Модернизация прессовой части бумагоделательной машины БДМ-10

3; 5

Расточная

Горизонтально расточной станок TPX6111В

Диаметр нормального выдвижного шпинделя 110 мм. Конус шпинделя: морзе № 6 (lSO 7:24 № 50 - опционально). Макс. крутящий момент выдвижного шпинделя 1225 Нм. Макс. момент на радиальном суппорте 1960 Нм. Макс. осевое усилие на шпинделе 12 250 Н. Продольное перемещение выдвижного шпинделя 600 мм. Количество ступеней скоростей шпинделя - 22. Пределы частоты вращения шпинделя 8 - 1000 об./мин. Радиальное перемещение суппорта 180 мм. Рабочая поверхность стола 1100х960 мм. Грузоподъемность поворотного стола 2500 кг. Пределы расстояния между продольной осью шпинделя и поверхностью стола 0 - 900 мм. Ускоренный ход по осям X, Y, Z, W, 2500 мм/мин. Продольное перемещение стола 1000 мм. Поперечное перемещение стола 900 мм. Пределы подачи шпинделя / шпиндельной бабки и стола за оборот шпинделя, 0.04 - 6 / 0.01 - 1.88 мм/об. Мощность электродвигателя главного привода, 7,5 кВт. Габаритные размеры станка (Д х Ш х В) 4910 х 2454 х 2750 мм. Масса станка 13000 кг.

3.1.9 Выбор режущего инструмента

Выбор режущего инструмента зависит от формы и размер обрабатываемой поверхности, методе обработки, точности и шероховатости, обрабатываемого материала, периода стойкости инструментов, и заданной производительности. Режущих инструментов выбираем по методике [14]. Результаты выбора сводим в табл. 3.5

Таблица 3.5 - Режущий инструмент для обработки детали

№ опер	Наименование операции или перехода	Наименование режущего инструмента	Обозначение режущего инструмента
2; 4	Фрезерная	Фреза торцевая насадная Ш125 мм, Т5К10	Фреза 2214-0007 Т5К10 ГОСТ 24359-80
		Фреза шпоночная Ш20 мм, ВК6	Фреза 2235-0057 ВК6 ГОСТ 9140-78
		Фреза концевая Ш28 мм, ВК8	Фреза 2220-0228 ВК8 ГОСТ 17025-71
3; 5	Расточная	Подрезной торцовый резец, ВК8	Подрезной торцовый резец ГОСТ 9795-84
		Резец расточной черновой, ВК8	Резец расточной ГОСТ9795-84
		Резец расточной чистовой, Т15К6	Резец расточной ГОСТ 18878-73
		Спиральное сверло с коническим хвостовиком Ш14,5 мм, Р6М5	Сверло 2301-3242 ГОСТ 12121-77
		Зенковка с коническим хвостовиком, Р6М5	Зенковка 2353-0135 ГОСТ 14953-80
		Машинный метчик М16, Р6М5	Метчик М16 ГОСТ3266-81
		Спиральное сверло с коническим хвостовиком Ш10 мм, Р6М5	Сверло 2301-3195 ГОСТ 12121-77
		Спиральное сверло с коническим хвостовиком Ш30 мм, Р6М5	Сверло 2301-3316 ГОСТ 12121-77
		Зенковка с коническим хвостовиком, Р6М5	Зенковка 2353-0131 ГОСТ 14953-80
		Спиральное сверло с коническим хвостовиком Ш18 мм, Р6М5	Сверло 2301-3259 ГОСТ 12121-77
		Машинный метчик М20х1,5, Р6М5	Метчик М20х1,5 ГОСТ3266-81
		Машинный метчик М20, Р6М5	Метчик М20 ГОСТ3266-81
		Спиральное сверло с коническим хвостовиком Ш35 мм, Р6М5	Сверло 2301-3692 ГОСТ 10903-77
6	Слесарная	Напильник плоский l = 250 мм	Напильник ГОСТ 1465-80

3.1.10 Выбор средств измерения

Выбор средств измерения и контроль размеров, отклонения формы и взаимного положения обрабатываемых поверхностей для каждой операции зависит главным образом от типа производства и величины допуска контролируемого параметра. Следует учитывать, что в единичном и мелкосерийном производстве используются универсальные измерительные средства. При выборе средств измерения по показателям точности необходимо, чтобы погрешность средства измерения не превышала допускаемой погрешности измерения [12].

Для измерения и контроля размеров, отклонения формы и взаимного положения обрабатываемых поверхностей детали используются:

1. Штангенциркуль ШЦ - 3 с ценой деления С = 0,1 мм, с пределом измерения L = 0 - 500 мм и диапазоном показаний 0 - 1, ГОСТ 166-89, для измерения внутренних и наружных размеров детали.

2. Нутромер индикаторный НИ-450 с пределом измерения L = 250 - 450 мм, с ценой деления С = 0,01 мм ГОСТ 868-82, для измерения диаметра отверстия.

3. Штангенциркуль ШЦ - 1 с ценой деления С = 0,05 мм, с пределом измерения L = 0 - 125 мм и диапазоном показаний 0 - 1, ГОСТ 166-89, для измерения внутренних и наружных диаметров, длин, глубин детали.

4. Глубиномер микрометрический с предельной погрешностью 20мкм.

5. Линейка 2 класса точности металлическая ШП 250х5 ГОСТ 8026-75.

6. Нутромер индикаторный НИ-50 по ГОСТ 868 - 82, с ценой деления С = 0,01 мм, с пределом измерения L = 18 - 50 мм, для измерения внутренних диаметров.

7. Профилограф - профилометр А1, 252, ГОСТ 19299-73. Увеличение кратности 200- 100000, диапазон изменения профилографом 0,02-250 мкм, для проверки шероховатости поверхности.

3.1.11 Расчет режимов резания

Назначение рационального режима резания заключается в выборе скорости резания и подачи, с учётом режущих свойств инструмента и кинематических возможностей оборудования, высокой производительности и наименьшей стоимости операции. Выбор режимов резания выполнен по методике, изложенной в [15]. Для примера разберем несколько операций и полученные результаты сведем в таблицу 3.6.

1. Расточная операция:

1.1. Подрезка торца

Глубина резания t = 3,мм; подача s = 0,26,мм/об. Выбранную подачу сопоставляем с паспортными данными станка. Так как возможности станка позволяют использовать любую подачу в диапазоне от 0,05 до 2,8 мм/об, то принимаем расчётную подачу s = 0,26 мм/об. По принятой подаче рассчитываем скорость резания.

(3.7)

где Т - среднее значение стойкости инструмента - 60 ,мин;

Сv - коэффициент - 290;

x, y, m - показатели степени - x=0,15, y=0,35, m=0,20;

Kv - коэффициент, Kv = Кmv · Knv · Kиv = 1,0 · 0,9 · 0,4 = 0,36

Кmv - учитывающий влияние материала заготовки - 1,0

Knv - состояние поверхности (отливка) - 0,9

Kиv - качество материала инструмента - 0,4

Скорость резания определим по формуле (3.4):

,м/мин.

По установленной скорости резания определяется число оборотов шпинделя:

(3.8)

принимаем n = 100 мин-1.

Основное (технологическое) время рассчитываем по формуле:

(3.9)

где L - длина рабочего хода;

i - число проходов с одинаковым режимом резания.

n - число оборотов в мин.

s - подача на один оборот шпинделя в мм/об.

Длина рабочего хода:

= 45+3+3+2 = 53, мм, (3.10)

где - длина обрабатываемой поверхности детали (по чертежу);

- длина хода медленного подвода инструмента к обрабатываемой поверхности. Назначается с целью исключения возможности удара инструмента о заготовку на быстром ходу. Величина зависит от габаритов заготовки, состояния ее поверхностей (кривизна торцов, наличие заусенцев и др. дефектов) и составляет обычно от 2 до 6 мм;

- длина хода инструмента в процессе врезания. Зависит от величины глубины резания t и главного угла в плане ц. Lвр = t · ctg ц;

- длина хода перебега инструмента в конце рабочего движения. Назначается при обработке «на проход» с целью исключения возможности сохранения на обработанной поверхности дефектов (облоя) образующихся вследствие пластического выдавливания обрабатываемого материала из зоны стружкообразования. Величина зависит от габаритов заготовки, свойств обрабатываемого материала, геометрических параметров инструмента и составляет обычно от 1 до 4 мм;

1.2. Расточить внутренний диаметр предварительно.

Глубина резания t = 2 мм; подача s = 0,4 мм/об. По принятой подаче рассчитываем скорость резания по формуле (3.7):

,м/мин.

По установленной скорости резания определяется число оборотов шпинделя по формуле (3.8):

.

принимаем n = 50 мин-1.

Основное (технологическое) время рассчитываем по формуле (3.9):

Длина рабочего хода: = 185+3+3+2 = 193 ,мм.

2. Расточная операция

2.1. Сверлить 10 отверстий Ш 14,5 ,мм

Для сверления отверстий Ш 14,5 - глубина резания t = 4,5,мм; подача s = 0,2 ,мм/об; скорость резания находим по формуле:

(3.11)

где Т - среднее значение стойкости - 60 ,мин;

Сv - коэффициент - 7;

q, y, m, x - показатели степени - x=0,2; q=0,40, y=0,7, m=0,20;

Kv - коэффициент, Kv = 1

Скорость резания определим по формуле (3.11):

,м/мин.

По установленной скорости резания определяется число оборотов шпинделя по формуле (3.8):

Основное (технологическое) время рассчитываем по формуле:

(3.12)

где l - длина обрабатываемой поверхности, мм;

l1 - величина врезания и перебега, мм;

n - число оборотов, мин;

S - подача на один оборот шпинделя, мм/об.

Общее время сверления десяти отверстий составит: 0,5 · 10 = 5 ,мин.

Все полученные расчеты сведем в таблицу 3.6

Таблица 3.6 - Режимы резания

№ опер.	Наименование операции или перехода	t, мм	t0, мин	L, мм	S, мм/об	n, мин-1	V, м/мин
1	Заготовительная	-	-	-	-	-	-
2	Фрезерная
	Фрезерная - Й опер
2.1	Фрезеровать подошву 600х240 мм	3	5,3	600	0,24	1000	210,4
2.2	Фрезеровать паз 32х240 мм	18,4	1,9	110	0,2	900	123,8
2.3	Фрезеровать плоскость 105х300 мм	3	3	300	0,24	1000	210,4
3	Расточная
	Расточная - Й опер
3.1	Подрезать торец Ш414 до Ш510 мм	3	2	53	0,26	100	62,1
3.1	Расточить отверстие предварительно Ш414 до Ш418 на проход	2	9,6	185	0,4	50	57,5
3.2	Расточить отверстие от Ш418 до Ш419,6 на проход	0,8	13,9	185	0,2	70	89,5
3.3	Расточить отверстие тонким точением от Ш419,6 до Ш420на проход	0,2	19,3	185	0,1	100	129,4
3.4	Точить фаску	-	0,25	2	0,1	80	99,2
	Расточная - ЙЙ опер
3.1	Подрезать торец Ш420 до Ш510 мм	3	2	53	0,26	100	62,1
3.2	Точить фаску	-	0,25	2	0,1	80	99,2
4	Фрезерная
	Фрезерная - Й опер
4.1	Фрезеровать 2 паза 20х25 мм	20	2,1	25	0,1	315	39,2
4.2	Фрезеровать 2 плоскости 55х70 мм	3	2,8	55	0,24	900	123,4
	Фрезерная - ЙЙ опер
4.1	Фрезеровать паз 20х25 мм	20	1,05	25	0,1	315	39,2
4.2	Фрезеровать 2 плоскости 55х70 мм	3	2,8	55	0,24	900	123,4
5	Расточная
	Расточная - Й опер
5.1	Сверлить 10 отверстий Ш14,5 мм на L= 43 мм	-	5	43	0,2	440	20,05
5.2	Зенковать 10 фасок 2х45	-	0,5	2	0,12	1000	29,2
5.3	Нарезать резьбу М16 в 10-ти отв. на L= 35мм	-	2,4	35	-	125	3,8
5.4	Сверлить отверстие Ш10 мм на L = 170 мм	-	1,7	170	0,1	1000	27,3
5.5	Сверлить предварительно 2 отверстия Ш14,5 мм на L = 246 мм	-	1	246	0,2	440	20,05
5.6	Сверлить окончательно 2 отверстия Ш30 мм на L = 246 мм	-	7,6	246	0,4	161	15,2
5.7	Зенковать 2 фаски 2х450	-	0,1	2	0,12	1000	29,2
	Расточная - ЙЙ опер
5.1	Сверлить 10 отверстий Ш14,5 мм на L= 43 мм	-	5	43	0,2	440	20,05
5.2.	Зенковать 10 фасок 2х450	-	0,5	2	0,12	1000	29,2
5.3	Нарезать резьбу М16 в 10-ти отв. на L= 35мм	-	2,4	35	-	125	3,8
5.4	Зенковать 2 фаски 2х450	-	0,1	2	0,12	1000	29,2
5.5	Сверлить отверстие Ш18 мм на L = 40 мм	-	0,56	40	0,2	370	20,6
5.6	Зенковать фаску 2х450	-	0,05	2	0,12	1000	29,2
5.7	Нарезать резьбу М20х1,5 на L= 30 мм	-	0,2	30	-	125	3,8
	Расточная - ЙЙЙ опер
5.1	Сверлить 3 отверстия Ш18 мм на L= 60 мм	-	2,4	60	0,2	370	20,6
5.2	Зенковать 3 фаски 2х450	-	0,15	2	0,12	1000	29,2
5.3	Нарезать резьбу М20 в 3-х отв. на L= 50 мм	-	0,9	50	-	125	3,8
	Расточная - ЙV опер
5.1	Сверлить предварительно 4 отверстия Ш10 мм на L = 55 мм	-	2,2	170	0,1	1000	27,3
5.2	Сверлить окончательно 4 отверстия Ш35 мм на L = 55 мм	-	3,2	55	0,4	161	15,2
6	Слесарная	-	-	-	-	-	-
7	Контрольная	-	-	-	-	-	-

3.1.12 Техническое нормирование времени операций

Техническое нормирование представляет собой установление технически обоснованных норм расхода производственных ресурсов. При этом, под производственными ресурсами понимается энергия, сырье, материалы, инструмент, рабочее время и т. д. В современных условиях механосборочного производства экономия производственных ресурсов приобретает важное значение. Особенно важной задачей является задача технологического нормирования рабочего времени, т. е. нормирование труда. Технологическое нормирование труда - это совокупность методов и приемов по выявлению резервов рабочего времени и улучшения организации труда. Технологическое обоснование норм времени - это время, для выполнения единицы работы, с расчетом данных условий производства труда рабочего и оборудования [11]. При техническом нормировании норма полученного времени Тшт.к рассчитывается по формуле:

Тшт-к. = tо + tв + tтех + tорг + tп + tпз , мин, (3.13)

где tо - норма основного (машинного) времени, т. е. норма времени на процесс обработки на станке;

tв - норма вспомогательного времени, т. е. норма времени на осуществление действий выполнения основной работы:

(3.14)

tтех - норма времени технического обслуживания, т. е. время затраченное рабочим на обслуживание рабочего места:

(3.15)

tорг - организационное время, затрачиваемое на снабжение заготовками, заточку инструмента:

(3.16)

tп - норма времени регламентированных перерывов:

(3.17)

tпз. - подготовительно-заключительное время, т. е. время затраченное на оснастку, наладку, пробное изготовление, запуск программы:

мин, (3.18)

где р - размер партии;

N = 100 - годовая программа выпуска;

a - количество запусков партии в течение года.

Все полученные расчеты сведем в таблицу 3.7.

Таблица 3.7 - Нормы времени на выполнение операций (мин)

№ опер.	Наименование операции или перехода	t0	tв	tтех	tорг	tп	tп.з	Тшт.к.
2	Фрезерная
	Фрезерная - Й опер	10,2	1,53	1,12	1,29	0,29	0,6	15,04
3	Расточная
	Расточная - Й опер	45,1	6,76	4,96	5,70	1,30	0,6	64,36
	Расточная - ЙЙ опер	2,25	0,34	0,25	0,28	0,06	0,6	3,78
4	Фрезерная
	Фрезерная - Й опер	4,9	0,74	0,54	0,62	0,14	0,6	7,53
	Фрезерная - ЙЙ опер	3,85	0,58	0,42	0,49	0,11	0,6	6,05
5	Расточная
	Расточная - Й опер	18,3	2,75	2,01	2,31	0,53	0,6	26,50
	Расточная - ЙЙ опер	8,81	1,32	0,97	1,11	0,25	0,6	13,07
	Расточная - ЙЙЙ опер	3,45	0,52	0,38	0,44	0,10	0,6	5,48
	Расточная - ЙV опер	5,4	0,81	0,59	0,68	0,16	0,6	8,24
?Тшт.к. = 150,05 мин

3.2 Разработка технологического процесса узловой сборки и монтажа пресса

Последовательность сборки пресса определяется его конструктивными особенностями. Так как пресс штучное изделие, то производится непоточная (стационарная) сборка, характеризующаяся выполнением сборочных операций на постоянном рабочем месте. К сборочным работам относится процесс соединения сопрягаемых деталей с обеспечением правильного их взаимного положения и определенной посадки. В основном виды соединений: неподвижное - неразъемное, подвижное - разъемное, неподвижное разъемное. К неподвижным - неразъемным относится соединение сваркой.

Для определения последовательности сборки пресса разрабатываем технологическую схему сборки. На технологической схеме сборки все элементы узлов выделен прямоугольником, разделенный на три части. В верхней части указано наименование элемента детали и узла, в левой нижней части - номер по сборочному чертежу шпиндельного узла, в правой нижней части - число собираемых элементов [16].

Технологическую схему сборки строим по следующему правилу. В левой части схемы указываем базовую деталь, а в правой части схемы - сборочное изделие. Обе части соединяем горизонтальной линией. Над горизонтальной линией прямоугольником выделены все детали в порядке последовательности сборки, ниже - узлы, входящие в сборку. Технологическую схему сборки сопровождаем подписями, если таковые не очевидны из самой схемы (запрессовать, сварить, завинтить, окраска).

Весь процесс сборки пресса начинается с установки станины лицевой стороны поз. 1 и станины приводной стороны поз. 2, которые закрепляют на фундаменте с помощью крепёжных изделий поз. 45, 54. Для придания надёжности и прочности конструкции, на станины устанавливают балки поз. 2 закрепляя их крепежными изделиями поз. 44, 53, после чего станины соединяются между собой связью поз. 19 с помощью болтов с шайбами поз. 41, 51. По завершению установки и крепления конструкции (рамы), начинается процесс узловой сборки пресса. На станину лицевой стороны устанавливается подушка поз. 31, затем выполняется установка вала обрезиненного в собранном виде поз. 17 и производится его крепление с помощью крепежных элементов поз. 46, 54. После этого под вал обрезиненный поз. 17 заводится корыто поз. 5 и крепится к корпусам подшипников вала с помощью болтов с шайбами поз. 38, 50. Затем на корыто поз. 5 производится установка всех необходимых комплектующих поз. 26, 25, 64. Для съема избытка воды с вала обрезиненного поз. 17 на корыте крепится нож водосъемный поз. 4 с помощью болтов с шайбами поз. 38, 50. Перед тем как установить валик сукноправильный поз. 23, выполняется установка опор поз. 13 с лицевой и приводной стороны пресса. После чего на них крепятся с помощью крепежных изделий поз. 43, 52 с лицевой стороны сукноправка ручная вертикальная поз. 21, а с приводной стороны сукноправка автоматическая вертикальная поз. 22. Затем в сукноправки поз. 21, 22 ставится валик сукноправильный поз. 23 и крепится гайками с шайбами поз. 48, 50. Над валиком сукноправильным поз. 23 к корпусам подшипников вала обрезиненного поз. 17 крепятся с помощью болтов с шайбами два кронштейна поз. 8, 9. В эти кронштейны поз. 8, 9 ставится валик сукноведущий поз. 24 и крепится с помощью гаек с шайбами поз. 48, 50. По окончании сборки нижней части пресса на станины поз. 1, 2 производится установка вала гранитного поз. 18 и крепление его с помощью крепежных изделий поз. 43, 52. Для чистки поверхности вала гранитного поз. 18 во время его работы необходим шабер верхнего вала поз. 3, который крепится на станинах с помощью болтов с шайбами поз. 38, 50. Затем на станинах поз. 1, 2 крепятся с помощью крепежных изделий поз. 41, 51 два кронштейна поз. 10 с бракетками поз. 11, 12. После чего в бракетки поз. 11, 12 ставится валик сукноведущий поз. 24 и закрепляется гайками с шайбами поз. 48, 50. Для установки следующего валика используются только две бракетки поз. 11, которые также крепятся к станинам поз. 1, 2 с помощью болтов с шайбами поз. 37, 51 в которые ставится и крепится с помощью гаек с шайбами поз. 48, 50 валик сукноведущий поз. 24. Далее по всей ширине пресса укладываются и закрепляются две направляющие поз. 11, на которые затем устанавливается установка воронки приемки брака, поз. 7. Затем для удобства работы на прессе крепятся с помощью крепежных изделий поз. 37, 48, 50 мостки обслуживания поз.6. По окончании монтажа пресса производится проверка всех подвижных узлов на легкость движения, после чего можно считать процесс узловой сборки оконченным.

4. Безопасность и экологичность проекта

4.1 Анализ условий труда прессовщика

При эксплуатации оборудования БДМ на прессовщика возможно воздействие следующих опасных и вредных факторов:

- движущихся механизмов;

-неограждённых подвижных элементов производственного оборудования;

- повышенная температура и влажность;

- повышенное влияние звукового воздействия;

- уровень статического электричества;

- неисправность лестниц и лестничных площадок;

- скользкий пол;

- нахождение в опасной зоне, работающих грузоподъемных машин;

- неисправность изоляции электропроводов;

- недостаточная освещенность рабочего места.

Наличие выше перечисленных критериев приводит к усталости прессовщика, а также может привести к травме.

Основные причины травматизма - это несоблюдение норм техники безопасности.

Характер производственного задания предусматривает работу оператора по графику с необходимостью коррекции хода технологического процесса - допустимая работа по напряженности.

Напряженность труда зависит и от числа одновременно наблюдаемых объектов. Прессовщик отвечает за работу процесса. Такой труд оценивается как оптимальный.

В воздух производственной среды постоянно осуществляется выброс опасных и вредных веществ, при работе бумагоделательной машины. К вредным выбросам относятся выделения пыли, жидких и газообразных химических веществ, избытков влаги, тепла или холода, перемещение воздушных масс. Все отмеченные факторы изменяют качество воздуха рабочей зоны, делая его неблагоприятным для протекания трудовой деятельности, и могут при определенных количественных показателях отрицательно воздействовать на здоровье человека.

Недостаточная освещенность рабочих мест ведет к высокому утомлению прессовщика апатию, и сонливость снижает зрительные функции, а яркий свет приводит к нарушению работы нервной системы, снижению трудовой деятельности.

Шум также оказывает негативное воздействие на человека, при этом страдает нервная и сердечнососудистая системы, вызывает бессонницу. Длительное воздействие шума приводит к снижению внимания, влияет на качество выполняемой работы и производительности труда.

Воздействия электрического тока на человека приводит к электротравмам, делящиеся на два вида:

местные электротравмы; общие электротравмы (электрические удары).

Причины травматизма:

- при касании или нахождении вблизи опасных токоведущих частей, под напряжением;

- при похождении напряжения по металлическим рабочим частям оборудования из-за поврежденной проводки;

- при отключенном оборудовании возникает напряжение, где работают люди из-за, подключения рабочих частей установки;

- появление шагового напряжения вследствие попадания провода на землю.

При возникновении пожаров на предприятии приводит к большим потерям, а так же приводит к возникновению различных видов ожогов и отравлениям от угарного дыма.

4.2 Меры по обеспечению безопасных и здоровых условий труда

Основные требования охраны труда, предъявляемые при работе на бумагоделательной машине, следующие: исключение опасных факторов для специалистов на рабочем месте. Меры безопасности определены стандартами безопасности труда [17]. Безопасность эксплуатации агрегатов зависят от правильного определения его действия, кинематических схем, конструктивных решений, использования различных средств защиты. Средства защиты, как правило, многофункционального типа, т.е. решают несколько задач одновременно. Конструкция бумагоделательной машины БДМ-10 обеспечена не только ограждением опасных элементов, но и снижением уровня шума и вибрации.

Установка электроприводов линии выполнена в соответствии с Правилами устройства электрических установок. Предусмотрены средства защиты от электромагнитных и ионизирующих излучений, загрязнений атмосферы парами, газами, пылями, воздействия лучистого тепла.

Выполняются мероприятия устойства места работы, выполняются правила техники безопасности и гигиены на рабочем месте. Агрегаты снабжаются надежными фиксаторами, чтобы исключить движение и самовключение.

Одним из факторов, способствующим росту производительности труда и предупреждающим травматизм на производстве, является хорошее освещение рабочего места. Искусственное освещение БДМ-10 выполнено согласно соответствии действующих норм. Для этого предусмотрена комбинированная система освещения, т.е. сочетание общего и местного освещения.

В целях снижения шума предусмотрена звукопоглощающая изоляция, а для покрытия вибрирующих поверхностей используются виброгасящие материалы (резина, фетр, битум и др.). Для исключения удара током человека при работе машины используют защитное заземление, двойную изоляцию, состоящую из рабочей и дополнительной изоляции на случай появления напряжения на корпусах, а также для осуществления защиты от касания. Токоведущие провода и линии подвода воздуха, идущие от распределительных устройств по поверхности пола и пересекающие зону прохода людей имеют оградительные устройства.

Огнестойкость цеха повышена путем облицовки металлических конструкций, оштукатуриванием деревянных конструкций. В цехе есть такие противопожарные преграды как: стены, перегородки, перекрытия, двери, ворота и окна. При проектировании цеха была предусмотрена безопасная эвакуация людей на случай возникновения пожара. В цехе находятся первичные средства тушения пожара: огнетушители (углекислотные), ведра, лопаты, ящики с песком, ломы, топоры. Существуют устройства пожарной связи и сигнализации, которые в значительной степени влияют на успешное тушение пожара [17].

При работе бумагоделательной машины происходит выделение вредных веществ, которые отводятся вентиляционными системами. Помещение цеха оборудуется общеобменной вентиляцией, для удаления загрязненного воздуха и поступление свежего воздуха, местной вентиляцией, с помощью которой возможно улавливать вредные вещества в местах их выделения. Перед выбросом в атмосферу воздух проходит мероприятия по очистке от пыли и вредных веществ.

Помещение цеха отапливается от центральной системы отопления.

Рабочее место оператора не стеснено посторонними предметами. Пол у рабочего места ровный, без выступов, выбоин и не скользкий.

Бытовые помещения для пользования в рабочее время - уборные, фонтанчики с питьевой водой, комнаты отдыха - расположены на площадях цеха. Гардеробные, душевые, столовая, здравпункт расположены вне цеха. В гардеробных, уборных, умывальных и душевых полы с нескользкой поверхностью. Для стен и перегородок облицовывают влагостойкими, светлых тонов материалами, допускающими лёгкую очистку и мытьё.

Все работники обеспечиваются: спецодеждой (рукавицы, перчатки, костюмы), обувью и другими необходимыми средствами защиты; средствами для тщательного отмывания рук перед обедом и после работы. Кроме того, для отдыха обслуживающего персонала на предприятии создаются специальные комнаты, душевые, где работники могут вымыться, переодеться и отдохнуть.

Бумагоделательный цех работает в две смены. Продолжительность рабочего дня 12 часов. В течение рабочего дня - 2 перерыва по 15 минут и часовой обеденный перерыв. Работник использует перерыв по своему усмотрению. В неделе пять рабочих дней.

4.3 Расчёт вентиляции

Вентиляцию выбирают от вида используемых агрегатов их расположения и свойств степени загрязненности.

В нашем случае выбираем механическую приточно-вытяжную вентиляцию. В этой системе воздух подаётся в помещение приточной вентиляцией, а удаляется вытяжной вентиляцией, работающими одновременно.

Произведём расчёт вентиляции для бумагоделательного цеха с учетом конкретных источников тепловыделений.

В цехе установлено оборудование бумагоделательной машины:

- гидроразбиватели с электродвигателями мощностью 30 кВт - 3 ,шт.;

- узлоловители с электродвигателями мощностью 20 кВт - 2 ,шт.;

- сеточная часть с электродвигателями мощностью 20 кВт - 3 ,шт., мощностью 12 кВт - 9 шт., и мощностью 10 кВт - 6 шт.;

- прессовая часть с электродвигателями мощностью 30 кВт - 3 ,шт. и мощностью 12 кВт - 8 шт.;

- сушильная часть с электродвигателями мощностью 30 ,кВт - 6 ,шт. и мощностью 10 кВт - 15 шт.;

- машинный каландр с электродвигателями мощностью 30 ,кВт - 1,шт;

-накат с электродвигателями мощностью 20 ,кВт - 1 ,шт. и мощностью 10,кВт - 2 ,шт.

Общая мощность установленных электродвигателей 944, кВт.

Тепловыделение определим по формуле:

Вт, (4.1)

где Q - количество тепла, Вт;

N - установленная мощность электродвигателей, кВТ;

з1 -коэффициент использования установочной мощности, равный 0,7-0,9;

з2 - коэффициент загрузки - отношение средней потребляемой мощности к максимально необходимой, равной 0,5 - 0,8;

з3 - коэффициент одновременности работы электродвигателей, равный 0,5 - 1;

з4 - коэффициент, характеризующий долю механической энергии, превратившейся в тепло, равный 0,1.

Для приближенного определения теплопоступлений в бумагоделательных цехах значение произведений коэффициентов можно принять равным 0,2.

Тепловыделение от искусственного освещения рассчитывают, предполагая, что практически вся затрачиваемая энергия преобразуется в тепло, по формуле:

, Вт, (4.2)

где N - расходуемая мощность светильников, кВт.

С учетом того, что цех оснащен люминесцентными лампами мощностью 40 Вт в количестве 410 штук определим тепловыделения:

Количество тепла выделяемого работниками цеха, при выполнении физической работы средней тяжести при температуре окружающей среды +200С для мужчины составляет 175 Вт, для женщины 149 Вт. Зная, что в цехе работает 32 мужчины и 18 женщин определим тепловыделения:

Q = 32 · 175 + 18 · 149 = 8282 ,Вт.

Кроме рассмотренных выше различных тепловыделений, в бумагоделательном цехе так же отдача тепла происходит от сушильных цилиндров сушильной части БДМ-10, нагреваемых за счет подачи в них пара температурой 1500С. В связи с этим тепловыделение от 53х сушильных цилиндров составит Q = 875 754 ,Вт.

Следовательно, суммарные тепловыделения составят:

Q? = 188800 + 16400 + 8282+875754 = 1089236 ,Вт.

В цехах с высокими температурами объем приточного воздуха определяется по формуле:

(4.3)

где Qизб - избытки теплоты, ДЖ/ч;

tуд и tпр - температура удаляемого и проточного воздуха, оС;

C - теплоемкость приточного воздуха, ДЖ/кг К;

pпр - плотность приточного воздуха, кг/м3.

Полученные значения обеспечивают удаление избыточной влаги и тепла. Следовательно, объем воздуха необходимый для удаления влаги и тепла равен 100855 м3/ч. Необходимо выбрать вытяжные вентиляционные системы в соответствии с технологической планировкой. Эффективным будет использование центробежных вентиляторов обычного исполнения для перемещения чистого или малозапылённого воздуха (до 100 мг/м3) с температурой не выше 800С, их комплектующие изготавливают стальными.

Рассчитаем вентилятор для системы вентиляции:

Установочная мощность электродвигателя для вентилятора (кВт) рассчитаем по формуле:

кВт, (4.4)

где k3 - коэффициент запаса, (k3 = 1,05 - 1,5);

зв - КПД вентилятора;

зп - КПД привода, который при присоединении колеса через муфту - 0,98.

,кВт.

Выбираем вентилятор производительностью L=65000 м3/ч, серии - Ц9-57 и вентилятор производительностью L=45000 м3/ч, серии - Ц9-55.

С помощью выбранных вентиляторов будут обеспечены необходимые санитарно-гигиенические условия труда в цехе.

4.4 Меры по охране окружающей среды

Охрана окружающей среды в наше время стала одной из наиболее важных производственных проблем. Происходит ужесточение норм на выбросы предприятиями вредных веществ в окружающую среду, увеличиваются штрафы за превышение предельно-допустимых концентраций вредных веществ в выбросах с предприятий [20].

Основными загрязняющими факторами бумажного производства являются: отходы производства, сточные воды и выбросы в атмосферу.

В бумагоделательном цеху проводятся следующие мероприятия по охране окружающей среды:

- снижение выбросов в атмосферу за счет применения специальных устройств по очистке выбрасываемого воздуха;

- снижение объема и вредности стоков;

- применение новых технологий для уменьшения выбросов отходов от производства.

Для защиты воздушной среды на устройствах вентиляции применяются пылевые фильтры. Для проверки качества работы системы вентиляции ежемесячно проводятся контрольные замеры концентрации пыли в помещении. При повышении предельно допустимой концентрации принимаются меры для очистки вентиляционных систем и устранения неисправностей.

Основными мероприятиями по снижению выбросов вредных веществ в атмосферу являются:

- совершенствование технологических процессов, включая снижение несанкционированных выбросов;

- строительство новых и повышение эффективности существующих очистных устройств;

- ликвидация источника загрязнения;

- перепрофилирование производства.

Очистка вентиляционных выбросов от механических примесей осуществляется аппаратами мокрого и сухого пылеулавливания, волокнистыми фильтрами и электрофильтрами.

С целью сокращения количества забираемой из р. Сухоны воды и объёма сброса стоков в р. Сухону на предприятии изменена схема водопользования. Речная вода используется только на нужды теплоэнергетики - охлаждение конденсаторов турбин, маслоохладители ТЭС. После охлаждения оборудования ТЭС под остаточным давлением использованная вода направляется на фильтры станции 2 подъёма. Затем вода подаётся в производство для повторного использования. Избыток воды сбрасывается в р. Сухону (выпуск).

В цехах предприятия планомерно выполняются работы по снижению потребления технической воды и объема образования сточных вод. Через сборный бассейн часть сточной воды возвращается в производство, а избыток подается на флотоловушку для очистки и сброса в канализацию. В результате на предприятии сокращаются фактические удельные расходы воды на выработку единицы продукции, а следовательно и объемы сточных вод.

В цехе по производству бумаги проводятся работы по подбору удерживающих добавок, дозы крахмала с целью сокращения потерь волокна, а как следствие количества загрязняющих веществ в стоках.

Качественные показатели сточных вод цехов ежедневно контролируются лабораторией отдела охраны окружающей среды.

Исключительный вред для окружающей среды и населения представляют свалки промышленных отходов. На свалки поступают отходы, в состав которых имеются особенно опасные для здоровья населения.

Функционально промышленные отходы подразделяются на три основные группы: 1) отходы, которые складируются на свалках, сжигаются на открытых площадках, захоронятся, сбрасываются в водоемы, тем самым, загрязняя окружающую среду; 2) отходы, которые находят применение в народном хозяйстве; 3) отходы, которые используются на самом предприятии для получения товарной продукции [20].

Переработка отходов позволяет высвободить дефицитные земельные угодья, отводимые под отвалы, и весьма существенно уменьшить загрязнения.

В процессе производства образуется большое количество отходов, которые при соответствующей обработке могут быть вновь использованы как сырье для производства промышленной продукции.

Используемые в процессе производства расходные материалы и отходы в виде промасленной ветоши, абразивных материалов, люминесцентных ламп утилизируются в специальных контейнерах, по мере накопления отправляются в специальные подразделения завода, которые занимаются централизованным сбором, утилизацией и переработкой отходов.

На ОАО «Сокольский ЦБК» постоянно ставятся цели на улучшение мер по охране окружающей среды, что способствует меньшему выбросу производственных отходов.

Заключение

В представленной выпускной квалификационной работе, была проведена модернизация прессовой части бумагоделательной машины БДМ-10. ВКР состоит из четырех основных разделов: литературный обзор по конструкциям БДМ, конструкторская часть, технологическая часть, безопасность и экологичность проекта.

В процессе выполнения работы в конструкторской части были рассмотрены следующие задачи:

- выполнен анализ базовой конструкции бумагоделательной машины БДМ-10;

- разработаны конструкторские решения по модернизации пресса;

- проведены необходимые расчёты.

В технологической части проекта была рассмотрена комплексная деталь, составлен маршрут её обработки, подобраны режущие инструменты, рассчитаны режимы резания, выбраны средства измерения и контроля размеров. При выборе режущего инструмента предпочтение отдавалось режущему инструменту из твердого сплава.

В разделе «Безопасность и экологичность проекта» представлен анализ условий труда при эксплуатации пресса бумагоделательной машины. Был проведен расчет вентиляции, для создания благоприятных условий труда рабочего персонала.

В заключении можно сделать вывод, что модернизация прессового механизма БДМ-10 ОАО «Сокольский ЦБК» в целом решает задачи повышения технологического уровня машиностроения, увеличения производительности и получения высоких технико-экономических показателей продукции.

Список использованных источников

1. Оборудование целлюлозно-бумажного производства: в 2 т. Т. 2.

Бумагоделательные машины / В. А. Чичаев, М. Л. Глезин, В. А Екимова

[и др.]. - Москва: Лесная промышленность, 1981. - 264 с.

2. Эйдлин, И. Я. Бумагоделательные и отделочные машины. - Москва: Лесная

промышленность, 1970. - 624 с.

3. Смолин, А.С. Технология формования бумаги и картона / А.С. Смолин, Г.З.

Аксельрод. - Москва: Лесная промышленность, 1984. - 120 с.

4. Пожитков, В. И. Монтаж и ремонт бумагоделательных машин: учебник для

Вузов / В. И. Пожитков. - Москва: Лесная промышленность, 1973. - 312 с.

5. Наумов, В. Г. Монтаж технологического оборудования целлюлозно-

бумажной промышленности: учебник для вузов / В. Г. Наумов. - Москва:

Лесная промышленность, 1971. - 191 с.

6. Анурьев, В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: [в 2кн.]. Кн.2./В.

И. Анурьев. - Изд. 5-е, перераб. и доп. К. - Москва: Машиностроение, 1996.

- 559 с.

7. Шейнблинт, А. Е. Курсовое проектирование деталей машин: учеб. пособие /

А. Е. Шейнблинт. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - Москва: Янтарный сказ, 2004.

- 454 с.

8. Допуски и посадки : справочник: в 2-х ч. Ч. 1 / В. Д. Мягков, М. А. Палет, А.

Б. Романов, В. А. Брагинский. - 6-е изд. перераб. и доп. - Ленинград:

Машиностроение, 1982. - 420 с.

9. Дунаев, П. Ф. Конструирование узлов и деталей машин : учеб. пособие для

вузов / П. Ф. Дунаев, О. П. Леликов . - 12-е изд., стер. - Москва : Academia ,

2009 . - 495, [1] с.

10. Марочник сталей и сплавов / В. Г. Сорокин, А. В. Волосникова, С. А.

Вяткин [и др.].; под общ. ред. В. Г.Сорокина. - Москва: Машиностроение,

1989. - 640 с.

11. Горбацевич, А. Ф. Курсовое проектирование по технологии

машиностроения. / А. Ф. Горбацевич, В. А. Шкред. - 4-е изд., перераб. и

доп. - Минск: Высшая школа, 1983. - 256 с.

12. Егоров, М. Е. Технология машиностроения: учебник для вузов. Изд. 2-е,

доп. / М. Е. Егоров, В. И. Дементьев, В. Л. Дмитриев; под ред. М. Е.

Егорова. - Изд. 2-е, доп. - Москва: Высш. школа, 1976. - 534 с.

13. Аверченков, В. И. Технология машиностроения: сб. задач и

упражнений: учеб. пособие / [В. И. Аверченков, О. А. Горленко, В. Б.

Ильицкий [и др]]. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - Москва: ИНФРА-М, 2005. -

288 с.

14. Обработка металлов резанием: справочник технолога /А. А. Панов, В. В.

Аникин, Н. Г. Бойм [и др.].; под общ. ред. А. А. Панова. - Москва:

Машиностроение. - 1988. - 736 с.

15. Барановский, Ю. В. Режимы резания металлов: справочник / Ю. В.

Барановский. - Изд. 3-е, перераб. и доп. - Москва: Машиностроение, 1972.

- 407 с.

16. Лебедев, Л. В. Технология машиностроения: учебник для студ. высш. учеб.

заведений / Л. В. Лебедев, В.У. Мнацканян, А. А. Погонин - Москва:

Академия, 2006. - 528 с.

17. Юдина, Е. Я. Охрана труда в машиностроении: учебник для

машиностроительных вузов / Е. Я. Юдина, С. В. Белова. - Москва:

Машиностроение, 1983. - 432 с.

18. Белов, С. В. Охрана окружающей среды: учеб. пособие для студентов вузов

/ под ред. С. В. Белова. - Москва: Высш. шк., 1989. - 264 с.

19. ГОСТ 12.1.004-91. Пожарная безопасность. Общие требования. - Взамен

ГОСТ 12.1.004-85 ; Введ. 01.07.92 . - Москва : ГУП ЦПП , [19--]. - 127 с.

20. Новиков, Ю. В. Охрана окружающей среды: учеб. пособие / Ю. В. Новиков.

- Москва: Высш. шк., 1987. - 287 с.

21. Методические рекомендации по оформлению выпускных

квалификационных работ, курсовых проектов/работ для студентов очной,

очно - заочной (вечерней) и заочной форм обучения [Электронный ресурс].

Вып. 4 / сост.: Тритенко А. Н., Сафонова О. В., Дурягина Н. В. - Вологда:

ВоГУ , 2016 . -120с. - Режим доступа:

http://www.library.vstu.edu.ru/biblio/sto/2016_metod_rec_4.pdf

22. Сысоев, С. К. Технология машиностроения: проектирование

технологических процессов: учебное пособие / С. К. Сысоев, А. С. Сысоев,

В. А. Левко. - Санкт-Петербург [и др.]: Лань , 2011 . - 349 с.

23. Технология машиностроения : сборник задач и упражнений / [В. И.

Аверченков и др.; под общ. ред. В. И. Аверченкова и Е. А. Польского]. -

Изд. 2-е, перераб. и доп. - Москва: ИНФРА-М , 2012 . - 285, [1] с.

24. Анухин, В. И. Допуски и посадки: учеб. пособие для вузов по направлению

"Технол. машины и оборудование" / В. И. Анухин. - 4-е изд. - Санкт-

Петербург [и др.]: Питер , 2008 . - 197, [9] с.

25. Коновалов, А. Математическая модель процесса прессования бумажного полотна в прессах бумагоделательных машин / А. Коновалов // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал . - 2006. - № 6 . - С. 102-108.

26. Борисов, В. М. Основы технологии машиностроения [Электронный ресурс]:

учеб. пособие / В. М. Борисов. - Казань: КГТУ, 2011. - 137 с. - Режим доступа:

http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=258356

27. Технология машиностроения [Электронный ресурс]: курсовое

проектирование: учеб. пособие / М. М. Кане, А. И. Медведев, И.

А. Каштальен и др. ; под ред. М. М. Кане, В. К. Шелег. - Минск: Вышэйшая

школа, 2013. - 312 с. - Режим доступа:

http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=235788

Размещено на Allbest.ru