При внешней простоте устройства напорные установки требуют тщательной проработки всех конструктивных элементов, которые влияют на эффективность и безопасность процесса обработки.

Характерным признаком плохо сконструированной установки являются большие потери в давлении и расходе при прохождении сжатого воздуха, а также отсутствие конструктивных элементов, обеспечивающих удобство и безопасность управления установкой.

Особенности конструкции установок напорного типа

Большинство напорных струйных установок приспособлено для работы с давлением сжатого воздуха 5-8 атм., а при необходимости и выше (до 10 атм.). При этом, естественно, установка должна быть проверена и оставаться безопасной при давлении, значительно превышающем рабочее.

Хорошо сконструированная установка обеспечивает подачу сжатого воздуха с минимальными потерями, проста и безопасна в управлении, наладке и обслуживании.

Все предлагаемые установки напорного типа для ручной обработки являются мобильными. Они снабжены двумя колесами и удобной ручкой для транспортировки на незначительные расстояния без использования специальных подъемно-транспортных средств.

Напорная емкость

Для удобной загрузки абразивного материала внутрь установки через загрузочный клапан в верхней части емкости располагается воронка, имеющая вогнутую полуэллиптическую форму.

Кроме того, на емкость может устанавливаться легко снимаемое сито для просеивания загружаемого материала.

Емкости всех струйных установок должны иметь люки достаточного размера (обычно 150-200 мм) на боковых стенках для проникновения внутрь с целью свободного доступа к механизмам и элементам, расположенным внутри емкости.

При приобретении струйной установки надо обратить внимание на вместимость емкости для струйного материала. Вместимость определяется требуемым временем непрерывной работы установки. Задав необходимое время непрерывного процесса обработки и определив по технической документации расход струйного материала в зависимости от расхода сжатого воздуха, потребляемого установкой, и диаметра установленного сопла, можно посчитать примерную необходимую вместительность. Обычно достаточной считается вместимость, обеспечивающая непрерывную обработку в течение 20-30 мин.

Емкость меньшей вместимости следует выбирать в случае, если требуется частое перемещение струйной установки от одной позиции обработки к другой. В случае же, когда установка длительное время размещается на одном месте или предусматривается ее постоянное стационарное размещение на специально организованном участке для струйной обработки, вместимость целесообразно выбирать с учетом максимального времени непрерывной обработки.

Предлагаемые на рынке модели напорных установок с объемом емкости до 30 л наиболее подходят для легких работ незначительной продолжительности.

Установки с емкостью 60-140 л наилучшим образом подходят для работ средней тяжести и там, где требуется частое перемещение установки.

Установки емкостью 200-300 л предназначены для очистки сильнозагрязненных поверхностей со слоями ржавчины, окалины, старого покрытия и т. п. значительной толщины в течение длительного времени.

Загрузочный клапан

Емкость напорной струйной установки должна быть снабжена автоматическим загрузочным клапаном. При подаче сжатого воздуха клапан срабатывает, закрывая загрузочное отверстие, и внутри емкости создается рабочее давление.

При сбросе давления клапан вновь открывает отверстие для загрузки струйного материала.

Для плотного прилегания клапан обычно выполняется обрезиненным.

Каналы перемещения сжатого воздуха и трубопроводная арматура

Потери при прохождении сжатого воздуха через струйную установку неизбежно возникают при наличии каких-либо помех в трубопроводах: изгибы труб, соединительные муфты, вентили и краны, фильтры, различные датчики и т. п. Для минимизации таких потерь все каналы прохождения воздуха должны иметь круглое сечение постоянного на всей длине диаметра. Кроме того, различные устройства, перечисленные выше, встраиваемые в трубопровод - целесообразно выбирать даже большего диаметра, чем основные трубы.

Диаметр струйного шланга, по которому струйный материал вместе со сжатым воздухом подается к соплу, также должен быть согласован с диаметром трубопроводов. Диаметр же устанавливаемого сопла целесообразно выбирать в 3-4 раза меньше по отношению к диаметру шланга. Так, для шланга со стандартным внутренним диаметром 32 мм оптимальным будет использование сопел диаметром 7-10 мм. Такое соотношение диаметров рекомендуется для длины шланга до 30 м. При использовании более длинного шланга соотношение диаметров должно быть еще больше.

Ниже приведена таблица ориентировочной величины потерь давления сжатого воздуха при прохождении через наиболее распространенные помехи, встречающиеся в трубопроводах струйных установок:

Потери давления сжатого воздуха при прохождении через элементы трубопровода 25 мм (для величины рабочего давления 7 атм.):

Вид помех	Величина потерь
Колено с изгибом 45	0,1 атм.
Колено с изгибом 90	0,2 атм.
Тройник	0,3 атм.

Кроме того, трубопроводная аппаратура струйной установки должна быть сконструирована с учетом потерь таким образом, чтобы давление внутри напорной емкости, под действием которого подается абразивный материал, примерно соответствовало давлению потока сжатого воздуха, с которым он (материал) смешивается.

В случае если давление потока сжатого воздуха заметно превысит давление в напорной емкости, струйный материал может начать поступать обратно в емкость, что может привести к преждевременному износу и поломке клапана регулирования подачи струйного материала, а также соединительных элементов, с помощью которых установлен этот клапан.

Клапан регулирования подачи струйного материала

Данный регулирующий клапан обеспечивает подачу для смешивания со сжатым воздухом требуемого количества струйного материала.

Слишком низкое содержание струйного материала в потоке воздуха приводит к снижению производительности установки и, соответственно, к увеличению времени обработки изделия. Слишком же высокое его содержание приводит к слипанию частиц струйного материала в комки, что вызывает дополнительные потери при их перемещении, а также отрицательно сказывается на качестве обработанной поверхности.

Достаточно опытный оператор струйной установки способен по звуку различать содержание абразивного материала в потоке сжатого воздуха. Более высокий свистящий звук характерен для небольшого количества подаваемого материала, для слишком большого количества характерен беспорядочный, неустойчивый пульсирующий звук.

Раньше конструкции регулирующих клапанов различались в зависимости от вида применяемого в установке струйного материала.

Сейчас высокий технический уровень клапанов современной конструкции позволяет работать практически со всеми существующими видами струйных материалов. Использование таких клапанов в напорных установках для струйной обработки делает их еще более универсальными и значительно расширяет их возможности в различных областях применения.

При выборе напорных установок предпочтение следует отдавать установкам с клапанами несложной конструкции, которые обладают более высокой надежностью и при этом полностью обеспечивают удобство регулировки и подачу струйного материала.

Дистанционное управление

Наличие дистанционного управления позволяет оператору самостоятельно начинать и прерывать процесс струйной обработки без необходимости подхода непосредственно к установке, что позволяет ему в одиночку полностью осуществлять управление установкой.

Кроме того, согласно современным требованиям к органам дистанционного управления, их устройство и расположение должны автоматически прекращать процесс обработки в случае потери оператором контроля над ними. Так, подача сжатого воздуха со струйным материалом должна прекращаться в любом случае, если оператор выпускает шланг из рук. В противном случае, выпавший из рук шланг может стать причиной тяжелых травм или даже смерти оператора и окружающих.

Наличие дистанционного управления также позволяет экономить струйный материал. При его отсутствии же оператор вынужден тратить некоторое время на ожидание, пока кто-либо не отключит установку. А подача струйного материала производится в это время вхолостую, т. к. процесс обработки поверхности уже закончен.

Принципы действия устройств дистанционного управления

Существует два основных способа прекращения процесса обработки с помощью дистанционного управления. Первый способ основан на отключении и сбросе давления во всей напорной установке. А второй способ обеспечивает лишь прерывание подачи сжатого воздуха со струйным материалом через шланг к струйному соплу, при этом сама установка продолжает оставаться под давлением.

И тот, и другой способ обладает определенными преимуществами и недостатками.

Устройства первого типа имеют более простую конструкцию, а также делают возможным автоматическую дозагрузку струйного материала во время прерывания обработки без применения специальных устройств.

Устройства второго типа сокращают цикл приостановки и возобновления обработки, поскольку при их использовании отпадает необходимость в повторном поднятии давления в напорной установке, что занимает некоторое время. Кроме того, устройства этого типа отличаются большим быстродействием при прерывании подачи сжатого воздуха со струйным материалом, что особенно важно при аварийном отключении.

Управление устройствами обоих типов возможно двумя способами: с помощью управляющей пневматической либо электрической цепи. Первый принцип более распространен и используется в конструкции большинства современных установок. Его достоинствами является высокая надежность и отсутствие необходимости подключения к установке электрического питания, что исключает возможное поражение оператора электрическим током.

Электрическая цепь управления имеет преимущество при использовании струйных шлангов значительной длины, когда обработка ведется на значительном удалении от установки и время срабатывания пневматической цепи в этом случае возрастает.

Требования к шлангам для струйной обработки

В процессе обработки из-за постоянного трения абразивных частиц о стенки шланга в нем постепенно накапливается заряд статического электричества. Поражение таким зарядом оператора, как правило, не вызывает серьезных последствий для здоровья, однако может послужить причиной возникновения болезненных ощущений, из-за которых оператор может временно терять контроль над процессом обработки.

Современные высококачественные шланги для струйной обработки имеют антистатическое покрытие, позволяющее избегать накапливания заряда.

В случае если обработка ведется в непосредственной близости от емкостей с легковоспламеняющимися жидкостями, возникновение искры из-за разряда статического электричества может стать причиной серьезной аварии. В этом случае металлический корпус струйной установки с одной стороны и металлическое сопло с другой обязательно должны быть заземлены.

Шланги, специально предназначенные для струйной обработки, изготавливаются из износостойкой резины, увеличивающей срок службы шланга.

Повышенный износ возникает из-за наличия изгибов шланга, которые неизбежны в процессе обработки. Тем не менее следует избегать слишком сильных перегибов и следить за тем, чтобы они были достаточно плавными.

Следует избегать использования шлангов, не предназначенных для струйной обработки. Наряду с повышенным износом и возникновением зарядов статического электричества внутренняя поверхность таких шлангов может обладать повышенным коэффициентом трения, что станет причиной возникновения дополнительных потерь при подаче сжатого воздуха со струйным материалом.

Как уже было отмечено выше, диаметр применяемого шланга не должен быть меньше остальных труб и воздухопроводов струйной установки. Использование шланга меньшего диаметра приведет к значительному снижению производительности установки. Кроме того, диаметр шланга должен быть хотя бы в 3 раза (а еще лучше в 4 раза) больше диаметра устанавливаемого на него сопла.

С учетом всего вышесказанного, струйный шланг, даже самого высокого качества, является самым быстро изнашиваемым элементом установки для струйной обработки. Он требует ежедневного ухода и контроля за его состоянием.

После окончания работ шланг следует продуть сжатым воздухом при закрытом клапане регулирования подачи материала для удаления остатков абразивных частиц.

Ежедневно следует проверять наружную поверхность шланга, и в случае наличия повреждений шланг должен быть немедленно отремонтирован или заменен. Даже небольшое на первый взгляд повреждение может стать причиной внезапного разрыва шланга, что в свою очередь может вызвать серьезные последствия для окружающих.

Кроме того, в конце рабочего дня для контроля состояния стенок и внутренней поверхности шланг следует вручную сжимать через каждые 150-200 мм по всей длине. В случае если на некоторых участках шланг легко проминается до смыкания противоположных стенок, это говорит о том, что внутренняя поверхность в этих местах сильно изношена и шланг требует вырезания изношенных отрезков либо полной замены.

При эксплуатации и хранении струйный шланг следует оберегать от попадания на него воды, различных химических веществ, а также от грубых воздействий, способных вызвать его повреждения.

Соблюдение перечисленных требований и рекомендаций обеспечит максимальный срок службы шланга, позволит повысить эффективность и безопасность процесса струйной обработки.

Струйные сопла

Назначение сопел -- ускорение и направление потока струйного материала, подаваемого со сжатым воздухом.

Тип, размер и форма сопла определяют разлет и скорость полета абразивных частиц. А это в конечном итоге определяет качество и эффективность обработки.

Средства, вложенные в более совершенные и качественные сопла, окупятся увеличением производительности обработки.

Материал сопел

От материала, из которого изготавливается сопло, зависит срок службы самого сопла.

Наиболее известные материалы для струйных сопел -- это чугуны и твердые сплавы различных марок, а также карбид кремния и карбид бора.

Твердосплавные сопла распространены довольно широко и стали популярны благодаря гораздо более высокой стойкости по сравнению с чугунными. Срок службы таких сопел в конечном итоге зависит от марки самого твердого сплава, а также от используемого струйного материала и режимов обработки.

Сопла из карбида кремния отличаются большой удельной прочностью, определяемой физическими свойствами этого материала. Стойкость таких сопел достигает 400-500 часов.

Карбид бора обладает наибольшей стойкостью из всех перечисленных материалов. Срок службы сопел, изготовленных из карбида бора, составляет 900-1000 часов.

Естественно, стоимость таких сопел в 2-3 раза выше, чем стоимость твердосплавных сопел и сопел из карбида кремния. Однако такая разница компенсируется большей стойкостью и возможностью работы с абразивными материалами повышенной твердости, такими как оксид алюминия и карбид кремния.

Форма сопла определяет ускорение и разлет абразивных частиц.

Наибольшее распространение в настоящее время получают сопла типа вентури.

Для них характерно наличие конического сужения на входе в сопло и некоторого расширения на выходе.

В данном случае диаметром, который указывается в обозначении размера сопла, будет диаметр его наименьшего сечения.

Такая форма сопла при рабочем давлении 7 атм. обеспечивает ускорение абразивных частиц до 200 м/с. Для сравнения скорость абразивных частиц при том же давлении, но при использовании сопла цилиндрической формы обычно не больше 90-100 м/с.

Сопла вентури с правильно рассчитанными размерами формы осевого сечения обеспечивают оптимальное сочетание скорости полета частиц и площадь (пятно) обрабатываемой поверхности.

Сопла сомнительной конструкции с неправильными размерами не обеспечат оптимальных режимов обработки. Так, например, в случае слишком большого угла разлета абразивных частиц поверхность будет обработана неравномерно, а это потребует дополнительных затрат времени на удаление оставшихся пятен загрязнений.

Форма и длина сопла определяется также условиями его применения.

Короткие (обычно не более 50 мм) сопла цилиндрической формы применяются, как правило, в кабинах для струйной обработки. В этом случае сопло во время обработки удерживается в непосредственной близости от обрабатываемой поверхности.

Короткие сопла вентури обычно имеют длину до 100 мм и обеспечивают эффективную обработку при расстоянии между соплом и поверхностью 300-400 мм.

Длинные сопла вентури (100-250 мм) предназначены для обработки на расстоянии от 500 до 1000 мм в зависимости от материала обрабатываемой поверхности, вида и степени ее загрязнения.

Во время использования сопло следует регулярно проверять на степень износа. Допустимой величиной износа является увеличение диаметра примерно на 15%. В случае большего износа значительно возрастает расход воздуха и абразивного материала, нарушаются оптимальные режимы, обеспечивающие максимальную эффективность обработки.

Защитное снаряжение оператора струйной установки

Струйная обработка связана с целым рядом опасных факторов, представляющих угрозу для жизни и здоровья оператора. Поток частиц струйного материала, летящих из сопла с очень высокой скоростью, может при попадании на незащищенные участки тела вызвать серьезные травмы и увечья. Кроме того, сухая струйная обработка абразивным материалом связана с неизбежным попаданием в воздух большого количества пыли, образующейся в результате удаления с обрабатываемой поверхности слоев разного рода налетов, а также в результате разрушения самих абразивных частиц. Такая пыль может содержать частицы вредных для здоровья химических веществ, которые могут быть как в удаляемом с поверхности слое материала, так и в применяемом абразивном материале. Особенно вредным в данном отношении является используемый в качестве абразивного материала обычный песок. При его разрушении в воздух попадает большое количество свободного силикона, который становится причиной серьезного заболевания -- силикоза легких.

Все это делает окружающий воздух непригодным для дыхания.

С учетом перечисленных факторов защитное снаряжение оператора должно включать в себя достаточно герметичный шлем с подводом чистого воздуха для дыхания и защитный костюм из плотного и износостойкого материала.

Использование данных средств защиты необходимо как при ведении струйной обработки внутри специализированных производственных помещений, так и при работе на открытом воздухе.

Защитные шлемы

Основная функция защитных шлемов -- это защита головы и лица оператора от повреждений отлетающими частицами струйного материала и защита дыхательных органов от попадания различной пыли.

Шлем должен оснащаться внутренним подводом чистого воздуха для дыхания и соответственно иметь конструкцию, исключающую попадание внутрь пыли из окружающего пространства.

Дыхательный шланг должен быть оснащен арматурой, обеспечивающей его быстрое и удобное подсоединение к магистрали чистого воздуха, дополнительный фильтр очистки и регулятор количества поступающего воздуха.

При необходимости система подачи воздуха для дыхания может включать систему подогрева воздуха. Наличие этой системы может быть полезным в случае ведения обработки на открытом воздухе в холодное время года при низких температурах.

Прочный корпус шлема, изготовленный из износостойкого материала должен, наряду с защитой от частиц струйного материала, обеспечивать защиту от возможных ударов.

Для удобного наблюдения за процессом обработки шлем должен быть оснащен прозрачным забралом, обеспечивающим хороший обзор.

Забрало обычно состоит из основного прочного стекла и сменных быстросъем-ных накладок. Наличие таких накладок позволяет значительно продлевать срок службы основного стекла. Следует избегать использования самодельных накладок, вырезанных из подручных материалов. Эти материалы могут обладать худшими светопроникающими свойствами, что отрицательно скажется на условиях видимости при обработке, что может стать причиной возникновения у оператора головных болей.

Шлем должен предусматривать необходимую защиту шеи, а также комплектоваться нагрудником или жакетом (с рукавами или без). Наличие данных элементов позволяет использовать шлем как вместе со специальным защитным костюмом, так и без него. Обычно такие нагрудники и жакеты изготавливаются из искусственной или натуральной кожи, а также из ПВХ.

Защитные костюмы

Защитные костюмы оператора, предназначенные специально для открытой струйной обработки, обладают значительным сроком службы и в обеспечивают надежную защиту от отлетающих частиц струйного материала. Выполняются они, как правило, в виде комбинезонов.

Размеры предлагаемых защитных комбинезонов нужно выбирать с учетом того, что они одеваются поверх основной одежды, в том числе поверх теплой, если обработка ведется в холодное время года. Комбинезоны выполняются, как правило, достаточно просторными, что позволяет, наряду с возможностью одевать их поверх различной верхней одежды, использовать один и тот же костюм операторам разного телосложения, т. е. один костюм охватывает некоторый интервал размеров.

5.10.2 Инжекционные установки

Инжекционные установки осуществляют более мягкую обработку поверхностей. Они хорошо подходят для очистки и придания товарного вида изделий с незначительными и легко удаляемыми налетами и загрязнениями поверхности. Такими установками обычно оснащаются кабины для струйной обработки с “мягкими”, щадящими режимами.

Основные элементы установок инжекционного типа - это инжекционный пистолет, шланг подвода сжатого воздуха, шланг подвода струйного материала и контейнер для струйного материала, не находящийся под давлением.

Поток сжатого воздуха, проходя через канал смешения в инжекционном пистолете, создает разрежение, которое засасывает струйный материал. Далее материал, смешанный со сжатым воздухом, подается к струйному соплу и через него выбрасывается на обрабатываемую поверхность.

Расход воздуха инжекционной установки определяется внутренним диаметром входного канала, пистолета, а не сопла. Обычно диаметр входного канала инжекционного пистолета примерно в 2 раза меньше диаметра сопла напорной установки. Это определяет для данного типа установок меньший, примерно в 4 раза, расход воздуха и меньшую скорость, тоже в 4 раза, частиц струйного материала, по сравнению с расходом воздуха и скоростью частиц струйного материала в установках напорного типа.

Такие щадящие режимы обработки позволяют очищать поверхность от окалины, ржавчины и т. п., мягких металлов и цветных сплавов, таких как сплавы алюминия, титана, магния и т. д. Поэтому установки данного типа находят широкое применение в авиастроительной и автомобильной промышленности, а также в производствах с небольшими объемами изделий подвергаемых струйной обработке.

В современном производстве среди установок инжекционного типа наибольшее распространение получили так называемые кабины для струйной обработки. Характерным признаком таких кабин является наличие закрытой рабочей зоны, доступ в которую в процессе обработки осуществляется оператором через специальные резиновые манжеты и перчатки на передней стенке кабины. В таких кабинах возможна обработка изделий малых и средних

5.10.3 Дробеметные установки

Рабочим органом дробеметной установки является дробеметная турбина, или, как чаще всего его называют, просто дробемет. Общеизвестно, что принцип действия дробеметов основан на том, что используемый рабочий материал (дробь) подается на лопатки вращающегося с большой скоростью колеса (турбины) и под действием центробежной силы выбрасывается в определенном направлении на обрабатываемую деталь. В современных установках рабочий материал к дробеметам подается через центральную дозирующую систему, с помощью которой можно регулировать количество подаваемой дроби.

Основные требования, предъявляемые к дробеметам - это возможность изменения частоты вращения, т. е. изменения скорости выбрасывания дроби; износостойкость элементов дробеметного колеса (турбины), в первую очередь лопаток; ремонтопригодность, для удобного техобслуживания и быстрой замены изнашиваемых элементов. Так, лопатки турбин обычно выполняются из износостойких марганцовистых сталей, и при этом являются отдельными съемными элементами, что позволяет обеспечивать их замену без полной замены колеса. В установках современной конструкции дробеметы устанавливаются на корпусе камеры таким образом, чтобы обеспечить полный свободный доступ ко всем элементам дробемета снаружи установки.

Большинство дробеметных установок функционируют в полуавтоматическом или автоматических режимах и оснащаются для этого различными вспомогательными устройствами, такими как рольганговые и ленточные транспортеры (рис. 5. 10. 3. 1 а), подвесные конвейеры (рис. 5. 10. 3. 1 б), вращающиеся столы (рис. 5. 10. 3. 1 г) и т. д. Такие устройства, наряду с обеспечением функционирования в автоматическом или полуавтоматическом режиме, помимо прочего позволяют включать дробеметные установки в целые автоматические линии или системы для комплексной обработки изделий.

Рис. 5. 10. 3. 1. Вспомогательные устройства для дробеструйных установок

5.10.4 Комплексы оборудования для подготовки поверхности методом струйной обработки

Наиболее распространенным примером комплекса оборудования для подготовки поверхности может служить камера для струйной обработки изделий ручным способом. Преимуществом таких камер является универсальность, в них возможна обработка изделий самых разных габаритов и конфигураций. В зависимости от размеров рабочего помещения обработка в камерах может производиться одновременно несколькими операторами с использованием, как правило, от одной до четырех и более напорных струйных установок. Все оборудование устанавливается вне рабочего помещения камеры либо в отдельном машинном зале.

Для повышения эффективности и производительности все современные камеры должны оснащаться системами сбора, регенерации и возврата в обработку струйного материала. Основными элементами таких систем являются: размещенный под полом рабочего помещения конвейер для транспортировки струйного материала, элеватор для подъема материала к устройствам сепарации и регенерации и накопитель с дозирующим устройством для автоматического пополнения напорных струнных установок.

В настоящее время распространены несколько типов подпольных конвейеров. Как правило, это шнековые конвейеры и вибрационные транспортеры. Однако одним из самых эффективных в настоящее время является скребковый конвейер, разработанный и запатентованный фирмой SAPI (Германия). Обладая высокой производительностью, такой конвейер является очень компактным и простым в обслуживании. Он располагается под решетчатым полом на всей площади рабочего пространства. при этом его общий размер по высоте вместе с панелями решетчатого пола составляет всего 130-170 мм в зависимости от типа решеток. Это позволяет возводить необходимый для камеры фундамент без значительных заглублений, тогда как конструкции шнековых и вибрационных транспортеров требуют заглублений фундамента, достигающих нескольких метров.

Следующий важный элемент системы сбора и регенерации струйного материала -- это сепаратор. Наряду с собственно очисткой струйного материала от пыли и прочих посторонних частиц сепараторы специальной конструкции (а именно, магнитные сепараторы) позволяют отделять струйные материалы разных типов, например электрокорунд от стальной крошки. После этого отделенные материалы поступают в соответствующие им накопители и далее в отдельные напорные установки. Такая схема, в том числе применяемая в ряде установок, производимых фирмой SAPI, позволяет производить обработку разными материалами без перезагрузки материалов, Это особенно удобно, например, в камерах для очистки железнодорожных вагонов, когда существует необходимость производить очистку как стальных элементов, так \л элементов, изготовленных из алюминиевых сплавов.

Разумеется, такие камеры для струйной обработки могут быть оснащены различным вспомогательным оборудованием, в первую очередь различными подъемно-транспортными устройствами, такими как транспортные тележки, подвесные транспортеры и т. д.

Следующим уровнем развития комплексов для подготовки поверхности является создание автоматизированных систем, охватывающих все операции, начиная непосредственно со струйной счистки и заканчивая, например, нанесением лакокрасочного покрытия. Все позиции обработки в таких системах связываются единой транспортном системой с централизованным управлением и возможностью программирования различных .алгоритмов функционирования оборудования в зависимости от требуемого технологического цикла.

В состав таких комплексов могут входить в различной комбинации дробе-метные установки, дробеструйные, промывочные, лакокрасочные, сушильные камеры и т.д.

Кстати, говоря о месте дробеметных установок в производственном цикле, их целесообразно использовать еще на стадии заготовительного производства для очистки металла прямо в состоянии поставки. В этом случае, во-первых, значительно повышается производительность по очистке поверхности за счет ее проведения на более производительных, по сравнению с другими типами оборудования, дробеметных установках, а во-вторых, если в дальнейшем предполагается механическая обработка изделий, то металл для механической обработки поступает уже очищенным, без окалины, что позволяет значительно повысить стойкость режущего инструмента и увеличить режимы резания, В итоге, после сборки перед нанесением покрытия при необходимости остается произвести доочистку некоторых поверхностей (например, сварных швов), что обычно составляет не более 20% поверхности изделия, а это позволяет значительно сократить затраты на струйную обработку ручным способом, которым обычно производится такая доочистка.

Такой подход в настоящее время является общепринятым на большинстве машиностроительных предприятий Западной Европы и других промышленно развитых стран мира, но, к сожалению, пока не получил распространения на предприятиях России и стран СНГ.

Мы выражаем надежду, что приведенные нами материалы окажутся полезными для многих производителей машиностроительной продукции, а упомянутые методы организации производства найдут достойное применение на отечественных промышленных предприятиях.

6. Менеджмент

6.1 Принципы управления предприятием и факторы влияющие на деятельность

Менеджмент (от англ. manage) - управление в социально-экономических системах (фирмах, акционерных обществах, учреждениях и др.), совокупность современных принципов, методов, средств и форм управления производством с целью повышения его эффективности (увеличение прибыли и др.) /23/.

В принципах обобщены познанные законы и закономерности и оправдавший себя опыт управления (рис. 6. 1. 1).

Рис. 6. 1. 1. Факторы, определяющие принципы управления

Закономерности, повторяемые в значительном количестве положительных результатов решения задач управления, становятся принципами. Принципы не привнесены извне, они вытекают из самой сущности общества, из уровня развития его производительных сил, культуры и т. п. Принципы управления можно разделить на:

– общие для всех видов управления;

– относящиеся ко всем компонентам системы управления;

– специфические для управления конкретным производством;

– относящиеся к отдельным частям системы управления.

Некоторые из провозглашаемых принципов, по существу, являются правилами поведения руководителей или органов управления, некоторые вытекают из основных принципов, то есть являются произвольными.

Классификация принципов должна основываться на отражении каждым из выделенных принципов различных сторон отношений управления. Принципы должны соответствовать как частным, так и общей цели повышения эффективности производства, социально-экономического развития. Принципы управления служат не только построению умозрительных схем. Они достаточно жестко определяют характер связей в системе, структуру органов управления, принятия и реализацию управленческих решений.

К числу основных принципов управления могут быть отнесены:

Научность - принцип, требующий построения системы управления и ее деятельности на строго научных основах. Как всякий принцип, отражающий развитие, он должен обладать внутренней противоречивостью, поскольку внутренняя противоречивость образует внутреннюю логику, создает внутренний импульс развития.

Одно из противоречий принципа научности - противоречие теории и практики. Это противоречие разрешается путем активного исследования научных проблем управления многоцелевыми, комплексными коллективами, максимального использования средств вычислительной техники.

Другое важное противоречие принципа научности - единство и противоречие объективного и субъективного. Это противоречие имеет универсальный характер и относится ко всем другим принципам управления. Объективное в принципе научности вытекает из объективной природы законов управления, на которых базируются принципы управления. Субъективное в реализации принципов управления неизбежно, поскольку принципы управления реализуются только через сознание, волю и устремления человека. Чем выше уровень общей культуры и профессионализма руководителя, тем меньше возможностей проявления субъективизма.

Необходимость соблюдения принципа научности в управлении требует привлечения всего спектра современных знаний, их тщательного синтеза, и прежде всего - комплекса наук о человеке. При этом необходимо применять передовые методы системного анализа в области экономических наук, философии, психологии, этики, эстетики, технических и технологических наук, экологии и в других областях.

Системность и комплексность. Этот принцип требует одновременно и комплексного, и системного подходов к управлению. Системность означает необходимость использования системного анализа в каждом управленческом решении. Прежде всего необходимо каждый управленческий акт доводить до рядового исполнителя. Неправильное, ошибочное решение может свести на нет всю деятельность системы, привести к ее разрушению, что и определяет соотношение прав и ответственности каждого руководителя на рабочем месте.

Комплексность в управлении означает необходимость всестороннего охвата всей управляемой системы, учета всех сторон, всех направлений, всех свойств. Например, это может быть учет всех особенностей структуры управляемого коллектива: возрастных, этнических, конфессиональных, общекультурных и т.д. Более того, у хорошего менеджера каждый управленческий акт учитывает особенности характера, привычки, вкусы, возрастные особенности подчиненных и т. д.

Таким образом, системность означает попытки структурировать проблемы и решения по вертикали, а комплексность - развернуть их по горизонтали. Поэтому системность более тяготеет к вертикальным, субординационным связям, а комплексность - к горизонтальным, координационным связям.

Единоначалие и коллегиальность. Любое принимаемое решение должно разрабатываться коллегиально (или коллективно). Это означает всесторонность (комплексность) его разработки, учета мнений многих специалистов по различным вопросам. Более того, при решении многих производственных или сбытовых вопросов, например, внедрения новой технологии, автоматизации производства, поисков новых каналов товародвижения и т. п., высокие результаты достигаются при самом тесном общении и выявлении мнений опытных, квалифицированных рабочих, агентов, дилеров, посредников. Это, кстати, всегда было сильной стороной наших крупных руководителей промышленности.

Принятое коллегиально решение проводится в жизнь под персональную ответственность руководителя фирмы (совета директоров, акционеров и т. д.). Для каждого должностного лица устанавливается точная ответственность за выполнения определенных и точно очерченных работ.

Проблемы заключаются в том, что перед любой фирмой могут возникнуть качественно новые задачи, решение которых не предусмотрено регламентацией. В этом случае не только руководитель должен определить, кому может быть адресовано решение тех или иных задач и выполнение тех или иных работ, но и подчиненные проявить разумную инициативу.

Демократический централизм. Этот принцип является одним из важнейших и означает необходимость разумного, рационального сочетания централизованного и децентрализованного начала в управлении. На уровне государства это соотношение между центром и регионами на уровне предприятия - соотношение прав и ответственности между руководителем и коллективом.

При недостаточно благоприятных социально-экономических условиях и жесткости управления преобладает централизм. Он необходим в чрезвычайных условиях (ведение военных действий, экономический или политический кризис, этническая напряженность, нарушение норм морали и этики руководителями государства).

Демократизм в управлении тем выше, чем выше уровень квалификации работников, чем более творческим является содержание труда, чем более стабильным и эволюционным является развитие общества.

Наиболее предпочтительным в управлении социально-экономической системой является равновесие между централизмом и демократией. Однако на практике зачастую одно преобладает над другим.

Негативных последствий поиска системой рационального соотношения демократии и централизма можно избежать, если движение системы будет не следствием хаотичного действия многообразных слабоуправляемых сил, а результатом осмысленных, целенаправленных, глубоких качественных преобразований и возрастания роли центра, управляемой системы.

Сочетание отраслевого и территориального подхода в управлении. Развитие общества тесно связано с прогрессом отраслевого и территориального управления. Отраслевое управление характеризует необходимость развития диверсификации производства, углубления специализации и повышения концентрации производства. Территориальное же управление исходит из других целевых установок. Проблемы наиболее рационального размещения и развития производительных сил требуют учета требований экологии, эффективности использования рабочей силы, занятости населения, развития социально-бытовой инфраструктуры, соответствия характера производства особенностям этнических групп, удовлетворения материальных и духовных потребностей общества. А это все - региональные проблемы.

Принцип сочетания отраслевого и территориального управления тесно связан с развитием плюрализма - множественности мнения, различных точек зрения, их взаимодействия на основе многообразных общественных отношений.

Любой предприниматель должен сделать для себя соответствующие выводы, вытекающие из действия принципа единства отраслевого и территориального управления. Интересы фирмы, которую он представляет, должны быть тесно увязаны с интересами местных властей и жителей регионов, где он собирается проявлять свою деловую активность - строить филиал предприятия, складировать и реализовывать продукцию и т. д. Местные власти и население должны быть его активными союзниками, зная, какие выгоды для региона последуют от активной деятельности тех или иных фирм.

В системе управления обязательно присутствует субъект (орган) управления, соединенный с элементами объекта управления информационными связями (рис. 6. 1. 2).

Объект управления

Рис. 6. 1. 2. Информационная модель системы управления предприятием.

Важнейшая характеристика системы управления - ее структура. Поскольку процесс управления информационный, то объект управления представлен в системе управления информационными связями с органом управления и окружающей средой. Можно дать следующее определение: организационная структура системы управления - это целостная совокупность соединенных между собой информационными связями элементов объекта и органа управления. Информационная структура управления характеризует внутреннее строение и взаимосвязь функций и задач управления с производственными процессами; количественная формализация этих взаимосвязей определяет в значительной степени управляемость производственных процессов. Совершенствование организационных структур осуществляется посредством совершенствования информационных структур управления (рис. 6. 1. 3).

Любая организационно-экономическая система как совокупность производства и управления создается для достижения определенных целей. Структуру и состав любой системы можно определить только после определения целей и содержания процессов и средств, необходимых для достижения целей. Выполнение принципов управления производством способствует достижению поставленных перед организацией целей.

Рис. 6. 1. 3. Взаимосвязь структур производства и управления в организации

Любой из принципов управления осуществляется в конкретной управленческой деятельности (функциях управления), завершаясь принятием управленческих решений и выработкой управляющих воздействий - основных форм отношений управления.

6.2 Факторы влияющие на деятельность

Целостность организации и ее открытость как системы обусловливают четкое разделение внутренней и внешней среды, зависимость организации от внешних факторов, взаимодействие внутренней и внешней среды, различную степень воздействия параметров внутренней и внешней среды и управления ими. Поскольку организация создается людьми, то все ее элементы и связи в той или иной мере имеют переменный характер. К переменным внутренней среды организации относятся структуры (производства, управления), цели и задачи управления, технологии, люди.

Важнейшая часть и внутренней, и внешней среды организации - инфраструктура, т. е. комплекс элементов и связей, обеспечивающих условия жизнедеятельности коллектива организации и обслуживающих основные процессы производства и управления. К инфраструктуре можно отнести коммуникации и организационную культуру, в составе которых огромная роль отводится людям, их знаниям, способностям и искусству взаимодействия. Коммуникации как связующие звенья в информационных процессах управления являются необходимым условием самого управления. Коммуникации - это и пути сообщения (воздушный, водный), и формы передачи сообщений (устные, письменные), и каналы связи (телефон, радио и др.). Но главное в коммуникационном процессе - не просто обмен информацией между двумя и более людьми, а обмен смыслом, содержанием информации. Организационная культура представляет собой систему норм и ценностей, которыми отличаются работники и в целом данная организация. Система норм и ценностей отдельного человека находится в сложной зависимости от его индивидуальности и личности (характер, взгляды, способности, образование и др.) и от установок и ценностей в организации, зависящих также от многих факторов, включая руководителей организации. Все эти элементы в комплексе определяют поведение работников и успешность деятельности организации. Факторы, влияющие на индивидуальное поведение и успешность деятельности: Умственные и физические способности, ценности и взгляды, производительность, потребности, ценности и притязания.

Успех организации в значительной степени зависит от учета внешних факторов. Как было отмечено выше, объектом и предметом исследования маркетинга и как функции управления, и как части органа управления служат факторы внешней рыночной среды. С возникновением и развитием маркетинга руководители постоянно расширяют спектр требующих учета воздействий внешней среды. На рис. 6. 2. 1 приведены элементы среды прямого и косвенного воздействия.

В среде прямого воздействия главное - это рынок и законы, его регулирующие. Важно учитывать, что предприятие и рынок представляют собой две различные по своей природе формы координации экономической деятельности. Внутри предприятия отсутствуют рыночные отношения, их можно лишь имитировать для повышения эффективности производства.

Среда прямого воздействия

Среда косвенноговоздействия

Рис. 6. 2. 1. Элементы среды прямого и косвенного воздействия

При рассмотрении внешней среды и ее влияния на организацию и экономику в целом в последнее время все больше учитывают влияние неэкономических факторов (социокультурные факторы и др.) на экономические процессы.

7. Раздел безопасности жизнедеятельности

7.1 Обеспечение электробезопасности в цехе

Электроустановкой называется совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначены для производства, трансформации, передачи, распределения электрической энергии /17/.

Электробезопасность обеспечивается соблюдением ряда условий. При этом необходимо:

1. Учитывать требования нормативной документации: ГОСТ, правил и инструкций по безопасности и т.п.

Согласно ГОСТ 12.1.038-82, при работе и расчете технических устройств и других средств защиты, учитываются три основных параметра: сила тока (I_h), протекающего через тело человека, напряжение прикосновения (U_пр) и длительность протекания тока (t_с).

2. Применять средства индивидуальной защиты (очки, каски, специальные изолирующие обувь и перчатки, страховочные канаты и др.). Электрозащитные средства подразделяются на основные и дополнителтные.

Основными называются такие средства, изоляция которых надежно выдерживает рабочее напряжение электроустановки. При использовании этих средств допускается прикосновение к токоведущим частям, находящимся под напряжением. К основным электрозащитным средствам при работе с электроустановками напряжением до 1000 В относятся: изолирующие клещи, указатели напряжения, диэлектрические перчатки и монтерский инструмент с изолирующими ручками.

Дополнительными называются такие изолирующие средства, которые сами по себе не могут обеспечить безопасными от поражения током. Они являются дополнительной мерой защиты к основным защитным средствам. К дополнительным защитным средствам относятся в электроустановках:

– до 1000 В - диэлектрические галоши, коврики и подставки;

– напряжение выше 1000 В - диэлектрические перчатки, рукавицы, галоши, боты, коврики и изолирующие подставки;

3. При высоком напряжении использовать защиту расстоянием. При этом необходимо учитывать, что для исключения опасности поражения людей электрическим током от неизолированных частей электроустановок необходимо выдержать безопасные расстояния (таблица 7. 1. 1).

Таблица 7. 1. 1

При напряжении, кВ	1-35	60,100	150	220	330	400, 500	750	800 (постоянный ток)	1150
Расстояние в метрах (не менее)	0,6	1	1,5	2	2,5	3,5	5	3,5	8

При напряжении до 1000 В безопасное расстояние до воздушных линий определяется в 0,6 метрах, а для остальных электроустановок не нормируется и определяется отсутствием прикосновения.

4. Учитывать, что шаговое напряжение опасно до 20 метров от точки касания проводника с землей. В случае попадания в зону действия шагового напряжения, рекомендуется выходить скользящими шагами (не отрывать ног от поверхности земли) так, чтобы ступни ног постоянно соприкасались друг с другом;

5. Использовать электроинструмент, работающий при безопасном напряжении тока. При расчете безопасности напряжение необходимо учитывать:

– сопротивление человека, принятое для расчетов равным 1000 Ом;

– определение, что безопасным считается электроток такой силы, при которой возможен самостоятельный отрыв человека от электродов (для тока промышленной частоты - 0,01 А, для постоянного тока - 0,05 А). Предельно допустимой безопасной величиной принимается ток силой 0,04 А. Придел опасного напряжения при этом составит 40 В.

Для сухих помещений (относительная влажность менее 60%) с учетом, что кожа человека имеет сопротивление 3 и более кОм, безопасным можно считать напряжение до 36-40 В;

6. Увеличивать сопротивление за счет изоляции токоведущих частей и изоляции рукояток инструментов. Сопротивление изоляции должно быть не менее числа, указывающего напряжение сети, увеличенного в тысячу раз, но не менее 0,5 МОм.

Во время работы электроустановок, состояние электрической изоляции ухудшается за счёт нагревания, механических повреждений, влияния климатических условий и окружающей производственной среды (наличие химически активных веществ, негативных температурных режимов и др.). Контроль изоляции проводится периодически (не реже одного раза в три года) с применением специальных устройств (мегомметров).

При работе с напряжением до 1000 В использовать в качестве средств индивидуальной защиты резиновые перчатки, резиновые коврики, резиновые боты и галоши, а при работе с напряжением более 1000 В используются специальные изолирующие штанги и клещи;

7. Использовать защитное отключение, срабатывающее в течение не более 0,2 секунды в случае повреждения (пробоя);

8. Учитывать, что электрическое разделение сети позволяет повысить сопротивление на её отдельных участках;

9. Применять оградительные устройства. Ограждения применяются как сплошные, так и сетчатые. Ограждения должны быть огнестойкими.

10. Использовать автоматическую блокировку, обеспечивающую снятие напряжения в случаях несанкционированного проникновения за ограждение;

11. Применять сигнализацию (световую, звуковую и др.);

12. Использовать организационные меры - организация обучения, инструктирования и проверки знаний электробезопасности, проведение медицинских осмотров, оформление нарядов-допусков на выполнение работ повышенной опасности и т.п.;

13. Применять технические средства защиты от электротока:

а) защитное заземление. Корпус прибора (станка) заземляется проводником с сопротивлением менее 0,4 Ом. В случае прикосновения человека к повреждённому корпусу, он не получит удар электротоком, так как сопротивление человека намного больше, чем заземляющего проводника;

б) зануление с заземлением нулевого провода генератора. В этом случае корпус прибора (станка) соединён с заземлённым нулевым проводом, имеющим сопротивление менее 4 Ом. При замыкании фазы на корпус произойдёт прерывание электросети, так как сгорят предохранители;

14. Следить за состоянием проводников и розеток в рабочих и санитарно-бытовых помещениях.

Учитывая большую потенциальную опасность электрического тока в жизни человека, необходима комплексная защита с периодическим обучением (инструктированием) персонала. Этим занимается отдел Охраны труда и ответственный за электрохозяйство предприятия.

7.2 Обеспечение комфортных метеоусловий в цехе