственных помещений. Выбор источника света, типов светильников, их размещение и светотехнический расчет эвакуационного освещения. Схема питания осветительной установки.
курсовая работа [628,8 K], добавлен 29.09.2013Выбор системы освещения, освещенности, коэффициента запаса, источников света. Разработка схем питания осветительных установок рабочего и аварийного освещения цеха промышленного предприятия. Определение мощности ламп светильников рабочего освещения.
курсовая работа [430,8 K], добавлен 25.08.2012Светотехнический расчет механического, заточного и инструментального отделений. Выбор источников света, системы освещения. Размещение светильников в помещении. Мощность источников света. Рекомендации по монтажу и мероприятия по технике безопасности.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 06.03.2014