Управління якістю виготовлення черв`ячних фрез

Міністерство освіти і науки російської федерації

Тольяттинский державний університет

Інститут фінансів, економіки та управління

Кафедра «Управління якістю, стандартизація і сертифікація»

Спеціальність: Управління якістю

ДИПЛОМНИЙ ПРОЕКТ

На тему:

«Управління якістю виготовлення черв'ячних фрез»

Тольятті 2007

Зміст

Зміст

Анотація

Введення

1. Цілі і завдання дипломного проекту

2. Виявлення факторів, що впливають на якість черв'ячної фрези

2.1 Визначення ключових параметрів черв'ячної фрези

2.2 Аналіз проблемних операцій

3. Заходи щодо вдосконалення технології виготовлення черв'ячної фрези

4. Статистичний аналіз якості шліфованих поверхонь

5. Розрахунок безпеки верстата і його основних елементів

5.1 Загальні положення

5.2 Забруднення повітря робочої зони

5.3 Електробезпека.

5.4 Освітлення

5.5 Методи боротьби з шумом

5.6 Оздоровлення повітряного середовища

5.7 Антропогенний вплив об'єкта на навколишнє середовище та заходи з екологічної безпеки

5.8 Безпека в надзвичайних та аварійних ситуаціях

6. Розрахунок економічної ефективності проекту

6.1 Коротка характеристика порівнюваних варіантів

6.2 Вихідні дані для економічного обгрунтування порівнюваних варіантів

6.3 Розрахунок необхідної кількість обладнання і коефіцієнтів його завантаження

6.4 Розрахунок капітальних вкладень

6.5 Розрахунок технологічної собівартості порівнюваних варіантів

6.6 Калькуляція собівартості обробки за варіантами технологічного процесу

6.7 Розрахунок показників економічної ефективності проектованого варіанта

Висновок

Список літератури

Додаток

Анотація

У даному дипломному проекті розглядається основні технологічні і організаційні шляхи підвищення якості виготовлення черв'ячних фрез.

Проаналізовано основні параметри черв'ячної фрези, проведена градація та виявлено визначальні, також розділені за впливом - на стійкість і на точність. Виявлено невідповідності в існуючому технологічному процесі, і розраховані їх якісні характеристики. Представлений статистичний аналіз шорсткості шліфованої поверхні і підібрані більш прогресивні абразивні матеріали. Зроблені поліпшення технологічного процесу, представлений розрахунок визначають похибок, розрахунок режимів різання.

Графічна частина проекту представлені технологічні налагодження, креслення модернізованої оснащення.

Розглянуто питання екологічності та економічної ефективності проекту.

Економічний ефект становить 3308300 грн. / рік.

Графічна частина - 8 аркушів формату А1.

Розрахунково-пояснювальна записка - 97 сторінок.

Введення

Людство стоїть на порозі переходу в нову цивілізацію - «цивілізацію якості», XXI століття оголошено багатьма міжнародними організаціями, зокрема, Європейською організацією з якості ІСО, століттям якості. Якість, по суті, стало показником високої ефективності праці в суспільстві, джерелом національного багатства і, що особливо важливо, чинником виходу із соціального та економічної криз. Історичне підтвердження тому - повоєнний розвиток Японії та Німеччини, тому що виробництво розвивається не стільки за рахунок приросту кількості товарів, скільки за рахунок покращення їх якості ». Отже, постійне перевищення якості продукту (а не збільшення його кількості) є основним чинником зростання споживчої вартості продукту.

Для того щоб задовольняти потреби людини, виріб повинен мати певні властивості, а ступінь відповідності між властивостями вироби і задовольняється за його допомогою потребами визначає якість виробу. В даний час мірою якості виробів служить ступінь задоволеності споживача виробом, обумовлена ​​співвідношення вартості і цінності (споживчої вартості) вироби:

{Якість} = {Задоволеність споживача} = {Цінність} / {Вартість}

Одним з перших категорію «якість» розглянув давньогрецький мислитель Аристотель. На його думку, те, що існує саме по собі, і утворює якість. І якість стоїть на другому місці після сутності.

Якість розглядається Арістотелем в наступних значеннях:

1) як видову відмінність сутності;

2 як характеристика станів сутності;

3) як властивість речі.

Таким чином, за Арістотелем, категорія «якість» проявляється у багатьох відношеннях. Перший вид якості виражає стійкість предмета, його відмінності від інших речей. Другий і третій - це стани, властивості, які здатні вимірюватися і переходити один в одного.

Якість є визначеність речі, предмета, явища, процесу, на основі якої вони набувають своє специфічне буття і виділяються з різноманіття інших речей, предметів, процесів і явищ. Тим самим якість висловлює невіддільну від буття предмета його сутнісну визначеність, завдяки якій він є саме цим, а не іншим предметом.

Якість є зовнішня і внутрішня визначеність предмета (явища, процесу), фундаментальна характеристика його цілісності.

Якість об'єкта (процесу).

При цьому під об'єктом розуміється матеріальний чи ідеальний результат діяльності (праці, роботи, процесу), а під процесом - сукупність операцій (робіт), спрямованих на досягнення певної мети (результату). До об'єктів відносяться продукція, проекти, машини, системи, об'єкти будівництва (будівлі, споруди) і т.п., а до процесів - роботи, виробництво, експлуатація, проектування і т.д.

Якість об'єкта - сукупність властивостей об'єкта, що обумовлюють його придатність до виробництва (створення) і використання (застосування, експлуатації) відповідно до призначення.

Якість процесу - сукупність властивостей процесу, що обумовлюють його пристосованість до створення продукції (результату) заданого рівня якості і в заданій кількості.

Вже з даних визначень видно зв'язок понять якості об'єкта і якості процесу. Процес продукує результат. Відповідно якість процесу переноситься на якість результату - об'єкта або відбивається як результат - об'єкта. Даний принцип визначає важливий методологічний висновок: якість об'єктів (результатів) передбачає якість відповідних процесів створення (проектування, виробництва), експлуатації та застосування. Процес проектування є найважливішим етапом життєвого циклу виробленої продукції, істотно впливає на її якість.

Стан справ з якістю в усіх галузях господарства країни складне. Відставання рівня якості російської продукції від продукції наших конкурентів набуває загрозливого характеру і при незахищеності федерального ринку істотно впливає на економіку, зайнятість, соціальне і культурне життя країни, спосіб життя росіян.

Якість в системі виготовлення інструментів є в нашій країні однієї з найбільш актуальних проблем. Податки тільки з одного Волзького автомобільного заводу становлять близько одного відсотка в бюджеті Росії. Споживач готовий платити в два рази і більше за більш високий рівень якості продукції, тому що це забезпечує більш довгий сорок служби черв'ячної фрези.

Якість черв'ячної фрези, як і будь-який інший системи, залежить від якості складових елементів даної системи. Для отримання належного рівня якості потрібно усе більше точний і якісний інструмент виробництва даних виробів. Одними з таких інструментів є шліфувальні роботи. У даному дипломному проекті особливу увагу приділено проблемі якості шліфування.

1. Цілі і завдання дипломного проекту

В даний час все більш жорсткі вимоги пред'являються до зубчастих коліс, особливо коли це стосується зубчастих коліс, які працюють на великих оборотах і з великими навантаженнями. Якщо зубчастий вінець буде якісніше оброблений, то це призводить до зниження шуму, підвищення довговічності роботи виробу, а значить і підвищення привабливості даного вироби у споживача. У даному проекті розглядаються, для прикладу, зубчасті колеса, що випускаються на Волзькому Автомобільному заводі.

Величина похибок, що виникає при виготовленні зубчастого колеса, складається в основному з двох чинників - похибок обладнання, тобто похибок самих верстатів, задіяних при формуванні зубчастого вінця і похибок самого інструменту - інструменту, що формує цей самий профіль. Як показує досвід економічно доцільно, щоб похибки інструменту та обладнанні можна було порівняти за величиною. Так як прецизійні верстати в кілька разів вище за вартістю верстатів звичайної точності, теж саме можна сказати і по інструменту. Тому недоцільно застосовувати на точних верстатах не точні інструменти.

Тепер розглянемо докладніше технологічний процес формування профілю зубчастого колеса. На ВАТ «АВТОВАЗ» зубчасті колеса спочатку обробляються черв'ячної фрезою, або долбяком, потім Шевенген. При цьому як показала практика, на операції шевенгованія сам профіль виправляється не значно, в основному на даній операції відбувається поліпшення шорсткості. Шевер входить до зубчасте зачеплення з оброблюваною деталлю і одночасно з обертанням відбувається подовжнє переміщення, що призводить до «збривання» верхніх гребінців на бічних поверхнях зуба колеса. Основні параметри зубчастого колеса формуються на операції зубофрезерования. На даній операції відбувається фрезеруванні зубів колеса, черв'ячної фрезою. При цьому черв'ячні фрези застосовувані на ВАТ «АВТОВАЗ» мають клас точності «А». У цьому випадку можна запропонувати 2 альтернативних техпроцесу, спрямованих на поліпшення якості зубчастого колеса.

Перший варіант техпроцесу - застосовувати на операції зубофрезерования звичайні верстати і фрези класом точності «В» або ж «С», тобто фрези, які допустимо при виготовленні обходиться без прецизійної обробки профілю (черв'ячні фрези класу точності «З» припустиме взагалі не шліфувати). При цьому необхідно залишати більший припуск під остаточну обробку, тому що похибки на попередній обробці будуть значно більше, тому від наступної операції шевенгованія зубів доведеться відмовитися, у зв'язку з тим, що шевер знімає припуск не більше 0,1 мм, що пов'язано з конструктивними особливостями даного інструменту. Тобто операцію шевенгованія замінюємо на операцію шліфування зубчастого вінця. Операція шліфування дозволяє виправляти похибки профілю зубчастого колеса, але вона більш трудомістка.

Другий варіант техпроцесу - застосовувати на операції зубофрезерования високоточні верстати і фрези класом точності «АА» або ж «ААА», тобто прецизійні черв'ячні фрези. При цьому сам процес зубофрезерования буде більш трудомістким, але при цьому допустимо залишати менший припуск під шевенгованіе, а значить і час на операцію шевенгованія буде витрачено менше.

У першому випадку з'являються додаткові витрати на операцію шліфування, але відбувається економія на операції зубофрезерования.

У другому випадку з'являються додаткові витрати на операції зубофрезерования, але знижуються на операції шевенгованія.

На ВАТ «АВТОВАЗ» вибрали другий шлях поліпшень і були закуплені кілька одиниць прецизійних високопродуктивних зубофрезерних верстатів. При цьому інструмент - в даному випадку черв'ячні фрези не були покращені і їх точності залишилися на колишньому рівні. Тобто лімітуючої похибкою є неточності, які виходить на увазi роботи даним інструментом. Також недостатньо висока стійкість черв'ячних фрез не дозволяє застосовувати їх на більш швидкісних режимах, до яких пристосований новий верстат.

На підставі даних висновків можна сформулювати мету дипломного проекту:

Підвищення якості черв'ячних фрез

Для досягнення даної мети необхідно вирішити такі завдання:

1. Аналіз технології виготовлення черв'ячної фрези.

2. Виявлення факторів, що впливають на точність черв'ячної фрези.

3. Виявлення факторів, що впливають на стійкість черв'ячної фрези.

4. Градація виявлених негативних факторів, виявлення серед них лімітуючих.

5. Напрацювання заходів, спрямованих на мінімізацію впливу лімітуючих чинників на технологічних процес.

2. Виявлення факторів, що впливають на якість черв'ячної фрези

2.1 Визначення ключових параметрів черв'ячної фрези

Для виявлення факторів, що впливають на якість черв'ячної фрези, необхідно визначити основні параметри фрези. У таблиці 2.1. представлені параметри черв'ячної фрези, які впливають на точність нарізається колеса, і взяті з креслення. Таблиця складена для черв'ячних фрез з посадковим отвором Æ 40 мм і модулем від 2 до 4 мм.

Таблиця 2.1

Також визначальними параметрами черв'ячної фрези є шорсткості базових і робочих поверхонь. Параметри шорсткостей представлені в таблиці 2.2.

Таблиця 2.2

На підставі особливостей роботи черв'ячної фрези і даних з таблиць 2.1 та 2.2 можна зробити висновок, що деякі параметри не беруть участь у формоутворенні робочої частини зуба нарізається колеса і як видно з таблиці 2.1 допуски на ці параметри не посилюються з підвищенням класу точності черв'ячної фрези:

Відхилення точки початку фланки від номінального положення;

Несиметричність точок початку фланки;

Відхилення кута профілю фланки від номінального положення, градуси

Відхилення ширини вусики на вершині зуба, виміряний нормально до профілю, від номінальної

Похибка висоти вусики на вершині зуба фрези.

Також не посилюються зі збільшенням класу точності фрези наступні параметри:

Радіальне биття буртиков щодо осі отв.

Торцеве биття буртиков щодо осі отв.

Дані параметри служать лише для перевірки правильності встановлення фрези на оправці в зубофрезерний верстаті.

Параметр - похибка поділу від заходу до заходу, необхідно виключити з цього дослідження, тому що у високоточних фрез захід завжди один.

Вище перераховані параметри можна не вважати визначальними, тому що ДСТУ не вважає за можливе їх жорсткість при виробництві більш точних черв'ячних фрез.

Параметрів, що залишилися можна вважати визначальними якість черв'ячних фрез. Тепер необхідно визначитися який параметр, на який технологічної операції формується. Дані зведемо в таблицю 2.3.

Таблиця 2.3

Отримані дані можна розділити на параметри, що відповідають за точність фрези і параметри, що відповідають за стійкість. Нескладно здогадатися, що всі погрішності профілю інструменту будуть переноситься на профіль, оброблюваного їм вироби. Тому на точність однозначно впливають параметри № 8, 9 і 14. Так як черв'ячна фреза - це інструмент, що працює методом обкату, то всі відхилення гвинтовій лінії або кроку зубів призводять в результаті до спотворення профілю деталі. Тобто параметри точності № 10, 11, 12. Черв'ячна фреза затилованним має досить великий задній кут (зазвичай 8-11 градусів), тому спотворення передній поверхні в результаті призводить до спотворення і профілю - це будуть також параметри точності № 4, 5, 6, 7. Параметри № 2 і 3 впливають на величину рівномірного завантаження зубів фрези, тому це будуть і параметри точності і стійкості. Параметр № 1 і 13 відповідають за щільність посадки фрези на оправлення, розмір отвору є основною базою, тому ці параметри відносяться до точності. Параметр № 15 відповідає за процес різання, чим краще шорсткість передньої поверхні, тим менше тертя між деталлю і заготівлею і тим менше сили різання і температура в зоні, а значить і знос фрези, тому це параметри стійкості.

Параметри що відповідають за точність черв'ячної фрези: № 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14.

Параметри що відповідають за стійкість черв'ячної фрези: № 2, 3, 15.

Висновок: покращуючи параметри, що відповідають за точність черв'ячної фрези можна очікувати зниження браку при обробці зубчастих коліс, а покращуючи параметри, що відповідають за стійкість - збільшення терміну служби черв'ячної фрези. Також були виявлені операції технологічного процесу, де формуються ці параметри.

2.2 Аналіз проблемних операцій

Внутрішньошліфувальні операція.

Як показав аналіз вимірів за параметрами: допуск на розмір отвори і шорсткість в отворі, основні нарікання викликає не сам розмір отвору, а вимоги до конусності. Перепад діаметрів повинен бути не більше половини допуску на розмір.

За існуючим техпроцесу отвір спочатку шліфується за припуском 0,005 мкм, а потім вручну доводиться за допомогою притира. Так як черв'ячні фрези, що виготовляються в ІП ВАТ «АВТОВАЗ» довжиною від 150 до 220 мм, то під час ручної обробки притиром виникає нерівномірність тиску на різні його сторони, внаслідок чого і виникає конусність.

Операція шліфування профілю.

Аналіз вимірів черв'ячних фрез показав, що найбільш часто відбувається шлюб за двома параметрами: радіальне биття по зовнішньому діаметру щодо осі отвору і допуск на зовнішній діаметр. На цій операції черв'ячна фреза встановлюється на конусну оправлення, а оправлення в центрах перебуває у верстаті, тому похибка по биттю зовнішнього діаметра складається в основному з двох чинників:

- Радіальне биття шпинделя вироби верстата

- Радіальне биття зовнішнього діаметра оправлення щодо центрів.

Решта похибки верстата впливають побічно і не значно. Також присутній деякий вплив сил різання і самої ваги фрези, але в даному випадку, остаточно профіль фрези формується після виходжування, тобто роботи без подачі, а значить, сили різання вкрай малі; вага фрези ми змінити не в силах, тому ці похибки не наводимо в якості основних факторів.

При цьому фактична величина биття шпинделя верстата знаходиться в межах 2-3 мкм. Биття ж оправлення доходить до 8 мкм.

Допуск на зовнішній діаметр 0,2 мм, на операції токарної обробки залишається припуск 0,5 мм на діаметр, але у зв'язку з биттям, що виникають після внутрішліфувальних операції (до 0,5 мм), цього припуску не завжди вистачає і доводиться занижувати весь профіль зубів, а з ним і зовнішній діаметр фрези. Необхідно проаналізувати, чому з'являється таке биття зовнішнього діаметра після внутрішліфувальних операції. На цій операції базування відбувається по торцях фрези, а це, по-перше, порушує принцип єдності баз і, по-друге, опорна довжина торця, в деяких випадках, в 4 рази менше довжини фрези. Необхідно поєднати конструкторську і технологічну базу і збільшити опорну довжину.

Заточувальні операція.

Тут найбільший інтерес представляє параметри фрези № 5, 6, 15. Інші параметри в більшій мірі залежать від правильності налаштування верстата по першій деталі. За параметром № 15 найбільше нарікань від споживача. Виявимо фактори, що впливають найбільший вплив на параметри № 5 і 6. Черв'ячна фреза встановлюється з зазором на циліндричну оправку, оправлення одним кінцем базується по конічній хвостовика в шпинделі верстаті, а інший кінець підтискається обертовим центром. Розподіл здійснюється за допомогою ділильного диска. Звідси можна зробити висновок, що зсув стружкової канавки від номінального положення відбувається переважно з-за двох явищ - биття зубів черв'ячної фрези і похибка поділу, звідси можна зробити висновок, що зсув передньої поверхні відбувається зважаючи факторів:

- Радіальне биття шпинделя верстата;

- Радіальне биття оправлення;

- Зазор між оправленням і фрезою;

- Похибка ділильного диска.

Для виявлення факторів, що не забезпечують шорсткість, відповідно до вимог креслення, скористаємося статистичним методом аналізу.

3. Заходи щодо вдосконалення технології виготовлення черв'ячної фрези

Внутрішньошліфувальні операція.

Для мінімізації людського чинника на операції внутрішньої шліфування необхідно виключити ручну працю. Доведення за допомогою притира можна замінити на тонке виходжування. Діаметр кола приймаємо виходячи з рекомендацій [7]:

D _кр = D _отв * 0,8, де

D _отв - діаметр оброблюваного отвору

Розрахуємо для обраної фрези, з номінальним посадковим отвором діаметром 40 мм:

D _кр = 39,7 * 0,8 = 31,76 мм

Округлюємо в більший бік до стандартного ряду, приймаємо:

D _кр = 32 мм

Скориставшись рекомендаціями [8] виберемо ельборовим коло, яке буде забезпечувати необхідну шорсткість:

Беремо коло прямого профілю - 1А1

Габаритні розміри - 32х25х10х5

Марка шліфувального матеріалу для обробки швидкорізальної сталі - ЛКВ40

Для отримання шорсткості Ra 0,2 мкм приймаємо зернистість - 80/63

Для отримання стабільних показників за розміром приймаємо твердість - СТ1

Зв'язку кола беремо керамічну - К27

Концентрацію ельбор - 100%

Маркування повна - 1А1 32х25х10х5 ЛКВ40 80/63 СТ1 К27 100%.

Тепер по [11] призначимо режими різання при виходжуванні:

Подача S = 1 м / хв

Швидкість різання - зазвичай при обробці ельборовим інструментом призначають швидкість різання в межах 30-35 м / с, але зважаючи на завдовжки і не жорсткою оправлення (20х200) має сенс знизити швидкість різання до 20-25 м / с. Тоді рекомендована частота обертання шпинделя визначається формулою:

n = V * 60000 / D _кр * π, де

V - швидкість різання приймаємо V = 22 м / с

n = 22 * 60000/32 * 3,14 = 13136 об / хв

Приймаються фортуну зі швидкістю 16000 об / хв.

Тепер уточнюємо швидкість різання:

V = 3,14 * 32 * 16000/60000 = 26,8 м / с.

Призначаємо число подвійних ходів при виходжуванні - 8

Тепер розрахуємо час на виходжування:

Т _М = 2 * N * (L + l) / S, де

N - кількість подвійних ходів

L - довжина фрези

l - довжина шліфувального круга

Тоді для нашого випадку:

Т _М = 2 * 8 * (150 +25) / 1000 = 2,8 хв

Штучний час Т _шт знайдемо за формулою:

Т _шт = Т _в + Т _п-з + Т _м

Т _В = 0,18 хв - допоміжний час;

Т _П-З = 0,15 хв - підготовчо-заключний час;

Т _шт = 0,18 +0,15 +2,8 = 3,13 хв

Шліфування профілю.

Для зниження радіального биття зовнішнього діаметра необхідно знизити вплив визначального чинника - биття зовнішнього діаметра оправлення. Так як ця ж оправлення, на якій проводиться обробка, є контрольною оправленням, необхідно і вимоги пред'являти до неї як до контрольної оснащенні. Пропонується посилити допуск по зовнішньому діаметру оправлення в 2 раз, було ± 3 мкм, стане +3 мкм. Посилити вимоги до радіального биття до 1,5 мкм і внести в технічні вимоги креслення пункт про необхідність паспортизації та періодичності перевірки раз на 4 місяці.

Збільшити опорну довжину і поєднати конструкторську і технологічну бази можна лише одному способом - забезпечити закріплення черв'ячної фрези на операції шліфування отвору за зовнішній діаметр, тобто, безпосередньо, за самі зуби фрези. У даному випадку в якості затискного пристосування може виступати цанговий патрон. Це також дозволить скоротити час на виставлення і затиск кожної фрези. У базовому варіанті робочий притискав шліфований торець черв'ячної фрези до планшайби за допомогою шпильок і виставляв кожну фрезу окремо по внутрішньому діаметру. У проектованому варіанті, досить буде виставити цанговий оправлення на початку роботи. Це дозволить зменшити биття зовнішнього діаметра щодо отвору після операції внутрішньої шліфування, тобто на операцію шліфування профілю черв'ячна фреза прийде з мінімальним биттям.

Розрахуємо максимальне биття, можливе на операції внутрішньої шліфування, при застосуванні цанговий оправлення. Биття буде складатися з биття всіх конструктивних елементів, також додасться похибка виставлення деталі, так як виставляємо лише по одному краю оправлення. Биття знайдемо за формулою:

Δ ₁ = Δ _ц + Δ _ц + Δ _ц =, де

Δ _ц - биття внутрішнього діаметра цанги, щодо зовнішнього, за кресленням - 0,01 мм

Δ _до - биття опорного торця корпусу оправлення, щодо осі, за кресленням - 0,01 мм

Δ _І - похибка вистановкі деталі, з практичної точки зору приймемо 0,01 мм

Звідси знайдемо максимальне биття:

Δ ₁ = 0,01 +0,01 +0,01 = 0,03 мм.

Фактичне ж биття за базовим варіантом до 0,3 мм.

Тоді розрахуємо фактичний припуск, що знімається на цій операції в базовому варіанті:

Р _Ф = Р _Т + Δ _ф,

де

Р _Т - припуск технологічний, дорівнює 0,5 мм

Δ _ф - фактичне биття, з середньому дорівнює 0,2 мм

Звідси:

Р _Ф1 = 0,5 +0,2 = 0,7 мм

Тепер розрахуємо фактичний припуск, що знімається на цій операції в базовому варіанті:

Р _Ф2 = Р _Т + Δ ₁ / 2, так як середня величина биття завжди половину від максимальної, звідси: Р _Ф2 = 0,5 +0,03 / 2 = 0,515 мм

Тепер розрахуємо наскільки менше будуть витрати часу. Основний припуск знімається на другому переході, після чого залишається припуск 0,1 мм, тоді припуск, що знімається на цьому переході для базового варіанту: 0,7-0,1 = 0,6 мм

Для проектованого варіанта:

0,515-0,1 = 0,415 мм.

Тепер знайдемо відношення:

0,6 / 0,415 = 1,45

Тобто виходить, що припуск в проектованому варіанті менше в 1,45 разів. Якщо зберегти колишні режими обробки, то виходить, що і витрати часу знизяться в 1,45 разів.

Машинне час в базовому варіанті, на другому перехід операції шліфування профілю, за існуючою в ІП технології становить - 2,2 години, тоді машинний час у проектованому варіанті: Т _М = 2,2 / 1,45 = 1,52 години

Заточувальні операція.

Зробимо розрахунок максимальної величини зсуву передньої поверхні від номінального положення. Як було сказано вище, величина зсуву складається з багатьох чинників. Вектор зсуву від впливу фактора внаслідок похибки ділильного диска буде перпендикулярний дії інших факторів. А так як фреза має позитивний передній кут, то при розгляді дій усіх факторів необхідно враховувати цей кут. На кресленні кут задано зміщенням передньої поверхні щодо осі фрези, перерахуємо в градуси:

Sin α = a / R,

де

а - величина зміщення

R - зовнішній радіус фрези

Тоді:

Sin α = 7 / 55 = 0,127, звідси α = 7,31 гр.

Виходячи з векторів дій факторів похибок, формулу для обчислення максимальної величини зсуву передньої поверхні від номінального положення можна записати у вигляді:

Δ = К * (Sin α * (Δ _ш + Δ _о + Δ _з) + cos α * Δ _д), де

Δ _ш - похибка, що виникає внаслідок радіального биття шпинделя верстата;

Δ _о - похибка, що виникає внаслідок радіального биття оправлення

Δ _з - похибка, що виникає внаслідок зазору між оправленням і фрезою

Δ _д - похибка, що виникає внаслідок похибки ділильного диска

К - поправочний коефіцієнт, що враховує впливу інших факторів, приймемо К = 1,5

Похибка верстата дещо відрізняється від паспортних даних, але знаходиться в межах 5 мкм.

По кресленню радіальне биття оправлення не більше 0,01 мкм

Максимально можливий зазор у сполученні між оправленням і фрезою виходить шляхом вирахування максимально можливого розміру отвору і мінімально можливого розміру валу. По кресленню отвір фрези - 40 ^+0,011. Розмір валу з креслення вирішено не брати, тому що це найбільш зношується частина верстата, цю величину отримали шляхом фактичного виміру - 39,98

Тоді:

Δ ₃ = 40,011-39,98 = 0,031 мм

Похибка ділильного диска за кресленням - ± 2 хв. Тоді на зовнішньому діаметрі це буде в мм:

Δ _д = 55 * 2 ​​* sin 2 `= 0,064 мм

Тепер підставимо всі значення у формулу:

Δ = 1,5 * (Sin 7,31 ⁰ * (0,005 +0,01 +0,031) + cos 7,31 ⁰ * 0,064) = 0,1 мм

Отримана величина значно перевищує допуск 5 і 6 параметрів черв'ячної фрези, а отже, ймовірність появи шлюбу досить велика. Як видно з формули, що визначають і найбільш великими за величиною є похибки - в першу чергу, ділильного диска, в другу, зазору.

Так як похибки ділильного диска є визначальними, необхідно закласти максимально можливу точність. У цехах ІП ВАЗу існує технологічна можливість виготовити ділильний диск з точністю на поділ ± 0,001 мм. Профіль ділильного диска виготовити електроерозійної обробкою.

Щоб зменшити зазор між оправленням і фрезою необхідно, по-перше, зменшити допуск на розмір посадкового місця оправлення, а по-друге, так це місце, внаслідок постійного тертя і попадання абразивного пилу, є найбільш зношується, то ввести вимогу про регулярному контролі розміру і , при необхідності, заміни оправлення. У базовому варіанті допуск на розмір оправки за кресленням 7 мкм, посилимо його до 3 мкм.

Розташуємо поле допуску, таким чином, щоб завжди забезпечувався гарантований зазор. Верхня межа - 39,999, нижня межа - 39,996. Тоді максимальний зазор буде:

Δ _зп = 40,011-39,996 = 0,015 мм

Тепер зробимо розрахунок обчислення максимальної величини зсуву передньої поверхні від номінального положення для проектованого варіанта:

Δ _П = 1,5 * (Sin 7,31 ⁰ * (0,005 +0,01 +0,015) + cos 7,31 ⁰ * 0,002) = 0,009 мм

0,009 ≤ 0,02 - вийшла, величина менше найбільшою різниці сусідніх окружних кроків стружкових канавок. Тепер можна говорити про гарантоване як отримання результатів замірів суворо відповідно до креслення, так є запас по точності.

4. Статистичний аналіз якості шліфованих поверхонь

Черв'ячні фрези в ІП виробництві виготовляються з наступних марок швидкорізальних сталей: Р6М5, Р6М5К5, Р6М5Ф3-Ш, Р6М5Ф3-МП.

Найбільш відповідальна операція з точки зору впливу на подальшу стійкість черв'ячної фрези - це заточування по передній поверхні. Заточення проводиться наступними абразивними колами:

1) 12 300х20х50, 8 24А 25Н СМ1 12 К11

2) 12 300х20х50, 8 25А 25Н СМ1 11 КФ-40

Проводилися виробничі випробування із заточування вище названими колами на двох паралельно працюючих верстатах ф. Карр мод. As -305, черв'ячних фрез, обраних випадковим чином, виконаних з усіх вище перерахованих сталей. При цьому варто відзначити, що в основному це були сталі Р6М5Ф3-МП і Р6М5Ф3-Ш - відмінністю цих сталей є лише те, що перша виконана шляхом спікання дрібнодисперсних частинок, за технологією порошкової металургії, друга ж сталь отримана методом електрошлакового переплаву. Шорсткість поверхні заміряна 38 разів на шліфованої поверхні. Розташуємо виміри шорсткості Ra у порядку зростання:

0,175; 0,182; 0,185; 0,187; 0,192; 0,195; 0,195; 0,198; 0,202; 0,203; 0,206; 0,208; 0,209; 0,210; 0,212; 0,215; 0,216; 0,218; 0,221; 0,224; 0,227; 0,228; 0,229; 0,231; 0,232; 0,232; 0,235; 0,238; 0,241; 0,244; 0,246; 0,247; 0,251; 0,252; 0,257; 0,259; 0,263; 0,266; 0,276.

На підставі цих даних заповнимо таблицю 4.1.

Таблиця 4.1. Дані для побудови кривої розподілу

Використовуючи дані таблиці 4.1. побудуємо криву розподілу.

Рис. 4.1. Крива розподілу при шліфуванні черв'ячних фрез із сталей Р6М5, Р6М5К5, Р6М5Ф3-Ш, Р6М5Ф3-МП

Із загального виду кривої розподілу рис. 4.1 можна говорити про те, що, по-перше, дана технологічна операція не дозволяє виробляти придатну продукцію і потрібні термінові заходи щодо поліпшення якості, по-друге, дуже великий розкид шорсткості (майже 0,1 мкм за Ra). Тобто в даному випадку виникає дві проблеми вимагають рішень:

1. Занадто висока висота мікронерівностей шліфованої поверхні, ймовірність отримання непридатною продукції більше 50%.

2. Низька ступінь прогнозованості процесу.

Причина виникнення першої проблеми полягає або у неправильному виборі абразивного матеріалу або ж у неправильному виборі режимів різання. Можлива причина другої проблеми полягає в тому, що у оброблюваних сталей кілька різна шліфована.

Для вирішення першої проблеми існують кілька стандартних рішень:

1) Вибір іншого абразивного кола

а) з меншою твердістю

б) з меншою зернистістю

2) Вибір інших режимів різання

а) зменшення подачі

б) збільшення швидкості різання

в) збільшення часу виходжування.

Розглянемо всі рішення по порядку.

Вибір абразивного матеріалу з меншою твердістю.

При зменшенні твердості абразивного матеріалу відбувається зниження міцності утримання абразивних зерен у колі, тупі зерна швидше вилітають з кола. При шліфуванні це призводить до поліпшення стабільності і деякого зниження шорсткості. Крім іншого це призводить до того, що абразивний коло гірше "тримає профіль», тобто зерна швидше осипаються швидше, переточування доводитися виробляє частіше. У нашому випадку дане рішення є неприйнятним, оскільки буде погіршуватися важливий параметр черв'ячної фрези - відхилення від номінального положення твірної передньої поверхні.

Вибір абразивного матеріалу з меншою зернистістю.

При зменшенні розміру зерен абразиву, відповідно і зменшуються розміри рисок їм залишеному на шліфується поверхні, в цьому випадку значення шорсткості знижуються значно. Але при цьому значно збільшується підвищується теплонапруженості процесу різання, що зажадає зниження подачі, і як наслідок зниження продуктивності. Приймемо це рішення.

Зміна режимів різання - зменшення подачі.

У даному випадку це не актуально, так як остаточна шорсткість формується при виходжуванні, яка включена в даний техпроцес.

Зміна режимів різання - збільшення швидкості різання.

Швидкість різання трохи знижує величину мікронерівностей на шліфованої поверхні, але при цьому значно підвищується теплонапруженості процесу різання, а отже збільшується ймовірність появи шліфувальні пріжогов, що неприпустимо. Також, фактичні режими різання - швидкість різання 25-30 м / с, що близько до критичної величини, на якій призначені працювати застосовуються абразивні круги (35 м / с). Також у даному випадку нас обмежують можливості самого верстата, швидкість обертання шлінделя верстата не дозволяє підвищувати швидкість різання вище 35 м / с.

Зміна режимів різання - збільшення часу виходжування.

Час виходжування підібрано експериментально, і збільшення цієї величини зазвичай призводить до появи шліфувальні пріжогов. Дане рішення не прийнятно.

Для вирішення другої проблеми скористаємося [12], коефіцієнти шліфована сталей До _1:

Для Р6М5 До _R = 0,94

Для Р6М5К5 До _R = 1,1

Для Р6М5Ф3-МП До _R = 0,94

Для Р6М5Ф3-Ш До _R = 1,2

Із загального виду кривої розподілу, наявність майже плоскою майданчика на вершині, можна зробити припущення, що дана крива є кривою сумарного розподілу шорсткості по шліфуванню кожної стали окремо, і що ці розподілу можуть підкоряться закону Гаусса. Тоді, одним з можливих шляхів вирішення цієї проблеми полягає в тому, щоб виготовляти черв'ячні фрези тільки з одного матеріалу і застосовувати на заточний операції лише одну марку абразивного круга. Дані заходи повинні звузити розкид шорсткостей. Виходячи з представлених даних і даних по стійкості черв'ячних фрез з різних матеріалів найбільш доцільним видається виготовляти черв'ячні фрези з матеріалу - Р6М5Ф3-МП.

Тепер підсумуємо всі рішення з даних проблем:

1. Вибір абразивного кола з меншою зернистістю.

2. Виготовляти всі черв'ячні фрези з одного матеріалу і застосовувати один абразивний круг.

Оскільки перше рішення припускає зниження продуктивності - скористаємося другим рішенням.

Проводилися виробничі випробування із заточування абразивним кругом 12 300х20х50, 8 24А 25Н СМ1 12 К11 на двох паралельно працюючих верстатах ф. Карр мод. As -305, черв'ячних фрез, обраних випадковим чином, виконаних зі швидкорізальної сталі марки Р6М5Ф3-МП. Шорсткість поверхні заміряна також 38 разів на шліфованої поверхні. Розташуємо виміри шорсткості Ra у порядку зростання: 0,168; 0,174; 0,177; 0,179; 0,181; 0,183; 0,185; 0,186; 0,187; 0,188; 0,189; 0,190; 0,190; 0,191; 0,192; 0,192; 0,193; 0,194; 0,194; 0,194; 0,195; 0,195; 0,196; 0,197; 0,198; 0,198; 0,199; 0,199; 0,201; 0,202; 0,203; 0,204; 0,206; 0,207; 0,210; 0,212; 0,216; 0,222.

На підставі цих даних заповнимо таблицю 4.2.

Таблиця 4.2. Дані для побудови кривої розподілу

Використовуючи дані таблиці 4.2. побудуємо криву розподілу.

Рис. 4.2. Крива розподілу при шліфуванні черв'ячних фрез зі сталі Р6М5Ф3-МП

Загальною вигляд кривої розподілу рис. 4.2, з деяким наближенням, можна віднести до кривої нормального гаусового розподілу, а це дає можливість розрахувати відсоток появи ймовірного шлюбу. Розрахунок зробимо, як показано в [15]. Для цього розрахуємо середньоквадратичне відхилення:

,

де

r - Частість в інтервалі

D - залишкова похибка, обчислюється за формулою:

, Де

l _i - середина інтервалу

- Середнє арифметичне

У нашому випадку залишкова погрішність у кожному інтервалі:

D ₁ = 0,1695-0,169 = 0,0005

D ₂ = 0,1745 - (0,174 +0,177) / 2 =- 0,001

D ₃ = 0,1795 - (0,179 +0,181) / 2 =- 0,0005

D ₄ = 0,1845 - (0,183 +0,185 +0,186 +0,187) / 4 =- 0,00075

D ₅ = ​​0,1895 - (0,188 +0,189 +0,190 +0,190 +0,191 +0,192 +0,192) / 7 =- 0,00079

D ₆ = 0,1945 - (0,193 +0,194 +0,194 +0,194 +0,195 +0,195 +0,196 +0,197) / 8 =

=- 0,00025

D ₇ = 0,1995 - (0,198 +0,198 +0,199 +0,199 +0,201 +0,202) / 6 = 0

D ₈ = 0,2045 - (0,203 +0,204 +0,206 +0,207) / 4 =- 0,0005

D ₉ = 0,2095 - (0,210 +0,212) / 2 =- 0,0015

D ₁₀ = 0,2145-0,216 =- 0,0015

D ₁₁ = 0,2195-0,221 =- 0,0015

Тоді середньоквадратичне відхилення:

s ₁ = 0,0035 мкм

Коефіцієнт точності обчислюється за формулою:

Т _П = d / 6 s,

де

d - допуск на виготовлення деталі. У нашому випадку т. к. допуску як такого немає, величину заменяющую допуск можна знайти за формулою:

,

де

А = 0,2 - критична шорсткість, яка визначається за кресленням.

Тоді:

d = 2 * (0,2-0,194) = 0,012 мкм

Звідси, коефіцієнт точності:

Т _П.1 = 0,012 / 0,0035 * 6 = 0,57

Далі необхідно розрахувати коефіцієнт зміщення:

,

де

l _cp = (А _наиб. + А _найм.) / 2, де

А _наиб. І А _найм. - Відповідно найбільший і найменший розмір у вибірці

l _cp. = (0,221 +0,169) / 2 = 0,195

Тоді коеф. Зміщення:

Е = |, 193 -0,196 | / 0,012 = 0,25

Тепер за табл. 2 в [15] визначимо ймовірність появи шлюбу.

Частка ймовірного шлюбу: Р = 22%

Також можна говорити про значно більш вузькому розкиді шорсткостей, але ймовірність появи шлюбу, тим не менш, досить висока. У даному випадку можна скористатися першим рішенням, але це призведе до зниження продуктивності. Щоб цього уникнути пропонується вибрати шліфувальний круг з кубічного нітриду бору. Ельборовим кола показали себе добре як раз там, де необхідно добитися високих показників стабільності процесу шліфування при високих вимогах до оброблюваної поверхні. При цьому міцність утримання зерен у колі значно вище, і твердість зерен також вище, що дозволяє вести обробку на підвищених режимах.

За [8] пропонується ельборовим коло наступних характеристик:

Профіль кола тарілчастий - 12 R 4

Габарити кола, зовнішній діаметр х товщина х внутрішній діаметр

Марка шліфувального матеріалу для обробки швидкорізальної сталі - ЛКВ40

Для отримання шорсткості Ra 0,2 мкм приймаємо зернистість - 80/63

Для отримання стабільних показників за розміром приймаємо твердість - С1

Зв'язку кола беремо керамічну - К27

Концентрацію ельбор - 100%

Маркування повна - 12 R 4 300х20х50, 8 ЛКВ40 80/63 С1 К27 100%.

Тепер призначимо деякі режими різання певним колом.

По діаметру кола і паспортним даним верстата призначаємо швидкість різання v = 35 м / c

Визначимо частоту обертання кола:

n = 1000 * V * 60 / p * D

n = 1000 * 35 * 60 / 3,14 * 300 = 2053 об / хв

Верстат має безступінчасте регулювання швидкості обертання.

Далі знайдемо інші параметри шліфування.

Призначаємо подачу S = 2 м / хв

Глибина шліфування t = 0.003 мм / хід

Машинне час Т _М:

T _M = (L +2 l _П) * i * z / S * 1000

де:

L - довжина фрези, L = 150 мм

l _П - довжина перебігаючи кола, призначаємо 30 мм

z - число зубів фрези

i = D / t,

де

D = 0,15 мм - припуск під шліфування

Звідси знаходимо: i = 0.1/0.003 = 33

T _M = (150 +2 * 30) * 33 * 14 / 2 * 1000 = 48 хв.

Штучний час Т _шт знайдемо за формулою:

Т _шт = Т _в + Т _п-з + Т _м

Т _В = 1,2 хв - допоміжний час;

Т _П-З = 0,5 хв - підготовчо-заключний час;

Т _шт = 1,2 +0,5 +48 = 49,7 хв

Тепер по [8] розрахуємо очікувану шорсткість Ra при обробці черв'ячної фрези:

Ra = 0,93 * v ^-0.3 * S ^0.06 * t ^0.04 * До ₁ * К ₂ * К _3,

де

К ₂ - коефіцієнт, що враховує концентрацію ельбор, при 100% - До ₂ = 1

До ₃ - коефіцієнт, що враховує зернистість кола, при 80/63 - До ₃ = 1

Звідси знайдемо показник шорсткості: Ra = 0,93 * 35 ^-0.3 * 2 ^0.06 * 0,003 ^0.04 * 0,94 = 0,18.

По кресленню 0,2, тобто прийнятно.

5. Розрахунок безпеки верстата і його основних елементів

5.1 Загальні положення

Поняття безпеки включає в себе такі поняття як, безпечні умови праці, безпека виробничого устаткування, безпеку виробничого процесу. При розгляді безпеки ми розглядаємо як технічну систему, так і систему «людина - машина».

В якості «людини» мається на увазі персонал, безпосередньо зайнятий виконанням робіт, «машини» - технологічне обладнання, іноді з предметом праці, що забезпечує зміна його властивостей або стану.

Безпечні умови праці - стан умов праці, при яких вплив на працюючого небезпечних і шкідливих виробничих факторів виключено або вплив шкідливих виробничих факторів не перевищує гранично допустимих значень.

Безпека виробничого устаткування - властивість виробничого обладнання вiдповiдати вимогам безпеки праці при монтажі (демонтажі) і експлуатації в умовах встановлених нормативно-технічною документацією.

Безпека виробничого процесу - властивість виробничого процесу відповідати вимогам безпеки праці при проведенні його в умовах, встановлених нормативно-технічною документацією.

При аналізі безпеки системи слід розділяти такі поняття як небезпечний фактор і шкідливий фактор. Небезпечним фактором є такий вплив на людину, яке в певних умовах призводить до травми або іншого раптового різкого погіршення здоров'я. Шкідливим чинником є такий вплив на людину, яке в певних умовах призводить до захворювання або зниження працездатності.

Кінцевим наслідком несприятливих умов праці є виробничий травматизм і професійні захворювання.

Травма - пошкодження тканин організму і порушення його функцій зовнішніми впливами.

Профзахворювання - або на зустрічається в побуті (специфічне), або виникає як на виробництві, так і в побуті стійке порушення здоров'я.

Виробнича небезпека - що спостерігається в процесі виконання технологічних операцій (функціонування людино-машинних систем) властивість таких систем представляти в природних умовах реально передбачувану можливість заподіяння шкоди.

Збиток - така зміна стану виробничого процесу, що характеризується порушеннями цілісності, працездатності або втратою інших властивостей її компонентів або навколишнього середовища в результаті подій чи шкідливого впливу на них неминучих енергетичних (тепло, шум, ...) або матеріальних (сажа, шлаки, ...) викидів .

Подія - подія, що складається у впливі виробничої небезпеки на компоненти систем «людина-машина-середовище» і спричинило за собою збитки, внаслідок різкої зміни властивостей системи або навколишнього середовища.

Забезпечення безпеки в робочій зоні досягається трьома основними методами. У реальних умовах виробництва використовується комбінація цих методів.

Метод А полягає в просторовому і (або) тимчасовому поділі робочої зони і небезпечного простору: дистанційне керування, автоматизація, роботизація і ін

Метод Б полягає в нормалізації небезпечного простору шляхом виключення небезпек. Це сукупності заходів, що захищають людину від шуму, газу, пилу, травм (засоби колективного захисту).

Метод В включає гаму прийомів і засобів, спрямованих на адаптацію людини до відповідної середовищі і на підвищення його захищеності: профвідбір, навчання, психологічний вплив, засоби індивідуального захисту.

Опис робочого місця, обладнання, виконуваних операцій. Обробка внутрішнього діаметра черв'ячної фрези ведеться на внутрішньошліфувальних верстатах. Робочий-оператор завантажує заготівлю і знімає оброблену деталь. На верстаті виробляються операція шліфування внутрішнього діаметра черв'ячної фрези.

Небезпечні і шкідливі виробничі фактори розроблюваного виробничого об'єкта

Вібрація

У промисловості широке застосування отримали машини й устаткування, що створюють вібрацію, несприятливо впливає на людину. Збільшення продуктивності і, як наслідок цього, зростання потужностей і швидкохідності технологічного обладнання при одночасному зниженні його матеріаломісткості, зменшення статичних навантажень на людину супроводжуються небажаним побічним ефектом-посиленням вібрацій. Вплив вібрацій не тільки погіршує самопочуття працюючого і знижує продуктивність праці, але часто призводить до важкого професійного захворювання-виброболезнь. Тому питань боротьби з вібрацією надається величезне значення.

Відповідно до ГОСТ 24346-80 (СТ РЕВ 1926-79) «Вібрація. Терміни та визначення »під вібрацією розуміється рух точки або механічної системи, при якому відбувається почергове зростання, і убування в часу значень, принаймні, однієї координати.

Причиною порушення вібрації є виникаючі при роботі машин і агрегатів неврівноважені силові дії. В одних випадках джерелами вібрацій є зворотно-поступальні рухомі системи (кривошипно-шатунні механізми, ручні перфоратори, вібротрамбовки, що обертаються маси, ручні електричні та пневматичні шліфувальні машини, ріжучий інструмент верстатів і т.п.). Іноді вібрації створюються ударами деталей (зубчасті зачеплення, підшипникові вузли тощо). Величина дисбалансу в усіх випадках призводить до появи неврівноважених сил, що викликають вібрацію. Причиною дисбалансу може з'явитися неоднорідність матеріалу тіла, що обертається, розбіжність центру маси тіла й осі обертання, деформація деталей від нерівномірного нагрівання при гарячих і холодних посадках і т.п.

Вплив вібрацій на людину найчастіше пов'язане з коливаннями, зумовленими зовнішнім змінним силовим впливом на машину або на окрему її систему. Виникнення такого роду коливань може: бути пов'язано не тільки з силовим, але і з кінематичними збудженням, наприклад, у транспортних засобах при їх русі по нерівному шляху.

Розрізняють загальну і локальну вібрації. Загальна вібрація викликає струс всього організму, місцева залучає в коливальний рух окремі частини тіла. Загальної вібрації піддаються транспортні робітники, оператори потужних штампів, вантажопідіймальних кранів і деяких інших видів обладнання. Локальної вібрації піддаються працюють з ручним електричним і пневматичним механізованим інструментом (зачищення зварних швів, обрубка виливків, клепка, шліфування і т. п.). У ряді випадків працівник може зазнавати одночасно впливу загальної та локальної вібрації (комбінована вібрація), наприклад, при роботі на будівельно-дорожніх машинах та транспорті.

Загальна вібрація з частотою менше 0,7 Гц (хитавиця) хоч і неприємна, але не призводить до вібраційної хвороби. Наслідком такої вібрації є морська хвороба, яка відбувається з-за порушення нормальної діяльності органів рівноваги (вестибулярного апарату) з причини резонансних явищ.

Різні внутрішні органи і окремі частини тіла (наприклад, голову і серце) можна розглядати як коливальні системи з певною I масою, з'єднані між собою «пружинами» з певними пружними властивостями і паралельно включеними опорами. Очевидно, що така система має ряд резонансів, частоти яких, визначають суб'єктивне сприйняття вібрацій, залежать також від положення тіла працюючого (робота в положенні стоячи або сидячи). Власні частоти плечового поясу, стегон і голови щодо опорної поверхні (положення «стоячи») складають 4-6 Гц, голови щодо плечей (положення «сидячи») - 25-30 Гц. Для більшості внутрішніх органів власні частоти лежать в діапазоні 6-9 Гц. Коливання робочих місць із зазначеними частотами вельми небезпечні, тому що можуть викликати механічне пошкодження або навіть розрив цих органів. Систематичний вплив загальних вібрацій, що характеризуються високим рівнем віброшвидкості, може бути причиною вібраційної хвороби - стійких порушень фізіологічних функцій організму, обумовлених переважно впливом вібрацій на центральну нервову систему. Ці порушення проявляються у вигляді головного болю, запаморочення, поганого сну, зниженої працездатності.

Вібрація може не викликати хворобливих відчуттів, але утруднити проведення виробничих процесів.

Локальна вібрація викликає спазми судин, які починаються з кінцевих фаланг пальців і поширюються на всю кисть, передпліччя, захоплюють судини серця. Внаслідок цього відбувається погіршення постачання кінцівок кров'ю. Одночасно спостерігається вплив вібрації на нервові закінчення, м'язові і кісткові тканини, що виражається в порушенні чутливості шкіри, окостенінні сухожиль м'язів та відкладеннях солей у суглобах кистей рук і пальців, що призводить до болів, деформацій і в холодний і зменшуються в теплий період року. При локальної вібрації спостерігаються порушення діяльності центральної нервової системи, як і при загальній вібрації.

Виброболезнь відноситься до групи профзахворювань, ефективне лікування яких можливе лише на ранніх стадіях. Відновлення порушених функцій протікає дуже повільно, а в особливо важких випадках в організмі наступають незворотні зміни, що призводять до інвалідності.

Шум

Питання боротьби з шумом в даний час мають велике значення у всіх областях техніки, особливо в машинобудуванні, на транспорті, в енергетиці.

Шум на виробництві завдає великої шкоди, шкідливо діючи на організм людини і знижуючи продуктивність праці. Втома робітників і операторів через сильного шуму збільшує кількість помилок при роботі, сприяє виникненню травм. Нерідко й у побуті людина піддається впливу шуму неприпустимо високих рівнів. Тому боротьба з шумом є важливим завданням.

Часто виникає необхідність захисту не тільки від шуму, а й від інфразвуку та ультразвуку.

Шумом є будь небажаний для людини звук. В якості звуку ми сприймаємо пружні коливання, що розповсюджуються хвилеподібно нетвердою, рідкому або газоподібному середовищі. Звукові хвилі виникають при порушенні стаціонарного стану середовища внаслідок впливу на неї будь-якої вимушених коливань. Частинки середовища при цьому починають коливань (коливальна швидкість υ), значно менше швидкості поширення хвилі (швидкості звуку с).

Область чутних звуків обмежується не тільки певними частотами (20-20000 Гц), а й певними граничними значеннями звукових тисків і їх рівнями

Доречно нагадати, що логарифмічна шкала рівнів звукового тиску побудована таким чином, що граничне значення звукового тиску Ро відповідає порогу чутності (1 = 0 дБ) лише на частоті 1000 Гц, прийнятій у якості стандартної частоти порівняння в акустиці. Поріг чутності різний для звуків різної частоти. Якщо в діапазоні частот 800-4000 Гц величина порога чутності мінімальна, то в міру віддалення від цієї області угору і вниз по частотній шкалою його величина зростає; особливо помітно збільшення порогу чутності на низьких частотах. З цієї причини високочастотні звуки більш неприємні для людини, ніж низькочастотні (при однакових рівнях звукового тиску).

Залежно від рівня та характеру шуму, його тривалості, а також від індивідуальних особливостей людини шум може чинити на нього різну дію.

Шум, навіть коли він невеликий (при рівні 50-60 дБ), створює значне навантаження на нервову систему людини, надаючи на нього психологічний вплив. Це особливо часто спостерігається у людей, зайнятих розумовою діяльністю. Слабкий шум різна впливає на людей. Причиною цього можуть бути: вік, стан здоров'я, вид праці, фізичний і душевний стан людини в момент дії шуму і інші фактори. Ступінь шкідливості того чи іншого шуму залежить також від того, наскільки він відрізняється від звичного шуму. Неприємне вплив шуму залежить від індивідуального ставлення до нього. Так, шум, вироблений самою людиною, не турбує його, в той час як невеличкий сторонній шум може викликати сильний подразнюючий ефект.

Відомо, що кілька таких серйозних захворювань, як гіпертонічна і виразкова хвороби, неврози, в ряді випадків шлунково-кишкові та шкірні захворювання, пов'язані з перенапругою нервової системи в процесі праці та відпочинку. Відсутність необхідної тиші, особливо в нічний час, призводить до передчасної втоми, а часто й до захворювань. У зв'язку з цим необхідно відзначити, що шум у 30-40 дБ у нічний час може з'явитися серйозним беспокоящим чинником. Зі збільшенням рівнів до 70 дБ і вище шум може певне фізіологічний вплив на людину, призводячи до видимих ​​змін у його організмі.

Під впливом шуму, що перевищує 85-90 дБ, в першу чергу знижується слухова чутливість на високих частотах.

Сильний шум шкідливо відбивається на здоров'ї та працездатності людей. Людина, працюючи при шумі, звикає до нього, але тривала дія сильного шуму викликає загальне стомлення, може привести до погіршення слуху, а іноді і до глухоти, порушується процес травлення, відбуваються зміни обсягу внутрішніх органів.

Впливаючи на кору головного мозку, шум подразнює, прискорює процес втоми, послаблює увагу і уповільнює психічні реакції. З цих причин сильний шум в умовах виробництва може сприяти виникненню травматизму, так як на тлі цього шуму не чутно сигналів транспорту, автонавантажувачів та інших машин.

Ці шкідливі наслідки шуму виражені тим більше, ніж сильніше шум і чим триваліше його дія.

Таким чином, шум викликає небажану реакцію всього організму людини. Патологічні зміни, що виникають під впливом шуму, розглядають як шумову хворобу.

Звукові коливання можуть сприйматися не тільки вухом, а й безпосередньо через кістки черепа (так звана кісткова провідність). Рівень шуму, переданого цим шляхом, на 20-30 дБ менше рівня, сприйманого вухом. Якщо при невисоких рівнях передача за рахунок кісткової провідності мала, то при високих рівнях вона значно зростає й погіршує шкідливу дію на людину.

При дії шуму дуже високих рівнів (понад 145 дБ) може бути розрив барабанної перетинки.

5.2 Забруднення повітря робочої зони

Одним з необхідних умов здорової і високопродуктивної праці є забезпечення чистоти повітря і нормальних метеорологічних умов в робочій зоні приміщень, тобто просторі заввишки до 2 м над рівнем підлоги або майданчика, де знаходяться робочі місця. Усунення впливу таких шкідливих виробничих факторів, як газів і парів, пилу, надлишкової теплоти та вологи, і створення здорової повітряного середовища, є важливим завданням, яке має здійснюватися комплексно, одночасно з вирішенням основних питань виробництва.

Атмосферне повітря у своєму складі містить (% за об'ємом): азоту - 78,08; кисню - 20,95; аргону, неону й інших інертних газів - 0,93; вуглекислого газу - 0,03; інших газів - 0,01. Повітря такого складу найбільш сприятливий для дихання.

Поряд з хімічним складом важливо також, щоб повітря мав певний іонний склад. У повітрі містяться негативні і позитивні іони, які по рухливості поділяють на легкі і важкі. Важкі нони утворюються в результаті осідання легких іонів на різні частки: пилинки, краплі туману і т. п. У незабруднених повітрі переважно знаходяться легкі іони, які по рухливості поділяють на легкі і важкі. Важкі іони утворюються в результаті осідання легких іонів на різні частинок: пилинки, краплі туману і т.п. У незабруднених повітрі переважно знаходяться легкі іони, а в забрудненому важкі. На життєдіяльність організму людини сприятливий вплив мають негативні іони кисню повітря.

Повітря робочої зони рідко має наведений вище хімічний склад, тому що багато технологічних процеси супроводжуються виділенням в повітря виробничих приміщень шкідливих речовин - парів, газів,

Пари і гази утворять з повітрям суміші, а тверді і рідкі частки речовини - дисперсні системи - аерозолі, які діляться на пил (розмір твердих часток більш 1 мкм), дим (менш 1 мкм) і туман (розмір рідких часток менш 10 мкм). Пил буває крупно - (розмір часток більше 50 мкм), середньо - (50-10 мкм) і дрібнодисперсного (менше 10 мкм).

Надходження в повітря робочої зони того чи іншого шкідливого речовини залежить від технологічного процесу, використовуваної сировини, а також проміжних і кінцевих продуктів. Так, пари виділяються в результаті застосування різних рідких речовин наприклад, розчинників, ряду кислот, бензину, ртуті і т.д., а гази - частіше за все при проведенні технологічного процесу, наприклад, при зварюванні, лиття, термічній обробці металів.

Причини виділення пилу на підприємствах машинобудування можуть бути найрізноманітнішими. Пил утворюється при дробленні і розмелі, транспортуванні подрібненого матеріалу, механічній обробці крихких матеріалів, обробці поверхні (шліфуванні, глянцевании), упаковці і розфасовці і т.п. Ці причини пилоутворення є основними, або первинними. В умовах виробництва може виникати і вторинне пилоутворення, наприклад, при прибирання приміщень, рух людей і т.п. Таке виділення пилу іноді буває дуже небажаних (в електровакуумної промисловості, приладобудуванні).

Дим виникає при згорянні палива в печах і енергоустановках, а туман - при використанні мастильно-охолоджуючих рідин, в гальванічних і травильних цехах при обробці металів. Наприклад, у зарядних відділеннях акумуляторних утворюється аерозоль сірчаної кислоти.

Шкідливі речовини проникають в організм людини головним чином через дихальні шляхи, а також через шкіру і з їжею. Більшість цих речовин відноситься до небезпечних і шкідливих виробничих факторів, оскільки вони надають токсичну дію на організм людини. Ці речовини, добре розчиняючись в біологічних середовищах, здатні вступати з ними у взаємодію, викликаючи порушення нормальної життєдіяльності. У результаті їх дії в людини виникає хворобливий стан - отруєння, небезпека якого залежить від тривалості впливу, концентрації q (Мг / м ³⁾ та виду речовини.

За характером впливу на організм людини ці шкідливі речовини поділяються на:

- Общетоксические - викликають отруєння всією організму (окис вуглецю, ціанисті сполуки, свинець, ртуть, бензол, миш'як та його сполуки тощо);

- Дратівні - викликають подразнення дихального тракту та слизових оболонок (хлор, аміак, сірчистий газ, фтористий водень, оксиди азоту, озон, ацетон та ін);

- Сенсибілізуючі-діючі як алергени (формальдегід, різноманітні розчинники та лаки на основі нітро-та нітрозосоєдіненій та ін);

- Канцерогенні - викликають ракові захворювання (нікель та його сполуки, аміни, оксиди хрому, азбест тощо);

- Мутагенні - призводять до зміни спадкової інформації (свинець, марганець, радіоактивні речовини тощо);

- Що впливають на репродуктивну (дітородну) функцію (ртуть, свинець, марганець, стирол, радіоактивні речовини та ін.)

Ряд шкідливих речовин надає на організм людини переважно фіброгенну дію, викликаючи подразнення слизових оболонок дихальних шляхів і осідаючи в легенях, практично не потрапляючи в коло кровообігу внаслідок поганої розчинності в біологічних середовищах (крові, лімфі). В основному це пилу металів, пластмасова, наждачний, деревна і пил скляного і мінерального волокна, кремнезем містять пилу і ін Ці пилу утворюються при металообробці, прокатці, штампування, у ливарному виробництві і т. д.

Найбільшу небезпеку становить мелкодисперсная пил. Така пил на відміну від крупнодісперсной практично не осідає в повітрі виробничих приміщень, знаходиться в підвішеному стані і легко проникає в легені. При високій дисперсності пил відрізняється підвищеною хімічною активністю з-за великої поверхні. Наприклад, у зварювальній пилу міститься 90% часток розміром менш 5 мкм, що робить її особливо шкідливою для організму людини, враховуючи, що у складі цього пилу є марганець і хром.

Багато речовин, які вважають нетоксичними, в певних умовах здатні надавати токсичну дію на людину.

Наприклад, інертні гази при атмосферному тиску шкідливі лише в тій мірі, в якій вони своєю присутністю знижують вміст кисню в повітрі, а в умовах підвищеного тиску вони стають сильними наркотиками.

Дія шкідливих речовин в умовах високих температур, шуму і вібрацій значно посилюється, хоча кількісну оцінку цього явища в даний час дати важко. Так, при високій температурі повітря розширюються судини шкіри, посилюється потовиділення, частішає дихання, що прискорює проникнення шкідливих речовин в організм.

У результаті впливу шкідливих речовин можуть виникати професійні захворювання; так, при тривалому вдиханні пилу - пневмоконіози. Найбільш важким з них є силікоз, що виникає при попаданні в легені пилу, що містить двоокис кремнію. Це захворювання має місце в ливарному виробництві, при піскоструминної обробці. Пил, що утворюється при зварюванні, а також шліфуванні, може бути причиною захворювання виробництвах, пов'язаних із застосуванням свинцю, ртуті, ціаністих сполук, миш'яку та інших шкідливих речовин, при виділенні окису вуглецю, аміаку, оксидів азоту та інших газів і парів можливі отруєння. При зварюванні оцинкованих виробів, плавці бронзи і латуні можливо отруєння окисом цинку.

Розрахунок вентиляції.

Мета розрахунку - визначити необхідний повітрообмін і його кратність для вентиляцій системи цеху заводу.

Вихідні дані: довжина цеху l = 50 м, ширина цеху b = 20 м, висота цеху h = 15 м. У повітряне середовище цеху виділяється пил в кількості W = 120г/час, для даного виду пилу ГДК = 4 мг / м ^3, концентрація пилу в робочій зоні С _р.з. = 2,8 мг / м ^3, концентрація пилу в повітрі протівоточном З _п = 0,3 мг / м ^3, розподіл пилу по цеху рівномірно, кількість повітря забирається з цеху витяжними установками G _м = 1500 м ³ / год .

1. Визначається обсяг цеху V:

V = l ∙ b ∙ h,

де: l = 50 м - довжина цеху;

b = 20 м - ширина цеху;

h = 15 м - висота цеху.

Конкретне значення обсягу цеху для розглянутого випадку наступне:

V = 50 ∙ 20 ∙ 15 = 15000 м ^3.

2. Визначається необхідний повітрообмін в цеху:

,

де: G _тр - необхідний повітрообмін в цеху;

G _м = 1500 м ³ / год - кількість повітря забирається з цеху витяжними установками;

W = 120000 мг / год - кількість пилу, що виділяється в повітряне середовище цеху;

З _р.з. = 2,8 мг / м ³ - концентрація пилу в робочій зоні;

З _п = 0,3 мг / м ³ - концентрація пилу в протівоточном повітрі.

Конкретне значення необхідного повітрообміну для розглянутого випадку наступне:

3. Визначається кратність повітрообміну:

,

Конкретне значення кратності повітрообміну для розглянутого випадку наступне:

.

Повітря в приміщенні зміниться на новий протягом години 3,2 рази.

5.3 Електробезпека

Проходячи через організм, електричний струм чинить термічне, електролітичне і біологічне дії.

Термічна дія виражається в опіках окремих ділянок тіла, нагріванні кровоносних судин, нервів та інших тканин. Електролітична дія виявляється у розкладанні крові та інших органічних рідин,

Біологічна дія є особливим специфічним процесом, властивим лише живої матерії. Воно виражається в роздратуванні і порушенні живих тканин організму, що супроводжується мимовільними судомними скороченнями м'язів, а також у порушенні внутрішніх біоелектричних процесів, що протікають в нормально чинному організмі і найтіснішим чином пов'язані з його життєвими функціями. У результаті можуть виникнути різні порушення в організмі, у тому числі порушення і навіть повне припинення діяльності органів дихання і кровообігу. Подразнюючу дію струму на тканини організму може бути прямим, коли струм проходить безпосередньо з цих тканин, і рефлекторним, тобто через центральну нервову систему, коли - шлях струму лежить поза цих тканин.

Це різноманіття дій електричного струму нерідко призводить до різних електротравма, які умовно можна звести до двох видів: місцевим і загальним (електричним ударів).

Місцеві електротравми - це чітко, виражені місцеві пошкодження тканин організму, викликані впливом електричного струму або електричної дуги. Розрізняють такі місцеві електротравми: електричні опіки, електричні знаки; металізація шкіри, механічні пошкодження; електроофтальмія.

Електричні опіки можуть бути викликані протіканням струму через тіло людини (струмовий або контактний опік), а також впливом електричної дуги на тіло (дуговий опік). У першому випадку опік виникає як наслідок перетворення енергії електричного струму в теплову і є порівняно легким (почервоніння шкіри, утворення пухирів). Опіки, викликані електричною дугою, носять, як правило, важкий характер (омертвляння ураженої ділянки шкіри, обвуглювання і згоряння тканин).

Електричні знаки - це чітко окреслені плями сірого або блідо-жовтого кольору діаметром 1-5 мм на поверхні шкіри людини, яка зазнала дії струму. Електричні знаки безболісні, і лікування їх закінчується, як правило, благополучно.

Металізація шкіри - це проникнення у верхні шари шкіри найдрібніших частинок металу, розплавився під дією електричної дуги. Зазвичай з плином часу хвора шкіра сходить, уражена ділянка набуває нормального вигляду і зникають хворобливі відчуття.

Механічні ушкодження є наслідком різких мимовільних судомних скорочень миші під дією струму, що проходить через тіло людини. У результаті можуть відбутися розриви шкіри, кровоносних судин та нервової тканини, вивихи суглобів і навіть переломи кісток. Механічні пошкодження виникають дуже рідко.

Електроофтальмія - запалення зовнішніх оболонок очей, що виникає в результаті впливу потужного потоку ультрафіолетових променів електричної дуги. Зазвичай хвороба триває кілька днів. У разі поразки рогової оболонки очей лікування виявляється більш складним і тривалим.

Електричний удар - це збудження живих тканин організму проходять через нього електричним струмом, що супроводжується мимовільними судомними скороченнями м'язів. Розрізняють такі чотири ступені ударів: I - судорожне скорочення м'язів без втрати свідомості; II - судорожне скорочення м'язів з втратою свідомості, але зі збереженим диханням і роботою серця; III - втрата свідомості і порушення серцевої діяльності або подиху (або того й іншого разом); IV - клінічна смерть, тобто відсутність дихання і кровообігу.

Розрахунок захисного заземлення

Мета розрахунку - визначення кількості та розмірів заземлювачів і складання плану розміщення заземлювачів та заземлюючих провідників. Слід заземлювати обладнання, що має напругу менше 1000 В.

1) З правил експлуатації електрообладнання визначається нормоване опір заземлювального пристрою R _з.у. = 4 Ом.

2) Тип заземлювального пристрою - виносне заземлення, розташоване в ряд. Заземлювачами є труби довжиною l = 3 м - довжина труби, d = 0,05 м - діаметр труби, t = 0,8 м - глибина закладення труби.

3) Вид грунту суглинок. Розрахункове питомий опір грунту визначається за формулою:

,

де: ρ _розр - розрахунковий опір грунту суглинок;

до _п - Підвищує кліматичний коефіцієнт зони;

ρ = 100 Ом ∙ м - питомий опір суглинку.

Конкретне значення розрахункового питомого опору грунту для розглянутого випадку наступне:

1. Визначається опір одиночного заземлювача (труби):

,

де: R _од - опір одиночного заземлювача;

ρ _розр = 160 Ом ∙ м - розрахунковий опір грунту суглинок;

l = 3 м - довжина заземлювача (труби);

d = 0,05 м - діаметр заземлювача (труби);

t = 0,8 м - глибина закладення заземлювача (труби).

Конкретне значення опір одиночного заземлювача (труби) для розглянутого випадку наступне:

5) Визначається орієнтовна кількість заземлювачів:

,

де: R _з.у = 4 Ом - нормоване опір заземлювального пристрою;

R _од = 55,2 Ом - опір одиночного заземлювача

Конкретне значення орієнтовного числа заземлювачів для розглянутого випадку наступне:

.

6) Визначається коефіцієнт використання одиночного заземлювача для отриманого орієнтовного числа заземлювачів [3]: η = 0,53.

7) Визначається точне число заземлювачів п _точн:

,

Конкретне значення точного числа заземлювачів для розглянутого випадку наступне:

.

8) Для з'єднання між собою одиночних заземлювачів використовується сталева смуга шириною b = 0,05 м, товщиною з = 0,1 м, відстань між двома заземлювачами приймається дорівнює їх довжині, в даному випадку 3 м.

9) Визначається загальна форма смуги:

,

де: L - загальна довжина смуги;

l = 3 м - відстань між двома заземлювачами

Конкретне значення загальної форми смуги для розглянутого випадку наступне:

.

10) Визначається опір смуги:

,

де: R _n - Опір смуги;

L - загальна довжина смуги;

b = 0,05 м, - ширина смуги;

з = 0,1 м - товщина смуги;

ρ _розр = 160 Ом ∙ м - розрахунковий опір грунту суглинок.

Конкретне значення опору смуги для розглянутого випадку наступне:

.

11) Визначається коефіцієнт використання смуги [3]: η _п = 0,31.

12) Визначається точне значення опору смуги:

,

Конкретне значення точного значення опору смуги для розглянутого випадку наступне:

.

13) Визначається опір всього заземлення:

,

де: R _з - опір заземлення;

п _точн = 27 - точне число заземлювачів;

η = 0,53 - коефіцієнт використання одиночного заземлювача;

R _од = 55,2 - опір одиночного заземлювача;

η _п = 0,31 - коефіцієнт використання смуги;

R _п = 174,955 - опір смуги.

Конкретне значення опору всього заземлення для розглянутого випадку наступне:

Ом.

14) Вірність розрахунку визначається перевіркою:

R _з <R _зу,

У даному випадку перевірочне вираз має вигляд:

3,83 <4.

Розрахунок зроблений вірно.

5.4 Освітлення

При висвітленні виробничих приміщень використовують природне освітлення, що створюється світлом неба (прямим і відбитим), штучне, що здійснюється електричними лампами, та поєднане, при якому в світлий час доби недостатнє за нормами природне освітлення доповнюється штучним.

У спектрі природного сонячного світла на відміну від штучного набагато більше необхідних для людини ультрафіолетових променів; для природного освітлення характерна висока диффузность (неуважність) світла, вельми сприятлива для зорових умов роботи.

Природне освітлення поділяють на бічне, здійснюване через світлові прорізи в зовнішніх стінах; верхнє, здійснюване через аераційні і зенітні ліхтарі, прорізи в перекриттях, а також через світлові прорізи в місцях перепаду висот суміжних прогонів будівель; комбіноване, коли до верхнього освітлення додається бокове.

За конструктивним виконанням штучне освітлення може бути двох систем - загальне і комбіноване, коли до загального освітлення додається місцеве, що концентрує світловий потік безпосередньо на робочих місцях.

Загальне освітлення поділяють на загальне рівномірне освітлення (при рівномірному розподілі світлового потоку без урахування розташування обладнання) і загальне локалізоване освітлення (при розподілі світлового потоку з урахуванням розташування робочих місць). Застосування одного місцевого освітлення всередині будинків не допускається.

На машинобудівних підприємствах рекомендується застосовувати систему комбінованого освітлення при виконанні точних зорових робіт (слюсарні, токарні, фрезерні, контрольні операції і т.д.) там, де обладнання створює глибокі, різкі тіні або робочі поверхні розташовані вертикально (штампи, гільйотинні ножиці). Система загального освітлення може бути рекомендована в приміщеннях, де по всій площі виконуються однотипні роботи (у ливарних, складальних цехах), а також в адміністративних, конторських, складських приміщеннях і прохідних. Якщо робочі місця зосереджені на окремих ділянках, наприклад у конвеєрів, розмічальних плит, доцільно локалізовано розміщувати світильники загального освітлення.

За функціональним призначенням штучне освітлення поділяють на такі види: робоче, аварійне, евакуаційне, охоронне, чергове.

Робоче освітлення обов'язково у всіх приміщеннях і на освітлюваних територіях для забезпечення нормальної роботи, проходу людей та руху транспорту.

Аварійне освітлення влаштовують для продовження роботи в тих випадках, коли раптове відключення робочого освітлення (при аварії) і пов'язане з цим порушення нормального обслуговування обладнання можуть викликати вибух, пожежа, раптове отруєння людей, тривале порушення технологічного процесу, порушення роботи таких об'єктів, як електричні станції , диспетчерські пункти, насосні установки водопостачання та інші виробничі приміщення, в яких недопустиме припинення робіт.

Найменша освітленість робочих поверхонь, що вимагають обслуговування при аварійному режимі, повинна становити 5% освітленості, яка нормується для робочого освітлення при системі загального освітлення, але не менше 2 лк усередині будівель.

Евакуаційне освітлення слід передбачати для евакуації людей з приміщень при аварійному відключенні робочого освітлення в місцях, небезпечних для проходу людей, на сходових клітинах, уздовж основних проходів виробничих приміщень, в яких працює більше 50 чоловік. Евакуаційне освітлення повинно забезпечувати найменшу освітленість у приміщеннях на підлозі основних проходів і на сходах не менше 0,5 лк, а на відкритих територіях - не менше 0,2 лк. Вихідні двері приміщень громадського призначення, в яких можуть перебувати одночасно більше 100 осіб, повинні бути відзначені світловими сигналами-покажчиками.

Світильники аварійного освітлення для продовження роботи приєднують до незалежного джерела живлення, а світильники для евакуації людей - до мережі, незалежної від робочого освітлення, починаючи від щита підстанції. Для аварійного та евакуаційного освітлення слід застосовувати тільки лампи розжарювання і люмінесцентні.

У неробочий час, що збігається з темним часом доби у багатьох випадках необхідно забезпечити мінімальну штучне освітлення для несення чергувань охорони. Для охоронного освітлення майданчиків підприємств і чергового освітлення приміщень виділяють частину світильників робочого або аварійного освітлення.

Основними кількісними показниками, що характеризують світло, є світловий потік, сила світла, освітленість і яскравість. Та частина потоку, яка сприймається як світло - світловий потік, вимірюється в люмен. Джерела світла випромінюють світловий потік нерівномірно, тому введено величина щільності світлового потоку (сила світла), яка вимірюється в Конделом. Освітленістю є відношення світлового потоку падаючого на поверхню і площі цієї поверхні, вимірюється в Люксах.

Розрахунок штучного освітлення

Вихідні дані: довжина цеху l = 50 м, ширина цеху b = 20 м, висота цеху h = 15 м; необхідна величина освітленості (нормована освітленість) Е _н = 300 лк; коефіцієнт відбиття стелі ρ _піт = 70%, коефіцієнт відбиття стін ρ _ст = 50%, коефіцієнт відображення статі ρ _{підлогу} = 10%, для освітлення використовуються люмінесцентні лампи типа ПВЛ потужністю 40Вт і світловим потоком Ф _л = 3000 лм, коефіцієнт запасу k = 1,6, коефіцієнт нерівномірності освітлення τ = 1,1.

1) Визначається індекс приміщення:

,

де: l = 50 м - довжина цеху;

b = 20 м - ширина цеху;

h р = h = 15 м - висота підвіски, рівна висоті стелі.

Конкретне значення індексу приміщення для розглянутого випадку наступне:

.

2) Визначається по Снипу 2305-95 коефіцієнт використання світлового потоку η для даного i: η = 0,54

3) Задається розміщення світильників. Світильники потужністю 40 Вт розміщуються в 4 ряди.

N _р = 4 - мінімальна кількість рядів.

1. Визначається зовнішній світловий потік ламп в кожному ряду:

,

де: Ф _р - зовнішній світловий потік;

Е _н = 300 лк - необхідна величина освітленості (нормована освітленість);

S = 1000 м ² - площа приміщення;

τ = 1,1 - коефіцієнт нерівномірності освітлення;

k = 1,6 - коефіцієнт запасу;

N _р = 4 - мінімальна кількість рядів;

η = 0,54 - коефіцієнт використання світлового потоку.

Конкретне значення зовнішнього світлового потоку ламп в кожному ряду для розглянутого випадку наступне:

.

4. У кожному світильнику встановлюються дві лампи, п = 2.

5. Визначається необхідне число світильників в кожному ряді:

,

де: Ф _р - зовнішній світловий потік;

п = 2 - кількість ламп в кожному світильнику;

Ф _л = 3000 лм - світловим потоком лами.

Конкретне значення необхідного числа світильників в кожному ряді для розглянутого випадку наступне:

.

6. Схема розподілу ламп (рисунок 4.1.): Відстань між лампами від 1,5 м, в кожній лампі по два світильника, відстань між стіною і лампою від 0,5 м.

Малюнок 5.1 - Схема розподілу ламп

5.5 Методи боротьби з шумом

Знаючи, від чого залежить рівень звукового тиску в розрахунковій точці, для зниження шуму можна застосувати наступні методи: зменшення шуму в джерелі; зміна спрямованості випромінювання; раціональна планування підприємств і цехів; акустична обробка приміщень; зменшення шуму на шляху його поширення.

Боротьба з шумом за допомогою зменшення його в джерелі є більш раціональною.

Шум виникає внаслідок пружних коливань як машини в цілому, так і окремих її деталей. Причини виникнення цих коливань - механічні, аеродинамічні, гідродинамічні і електричні явища, що визначаються конструкцією і характером роботи машини, а також неточностями, допущеними при її виготовленні, і, нарешті, умовами експлуатації. У зв'язку з цим розрізняють шуми механічного, аеродинамічного, гідродинамічного і електромагнітного походження.

Чинники, що викликають шуми механічного походження, такі: інерційні возмущающие сили, що виникають із-за руху деталей механізму зі змінними прискореннями; зіткнення деталей у зчленуваннях внаслідок неминучих зазорів; тертя в з'єднаннях деталей механізмів; ударні процеси (кування, штампування) і т.д.

Основними джерелами шуму, походження якого не пов'язане безпосередньо з технологічними операціями, виконуваними машиною, є перш за все підшипники кочення та зубчасті передачі, а також неврівноважені обертові частини машини.

Шум зубчастих передач зростає із збільшенням частоти обертання коліс і навантаження.

Зміна спрямованості випромінювання шуму. У ряді випадків величина показника спрямованості G досягає 10-15 дБ, що необхідно враховувати при проектуванні установок з направленим випромінюванням, відповідним чином орієнтуючи ці установки по відношенню до робітників. Наприклад, труба для скидання стисненого повітря, отвір воздvxoзаборной шахти вентиляційної або компресорної установки повинні розташовуватися так щоб максимум, випромінюваного шуму був спрямований у протилежний бік від робочого місця або житлового будинку.

Раціональне планування підприємств і цехів. Шум на робочому місці може бути зменшений збільшенням площі S, що досягається збільшенням відстані від джерела шуму до розрахункової точки.

При плануванні підприємства найбільш галасливі цехи повинні бути сконцентровані в одному - двох місцях. Відстань між гучними цехами і тихими приміщеннями (заводоуправління, конструкторське бюро і т. п.) має забезпечувати необхідне зниження шуму. Якщо підприємство розташоване в межах міста, то гучні цехи повинні знаходитися в глибині підприємства, по можливості далі від житлових будинків.

Всередині будівлі тихі приміщення необхідно розташовувати далеко від галасливих так, щоб їх розділяло кілька інших приміщень або огорожа з хорошою звукоізоляцією.

Акустична обробка приміщень. Інтенсивність шуму в приміщеннях залежить не тільки від прямого, але і від відбитого звуку. Тому якщо немає можливості зменшити прямий звук, то для зниження шуму потрібно зменшити енергію відбитих хвиль. Це можна досягти, збільшивши еквівалентну площа звукопоглинання приміщення шляхом розміщення на його внутрішніх поверхнях звукопоглинальних облицювань, а також установки в приміщенні штучних звукопоглощателей. Цей захід називається акустичної обробкою приміщення.

Властивостями поглинання звуку володіють всі будівельні матеріали. Однак звукопоглинальними матеріалами і конструкціями прийнято називати лише ті, у яких коефіцієнт звукопоглинання на середніх частотах більше 0,2. Найбільш часто в якості звуковбирною облицювання застосовують конструкції у вигляді шару однорідного пористого матеріалу певної товщини, укріпленого безпосередньо на поверхні огородження, або з віднесенням то нього на деяку відстань.

Звукоізолюючі кожухи, екрани, кабіни. Звукоізолюючих кожухів закривають найбільш галасливі машини і механізми, локализуя, таким чином, джерело шуму. Кожухи виготовляють звичайно з дерева, металу або пластмаси. Внутрішню поверхню стінок кожуха обов'язково облицьовують звукопоглинаючим матеріалом. Із зовнішнього боку на кожух іноді наносять шар вибродемпфирующих матеріалу. Кожух повинен щільно закривати джерело шуму.

Ефективне зниження шуму забезпечують стільникові глушники, хоча застосування їх у ряді випадків важко з-за відносно високого гідравлічного опору і неможливості здійснення прохідного каналу.

Глушники шуму реактивного типу, що працюють за принципом фільтрів, застосовують для зниження шуму з різко вираженими дискретними складовими, а також для зниження шуму у вузьких частотних смугах.

5.6 Оздоровлення повітряного середовища

Необхідну стан повітря робочої зони може бути забезпечене виконанням певних заходів, до основних з яких відносяться:

1. Механізація і автоматизація виробничих процесів, дистанційне керування ними. Ці заходи мають велике значення для захисту від впливу шкідливих речовин, теплового випромінювання, особливо при виконанні важких робіт. Автоматизація процесів, що супроводжуються виділенням шкідливих речовин, не тільки підвищує продуктивність, але і наприклад, впровадження автоматичного зварювання з дистанційним управлінням замість ручної дає можливість різко оздоровити умови праці зварника, застосування роботів-маніпуляторів дозволяє усунути важка ручна праця.

2. Застосування технологічних процесів і обладнання, що виключають утворення шкідливих речовин або попадання їх у робочу зону. При проектуванні нових технологічних процесів і обладнання необхідно домагатися виключення або різкого зменшення виділення шкідливих речовин у повітря виробничих приміщень. Цього можна досягти, наприклад, заміною токсичних речовин нетоксичними, переходом з твердого та рідкого палива на газоподібне, електричний високочастотний нагрів; застосуванням пилоподавлення водою (зволоження, мокрий помел) при подрібненні і транспортування матеріалів і т.д.

Велике значення для оздоровлення повітряного середовища має надійна герметизація устаткування, в якому знаходяться шкідливі речовини, зокрема, нагрівальних печей, газопроводів, насосів, компресорів, конвеєрів і т.д. Через зазори в з'єднаннях, а також внаслідок газопроникності матеріалів відбувається витікання перебувають під тиском газів. Кількість випливає газу залежить від його фізичних властивостей, площі зазори і різниці тиску зовні і всередині обладнання.

3. Захист від джерел теплових випромінювань. Це важливо для зниження температури повітря в приміщенні і теплового опромінення працівників.

4. Пристрій вентиляції та опалення, що має велике значення для оздоровлення повітряного середовища у виробничих приміщеннях. Завданням вентиляції є забезпечення чистоти повітря і заданих метеорологічних умов у виробничих приміщеннях. Вентиляція досягається видаленням забрудненого або нагрітого повітря з приміщення і подачею до нього свіжого повітря. Повітрообмін у приміщенні можна значно скоротити, якщо вловлювати шкідливі речовини в місцях їх виділення, не допускаючи поширення по приміщенню. З цією ланцюгом технологічне устаткування, що є джерелом виділення шкідливих речовин, постачають спеціальними пристроями, від яких проводиться відсмоктування забрудненого повітря. Така вентиляція називається місцевої, витяжною. На виробництві часто влаштовують комбіновані системи вентиляції (спільну з місцевої, спільну з аварійної і т.п.)

5. Застосування засобів індивідуального захисту.

Припливні і витяжні системи в приміщенні повинні бути правильно розміщені. Свіже повітря необхідно подавати в ті частини приміщення, де кількість шкідливих виділення мінімально (або їх немає взагалі), а видаляти, де виділення максимальні.

Приплив повітря повинен здійснюватися, як правило, в робочу зону, а витяжка - з верхньої зони приміщення. У ряді випадків (при видаленні шкідливих парів і газів з щільністю більшою, ніж у повітря) витяжку можна виробляти з нижньої зони.

Система вентиляції не повинна викликати переохолодження або перегріву працюючих і створювати шум на робочих місцях, що перевищує гранично допустимі рівні. Система вентиляції повинна бути електро-, пожежо-і вибухобезпечне, проста по пристрою, надійна в експлуатації та ефективна.

5.7 Антропогенний вплив об'єкта на навколишнє середовище та заходи з екологічної безпеки

Санітарний благоустрій машинобудівних заводів і належне їх утримання є найважливішими заходами в боротьбі з виробничим шкодою. Вони передбачають захист населення від газів, пилу, кіптяви, шуму і шкідливого впливу стічних вод.

Санітарно-захисною зоною вважається територія між виробничими приміщеннями, складами чи установками, що виділяють виробничі шкідливості, і житловими, лікувально-профілактичними стаціонарного типу та культурно-побутового призначення, будівлями Житлового району. Ширину санітарно-захисної зони встановлюють для підприємств I - V класів відповідно рівної 1000, 500, 300, 100 і 50 м. Для підприємств, які не мають шкідливих виробничих факторів, захисну зону не встановлюють. У санітарно-захисній зоні можна розташовувати пожежні депо, банк, пральні, приміщення охорони, гаражі, склади, адміністративно-службові будинки, їдальні, амбулаторії і т. д. Території санітарно-захисної зони повинні бути впорядковані і озеленені.

У залежності від кількості і складу виділяються шкідливих виробничих речовин і умов технологічного процесу виробництва промислові підприємства діляться відповідно до санітарних норм СН 245-71 на п'ять класів з видів виробництва.

Клас підприємства визначає захисні заходи, які необхідно враховувати при його будівництві та експлуатації.

Підприємства, які виділяють виробничі шкідливості (дим, пил, газ, неприємні запахи), необхідно розташовувати по відношенню до найближчого житлового району з підвітряного боку для пануючих вітрів і відокремлювати від них санітарно-захисними зонами. Панує напрям вітрів беруть по середній троянді вітрів теплого періоду року на основі багаторічних спостережень.

Для спуску виробничих та господарських вод передбачають каналізаційні пристрої. Каналізація складається з внутрішніх каналізаційних пристроїв, розташованих у приміщенні, зовнішньої каналізаційної мережі (підземних труб, каналів, оглядових колодязів); насосних станцій, напірних і самопливних колекторів, споруд для очищення, знешкодження та утилізації стічних вод; влаштування їх випуску у водойму.

Всі стічні води підприємства повинні підлягати очищенню від шкідливих речовин перед скиданням у водойму: Для виконання цих вимог застосовують механічні, хімічні, біологічні, а також комбіновані методи очищення. Склад очисних споруд вибирають залежно від характеристики і характеру вступників на очищення стічних вод, необхідного ступеня їх очищення, методу використання їх осаду і від інших місцевих умов.

5.8 Безпека в надзвичайних та аварійних ситуаціях

Підприємства мають у своєму розпорядженні переважно за межею населених пунктів і лише у виняткових випадках на території населених пунктів у спеціально виділених промислових районах.

Майданчик промислового підприємства повинна бути розташована на рівному, піднесеному місці з невеликим ухилом, що забезпечує відведення поверхневих, вод, з низьким рівнем підгрунтових вод. Забезпечення стоку дощових, талих, а також фунтових вод має велике значення для благоустрою території підприємства і зниження рівня підгрунтових вод. Рівень грунтових вод повинен бути нижче глибини пристрої підвалів, тунелів і т.п. Високий рівень підгрунтових, вод неприпустимий, тому що на підприємствах є підземні споруди - тунелі для електричних кабелів, трубопроводи, пристрої для видалення стружки, та ін, проникнення в які фунтових вод може бути причиною аварії.

Рівна поверхня території підприємства забезпечує зручність і підвищує безпеку руху людей і транспортних, засобів. Майданчик, намічена для будівництва промислового підприємства, повинна відповідати санітарним вимогам щодо прямого сонячного опромінення, природного провітрювання і розташовуватися якомога ближче до енергетичних комунікацій (газопроводу, електролінії та ін.)

Причиною аварії може бути неправильна експлуатація установок, зумовлена ​​не дисциплінованістю персоналу і адміністрації підприємства або викликана відсутністю достатньої кількості контрольних приладів. Контрольні прилади дають можливість вести спостереження за процесами, що відбуваються і попереджати неполадки та аварії.

Пожежі на підприємствах представляють величезну небезпеку для працюючих і завдають великої матеріальної шкоди.

Пожежна безпека забезпечується заходами пожежної профілактики і активного пожежного захисту.

Застосування автоматичних засобів виявлення пожеж - одна з умов забезпечення пожежної безпеки, так як дозволяє оповістити черговий персонал про пожежу і місце його виникнення.

Апарати пожежогасіння поділяють на пересувні (пожежні автомобілі), стаціонарні установки і вогнегасники (ручні до 10 л. Та стаціонарні або пересувні обсягом понад 25 л.).

У цехах використовуються вуглекислотні та порошкові вогнегасники. Вони призначені для гасіння загоряння різних матеріалів і установок під напругою до 1000 В. Марки вогнегасників: ОУ - 2А; ОУ-5; ОУ - 8; ПХ; МГС.

При виникненні пожежі люди повинні покинути приміщення протягом мінімального часу, який визначається найкоротшим відстанню від їх знаходження до виходу

Ширина ділянок шляхів евакуації должка бути не менше 1 м, а дверей на шляхах евакуації - не менше 0,8 м. Ширина зовнішніх дверей сходових кліток повинна бути не менше ширини маршу сходів, висота проходу на шляхах евакуації - не менше 2 м.

Висновок. Запропоновані способи захисту від шкідливих виробничих факторів дозволяють знизити рівень професійних захворювань, поліпшити повітря робочої зони, знизити травмоопасность.

Також, запропоновані заходи щодо екологічної безпеки, дозволяють поліпшити стан екологічного середовища, робочого місця і всього підприємства в цілому.

Дотримання правил пожежної безпеки та застосування вогнегасників, дозволяє знизити рівень пожеж, а при виникненні швидко його ліквідувати.

При роботі на агрегатному верстаті слід дотримуватися певних заходів безпеки.

1. До роботи на верстаті допускається персонал, що вивчив обладнання верстата, правила експлуатації і минулий інструктаж з техніки безпеки.

2. Пуск, налагодження, експлуатація та ремонт гідроустаткування верстата здійснюється відповідно до вимог ГОСТ 12.2.086-83 «Гідроприводи об'ємні і системи мастильні. Загальні вимоги безпеки до монтажу, випробувань і експлуатації ».

3. Експлуатація електрообладнання повинна здійснюватись у відповідності до вимог «Правил технічної експлуатації електроустановок споживачів» та інструкції з експлуатації агрегатних верстатів.

4. При виконанні налагоджувальних та ремонтних робіт з повним зняттям напруги повинні бути вивішені плакати "Не включати - працюють люди!».

5. Обслуговуючий персонал верстата зобов'язаний:

а) суворо дотримуватись правил експлуатації та вимоги інструкції з техніки безпеки;

б) утримувати в чистоті робоче місце протягом усього робочого часу, не допускати захаращення проходів заготовками, стружкою і т.д.

6. при відсутності подачі електроенергії, стисненого повітря та охолоджуючої рідини необхідно вимкнути вступний автомат.

7. Забороняється під час роботи:

а) переходити у невстановлених місцях робочі і поворотні транспортери;

б) заходити за огородження технічного обладнання;

в) знаходиться між працюючими агрегатами;

г) спиратися на працююче обладнання;

д) проводити прибирання обладнання.

8. При виявленні можливої ​​небезпеки для обслуговуючого персоналу слід відключити верстат, попередити обслуговуючий персонал і адміністрацію ділянки.

9. перед початком роботи наладчик і оператор повинні ознайомитися з записами в «Журналі обліку роботи і технологічного обслуговування устаткування» та з заходами, прийнятими для усунення виявлених при його роботі недоліки.

Перевірити зовнішнім оглядом справність агрегатів і механізмів і, переконавшись, що пуск верстата можливий, включити вступної автомат.

10. забороняється робота на несправному або непідготовленій до роботи устаткуванні, а також приступати до роботи на верстаті при:

а) відсутності кожухів, щитків та інших захисних пристроїв на електродвигунах;

б) несправності заземлюючих пристроїв;

в) відсутність мастила або несправності систем змащення хоча б на одному з вузлів чи механізмів;

г) виявленні поламаного або затуплений ріжучого інструменту;

д) виявленні несправного допоміжного інструменту;

е) відсутності МОР або несправності системи охолодження;

ж) наявності витоків масла з гідросистеми;

з) невідповідності тиску в гідросхеми або пневмопроводу.

11. Під час роботи наладчик і оператор повинні:

а) виконувати вимоги з обслуговування устаткування;

б) проводити заміну і підналагодження ріжучих і допоміжних інструментів тільки при повній зупинці верстатів;

в) не брати і не передавати через працюючі механізми будь-які предмети;

г) не підставляти під час роботи гвинти, болти, гайік та інші деталі;

д) завантаження заготовок, контроль точності обробки деталей проводити тільки на спеціально передбаченої позиції;

е) остерігатися задирок на оброблюваних деталях, намотування стружки на оброблювану деталь і ріжучий інструмент;

ж) не видаляти стружку під час роботи, користуватися для видалення стружки спеціальними гачками та щітками;

з) припинити роботу при виникненні вібрацій і сторонніх шумів, перевіряти кріплення оброблюваних деталей та інструменту, вживати заходів до усунення причини вібрації або шуму;

і) вимкнути верстат і знімати напругу відключенням вступного автомата при:

- Догляді навіть на короткий термін;

- Тимчасове припинення роботи;

- Прибирання, змащування та чищення устаткування.

к) стежити за тим, щоб двері електрошаф, кришки розподільних коробок та інших електричних пристроїв були закриті, а ущільнення не мали ушкоджень.

12. забороняється усувати несправності електроустаткування особам, які не мають права на обслуговування електроустановок (не електрикам), а також будь-які неполадки в роботі при автоматичному режимі.

При необхідності усунення неполадок верстат слід перевести в налагоджувальний режим.

13. Необхідно дотримуватись обережності при усуненні неполадок і пам'ятати, що при натисканні кнопок з певними написами відповідні механізми здійснюють рух.

14. Забороняється знімати і порушувати будь-яким іншим способом, деблокувати передбачені електросхеми блокування, працювати з порушеними блокуваннями, а також з несправною схемою системи контролю і сигналізації.

У певних випадках при необхідності включення гідромеханізмів вручну (натисканням на сердечник електромагніта реверсивного золотника), слід попередньо переконається в тому, що положення інших механізмів виключає аварії при русі механізму, що включається вручну.

15. Не допускається виконувати будь-які ремонтні роботи на гідроприводі, що знаходиться під тиском, провадити зварювальні роботи на трубопроводах, приєднаних до гідроприводу, залишати вщ'еднаним трубопроводи і не заглушеними отвори при припиненні ремонтних робіт з гідроприводу, працювати на верстаті за наявності зовнішніх витоків із з'єднань трубопроводів і гідроапаратів і несправності контрольно-регулюючої апаратури (манометрів, дроселів, клапанів, реле тиску і т.д.).

Для отримання повного уявлення про механізм формування небезпечних виробничих ситуацій слід застосовувати системні методи аналізу.

У процесі аналізу наявних статистичних даних були виявлені також основні джерела небезпечних і шкідливих виробничих факторів. Вивчення причин та обставин розглянутих пригод показало, що серед використовуваних в даний час видів енергії найбільшу небезпеку представляють енергія електричного струму, кінетична енергія рухомих машин і механізмів, термомеханічна енергія твердих, рідких та газоподібних речовин.

Загальною характерною рисою практично всіх розглянутих подій стало, те, що для їх виникнення необхідно поява, як правило, не однієї, а декількох передумов, що утворюють в сукупності причинний ланцюг події. Найбільш типовою причинного ланцюгом виявилася послідовність подій-передумов наступного виду [5]:

- Помилка людини та (або) відмова технологічного обладнання і (або) неприпустиме зовнішній вплив;

- Появу небезпечного чинника в несподіваному місці і (або) не вчасно;

- Несправність або відсутність засобів захисту і (або) неточні дії працюючих небудь сторонніх осіб у цій ситуації;

- Вплив небезпечних і (або) шкідливих виробничих факторів на незахищені елементи технологічного устаткування, людей, навколишнє середовище.

Малюнок 5.2 - Розподіл вихідних причин пригод

Діаграма розподілу вихідних передумов (ініціаторів причини ланцюгів події) представлена ​​на малюнку 5.2. Її аналіз свідчить про те, що при сталому до кінця досліджуваного часу рівні організації робіт на досліджуваних об'єктах і прийнятої технології їх проведення, можна стверджувати про домінуючу роль працюють у формуванні первинних умов для виникнення подій.

Більш пильна і детальне вивчення обставин подій з метою виявлення першопричин, що зумовили помилки працюючих, дозволило встановити додаткові фактори та їх співвідношення між основними компонентами системи «людина-машина-середовище».

Серед факторів, що безпосередньо сприяють аварійності та травматизму, виділилися слабкі практичні навички працюють у нестандартних або складних ситуаціях, невміння правильно оцінювати інформацію про стан протікають з їхньою участю процесів, низька якість конструкції робочих місць, недостатня в ряді випадків технологічна дисциплінованість їх виконавців.

Всі травмонебезпечні і аварійно небезпечних ситуації обумовлені складною системою причинно-наслідкового зв'язку різних подій і явищ. При вивченні обставин нещасного випадку виявляються основні і непрямі причини існування виникнення небезпечної зони (небезпечних умов); організаційні причини, що призвели до знаходження людини в небезпечній зоні і до травми. Для усунення закономірностей і причинно-наслідкових зв'язків, а також потенційно небезпечних ситуацій використовують метод типу «Дерево відмов», сутність його полягає в тому, що вихідну причину розбивають на сукупність більш приватних, але більш простих і конкретних подпрічін. В результаті знаходження таких подпрічін на нижньому рівні виявляється набір вимірюваних причин.

Головне подія (нещасний випадок) утворюється з двох основних подій, а саме небезпечного відмови машини, тобто виникнення небезпечної зони на робочому місці (викид стружки, відмова блокувальних засобів і т. д.) та небезпечної помилки (відмови) людини, тобто поява його в небезпечній зоні, внаслідок невиправданих дій, неточностей, допущених самим потерпілим або іншим працівником або одночасно обома. Кожне з основних подій (відмов, причин) є наслідком одного або декількох інших подій. Побудова «Дерева відмов людино-машинної системи» та його аналіз завершують, коли встановлюють початкове подія - відмова - як вихідні причинні фактори нещасного випадку або на такому рівні, де подальший аналіз неможливий або не потрібно з яких-небудь причин.

У верстаті передбачені заходи для зменшення його небезпеки. Верстат не починає роботу до тих пір, поки не буде закрито огорожу, що охороняє оператора від бризок СОЖ і від відльоту стружки. Агрегати верстата огороджені запобіжними кожухами. Системи обслуговування верстата сконструйовані і розташовані так, щоб зменшити ступінь їх впливу на людину і верстат під час збою. У верстаті передбачені датчики, контролюючі стан верстата і його частин під час роботи і сигналізують про негаразди. Сигнал передається на панель блоку керування.

Безпека верстата обумовлюється відмовами його частин та елементів. Небезпечні, як правило, раптову відмову, прихований відмову, конструктивний відмову і виробничий відмову, тому що вони не передбачені, і важко визначити час і причини їх виникнення.

Проводиться аналіз відмов методом АВПО (Аналіз видів та наслідків відмов). Оцінку відмов виробляємо за трьома основними шкалами: вплив відмови на результат роботи, можливість контролю появи даного відмови і частота непередбаченого відмови, представлених в таблицях 5.1-5.3

Таблиця 5.1 Вплив відмови на безпеку системи

Таблиця 5.2 Контроль появи даного відмови

Таблиця 5.3. Частота появи непередбаченого відмови

Величини частоти відмов взяті з відомостей про аналогічні агрегатах.

Результати проведеної оцінки відмов розглянутих агрегатів верстата та їх частин, вузлів та елементів зводяться в таблицю 4.4.

Таблиця 5.4. Кількісне вплив відмов на безпеку системи агрегатного верстата і його складових.

40