Совершенствование технологического процесса изготовления фрез

3.1 Анализ основных опасных и вредных производственных факторов, присутствующие на производственном участке

Опасным производственным фактором называется такой производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к травме или к другому внезапному, резкому ухудшению здоровья.

Вредным производственным фактором называется такой производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к заболеванию или снижению трудоспособности.

Примерами опасных факторов могут служить открытые токоведущие части оборудования, движущиеся части машин и механизмов, раскаленные тела, возможность падения с высоты самого работающего либо деталей и предметов, наличие емкостей со сжатыми или вредными веществами и т.п.

Примером вредных факторов являются вредные примеси и воздухе, неблагоприятные метеорологические условия, лучистая теплота, недостаточное освещение, вибрации, шум, ультра- и инфразвуки, ионизирующие и лазерные излучения, электромагнитные поля, повышенные напряженность и тяжесть труда, наличие вредных микроорганизмов или насекомых и т.д.

Между опасными и вредными производственным факторами (в дальнейшем ОВПФ) часто нельзя провести четкой границы. Один и тот же фактор может привести к несчастному случаю.

В процессе разработки технологии изготовления фрезы была выявлена операция, которая по экологичности и безопасности вредна для рабочего.

Таблица 3.1. Анализ ОВПФ технологической операции

Операция	ОВПФ	Влияние на организм человека	Влияние на окружающую среду
Круглго-шлифовальная	Опасность обрыва троса при установке заготовки, повышенный уровень шума, наличие производ-ственной пыли (примеси в воздухе).	Наличие в воздухе вред-ных примесей приводит к раздражению дыхательных путей и слизистой оболочки глаз, воздействие СОЖ на кожный покров на руках.	Повышенный уровень содержания в воздухе вредных паров, вследствие нагрева СОЖ, повышенная запыленность.

В проектируемом варианте усовершенствуется фрезерная операция. В результате этого меняется режущий инструмент, станочное приспособление, вид СОЖ. Это позволит улучшить условия труда рабочего персонала.

При обработке фрезы присутствуют следующие ОВПФ:

1) Опасность поражения электрическим током

Может возникнуть при повреждении электрооборудования, электропроводки и в результате несоблюдения правил электробезопасности, т.е. источником такой опасности является, все технологическое оборудование.

2) Повышенный уровень шума и вибраций

Шум - источниками являются машины и механизмы, а также технологические установки и аппараты, в которых движение газов и/или жидкостей происходит с большими скоростями и имеет пульсирующий характер (компрессоры, насосы). Источниками шума и вибрации в цехе является все производственное оборудование, кроме контрольных машин. Шум и вибрации при работе оборудования отрицательно сказываются на здоровье рабочих и могут привести к профзаболеваниям.

3) Опасность травмирования

Движущиеся, вращающиеся части оборудования, которые являются источниками опасности при погрузочно-разгрузочных работах, транспортировке материалов, обслуживании и ремонте оборудования, т.е. источником такой опасности является, все вышеперечисленное технологическое оборудование.

Например:

- вращающиеся инструмент и деталь, так как может произойти захват одежды, волос, конечностей оператора при нарушении правил техники безопасности, а также травмирование рабочих при вылете незакрепленной детали или инструмента.

- особенность метода обработки: схема резания, осуществляемая вращением заготовки по направлению часовой стрелки, т.е. на рабочего, что может привести при значительных усилиях резания к вырыванию режущего инструмента из суппорта станка или скалыванию его частиц.

4) Отклонения от нормативного микроклимата

ОВФ, связанными с загрязнением воздушной среды на участке, где идет изготовление фрез типа GFM, - являются металлическая пыль, выделения вредных паров и газов, тепловыделения от технологического оборудования. Источниками такой опасности является практически все вышеперечисленное оборудование, исключение - контрольное оборудование.

Например:

- смазочно-охлаждающая жидкость, так как при ее нагревании в процессе обработки выделяющиеся пары раздражают слизистые оболочки глаз, носоглотки;

- выделяющаяся при обработке металлическая пыль, которая, оседая в легких человека, вызывает раздражение дыхательных путей.

5) Опасность получения ожогов

Горячий воздух для обдувки (90С) и горячий раствор для промывки (50С), так как существует возможность получения ожогов.

6) Освещённость

Сохранность зрения человека, состояние его центральной нервной системы и безопасность на производстве в значительной мере зависят от условий освещения.

Рациональное освещение помещений и рабочих мест - один из важнейших элементов благоприятных условий труда. При правильном освещении повышается производительность труда, улучшаются условия безопасности, снижается утомляемость.

На участке изготовления фрез недостаточное освещение, и как следствие повышенная утомляемость и существует вероятность производственного травматизма.

7) Пожароопасность

Пожары, которые могут возникнуть в местах скопления ветоши, легковоспламеняющихся материалов (охлаждающая жидкость, неисправные электропроводка и электрооборудование, промышленные материалы).

В законодательстве об охране труда большое внимание обращается и соблюдение требований по охране труда при проектировании и разработке новых предприятий, машин, оборудования и технологических процессов.

Проектируемые нами технологические операции и планировка производственных участков или цехов могут быть приняты и введены в эксплуатацию, если на них подробно проработаны мероприятия по охране труда и по обеспечению здоровья и безопасности условия труда.

Современное производство характеризуется относительно быстрым насыщением производства новыми машинами. В сложившейся ситуации, одновременно с получением определенного технико-экономического эффекта нередко появляются и новые производственные опасные и вредные факторы. Следовательно, в условиях роста производства неизбежно возникают новые проблемы по охране труда, здоровья персонала. К указанным проблемам относятся инженерно-технические, медико-биологические и социально-экономические проблемы охраны труда.

В рамках дипломного проектирования рассмотрим инженерно-технические проблемы охраны труда и проведем детальный анализ опасных и вредных факторов в производстве.

К инженерно-техническим проблемам по охране труда можно отнести:

оценку условий труда при использовании и предприятиях новых машин и устройств;

отражение вопросов безопасности в проектной документации на конкретную технологию производства;

разработку высокоэффективных мер по снижению шума и вибраций на выпускаемых машинах.

3.2 Описание рабочего места, оборудования, выполняемых операций

Важным направлением при обработке фрез является экологическая безопасность технологического процесса их изготовления. При проектировании новых технологических процессов необходимо наряду с экономической эффективностью учитывать экологическую безопасность, которой иногда следует отдавать предпочтение при принятии решений. Такому условию отвечает технология обработки, которая даёт возможность обрабатывать заготовку в обрабатывающем центре, в закрытом пространстве. Это позволяет создать более короткий технологический маршрут, реализующий методы малоотходной технологии, уменьшить объем снимаемой стружки и количество выделяемой теплоты и т.д. С применением твердого смазочного материала при деформирующем протягивании значительно сокращаются вредные выбросы.

Расположение станков на участке осуществляется согласно технологическому процессу. Расположение станков, расстояние между станками соответствуют санитарным нормам. Минимальная ширина проходов между линиями 1,5 м. Для подъезда электропогрузчика имеется проезд шириной 3,5 м и предусмотрены места для складирования заготовок. Поверхности металлорежущих станков окрашиваются в светло-зеленый цвет, движущиеся части станков - в светло-желтый. Включение отмечается сигнальной лампой зеленого цвета, кнопка "стоп" для экстренной остановки станка выкрашена в ярко красный цвет и имеет большой размер.

3.3 Организационные и технические мероприятия по созданию безопасных условий труда с проведением инженерных расчётов

Прежде всего, надо отметить, что администрация предприятия обязана обеспечить надлежащее техническое оборудование всех рабочих мест и создавать на них условия работы, соответствующие правилам по охране труда (правила по технике безопасности, санитарным нормам и правилам и т.п.).

В целях охраны труда и соблюдения техники безопасности проводятся инструктаж и обучение правилам безопасных приёмов и методов работы. Они должны быть обязательно организованы во всех цехах независимо от характера и степени опасности производства, а также квалификации и стажа работы лиц, выполняющих работу (ГОСТ 12.0.004-79).

Существует несколько видов инструктажа: вводный, первичный на рабочем месте, повторный, внеплановый, текущий.

Вводный инструктаж обязаны пройти все вновь поступающие на предприятие, а также командированные и учащиеся, прибывшие на практику. Его проводит инженер по охране труда.

Первичный инструктаж на рабочем месте проводят со всеми вновь принятыми на предприятие, переводимыми из одного подразделения в другое, командированными и др.

Повторный инструктаж проводится не реже чем через шесть месяцев. Цель этого инструктажа - восстановить в памяти рабочего правила по охране труда, а также разобрать конкретные нарушения из практики цеха или предприятия.

Внеплановый инструктаж проводят при изменении технологического процесса, изменении правил по охране труда, внедрения новой техники, нарушении работниками правил безопасности труда, которые могут привести или привели к травме, аварии, взрыву или пожару; при перерывах в работе - для работ, к которым предъявляются дополнительные требования безопасности труда не более чем на 30 календарных дней, для остальных - 60 дней. Текущий инструктаж проводят с работниками перед производством работ, на которые оформляется допуск - наряд.

К числу мер по технике безопасности и производственной санитарии относятся нормы, устанавливающие меры индивидуальной защиты работающих от профессиональных заболеваний и производственных травм. Эти нормы рассматривают следующее. На работах с вредными условиями труда, а также на работах, производимых в особых температурных условиях или связанных с загрязнением, рабочим и служащим выдаются бесплатно по установленным нормам специальная одежда, специальная обувь и другие средства индивидуальной защиты. Рабочие и служащие обязаны пользоваться в рабочее время выдаваемыми им средствами индивидуальной защиты. На работах, связанных с загрязнением, рабочим и служащим бесплатно по установленным нормам выдается мыло. На работах с вредными условиями труда рабочим и служащим бесплатно по установленным нормам молоко и другие равноценные пищевые продукты.

Мероприятия по оздоровлению воздушной среды

Требуемое состояние воздуха рабочей зоны может быть обеспечено выполнением определенных мероприятий, к основным относятся:

Механизация и автоматизация производственных процессов.

Применение технологического оборудования, исключающих образование вредных веществ или попадание их в рабочую зону

Применение средств индивидуальной защиты.

Мероприятия по избавлению от вибраций

Чаще всего виброгашение осуществляют путем установки агрегатов на фундаменты (а не на общую плиту). Массу фундамента подбирают таким образом, чтобы амплитуда колебаний подошвы фундамента в любом случае не превышала 0,1 - 0,2 мм, а для особо ответственных сооружений 0,005 мм. Для небольших объектов между основанием и агрегатом устанавливают плиту. Расчет фундаментов машин с динамическими нагрузками ведут по СниП 19 - 95. Также использование материалов способных поглощать колебания, увеличение жесткости оборудования для уменьшения резонансных колебаний. Важную роль играют правильный режим работы и эксплуатации, хороший уход и своевременный ремонт оборудования.

Защита от шума

Борьба с шумом посредством уменьшения его в источнике является наиболее рациональной. Уменьшение механического шума может быть достигнуто путем совершенствования технологических процессов и оборудования.

Расчет допустимого уровня шума

Расчетная формула для определения уровня шума, если источник шума находится в помещении, будет иметь вид:

, (4.1)

где В - так называемая постоянная помещения, м²

, (4.2)

где А - эквивалентная площадь помещения

, (4.3)

где L_СР - средний коэффициент звукопоглощения внутренних поверхностей помещения площадью S_ПОВ. L_СР = 0,12, тогда

111,1

L_Р - уровень звуковой мощности шума, определяется согласно формулы:

, (4.4)

где - исходная мощность, равная мощности переносимой звуковой волной интенсивности I₀ через единичную площадку S₀=1м²,

Вт

где I₀ - интенсивность звука, что соответствует порогу слышимости

Р - мощность источника, в данном случае станка. Мощность электродвигателя токарного станка Р = 28 кВт = 2810³ Вт.

Подставляя числовые значения, получим:

Ф - фактор направленности, характеризующий неравномерность излучения звука источником по направлениям. В нашем случае Ф = 1, S_ПОВ - площадь участка. В нашем случае S_ПОВ = 925,8 м².

Защита от травмирования

Опасность травмирования на рабочем месте определяют по ГОСТ 12.0.004-79.

Опасность травмирования в текущее время в основном обусловлена большим износом оборудования. Поэтому для уменьшения опасности травмирования надо при работе соблюдать меры техники безопасности. При работе на технологическом оборудовании установить ограждающие экраны на силовом оборудовании. Поверхности металлорежущих станков окрашиваются в светло-зеленый цвет, движущиеся части станков - в светло-желтый. Пульты управления станками находятся, как правило, с правой стороны. Включение отмечается сигнальной лампой зеленого цвета, кнопка "стоп" для экстренной остановки станка выкрашена в ярко красный цвет и имеет большой размер.

Освещение производственного участка

Правильно спроектированная и выполненная система освещения необходима для обеспечения сохранности зрения человека, безопасности выполнения работы, высокой производительности труда и качества выпускаемой продукции.

При освещении производственных площадей используют естественное, искусственное и совмещенное освещение (в светлое время суток недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным).

Для обеспечения нормальной производственной деятельности на участке применяется искусственное общее равномерное освещение.

Осветительная система должна отвечать следующим требованиям:

освещенность на рабочем месте должна соответствовать характеру зрительной работы;

необходимо обеспечить достаточно равномерное распределение яркости на рабочей поверхности;

величина освещенности должна быть постоянной во времени;

направленность светового потока должна быть оптимальной;

все элементы осветительных приборов должны быть электро-безопасными.

осветительные приборы должны быть удобными и простыми в эксплуатации.

Тщательный и регулярный уход за осветительными установками имеет большое значение для создания рациональных условий освещения.

В установках с люминесцентными лампами необходимо следить за исправностью схем включения (не должно быть видимых глазом миганий лампы), а также пускорегулирующих аппаратов, о неисправности которых можно судить по значительному шуму дросселей.

Необходимо своевременно заменять перегоревшие лампы.

Станки должны иметь стационарные устройства местного освещения. Рекомендуется широкое использование встроенного освещения.

Освещение общее в сочетании с местным должно обеспечивать четкую видимость делений на отсчетных и контрольно-измерительных приборах, а также поверхность обрабатываемых деталей.

Электробезопасность

По степени опасности поражения током механические цеха относят к помещениям с повышенной опасностью (температура до 30С, влажность воздуха около 70%). Для защиты от поражения током обязательно предусматривают: защитное заземление оборудования, изоляция и ограждение токоведущих частей, защитное отключение оборудования.

Все металлические части станков, а также отдельно стоящие электрические устройства, которые могут оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции и замыкания на корпус, должны быть заземлены.

Назначение защитного заземления - устранение опасности поражения людей электрическим током при появлении напряжения на конструктивных частях электрооборудования, т.е. при "замыкании на корпус".

Принцип действия защитного заземления - снижение опасного значения напряжений прикосновения и шага, обусловленных "замыканием на корпус". Это достигается уменьшением потенциала заземленного оборудования, а также выравниванием потенциала за счет подъема потенциала основания, на котором стоит человек, до потенциала, близкого по величине к потенциалу заземленного оборудования.

Область применения защитного заземления - трехфазные сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и выше 1000 В с любым режимом нейтрали.

Различают заземления искусственные, предназначенные исключительно для целей заземления и естественные - находящиеся в земле металлические предметы другого назначения.

3.4 Антропогенное воздействие объекта на окружающую среду и мероприятия по экологической безопасности

В соответствии с "Основами водного законодательства РФ" все сточные воды предприятия должны подвергаться очистке от вредных веществ перед сбросом в водоем. Для выполнения этих требований применяют механические, химические, биологические, а также комбинированные методы очистки. Состав очистных сооружений выбирают в зависимости от характеристики и количества поступающих на очистку сточных вод, требуемой степени их очистки, метода использования их осадка и от других местных условий в соответствии со СниП 11-32-74.

Выбросы в воду

В составе очистных сооружений должны быть предусматриваться решетки или решетки - дробилки, песколовки и песковые площадки, усреднители, флотационные установки, отстойники, илоуплотнители, биологические фильтры, сооружения для насыщения сточных вод кислородом и другие сооружения.

Решетки должны иметь прозоры 16 мм. Механизированная очистка решеток от отбросов предусматривается при количестве отбросов 0,1 м³/сут. Применяются горизонтальные песколовки производительностью свыше 10000 м³/сут. Флотационные установки применяют для очистки СОЖ и эмульсий, масел для смазывания штампов, веществ, содержащих нефтепродукты. Однако следует отметить, что цикл работы СОЖ на нашем предприятии замкнут, т.е. сначала СОЖ подается для работы, затем, циркулируя через очистные сооружения и холодильник, идет назад в работу. Только после признания СОЖ непригодной она отправляется в сточные воды, затем в очистные сооружения, где разлагается на составляющие. Очищенная вода сбрасывается назад в водоем. Оставшиеся масляные компоненты СОЖ используются в мелких неответственных смазочных работах.

Выбросы в воздух

Воздух, удаляемый системами вентиляции и содержащий пыль, вредные или неприятно пахнущие вещества, перед выбросом в атмосферу должен очищаться с тем, чтобы в атмосферном воздухе населенных пунктов не было вредных веществ, превышающих санитарные нормы, а в воздухе, поступающем внутрь производственных помещений, концентрации не превышали величины 0,3q_ПДК для рабочей зоны этих помещений.

Утилизация

Частичной утилизации, будут подвергаться СОЖ, разнообразные масла и нефтепродукты. По возможности из них будут выделены составляющие часть которых отправится в повторное производство в качестве вспомогательной смазки неответственных деталей и т.д., а часть будем сжигать непосредственно на заводской котельной, если это возможно, а при большом количестве скопившихся горючих веществ отправлять их на близлежащие городские. Отходы металла, стружка и бракованные изделия тоже подвергаются своего рода утилизации, а именно отправляются на повторную переплавку. Отходы металла, которые можно применить в быту (ограждения на даче и т.д.) вполне могут сбываться через торговую сеть как некондиционные товары.

3.5 Безопасность в чрезвычайных и аварийных ситуациях

В современном мире наибольшую угрозу обществу в целом представляют террористические акты, которые стали происходить, к глубочайшему сожалению, в любых общественных местах. Не понятные обычному человеку принципы и мотивы движут людьми, совершающих такие преступления.

Чаще всего такие действия совершают люди, если их можно так назвать, с явными психическими отклонениями, поэтому необходимо проводить курсы по подготовке персонала правилам поведения в таких ситуациях.

Профилактика терроризма на предприятии

В рамках мероприятий по повышению уровня безопасности предприятия необходимо осуществить следующие обязательные действия:

ужесточить пропускной режим при входе (въезде) на территорию объекта, в том числе путем установки систем сигнализации, аудио и видеозаписи;

категорически запретить хранение на территории предприятия любых видов горючих веществ без наличия на то производственной необходимости;

осуществлять силами службы безопасности регулярные обходы территории объекта;

проводить регулярные проверки складских помещений, в первую очередь тех, где были большие поступления товаров и материалов;

максимально тщательно подбирать и проверять персонал. Проблеме подбора кадров сейчас уделяется огромное внимание, поскольку руководители начали осознавать тщетность любых мер безопасности, если "слабым звеном" становится сотрудник компании. Лучшим подтверждением служит начавшаяся активная кампания по выявлению и увольнению скрытых наркоманов в ряде предприятий;

в обязательном порядке включать в договора на сдачу складских помещений в аренду пункты, дающие право администрации объекта при необходимости проводить проверку сдаваемых помещений;

организовывать совместно с сотрудниками правоохранительных органов инструктажи и практические занятия по действиям в чрезвычайных ситуациях, связанных с проявлением терроризма;

в случае обнаружения подозрительных предметов незамедлительно сообщить о случившемся в правоохранительные органы.

Все эти меры вполне способны заставить злоумышленников поискать другой объект для выражения своего "протеста", поскольку сама психология терроризма не предполагает тактики "открытого боя". И если есть хоть малейший шанс, что служба безопасности способна дать серьезный отпор, то любой злоумышленник, как минимум, дважды подумает. Кроме того, указанные действия позволяют минимизировать вероятность возникновения случаев внутреннего терроризма, когда недовольный сотрудник начинает мстить компании, уволившей его. Но для этого как раз и существуют служба безопасности и корпоративная юридическая служба. Достаточно закрыть такому "обиженному" доступ на территорию компании, чтобы исключить любые случаи сознательного вредительства.

Телефонное сообщение с угрозой теракта

Значительную помощь правоохранительным органам при проведении оперативно-розыскных мероприятий окажут следующие действия предупредительного характера:

инструктаж персонала о порядке приема телефонных сообщений с угрозами террористического характера;

оснащение телефонов офиса автоматическими определителями номера и звукозаписывающей аппаратурой;

своевременная передача полученной информации в правоохранительные органы по телефонам территориальных подразделений СИБ и МВД;

обеспечение беспрепятственного прохода (проезда) к месту обнаружения подозрительного предмета сотрудников и автомашин правоохранительных органов, скорой медицинской помощи, пожарной охраны;

в случае необходимости эвакуация людей согласно плану.

Поступление угрозы в письменной форме

Угрозы в письменной форме могут быть как отправлены в организацию по почте, так и подброшены в виде различного рода анонимных материалов (записок, надписей, информации, записанной на дискете и др.). С анонимным материалом, содержащим угрозы террористического характера, необходимо обращаться максимально осторожно - не оставляя отпечатков пальцев, убрать его в чистый, плотно закрываемый полиэтиленовый пакет и поместить в отдельную жесткую папку.

Если документ поступил в конверте, то вскрывать его следует только с левой или правой стороны, аккуратно обрезая кромки ножницами.

СОХРАНЯЙТЕ ВСЕ: сам документ с текстом, любые вложения, конверт и упаковку, ничего не выбрасывайте.

Не расширяйте круг лиц, ознакомившихся с содержанием документа.

Анонимные материалы направьте в правоохранительные органы с сопроводительным письмом. В нем должны быть указаны конкретные признаки анонимного материала (вид, количество, каким способом и на чем исполнены, с каких слов начинается и какими заканчивается текст, наличие подписи и т.д.), а также обстоятельства, связанные с его распространением, обнаружением или получением. Анонимные материалы не должны подшиваться, подклеиваться. На них не разрешается делать подписи, подчеркивать или обводить отдельные места в тексте, писать резолюции и указания, запрещается их мять и сгибать. При исполнении резолюций и других надписей на сопроводительных документах не должно оставаться давленых следов на анонимных материалах.

Регистрационный штамп проставляется только на сопроводительных письмах организации и заявлениях граждан, передавших анонимные материалы в инстанции.

Действия в случае захвата террористами заложников

Любое помещение может стать местом захвата или удержания заложников. Как правило, при подобных ситуациях в качестве посредника при переговорах террористы обычно используют руководителей учреждений. Если произошел захват людей в заложники, следует:

незамедлительно сообщить о случившемся в территориальные отделения полиции и СИБ;

не вступать по своей инициативе в переговоры с террористами;

при необходимости выполнять требования захватчиков, если это не связано с причинением ущерба здоровью людей, не противоречить преступникам, не рисковать жизнью окружающих и своей собственной;

не провоцировать действий, влекущих применение захватчиками оружия.

Пожарная защита

Под системами пожарной защиты и взрывозащиты понимаются комплексы организационных мероприятий и технических средств, направленных на предотвращение воздействия на людей опасных факторов пожара и взрыва, а также ограничение материального ущерба.

Пожарная защита и взрывозащита производственных объектов обеспечиваются: правильным выбором степени огнестойкости объекта и пределов огнестойкости отдельных элементов и конструкций; ограничением распространения огня в случае возникновения очага пожара; обвалкой и бункеровкой взрывоопасных участков производства или размещением их в защитных кабинах; применением систем активного подавления взрыва; применением легкосбрасываемых конструкций в зданиях и сооружениях; применением систем противодымной защиты; обеспечением безопасной эвакуации людей; применением средств пожарной сигнализации, освещения и пожаротушения; организацией пожарной охраны объекта, газоспасательной и горноспасательной служб.

Необходимо определить категорию взрывопожарной и пожарной опасности. В соответствии со строительными нормами и правилами (СниП 11-90-81) производственные здания и склады по взрывной и пожарной опасности подразделяются на шесть категорий: А, Б, В, Г, Д, Е [17].

В нашем случае производство относится к категории В (пожароопасные производства), так как на участке применяются СОЖ с температурой вспышки 158С (>61С) и твердые вещества (тара, ветошь и т.д.), способные гореть, но не взрываться при контакте с воздухом, водой и друг с другом.

Конструкция здания цеха относится к трудносгораемой.

Средства предупреждение пожара и эвакуации

С точки зрения пожарной безопасности генеральные планы промышленных предприятий должны: обеспечивать необходимые безопасные расстояния от границ предприятия до соседнего предприятия, населенного пункта, полосы магистральных железных дорог и водных путей; предусматривать правильное зонирование зданий и сооружений с учетом их назначения и других признаков; удовлетворять требуемым противопожарным разрывам между зданиями и сооружениями.

При планировке предприятий требуется также обеспечить удобный подъезд пожарных автомобилей к зданиям. Применять при строительстве противопожарные преграды, противопожарные перекрытия, зоны, пожарные стены. Местные противопожарные преграды предназначаются для ограничения распространения пламени в начальной стадии развития пожара.

При пожаре большую опасность представляют собой продукты горения (дым), содержащие отравляющие, а иногда и взрывоопасные вещества. Для их удаления создаются дымовые люки, которые обеспечивают направленное удаление дыма, не задымленность смежных помещений, облегчают обнаружение очага пожара.

Для того чтобы предотвратить воздействие на людей опасных факторов пожара, необходимо при проектировании зданий обеспечить людям возможность быстро покинуть здание. Эту возможность дают эвакуационные выходы. Выходы считаются эвакуационными, если ни ведут:

Из помещений первого этажа непосредственно наружу или через вестибюль, коридор, лестничную клетку;

Из помещений любого этажа, кроме первого, в коридор, ведущий на лестничную клетку или непосредственно на лестничную клетку, имеющую выход непосредственно наружу, или через вестибюль, отдаленный от примыкающих коридоров перегородками с дверьми

Из помещения в соседнее помещение на том же этаже, обеспеченное выходами, указанными выше.

Требования к устройству путей эвакуации и эвакуационных выходов из производственных зданий и помещений определены в СниП 11-2-80 и 11-90-81. Количество эвакуационных выходов принимается по расчету, но обычно должно быть не менее двух. Они должны располагаться рассредоточено.

Способы и средства борьбы с пожарами

В соответствии с условиями, необходимыми для возникновения и распространения горения, прекращение горения может быть достигнуто следующими методами: прекращением доступа в зону горения окислителя (кислорода воздуха) или горючего вещества, а также снижением их поступления до величин, при которых горение невозможно; охлаждением зоны горения ниже температуры самовоспламенения или понижением температуры горящего вещества ниже температуры воспламенения; разбавления горючих веществ негорючими; интенсивным торможением скорости химических реакций в пламени (ингибированием горения) механическим срывом (отрывом) пламени сильной струей газа или воды. На этих принципиальных методах и основаны известные способы и приемы прекращения горения в условиях пожара.

Каждое промышленное предприятие должно быть оснащено определенным количеством тех или иных видов пожарной техники. Места размещения каждого вида пожарной техники должны быть обозначены указательными знаками по ГОСТ 12.4.026-76.

Для ликвидации небольших возгораний на предприятии используют первичные средства пожаротушения: пожарные стволы (водяные и воздушно-пенные), действующие от внутреннего противопожарного водопровода (внутренних пожарных кранов), огнетушители, сухой песок, асбестовые одеяла и другой пожарный инвентарь.

На нашем производстве категории В должны применяться стационарные установки пожаротушения, которые подразделяются на аэрозольные (галоидоуглеводородные), жидкостные, водяные (спринклерные и дренчерные), водяные с лафетными стволами, паровые порошковые. Должны применяться установки как для автоматического пожаротушения (приводятся в действие в отсутствии людей) спринклерные установки для автоматического пожаротушения и дистанционные установки, приводимые в действие людьми.

Для тушения загораний на начальной стадии и пожаров в начальной стадии их развития применяются огнетушители. По виду огнегасительных веществ их подразделяют на воздушно-пенные, химические пенные, жидкостные, углекислотные, аэрозольные и порошковые.

Наиболее распространены химические пенные огнетушители ОХП-10, ОП-М и ОП-9ММ. Также имеются воздушно - пенные огнетушители: ручные - ОПВ-5, ОПВ-10, стационарные - ОПВ-100 и ОВПУ-250. Существуют углекислотно-бромэтиловые огнетушители ОУБ-3 и ОУБ-7. В последнее время широкое распространение получили порошковые огнетушители. Они выпускаются типов: ОП-1 "Момент", ОП-2А, ОП-10А и т.д.

Средства извещения и сигнализации о пожаре

В связь извещения о пожаре входит городская и местная телефонная связь, специальная пожарная телефонная связь с наиболее важными объектами и электрическая пожарная сигнализация. Различные системы электрической пожарной сигнализации (ЭПС) предназначены для обнаружения самой начальной стадии пожара (загорания) и сообщения о месте его возникновения. ЭПС делится на пожарную и охранно-пожарную, основными элементами которой являются: пожарные извещатели, приемные станции, линии связи, источники питания, звуковые или световые сигнальные устройства.

3.6 Выводы

В данной работе мы произвели анализ техпроцесса, выявили положительные и отрицательные черты, влияющие на безопасность труда и экологию в целом. Подробно рассмотрели наиболее явные опасные и производственные факторы, дали им достаточно развернутую характеристику и объяснили их влияние на состояние здоровья человека и окружающей среды.

Поскольку при производстве фрез и другого инструмента невозможно полностью устранить вредные воздействия, при разработке новых технических решений следует учитывать экологический ущерб. При прогнозировании ущерба обычно стараются оценить риск, связанный с возможностью аварийных ситуаций и загрязнения окружающей среды. Однако в настоящее время не удается определить с достаточной точностью вид и размеры ущерба при производстве инструмента. Изменения, внесенные даже в одну технологическую операцию, влекут за собой комплекс мероприятий, требующих дополнительной информации об их воздействии на другие операции и персонал.

Для оценки возможного ущерба следует моделировать отказы оборудования, инструмента и оснастки, ошибки оператора, а также опасное воздействие на него СОЖ, вибраций и поломок инструмента. Вероятность отказа инструмента можно установить, используя статистические данные об аналогичных случаях. Однако при применении нестандартных технических решений такой подход не всегда возможен.

Необходимо также оценивать уровень безопасности при изготовлении зубчатых колес. Любая технологическая операция по-своему потенциально опасна. Чаще всего опасность возникает в результате внезапной потери управления технологическим процессом. Этому предшествует цепь предпосылок; ее звенья в большинстве случаев предсказуемы и могут быть определены путем моделирования условий, при которых возможны аварийные ситуации.

Неблагоприятные условия могут проявляться постепенно, в частности, при износе инструмента, технологической оснастки и т.д. К неблагоприятным условиям относится наличие скрытых дефектов в инструменте, слишком низкая или высокая твердость заготовок, завышенный или неравномерный припуск и т.д.

При прогнозировании аварийной ситуации (которой предшествует критическое состояние) обычно учитывают только то, что угрожает здоровью и жизни оператора. Состояние же реальной технологической операции определяется совокупностью многих факторов. Чтобы обеспечить безопасность технологической операции, необходимо разработать модель, с помощью которой можно надежно и просто выявлять критические факторы и оценивать степень опасности.

Безопасность операции обеспечивается, если в действиях оператора нет ошибок, оборудование и оснастка работают без отказов и вредные воздействия на оператора отсутствуют. Однако в реальном производстве эти условия полностью невыполнимы. Поэтому опасность надо моделировать, используя следующие данные: реальные возможности оборудования, оснастки и инструмента и условия их реализации; предпосылки для перехода к критическому состоянию; пути предотвращения аварийной ситуации; способы уменьшения возможного ущерба.

Для зуборезного инструмента путь к безаварийному и безопасному состоянию сводится к определению минимального числа предпосылок, при одновременном наличии которых происходит поломка, а также условий, гарантирующих ее отсутствие. Если не учитывается хотя бы одно из условий, то аварийная ситуация не исключается. Для снижения вероятности поломки инструмента применяется в дополнение к смыванию стружки экологически безопасной СОЖ под давлением используют механическое удаление стружки с помощью специальных щеток; применяется термическая обработка заготовок, улучшающая обрабатываемость их материала; производится тщательный контроль за соблюдением технологической дисциплины при переточке инструмента.

Устранение наиболее значимых предпосылок является самым простым и дешевым способом обеспечения максимально возможного на данный момент уровня безопасности изготовления. Однако сбор статистических данных и учет интенсивности отказов оборудования, поломок инструмента, частоты возникновения ошибок оператора в рассматриваемых технологических процессах в должной мере не проводились, социально-экономический ущерб пооперационно не оценивался. В производстве одновременно необходимо осуществлять множество организационно-технических мероприятий. Выбор их оптимальных сочетаний сложен даже при использовании современных методов. Необходимо обеспечить получение информации обо всех взаимосвязанных технологических операциях. Это позволит оценить возможный риск и минимизировать ущерб при организации новых технологических процессов.

Обозначен класс пожароопасности предприятия. Разработанная планировка участка, как "ячейки" здания завода, позволит верно сориентировать людей во время эвакуации, использование средств предупреждения и тушения пожаров, а также своевременного оповещения во всех остальных чрезвычайных ситуациях и авариях даст возможность сохранить жизни многим сотрудникам. Таким образом, с точки зрения безопасности и экологичности, проект следует считать удовлетворяющим существующие правила и стандарты.

4. Экономическая часть

Расчет проектного штучного времени

В проекте мы убираем одну слесарную операцию, одну фрезерную операцию - эти операции будут производиться на обрабатывающем центре MAHO 800, и сокращаем время на установку детали на круглошлифовальной операции. По типовому технологическому процессу с 2005 на 2006 год планируется сделать по номенклатуре девять разных фрез по четыре штуке каждая и того 36шт

	Базовый	Проектный
	Т пз	Т шт	Т шт к	Т маш	Т пз	Т шт	Т шт к	Т маш
Фрез 040	5	16	21	8	1	1,08	2,08	0,581
Слесарная	0	8	8	0	0	0,088	0,088	0,088
Кр шлиф	1	2	3	1	1	1,5	2,5	0,8
итого	6	26	32	9	2	2,668	4,668	1,47

4.1 Исходные данные для экономического обоснования сравниваемых вариантов

№	Показатели	Условное обозначение, единица измерения	Значение показателей
			Базовый	Проект
1	Годовая программа выпуска	Пг, шт.	36	36
2	Норма штучного времени, в т.ч. машинное время	Тшт, час Тмаш, час	32 9	4,618 1,47
3	Часовая тарифная ставка - Рабочего-оператора - Наладчика	Сч, руб. Счн, руб.	37,75 37,75	37,75 37,75
4	Коэффициент доплаты до часового, дневного и месячного фондов	Кд	1,1	1,1
5	Коэффициент доплат за профмастерство	Кпф	1,148	1,148
6	Коэффициент доплат за вечерние и ночные часы	Кн	1,2	1,2
7	Коэффициент премирования	Кпр	1,2	1,2
8	Коэффициент выполнения норм	Квн	1	1
9	Коэффициент доплат за условия труда (если они вредные или тяжелые)	Ку	1,12	1,12
10	Коэффициент отчисления на социальные нужды	Кс	1,26	1,26
11	Цена единицы оборудования	Цоб., руб.	МАНО 9 306 612 SQR 985 197р DZOKO 875 612 Слес. Присп. 1000
12	Коэффициент расходов на доставку и монтаж оборудования	Кмонт	-
13	Годовой эффективный фонд времени работы - для оборудования - для рабочих	Фэ, час Фэр, час	4015 1731
14	Установленная мощность электродвигателя станка	Му, кВт	47 20 30
15	Коэффициент одновременности работы электродвигателей	Код	0,8
16	Коэффициент загрузки электродвигателей по мощности	Км	0,7
17	Коэффициент загрузки электродвигателя станка по времени	Кв	0,7
18	Коэффициент потерь электроэнергии в сети завода (1,04..1,08)	Кп	1,05
19	Тариф платы за электроэнергию	Цэ, руб/кВт	1,1
20	Коэффициент полезного действия станка	КПД	MAHO 0,7 Dzoko 0,7 SQR 0.7
21	Цена единицы инструмента.	Ци, руб	Круг 460 Метчик 58 Сверло 116 Фреза 486
22	Выручка от реализации изношенного инструмента по цене металлолома	Ври,руб	20%
23	Количество переточек инструмента до полного износа	Нпер	- 32 23
24	Стоимость одной переточки	Спер, руб	20 42
25	Коэффициент случайной убыли инструмента	Куб	1,1
26	Стойкость инструмента между переточками	Ти, час	90 15 60
27	Цена единицы приспособления	Цп, руб.	Головка 90 200 Плита 3 000 П/Шайба 900	96 824 3 577 913
28	Коэффициент, учитывающий затраты на ремонт приспособления	Кр.пр	1,5
29	Выручка от реализации изношенного приспособления	Вр.пр, руб.
30	Физический срок службы приспособления	Тпр, лет	5 5 5	5 5 5
31	Расход на смазочно- охлаждающие жидкости	Нсм	MAHO 600 КШ 600	MAHO 600 КШ 400
32	Площадь, занимаемая одним станком	Руд, м2	MAHO 18 Dzoko 10 SQR 12 Присп. 3	MAHO 65 КШ 28
33	Коэффициент, учитывающий дополнительную площадь	Кд.пл	2
34	Стоимость эксплуатации 1м2 площади здания в год	Цпл, руб/м2	2000	2000
35	Норма обслуживания станков одним наладчиком	Нобсл., ед.	15	15
36	Специализация: оборудование, приспособления, инструмент		Унив.; Унив.; Унив.	Унив.; Унив.; Унив.
37	Материал детали		38М2ХМЮА	38М2ХМЮА
38	Масса детали	Мд, кг.	55,8	55,8
39	Вес отходов в стружку	Мотх, кг	10	10
40	Цена 1кг материала (заготовки)	Цма, руб	40	40
41	Цена 1кг отходов	Цотх, руб	8	8
42	Коэффициент накладных расходов: цеховых; заводских; внепроизводственные	Кцех Кзав Квн	2,15 2,5 0,05	2,15 2,5 0,05

4.2 Расчет необходимого количества оборудования и коэффициентов его загрузки

№	Наименование показателей	Расчетные формулы и расчет	Значение показателей
			Базовый	Проект
1	Расчетное количество основного технологического оборудования по изменяющимся операциям технологического процесса обработки детали		0.188 0.072 0.027	0.019 0.0007 0.022
2	Принятое количество оборудования	Расчетное количество округляется до ближайшего целого	1	1
3	Коэффициент загрузки оборудования	;	0.188 0.072 0.027	0.019 0.0007 0.022

4.3 Расчет капитальных вложений (инвестиций) по сравниваемым вариантам

Проектируемая замена оборудования, оснастки, инструмента и затраты на дополнительную площадь здания:

№	Наименование, единица измерения	Расчетные формулы и расчет	Значения показателей
			Проектируемый вариант
1	Сопутствующие капитальные вложения:
1.1	Затраты на проектирование	,	3451
1.2	Затраты на дорогостоящие приспособление, руб.	,	155,8
1.3	Итого сопутствующие капитальные вложения		3607,8
2	Общие капитальные вложения		3607,8

4.4 Расчет технологической себестоимости сравниваемых вариантов

№	Наименование показателей	Расчетные формулы и расчет	Значения показателей
			Вариант 1	Вариант 2
1	Основные материалы за вычетом отходов.		2275	2275
2	Основная заработная плата
2.1	рабочих - операторов, руб. (сдельщики)		2050	300
	ИТОГО основная заработная плата		2050	300
3.	Отчисления на социальное страхование		729	106,8
4.	Затраты по содержанию и эксплуатации оборудования
4.1	Затраты на текущий ремонт оборудова-ния, руб.		296	31,6
4.2	Расходы на технологическую энергию, руб	, , .	207,3	34,8
4.3	Расходы на инструмент		9,4	0,7
4.4	Затраты на содержа-ние и эксплуатацию приспособлений		5,5	7,9
4.5	Расходы на смазочные, обтирочные материалы и СОЖ	, ,	3,6	0,7
4.6	Расходы на содержание и экспл-ию производственной площади	, , .	269	69
	Итого		790,8	144,7

4.5 Калькуляция себестоимости обработки детали по вариантам технологического процесса

№	Статьи затрат	Затраты, руб	Отклонения
		Вариант 1	Вариант 2
1	Материалы за вычетом отходов	2 275	2 275	0
2	Основная заработная плата рабочих опер-в и наладчиков	2 050	300	1750
3	Начисления на заработную плату	729	106,8	622,2
4	Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования	790,8	144,7	622,2
	Итого технологическая себестоимость	5844,8	2826,5	3017,5
5	Общецеховые накладные расходы Рцех = Зпл.осн•Кцех	4 407,5	645	3825,5
	Итого цеховая себестоимость Сцех = Стех + Рцех	10 252,3	3471,5	6 780,8
6	Заводские накладные расходы Рзав = Зпл.осн•Кзав	5 125	750	4 375
	Итого заводская себестоимость Сзав = Стех + Рзав	10 969,8	3 576,5	7 393,3
7	Внепроизводственные расходы Рвн = Сзав•Квнп	4548,49	178,8	4369,6
	Всего полная себестоимость Спол = Сзав + Рвнп	15 518,2	3755,3	11 762,9

4.6 Расчет показателей экономической эффективности проектируемого варианта техники (технологии)

Ожидаемая прибыль (условно-годовая экономия) от снижения себестоимости обработки детали:

,

.

Налог на прибыль:

.

Чистая ожидаемая прибыль:

.

Расчетный срок окупаемости капитальных вложений (инвестиций):

Расчетный срок окупаемости проекта 5 дней

Е_расчит=1/Т_ок=1/0,011=89,2 руб / руб>E=0.20

Вывод: проект эффективен. Срок окупаемости 5 дней.

5. Исследования в области обработки напыления

Одним из основных направлений совершенствования технических и технологических характеристик деталей машин является модифицирование их рабочих поверхностей с целью придания им повышенной твердости, прочности, износостойкости и других свойств. Методы модификации поверхности включают технологии поверхностного пластического деформирования, внедрения примесных атомов и молекул (цементация, ионная имплантация и т.п.), нанесение покрытий. Процессы нанесения покрытий в свою очередь подразделяют на нанесение тонких покрытий (хромирование, вакуумные покрытия и т.п.) и нанесение покрытий значительной толщины (наплавка и напыление). Качество напыленных и наплавленных покрытий определяется тремя главными факторами - подготовкой поверхности, технологией нанесения покрытия, технологией механической обработки покрытия. Настоящая работа направлена на повышение эффективности механической обработки напыленных покрытий.

Методология повышения эксплуатационных характеристик поверхностей деталей машин путем напыления покрытий.

Одним из способов повышения долговечности деталей машин и восстановления изношенных поверхностей является нанесение специальных покрытий на конструкционные материалы.

Защитные покрытия обеспечивают возможность изготовления деталей, обладающих высокой долговечностью и достаточной надежностью, повышают эксплуатационную стойкость деталей машин и инструментов, позволяют восстанавливать изношенные поверхности и размеры бракованных деталей. Нанесение покрытий дает возможность получить необходимые жаростойкость, износостойкость, коэффициент трения и другие характеристики, а также сократить расход дефицитных и дорогостоящих металлов, используемых для объемного легирования. Такая технология позволяет получить сочетание прочного, износостойкого, твердого поверхностного слоя с пластичной и вязкой трещиностойкой основой.

Напыление износостойких покрытий широко распространено в промышленности и обеспечивает значительную эффективность производства. Основой для широкого внедрения напыления покрытий послужили исследования многих отечественных ученых: Е.В.Антошина, А.А. Аппена, Л.И. Готлиба [30], Л.М. Демиденко В.С. Ивашко [37], С. А. Клименко [44], Л. М. Кожуро [45], В.В. Коломиеца [46], и др.

Известно несколько способов нанесения газотермических покрытий: электродуговой, газопламенный и детонационный. Все они объединены единым принципом формирования покрытия из отдельных частиц, нагретых и ускоренных с помощью высокотемпературной газовой струи.

Наиболее широкое применение в промышленности находит газопламенное напыление порошковыми сплавами.

К основным достоинствам способа относятся:

- возможность получения покрытий из большинства материалов, плавящихся при температуре до 2800 єC;

- толщина покрытия может быть обеспечена в пределах от 0,005 мм до 10 мм;

- высокая производительность процесса ( до 10 кг порошка в час ) ;

- относительно низкий уровень шума и световых излучений, позволяющий работать без дополнительных средств защиты;

- легкость и простота обслуживания, невысокая стоимость и мобильность оборудования.

Формирование покрытия является завершающей стадией процесса напыления, в результате которого образуется система покрытие--основа с определенным комплексом физико-химических и механических свойств.

На этой стадии процесса формирования покрытия помимо напыляемого материала участвует основа, а следовательно, в число факторов, влияющих на этот процесс, входят состав материала основы с его теплофизическими и физико-химическими характеристиками, состояние поверхности. Нельзя не учитывать при этом и термического воздействия на основу газовой струи. Таким образом, этап формирования покрытия представляет собой сложный комплекс различного рода явлений, влияющих на получение покрытия с желаемым уровнем свойств.

По результатам исследований Л.М. Демиденко, В.И. Костикова и В.В. Кудинова на стадии формирования покрытия имеют место следующие явления: удар частицы о поверхность; деформацию частицы; термические процессы в зоне контакта; возникновение сил сцепления частицы с контактной поверхностью; установление термического равновесия системы покрытие -- основа с окружающей средой и формирование остаточных напряжений.

Эти явления не разделены строго во времени и в основном накладываются друг на друга.

Различают взаимодействие напыляемых частиц с поверхностью основы и напыляемых частиц с поверхностью уже нанесенного слоя покрытия. В первом случае возникают силы сцепления покрытия с основой, во втором -- силы, обусловливающие внутреннюю (когезионную) прочность самого покрытия.

В настоящее время рассматривают в основном три типа взаимодействия: механическое зацепление; физическое взаимодействие, обусловленное силами типа сил Ван-дер-Ваальса; химическое взаимодействие и образование межатомных связей.

Большинство исследователей отдают предпочтение гипотезе образования сил сцепления преимущественно за счет межатомных связей, признавая в то же время наличие и элементов механического зацепления и межмолекулярного взаимодействия, т. е. взаимодействие в этом случае носит комплексный характер с одновременной реализацией нескольких механизмов сцепления покрытия с основой.

Важным моментом является деформация и растекание частиц, обеспечивающее физический контакт напыляемой частицы с поверхностью. Степень деформации частицы и совершенство образовавшегося контакта с напыляемой поверхностью зависят от большого числа факторов: тепловой и кинетической энергии частиц, свойств материала расплава (вязкости, теплоемкости, теплопроводности, поверхностного натяжения и др.), состояния напыляемой поверхности и т. п.

Одной из основных характеристик процесса формирования покрытия является температура, возникающая в зоне контакта напыляемой частицы с поверхностью.

Расчеты показывают что температура при напылении соответствует твердому состоянию частицы и подложки. Глубина зоны термического влияния под частицей не превышает нескольких десятков микрометров. Поэтому процессы физико-химического взаимодействия при напылении, очевидно, не затрагивают основного объема материала подложки, а проходят в приповерхностном слое.

Расчетная оценка времени взаимодействия частицы с поверхностью при напылении дает величины порядка 10^-4 -- 10^-7 с. Этот факт привел к заключению о невозможности вследствие этого развития объемных процессов диффузии или об ограниченности возможных ее механизмов, например, только по границам зерен, что отражено в работах Л.М. Демиденко и Г.Г. Максимовича. Однако своеобразие условий в контактной зоне приводит к существенным отклонениям от классических диффузионных процессов, например, по следующим причинам: зона контакта под воздействием удара частицы может быть сильно разрушена и насыщена дефектами; сами напыляемые частицы могут иметь высокую концентрацию вакансий. Подобные обстоятельства приводят к аномально высоким скоростям диффузии.