435

588,4

19

1,26

0,497

280

563,5

20

10,83

0,251

1350

537,6

21

11,40

0

0

0

Граничные условия представляют собой связи, наложенные на обобщенные перемещения узлов конечно-элементной модели. В общем виде уравнение связи записывается следующим образом:

(1.4)

здесь - заданные коэффициенты, - обобщенное перемещение узла. Когда связь накладывается на отдельное обобщенное перемещение, уравнение связи имеет форму . Такая связь называется закреплением. Таким образом, граничные условия или связи накладываются в двух формах: в форме закреплений и в форме уравнений связи.

Рис. 1.15 - Условия закрепления конечно-элементной модели створки

Условия закрепления створки описаны в п. 1.5.3. Связи наложены в виде узловых закреплений (по соответствующим узлам конечно-элементной модели, рисунок 1.15). На рисунке номерами 1 - 5 обозначены балки. Для удобства пронумерованы зоны между балками.

1.7.7 Конечно-элементный анализ конструкции

Линейный статический анализ применим к конструкциям и условиям нагружения, которые отвечают следующим требованиям:

- зависимость (напряжения-деформации) материала конструкции линейна во всем диапазоне деформаций;

- деформации конструкции под действием приложенной нагрузки не приводят к изменению её жесткости и условий нагружения;

- на элементы конструкции не наложены условия контакта;

- время увеличения нагрузки от нуля до приложенной величины достаточно велико.

Результатом линейного статического анализа являются перемещения узлов, реакции в связях, напряжения, деформации и внутренние усилия в элементах модели.

Расчетная модель створки изображена на рисунок 1.15. В результате линейного статического анализа получены напряжения и деформации, описанные ниже.

На рисунок 1.16 изображена картина суммарных деформаций створки (м).

Видно, что наименьшие перемещения имеют место в Зоне I и далее деформации увеличиваются по длине створки. Максимальный прогиб 3.9 см в Зоне V.

Максимальные напряжения, выбранные из компонентов и , возникающих в створке, для слоев с различной укладкой показаны в таблице 1.5. Наружная обшивка растянута, внутренняя сжата.



Рис. 1.16 - Суммарные деформации створки

Таблица 1.5

Максимальные напряжения в обшивках створки

Угол укладки	Напряжения в наружной обш., МПа	Напряжения во внутренней обш., МПа
0°	201	-91
90°	43	-93
45°	190	-57
-45°	216	-46

Из таблицы 1.5 видно, что наиболее нагруженными являются слои с укладкой -45°, причем максимальные напряжения, возникают в зонах концентраторов напряжений, то есть у заделок. Следует заметить, что накладки и усиления, существующие в этих зонах, в расчете не учтены. На рисунке 1.17 показано распределение возникающих в створке деформаций в наиболее нагруженных слоях.

Рис. 1.17 - Напряжения в слоях с укладкой - 45°

1.8 Анализ полученных результатов, оценка запасов прочности

В результате конечно-элементного анализа рассматриваемой конструкции были получены значения действующих напряжений в створке и её деформаций.

В таблице 2.1 приведены максимальные действующие напряжения в обшивках створки. Причем видно, что наиболее нагруженными в растянутой наружной обшивке являются слои, уложенные под углом -45°, а во внутренней обшивке - слои с укладкой 90°. Как было сказано выше, максимальные напряжения имеют место в местах концентраторов напряжений. В данном расчете не учтены усиления и накладки в соответствующих зонах конструкции.

Критическими напряжениями в растянутой зоне считаем предел прочности материала на растяжение (таблица 1.3)

.

Критические напряжения в сжатой зоне определим по формуле, определенной в методических и справочных материалах по статической прочности в АНТК им. О.К. Антонова [3]

(1.5)

где, ;

, - модуль упругости и коэффициент Пуассона материала;

- радиус ячейки соты заполнителя;

- толщина монослоя материала.



При определении допустимых напряжений для изделий из композиционных материалов следует учитывать факторы влияния технологических условий и воздействия внешней среды. Согласно обоснованиям дополнительного коэффициента безопасности для конструкций из КМ фюзеляжа самолета были определены коэффициенты, учитывающие эти факторы. Таким образом, учтено влияние на статическую прочность внешней среды, разброса механических свойств материала и повреждение материала в процессе производства и эксплуатации при определении результирующих коэффициентов снижения механических свойств композиционного материала. Для конструкций, находящихся снаружи самолета и подвергающихся воздействию окружающей среды, коэффициент снижения свойств . Коэффициенты, учитывающие разброс свойств материала и чувствительность к концентраторам напряжений, соответственно равны , .

.

Допускаемые напряжения:

,

Запасы прочности:

,



Анализируя полученные результаты, видно, что как в верхней, так и в нижней обшивке имеем запас прочности , то есть условие прочности обеспечивается.

Основным требованием по жесткости конструкции в данном расчетном случае (створки закрыты на замках) является обеспечение минимальных прогибов по линии примыкания створки к рампе заднего грузолюка. Максимальные прогибы по этой кромке составляют 6 мм, что удовлетворяет требованиям аэродинамики.

1.9 Выбор расчетного случая нагружения для определения допустимой площади повреждения сотового заполнителя

Так как створка не является герметичной конструкцией, то в процессе эксплуатации за счет перепадов давления и температур влага вместе с воздухом проникает внутрь створки. При длительной эксплуатации данной створки в ней происходит разрушение сот, а именно, их коррозия. Частое ремонтирование створок и замена сот привели к задаче определения площади, при повреждении которой створка не потерпит разрушение.

Для решения данной задачи рассмотрим элементарные участки створки с разными условиями нагружения. Критерием прочности в идеале является условие (1.6), где [], []- пределы прочности материала на растяжение и сжатие соответственно.

(1.6)

То есть если выполняется хотя бы одно из условий (1.6), можно считать, что искомое решение найдено.

Наибольший интерес представляют участки створки с максимальными значениями действующих нагрузок, максимальными значениями возникающих напряжений в обшивках, а также с максимальными деформациями в створке. Поэтому для решения поставленной задачи целесообразно рассмотреть различные варианты нагружения отдельных участков створки и определить наиболее опасный из них. Найденная область будет являться предметом дальнейшего исследования, что и приведет к искомым результатам.

Рассмотрим участок створки площадью 0,1 м². Для упрощения данной задачи сделаем следующие допущения:

- рассматриваемая область не имеет радиуса кривизны (т. е. имеем плоскую задачу);

- приложенное давление считаем равномерно распределенным по площади поверхности участка;

- физико-механические характеристики материала как для пакета в целом (изотропный материал);

- так как предметом искомого решения задачи является площадь без сот, то в расчетах будем рассматривать лишь наружную обшивку, так как внутренняя при этом не работает.

Физико-механические характеристики для пакета вычислены с помощью программы КОМПОЗИТ и приведены ниже.

кг/мм²; кг/мм²; кг/мм²; =0,2;

кг/мм²; кг/мм²; кг/мм².

1.9.1 Расчетный случай при максимальных напряжениях в створке

Рассмотрим участок, в котором возникают максимальные напряжения в створке. Анализ полученных результатов расчета показал, что максимальные напряжения возникают в зоне II в области заделки балки 5 (рисунки 1.15, 1.17). Выделим участок площадью 0,1 м² в наиболее опасном месте и приложим к нему действующие внутренние напряжения и внешние нагрузки.

На рисунке 1.17 показаны приложенные действующие напряжения и их значения; давление по поверхности .

Напряженно-деформированное состояние рассматриваемой области показано на рисунке 1.18.

Рис. 1.17 - Участок с максимальными напряжениями в створке

Рис. 1.18 - Напряженно-деформированное состояние

Напряжения, возникающие на участке площадью 0,1 м² под действием приложенных нагрузок не превышают предел прочности материала при растяжении и при сжатии, то есть условие (1.6) не выполняется.

,;

Напряжения, действующие в направлении оси Х, Y:

; .

Отсюда запас прочности по осям Х, Y соответственно:

, .

1.9.2 Расчетный случай при максимальных деформациях створки

Рассмотрим участок, в котором возникают максимальные прогибы створки. Больше всего створка деформируется в зоне V между балками 4 и 5 (см. рис. 1.15, 1.17). Выделим участок площадью 0,1 м² в наиболее опасном месте и приложим к нему действующие внутренние напряжения и внешние нагрузки. На рисунке 1.19 показаны приложенные действующие напряжения на участке и их значения; давление по поверхности .

Напряженно-деформированное состояние рассматриваемой области показано на рисунке 1.20.

Рис. 1.19. - Участок с максимальными деформациями створки

Рис. 1.20 - Напряженно-деформированное состояние

Напряжения, возникающие на участке площадью 0,1 м² под действием приложенных нагрузок не превышают предел прочности материала при растяжении и при сжатии, то есть условие (1.6) не выполняется.

,;

Напряжения, действующие в направлении оси Х, Y:

;

.

Отсюда запас прочности по осям Х, Y соответственно:

,

.



1.9.3 Расчетный случай при максимальной действующей нагрузке на поверхность створки

Рассмотрим участок, на который приложено максимальное давление. Судя по графику распределения нагрузки (рисунок 1.14), видно, что максимальное давление приходит на поверхность зоны I по торцу створки (рисунок 1.15).

На рисунке 1.21 показаны приложенные действующие напряжения на участке и их значения; давление по поверхности .

Напряженно-деформированное состояние рассматриваемой области показано на рисунке 1.22.

Рис. 1.21 - Участок с максимальной действующей нагрузкой

Рис. 1.22 - Напряженно-деформированное состояние

Напряжения, возникающие на участке площадью 0,1 м² под действием приложенных нагрузок не превышают предел прочности материала при растяжении и при сжатии, то есть условие (1.6) не выполняется.

,;

Напряжения, действующие в направлении оси Х, Y:

;

.

Отсюда запас прочности по осям Х, Y соответственно:

,

.

Результаты расчетов по всем рассмотренным выше участкам с различными расчетными случаями сведены в таблицу 1.6. Полученные в п. 1.9.1, 1.9.2 и 1.9.3 результаты показывают, что наиболее опасным участком в отношении прочности конструкции является участок с наибольшими действующими напряжениями в створке (п. 1.9.1). Следовательно, дальнейшие исследования будут заключаться в том, чтобы найти допустимую площадь повреждения сот в этом расчетном случае.



Таблица 1.6

Результаты исследований участка створки с различными условиями нагружения

Расч. сл.	Напр.по оси X, МПа	Напр. по оси Y, МПа
	раст.		сжатие		раст.		сжатие
max напр.	117	1,7	-117	2,17	171	1,16	-171	1,48
max деф.	86,3	2,3	-86,3	2,9	126	1,58	-126	2,02
max давл.	99,5	2	-99,5	2,6	145	1,4	-145	1,8

1.10 Определение допустимой площади повреждения сотового заполнителя. Выводы

Дальнейшие исследования будут проведены для участка створки, в котором возникают максимальные напряжения при действующей внешней нагрузке. Напряжения и запасы прочности, возникающие в этом участке при действии внутренних напряжений створки и приложенного внешнего давления, рассмотрены в п. 1.9.1 и приведены в табл. 1.6. Полученные значения запасов прочности показывают, что для нахождения допустимой площади повреждения сот створки и обеспечения условия (1.6) необходимо увеличить площадь рассматриваемого участка. Рассмотрены участки со следующими площадями: 0,18м²; 0,13м²; 0,12м²; 0,11м². Расчеты аналогичны предыдущим. Результаты приведены в табл. 1.7.

Таблица 1.7

Результаты исследований участка с максимальными напряжениями в створке

Площадь участка	Напр.по оси X, МПа	Напр. по оси Y, МПа
	раст.		сжатие		раст.		сжатие
0,18	226	0,88	-258	0,99	187	1,06	-295	0,86
0,13	182	1,09	-238	1,07	279	0,71	-125	2,03
0,12	176	1,13	-176	1,44	191	1,04	-191	1,33
0,11	148	1,34	-148	1,7	185	1,08	-185	1,4

Исследования показывают, что при достижении повреждений сотового заполнителя площади более 0,12 м² в зоне балки 4 створка теряет устойчивость и требует ремонта. Так как спрогнозировать места появления очагов коррозии невозможно, то в расчетах были рассмотрены наиболее опасные с точки зрения прочности области створки. Можно гарантировать, что для данной критической области створки допустимы повреждения площадью не более 0,12 м².



2. Экономическая часть

2.1 Экономическая эффективность применения углепластиков

Целью экономической части данного проекта является оценка плановой себестоимости боковой створки заднего грузолюка самолета АН-124, конструкция которой описана в разделе 1.5 данного дипломного проекта. Стоимость углепластиковых конструкций, как и металлических, складывается из стоимости материала, стоимости изготовления деталей, стоимости сборочных работ, затрат на заработную плату рабочих и др.

Анализ данных таблицы 1.2 п. 1.5.1 дает возможность представить, какие компоненты конструкций дадут максимальную экономию массы со снижением стоимости изделия.

Оценки, сделанные на основании цен середины 80-х годов, показывают, что снижение стоимости изделий для самолетостроения при применении углепластиков составляют, по крайней мере, 0,5% на каждый процент снижения массы. В общем случае, стоимость изделия будет тем ниже, чем большее число деталей будет сделано из композитов. В таблице 2.1 приведена сравнительная стоимость конструкций из КМ и металла

Табл. 4.1

Сравнительная стоимость углепластиковых и металлических конструкций (в условных единицах)

Материал	Стоимость деталей	Стоимость сборочных работ	Общая стоимость
метал. сплавы	39	61	100
углепластики	62	32	94

Стоимость сборочных работ для типовых самолетных конструкций из металлических сплавов при использовании обычных методов составляет в среднем 61 условную единицу. В случае применения углепластиков возможно снижение стоимости за счет уменьшения количества деталей приблизительно на 50%, Такое снижение числа деталей естественно приведет к уменьшению крепежа и к соответственному снижению трудоемкости сборочных работ. Если учесть, что при сборке углепластиковых деталей будут широко применяться склейка и метод совместной полимеризации, то величина снижения стоимости сборочных работ еще больше возрастет. Однако при проведении данных исследований снижение трудоемкости для углепластиковых конструкций было принято равным 40%, и стоимость сборочных работ составила 32 условные единицы.

Таким образом, стоимость углепластиковых конструкций будет меньше чем металлических, хотя стоимость деталей из углепластиков будет превышать не менее чем на 50% стоимость металлических деталей из-за высокой трудоемкости выкладки препрегов.

2.2 Расчет плановой себестоимости изделия

Себестоимость продукции - это выраженные в денежной форме затраты предприятия на ее выпуск и реализацию.

Показатели себестоимости широко применяются при оценке производственно-хозяйственной деятельности предприятия, в системе их хозрасчетных отношений, при определенной экономической эффективности капитальных вложений, внедрения новой техники, технологических процессов, новых материалов, выборе конструкции новой машины, видов заводского транспорта, совершенствования организации и во многих других случаях.

В зависимости от состава учитываемых затрат различают технологическую, цеховую, производственную и полную себестоимость продукции.

Калькуляция плановой себестоимости изделий или работ цеха учитывает только те затраты, которые производятся в данном цехе, без учёта затрат других цехов. Полная калькуляция готового изделия производится централизованно путём суммирования затрат всех цехов, изготавливающих это изделие.

Для расчета плановой себестоимости использована методика, описанная в книге [9].

Рассмотрим порядок проведения расчетов по важнейшим статьям.

В статью «Сырье и материалы» включают затраты на основные материалы, которые входят в состав выпускаемой продукции, а также затраты на вспомогательные материалы, используемые для обеспечения технологического процесса. Стоимость материалов определятся по формуле:

(2.1)

где - норма расхода i-гo материала на изделие;

- цена единицы i-гo материала;

- количество видов материалов;

Коэффициент 1,05 учитывает транспортно-заготовительные расходы.

Стоимость основных и вспомогательных материалов приведена в таблицах 2.2 и 2.3 соответственно.

Таблица 2.2

Стоимость основных материалов

№	Материал	Ед. изм.	Кол-во	Цена за ед., грн.	Стоим., грн
1	Орг. ткань СВМ	м2	31,5	160	5040
2	Лента КМУ-3ЛП	м.п.	107,96	1450	156542
3.	Заполнитель АМг-2Н (а=2,5мм)	м2	10,5	210	2205
4.	Связующее 5-211-БН	кг	238,6	45,5	10856,3
5.	Клей ВК-41	кг	4,6	97,65	449,19
6.	Клей ВК-9	кг	2,1	117,2	246,12
	Итого				175338,6



Таблица 2.3

Стоимость вспомогательных материалов

№	Материал	Ед. изм.	Кол-во	Цена за ед., грн.	Стоим., грн
1	Пленка полипропиленовая	м2	35,2	1	35,2
3	Ткань для дренажа	м2	62,1	7	434,7
4	Лента герметизир.	м.п.	218	3	654
5	Липкая лента ЛТ-19	м.п.	47	2	94
	Итого				1217,9

Итак, общая стоимость расходуемых материалов:

(грн).

Цены на материалы взяты из прайса стоимости в бюро нормирования материалов НИО КМ.

Статья «Покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты» отражает затраты на комплектующие изделия, поступающие по кооперации с других предприятий, на приобретение заготовок и оплату услуг других предприятий по частичной их сборке. При расчетах для проектированного изделия эта статья не учитывается, так как расчеты укрупненные.

Статья «Возвратные отходы» включает стоимость тех остатков исходных материалов и полуфабрикатов, которые в дальнейшем могут быть каким либо образом целесообразно переработаны и использованы в производстве неответственных деталей в авиастроении или в народном хозяйстве. По укрупненным расчетам стоимость отходов будет составлять 10% от стоимости материала.

(грн).

В статью «Топливо и энергия на технологические цели» включаются затраты на все виды топлива и энергии, которые непосредственно применяются в технологическом процессе без преобразования в другие виды энергии. Сумма этих статей представляет материальные затраты на выработку продукции. При расчетах для проектированного изделия эта статья не учитывается, так как расчеты укрупненные.

В статье «Прямая заработная плата производственных рабочих» учитывается тарифный фонд заработной платы рабочих, занятых непосредственно выполнением производственного процесса по сдельной или повременной системам оплаты труда. В эту статью входят и такие виды доплат, как доплаты за руководство бригадой, за работу в ночное время и некоторые другие, а также премии из фонда заработной платы за перевыполнение технически обоснованных норм, выполнение плана и высокое качество продукции.

Прямую ЗП основных рабочих рассчитывают по формуле:

(2.2)

где -- трудоемкость сдельных и повременных работ по изготовлению изделия, чел-ч;

- сдельная часовая ставка на сдельные и повременные работы по изготовлению изделия, грн/чел.-ч.;

, - средние по изделию проценты доплат за условия и интенсивность труда (составляют 16%).

Трудоемкость по изготовлению следующая:

1. изготовление балок - 50 н.-ч.;

2. изготовление наружной обшивки - 280 н.-ч.;

3. изготовление внутренней обшивки - 320 н.-ч.;

4. сборка изделия - 1200 н.-ч.;

Тогда трудоемкость на одну створку составляет:

Т=1850н.-ч.;

Все работы выполняют рабочие 5 разряда. Сдельная часовая ставка на сдельные и повременные работы составляет l,76 гpн/чac.

Таким образом, прямая заработная плата основных рабочих составит:

(грн).

Статья «Дополнительная заработная плата производственных рабочих» отражает доплаты, предусмотренные законодательством о труде за не проработанное время: оплата очередных и дополнительных отпусков, льготных часов подросткам и кормящим матерям, за выполнение государственных обязанностей и др.

Дополнительную заработную плату основных рабочих рассчитывают по формуле:

(2.3)

где - норматив дополнительной заработной платы производственных рабочих, который составляет 40%. Дополнительная ЗП составляет:

(грн).

Статья «Отчисление в фонды» учитывает отчисления на социальное страхование, пенсионный фонд с заработной платы, которые определяются по нормам от сумм основной и дополнительной ЗП производственных рабочих.

(2.4)

где - норматив обязательных начислений на социальные мероприятия, который составляет 37,5%.

Обязательные отчисления в фонды составляют:

(грн).

В статью «Расходы на подготовку и освоение производства» входят затраты на освоение новых предприятий, цехов и агрегатов, новых видов продукции и технологических процессов; отчисления в фонд премирования за создание и освоение новой техники и некоторые другие единовременные затраты. При укрупненных расчетах величину этих затрат можно принять в размере 10% от суммы материальных затрат и прямой ЗП основных рабочих по этому изделию.

Данные расходы составляют:

(2.5)

(грн).

Статья «Износ инструментов и приспособлений целевого назначения» учитывает затраты на изготовление, приобретение и ремонт специального инструмента и приспособлений. При укрупненных расчетах величину этих затрат можно принять в размере 15% от прямой ЗП производственных рабочих.

Данные расходы составляют:

(грн).

Статья «Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования» является комплексной и включает в себя следующие виды расходов:

-- амортизационные отчисления на ремонт оборудования и транспортных средств;

-- расходы по эксплуатации оборудования;

-- расходы на текущий ремонт оборудования и транспортных

средств;

-- затраты на внутризаводское перемещение грузов;

-- износ МБП;

-- прочие расходы.

Для проектируемого изделия норматив РСЭО составляет 110% от прямой ЗП основных рабочих. Данные расходы составляют:

(грн).

Статья «Цеховые расходы» также комплексная. Она включает в укрупненном виде следующие затраты по управлению и обслуживанию производства:

расходы на содержание аппарата управления цеха и прочего цехового персонала;

амортизационные отчисления на полное восстановление зданий, сооружений и инвентаря общего назначения;

расходы на содержание зданий и сооружений и их текущий ремонт;

затраты на испытание, опыты, исследования по рационализации и изобретательству цехового характера;

затраты по охране труда в цехе;

прочие расходы, связанные с управлением и обслуживанием производства.

Расходы на управление цехом находятся как процент от прямой ЗП основных рабочих (180%). Для рассматриваемого изделия эти расходы составляют:



(грн).

Статья «Медицинское страхование » включает расходы на обязательное медицинское страхование персонала предприятия. Эти расходы составляют 3% от прямой ЗП основных рабочих для рассматриваемого изделия:

(грн).

Статья «Страхование имущества» включает расходы на обязательное страхование имущества предприятия, приходящееся на данное изделие. Эти расходы составляют 4% от прямой ЗП основных рабочих.

(грн).

В статью «Общезаводские расходы » входят затраты по управлению предприятием и организацией производства в целом:

ЗП аппарата управления предприятия;

расходы на командировки работников управления;

расходы по всем видам охраны предприятия;

конторские, типографические, почтово-телеграфные и телефонные расходы;

амортизационные отчисления, затраты на содержание и текущий ремонт зданий, сооружений и инвентаря общезаводского назначения;

расходы по подготовке кадров;

прочие расходы.

Эти расходы составляют 180% от прямой ЗП основных рабочих для проектированного изделия:



(грн).

В статье «Внепроизводственные расходы » учитываются расходы по сбыту продукции:

на тару;

на упаковку;

доставку продукции на станцию отправления, ее погрузку;

прочие расходы, связанные с реализацией продукции.

Эти расходы составляют 4% от суммы предыдущих статей за вычетом возвратных отходов для проектируемого изделия:

(грн).

Результаты расчетов сведены в таблицу 2.4.

Таблица 2.4

Калькуляция себестоимости створки

Статьи затрат	Величина затрат, грн	Доля затрат,%
1. Сырье и материалы	175339	70,5
2. Покупные изделия и полуфабрикаты	--
3. Возвратные отходы	17534	7,1
4. Топливо и энергия	--
5. Фонд прямой ЗП производственных рабочих	3863	2,3
6. Фонд дополнительной ЗП производственных рабочих	1545	0,9
7. Начисления на ЗП	2028	1,2
8. РСЭО	4249	2,6
9. Цеховые расходы	6953	1,9
10. Возмещение износа инструментов и приспособлений целевого назначения	579	0,4
11. Расходы на освоение производства новых изделий	11993	7,3
ИТОГО цеховая себестоимость	224383
12. Общезаводские расходы	6953	1,9
13. Расходы на страхование имущества	131	0,1
14. Расходы на медицинское страхование	116	0,1
15. Прочие производственные расходы	386	0,2
ИТОГО заводская себестоимость	7586
16. Внепроизводственные расходы	5864	3,6
ИТОГО полная себестоимость	231969	100



3. Безопасность жизнедеятельности

3.1 Выявление опасных и вредных факторов в цехе КМ

Цель данного раздела - рассмотреть требования безопасности при работе в цехе композиционных материалов; выявление опасных и вредных факторов в цехе КМ завода.

Согласно ГОСТ 12.0.002-80 «Термины и определения»:

1) фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к заболеванию или снижению работоспособности, называется вредным производственным фактором.

2) фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к травме или другому внезапному ухудшению здоровья, называется опасным производственным фактором

Наполнители и полимерные связующие применяемые в производстве ПКМ, как правило, относятся к категории вредных, пожароопасных и взрывоопасных веществ. Поэтому, работая с ними, необходимо тщательно соблюдать все специальные инструкции по технике безопасности, охране труда и противопожарным мероприятиям.

Правила техники безопасности распространяются на следующие технологические процессы, связанные с выделением вредных веществ:

- приготовление связующих;

- изготовление полуфабрикатов - препрегов;

- выкладка препрегов;

- формование (автоклавное и воздушное);

- механическая обработка;

- контроль материалов.

Вышеперечисленные технологические процессы производятся на специально отведенных участках в цехе.

Непосредственно, при производстве деталей из КМ, выполняется ряд работ, которые в определенных условиях могут привести к возникновению вредных и опасных производственных факторов. Рассмотрим некоторые из них.

3.2 Освещение помещений

Освещение в цехе предусматривается естественное и искусственное. Наиболее благоприятным является естественное.

Искусственное освещение должно обеспечивать достаточную освещенность в соответствии с установленными нормами. При этом должны выполняться следующие условия: отсутствие резких теней на рабочее место, постоянство освещенности рабочих мест, необходима регулярная очистка светильников. Светильники стационарного местного освещения должны питаться электрическим током напряжением не более 42 В.

Аварийное освещение для эвакуации людей из помещения должно обеспечивать освещенность на полу основных проходов и на ступеньках лестниц.

3.3 Пожарная безопасность

Все взрывоопасные помещения площадью 500 м² и более должны быть оборудованы автоматическими системами пожаротушения.

Во взрывоопасных помещениях площадью менее 500 м² предусмотреть пожарную сигнализацию и первичные средства пожаротушения.

В цехе должно быть предусмотрено следующее противопожарное оборудование: щиты с набором необходимого пожарного оборудования (инвентаря), на каждые 600 м² производственной площади два огнетушителя ОХП-8.

Оборудование для изготовления препрегов (пропиточные машины) оборудовано системой пожаротушения, реагирующей на предельное повышение температуры в сушильных камерах. Хранение ЛВЖ осуществлять в специальных кладовых с суточным запасом хранения.

3.4 Защита от статического электричества

Данный цех относится к классу помещений с повышенной опасностью поражения статическим электричеством, так как в помещение возможно образование токопроводящей технологической пыли, поэтому все оборудование должно быть заземлено.

Для предотвращения образования статического электричества предусмотреть устройство электропроводящих полов или заземленных зон, помостов и рабочих площадок, заземление ручек дверей, поручней лестниц и рукояток приборов.

Во избежание образования статического электричества в процессе обезжиривания арматуры предусмотреть введение в бензин антистатической противоизносной присадки типа "Сигбол".

3.5 Техника безопасности и охрана труда

Для обеспечения безопасности и охраны труда необходимо соблюдать организационные и технические мероприятия, предотвращение воздействия на рабочих опасных и вредных факторов, в соответствии с нормативными документами.

Ниже рассмотрены положения ТБ.

Общие требования:

1. Мероприятия по технике безопасности должны базироваться на основании требований "Положения о разработке инструкций по охране труда", утвержденного приказом Госнадзорохрантруда Украины N 9 от 29.01.98 года в целях обеспечения безопасных условий труда при выполнении работ по изготовлению деталей из композиционных материалов.

2. При проведении технологического процесса могут возникнуть опасные производственные факторы: загазованность и запыленность воздуха рабочей зоны, повышенная температура поверхности оборудования, возникновение статического электричества.

3. К работе с композиционными материалами допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, изучившие инструкцию по технике безопасности, прошедшие инструктаж по охране труда, аттестованные и имеющие удостоверение на право работы. Повторный инструктаж проводится не реже 1 раза в квартал.

4. Все работающие с композиционными материалами, должны быть обеспечены спецодеждой, спецобувью и индивидуальными защитными средствами: халат или комбинезон, платок или берет, перчатки х/б резиновые, очки с плотно прилегающей к лицу оправой, респиратор ПРБ-5 или ПРБ-5МП или "Лепесток".

5. Производственные помещения в которых изготавливаются детали из композиционных материалов, должны быть оборудованы обменной приточно-вытяжной вентиляцией, обеспечивающей 6-ти кратный обмен воздуха в час. Рабочие столы оборудованы местными бортотсосами.

6. Клеи, связующие и растворители хранить в герметически закрытых емкостях из цветного металла, с нанесенной на них информацией, в количествах, не превышающих суточного запаса.

7. В производственных помещениях дважды за смену производить влажную уборку.

8. В помещении, где изготавливаются детали из композиционных материалов, не производить сварочных работ, не пользоваться открытым огнем, не загромождать проходы к пожарному инвентарю.

9. В случае получения травмы, необходимо немедленно сообщить мастеру или руководителю подразделения, сохранить обстановку места происшествия несчастного случая, если это не угрожает жизни и здоровью рядом работающим и обязательно обратиться в МСЧ для оказания первой медицинской помощи и регистрации данного несчастного случая в течении рабочей смены.

10. В случае появления работника на рабочем месте в стадии алкогольного или наркотического опьянения, администрация не допускает его к работе, направляет его в наркологический кабинет или составляет соответствующий акт. Администрация имеет право уволить работника с предприятия за появление на работе в стадии опьянения, согласно статьи 40 п. 7 КЗОТ Украины.

11. Работник обязан:

- знать и выполнять требования нормативных актов об охране труда, правила обращения с машинами, механизмами, оборудованием и другими средствами производства, применительно к данной профессии, пользоваться средствами коллективной и индивидуальной защиты:

- соблюдать обязанности по охране труда, предусмотренные коллективным договором и правилами внутреннего трудового распорядка предприятия (ст. 18 Закона Украины "Об охране труда ").

12. За нарушение законодательства и других нормативных актов об охране труда, создание препятствий для деятельности должностных лиц органов государственного надзора и представителей профсоюзов виновные работники привлекаются к дисциплинарной, административно материальной и уголовной ответственности согласно законодательству (ст.49 Закона Украины "Об охране труда ")

Требования безопасности перед началом работы:

Одеть и привести в порядок спецодежду и средства защиты, полученные согласно отраслевым нормам индивидуальной защиты.

Проверить наличие и исправность заземления оборудован и оснастки.

Включить в помещении приточно-вытяжную вентиляцию.

Подготовить необходимый исправный инструмент для работы: сапожный нож для раскроя препрегов с исправной ручкой и чехлом.

При обнаружении каких-либо неисправностей сообщить мастеру и к работе не приступать до их устранения.

Требования безопасности во время работы:

Выполнять только ту работу, которая поручена мастером или администрацией цеха.

Все работы по изготовлению деталей из полимерных компози ционных материалов и их механобработку производить под вытяжкой или с использованием пылесоса.

Очистку поверхности оснастки и оборудования от натеков связующего и клеев производить инструментом, изготовленным из материалов не образующих искр при ударе.

Не допускать попадания смол и растворителей на кожу рук, лица и в глаза. Попавший на кожу клей, связующее, растворитель необходимо срочно удалить мягким ватным тампоном, после чего вымыть руки горячей водой с мылом и смазать мазью на основе ланолина или вазелина. Не разрешается мыть руки органическими растворителями.

Не хранить пищу, личные вещи на участке. Не принимать пищу на рабочих местах.

Не загромождать рабочее место и подходы к нему. Отходы стеклоткани, углеленты, борного волокна, гибридных тканей, использованные х/б салфетки складывать в емкости с крышкой, в конце смены емкости вывезти из помещения.

Требования безопасности по окончании работы:

Привести в порядок рабочее место, инструмент.

Остатки ЛВЖ вынести в отведенное для хранения место.

Снять спецодежду и средства защиты, убрать их в индивидуальный шкаф.

Выключить вентиляцию.

О замеченных неисправностях доложить мастеру.

Вымыть лицо и руки теплой водой с мылом или принять душ.

Требования безопасности при аварийных ситуациях:

1. При возникновении пожароопасной ситуации позвонить в пожарную часть, принять меры к тушению пожара имеющимися на участке противопожарными средствами, сообщить администрации.

2. В случае травмирования сообщить мастеру, обратиться в МСЧ.

3.6 Охрана окружающей среды

Исходя из всего выше сказанного, производство композиционных материалов, является достаточно вредным и может нанести большой урон окружающей среде. Во избежание этого на территории завода обязательно должен быть предусмотрен цех утилизации отходов, куда будут отправляться все отходы производства (загрязненное связующее, спирто-ацетоновая смесь, целофан, х/б салфетки, остатки ткани от вакуумных мешков и другие отходы). Часть отходов может быть использована для производства предметов народного потребления, а для неиспользованных отходов должна быть разработана технология обезвреживания их.

В процессе производства ПКМ в воздух помещений выделяется пыль стеклопластика, при мокрой уборке полов, пыль волокон может попасть в воду. Для защиты водоемов и почвы от загрязнения сточными водами в корпусе предусмотрена оборотная система водоснабжения, которая позволяет сократить потребление воды на производственные нужды.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Руководство по технической эксплуатации. (ВТА) РЭ-052 АН-124.

2. Руководящие технические материалы для конструкторов РТМ-82.

3. Александров А.Я., Брюккер Л.Э., Куршин Л.М., Прусаков А.П., Расчет трехслойных панелей. - М: Оборонгиз, 1960.

4. Справочник. Прочность. Устойчивость. Колебания. Под ред. И.А. Биргера, Я.Г. Пановко. - т. 2 М., Машиностроение, 1968.

5. Рычков С.П. Моделирование конструкций в среде MSC.visual NASTRAN для Windows. - М.: НТ Пресс, 2004.

6. Шимкович Д.Г. Расчет конструкций в MSC/NASTRAN for Windows. - М.: ДМК Пресс, 2003.

7. Композиционные материалы. Анализ и проектирование конструкций. Часть 2. Под ред. К. Чамиса. - М.: Машиностроение, 1978.

8. Васильев В.В. Механика конструкций из композиционных материалов. - М.: Машиностроение, 1988.

9. Шеремет А.Д., Сайфулин Р.С. Финансы предприятия. - М.: Инфра, 1997.

Гайдачук А.В., Сидоренкова М.А. Технология производства изделий из полимерных композиционных материалов: Учебн. пособие - Харьков, “ХАИ”, 1998.

10. Гайдачук В.Е. Гречка В.Д. Кобрин В.Н. Молодцов Г.А. Технология производства летательных аппаратов из композиционных материалов: Харьков, “ХАИ”, 1991.

Размещено на Allbest.ru