- в открытых калибрах ленту сворачивают на угол < 180° с

равномерным распределением углов гиба по клетям формовочного стана, исключающим образование складок (гофров) на кромках формуемой ленты;

- в закрытых калибрах ленту сворачивают на угол < 360° с продольной щелью между кромками трубной заготовки;

- профили валков сварочного участка, профилировочного стана (в случае производства круглых труб), правильных клетей и участка порезки труб на мерные длины выполняют с использованием однорадусной калибровки.

Методика двухрадиусной калибровки, в общем виде, заключается в том, что профили валков, образующих калибры, разбивают на две неравные части. В открытых калибрах профили валков включают два крайних участка и центральный. Крайние участки профилей нижних горизонтальных и вертикальных валков выполняют малым радиусом, близким к радиусу свариваемой трубы, размер которого принимают постоянным. Центральный участок профилей валков выполняют переменными радиусами, уменьшающимися по ходу формовки. Длина двух крайних и центрального участков профилей валков по ходу формовки оставляют без изменения. Размеры радиусов крайних и центральных участков профилей нижних и верхних горизонтальных валков с открытыми калибрами выбирают с учетом толщины формуемой ленты.

В закрытых калибрах профили верхних валков выполняют радиусом близким к радиусу свариваемой трубы и при этом длину профиля увеличивают от клети к клети по ходу формовки за счет центральных участков, которые располагают на нижних валках и выполняют переменными радиусами, уменьшающимися по ходу формовки.

Расчет геометрических параметров валков с использованием двухрадиусной калибровки выполняют в следующей последовательности:

- определяют ширину ленты;

- определяют размеры участков ленты, формуемые крайними и центральными участками профилей валков;

- задают постоянный угол гиба крайних участков ленты и переменные углы гиба центрального участка;

- определяют радиусы гиба ленты в открытых калибрах по средней линии;

- определяют радиусы профилей горизонтальных и вертикальных валков открытых калибров с учетом толщины ленты;

- задают размеры шовонаправляющих шайб закрытых калибров;

- определяют геометрические размеры горизонтальных закрытых калибров;

- определяют геометрические размеры вертикальных закрытых

калибров, калибров шовонаправляющих валков, калибров тянущих и правильных валков;

- выполняют чертежи калибровки с указанием всех необходимых размеров для разработки рабочих чертежей технологического инструмента;

выполняют рабочие чертежи всего комплекса технологического инструмента формовочно-сварочной части стана, а в случае круглых труб и профилировочного стана.

Определение периметров изделия с максимальной и минимальной толщиной стенки

Исходные данные

D-диаметр изделия, мм________________13

S-толщина стенки, мм_________________0.4

2 .Периметр профиля

3. Исходные данные

D-диаметр изделия, мм________________13

S-толщина стенки, мм_________________0.15

4. Расчет периметра

Определение исходных данных для расчета калибровки формовочного стана

Ширина полосы

Где -ширина полосы

максимальный и минимальный профили

толщина полосы максимальная и минимальная

-припуск диаметра сваренной трубы на калибровку

-коэффициент припуска на формовку и калибровку

Ширина полосы максимальная

Ширина полосы минимальная

Диаметр шовоснимающего калибра

При и

При и

Составляющие элементы полосы при формовке

Ширина крайних участков (формуются постоянным радиусом на заданный угол)

-радиус гиба крайних участков полосы (по средней линии).

-угол гиба крайних участков полосы

-припуск на радиус гиба

Ширина центрального участка (формуются переменными радиусами на заданные переменные углы гиба)

Для дальнейших расчетов принимаем

Распределение припуска полосы по технологическим операциям

Суммарный припуск



Припуск на формовку в 3-х закрытых калибрах

Припуск на калибрование

Припуск на сварку

Определение геометрии профилей калибров и валков

Открытые калибры и валки

Углы гиба центрального участка полосы

Клети горизонтальные

Радиусы изгиба центрального участка полосы. Коррекция значений углов гиба.

Определение радиусов изгиба ведут по средней линии полосы

Радиусы профилей валков

Закрытые калибры и валки горизонтальных клетей

Исходные данные и обозначения

B=40.72мм-ширина полосы

S=0.4мм-толщина полосы

-радиус профиля калибров на верхних валках 5,6,7 горизонтальных клетей

-тоже по средней линии

-центральный угол гиба полосы в калибрах нижних валков 5,6,7 горизонтальных клетей

принятые для расчета центральные углы гиба полосы в калибрах верхних валков 5,6,7 горизонтальных клетей.

принятые для расчета углы скосов шовонаправляющих шайб верхних валков.

принятые для расчета размеры шовонаправляющих шайб верхних валков 5,6,7 и ШН горизонтальных клетей

- обжатие полосы при формовке в калибре 5-й горизонтальной клети

-обжатие полосы при формовке в калибрах 6,7 и ШН горизонтальных клетей

-периметры профилей калибров на верхних валках по средней линии формуемой полосы

-периметры профилей калибров на нижних валках по средней линии формуемой полосы

-радиус профилей калибров на нижних валках 5,6,7 и ШН горизонтальных клетей

-тоже по средней линии формуемой полосы

-расстояние между радиусами профилей калибров на верхних валках

-высота профилей калибров на верхних валках

Калибр 5-й горизонтальной клети

Расчет по принятым исходным данным



Проверяют соответствие и

Повторный расчет

Вычисленные значения и не соответствуют друг другу. Принимают и повторяют расчет.

Проверяют соответствие значений и

Вычисленные и достаточно близки по значению

	180		6.65	8.4	9	3.537	6.06

Калибр 6-й горизонтальной клети

Расчет по принятым исходным данным

Проверка

Повторный расчет

Проверка

	180		6.65	7.6	5	1.838	6.46

Калибр 7-й горизонтальной клети

Расчет по принятым исходным данным

Проверка

Повторный расчет

Проверка

	180		6.65	6.95	2	0,609	6.61

Закрытые калибры вертикальной клети

Исходные данные

B=40.72 мм-ширина полосы

S=0.4мм-толщина полосы

-радиус верхней части профиля

-припуск на формовку в предыдущем калибре горизонтальной клети

-центральный угол нижней части профиля калибра

-периметр верхней части профиля калибра

-периметр нижней части профиля калибра

-радиус нижней части профиля калибра

-центральный угол верхней части профиля калибра

-расстояние между радиусами верхней части профиля калибра

-высота верхней части профиля калибра

Калибр 5-6 вертикальной клети



		6.65	8	2.7	6.29

Калибр 6-7 вертикальной клети

Принимают для дальнейшего расчета

		6.65	7.3	1.3	6.55

Определение координат реперных точек профилей валков с открытыми калибрами

Калибр 1-й горизонтальной клети

Валок нижний

Валок верхний

B=10.5мм-расстояние между рядами отверстий на профиле



Калибр 1-2 вертикальной клети

Калибр 2 горизонтальной клети

Валок нижний

Валок верхний

B=10.5мм-расстояние между рядами отверстий на профиле

Калибр 2-3 вертикальной клети

Калибр 3 горизонтальной клети

Валок нижний



Калибр 3-4 вертикальной клети

Калибр 4 горизонтальной клети

Валок нижний

Валок верхний

B=10.5мм-расстояние между рядами отверстий на профиле



Расчет энергосиловых параметров

Относительное удлинение кромок полосы в результате растяжения при формовке:

Где -длина проекции кромки на вертикальную ось

-длина формовочного стана.

Длина очага деформации

где - радиус калибра нижнего валка.

Давление металла на валки при формовке

,

где - предел текучести для стали 12Х18Н10Т.

-ширина полосы

-толщина формуемой заготовки.

Изгибающий момент от действия внутренних сил

.

Усредненный изгибающий момент внешних сил

.

Крутящий момент для 2-х валков

.

Ниже приведены результаты расчетов энергосиловых параметров для 13 клетей формовочного стана.

№клети	,мм	,Н	,
1г.	15.043	11.599	120.339	12.344	174.483
1-2в.	44	33.927	352	352	1492
2г.	13.035	10.05	104.2	104.28	131.001
2-3в.	19.238	14.834	153.9	153.9	285.3
3г.	2.945	2.27	23.55	23.56	6.5968
3-4в.	29.344	22.623	234.71	234.75	663.849
4г.	39.01	30.08	312.08	312.08	1173.42
4-5в.	37.675	29	300.875	301.4	1092.575
5г.	42.956	33.12	343.62	343.648	1422.702
5-6в.	40.182	30.98	321.417	321.456	1244.838
6г.	45.317	34.94	362.5	362.536	1583.375
6-7в.	42.064	32.434	336.502	336.512	1364.303
7г.	47.5	36.626	379.99	380	1739.735

6. Защита производства в чрезвычайных ситуациях

В помещении цеха расположена емкость с бензолом (С6Н6) для технологических нужд. Данное вещество является легковоспламеняющейся жидкостью с высокой теплотой сгорания. В случае разгерметизации емкости, разлива ацетона и его испарения существует опасность непреднамеренного взрыва паров этого вещества. В производственном помещении цеха есть электрооборудование, которое может рассматриваться как возможный источник зажигания. При производственной аварии эти источники воспламенения представляют собой центр опасности возможного непреднамеренного взрыва. Последствия взрыва могут сказаться на персонале и оборудовании данного цеха. Поэтому необходима установка аварийной вентиляции, а также предохранительных конструкций для защиты здания и оборудования.

Вопросы, подлежащие разработке:

1. Описать особенности горения и взрыва ЛВЖ, указав основные параметры взрыва и их примерное значение, а также учет этих данных для прогнозирования последствий взрыва.

2. Рассчитать параметры взрыва для дефлаграционного и детонационного горения при аварии и сделать вывод о степени разрушения помещения и объектов, расположенных на расстоянии от эпицентра взрыва. Помещения и объекты считать кирпичными зданиями.

Образовавшиеся при взрыве газы с высокой температурой, быстро расширяясь, создают в окружающей среде ударную волну. Поверхность, которая отделяет сжатый воздух от невозмущенного, называется фронтом ударной волны. При прохождении фронта ударной волны через воздух в очень узкой зоне скачком возрастает давление, температура и плотность. После того как фронт ударной волны проходит данную точку пространства, давление в ней постепенно снижается до атмосферного. В дальнейшем давление продолжает уменьшаться и становится ниже атмосферного, а воздух начинает двигаться в обратную сторону. Постепенно давление выравнивается до атмосферного.

Основными параметрами воздушной ударной волны являются: избыточное давление во фронте волны; время действия давления (фаза сжатия); импульс; скорость распространения ударной волны.

При ламинарном режиме распространение пламени происходит от каждой точки фронта по нормали к ее поверхности. Такое горение и скорость пламени называются нормальными. Для смесей паров жидкого вещества с воздухом нормальные скорости горения составляют от 0,3 до 1,5 м/с. При таких малых скоростях движения пламени в паро-воздушных смесях повышения давления и ударной волны не возникает.

В реальных условиях очень часто происходит значительное возрастание скорости горения. При зажигании ЛВЖ в точке, находящейся в середине объема покоящегося газа, первоначально фронт пламени представляет собой сферическую поверхность, и пламя распространяется по нормали к этой поверхности. Однако, начиная с некоторого расстояния, фронт пламени становится неустойчивым, и на нем возникают многочисленные малые возмущения. Эти возмущения приводят к местным искривлениям поверхности пламени, а, следовательно, и к росту скорости его распространения. Наличие преград и шероховатость поверхности ограждения вызывает еще большее искривление поверхности горения.

При достижении скоростей распространения пламени десятков и сотен метров в секунду, но не превышающих скорость звука (300-320 м/с) происходит взрывное или дефлаграционное горение, при котором возникают ударные волны с максимальным избыточным давлением 20-100 кПа.

В определенных условиях дефлаграционное горение может трансформироваться в детонационный процесс, при котором скорость распространения пламени превышает скорость звука и достигает 1000-5000 м/с.

Основным поражающим фактором для персонала, оборудования, зданий и сооружений является Р: при дефлаграционном горении оно значительно ниже, а время горения больше по сравнению с детонацией. При перерастании процесса в детонацию эффективность каких-либо мер резко снижается. Поэтому на взрывоопасном участке производства необходимо провести мероприятия, максимально снижающие вероятность перерастания процесса в детонацию, оборудовать помещения ПК, снижающими Р при взрыве до безопасных для персонала и оборудования значений.

Исходные данные для расчёта:

Вещество	Бензол
Формула
Нормальная скорость горения,
Плотность жидкости,
Процент растворителя в жидкости
Коэффициенты для расчета давления насыщенного пара	А	7
	B	1253
	С	225
Длина помещения, L	26м
Ширина помещения, B	12м
Высота помещения, Н	4м
Свободный объем помещения,
Температура в помещении,
Площадь окон,
Коэффициент интенсивности горения, а	3
Кратность вентиляции,
Рабочая температура жидкости,
Количество разлившейся жидкости,	120кг
Расстояние до объекта,	30м
Допустимое избыточное давление,	5кПа
Избыточное давление вскрытия,	2кПа
Высота ПК, b	1м
Количество несущих слоев, m	4
Толщина несущего слоя,	0,002м
Толщина слоя заполнения,	0,05м
Плотность несущего слоя,
Плотность слоя заполнения,

Оценка параметров непреднамеренного взрыва в производственном помещении.

Расчет массы вещества, вышедшего при аварии

Допущения: взрыв происходит при стехиометрической концентрации горючего вещества в объеме: при недостатке вышедшего количества вещества для образования стехиометрической концентрации считаем, что в объеме помещения образуется облако меньшего объема;

Температура в помещении:

T0=273+t=273+20=293К

Потребность молекул кислорода для окисления молекул вещества:

Молярная масса вещества:

Плотность пара в помещении

Стехиометрическая концентрация вещества:

Температура разлившейся жидкости:

Площадь разлившейся жидкости:

где f=1000 при >70%.

Площадь испарения

Давление насыщенного пара:

Скорость движения воздуха в помещении:

Коэффициент скорости испарения: (справочные данные).

Интенсивность испарения:

Время испарения разлившейся жидкости:

Расчетное время испарения

Масса испарившейся жидкости:

Масса с учетом работы вентиляции:

Масса, создающая в помещении стехиометрическую концентрацию:

где V0--свободный объем помещения, м3.

Масса насыщенного пара в помещении данного объема:

Масса вещества, используемого в расчетах:

Объем VПрВС

Загазованность

Расчет максимальной развиваемой при взрыве температуры.

Реакция горения

C6H6 + (O2 +N2 ) = ncCO2 + H2O + N2

C6H6 + 7.5(3,84 N2 + O2) = 6CO2 + 3H2O + 7.5• 3,84N2

сумма коэффициентов реагентов

сумма коэффициентов продуктов сгорания

изменение числа молей

коэффициент изменения числа молей при горении.

Энтальпия образования:

Для диоксида углерода

Для паров воды

Изменение энтальпии:

Изменение энергии

где

Расчет средней теплоемкости для исходного вещества:

,кДж/кмоль•К

где ,

Коэффициенты для расчета теплоемкости исходного вещества:

Для С6Н6: а = -33.93; ; ;

= 81.284 кДж/ кмоль К, = 76,15 - R = 72.972 кДж/ кмоль К

Для N2: a=27,87; b=4,27/103; c= 0

= 29,12 кДж/ Кмоль К, =20,81 кДж/ кмоль К

Для O2: a=31,46; b=3,39/103 ; c= - 3,77 105

= 28,06 кДж/ Кмоль К, =19,75 кДж/ кмоль К

Определение средних теплоемкостей продуктов сгорания в диапазоне температур от 298 К до 2400 К

Для N2: a=22,87 ; b=4,27/103

, = 25,315 кДж/ Кмоль К

Для СО2: a=44,14; b=9,0410-3; c= - 8,53 105

, = 46,83 кДж/ Кмоль К

Для Н2О: a=30; b=10,7110-3 ; c= 0,33 105

, = 36,18 кДж/ Кмоль К

Теплоемкости реагентов и продуктов горения с учетом коэффициентов при изохорном и изобарных процессах горения:

Температура горения при изобарном процессе:

Температура горения при изохорном процессе:

Теплота сгорания:



Степень повышения давления

Степень расширения

Показатель адиабаты

Расчет параметров взрыва--дефлаграционное горение

Допущения: процесс адиабатический; горючее и воздух полностью перемешаны и образуют смесь стехиометрического состава; полное сгорание горючего; процесс горения в замкнутом объеме квазистатически;, в замкнутом объеме без проемов происходит взрывное дефлограционное горение и нет отвода продуктов горения; при неполной загазованности помещения уменьшение давления пропорционально загазованности.

Избыточное максимальное давление при горении:

Избыточное давление при взрыве:



Радиус паровоздушного облака

Продолжительность горения

Продолжительность фазы сжатия: ?+ = 5to= 5·405=2.025 с

Выводы о воздействии взрыва на здание, оборудование, персонал:

1. При избыточном давлении равном 86.195 кПа: кирпичное здание производственного типа будет разрушено полностью (полное разрушение несущих конструкций, стен и обвал перекрытий здания); сильные разрушения легкого станочного и др. оборудования; степень поражения персонала тяжелая, требует немедленной госпитализации.

2. Необходимые действия спасательных сил: при помощи тяжелой спасательной техники разобрать завалы, соблюдая предельную аккуратность и осторожность; раненых людей срочно госпитализировать;

3. Воздействия взрыва на персонал, оборудование и здание разрушительные и тяжелые. Поэтому, необходимо снизить избыточное давление, возникающее при взрыве, до уровня, при котором не будет наблюдаться таких серьезных разрушений.

Расчет параметров при детонационном горении.

Допущения при расчете: считаем, что детонация происходит в не разрушаемом помещении с проемами, через которые происходит истечение продуктов сгорания, что позволит оценить продолжительность фазы сжатия и импульс.

Плотность смеси

Удельная теплота сгорания смеси

Давление детонации в основной стадии

Избыточное давление детонации

Среднее избыточное давление детонации внутри помещения в фазе химического пика:

Среднее избыточное давление:

Скорость детонации

,

Продолжительность горения to = r/D =5.001/1887,2=0,00264 с.

Критическая скорость истечения через проемы

,

где плотность продуктов детонации ?д = ?см(???????? .

Объем продуктов сгорания:

V = VПРВС (? - 1) + Vo = 2991.686 м3.

Расход истечения через проемы G = Uкр Fобщ=60874 м3/с.

Продолжительность истечения

= 2991.686/60874 =0,049 с.

Импульс детонации:

Вывод при наличии детонационного взрыва:

1. Производственное здание будет разрушено полностью (полное разрушение несущих конструкций, стен и обвал перекрытий); полное разрушение производственного оборудования; крайне тяжелая степень поражения персонала (в большинстве случаев летальный исход).

2. Необходимые действия спасательных сил:

- при помощи тяжелой спасательной техники разобрать завалы, соблюдая предельную аккуратность и осторожность;

- раненых людей срочно госпитализировать.

Расчет параметров воздушной ударной волны на заданном расстоянии от места взрыва.

Допущения при расчете: производственное помещение, в котором произошла авария, приведшая к детонационному взрыву, полностью разрушено.

1. Тротиловый эквивалент взрыва:

,

где QТ = 4520 кДж/кг - удельная теплота взрыва ТНТ.

2. Приведенный радиус взрыва

м.

3. Давление во фронте ударной волны.

33.5 кПа,

где

4. Импульс

кПа•с,

где

5. Избыточное давление отраженной волны

кПа.

Вывод: При избыточном давлении ?Рф=33.5 кПа кирпичное здание производственного типа будет сильно разрушено и не подлежит восстановлению (частичное разрушение стен, колонн и перекрытий, а также полное разрушение легких конструктивных элементов, некоторые его элементы могут быть использованы для ремонта других сооружений); слабые разрушения легкого станочного и др. оборудования; степень поражения персонала средняя (контузии головного мозга, потеря слуха, множественные вывихи, требующие госпитализации).

Смежное производственное здание и оборудование подлежит ремонту.

Для снижения последствий взрыва существует несколько способов:

1. Уменьшить массу вещества, вышедшего при аварии до требуемого уровня.

2. Увеличить кратность вентиляции до требуемого уровня.

3.Уменьшить площадь разлива.

4. Использование предохранительных конструкций

Исходные данные для расчёта

	Обозначение	Размерность	Значение
Избыт. давление вскрытия	?Pвск	кПа	2
Высота ПК	b	м	1
Количество несущих слоёв	m		4
Толщина несущего слоя	?1	м	0,002
Толщина слоя заполнения	?2	м	0,05
Плотность несущего слоя	?1	кг/м3	7800
Плотность слоя заполнения	?2	кг/м3	500

Расчет допустимой аварийной массы

1. Возможности уменьшить аварийную массу до такого уровня просто не существует, т.к. иначе технологический процесс не сможет быть реализован (аналогичная ситуация с площадью помещения);

2. Возможности увеличить интенсивность вентиляции также нет, т.к. кратность вентиляции уже на предельном уровне (АВ = 6 час-1);

Следовательно, остается единственный способ снижения избыточного давления: установка предохранительных конструкций (ПК) в несущих стенах здания.

Расчет предохранительных конструкций (ПК) в цехе со взрывоопасным производством.

Допущения при расчете ПК: считаем, что вскрытие замков ПК происходит при достижении в помещении РИЗБ вскрытия; трением в шарнире и раме пренебрегаем.

1. Площадь вскрытия:

2. Общая площадь ПК

3. Толщина ПК типа «сандвич»:

4. Средняя плотность ПК :

5. Расчетная ширина ПК :

рад - угол поворота ПК.

6. Принимаемая ширина ПК

7. Площадь одной ПК

8. Масса ПК

9. Количество ПК

Вывод: установка в помещении рассчитанного количества ПК, в случае дефлаграционного взрыва, не позволит избыточному давлению в помещении подняться выше допустимого значения. При этом персонал не получит поражений, требующих госпитализации, а оборудование (кроме аварийного) не будет требовать остановки для какого-либо ремонта (без учета косвенных воздействий других факторов, кроме РИЗБ).

Выводы

Непреднамеренные взрывы на производстве, включающем работу со взрывоопасными газами, жидкостями могут привести к значительным разрушениям и гибели людей, повреждениям соседних зданий и сооружений. Основную опасность представляют детонационные взрывы, при которых скорость распространения ударной волны выше скорости звука, образующиеся избыточные давления очень велики.

Основное направление снижение последствия взрыва на производстве отвод взрывоопасной смеси за пределы помещения с помощью специальных предохранительных конструкции. Был произведен расчет параметров не разрушающейся поворотной предохранительной конструкции с вертикальным шарниром.

При дефлаграционном характере взрыва предохранительные конструкции позволяют снизить ущерб от взрыва до минимума - разрушение остекления здания, легкие степени поражения людей.

Работа на ТЭСА 10-20 характеризуется значительной степенью автоматизации, что освобождает человека от непосредственного участия в производственном процессе. За человеком остается лишь функция наблюдателя за работой оборудования и ремонт. Но для любого производственного цеха характерно наличие опасных производственных факторов, которые должны быть устранены.

Наибольшую опасность представляют все движущиеся и вращающиеся части оборудования, следовательно, для исключения попаданий человека в рабочие зоны агрегата должны применяться ограждения в виде поручней и щитов. У опасных участков имеются предупредительные надписи. Кроме того, все движущиеся и вращающиеся части, а также ограждения, окрашиваются в жёлтый цвет.

Устранение неисправностей при ремонте должно производиться только при полной остановке работы оборудования.

Опасность для работающих в цехе представляет крановое оборудование и транспортные средства. Все грузоподъёмные средства должны быть проверены перед началом работы, и при их работе нельзя находиться под грузом.

Также перед началом движения крановщик должен подавать предупредительный звуковой сигнал. Закреплять грузы, транспортируемые краном, могут только стропальщики. Все тросы грузоподъёмных устройств должны проходить испытание.

Так как в цехе имеется большое количество электрооборудования, то это требует принятия особых защитных мероприятий. Основными причинами поражения человека электрическим током являются:

прикосновение к металлическим частям электрооборудования, оказавшимся под напряжением из-за пробоя изоляции;

прикосновение к открытым токоведущим частям (случайные или в случае ошибочной подачи напряжения при ремонте или осмотре);

поражение электрической дугой при нахождении человека вблизи высоковольтного оборудования.

Для силовой и осветительной сети с напряжением 380/220В применяются системы зануления. Для сети постоянного тока применяются защитные заземления. Для защиты электрической сети от перегрузок используется реле напряжения и плавкие предохранители, отключающие подачу электроэнергии в случае неисправности. Кроме того, используются ограждения и предупредительные знаки.

При гигиеническом нормировании ГОСТ 12.1.038-82 устанавливает предельно-допустимые напряжения прикосновения и токи, протекающие через тело человека (рука-рука, рука-нога) при нормальном (неаварийном) режиме работы электроустановок производственного и бытового назначения постоянного и переменного тока частотой 50 и 400 Гц. Допустимым считается ток, при котором человек может самостоятельно освободиться от электрической цепи. Его величина зависти от скорости прохождения тока через тело человека: при длительности действия более 10 с - 2 мА, при 10 с и менее - 6 мА.

Для создания благоприятных условий труда большое значение имеет рациональное освещение цеха. Неудовлетворительно освещение затрудняет проведение работ, ведёт к снижению производительности труда, больше утомляет работающего и может явиться причиной несчастного случая.

Основной задачей производственного освещения является поддержание на рабочем месте освещённости, соответствующей характеру зрительной работы. При организации производственного освещения необходимо обеспечить равномерное распределение яркости на рабочей поверхности и окружающих предметах. Для повышения равномерности естественного освещения больших цехов осуществляется комбинированное освещение. Естественное освещение осуществляется через световые фонари в перекрытиях здания и окна в наружных стенах. Светлая окраска потолка, стен и оборудования способствует равномерному распределению яркостей в поле зрения работающих. Искусственное освещение осуществляется установкой стационарных светильников, одинаковых по типу и мощности. При осмотрах и ремонтах применяется ремонтное освещение - переносные лампы с напряжением 36 В. Сигнальное освещение производится и цветными лампами и специальными установками. В размере 10% от общего искусственного освещения применяется аварийное освещение от независимого источника тока, на случай выхода из строя общего освещения.

Помещение цеха по зрительным условиям относится к IV разряду. Естественное и искусственное освещение в помещениях регламентируется нормами СНиП 23-05-95 в зависимости от характера зрительной работы, системы и вида освещения, фона, контраста объекта с фоном. При организации производственного освещения следует выбирать необходимый спектральный состав светового потока.

Поскольку в цехе, где располагается агрегат ТЭСА 10-20, присутствует ряд других металлургических машин, а также такие механизмы как летучие ножницы и стеллажи, то можно наблюдать некоторый уровень вибрации и шума.

Вибрация относиться к факторам, обладающим высокой биологической активностью. Выраженность ответных реакций обуславливается главным образом силой энергетического воздействия и биомеханическими свойствами человеческого тела как сложной колебательной системы. Мощность колебательного процесса в зоне контакта и время этого контакта являются главными параметрами, определяющими развитие вибрационных патологий, структура которых зависит от частоты и амплитуды колебаний, продолжительности воздействия, места приложения и направления оси вибрационного воздействия, демпфирующих свойств тканей, явлений резонанса и других условий.

Шум определяют как совокупность апериодических звуков различной интенсивности и частоты.

Интенсивный шум на производстве способствует снижению внимания и увеличению числа ошибок при выполнении работы, исключительно сильное влияние шум оказывает на быстроту реакции, сбор информации и аналитические процессы, из-за шума снижается производительность труда и ухудшается качество работы. Шум затрудняет своевременную реакцию работающих на предупредительные сигналы внутрицехового транспорта, что способствует возникновению несчастных случаев на производстве.

Согласно ГОСТ 12.1.003-83* и Санитарным нормам 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки» для нормирования постоянных шумов, которые присутствуют в месте расположения агрегата ТЭСА 10-20, применяют допустимые уровни звукового давления в девяти октавных полосах частот в зависимости от вида производственной деятельности.

Рабочие места	Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц	Уровни звука и эквивалентные уровни звука, дБ А
	31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Постоянные рабочие места и рабочие зоны в производственных помещениях и на территории предприятий	110	99	92	86	83	80	78	76	74	85

Для ориентировочной оценки в качестве характеристики постоянного широкополосного шума на рабочих местах допускается принимать уровень звука (дБ А), определяемый по шкале А шумомера с коррекцией низкочастотной составляющей по закону чувствительности органов слуха и приближением результатов объективных измерений к субъективному восприятию.

Повышение электробезопасности в установках достигается применением систем защитного заземления, зануления, защитного отключения и методов защиты, в том числе знаков безопасности и предупредительных плакатов и надписей. В системах местного освещения, в ручном электрофицированном инструменте и в некоторых других случаях применяют пониженное напряжение.

Требования к устройству защитного заземления и зануления электрооборудования определены ПУЭ (Правила устройства электроустановок), в соответствии с которыми они должны устраиваться при номинальном напряжении 380 В и выше переменного и 440 В и выше постоянного тока. В условиях работ в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных они должны выполняться в установках с напряжением питания 42 В переменного и 110 В постоянного тока. Защитному заземлению или занулению подлежат металлические части электроустановок, доступные для прикосновения человека, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции.

Защитное заземление представляет собой преднамеренное электрическое соединение металлических частей электроустановок с землей или ее эквивалентом (водопроводными трубами и т.д.).

При пробое изоляции токоведущих частей на корпус, изолированный от земли, он оказывается под фазовым напряжением Uф. В этом случае ток, проходящий через человека,

где Rч - сопротивление тела человека,

RСИЗ - сопротивление средств индивидуальной защиты, при их отсутствии RСИЗ = 0.

При наличии заземления вследствие стекания тока на землю напряжение прикосновения уменьшается и, следовательно, ток, проходящий через человека, оказывается меньше, чем в незаземленной установке. Чтобы напряжение на заземленном корпусе оборудования было минимальным, ограничивают сопротивление заземления. В установках 380/220 В оно должно быть не более 4 Ом, в установках 220/127 В - не более 8 Ом. Если мощность источника питания не превышает 100 кВА, сопротивление заземления может быль в пределах 10 Ом.

В качестве заземляющих устройств электроустановок в первую очередь должны быть использованы естественные заземлители. Возможно применение железобетонных фундаментов промышленных зданий и сооружений. При отсутствии естественных заземлителей допускается применение переносных заземлителей, например, ввинчиваемых в землю стержней, стальных труб, уголков. После заглубления в землю они должны иметь концы длиной 100…200 мм над поверхностью земли, к которым привариваются соединительные проводники. Категорически запрещается использовать в качестве заземлителей трубопроводы с горючими жидкостями и газами. Зануление состоит в преднамеренном соединении металлических нетоковедущих частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением вследствие пробоя изоляции, с нулевым защитным проводником. При замыкании любой фазы на корпус образуется контур короткого замыкания, характеризуемый силой тока весьма большой величины, достаточной для «выбивания» предохранителей в фазных питающих проводах. Таким образом, электроустановка обесточивается. Предусматривается повторное заземление нулевого проводника на случай обрыва нулевого провода на участке, близком к нейтрали. По этому заземлению ток стекает на землю, откуда попадает в заземление нейтрали, по нему во все фазные провода, включая имеющий пробитую изоляцию, далее на корпус. Таким образом, образуется контур короткого замыкания.

Защитное отключение электроустановок обеспечивается путем введения устройства, автоматически отключающего оборудование - потребитель тока при возникновении опасности поражения током. Схемы отключающих автоматических устройств весьма разнообразны. Во всех случаях система срабатывает на превышение какого-либо параметра в электрических цепях технологического оборудования.

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

Изолирующие электрозащитные средства делятся на основные и дополнительные. Основные изолирующие электрозащитные средства способны длительное время выдерживать рабочее напряжение электроустановки, и поэтому ими разрешается касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением, и работать на этих частях. К таким средствам относятся: в электроустановках до 1000 В - диэлектрические резиновые перчатки, инструмент с изолирующими рукоятками и указатели напряжения до 1000 В; в электроустановках выше 1000 В - изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, а также указатели напряжения выше 1000 В.

Дополнительные изолирующие электрозащитные средства обладают недостаточной электрической прочностью и поэтому не могут самостоятельно защищать человека от поражения током. Их назначение - усилить защитное действие основных изолирующих средств, вместе с которыми они должны применяться. К дополнительным изолирующим средствам относятся: в электроустановках напряжением до 1000 В - диэлектрические галоши, коврики, изолирующие подставки; в электроустановках выше 1000 В - диэлектрические перчатки, боты, коврики, изолирующие подставки. Ограждающие средства защиты предназначены для временного ограждения токоведущих частей. Сигнализирующие средства включают запрещающие и предупреждающие знаки безопасности, а также плакаты: запрещающие, предостерегающие, разрешающие, напоминающие.

Предохранительные средства защиты предназначены для индивидуальной защиты работающего от световых, тепловых и механических воздействий. К ним относят: защитные очки, противогазы, специальные рукавицы т.п. Расчет защитного заземления сводится к определению сопротивления растеканию тока заземления, которое зависит от проводимости грунта, конструкции заземлителя и глубины его заложения.

Проводимость грунта характеризуется его удельным сопротивлением (Омсм): сопротивление между противоположными сторонами кубика грунта с ребрами 1 см. Удельное сопротивление зависит от характера и строения грунта, его влажности, глубины промерзания и может колебаться в широких пределах. В расчетах принимают следующие средние значения удельных сопротивлений грунта (Омсм).

Таблица

Глина, садовая земля	0,4104
чернозем	0,5104
Суглинок, каменистая глина	1,0104
Щебень с песком, каменистая почва	2,0104
Супесь	3,0104
Песок с галькой	8,0104

При промерзании грунта электропроводимость его ухудшается и удельное сопротивление возрастает. Поэтому в расчет нужно вводить поправку КМ - коэффициент сезонности, величина которого определяется в зависимости от климатической зоны.

Таблица Значение коэффициента сезонности

Климатические зоны	Признаки зон	Коэффициент КМ
	Средняя многолетняя температура, С	Продолжительность замерзания вод, сутки
	Низшая (январь)	Высшая (июль)
I	От -20 до -15	От +16 до +18	170-190	1,9/5,8
II	« -15 « -10	« +18 « +22	150	1,7/4,0
III	« -10 « 0	« +22 « +24	100	1,5/2,3
IV	« 0 « +5	« +24 « +26	0	1,3/1,8

Примечание. Числитель - для вертикальных заземлителей с заложением их вершин на глубине 0,5-0,7 м от поверхности земли; знаменатель - для горизонтальных заземлителей при глубине заложения 0,3-0,8 м

Сопротивление (ом) одиночного вертикального заземлителя (из круглого стержня) растеканию тока определяется по формуле

где - удельное сопротивление грунта, Омсм;

КМ - коэффициент сезонности;

l - длина заземлителя, см;

d - диаметр стержня, см;

t - глубина заложения (от поверхности земли до середины стержня), см.

Если вместо круглого стержня используется угловая сталь, то d = 0,95b (b - ширина полок уголка). При ориентировочных расчетах сопротивление одиночного заземлителя можно с достаточной точностью определять как RО.В.0,003КМ.

Сопротивление горизонтального заземлителя

где lГ - длина заземлителя, см;

b - ширина полосового заземлителя, см;

t - глубина его заложения, см.

Сопротивление заземлителя из нескольких электродов, соединенных полосой,

Суммарное сопротивление всех вертикальных электродов составит:

где n - число электродов;

в - коэффициент использования электрода, характеризующий степень использования его поверхности из-за экранирующего влияния соседних электродов.

Для горизонтальных полос, связывающих вертикальные электроды, сопротивление растеканию тока с учетом экранирования определяется по формуле:

где г - коэффициент использования горизонтальной полосы с учетом экранирующего влияния вертикальных электродов.

Ток однофазного короткого замыкания (о.к.з.) на напряжении 10 кВ:

А,

где l =18 км - протяженность предприятия.

Сопротивление заземлителя растеканию тока на напряжении 10 кВ:

Ом.

В соответствии с ПУЭ сопротивление заземлителей у электроустановок на напряжение 10 кВ должно быть не более 10 Ом, на напряжении 0,4/0,23 кВ - не выше 4 Ом. Принимаем сопротивление заземлителя Rз = 4 Ом.

Выполняем заземлитель из круглых стальных элементов диаметром 12 мм и длиной 5 м. Размещаем электроды в ряд и соединяем их полосой из круглой стали диаметром 12 мм. Глубина заложения полосы 0,6 м. Грунт - суглинок, климатическая зона - третья.

Сопротивление одного электрода

Ом,

=1104 Ом см (таб.)

КМ = 1,5 (таб.2).

Суммарное сопротивление всех электродов:

Ом,

n =20 - число электродов,

в=0,47 - коэффициент использования электродов.

Протяженность заземлителя

м,

a =5 м - длина электродов.

Сопротивление соединительной полосы с учетом экранирования

Ом.

Сопротивление заземлителя растеканию тока

Ом

что меньше допускаемой величины 4 Ом.

Работа трубоэлектросварочного агрегата ТЭСА 10-20 связана со сваркой металлической ленты, сформованной в трубу, которая в свою очередь разматывается из рулона. На ленте находится некоторый слой масла и пыли (после поступления со склада рулон ленты не проходит какой-либо специальной очистки). При сварке такой ленты происходит выделение загрязненных паров, которые являются продуктами горения масла. Все эти пары поступают в систему местной вытяжной вентиляции.

На участках сварки и резки металлов состав и масса выделяющихся вредных веществ зависит от вида и режимов технологического процесса, свойств применяемых сварочных и свариваемых материалов.

Сварочная пыль на 99% состоит из частиц размером 10-3 …1 мкм, около 1% - 1…5 мкм, частицы размером более 5 мкм составляют всего десятые доли процента.

Поэтому средства защиты атмосферы должны ограничивать наличие вредных веществ в воздухе в среде обитания человека на уровне не превышающем ПДК. Во всех случаях должно соблюдаться условие

С + сф ПДК

по каждому вредному веществу (сф - фоновая концентрация).

На практике реализуют следующие варианты защиты атмосферного воздуха:

вывод токсичных веществ из помещений общеобменной вентиляцией;

локализация токсичных веществ в зоне их образования местной вентиляцией, очистка загрязненного воздуха в специальных аппаратах и его возврат в производственное или бытовое помещение, если воздух после очистки в аппарате соответствует нормативным требованиям к приточному воздуху;

локализация токсичных веществ в зоне их образования местной вентиляцией, очистка загрязненного воздуха в специальных аппаратах, выброс и рассеивание в атмосфере;

очистка технологических газовых выбросов в специальных аппаратах, выброс и рассеивание в атмосфере; в ряде случаев перед выбросом отходящие газы разбавляют атмосферным воздухом;

очистка отработавших газов электроустановок в специальных агрегатах, выброс в атмосферу или производственную зону.

Аппараты очистки вентиляционных и технологических выбросов в атмосферу делятся на:

пылеуловители (сухие, электрические, фильтры, мокрые);

туманоуловители (низкоскоростные и высокоскоростные);

аппараты для улавливания паров и газов (абсорбционные, хемосорбционные, адсорбционные и нейтрализаторы);

аппараты многоступенчатой очистки (уловители пыли и газов, уловители туманов и твердых примесей, многоступенчатые пылеуловители);

Широкое применение для очистки газов от частиц получили сухие пылеуловители - циклоны. Газовый поток по касательной вводится в циклон, в результате соударения пылинок сила инерции становится равной нулю и на пылинку действует вес, под действием которого она выпадает в осадок.

Электрическая очистка (электрофильтры) - один из наиболее совершенных видов очистки газов от взвешенных в них частиц пыли и тумана. Этот процесс основан на ударной ионизации газа в зоне коронирующего разряда, передаче заряда ионов частиц примесей и осаждении последних на осадительных и коронирующих электродах. Для этого применяют электрофильтры.

Аппараты мокрой очистки газов - мокрые пылеуловители - имеют широкое распространение, т.к. характеризуются высокой эффективностью очистки от мелкодисперсных пылей с dч 0,3мкм, а также возможностью очистки нагретых и взрывоопасных газов. Однако мокрые пылеуловители обладают рядом недостатков, ограничивающих область их применения: образование в процессе очистки шлама, что требует специальных систем для его переработки; вынос влаги в атмосферу и образование отложений в отводящих газоходах при охлаждении газов до температуры точки росы; необходимость создания оборотных систем подачи воды в пылеуловитель.

Аппараты мокрой очистки работают по принципу осаждения частиц пыли на поверхность либо капель, либо пленки жидкости. Осаждение частиц пыли на жидкость происходит под действием сил инерции и броуновского движения.

Для очистки воздуха от туманов кислот, щелочей, масел и других жидкостей используют волокнистые фильтры - туманоуловители. Принцип их действия основан на осаждении капель на поверхности пор с последующим стеканием жидкости по волокнам в нижнюю часть туманоуловителя.

Метод абсорбции - очистка газовых выбросов от газов и паров - основан на поглощении последних жидкостью. Для этого используют абсорберы. Решающим условием для применения метода абсорбции является растворимость паров или газов в абсорбенте.

Работа хемосорберов основана на поглощении газов и паров жидкими или твердыми поглотителями с образованием малорастворимых или малолетучих химических соединений. Хемосорбция - один из распространенных методов очистки отходящих газов от оксидов азота и паров кислот.

Метод адсорбции основан на способности некоторых тонкодисперсных твердых тел селективно извлекать и концентрировать на своей поверхности отдельные компоненты газовой смеси. Для этого метода используют адсорбенты. В качестве адсорбентов, или поглотителей, применяют вещества, имеющие большую площадь поверхности на единицу массы.

Термическая нейтрализация основана на способности горючих газов и паров, входящих в состав вентиляционных или технологических выбросов, сгорать с образованием менее токсичных веществ. Для этого метода используют нейтрализаторы.

Для высокой эффективности очистки выбросов необходимо применять аппараты многоступенчатой очистки. В этом случае очищаемые газы проходят несколько автономных аппаратов очистки или один агрегат, включающий несколько ступеней очистки. Такие решения находят применение при высокоэффективной очистке газов от твердых и газообразных примесей; при очистке от твердых примесей и капельной жидкости и т.п. многоступенчатую очистку широко применяют в системах очистки воздуха с его последующим возвратом в помещение.

При сваривании трубы на агрегате ТЭСА 10-20 происходит выделение газов и сварочной пыли. Их основные источники - электроды, флюсы, наплавочные смеси. Пробы на состав аэрозолей показали, что пыль состоит из окислов железа, марганца, кремния и т.д.

Для очистки таких аэрозолей применяются фильтры грубой и тонкой очистки при их последовательном соединении.

Фильтр грубой очистки. Фильтроэлементами такого фильтра могут служить пористые материалы из порошковых металлов или пористые сетчатые металлы. Расчет фильтроэлемента грубой очистки из порошкового пористого металла производят при следующих данных:

расход фильтруемого газа Q, нм3/ч и его физические характеристики;

концентрация пыли до фильтроэлемента q1, мг/м3;

средний размер частиц dср, мкм;

тонкость очистки dт.о. абс., мкм;

начальное гидравлическое сопротивление фильтроэлемента pнач, Па;

конечное допустимое гидравлическое сопротивление фильтра из условий работы общей пневмосистемы (pкон)доп, Па;

время непрерывной работы фильтра к,

плотность вещества высокодисперсных аэрозолей 1, г/см3.

Фильтр тонкой очистки. Расчет проводится по методике расчета для волокнистых фильтрующих материалов, а в качестве фильтроматериала тонкой очистки рассмотрим материал ФПП - 25 - 3,0. исходные данные для расчета:

расход фильтруемого газа Q, нм3/ч;

концентрация пыли, прошедшей фильтр грубой очистки q'1, мг/м3;

концентрация высокодисперсной пыли q2, мг/м3;

допустимый коэффициент проскока по наиболее проникающим частицам Кдоп.

Учитывая величину средних размеров частиц загрязнителя, назначаем абсолютную тонкость очистки фильтром 8 мкм, тогда максимальный размер пор равен:

dп.max=33=9 (мкм);

Задавая пористость П=0,45 находим средний размер пор фильтроэлемента:

dп ср=dп мах/(0,8П-0,3)=9/(0,80,45-0,3)=8,85 (мкм);

Выбираем материал сталь 50Х (форма частиц - лепестковая), тогда средний размер частиц порошка равен:

dчср=dпср/П2=43,7 (мкм);

Выбираем толщину фильтроматериала из условий прочности и технологичности h=1 мм;

По заданному начальному перепаду давления на фильтроэлементе и критериальной зависимости, определяем скорость движения газа в порах: Wп=0,257 (м/с);

Площадь фильтроэлемента:

Fф=Q/(Wп П)=4,804 (м2);

Конечное сопротивление фильтроэлемента:

pкон=pнач=[(1-e-A1Bh)({eA1q1k-1}/A1B)+h]/h=0.576105 (Па),

В=1,946 - скорость газа перед фильтроэлементом,

к=100 ч - время работы фильтра,

q1=1,810-9 г/см3 - объемное содержание твердых частиц;

Среднее за время работы фильтра объемное содержание твердых примесей в потоке газа за фильтром грубой очистки:

q'1cp={ln[(eA1q11-1+eA1Bh)/eA1Bh]}/A1k=5.60410-13;

Среднее массовое содержание твердых примесей газа, прошедших фильтроэлемент без учета q2:

q'1=q1cp'=1.4 (мг/м3)

=2,5 г/см3;

Эффективность очистки фильтром:

г=(q1-q1')/q1=0.99969.

Учитывая допущение, что фильтр грубой очистки полностью пропускает частицы менее чем 1мкм, а также частицы большего размера, прошедшие через фильтр, проведем расчеты по следующим параметрам.

Концентрация частиц пыли перед фильтром тонкой очистки:

q2'=q2+q'1=0.5014 (мг/м3);

Из расчета фильтра грубой очистки скорость фильтрации равняется Wф=11,57 см/с. учитывая рекомендуемые скорости для фильтров тонкой очистки, можно в расчетах далее ориентироваться на эту скорость. Примем Wф =10 см/с. выберем фильтроматериал для фильтра тонкой очистки ФПП - 25 -3,0. площадь фильтрации равняется Fф=5,556 м2;

Наиболее проникающий размер частиц при Wф=10 см/с равен dч=0,24 мкм;

Коэффициент фильтрующего действия =3,510-2 Па-1;

Коэффициент проскока для наиболее проникающих частиц для I-го слоя ФПП - 25 - 3,0 при р1 равен К1=0,0891;

Величина стандартного сопротивления, обеспечивающего для ФПП - 25 - 3,0 при =3,510-2 Па-1 допустимую величину проскока Кдоп=0,001, равен (р1)0=84 Па;

Число слоев ФПП - 25 - 3,0, обеспечивающее данное значение (р1)0, равняется Z=3;

Значение величины проскока для трех слоев ФПП - 25 -3,0 К=0,71010-3;

Для расчета срока службы ФПП - 25 - 3,0 определим массу осадка на фильтре в единицу времени : G=Q/Fфq'2(1-K)=5.0110-8 кг/см2, зададим Gобщ=75 г/м3, тогда т=415,8 ч;

Рост перепада давлений на фильтре тонкой очистки от выпавшего осадка при Wф=10 см/с р0=103Па. Повышение давления на трех слоях собственно ФПП - 25 - 3,0 за счет Wф=10 см/с будет рфv=9102 Па. Общее повышение давления на фильтре тонкой очистки достигает величины рт=1,9103 Па;

Эффективность очистки фильтром ФПП - 25 - 3,0 =1-к=0,9993;

Суммарная эффективность очистки фильтрами грубой и тонкой очистки =(q0-q'2к)/q0=0.99993.

По данным расчета конструируется фильтр на основе рекомендаций.

Обоснование разработки и использование ТЭСА 10-20

В последние годы широкое применение получили особотонкостенные (с толщиной стенки 0,15... 0,5мм) сварные профильные трубы (прямоугольные, плоскоовальные и др.) из алюминия, его сплавов, меди, латуни и нержавеющей стали. Они широко используются в мировой практике бытового машиностроения (кондиционеры, холодильники), производства стеклопакетов оконных рам для жилищного и промышленного строительства, изготовления автомобильных радиаторов, многослойных сифонов для атомной энергетики и пр. Потребность в таких трубах составляет десятки миллионов погонных метров в год. В России особотонкостенные трубы не производятся и закупаются по импорту, что значительно удорожает стоимость изделий, в которых они применяются.

Если взять только производство оконных рам из стеклопакетов, то только для Москвы требуется в год свыше 10 миллионов погонных метров оконного профиля из алюминиевых сплавов. Организация производства таких профилей в Москве позволит отказаться от импорта аналогичной продукции.

Таким образом, создание стана для производства особотонкостенных электросварных труб и профилей из цветных металлов для автомобильной промышленности и строительства является важной задачей металлургического машиностроения.

Производственно-технологические показатели.

Материалоемкость конструкции.

Различают общую и удельную материалоемкость.

Масса материала на проектируемую конструкцию равна:

,

Где GСТ, GАЛ, GЧ, GП - масса заготовки определенного наименования (типоразмера) соответственно из стали, алюминия, чугуна и пластмасс в т, кг;

m - число наименований (типоразмеров) деталей конструкции;

nСТ, nАЛ, nЧ, nП - число деталей данного наименования и массы, изготавливаемых соответственно из стали, я алюминия, чугуна и пластмасс.

Первоначальную массу деталей проектируемой конструкции G ориентировочно можно определить исходя из массы имеющихся аналогичных деталей в ранее созданных конструкциях и коэффициента использования металла kисп (отношение массы детали к массе заготовки):

.

Удельная материалоемкость определяется отношением массы оборудования агрегата (т) к производительности агрегата (т/год). Для ТЭСА 10-20 удельная материалоемкость равна 0,69. Так как ориентировочная масса механического оборудования агрегата равна 5800 кг, а производительность ТЭСА 10-20 равна 395.1 т/год, то

.

Трудоемкость изготовления конструкции.

Общая трудоемкость - сумма затрат времени (в нормо-часах) на проектирование конструкции, изготовление входящих в нее деталей и узлов, на общую сборку и отделку.