Расчет прессующего устройства

Производительность макаронного пресса характеризуется количеством теста, подаваемого шнеком к матрице в единицу времени, и пропускной способностью матрицы.

Фактическая производительность (кг/ч) нагнетающего шнека

, (45)

где m - число заходов шнека, m = 1;

R - количество шнеков, R = 1;

R₂ и R₁ - наружный и внутренний радиусы шнека, R₂ = 3 см, R₁ = 1,5 см;

S - шаг витков винтовой линии шнека, S = 6 см;

b₂ и b₁ - ширина винтовой лопасти в ее нормальном сечении по наружному и внутреннему радиусам шнека, b₂ = b₁ = 0,8 см;

n - частота вращения шнека, n = 90 мин^-1;

К_н - коэффициент заполнения межвиткового пространства тестом, К_н =0,25;

К_п - коэффициент прессования теста, учитывает степень уплотнения тестом К_п = 0,5;

К_с - коэффициент (приведенный), учитывающий качество прессования, К_с=0,9;

? - угол подъема винтовой линии, рассчитывают по формуле (46).

; (46)

R_ср - средний радиус шнека

. (47)

Подставив значения в формулу (47) получим

 см;

Подставляя полученные значения в формулу (45), получим

кг/ч.

Мощность привода шнека (кВт)

(46)

Получим

кВт.

Определение длины шнека

Под рабочей длиной шнека понимается длина шнека, на которой действует давление прессуемой массы. Она равна 3 шагам винтовой лопасти шнека

(47)

см.

Общая длина шнека

, (48)

где L - общая длина шнека, см;

L_з - длина загрузки, L_з = 3S;

L_Т - длина транспортировки, L_Т = 3S;

L_к - длина конического окончания шнека, L_к = S.

Тогда по формуле (48) получим

см.

Расчет на прочность шнека

Средний угол подъема винтовой поверхности находим из соотношения:

. (49)

Получаем

.

Интенсивность сплошной осевой нагрузки определяем по формуле

, (50)

где и , (51)

Получим

. (52)

При х = , q_x = q_max и

, (53)

таким образом

кГ/см.

Реакция упорного подшипника

, (54)

кГ

где m₁ - число рабочих витков.

При расчете на прочность число рабочих витков следует принимать равным числу, расположенных между загрузочным отверстием и прессовой камерой.

Крутящий момент определяют по формуле (55).

, (55)

кГсм.

Согласно теории наибольших касательных напряжений, эквивалентное напряжение

(56)

или по формуле

. (57)

Осевая сила S передается до упорного подшипника, а крутящий момент М_кр - от шестеренчатой передачи до первого рабочего витка шнека; поэтому при расчете на прочность необходимо проверить самое слабое сечение на этих участках. Для вала сечением R₂ = 15 мм напряжения

, (58)

кГ/см².

, (59)

кГ/см².

Эквивалентное напряжение

кГ/см².

Изгибающие моменты в витке шнека, действующие на внутреннем контуре (при r = R₂), определяют по формуле

При ? = 0,3

(60)

. (61)

При

.

Напряжения определяют по формулам

, (62)

кГ/см² (? - толщина витка шнека).

кГ/см².

Изгибающие моменты на внешнем контуре определяют по формуле (63)

при ? = 0,3 и ? = 2

. (63)

. (64)

Получаем

кГ/см².

В опасном месте у тела шнека при r = R₂

кГ/см² (?₁ = ?_r, ?₃ = 0).

Определяем диаметр выходного конца вала по минимальным значениям допускаемых напряжений

, (65)

где

кГ/см², для Ст 8,

условие удовлетворяется.

Итак

см = 28 мм.

Принимаем d = 28 мм.

Тогда

(66)

см³.

Проверка

(67)

кГ/см² = 39,547 МПа ?900 = [?_-1]_и.

Рисунок 10 - Эскиз

Расчет матрицы

Производительность матрицы (кг/ч) по сухим изделиям

, (68)

где ? - скорость течения теста по формующим каналам, м/с;

f - площадь живого сечения матрицы, м²;

W₂ - конечная влажность продукта, W₂ = 12%.

Скорость (м/с) течения теста в зависимости от формы сечения каналов определяются по следующим формулам:

а) для макарон

, (69)

где ?₀ - скорость скольжения, принимаем ?₀ = 0;

? - динамическая вязкость, зависит от влажности теста, Па*с;

- перепад давления по длине формующего канала, можно представить как ( - перепад давления формования, Па; l - длина канала; м);

R_H - наружный радиус трубки колец, R_H = 0,00275 м;

R_B - внутренний радиус отверстия трубки, R_В = 0,00175 м;

r - радиус от оси кольцевого канала, м,

; (70)

м.

Тогда

б) для вермишели

, (71)

где R - радиус сечения формующего отверстия, r = R/2=0.000375 м;

Тогда

м/с.

в) для лапши

, (72)

где b и a - длина и ширина формующего отверстия, b = 0,004 м, a = 0,001 м.

Получим

м/с.

Тогда из формулы производительности матрицы получаем, что площадь живого сечения матрицы

. (73)

Для макарон

м².

Для вермишели

м².

Для лапши

м².

Площадь матрицы (м²)

, получаем м².

Площадь отверстий матрицы:

а) для макарон

, (74)

Тогда

м².

б) для вермишели

, (75)

м².

в) для лапши

, (76)

м².

Число отверстий

. (77)

а) для макарон

отв.

б) для вермишели

отв.

в) для лапши

 отв.

Площадь (м²) живого сечения матриц в зависимости от вида изделий

а) макарон

, (78)

Получаем

м².

б) для вермишели

, (79)

м².

в) для лапши

, (80)

м².

Полученная производительность матрицы рассчитывается по формуле (68)

а) для макарон

 кг/ч.

б) для вермишели

кг/ч.

в) для лапши

кг/ч.

Расчет тестосмесителя

Производительность (кг/ч) тестосмесителя любого макаронного пресса должна быть равна производительности шнека по сырым изделиями

Производительность (кг/ч) макаронного пресса по сырым изделиям можно рассчитать по формуле

, (81)

где П_ф - производительность по готовым изделиям (сухим) изделиям, кг/ч;

W_u - влажность сухих изделий (W_u = 13%);

W_Т - влажность теста (W_Т = 30%).

 кг/ч.

Объем месильной камеры (м³) тестосмесителя рассчитывают

, (82)

где ? - время замеса, ? = 0,3 ч;

?_т - насыпная плотность теста, ?_т = 719 кг/м³;

? - коэффициент заполнения тестосмесителя тестом, ? = 0,6.

м³.

Общую длину (м) месильной камеры рассчитывают

, (83)

где F - площадь поперечного сечения камеры, м².

, (84)

где R - радиус днища камеры смесителя, R = 0,15 м;

h - высота призматической части смесителя, h = 0,18 м.

м².

Подставив значения в формулу () получим

м

Потребляемую мощность (кВт) на замес теста можно ориентировочно определить по формуле (85).

, (85)

где w - угловая скорость вращения месильного органа, рад/с.

Зная частоту вращения вала смесителя, можно определить угловую скорость вращения по формуле (86).

, (86)

где n - частота вращения месильного органа, n = 150 мин^-1.

рад/с.

Тогда

кВт.

Расчет ворошителя

Производительность (кг/ч) ворошителя любого макаронного пресса должна быть равна производительности шнека по сырым изделиями

,

Производительность (кг/ч) макаронного пресса по сырым изделиям можно рассчитать по формуле (87).

, (87)

где П_ф - производительность по готовым изделиям (сухим) изделиям, кг/ч;

W_u - влажность сухих изделий (W_u = 13%);

W_Т - влажность теста (W_Т = 30%).

кг/ч.

Объем месильной камеры (м³) ворошителя рассчитывают

, (88)

где ? - время замеса, ? = 0,0167 ч;

?_т - насыпная плотность теста, ?_т = 719 кг/м³;

? - коэффициент заполнения ворошителя тестом, ? = 0,9.

м³.

Общую длину (м) месильной камеры рассчитывают

, (89)

где F - площадь поперечного сечения камеры, м².

, (90)

где d - диаметр ворошителя, d = 0,1 м.

м²

Подставив значения в формулу (89) получим

м.

Потребляемую мощность (кВт) можно ориентировочно определить по формуле

, (91)

где w - угловая скорость вращения месильного органа, рад/с.

Зная частоту вращения вала смесителя, можно определить угловую скорость вращения по формуле (92).

, (92)

где n - частота вращения месильного органа, n = 1500 мин^-1

рад/с.

Тогда

кВт.

3.4 Кинематический расчет

Подбор муфты

Материал полумуфт выбираем сталь 35. Пальцы из нормализованной стали 45, втулки из специальной резины, [?]_см = 2 Н/мм. Муфты подбираем по диаметрам соединительных валов и проверяем втулки на смятие поверхности, прилегающей к пальцу:

, (93)

где l_в - длина втулки, l_в = 28 мм.

d_n - диаметр пальца, d_n = 14 мм.

z - число пальцев, z = 4.

D₁ - диаметр окружности, на которой расположены оси пальцев, D₁ = 90 мм.

Н/мм.

Пальцы проверяем на изгиб

, (94)

где l_n - длина пальца, l_n = 33 мм;

[?]_u = 0,25?_Т.

Получим

Условия выполняются.

Подбор электродвигателя макаронного пресса

Общая потребляемая мощность

, (95)

получим

кВт.

По потребляемой мощности и частоте вращения n = 90 об/мин выбираем мотор - редуктор типа МПз2, но также надо учесть допускаемый крутящий момент на выходном валу М_кр = 31,48 кгс•м. Тогда выбираем МПз2 - 50 с номинальной частотой вращения выходного вала n_ном = 90 об/мин, тип электродвигателя 4А100L2P3 мощностью 5,5 кВт и частотой вращения n_син = 2880 об/мин.

Подбор электродвигателя ворошителя

По потребляемой мощности N = 0.026 кВт и частоте вращения n = 1500 об/мин выбираем электродвигатель типа 4АА50А4У3 исполнения М300 с мощностью 0,06 кВт и частотой вращения n_син = 1500 об/мин.

Расчет цепной передачи на тестосмеситель

1 Выбираем цепь приводную роликовую однорядную ПР (по ГОСТ 13568 - 75) и определяем шаг ее по формуле (96)

(96)

предварительно вычисляем величины, входящие в эту формулу:

а) вращающий момент на валу ведущей звездочки

. (97)

Тогда

Н*мм.

б) коэффициент

(98)

в соответствии с исходными данными принимаем:

К_д = 1 ( при спокойной нагрузке);

К_Н = 1,25 (при наклоне свыше 60⁰);

К_Р = 1,25 (регулирование натяжения цепи периодическое);

К_см = 1,3 (смазывание цепи периодическое);

К_п = 1,25 (работа в 2 смены);

К_а = 1,25 ( так как принято а < 30t).

Следовательно,

в) число зубьев звездочек:

ведущей

(99)

(передаточное число )

Ведомой

(100)

г) среднее значение [p], принимаем ориентировочно [p] = 38,5 МПа; число рядов цепи m = 1.

д) находим шаг цепи

мм.

Принимаем ближайшее большее значение t = 15,875 мм; проекция опорной поверхности шарнира А_оп = 54,8 мм²; разрушающая нагрузка Q = 22,7 кН; q = 1 кг/м.

2 Проверяем цепь по двум показателям:

а) по частоте вращения - допускаемая для цепи с шагом t = 15,875 мм частота вращения [n₁] = 1000 об/мин, условие n₁ ? [n₁] выполнено;

б) по давлению в шарнирах - для данной цепи значение [p] = 38,5 МПа; расчетное давление

, (101)

Где

(102)

Где

(103)

Получаем

м/с.

Тогда

Н.

МПа.

Условие p ?[p] выполнено.

3 Определяем число звеньев цепи; предварительно находим суммарное число зубьев

4 Определяем диаметры делительных окружностей звездочек:

(104)

Ведущей

мм,

ведомой

мм.

5 Определяем диаметры наружных окружностей звездочек:

(105)

где d₁ - диаметр ролика цепи, d₁ = 10,16 мм.

Ведущей

 мм,

Ведомой

мм.

6 Определяем межосевое расстояние

(106)

мм.

Принимаем а = 240 мм.

7 Определяем силы, действующие на цепь:

окружная F_t = 420 Н

центробежная

(107)

Н

от провисания цепи

(108)

Н.

Расчетная нагрузка на валы

(109)

Н.

8 Проверяем коэффициент запаса прочности S по формуле

(110)

Нормативный коэффициент запаса прочности [S] = 7,4; условие S ? [S] выполнено.

Расчет цепной передачи от тестосмесителя на перекладчик

1 Выбираем цепь приводную роликовую однорядную ПР (по ГОСТ 13568 - 75) и определяем шаг ее по формуле

(111)

предварительно вычисляем величины, входящие в эту формулу:

а) вращающий момент на валу ведущей звездочки

. (112)

Тогда

Н•мм.

б) коэффициент

(113)

в соответствии с исходными данными принимаем:

К_д = 1 ( при спокойной нагрузке);

К_Н = 1,25 (при наклоне свыше 60⁰);

К_Р = 1,25 (регулирование натяжения цепи периодическое);

К_см = 1,3 (смазывание цепи периодическое);

К_п = 1,25 (работа в 2 смены);

К_а = 1,25 ( так как принято а < 30t).

Следовательно,

в) число зубьев звездочек:

ведущей

(114)

(передаточное число )

ведомой

(115)

г) среднее значение [p], принимаем ориентировочно [p] = 24 МПа; число рядов цепи m = 1.

д) находим шаг цепи

мм.

Принимаем ближайшее большее значение t = 15,875 мм; проекция опорной поверхности шарнира А_оп = 54,8 мм²; разрушающая нагрузка Q = 22,7 кН; q = 1 кг/м.

2 Проверяем цепь по двум показателям:

а) по частоте вращения - допускаемая для цепи с шагом t = 15,875 мм частота вращения [n₁] = 1000 об/мин, условие n₁ ? [n₁] выполнено;

б) по давлению в шарнирах - для данной цепи значение [p] = 24 МПа; расчетное давление

, (116)

Где

(117)

Где

(118)

Получаем

 м/с.

Тогда

Н.

МПа.

Условие p ?[p] выполнено.

3 Определяем число звеньев цепи; предварительно находим суммарное число зубьев

4 Определяем диаметры делительных окружностей звездочек:

(119)

Ведущей

мм,

ведомой

 мм.

5 Определяем диаметры наружных окружностей звездочек:

(120)

где d₁ - диаметр ролика цепи, d₁ = 10,16 мм.

ведущей

мм,

Ведомой

мм.

6 Определяем межосевое расстояние

(121)

мм.

Принимаем а = 173,5 мм.

7 Определяем силы, действующие на цепь:

окружная F_t = 252,1 Н

центробежная

 (122)

Н

от провисания цепи

(123)

Н.

Расчетная нагрузка на валы

(124)

Н.

8 Проверяем коэффициент запаса прочности S по формуле

(125)

Нормативный коэффициент запаса прочности [S] = 7,4; условие S ? [S] выполнено.

4. Охрана труда

4.1 Анализ и обеспечение безопасных условий труда и мероприятия по улучшению

В макаронном производстве основными вредными производственными факторами являются пыль, шум, повышенная температура воздуха, монотонность труда на ряде производственных операций. Во время эксплуатации оборудования возникает опасность поражения электрическим током, возможен взрыв мучной пыли, баллонов.

В макаронном цехе используются склады бестарного хранения муки. По взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности предприятие относится к категории Б - цеха приготовления и транспортировки угольной пыли, древесной муки, сахарной пудры, выбойные (очистка зерна) и размольные отделения мельниц. Мука является не только горючим, но в аэрозольном состоянии и взрывоопасным веществом. Многие процессы и операции на складах бестарного хранения сопровождаются выделением муки в воздух, а также накоплением статического электричества на оборудовании и его элементах, для предупреждения которых применяются специальные меры.

Мука на склад бестарного хранения доставляется муковозами, из которых с помощью соединительного шланга она выгружается в бункер. Во время разгрузки соединительный трубопровод заземляется для того, чтобы исключить возможность накопления зарядов статического электричества. С этой же целью у загрузочного отверстия в бункере установлены конусы, соединенные с заземленным корпусом бункера. Мука, подаваемая в бункер, попадает на конус, ссыпается с него, при этом отдает накопившиеся заряды статического электричества, которые отводятся в землю. В воздухе помещений склада, а также в мукопросеивательном отделении, которое нередко является его частью, может находиться мучная пыль во взвешенном и осевшем состоянии на технологическом оборудовании и конструкциях. Она попадает в помещение через неплотности в технологическом оборудовании, корпусах весов, шнековых и ковшовых транспортеров, мукопроводов, рукавных фильтров и воздуховыпусков.

При движении муки по трубам аэрозольного транспорта возможно образование пробки. С целью их предотвращения воздух для аэрозольного транспорта осушают от влаги и масла. Необходимо постоянно следить за давлением воздуха в магистралях, так как его снижение неизбежно приведет к образованию пробки, признаком которой является повышение давления в системе. При этом работу аэрозольного транспорта должна быть прекращена и установлено место расположения пробки и завала. Завалы муки в трубах ликвидируют путем подачи сжатого воздуха через штуцера, вваренные на расстоянии 3-5 м один от другого по длине мукопроводов.

Для предупреждения выбросов муки при загрузке - разгрузке емкостей запрещено открывать крышки люков и смотровые окна. Для каждого питателя, переключателя устанавливаются нормальные и предельно допустимые величины давления воздуха, значения которых указываются специальными метками на контрольно-измерительных приборах (КИП). За показаниями КИП необходимо тщательно следить, так как не только увеличение, но и снижение давления свидетельствует о нарушении режима работы системы аэрозольного транспорта и аспирационных систем, предназначенных для предупреждения поступления мучной пыли в помещения. При снижении расхода воздуха в системе аспирации нарушается режим работы всей аспирационной сети и она перестает выполнять свои санитарно-гигиенические функции. Не разрешается работа с неисправными манометрами и другими КИП.

После просеивания мука поступает для замеса в шнековые прессы. Тестомесильные машины с подкатными дежами имеют приспособления, надежно запирающие дежу во время замеса на фундаментной плите машины. На тестомесильных машинах непрерывного действия устанавливаются блокировки крышек, при открывании которых отключается привод машины. Выгрузка теста из дежи осуществляется с помощью дежеопрокидывателей, которые ежегодно проверяются.

Тестомесильные агрегаты, макаронные прессы обычно располагают на площадках. Для их обслуживания предусмотрены удобные лестницы с перилами высотой 1 м.

Макаронные изделия сушатся в сушильных камерах различных типов и конструкций - камерные, периодического и непрерывного действия, ленточные и др. Для подогрева воздуха используется пар, подаваемый в калорифер, из которого нагретый воздух вентилятором направляется к месту сушки изделий. Для снижения теплоотдачи сушильных агрегатов в помещение их поверхность покрыта теплоизоляцией так, чтобы на ее внешней поверхности температура не превышает 45 °С. Сушильные цехи изолированы от других помещений (тестомесильного, упаковочного и др.).

В макаронном цехе предусмотрена автоматизированная линия производства макаронных изделий. Но существует опасность возникновения пыли за счёт нарушения герметизации оборудования и как следствие попадание пыли в помещения. Решающее значение в биологическом действии пыли имеет количественное содержание её в воздухе производственного помещения, превышающее уровень предельно допустимой концентрации (для муки = 6 мг/м ³ по ГОСТ 12.1.005-88 "Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны") Фактическая концентрация мучной пыли 4 мг/м³.

Пыль, находящаяся во взвешенном состоянии в воздухе помещений, взрывоопасна. Осевшая пыль (аэрогель) пожароопасна. При определённых условиях она способна переходить во взвешенное состояние, образовывая взрывоопасные смеси. Пыль может оказывать неблагоприятное действие на организм, вызывая заболевания органов дыхания, кожи и слизистых оболочек глаз мучная пыль - бронхиальную астму, кожный зуд, заболевание верхних дыхательных путей - риниты.

Органическая пыль растительного происхождения может вызвать у работников такие заболевания, как бронхиты, биссинозы и аллергические реакции.

Для предупреждения воздействия пыли на человека применяется система мер коллективной и индивидуальной защиты. Эти меры можно разделить на технологические - применение замкнутых технологий (возвращение очищенного воздуха в производство); технические - герметизация оборудования (сокращение или ликвидация выделение пыли в помещение), вентиляция, местные отсосы (предупреждение поступления вредных веществ в помещение путем их отсоса мокрыми пылеулавливающими устройствами); индивидуальной защиты (применение респираторов).

Обслуживание оборудования для производства макарон характеризуется концентрацией внимания оператора следящего за выполнением различных процессов. Для снижение зрительных нагрузок применяется боковое естественное освещение через боковые оконные проемы.

Для хлебопекарных предприятий норма естественного освещения согласно СниП 2305-95 "Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования.", при боковом освещении для разряда зрительных работ составляет коэффициент естественной освещенности ~ 1,5 %. Разряд зрительных работ IV. Осуществляется надзор за технологическим оборудованием. Характеристика зрительных работ - средней точности. Фактическое значение коэффициента естественного освещения на рабочем месте составляет 0,6 -.0,7%. Это значение недостаточное. Расчет естественного и искусственного освещения приводится в разделе 3.

При недостаточном естественном освещении или в темное время суток в производственных помещениях необходимо устанавливать мощные газоразрядные светильники, проводить побелку стен и потолка, отчищать стекла оконных проемов и ламп, контролировать освещенность, для чего используются люксметры.

Рациональное цветовое оформление производственного интерьера действенный фактор улучшения условий труда и жизнедеятельности человека. Цвета воздействуют на человека по-разному: одни цвета успокаивают, а другие раздражают.

Разностороннее эмоциональное воздействие цвета на человеке позволяет широко использовать его в гигиенических целях. Поэтому при оформлении интерьера производственного помещения используем цвет как композиционное средство, обеспечивающее гармоническое единство помещения и технологического оборудования, как фактор, создающий оптимальные условия зрительной работы и способствующий повышению работоспособности; как средство информации, ориентации и сигнализации для обеспечения безопасности труда. На макаронном предприятий целесообразно применять зеленый цвет для окрашивания стен т.к. зеленый цвет покоя и свежести, устраняет спазмы кровеносных сосудов и понижает кровяное давление, успокаивающе действует на нервную систему, а в сочетании с желтым благотворно влияет на настроение.

Поддержание рациональной цветовой гаммы в производственных помещениях достигнем правильным выбором осветительных установок, обеспечивающих необходимый световой спектр. В процессе эксплуатации осветительных установок предусматриваем регулярную очистку от загрязнений светильников и остекленных проемов, своевременную замену отработавшей свой срок службы лампы, контроль напряжений питания осветительной сети, регулярную и рациональную окраску стен, потолка, оборудования.

Для удобства и безопасности очистки осветительных установок применяем передвижные тележки, телескопические лестницы, подвесные люльки. Очищать светильники следует при отключенном питании.

При недостаточности освещения в производственных помещениях необходимо устанавливать мощные светильники, проводить побелку стен и потолка, отчищать стекла оконных проемов и ламп, контролировать освещенность цеха.

Расчет естественного и искусственного освещения приведен в разделе 3.

Оборудование в макаронных цехах является постоянным источником шума. Шум создается работой электродвигателей, рабочих органов, цепных передач и т.д.

Повышенный шум может послужить причиной профессионального заболевания - шумовой болезни, поражающей слуховую, нервную, сердечно- сосудистую, пищеварительную системы человека.

Уровень шума в цеху превышает предельно допустимый уровень (80 дБ) и составляет 90 дБ. Нормативным документом является СН 2.24/2.1.8.562-96. Расчет шума приводится в разделе 3

В макаронном цехе не применяется оборудование совершающее колебательные, поступательно - возвращающие действия высокой частоты. Поэтому вибрация оборудования минимальна и ПДУ соответствует СН 2.24/2.1.8.562-96.

Основным способом борьбы с шумом является его ослабление или устранение непосредственно в источнике возникновения, применение звукопоглощения и звукоизоляции.

Главными направлениями борьбы с шумом являются его ослабление или ликвидация непосредственно в источнике образования. Для достижения этого в соответствии со СниП 11.22-77 необходимо применять звукоизолирующие кожухи" составлять график регулярной смазки рабочих органов и подшипников с последующим контролем за их состоянием, применение пластмасс, текстолита, резины для изготовления деталей оборудования, Возможно так же использование звукопоглощающих элементов.

Звукоизоляция - уменьшение уровня шума с помощью защитного устройства, которое устанавливается между источником и приемником и имеет большую отражающую и (или) поглощающую способность. Обычно роль защитных устройств выполняют глушители шума, экраны или стенки изолированных объемов. Например, защитным устройством является кожух, которым закрывают машины и механизмы, или кабина, в которой находится оператор, управляющий аряжесом. Стенки кожухов и кабин изготовляют из листового проката и покрывают изнутри звукопоглощающим материалом.

Существует необходимость расчета звукоизоляции.

Большинство оборудования на макаронных предприятиях является потребителем электрической энергии. Соответственно присутствует опасность поражения электрическим током. Основными причинами поражения электрическим током являются: случайное прикосновение к токоведущим частям, находящимся под напряжением в результате: ошибочных действий при проведении работ; неисправности защитных средств, которыми пострадавший касался токоведущих частей и др.; появление напряжения на металлических конструктивных частях электрооборудования в результате: повреждения изоляции токоведущих частей; замыкания фазы сети на землю; падения провода (находящегося под напряжением) на конструктивные части электрооборудования и др.; появление напряжения на отключенных токоведущих частях в результате: ошибочного включения отключенной установки; замыкания между отключенными и находящимися под напряжением токоведущими частями; разряда молнии в электроустановку и др.; возникновение напряжения шага на участке земли, где находится человек, в результате: замыкания фазы на землю; выноса потенциала протяженным токопроводящим предметом (трубопроводом, железнодорожными рельсами); неисправностей в устройстве защитного заземления и др.

Действие электрического тока на человека носит многообразный характер. Проходя через организм человека, электрический ток оказывает термическое, электролитическое, а также биологическое действия. В нашем случае могут возникнуть такие электротравмы как электрический ожог. Электрический ожог распространенная электротравма. Ожоги бывают двух видов: токовый (или контактный) и дуговой.

Токовый ожог обусловлен прохождением тока через тело человека в результате контакта с токоведущей частью и является следствием преобразования электрической энергии в тепловую.

Различают четыре степени ожогов: I - покраснение кожи; II - образование пузырей; III - омертвение всей толщи кожи; IV - обугливание тканей. Тяжесть поражения организма обуславливается не степенью ожога, а площадью обожженной поверхности тела. Напряжение на предприятии составляет U=220/380 В.

Токовые ожоги возникают при напряжениях не выше 1-2 кВ и являются в большинстве случаев ожогами I и II степени; иногда бывают и тяжелые ожоги.

Для обеспечения безопасности работ в действующих электроустановках при частичном или полном снятии напряжения на рабочих местах выполняются следующие технические мероприятия: отключаются необходимые электроустановки или их части и принимаются меры, препятствующие подаче напряжения к месту работы; непосредственно для проверки отсутствия напряжения накладывается заземление на отключение токоведущих частей электроустановки; ограждается рабочее место и вывешиваются предостерегающие и разрешающие плакаты.

Помещения без повышенной опасности - это сухие, беспыльные помещения с нормальной температурой воздуха и с изолирующими (например, деревянными) полами.

Повышение электробезопасности в установках достигается применением систем защитного заземления, зануления, защитного отключения и других средств и методов защиты, в том числе знаков безопасности и предупредительных плакатов и надписей.

Защитное заземление - преднамеренное соединение с землей металлических частей оборудования, которые в нормальных условиях не находятся под напряжением, но которые могут оказаться под напряжением в результате нарушения изоляции электрической установки.

Защитное зануление - присоединение к неоднократно заземленному нулевому проводу питающей сети корпусов оборудования и других металлических частей оборудования, которые в нормальных условиях не находятся под напряжением, но в результате нарушения изоляции электрической установки могут оказаться под напряжением.

Защитное отключение - совокупность отдельных элементов, которые реагируют на изменение какого-либо параметра электрической сети и дают сигнал на отключение автоматического выключателя.

При опасности прикосновения к токоведущим частям электроустановок необходимо применить следующие мероприятия:

1) надежная изоляция проводов от земли и корпусов электроустановок, создающая безопасные условия для обслуживания персонала;

2) сплошные или сетчатые ограждения, для обеспечения недоступности токоведущих частей оборудования и электрических сетей;

3) применить блокировку в электроустановках напряжением свыше 250 В.

Повышение электробезопасности достигается путем применения изолирующих, ограждающих, предохранительных и сигнализирующих средств защиты.

Соблюдение норм (ГОСТ 12.1.038 - 82) предельно допустимых напряжений и токов, протекающих через тело человека (рука-рука, рука-нога) при аварийном режиме работы электроустановок производственного и бытового назначения постоянного и переменного тока частотой 50 и 400 Гц.

Микроклимат производственных помещений - метеорологические условия внутренней среды этих помещений, которые определяются действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности скорости движения воздуха, а также температурой поверхностей, ограждающих конструкций, технологического оборудования и теплового облучения.

Анализ микроклимата производства. Макаронное производство можно отнести к работам средней тяжести - категория 2а. Температура воздуха в помещении 22-23 ⁰С, температура поверхности оборудования 40⁰С, относительная влажность 40-60 % .Согласно СанПиН 2.2.3.548 - 96 параметры микроклимата должны составлять для холодного периода года, категории 2а, температура воздуха 19-21⁰С, температура поверхности 18-22⁰С, относительная влажность 40-50%, скорость движения воздуха 0,2 м/с; для теплого периода года температура воздуха 20-22⁰С, температура поверхности оборудования 19-23⁰С, относительная влажность 40-60%,скорсть движения воздуха 0,2 м/с. Фактические параметры микроклимата соответствуют допустимым.

Большое значение имеет правильное распределение функций между человеком и оборудованием в целях уменьшения тяжести и напряженности труда, обеспечения его безопасности.

Для ликвидации попадания мучной пыли в производственное помещение применяется герметизация оборудования, герметичное соединение аппаратов в технологической цепочке. Укрытие и аспирация воздуха на участках: пылеобразования (смешивание перед помещением в макаронный пресс) с дальнейшей очисткой удаляемого воздуха от пыли.

В связи с тем, что мучная пыль является взрывоопасной осуществляем меры пожарной безопасности, размещение огнетушителей, предупреждающих табличек, созданы специально отведенные для курения места.

Для борьбы со статическим электричеством все отопительно-вентиляционное оборудование (в том числе и пылеулавливающие устройства) металлические воздуховоды и трубопроводы, а также воздуховоды, трубопроводы и установки, предназначенные для удаления взрывоопасных веществ от местных отсосов, заземляются.

4.2 Расчеты

Расчет естественного освещения

Степень освещенности естественным светом внутри помещения зависит от времени дня и года, состояния погоды, а также месторасположение и планировки здания, ориентации окон, числа и величины оконных проемов.

Рассчитаем площадь световых проемов при применении бокового освещения в соответствии с требованиями СНиП 2305-95 в производственном помещении:

для разряда зрительных работ k = IV;

оконные проемы не затеняются другими зданиями, ориентация проемов по отношению к частям света О = СЗ;

размеры помещения L_д = 36 м, B = 18 м, H = 6 м;

высота от уровня условной рабочей поверхности до верха окна h = 3 м;

пункт расположения предприятия П = Оренбург;

светопропускающий материал расположен вертикально;

переплеты для окон деревянные двойные разделенные;

воздушная среда в помещении содержит не более 5 мг на 1 м³ пыли, дыма и копоти.

, (126)

где

е - нормированное значение коэффициента освещенности, е = 1,5;

m - коэффициент светового климата, m = 0,9;

k_зд - коэффициент запаса, учитывает затенение окон противостоящими зданиями, k_зд = 1;

k_з - коэффициент запаса при естественном освещении, k_з = 1,4;

₀ - значение световой характеристики окон при боковом освещении, ₀ = 11,5;

S_п - площадь пола помещения, S_п = 648 м²;

₀ - значение общего коэффициента светопропускания окон, ₀ = 0,52;

r₁ - коэффициент учитывающий влияние отраженного света, r₁ = 5,7;

S₀ - площадь световых проемов;

Размеры окна L = 2.5 м, Н = 3 м.

,м²

Принимаем S₀ = 48 м².

Тогда количество окон в помещении составляет 6.

Расчет искусственного освещения

Задачей расчета является определение количества светильников для создания в производственном помещении заданной освещенности в темное время суток.

При проектировании осветительной установки необходимо решить следующие основные вопросы:

выбрать тип источника света - выбираем газоразрядные лампы;

определить систему освещения - общая равномерная;

выбрать тип светильников с учетом характеристик светораспределения, условий среды (конструктивного исполнения) - светильники типа ОДОР в которых установлено по две люминесцентные лампы типа ЛБ;

распределить светильники - светильники будут располагаться рядами;

определить норму освещенности на рабочем месте, Е = 200 лк.

Для расчета искусственного освещения используют в основном три метода.

Для расчета общего равномерного освещения при горизонтальной рабочей поверхности основным является метод коэффициента использования светового потока, учитывающий световой поток, отраженный от потолка и стен.

Световой поток лампы Ф, лм, при лампах накаливания или световой поток группы ламп светильника при люминесцентных лампах рассчитывают по формуле:

(127)

где Е_н - нормированная минимальная освещенность, лк., Е = 200 лк в соответствии с СниП 23-05-95 для IV разряда зрительной работы;

S - площадь освещаемого помещения, м²; S = 648 м²;

z - коэффициент неравномерности освещения, z = 1,2;

k_з - коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности из-за загрязнения и старения лампы, k_з = 1,5;

N - количество светильников;

n - число ламп в светильнике, n = 2;

u - коэффициент использования светового потока.

Для определения коэффициента использования светового потока u находим индекс помещения I и предположительно оцениваются коэффициенты отражения поверхности помещения: потолка _п = 50%, стен _с = 20%, расчетной поверхности или пола - _р = 10%.

Индекс находится по формуле:

I = A•B/H_р•(A+B), (128)

где А и В - длина и ширина помещения, м;

Н_р - высота светильников над рабочей поверхностью, м; Н_р = 6 м;

I = 36•18/6•(36+18) = 2

Отсюда u = 48 %

Величина светового потока ламп Ф = 3560 лм, (при 80 Вт, ЛДЦ).

N = E_min•k•z•S/n•u•Ф, (129)

N = 200•1,5•1,2•648/2•0,48•3560 = 68,25

Принимаем количество светильников равных 69.

Определение категории тяжести труда

Для определения категории тяжести работ каждый из факторов рабочей среды, реально действующий на человека, оценивают по шестибалльной шкале и определяют интегральную бальную оценку тяжести труда.