Технологические требования к конструкции штампованных деталей (часть 2)

служебных помещений площадь, приходящая на одного служащего, должна быть не

менее 4…6 м2, в цехе, проектируемом в дипломном проекте, площадь

соответствует требуемым нормам. Административно-конторские помещения,

помещения технологических служб и других, расположенных в данном цехе

изолированы от шума цеха звукоизолирующими перегородками. Бытовые помещения

спроектированы согласно требованиям СН и П – П – 96 – 76. В проектируемом

цехе листовой штамповки пресса и вспомогательное оборудование размещено

согласно ГОСТ 12. 2 017 – 83 ССБТ. Оборудование кузнечно-прессовое. Общие

требования безопасности. М. 1983 г.

6.1. Анализ производственных опасностей и вредностей. Разработка

мероприятий по их снижению.

6.1.1. Метеоусловия.

Метеоусловия или микроклимат в производственных условиях определяется

следующими параметрами: ГОСТ 12 – 1. 005 – 83

. температура воздуха t (C0),

. относительная влажность ( (%),

. скорость движения воздуха на рабочем месте V (м/с). Работы,

выполняемые в цехе, относятся к категории работ средней тяжести 2

б, затраты энергии на эти работы не превышают 628 кДж/с.

Нормы метеоусловий для холодного и переходного периодов и для теплового

периода года:

. для холодного и переходного периодов при температуре наружного

воздуха ниже 100 С – температура воздуха в производственном

помещении 17…190 С, влажность воздуха 30…60 %, скорость движения

воздуха не более 0,3 м/с;

. для теплого периода года при температуре наружного воздуха 100

С и выше - – температура воздуха в производственном помещении

20…220 С, влажность воздуха 75 %, скорость движения воздуха

0,7…1,5 м/с.

Для поддержки таких метеоусловий в цехе предусмотрена в холодный период

года центральное паровое отопление, в качестве нагревательных приборов

применяются радиаторы, ребристые трубы и регистры из гладких труб. Задачей

вентиляции является обеспечение чистоты воздуха и заданных метеоусловий в

производственном помещении. Вентиляция достигается путем удаления

загрязненного воздуха из помещения и подачей в него свежего воздуха. В

цехе, в теплый период года, происходит естественная вентиляция, аэрация, за

счет открытых дверей, ворот и оконных фрамуг. Аэрация в помещении

происходит за счет разности температуры воздуха в производственном

помещении и температуры воздуха вне помещений цеха. Так как высота цеха 8,4

метра, то при аэрации перемещаются большие объемы воздуха, но этого не

достаточно, особенно в теплый период года, поэтому применяют обще-обменную

вентиляцию. При обще-обменной вентиляции обеспечивается поддержание

необходимых параметров воздушной среды во всем объеме помещения. Система

обще-обменной вентиляции – притоко-вытяжная вентиляция. Требуемая

производительность вентиляции определяется исходя из количества работающих

в помещении цеха. Требуемый расход воздуха:

L = N ( N(,

(6. 1)

где L - требуемый расход воздуха для производственного помещения м3/ч;

N – количество работающих человек, N = 17 чел.;

N’ – расход воздуха на одного работающего, N = 123,5 м3/ч

L = 123,5 ( 17 = 2100 м3/ч

Подбор вентилятора производится по его аэродинамическим

характеристикам:

. требуемая производительность вентилятора Lв = ( 1,10…1,15 ) L =

2420 м3/ч;

. развиваемое давление Нв = 1,1 Нп = 1,1 ( 805 = 886 Па.

При выборе вентилятора по аэродинамическим характеристикам КПД

вентилятора ЦЧ – 70 № 32 ( = 0,8, число оборотов крыльчатки n = 250 с-1.

Выбираем по полученным данным электродвигатель для чего используем КПД

вентилятора и число оборотов ((3().

Предварительно рассчитываем потребную мощность электродвигателя:

[pic][pic],

(6. 2)

где LB – производительность вентилятора, LB = 2420 м3 / ч;

Hb – развиваемое вентилятором давление, Hb = 886 Па;

K – коэффициент запаса мощности, К = 1,05 … 1,10;

(b – КПД вентилятора, (b = 0,8;

(n – КПД подшипников, (n = 0,96 … 0,97;

(p – КПД передачи (ременной или редуктора) (p = 1

[pic][pic]

Выбираем электродвигатель серии А, тип двигателя А 02 – 31 – 2,

мощность 3кВт (3000 об/мин).

6.1.2. Освещенность.

Цех листовой штамповки авиационного завода работает в две смены,

следовательно цех не может полностью в течении рабочего времени быть

обеспеченным естественным светом, а также в дневную смену в зимнее время и

в пасмурную погоду части требуется искусственное освещение.

Искусственное освещение выполняется системой общего освещения. Для

освещения помещения высотой более 6 метров, а наш цех имеет высоту 8б4

метра, применяют лампы высокого давления ДРЛ, ДРИ. При использовании этих

ламп и системы общего освещения равномерное освещение горизонтальной

поверхности для расчета применяется метод горизонтальной поверхности

коэффициента использования светового потока. Световой поток лампы:

[pic],

(6. 3)

где Ен – нормируемое значение освещенности, Ен = 200 Лк;

S – площадь освещенного помещения, S = 1980 м2;

k3 – коэффициент запаса, учитывающий зануленность помещения и

уменьшение светового потока лампы в процессе эксплуатации (для

газоразрядных ламп) при содержании в рабочей зоне пыли от 1…5 на 1 м2, k3

= 1,8;

Z – коэффициент неравномерности освещения, Z = 1,15;

N – количество светильников в помещении цеха;

( - коэффициент использования светового потока, устанавливается в

зависимости от индекса помещения и коэффициента отражения потока (n, смен

(c, рабочей поверхности или пола (p, ( = 0,71.[pic]

Количество светильников в помещении цеха рассчитывается по формуле:

[pic],

(6. 4)

где l1 и l2 – расстояние между светильниками в ряду и между смежными

рядами светильников.

Принимаем для цеха листовой штамповки лампы типа ДРЛ (газоразрядные

лампы) дожде-защитные РСП05 – 1000 – 103, мощность лампы 1000 Вт, диаметр

лампы 610 мм, высота 677 мм.

[pic] шт, принимаем расчетное количество светильников 28 штук.

[pic],

(6. 5)

где а длина помещения;

b – ширина помещения;

h – высота подвеса светильников над освещаемой поверхностью,

h = H – hc – hp,

(6. 6)

где H – высота помещения цеха, Н = 8,4 м;

hp – высота рабочей поверхности пола, hp = 1,2 м;

hc – высота светильника, hc = 0,6777 м;

h = 8,4 – 0,677 – 1,2 = 65 м

При i = 3 коэффициент использования светового потока ( = 0,5

[pic]Лм

При полученной величине светового потока, равного 56000 Лм, лампа ДРЛ

1000 подходит по по параметрам к выбранной мощности лампы – 1000 Вт,

напряжение сети - 220 В, световой поток – 57000 Лм. Размер лампы диаметр

181 мм, длинна подвеса 410 мм, тип цокола Е 40.

Для цеха листовой штамповки применяем совмещенное освещение.

Естественное освещение в цехе – боковое, оно осуществляется через световые

проемы в наружных стенах.

Основная задача производства создать наилучшие условия труда и условия

видения. Эта задача осуществляется только осветительной системой,

отвечающей следующим требованиям. Характеру зрительной работы должна

соответствовать такая освещенность, которая должна соответствовать

следующим параметрам:

. объект различия – размер рассматриваемого предмета, отдельная его

часть или дефект, который надо видеть во время работы. Для цеха

листовой штамповки применяем наименьший размер объекта различения

0,3…0,5 мм – это соответствует высокой точности характера

зрительной работы;

. фон – поверхность, прилегающая непосредственно к объекту

различения, на которой он рассматривается, характеризуется

коэффициентом отражения, зависит от цвета и фактуры поверхности,

значения которого находятся в пределах 0,02…0,95. Коэффициент

отражения поверхности в цехе 0,2…0,4, по этому коэффициенту

соответствует светлый (серый) фон;

. контраст объекта с фоном – характеризуется соотношением яркости

рассматриваемого объекта и фона.

Для повышения равномерности естественного освещения цеха,

осуществляется общее освещение. Светлая краска потолка, стен и

производственного оборудования способствует созданию равномерного

распределения яркостей в зоне зрения. Блескость – это повышение яркости

светящихся поверхностей, вызывающая нарушения зрительных функций

(ослепительность). Прямую блескость, яркость источников света, уменьшаем

правильным выбором защитного угла светильника, увеличением высоты подвеса

светильника. Отраженную блескость уменьшаем правильным выбором светового

потока на рабочем месте, на рабочую поверхность, заменяем где можно

матовыми повехностями блистяшие.

Величину освещенности устанавливаем в зависимости от характера

зрительной работы, которую определяют наименьшим размером объекта

размещения, контраста объема с фоном и характеристикой фона. В нашем случае

разряд зрительной работы 3-й (высокой точности) подразряд зрительной работы

(контраст объекта с фоном – средний, характеристика фона – светлый). Расчет

естественного освещения проводим по СН и П – П – 4 – 79 «Стрительные нормы

и правила»:

. площадь светлых проемов:

S0 = 508,4 м2;

. при боковом освещении цеха:

[pic],

(6. 7)

где So площадь световых проемов, Sо = 508,4 м2;

Sn – площадь пола помещения, Sn = 1440 м2;

Ln – нормированное значение;

K3 – коэффициент запаса, K3 = 1,5

(о – световая характеристика, (о = 6,5

Kзд – коэффициент, учитывающий окон противостоящими зданиями, Kзд =

1,2;

rо – коэффициент светоспускания:

rо = r1 ( r2 ( r3 ( r4 ( r5,

(6. 8)

где r1 - коэффициенты светопропускания материала (стекло листовое

солнцезащитное), r1 = 0,65

r2 – коэффициент, учитывающий потери света в светопроемах (вид

переплета двойной, окна двойные открывающиеся), r2 = 0,6;

r3 - коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, r3 =

0,9;

r4 - коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных

устройствах, r4 = 0,8;

r5 - коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке,

установленной под фонарями, r5 = 0,9

rо = 0,65 ( 0,6 ( 0,9 ( 0,8 ( 0,9 = 0,25

[pic]

Следовательно, естественного света не достаточно для освещения цеха,

требуется также искусственное освещение.

Проверка коэффициента естественного освещения (К, l, С) при боковом

освещении:

[pic],

(6. 9)

где Еб геометрическое (К, l, С) в расчетной точке при боковом

освещении, учитывающий прямой свет неба, Еб = 1,5;

g – коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба, g =

1;

R - коэффициент, учитывающий яркость противоположного здания (кирпич

или бетон), R = 0,22;

(1 - коэффициент, учитывающий повышение (К, l, С) при боковом освещении

благодаря свету, отраженному от поверхностей помещений и подстилающего слоя

прилегающего здания, (1 = 1,25

[pic],

[pic]

(6. 10)

[pic]

ЕН ( ЕФ

План размещения на потолке цеха светильников типа ламп ДРЛ – 1000:

светильники размещены на потолке в 7 рядов по 4 штуки в ряду (рис. 8. 1.).

рис. 6.1. Размещение светильников на потолке.

6.1.3. Снижение шума и вибраций кузнечно-прессового оборудования.

Для снижения шума при работе прессов применяется глушитель шума

отработанного воздуха. На прессах применяют шумопоглощающую обшивку, экран,

специальные ограждения. В соответствии с требованиями ГОСТа рабочие в цехе

на рабочих местах пользуются средствами индивидуальной защиты от шума.

Противошумовые наушники ВЦНИИОТ, ВЦНИИОТ – 1 и ВЦНИИОТ – 2 предназначены

для защиты органов слуха от воздействия от воздействия производственных

шумов с уровнем звукового давления до 110 дБ, среднечастотного до 150 дБ.

Для обеспечения нормальных санитароно-технических условий работы

штамповщиков важное значение имеет снижение вибрации пола, на котором стоит

рабочий. Это достигается применением виброизолированных фундаментов для

штамповочных прессов с усилием 2500 кН.

Эксплуатация пресса на виброизолированных фундаментах показало, что они

значительно снижают возникающие при работе колебания, улучшают условия

эксплуатации конструкции здания, цеха и работы обслуживающего персонала.

Уровень вибрации в 1,5…3,5 раза ниже, чем допускаемые санитарные нормы.

Для снижения уровня вибрации также применяется скошенные штампы, что

позволяют дополнительно снизить уровень вибрации на 3…4 дБ.

При работе с ручными механизированными электрическими инструментами (в

частности шлифовки) применяем средства индивидуальной защиты рук от

вибрации. К ним относятся рукавицы, виброзащитные прокладки или пластины.

Общие технические требования к средствам индивидуальной защиты от вибраций

определены ГОСТ 12. 4002 – 74.

Проектируемые изготовляемые прессы с пневмо-фрикционными муфтами

включения обеспечены средствами глушения шума на пути распространения

воздушной струи (на пневмоклапанах).

рис. 6. 2. Глушитель шума.

Глушитель шума со сферическим дном, устанавливаемых на прессах КД2124.

Для глушения шума при работе прессов КД2124 разработан и внедрен глушитель

шума.

Корпус глушителя представляет собой стаканчик из полиэтилена,

выдерживающего высокое давление, со сферическим дном. Отработанный сжатый

воздух из пневмоклапанов через клапан последовательного включения поступает

в полость глушителя и проходит через 216 отверстий d = 2 мм, расположенных

друг к другу под углом 60о.

6.1.4. Электробезопасность.

Электротравмы возникают при прохождении электрического тока через тело

человека или попадение человека в среду электрической дуги.

Основой электробезопасности эксплуатации электроустановок в цехе

является требование совершенно закрыть или сделать недоступным токоведущие

части установки.

Токоведущие части рубильников, включателей плавких предохранителей,

клем электродвигателей закрыты сплошными кожухами, применены блокировки

кожухов, рубильников, которые не допускают его включение при снятом или не

закрытом кожухе.

На всех выключателях положение включения и выключения обозначены

подписями « Вкл. » и « Откл. ».

Каждая единица прессового оборудования, объединенная в автоматическую

линию, должна иметь вводный выключатель ручного действия, размещенный в

безопасном и удобном для обслуживания месте. Штепсельное соединение для

напряжения 12 и 42 В отличаются от штепсельных соединений 110 – 220 В как

по конструкции, так и по цвету.

Электропроводка в помещениях выполнена изолированными проводами.

Изолированные провода, которые проложены в производственном помещении на

высоте 2-х метров и менее, ограждены от возможных поверхностей, а

проложенные в станках и других агрегатах и под полом заключены в

специальные трубы.

Все металлические части пресса и вспомогательного оборудования, которые

могут оказываться под напряжением, оснащены устройствами заземления. Для

предупреждения электротравматизма применена система защитного зануления.

При работе под напряжением с разъединителями высокого напряжения и при

положении временных заземлений применяют изолирующие клемы или штанги.

Диэлектрические перчатки и боты относятся к дополнительным средствам защиты

от поражения электрическим током. В данном проектируемом цехе применяют

«заземление» и «зануление» для трехфазной четырехпроводной цепи с глухо

заземленной нейтралью.

Предупреждение работающих от всевозможной опасности устанавливаются

защитные ограждения опасных зон, в местах производства развешивают плакаты,

предостерегающие, напоминающие, разрешающие, запрещающие.

рис. 6.3. Трехфазная четырехпроводная цепь с глухозеземленной

нейтралью.

рис. 6.4. Принципиальная схема зануления.

1 – корпус;

2 – предохранители, которые плавятся;

Rо – сопротивление нейтрали источника тока;

Rп – сопротивление посторного заземления;

Iк – ток короткого замыкания.

6.1.5. Обеспечение безопасности при работе на прессовом оборудовании.

Все открытые движущиеся и вращающиеся части оборудования расположены на

высоте до 2,5 метров над уровнем пола, закрыты сплошными или сетчатыми

ограждениями со стороной ячеек не более 10 мм. Ограждение массой более 5

кг. имеют рукоятку, скобы для их удержания при открывании или снятии.

Машины снабжены централизированной системой смазки основных трущихся

частей, действующие автоматически. Включается машина только после включения

системы смазки и достижения в ней установленного давления. Точки

индивидуальной смазки обозначены и к ним обеспечен доступ с пола или с

обслуживающих площадок. Для стекающей смазочной жидкости имеется сборник,

надежно загрязнение рабочего места. Для сигнализации применяются

светофильтры в соответствии с ГОСТ 15 548 – 70:

. красный – запрещающий – сигнализирующий необходимость немедленного

вмешательство, указывает устройство, которое прервало процесс;

. желтый – предохраняющий – указывает на недостающий переход на

автоматический цикл работы;

. зеленный – извещающий – указывает о нахождении механизмов в

подготовленном к работе состоянии в нормальном давлении воздуха;

. синий – сигнализирующий – используется для указательных знаков и

элементов технической информации;

. белый (прозрачный) – подтверждающий количество напряжения.

Требования безопасности к приборам управления на прессовых машинах:

1. при одновременном управлениями двумя руками система должна

допускать возможность включения рабочих органов только при нажатии

обеих пусковых кнопок (рычагов), которые располагаются на

расстоянии не менее 300 и не более 600 мм. Каждый последующий ход

после их освобождения и последующего нажатия исключается

возможность пуска рабочих органов при заклинивании одной из кнопок.

В мелких прессах, у которых из-за малых габаритах стола не возможно

выдержать минимальное расстояние между кнопками включения,

применяют пульт двурукого включения. Безопасность движения рабочих

органов обеспечивается наличием 2-х рычагов для включения кнопок.

Кнопки рычагов, на которые воздействует оператор, расположены на

расстоянии не менее 300 мм друг от друга.

2. для педального управления (ножного)муфтой прессов в режиме

одиночных ходов наиболее распространены электрические педали.

Конечные переключатели в педалях для надежности имеют контакты с

двойным разрывом. Система управления сблокированы так, что при

работе одной системы исключается включение другой. Ножницы и пресса

имеют защитные устройства опасной зоны, исключающие попадание рук

под ножницы и рабочие части штампа, сблокированные с механизмом

включения исключая включение без устройств. Ножницы и пресса

оборудованы также двурукими управлениями машин.

Для листовых ножниц применяется защитное ограждение. Решетка

расположена перед гидравлическим прижимом может поворачиваться в опарах,

которые крепятся вместе с кронштейнами к станине ножниц. Когда опасная зона

закрыта, опущенная решетка воздействует на конический выключатель, замыкает

электрическую цепь и ножницы можно включить в работу.

Каждый пресс, на котором производится работа одиночными ходами, имеет

устройства, исключающие травмирование рук в опасной зоне: двурукое

включение, фотозащиту или другое устройство, обеспечивающее безопасность.

Одно-кривошипные пресса усилием выше 16 т. с. и двух-кривошипные пресса

усилием более 6 т. с. имеют индивидуальные электродвигатели для регулировки

межштамповых пространств.

Пуск элекродвигателя регулирования межштампового пространства должен

быть сблокирован с пуском пресса таким образом, чтобы во время

регулирования включение пресса было не возможно.

На открытых одностоечных прессах предусмотрено ограждение кривошипно-

шатунного механизма и кривошипного вала, сблокированные с пуском пресса и

предотвращающие падение их частей при поломках.

Пресса с усилием 125 т. с. и более снабжены приспособлениями

механизирующими или обеспечивающими работу по установки и съему штампов.

Ввиду высокой скорости перемещения, автоматичности действия большой зоны

обслуживания промышленными роботами (в цехе имеется роботизированный

комплекс и пресса с манипуляторами), они представляют собой повышенную

опасность для обслуживающего персонала и работающих на смежных участках.

Поэтому роботы оснащены устройствами, обеспечивающими безопасность рабочих.

При обслуживании промышленных роботов выполнены следующие мероприятия:

- запрещено движение робота рабочую зону оборудования в случаи

нахождения там человека ;

- аварийная остановка робота при наезде на посторонний предмет при

неправильном базировании заготовки на оборудование;

- удержание заготовки в захвате при отключении электропитания;

- запрещены перемещения робота за приделы загрузочных устройств и зон

оборудования и других рабочих позиций;

- блокировку гарантирующую безусловное выполнение выше перечисленных

команд;

- зона действия робота загружена и обозначена соответствующими цветами

и знаками безопасности, вход в зону ограждения сблокирован с электрической

цепью остановки работы.

ГОСТ 12. 2072 – 82 роботопромышленные и робототехнические участки.

Требования безопасности.

Применяются также при опускании ползуна рукоотстранители.

Рукоотстранитель обеспечивает отсранение рук рабочего из опасной зоны

раньше, чем наступит непосредственная опасность.

6.1.6. Пожарная безопасность.

Согласно ОНТП в цехе категория пожарной опасности «Д». При

проектировании цеха листовой штамповки обеспечиваем выполнение требований

пожарной профилактики, предусмотренных ОНТП 24 – 86 мероприятий,

установленных ведомственными указаниями и нормами, обязательные для

кузнечно-прессового оборудования:

- предусморенные противопожарные разрывы между зданием

цеха и соседними зданиями не менее 9 метров;

- расстояние от края проезжой части дороги или от

спланированной территории не должно превышать 25 метров;

- здание имеет снаружи стальные пожарные лестницы;

- здание цеха обеспечено пожарным инвентарем (ведра,

грабли, лопаты, ящики с песком и т.д.) и огнетушителями

ОАХ – 0,5, ПО 10;

- в цехе предусмотрен противопожарный водопровод, который

объединен с хозяйственным мытьевым и производственным

водопроводом;

- количество эвакуационных выходов из здания цеха – 2 и

расположены они в разных концах цеха, также для этой

цели в цехе используются проезды, проходы и ворота,

используемые в производственных целях;

- расстояние от наиболее удаленного мечта до

эвакуационного выхода в пределах 40…50 метрах;

- ширина пожарных проездов принята 4 метра;

- ширина проходов служащих людей не менее 1 метра,

приборов не менее 1…3 метров, площадок и лестниц

1,15…2,4 метра, дверей в пределах 0,8…2,4 метра.

Литература.

1. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке – Л.: Машиностроение,

1979 г.

2. Кузнечно-прессовое оборудование, выпускаемое в 1990-91 г.г.

Номенклатурный каталог. – М.: ВМИИТЭМР; 1989 г.

3. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя, Т.1. – М.:

Машиностроение, 1979 г.

4. Норицын И.А., Шехтер В.Я., Мансуров А.М. Проектирование кузнечных и

холодноштамповочных цехов и заводов. – М.: Высшая школа, 1977 г.

5. Ковалев В.А. «Автоматизация производства крупных листоштамповочных

деталей».

6. Абрамов Ю.А. и др. «Экономика машиностроительного производства». М.:

Высшая школа, 1988 г.

7. Методические указания к дипломному проекту. Сос. Доц. Запунных А.И., К.:

НТУУ КПИ, 1996 г.

8. Охрана труда в машиностроении. Е.Я. Юдин., С.В. Белов, С.К. Баланцев и

др. М.: Машиностроение, 1983 г.

9. Отраслевой каталог кузнечно-прессового оборудования.

10. Государственный комитет по ценам. Прейскурант № 18 – 01. Оптовые цены

на станки металлорежущие. Книга 1, прейскурант, М. 1981 г.

11. Государственный комитет по ценам. Прейскурант № 18 – 03. Оптовые цены

на машины кузнечно – прессовые. Книга 1, прейскурант, М. 1981 г.

12. http://www.colibrys.kiev.ua/SAIT/kiaz.htm

13. http://www.price-list.kiev.ua/cgi-bin/test/pr.pl

-----------------------

(5. 1)

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

Страницы: 1, 2, 3, 4