понедельник, 15 января 2018 г.

Проверка долговечности подшипников ведущего и ведомого конического вала

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9210

Проверка долговечности подшипников ведущего и ведомого конического вала



Строим расчётную схему ведущего вала (см. рисунок 5)



Силы, действующие в зацеплении:



Ft = 971,5 Н

Fr1 = Fa2 = 328,3 Н

Fa1 = Fr2 = 131,3 Н



Нагрузка от ременной передачи FВ = 1307 Н.



Линейные размеры вала определим из первого этапа компоновки.

Реакции опор (левую опору обозначим индексом «2»).

В плоскости xz



RX1 ×50 – Ft ×85 = 0;

Н.

RX2 ×50 – Ft ×35 = 0;

Н.



В плоскости yz



;

;

;

Суммарные реакции



Н.

Н



Осевые составляющие радиальных реакций конических подшипников.



S2 = 0,83×е×Рr2 = 0,83×0,37×2365,3 = 726,3 Н;

S1 = 0,83×е×Рr1 = 0,83×0,37×3595,6 = 1104,2 Н



где е = 0,37 – параметр осевого нагружения для подшипников 7210.

Осевые нагрузки подшипников. В нашем случае



S1 < S2;

Fa > 0;

S2 – S1 = 377,9 > Fa

Тогда

Ра1 = S2 + Fa = 1104,2 – 131,3 = 368 Н;

Ра2 = S2 = 1104,2 Н



Рассмотрим левый подшипник (опору «2»).

Рассчитываем отношение Ра2 / Рr2





Так как отношение Ра2 / Рr2 < e = 0,37 , то при подсчёте эквивалентной нагрузки осевые силы не учитываем.

Эквивалентная нагрузка



РЭ2 = V × Pr2 × Кб × Кт = 1 ∙ 3595,6 × 1,2 × 1 = 4314,7 Н ≈ 4,315 кН.



где V = 1 [3, с. 213, таблица 9.18] – коэффициент, учитывающий характер нагружения колец (при вращающемся внутреннем кольце);

Кт = 1 [3, с. 213, таблица 9.18] – температурный коэффициент;

Кб = 1,2 [3, с. 213, таблица 9.18] – коэффициент безопасности, учитывающий кратковременные перегрузки.

Определяем расчётную долговечность, млн. об.;



млн. об.



где С = 56 кН = 56000 Н – динамическая грузоподъемность подшипника 7210.

Определяем расчётную долговечность, ч.



ч



Найденная долговечность приемлема, так как превышает [Lh] = 10000 ч.



Рассмотрим правый подшипник (опора «1»).

Рассчитываем отношение Ра1 / Рr1





Так как отношение Ра1 / Рr1 > e = 0,37 , то при подсчёте эквивалентной нагрузки осевые силы учитываем.



Эквивалентная нагрузка



РЭ1 = (X × V × Pr1 + Y × Pa1) × Кб × Кт =

= (0,4 × 1 × 2365,3 + 1,6 × 972,9) × 1,2 × 1 = 3003 Н ≈ 3 кН.



где V = Кт = 1 [3, с. 213, таблица 9.18.];

Кб = 1,2 [3, с. 213, таблица 9.18];

Х = 0,4 [3, с. 213, таблица 9.18.];

Y = 1,6 [3, с. 213, таблица 9.18].



Определяем расчётную долговечность, млн. об.;



млн. об.



где С = 56 кН = 56000 Н – динамическая грузоподъемность подшипника 7210.



Определяем расчётную долговечность, ч.



ч.



Найденная долговечность приемлема, так как превышает [Lh] = 10000 ч.



Проверка долговечности подшипников ведомого вала



Строим расчётную схему ведущего вала (см. рисунок 6)





Силы, действующие в зацеплении:



Ft = 971,5 Н

Fа = 328,3 Н

Fr = 131,3 Н



Осевая нагрузка от планшайбы FП = 2800 Н.

Линейные размеры вала определим из первого этапа компоновки.

Реакции опор (левую опору обозначим индексом «3»).

В плоскости xz



RX4 ×55 – Ft ×65 = 0;

Н;

RX3 ×55 – Ft ×120 = 0;

Н.



В плоскости yz



;

;

;



Суммарные реакции



Н;

Н



Осевые составляющие радиальных реакций конических подшипников.



S3 = 0,83×е×Рr3 = 0,83×0,9×2139 = 1597,8 Н;

S4 = 0,83×е×Рr4 = 0,83×0,9×1222 = 912,8 Н



где е = 0,9 – параметр осевого нагружения для подшипников 7213.

Осевые нагрузки подшипников. В нашем случае



Ра4 = S4 + Fa = 912,8 + 328,3 = 1241,1 Н;

Ра3 = S3 + FП = 1597,8 + 2800 = 4397,8 Н



Рассмотрим опору «3» как наиболее нагруженную.

Рассчитываем отношение Ра3 / Рr3





Так как отношение Ра3 / Рr3 > e = 0,9 , то при подсчёте эквивалентной нагрузки осевые силы учитываем.



Эквивалентная нагрузка



РЭ3 = (X × V × Pr3 + Y × Pa3) × Кб × Кт =

= (0,4 × 1 × 2139 + 1,69 × 4397,8) × 1,2 × 1 = 9945,4 Н ≈ 10 кН.



где V = Кт = 1 [3, с. 213, таблица 9.18.];

Кб = 1,2 [3, с. 213, таблица 9.18];

Х = 0,4 [3, с. 213, таблица 9.18.];

Y = 1,69 [3, с. 213, таблица 9.18].



Определяем расчётную долговечность, млн. об.;



млн. об.



где С = 76 кН = 76000 Н – динамическая грузоподъемность подшипника 7213.



Определяем расчётную долговечность, ч.



ч.



Найденная долговечность приемлема, так как превышает [Lh] = 10000 ч.



Уточненный расчет ведущего вала



Определим коэффициенты запаса прочности для опасного сечения ведущего вала, принимая, что нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу, а касательные – по отнулевому (пульсирующему).

Назначаем материал вала – сталь 40Х, имеющую механические свойства:

Временное сопротивление на разрыв sв = 930 МПа;

Предел выносливости по нормальным напряжениям s-1 = 400 МПа;

Предел выносливости по касательным напряжениям t-1 = 232 МПа.



Запас усталостной прочности ведущего вала определяем в месте посадки подшипника опоры «2». В этом сечении действует максимальны изгибающий момент М = 317, 7 Н∙м и крутящий момент МКР = 74,8 Н∙м.

В качестве концентратора напряжений в месте посадки внутреннего кольца подшипника на вал выступает посадка с натягом.

Проверяем вал на усталостную прочность в опасном сечении при одновременном действии изгибающего и крутящего моментов. Для этого определяем коэффициент запаса усталостной прочности





где nσ – коэффициент запаса усталостной прочности при изгибе





σV – амплитуда цикла изгибных напряжений при симметричном цикле





W – момент сопротивления изгибу сечения вала;





d = 50 мм – диаметр вала в опасном сечении;

ks / εs = 4,5 [3, с. 554] – отношение эффективного коэффициента концентрации напряжений изгиба к фактору, учитывающему влияние размеров сечения вала на усталостную прочность;

Ψσ = 0,2 – коэффициент, учитывающий чувствительность материала вала к постоянным нагрузкам (для легированных сталей);

σm = σV = 25,8 МПа – среднее напряжение изгибного цикла при наличии осевой нагрузки.

nτ – коэффициент запаса усталостной прочности при кручении





τV – амплитуда цикла касательных напряжений при пульсирующем цикле





WК – момент сопротивления кручению сечения вала;





kτ / ετ = 3,1 [3, с. 554] – отношение эффективного коэффициента концентрации напряжений кручения к фактору, учитывающему влияние размеров сечения вала на усталостную прочность;

Ψτ = 0,1 – коэффициент, учитывающий чувствительность материала вала к постоянным нагрузкам (для легированных сталей);

τm = τV = 1,5 МПа – среднее напряжение цикла касательных напряжений.


Из расчёта видно, что фактический коэффициент запаса усталостной прочности для опасного сечения ведущего вала n = 3,1 больше предельно допустимого коэффициент запаса [n] = 1,5…1,7 [3, с. 205], следовательно, рассчитанный вал обладает достаточной усталостной прочностью.



Уточненный расчет ведомого вала



Определим коэффициенты запаса прочности для опасного сечения ведомого вала, принимая, что нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу, а касательные – по отнулевому (пульсирующему).

Запас усталостной прочности ведущего вала определяем в месте посадки зубчатого колеса. В качестве концентратора напряжений в месте посадки колеса выступает шпоночный паз шириной b = 12 мм и глубиной t1 = 5 мм. В этом сечении действует максимальны изгибающий момент М = 137,7 Н∙м и крутящий момент МКР = 184,1 Н∙м.

Проверяем вал на усталостную прочность в опасном сечении при одновременном действии изгибающего и крутящего моментов. Для этого определяем коэффициент запаса усталостной прочности





где nσ – коэффициент запаса усталостной прочности при изгибе





σV – амплитуда цикла изгибных напряжений при симметричном цикле





W – момент сопротивления изгибу сечения вала;





d = 60 мм – диаметр вала в опасном сечении;

t1 = 5 мм – глубина шпоночного паза на валу;

b = 12 мм – ширина шпоночного паза;

ks / εs = 2,5 [3, с. 554] – отношение эффективного коэффициента концентрации напряжений изгиба к фактору, учитывающему влияние размеров сечения вала на усталостную прочность;

Ψσ = 0,2 – коэффициент, учитывающий чувствительность материала вала к постоянным нагрузкам (для легированных сталей);

σm = σV = 22 МПа – среднее напряжение изгибного цикла при наличии осевой нагрузки.

nτ – коэффициент запаса усталостной прочности при кручении





τV – амплитуда цикла касательных напряжений при пульсирующем цикле





WК – момент сопротивления кручению сечения вала;





kτ / ετ = 3,1 [3, с. 554] – отношение эффективного коэффициента концентрации напряжений кручения к фактору, учитывающему влияние размеров сечения вала на усталостную прочность;

Ψτ = 0,1 – коэффициент, учитывающий чувствительность материала вала к постоянным нагрузкам (для легированных сталей);

τm = τV = 7,3 МПа – среднее напряжение цикла касательных напряжений.


Из расчёта видно, что фактический коэффициент запаса усталостной прочности для опасного сечения ведомого вала n = 6,2 больше предельно допустимого коэффициент запаса [n] = 1,5…1,7 [3, с. 205], следовательно, рассчитанный вал обладает достаточной усталостной прочностью.

Расчет конической зубчатой передачи

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9209

Расчет конической зубчатой передачи

Примем для шестерни и колеса одну и ту же марку стали с различной термообработкой.
Принимаем для шестерни сталь 40Х улучшенную с твердостью НВ 295; для колеса сталь 40Х улучшенную с твердостью НВ 270 [3, с. 34, таблица 3.3].
Определяем допускаемые контактные напряжения:

МПа.

где = 2НВ + 70 = 2270 + 70 = 610 МПа [3, с. 34, таблица 3.2.] - предел контактной выносливости материала колеса;
KHL = 1 [3, с. 34.] - коэффициент долговечности при длительной эксплуатации; [SH] = 1,15 - коэффициент безопасности [3, с. 34.].
Принимаем коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине зуба при консольном расположении шестерни КН = 1,35 [3, с. 31, таблица 3.1.].
Принимаем коэффициент ширины венца по отношению к внешнему конусному расстоянию bRe = 0,285 (рекомендация ГОСТ 12289-76).
Определяем внешний делительный диаметр колеса по условию контактной прочности активных поверхностей зубьев

мм.

где Ка = 99 [3, с. 31] – коэффициент, учитывающий угол наклона зуба для прямозубых передач.
Определяем внешний окружной модуль

мм.

Округляем расчетное значение модуля до me = 6 мм по ГОСТ 9563-60* [3, с. 36.].
Определяем углы делительных конусов

tg 1 = u = 0,5
тогда
1 = аrctg 0,5 = 26,57° = 2633;
2 = 90° - 1 = 90° - 26,57° = 63,43 = 6326.

Определяем внешнее конусное расстояние Re и длину зуба b:

мм;
b = bReRe = 0,285167,7  50 мм.

Определяем внешние делительные диаметры шестерни и колеса

de1 = me  z1 = 6,0  25 = 150 мм.
de2 = me  z2 = 6,0  50 = 300 мм.

Определяем средние делительные диаметры шестерни и колеса

d1 = 2(Re - 0,5b)  sin1 = 2(167,7 - 0,550)  sin2633 = 127,66 мм.
d2 = 2(Re - 0,5b)  sin2 = 2(167,7 - 0,550)  sin6326 = 255,26 мм.

Определяем внешние диаметры шестерни и колеса (по вершинам зубьев)

dae1 = de1 + 2mecos1 = 150 + 26,0cos2633 = 160,73 мм.
dae2 = de2 + 2mecos2 = 300 + 26,0cos6326 = 305,37 мм.

Определяем средний окружной модуль

мм.

Определяем коэффициент ширины шестерни по среднему диаметру



Определяем среднюю окружную скорость колес

м/с.

Для конических передач обычно назначают 7-ю степень точности.
Для проверки контактных напряжений определяем коэффициент нагрузки:
КН = КН  КН  КН = 1,23  1,0  1,05 = 1,3

где КН = 1,23 [3, с. 39, таблица 3.5.] - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по длине зуба при bd = 0,39, консольном расположении колес и твердости НВ<350;
КН = 1,0 [3, с. 39, таблица 3.4.] - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между прямыми зубьями;
КН = 1,05 [3, с. 40, таблица 3.6.] - коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении для прямозубых колес.
Проверяем контактное напряжение на активных поверхностях зубьев



Определяем окружную силу в зацеплении

Н;

Определяем радиальную силу для шестерни, равную осевой для колеса

Fr1 = Fa2 = Ft  tg  cos1 = 3133  tg20  cos2633 = 1020 Н;

Определяем осевую силу для шестерни, равную радиальной для колеса

Fa1 = Fr2 = Ft  tg  sin1 = 3133  tg20  sin2633 = 510 Н;

Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба. Для этого определяем изгибное напряжение по формуле:

;

где KF = KF  KF = 1,38  1,45 = 2,00 - коэффициент нагрузки;
KF =1,38 [3, с. 43, таблица 3.7.] - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по длине зуба при bd = 0,4, консольном расположении колес и твердости НВ<350;
KF = 1,45 [3, с. 53.] - коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении для прямозубых колес 7-й степени точности;
F = 0,85 [3, с. 53.] - опытный коэффициент, учитывающий понижение нагрузочной способности конической прямозубой передачи по сравнению с цилиндрической;
YF – коэффициент формы зуба выбираем в зависимости от эквивалентных чисел зубьев.

Определяем эквивалентное число зубьев для шестерни



Определяем эквивалентное число зубьев для колеса



По эквивалентным числам зубьев определяем коэффициенты формы:

YF1 = 3,85 ; YF2 = 3,60 [3, с. 42].

Допускаемое напряжение при проверке зубьев на выносливость по напряжениям изгиба определяем по общей формуле:


где – предел изгибной выносливости для стали 40Х улучшенной при твердости НВ < 350 [3, с. 44, таблица 3.9.];

= 1,8НВ

[SF] – коэффициент безопасности;

[SF] = [SF][SF] = 1,75  1 = 1,75

[SF] = 1,75 [3, с. 44, таблица 3.9.] – для стали 40Х улучшенной при твердости НВ < 350;
[SF] = 1 [3, с. 44.] – для поковок и штамповок.

Определяем допускаемое напряжение при проверке зубьев на выносливость по напряжениям изгиба для шестерни

МПа;

где – предел изгибной выносливости для стали 40Х улучшенной при твердости НВ=295

= 1,8НВ = 1,8295 = 531 МПа

Определяем допускаемое напряжение при проверке зубьев на выносливость по напряжениям изгиба для колеса

МПа;

где – предел изгибной выносливости для стали 40Х улучшенной при твердости НВ=270.

= 1,8НВ = 1,8270 = 486 МПа
Определяем отношение для шестерни



Определяем отношение для колеса



Дальнейший расчет ведем для зубьев колеса, так как полученное отношение для него меньше.
Определяем напряжение для проверки зубьев колеса на выносливость по напряжениям изгиба.

МПа < [F2] = 278 МПа.

Из расчёта видно, что расчетные изгибные напряжения не превышают допускаемых для выбранного материала и термообработки, следовательно, рассчитанная передача удовлетворяет требованиям изгибной прочности.

Расчет клиноременной передачи

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9208

Расчет клиноременной передачи

Исходные данные для расчета: передаваемая мощность N = 4 кВт, частота вращения ведущего шкива nI = 1000 об/мин, передаточное число

Определим предварительный диаметр ведущего шкива по эмпирической формуле



Принимаем диаметр ведущего шкива D1 = 125 мм [3, с. 120].

Определяем диаметр ведомого шкива с учетом упругого скольжения e = 0,01 [3, с. 115]





При передаваемой мощности до 5 кВт и окружной скорости ремня = 4¸7,5 м/с принимаем сечение ремня Б [3, с. 178].

Определяем окружную скорость ремня





Определяем ориентировочное межосевое расстояние



amin = 0,55×(D1+ D2) = 0,55×(125 + 250) = 217 мм;

amax = D1+ D2 = 125 + 250 = 375 мм.



Определяем расчетную длину ремня, соответствующую минимальному и максимальному межосевому расстоянию:





Принимаем стандартную длину ремня L=1400 мм. [3, с. 131].

Уточняем межосевое расстояние





где

w = 0,5 × p × (D1 + D2) = 0,5 × 3,14 × (125 + 250) = 589;

у = (D2 – D1)2 = (250 – 125)2 = 15625



Определяем угол обхвата меньшего шкива





Определяем ориентировочное число ремней по формуле



» 2



где Р = 4 кВт – мощность, передаваемая передачей;

СР = 1 [3, с. 170] – коэффициент, учитывающий условия работы передачи;

Р0 = 2,82 кВт – допускаемая мощность одного клинового ремня;

СL = 0,92 – коэффициент, учитывающий длину ремня;

Сa = 0,95 – коэффициент, учитывающий угол обхвата меньшего шкива;

СZ = 0,95 – коэффициент, учитывающий принятое число ремней.

Принимаем передачу двумя клиновым ремнем сечения Б.

Принимаем основные геометрические размеры шкивов (рисунок 4).



Рисунок 4 – Эскиз ведущего шкива



Определяем силу предварительного натяжения ветвей ремня





где Θ = 0,18 – коэффициент, учитывающий центробежную силу.



Определяем силу давления на валы в передаче

воскресенье, 14 января 2018 г.

Расчет шпоночных соединений

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9207

Расчет шпоночных соединений



Проверяем на прочность шпоночное соединение шкива с ведущим валом по допускаемым напряжениям смятия [sСМ] = 100 МПа [3, с. 170]



,



где d = 40 мм – диаметр вала,

= 28 мм – общая длина шпонки,

h = 8 мм – высота шпонки,

t1 = 5 мм – глубина шпоночного паза на валу;

b = 12 мм – ширина шпонки.

Из расчёта видно, что напряжение смятия в шпоночном соединении не превышает предельно допустимого, т.е. sСМ = 77,9 МПа < [sСМ] = 100 МПа, следовательно шпоночное соединение удовлетворяет требованиям прочности при смятии.

Проверяем на прочность шпоночное соединение зубчатого колеса с ведомым валом



,



где d = 60 мм – диаметр вала,

= 50 мм – общая длина шпонки,

h = 11 мм – высота шпонки,

t1 = 7 мм – глубина шпоночного паза на валу;

b = 18 мм – ширина шпонки.

Из расчёта видно, что напряжение смятия в шпоночном соединении не превышает предельно допустимого, т.е. sСМ = 47,2 МПа < [sСМ] = 100 МПа, следовательно шпоночное соединение удовлетворяет требованиям прочности при смятии.

Выбор сорта масла для зубчатых соединения, назначение посадок

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9206

Выбор сорта масла для зубчатых соединения, назначение посадок

Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса до погружения колеса на всю длину зуба.

Устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях sН ≤ 470 МПа и средней скорости ≤ 5 м/с вязкость масла должна быть приблизительно равна 28×10-6 м2/с [3, с. 253, таблица 10.8].

В соответствии с этим принимаем масло индустриальное И-20А (по ГОСТ 20799-88) [3, с. 253, таблица 10.10].

Назначаем посадки подшипников, шестерен и зубчатых колес.

Посадки выбираем в соответствии с характером нагрузки на посадочные места валов. Внутренние кольца шарикоподшипников устанавли­ваем на валы с переходной посадкой (поле допуска посадочной поверхности вала – js6), наружные – с небольшим зазором (поле допуска посадочной поверхности корпуса – Н7).

Особенность сборки конического редуктора состоит в необходимости регулировки роликовых конических подшипников и конического зубчатого зацепления.

Для нормальной работы подшипников следует следить за тем, чтобы, с одной стороны, вращение подвижных элементов подшипников проходило легко и свободно и, с другой стороны, чтобы в подшипниках не было излишне больших зазоров. Соблюдение этих требований, т. е. создание в подшипниках зазоров оптимальной величины, производится с помощью регулировки подшипников, для чего применяют наборы тонких металлических прокладок, устанавливаемых под фланцы крышек подшипников. Необходимая толщина набора прокладок может быть составлена из тонких металлических колец толщиной 0,1; 0,2; 0,4; 0,8 мм.

Для регулирования осевого положения конической шестерни обеспечивают возможность перемещения при сборке стакана, в котором обычно монтируют узел ведущего вала редуктора. Это перемещение также осуществляется с помощью набора металлических прокладок, которые устанавливают под фланцы стаканов. Поэтому посадка таких стаканов в корпус должна обеспечивать зазор или в крайнем случае небольшой натяг .

В рассматриваемом редукторе подшипники ведущего вала установлены широкими торцами наружных колец наружу (рисунок 4). Схему такой установки называют установкой «враспор».

Рациональна конструкция, в которой подшипники установлены широкими торцами наружных колец внутрь. Схему такой установки называют установкой «врастяжку».

При консольном расположении шестерни повышается неравномерность распределения нагрузки по длине зуба шестерни. Это можно уменьшить за счет повышения жесткости узла. Конструкция по схеме «врастяжку» является более жесткой, чем конструкция по схеме «враспор».

К недостаткам схемы «врастяжку» относится то, что неоднородность нагрузки подшипников при установке по второй схеме возрастает.

Расчёт и конструирование редуктора завершаем вычерчиванием сборочного чертежа МКЦС.303000.001 СБ.

Определение материального ущерба от нарушения техники безопасности и экологии обслуживание станка

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9205

Определение материального ущерба от нарушения техники безопасности и экологии обслуживание станка

Основными травмирующими факторами на механическом участке являются: оборудование, падающие предметы, заводской транспорт, нагретые поверхности и электрический ток, прочие.
Из опыта эксплуатации шлифовального станка, аналогичного проектируемому, в течение года на участке среднесписочное число работающих в цехе составило 16 человек. При этом было зафиксировано два несчастных случая. Общее количество нетрудоспособных дней по ним – 8. Оба несчастных случая произошли в результате невыполнения правил безопасности при демонтаже планшайбы, что привело к перелому пальца в первом случае и порезу ладони во втором.
На основании этих данных определяем показатели травматизма.
Показатель частоты



где Т = 2 – число несчастных случаев;
Р = 16 человек – среднесписочное число работающих.
Показатель тяжести



где Д = 8 – общее количество нетрудоспособных дней.
Показатель потерь



Определяем коэффициент трудоспособности коллектива

,

где Фрв – фонд рабочего времени, определяемый по формуле



где ДВ = 105 – количество выходных дней;
ДПР = 9 – количество праздничных дней;
ДОТП = 30 – количество отпускных дней.
Коэффициент травматизма определяем по формуле

.

Выпуск валовой продукции с учетом травматизма и заболеваний вычисляется по формуле

р.

где В1 = 2500 р. – себестоимость одного рабочего дня.
Общий ущерб от травматизма за один год



где СБП = 1818 р. – сумма выплаченная по больничным листам (100% от заработной платы при среднем заработке 5 тысяч).
Анализ производственного травматизма позволяет сделать выводы, что оба несчастных случая произошли в результате не выполнения правил безопасности при техническом обслуживании станка (расточка изношенной планшайбы), что привело к существенным материальным потерям. Таким образом, необходимо разработать ряд мероприятий, направленных на более жесткое выполнение техники безопасности работниками цеха, усовершенствовать конструкцию станка таким образом, чтобы расточку планшайбы можно было производить не снимая ее со станка. Последняя рекомендация учтена при проектировании нового станка.
Материальный ущерб от нарушения экологических норм на производстве связан с экономическими санкциями, налагаемыми на предприятие органами экологического надзора и природопользования. Основные претензиями со стороны контролирующих органов возникают вследствие превышения выбросов в атмосферу и водную среду вредных продуктов, образующихся в процессе производства (углекислый газ, сажа, хлороводород, фтороводород, оксиды тяжелых металлов, диоксид серы, фенол, силикатная и цементная пыль и другие вредные вещества).

Безопасность жизнедеятельности на производстве при работе за станком

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9204

5 Безопасность жизнедеятельности на производстве при работе за станком

5.1 Организация службы охраны труда на предприятии

Эффективный и безопасный труд возможен только в том случае, если производственные условия на рабочем месте отвечают всем требованиям международных стандартов в области охраны труда. Право на безопасный труд закреплено в Конституции Российской Федерации.
В области охраны труда на предприятиях и в учреждениях основными законодательными актами являются Трудовой кодекс РФ, Гражданский кодекс РФ и Федеральный закон «Об основах охраны труда в Российской Федерации».
Государственная политика в области охраны труда предусматривает совместные действия органов законодательной и исполнительной власти Российской Федерации, объединений работодателей, профессиональных союзов в лице их соответствующих органов и иных уполномоченных работниками представительных органов по улучшению условий и охраны труда, предупреждению производственного травматизма и профессиональных заболеваний.
Организацией и координацией и работ по охране труда на предприятии с численностью работающих более 100 человек занимается служба охраны труда, которую обычно возглавляет главный инженер предприятия. Структура и численность службы охраны труба определяется Министерством труда и социальной защиты РФ. Служба также проводит анализ состояния и причин производственного травматизма и профессиональных заболеваний совместно с соответствующими службами на предприятии; разрабатывают мероприятия по предупреждению несчастных случаев и профессиональных заболеваний, и организует их внедрение; организует работу на предприятии по проведению проверок, технического состояния: зданий, сооружений, оборудования; проводят аттестацию рабочих мест; проводят вводный инструктаж и оказывают помощь в обучении по вопросам труда.
Служба охраны труда повседневно решает круг вопросов, начиная от разработки перспективного и текущего планов по улучшению и оздоровлению условий труда, закрепляя их в коллективных договорах и обеспечения их выполнения, и кончая ведением документации и составлением отчетность.
Основными задачами службы охраны труда являются: контроль за соблюдением законодательных и иных нормативно-правовых актов по охране труда работниками предприятия; совершенствование профилактической работы по предупреждению производственного травматизма, профессиональных и производственно-обусловленных заболеваний и улучшению условий труда.
Организацией и координацией и работ по охране труда на предприятии занимается служба охраны труда.
В должностные обязанности специалистов службы охраны труда входит: анализ состояния и причин производственного травматизма и профессиональных заболеваний совместно с соответствующими службами на предприятии; разработка мероприятий по предупреждению несчастных случаев и профессиональных заболеваний, и организация их внедрения; организация работы на предприятии по проведению проверок, технического состояния зданий, сооружений, оборудования; проведение аттестации рабочих мест, вводного инструктажа.

5.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов
на участке

Опасными факторами называются факторы, способные при определенных условиях вызывать острое нарушение здоровья и гибель организма.
Вредными факторами называются факторы, отрицательно влияющие на работоспособность или вызывающие профессиональные заболевания и другие неблагоприятные последствия. Эксплуатация оборудования участков абразивной обработки (шлифовальных станков, галтовочных машин) связана с рядом специфических вредных и опасных факторов, среди которых наибольшее распространение получили механические травмы.
Шлифовальные станки имеют вращающиеся с высокой частотой шпиндели, планшайбы с закрепленными на них заготовками или шлифовальными кругами. Отдельные разновидности станков также имеют движущийся суппорт, скорость перемещения которого может составлять 5…10 м/мин. Выступающие кулачки или другие детали приспособления при неосторожном приближении к ним, могут нанести серьезную травму. Особенно тяжелые травмы возникают при захватывании вращающей планшайбой длинных волос или частей одежды, случайно попавших в рабочую зону станка. Наличие такой потенциальной опасности требует соблюдения комплекса технических, санитарно-гигиенических и правовых мероприятий, направленных на создание безопасных и здоровых условий труда.
Конструкции выпускаемых промышленностью станков должны отвечать требованиям, изложенным в ГОСТах. Требования безопасной работы изложены в соответствующих инструкциях, имеющих на каждом предприятии.
При размерной наладке станка часто требуется производить измерения заготовки после пробных проходов, наблюдать за контрольными приборами во время вращения заготовки и инструментами. Необходимо при этом проявлять особое внимание и осторожность, так как иногда приходиться близко наклоняться к вращающемуся столу, заготовке и инструменту. Большая осторожность нужна при наблюдении за работой режущего инструмента, во время очистки рабочего места от стружки, корректировке наладочных устройств.
Большую опасность представляет собой стружка. При абразивной обработке, образуется, преимущественно, мелкая пылевидная стружка. Наличие в воздухе производственного помещения стружки и абразивной пыли при отсутствии специальных средств защиты приводит к профессиональным заболеваниям органов дыхания (силикоз), раздражению слизистых оболочек, поэтому пыль и мелкую стружку можно отнести к вредным производственным факторам.
Характерными опасными и вредными факторами на участке абразивной обработки также являются шум, вибрация и другие виды колебательных воздействий, вызванные возвратно-поступательно движущимися ползунами, вращающимися маховиками, шпинделями, особенно при их недостаточной динамической балансировке.
Особую опасность при эксплуатации металлорежущего оборудования представляет электрический ток, передающийся через тело работающего от неисправной проводки или незаземленных частей оборудования, случайно оказавшихся под напряжением.
Менее характерными неблагоприятными факторами механических участков являются электромагнитные излучения силовых энергоустановок, недостаточная освещённость, повышенный уровень статического электричества; вещества и соединения, входящие в состав смазочно-охлаждающих жидкостей, и обладающие токсичным, раздражающим, канцерогенным воздействием.
Важное место занимают психофизиологические факторы – физические перегрузки и нервно-психические – умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки.

5.3 Состояние техники безопасности, производственной
санитарии и гигиены

Проектируемый станок для шлифования плиточного стекла будет размещаться на участке абразивной обработки и является объектом повышенной опасности. Рассмотрим конструктивные особенности станка, призванные защитить работающего от травм и основные приемы безопасной работы на оборудовании.
При проектировании станка требования безопасности учитывались при выборе высоты бортов верхнего стола и места размещения редуктора и электродвигателя; для расточки изношенной планшайбы дополнительно спроектировано травмобезопасное приспособление. Электродвигатель привода должен быть заземлен в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.007.0-75 и ГОСТ 21130-75, электропневматическое оборудование должно иметь степень защиты не ниже IP44 по ГОСТ 14254-80.
Для безопасной и комфортной работы на участке абразивной обработки необходимо также соблюдение норм производственной санитарии и гигиены, регламентируемых санитарно-гигиеническими нормами и правилами.
Благоприятные метеорологические условия на производстве являются важным фактором в обеспечении высокой производительности труда и в профилактике заболеваний. На участке, где предполагается разместить проектируемый станок средняя температура воздуха в холодное время года 18˚…20˚, в тёплое время года 22˚…24˚; относительная влажность воздуха для всех периодов года находится в пределах 40-60%; скорости движения воздуха 0,2…0,3 м/с.
При работе на абразивном оборудовании в воздух рабочей зоны выделяются опасные и вредные вещества, источником которых является смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ), содержащая ядовитые химические компоненты (ингибиторы коррозии, вещества для обезжиривания). Для предотвращения отравлений парами СОЖ, а также для очистки воздуха от пыли, используется местная приточно-вытяжная вентиляция. Содержание вредных веществ в воздухе, поступающем в производственное помещение, не должно превышать 0,3 ПДК, установленных для рабочей зоны производственных помещений.
Особое значение имеет организация и оснащение рабочего места шлифовщика. Чем удобнее рабочее место, лучше оно организовано и обеспечено всем необходимым для бесперебойной и ритмичной работы, тем менее утомителен и более производителен труд.
Движения станочника при выполнении технологических операций шлифовки должны быть короткими и неутомительными, по возможности, осуществляемыми обеими руками. Рабочие во время выполнения работ не должны длительно пребывать в неудобном и напряженном положении; нужно до минимума снизить наклоны и повороты корпуса. При проектировании станка был учтен тот факт, что при выполнении работ стоя, наиболее удобным является высота рабочей зоны, равная примерно 60% роста рабочего. Наиболее удобная зона определяется полудугой радиусом примерно 300 мм для каждой руки. Максимальная зона досягаемости – около 430 мм без наклона корпуса и 650 мм с наклоном корпуса не более чем на 30 для рабочего среднего роста. Если органы управления технологического оборудования находятся дальше указанных пределов, появляется необходимость выполнения дополнительных движений.
При размещении на рабочем месте инструмента и приспособлений следует учитывать углы зрения и обзора. Поворот головы расширяет зону обзора на угол, соответствующий ее повороту. Допускаемые углы составляют 45 в горизонтальной плоскости и 30 в вертикальной.

5.4 Определение материального ущерба от нарушения
техники безопасности и экологии

Основными травмирующими факторами на механическом участке являются: оборудование, падающие предметы, заводской транспорт, нагретые поверхности и электрический ток, прочие.
Из опыта эксплуатации шлифовального станка, аналогичного проектируемому, в течение года на участке среднесписочное число работающих в цехе составило 16 человек. При этом было зафиксировано два несчастных случая. Общее количество нетрудоспособных дней по ним – 8. Оба несчастных случая произошли в результате невыполнения правил безопасности при демонтаже планшайбы, что привело к перелому пальца в первом случае и порезу ладони во втором.
На основании этих данных определяем показатели травматизма.
Показатель частоты



где Т = 2 – число несчастных случаев;
Р = 16 человек – среднесписочное число работающих.
Показатель тяжести



где Д = 8 – общее количество нетрудоспособных дней.
Показатель потерь



Определяем коэффициент трудоспособности коллектива

,

где Фрв – фонд рабочего времени, определяемый по формуле



где ДВ = 105 – количество выходных дней;
ДПР = 9 – количество праздничных дней;
ДОТП = 30 – количество отпускных дней.
Коэффициент травматизма определяем по формуле

.

Выпуск валовой продукции с учетом травматизма и заболеваний вычисляется по формуле

р.

где В1 = 2500 р. – себестоимость одного рабочего дня.
Общий ущерб от травматизма за один год



где СБП = 1818 р. – сумма выплаченная по больничным листам (100% от заработной платы при среднем заработке 5 тысяч).
Анализ производственного травматизма позволяет сделать выводы, что оба несчастных случая произошли в результате не выполнения правил безопасности при техническом обслуживании станка (расточка изношенной планшайбы), что привело к существенным материальным потерям. Таким образом, необходимо разработать ряд мероприятий, направленных на более жесткое выполнение техники безопасности работниками цеха, усовершенствовать конструкцию станка таким образом, чтобы расточку планшайбы можно было производить не снимая ее со станка. Последняя рекомендация учтена при проектировании нового станка.
Материальный ущерб от нарушения экологических норм на производстве связан с экономическими санкциями, налагаемыми на предприятие органами экологического надзора и природопользования. Основные претензиями со стороны контролирующих органов возникают вследствие превышения выбросов в атмосферу и водную среду вредных продуктов, образующихся в процессе производства (углекислый газ, сажа, хлороводород, фтороводород, оксиды тяжелых металлов, диоксид серы, фенол, силикатная и цементная пыль и другие вредные вещества).

5.5 Защита работающих от чрезвычайных ситуаций

Чрезвычайная ситуация (ЧС) – это совокупность чрезвычайных событий и условий, сло¬жившихся на данной территории. Причины возникновения ЧС могут быть различного ха¬рактера: природного, техногенного, биологического, эколо¬гического и социального.
Для производственных цехов машиностроительных предприятий наиболее характерна пожарная опасность, а также опасность взрыва – внезапной разгерметизации аппаратов с избыточным внутренним давлением. Это связано со значительным количеством горючих жидкостей, сжиженных газов и твёрдых материалов, большое количество ёмкостей и аппаратов под давлением для хранения пожароопасные продукты, большая оснащённость электроустройствами.
Причины пожаров, возникающих на производственных участках и цехах, следующие: нарушение технологического режима; неисправность электрооборудования; самовозгорание промасленной ветоши; износ и коррозия трубопроводов и сосудов под давлением; искры при электро- и газосварочных работах; конструктивные недостатки оборудования; ремонт оборудования на ходу; реконструкция установок с отклонением от технологических схем.
Причины пожаров, возникающих на механическом участке, следующие: нарушение технологического режима; неисправность электрооборудования; самовозгорание промасленной ветоши; износ и коррозия трубопроводов и сосудов под давлением; искры при электро- и газосварочных работах; конструктивные недостатки оборудования; ремонт оборудования на ходу; реконструкция установок с отклонением от технологических схем.
В практике тушения пожаров наибольшее распространение получили способы прекращения горения: изоляция очага горения от воздуха или снижение путём разбавления воздуха негорючими газами концентрации кислорода до значения при котором не может происходить горение; охлаждение очага горения ниже определённых температур; интенсивное торможение (ингибирование) скорости химической реакции в пламени; механический срыв пламени в результате воздействия на него струи газа или воды; создание условий огнепреграждения, т.е. таких условий, при который пламя распространяется через узкие каналы.
К первичным средствам пожаротушения относятся простейшие приборы, используемые рабочими и членами добровольной пожарной дружины при возникновении пожара (внутренние водопроводные пожарные краны, ручные огнетушители, гидропульт, ведро, инструмент для растаскивания горящего материала и друге средства). На механическом участке, оборудованном многоцелевыми станками, организован пункт, оснащенный пожарным оборудованием. Подступы к этому пункту оставляют всегда свободными.
На участке размещаем два огнетушителя ОУ-2 на расстоянии 50…60 м друг от друга.
Для отбора воды на пожарные нужды на водопроводных линиях устанавливают пожарные гидранты надземного исполнения. Пожарные гидранты размещают на расстоянии не более 50 м друг от друга, не далее 2,5 м от края дороги и не менее 5 м от стен зданий.
При возникновении пожара должен решаться вопрос о путях эвакуации и эвакуационных выходах, люди должны покинуть здание в течение минимального времени, которое определяется кратчайшим расстоянием от места их нахождения до выхода наружу. Расстояние от любого рабочего места до выхода должно быть не менее 60 м. В данном случае здание одноэтажное. Исходя из этого, при проектировании здания следует спроектировать два эвакуационных выхода. Это будут ворота с двух сторон здания.

5.6 Источники загрязнений окружающей среды и основные
мероприятия по ее защите

Окружающий человека атмосферный воздух непрерывно подвергается загрязнению. Воздух производственных помещений загрязняется выбросами технологического оборудования или при проведении технологических процессов без локализации отходящих веществ. Удаляемый из помещения вентиляционный воздух может стать причиной загрязнения атмосферного воздуха промышленных площадок и населённых мест. Кроме того, воздух промышленных площадок и населённых мест загрязняется технологическими выбросами цехов, транспортных средств и других источников. Современное машиностроение развивается на базе крупных производственных объединений, включающих заготовительные и механические цехи, цехи абразивной обработки материалов, цехи покрытий и крупное литейное производство.
Абразивная обработка на станках сопровождается выделением пыли, туманов, масел и эмульсий, которые через вентиляционную систему выбрасываются из помещений.
Средства защиты атмосферы должны ограничивать наличие вредных веществ в воздухе среды обитания человека на уровне ПДК. Соблюдение требований достигается локализацией вредных веществ в месте их образования, отводом из помещения или от оборудования или рассеиванием в атмосфере. В цехе реализуются следующие варианты защиты атмосферного воздуха: вывод токсичных веществ из помещений общеобменной вентиляцией, локализация токсичных веществ в зоне их образования местной вентиляцией, очистка загрязнённого воздуха специальными аппаратами и его возврат в производственное помещение, если воздух после очистки в аппарате соответствует нормативным требованиям к приточному воздуху; очистка технологических газовых выбросов в специальных аппаратах, выброс и рассеивание в атмосфере.
В последнее время вопросы рационального использования природных ресурсов приобрели исключительно острое значение. Заводы «РузХиммаш» имеет следующие технические средства очистки выбросов в атмосферу: пылеулавливающая установка для улавливания пыли от обдирочно-шлифовального станка, вытяжная установка для заточных станков, газоулавливающая установка для улавливания паров кислот, щелочей. Таким образом, для каждого вида загрязнения существует свой метод, специальный аппарат, который позволяет с минимальными затратами энергии получать высокую степень очистки.
В настоящее время основным источником загрязнения гидросферы являются промышленные предприятия. Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной для использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и безопасности населения.
Механический участок, оснащенный гидроабразивными станками, использует большое количество воды в качестве смазочно-охлаждающей жидкости. Отработанная вода представляет собой взвесь мельчайших частиц стекла, образующихся в результате резания стекла, а также частицами абразива. Кроме этого, при влажной оборке помещения участка в канализацию сливается вода, загрязненная силикатной пылью, частицами бытового мусора, нефтепродуктами, а также биологическими загрязнителями. В связи со значительным объемом сточных вод возникает необходимость обезвреживать, очищать сточные воды и утилизировать их.
Очистка сточных вод - обработка сточных вод с целью разрушения или удаления из них вредных веществ. Освобождение сточных вод от загрязнения - сложное производство. В нем, как и в любом другом производстве имеется сырье (сточные воды) и готовая продукция (очищенная вода).
Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические.
Цеховая канализация оснащена приборами, использующие механические методы: из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси.
Стоки из цехового отстойника поступают в общезаводскую канализацию, а затем на очистную станцию. На станции сточные воды проходят физико-химическую обработку: из сточных вод удаляются тонкодисперсные и растворенные неорганические примеси путем коагуляции. С этой целью станция оборудована установкой «Флокил», предназначена для приготовления раствора коагулянта, который затем дозируется в электрореакторе «Элион».
Основным направлением работы по охране и рациональному использованию водных ресурсов заводом «РузХиммаш» является строительство и реконструкция локальных и узловых очистных сооружений, внедрение системы оборотного водоснабжения, улучшение эксплуатации и повышение эффективности работы имеющихся сооружений для очистки хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод, сокращение сброса загрязнённых сточных вод, утечек и потерь воды.