В итоге: (36068 + 4328) 0.26 = 10503 руб.

- К статье «Прочие прямые расходы» относятся расходы на приобретение и подготовку материалов специальной научно-технической информации, оплата всех видов услуг связи, расходы на приобретение литературы, оплата услуг страховой и пожарной охраны, налоги, сборы, расходы по подготовки научных кадров. Прочие прямые расходы принимают равными 10% от основной заработной платы.

В итоге: 360680.1 =3607 руб.

Суммы затрат по статьям и итоговая себестоимость НИР приведены в таблице 7.

Таблица 7. Итоговая себестоимость проведения НИР.

Статья затрат	Сумма, руб.
Материалы	600
Спецоборудование для специальных (экспериментальных) работ	1958.9
Основная заработная плата	36068
Дополнительная заработная плата	4328
Отчисления на социальное страхование	10503
Прочие прямые расходы	3607
Итого:	57065

9.1.3 Расчёт себестоимости опытного образца проектируемого пульта проверки азимутального блока

В соответствии с [11] себестоимость опытного образца складывается из расходов по статьям: «Материалы», «Покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты», «Основная и дополнительная заработная плата рабочих», «Отчисления на единый социальный налог», «Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования», «Накладные расходы».

9.1.3.1 Основные и вспомогательные материалы

В статье «Основные и вспомогательные материалы» учитываются все затраты на основные и вспомогательные материалы, используемые при разработке, при этом берутся цены без НДС. В связи с тем что затраты на покупку материалов и компонентов для опытного образца были расчитаны по розничным ценам, при серийном производстве и покупке по оптовым ценам затраты уменьшаться. Затраты на сырье и материалы уменьшаться на 15%, на покупные компоненты на 30%.

Стоимость затрат по этой статье можно увидеть в таблице 8.

Таблица 8. Расчёт затрат на основные и вспомогательные материалы

Наименование	Наименование материала	Ед. измер.	Масса, кг.	Цена, руб./кг.	Сумма, руб.
Кронштейн (2шт.)	Сплав Д16Т	кг	0.08	35	2.8
Крышка и корпус	Сплав Д16Т	кг	0.6	35	21
Передняя панель	Сплав Д16Т	кг	0.1	35	3.5
Шасси	Сплав АЛ2	кг	0,7	20	14
	Клей ВК-9	кг	0.02	30	0.6
	Лак УР-231	кг	0.07	80	5.6
	Припой ПОС-61	кг	0.03	70	2.1
	Эмаль ПФ-115 серо-голубая	кг	0.15	110	16.5
Итого:	66.1

9.1.3.2 Покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты

В статье «Покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты» учитываются все затраты на покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты, используемые при разработке, при этом берутся цены без НДС. Стоимость затрат по этой статье можно увидеть в таблице 9.

Таблица 9. Затраты на комплектующие изделияи полуфабрикаты.

Наименование	Кол-во, шт.	Цена за единицу, руб./шт.	Сумма, руб.
Блок
Б19-l-l-5.1 кОм±10%	3	4	12
Вилка
ГРПП-72Ш	2	4.5	9
Гнездо
Г4	2	3	6
Индикатор
3Л341А	15	2.5	37.5
Конденсатор
К10-17а-Н90-0.033 мкФ-В	20	5	100
Микросхемы
533ЛА1	1	3	3
533ЛА2	2	3.1	6.2
533ЛА3	1	3	3
533ЛН1	1	3	3
533ЛН2	3	3	9
Плата
Стеклотекстолит 170751,5	2	60	120
Переключатели
ПГ2-17-3П4Н ВР	1	7	7
ПГ2-13-4П3Н ВР	1	7	7
Резисторы
С2-33-0.25-360 Ом±10% А-В-В	2	0.8	1.6
С2-33-2-470 Ом±10% А-В-В	2	0.8	1.6
СП4-2Ма-1-470 Ом±30% А-ВС-2-20-В	1	1	1
С5-5В-5-100 Ом±5%	15	0.7	10.5
С2-33-0.25-3.3 кОм±10% А-В-В	15	0.8	12
С5-5В-5-220 Ом±5%	1	0.8	0.8
С2-33-0.25-4.7 кОм±10% А-В-В	20	0.8	16
Розетки
2РМТ27Б24Ш1В1В	1	12	12
ГРПП-72Г	2	4.5	9
Стабилитрон
2Д156А	2	8.4	16.8
Транзисторная матрица
1НТ251	5	1.2	6
Тумблер
ПТ41-1В	1	9.1	9.1
Электромонтажные материалы (провода, кабели, изоляция, и др.)			45
Набор крепежей			25
Итого:	489.1

9.1.3.3 Основная заработная плата производственных рабочих

В таблице 10 можно увидеть типы производственных работ с указанной часовой ставкой и нормой времени.

Таблица 10. Основная заработная плата производственных рабочих.

Вид работ	Средний разряд рабочих	Норма времени, ч	Часовая ставка, руб.	Тарифная часовая плата, руб.
Заготовительные	4	7	10	70
Слесарные	4	7	10	80
Монтажные	4	8	15	120
Сборочные	4	8	15	120
Наладочные	5	8	15	120
Итого:	510

9.1.3.4 Дополнительные затраты

- Для производственных рабочих дополнительная заработная плата составляет 15% от основной заработной платы.

В итоге: 76.5 руб.

- Затраты на выплату единого социального налога составляют 26% от суммы основных и дополнительных заработных плат.

В итоге: 152.5 руб.

- Цеховые расходы составляют 120% от суммы основных заработных плат.

В итоге: 612 руб.

- Общезаводские расходы составляют 60% от суммы основных заработных плат.

В итоге: 306 руб.

- Внепроизводственные расходы составляют около 5% от производственной себестоимости.

В итоге: 27.8 руб.

Таблица 11. Расчет себестоимости проектируемого блока питания.

Статьи затрат	Сумма, руб.
Сырьё и материалы	66.1
Покупные комплектующие изделия	489.1
Основная заработная плата производственных рабочих.	510
Дополнительная заработная плата рабочих.	76.5
Единый соц. налог	152.5
Цеховые расходы	612
Общезаводские расходы	306
Внепроизводственные расходы	27.8
Итого:	2240

Полная стоимость блока с учётом прибыли C = 2240·1.3=2912 руб.

9.2 Экономический эффект

Годовой экономический эффект рассчитывается по следующей формуле:

= [(2589+57672)-(2240+57065)]=4780 руб.,

где:

- С₁, С₂ - себестоимости старого и нового изделий;

- K₁, K₂ - сметы затрат на НИР старого и нового изделий;

- N - число изделий в год.

Проведенный выше расчет показал, что разработка и изготовление опытного образца пульта проверки экономически целесообразно, поскольку он дешевле. Разработанное устройство позволяет получить выгоду в экономическом плане из-за того, что использовано меньшее число элементов, то есть уменьшается количество печатных плат, что позволяет уменьшить как стоимость комплектующих, так и число производимых сборочных операций. Элементы заменены на более новые, по сравнению с использованными в аналоге, что, в конечном счете, влияет и на надежность устройства в том числе.

10. Охрана труда

10.1 Вопросы безопасности труда при работе с блоком

В данном дипломном проекте разрабатывается пульт проверки азимутального блока. При работе с любым устройством необходимо учитывать меры безопасности, поэтому ниже рассмотрены основные моменты, касающиеся работы с устройством. Рассмотрены вопросы электрической безопасности при работе с готовым изделием, а также вопросы безопасности охраны труда, возникающие в процессе изготовления и разработки.

10.1.1 Воздействие электрического тока на организм человека

Электрический ток опасен. Воздействуя непосредственно (в результате прямого прохождения), а также другими видами энергии, в которые превращается при разрядах электричество, ток причиняет организму человека явные и скрытые повреждения, называемые электрическими травмами. К. ним относятся электрические знаки, появляющиеся на входе тока в тело человека и на выходе из него; ожоги всего тела или отдельных его участков; электрические удары, характерные внутренними.

Электрический знак представляет собой омертвевшую кожу в виде мозоли. С течением времени, иногда весьма длительного (годы), этот знак постепенно проходит.

Ожоги причиняет электрическая дуга, температура которой достигает нескольких тысяч градусов, а также электрический ток при непосредственном контакте тела с токоведущей частью. Электрическая дуга появляется при разряде в случаях приближения человека к токоведущим частям, находящимся под высоким напряжением, при коротких замыканиях.

Электрический удар внешне проявляется в виде непроизвольных судорожных сокращений мышц различной тяжести: без потерн сознания; с потерей сознания, но с сохранением дыхания и работы сердца; с потерей сознания с нарушением дыхания или сердечной деятельности; с потерей сознания и одновременным нарушением дыхания и работы сердца. При легких степенях электротравмы пострадавший жалуется на сердцебиение, чувство давления за грудиной, ощущение страха и тоски.

В более тяжелых, но еще обратимых случаях возникают аритмичные нарушения ритма сердечной деятельности, т. е. последовательности, силы и частоты сокращений желудочков сердца. Может наступить фибрилляция, когда волокна (фибриллы) сердечной мышцы, непосредственно осуществляющие ее сокращения, перестают работать нормально

После прекращения кровоснабжения практически сразу перестает функционировать кора головного мозга, а гибель ее клеток наступает через 5--6 мин. Выключение функций других органов происходит несколько позже (печени и почек -- через 10--20 мин), мышечная система прекращает работу через 20-- 30 мин. Нарушение функций, а затем гибель тканей вызываются, прежде всего, кислородным голоданием. Если в течение 5--6 мин после остановки сердца удается возобновить его деятельность, можно рассчитывать на полное восстановление жизни человека. Поэтому этот период называют мнимой клинической смертью. У здоровых людей при внезапном воздействии тока длительность клинической смерти может составлять 7--8 мин. В более поздние сроки патологические изменения в коре головного мозга становятся необратимыми -- клетки его уже погибли, поэтому наступает необратимая биологическая смерть. Отсюда ясно, какое важнейшее значение имеет немедленное оказание первой помощи.

Исход воздействия электрического тока на человека зависит от многих факторов: от рода тока (переменный или постоянный; при переменном токе -- от его частоты), значения тока (или напряжения), длительности его протекания и пути прохождения через тело, а также от физического и психического состояния человека.

Наиболее опасным для человека является переменный ток с частотой 50--500 Гц. Способность самостоятельного освобождения от тока такой частоты у большинства людей сохраняется при очень малом токе (до 10 мА). Постоянный ток тоже опасен, но самостоятельно освободиться от него можно при несколько больших значениях (20--25 мА).

Ток, проходящий через тело человека, зависит от напряжения электроустановки и сопротивления всех элементов цепи, по которой он протекает, в том числе от сопротивления тела человека. Электрическое сопротивление тела человека складывается из сопротивлений кожи и сопротивлений внутренних тканей. Наибольшее сопротивление имеет верхний, роговой, слой кожи, толщина которого составляет доли миллиметра. Если кожа сухая и неповрежденная, сопротивление ее велико и при напряжении 10 Г: составляет около 100000 Ом. При наличии повреждении на теле человека его сопротивление снижается до 1000 Ом.

Наибольшей опасности человек подвергается, когда ток проходит но жизненно важным органам (сердцу, легким) или по клеткам центральной нервной системы. Смертельный исход возможем даже при малых напряжениях (36 В) в результате соприкосновения наиболее уязвимых частей тела (тыльной стороны ладони, щеки, шеи, голени, плеча) с токоведущнми частями.

Длительность воздействия -- один из основных факторов, влияющих па исход поражения. Чем меньше время воздействия тока, тем меньше вероятность поражения. Продолжительное (несколько секунд) воздействие тока приводит к тяжелому исходу.

Защиту от поражения электрическим током рассчитывают по его предельно допустимому значению. Допустимым следует считать ток, при котором человек может самостоятельно освободиться от электрической цепи.

В момент поражения электрическим током большое значение имеет физическое и психическое состояние человека. Если человек голоден, утомлен, опьянен или нездоров, сопротивление организма снижается. При соблюдении правил безопасности, т. е. при внимательной и осторожной работе вероятность поражения электрическим током уменьшается.

Каждый работающий должен твердо помнить, что нельзя прикасаться к токоведущим частям независимо от того, под каким напряжением они находятся. При необходимости работы на оборудовании, которое может оказаться под напряжением (металлические конструкции распределительных устройств, опоры линий электропередачи, корпуса оборудования и другие части), следует применять требуемые правилами безопасности средства защиты: заземление, изоляцию, индивидуальные изолирующие инструменты [12, 13].

10.1.2 Создание оптимальных условий труда на рабочем месте

Известно, что человек тратит 30% времени на работу. Естественно, что от условий, в которые он поставлен на работе, зависит не только эффективность его труда, но и здоровье, и продолжительность жизни.

Условия труда на производстве характеризуются совокупностью факторов производственной среды, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность человека в процессе.

Для создания оптимальных условий труда на рабочем месте необходимо, чтобы на предприятии были установлены оптимальные показатели этих условий для того или иного вида производства, состоящие из данных, характеризующих производственную среду [13].

Одним из существенных показателей производственной среды является эстетическое оформление производственного помещения, рабочего места, оборудования и рабочего инструмента.

Эстетика -- это наука об искусстве, наука о прекрасном.

Техническая эстетика -- наука о прекрасном в сфере промышленного производства.

Производственная эстетика -- в сфере трудового процесса и окружающей рабочей обстановки.

Чтобы труд стал радостным, высокопроизводительным, малоутомительным, необходимо, чтобы и все условия труда -- производственные помещения, рабочее место, оборудование и инструменты, то есть вся техника и окружающая обстановка, а также изготовляемые изделия -- удовлетворяли эстетическим вкусам работающих.

Поэтому основной задачей технической эстетики является использование методов художественного конструирования производственного оборудования, рабочего инструмента, изготавливаемых изделий.

Задачей производственной эстетики является эстетическое оформление производственной обстановки, а также архитектурно-строительное совершенство промышленных зданий, сооружений, рабочих помещений и рабочих мест.

При внедрении требований эстетики приходится проводить конструкцию машин, инструмента, оснастки рабочего места, связанную с совершенствованием отдельных их элементов. Но большая часть мероприятий осуществляется с помощью такого доступного средства, как цвет. Эти рекомендации основаны на учете психофизиологического воздействия обстановки на работающих людей, на оптимальной комбинации волновых элементов того или иного цвета хроматической гаммы, воспринимаемых зрительным органом человека.

Установлено, что цвета могут воздействовать на человека по-разному: одни цвета успокаивают, а другие раздражают [13].

Исходя из восприятия человеком того или иного цвета, общая схема для его использования с целью ослабления утомления работающих такая: если производственный процесс или факторы окружения действуют на работающих чрезмерно возбуждающе, то следует применять успокаивающие цвета; если же на работающих действуют какие-либо подавляющие факторы, то им должна быть противопоставлена возбуждающая цветовая среда. Именно такое, противоположно направленное по своему воздействию по отношению к факторам трудового процесса окружение будет способствовать нейтрализации их утомляющего влияния, ослаблению чувства усталости, а в конечном счете повышению работоспособности человека, снижению травматизма.

10.1.3 Организация рабочего места

Под рабочим местом понимается зона, оснащенная необходимыми техническими средствами, в которой совершается трудовая деятельность исполнителя или группы исполнителей, совместно выполняющих одну работу или операцию.

Под техническими средствами понимается основное и вспомогательное оборудование, инвентарь, тара, технологическая и организационная оснастки, устройства техники безопасности, санитарно-гигиенические, культурно-бытовые и эстетические устройства, необходимые для наиболее экономичного или наиболее производительного выполнения определенных технологических операций. Под организацией рабочего места понимается система мероприятий по оснащению рабочего места средствами и предметами труда и их размещению в определенном порядке. Конкретное содержание работы по рациональной организации рабочих мест зависит в основном от характера труда работника (труд умственный или физический, тяжелый или легкий, разнообразный или монотонный) и условий труда (комфортные или неблагоприятные). Главным требованием при выборе основного оборудования является обеспечение на данном рабочем месте необходимых комфортных условий труда и производительности труда, поэтому выбираемое оборудование должно отвечать требованиям эргономики, т. е. требованиям техники безопасности, психологическим и физиологическим возможностям работающего с учетом его антропометрических показателей. Основанием для рационального оснащения рабочего места вспомогательным оборудованием служит анализ трудовых и технологических процессов, осуществляемых на данном рабочем месте. На основании анализа выясняется необходимость оснащения рабочего места индивидуальными подъемными средствами, различного рода подставками, служащими для временного хранения или кантовки деталей, различными опорами для частей тела работающего или инструментов в процессе труда или в перерывах в работе. Вспомогательное оборудование рабочего места должно отвечать следующим требованиям: быть удобным в эксплуатации; соответствовать антропометрическим данным работающего и уровню расположения активной рабочей зоны; иметь цветовое оформление согласно требованиям технической эстетики. Конструкция инвентаря (инструментальных шкафов, полок, стеллажей и тумбочек) должна удовлетворять тем же требованиям, что и для основного и вспомогательного оборудования. Проектируемая технологическая оснастка (приспособления и инструмент) должна обеспечивать в процессе их эксплуатации кроме максимальной экономии рабочего времени также экономию усилий работающего за счет использования принципов эргономики.

Приспособления должны быть удобными в работе, легко сниматься, устанавливаться и закрепляться в рабочем положении, не требовать от рабочего излишнего напряжения физических сил, выполнения однообразных или затруднительных трудовых движений. Работа приспособлений не должна сопровождаться излишним шумом и вибрацией, чтобы их эксплуатация не требовала специальных индивидуальных средств защиты. Рабочий инструмент должен быть по возможности механизирован, а его рукоятки удобными по величине и форме. Конструктивное оформление приспособлений и инструмента должно соответствовать требованиям технической эстетики.

К организационной оснастке рабочего места относятся приспособления для хранения различного рода документов, средств сигнализации, связи и т. д. При работе с документами их следует устанавливать в специальные планшеты, кассеты или подставки. Планшеты с помощью кронштейнов укрепляются на основное или вспомогательное оборудование таким образом, чтобы чертеж или эскиз находился в наиболее удобном для зрительного восприятия месте и хорошо освещался. Под планировкой рабочего места понимают взаимное расположение основного и вспомогательного оборудования, инвентаря и оснастки на отведенной производственной площади, обеспечиваюшее наиболее эффективное выполнение трудовых процессов. Рациональное размещение на рабочем месте заготовок, деталей, инструмента, документации должно обеспечить работающему удобную рабочую позу, наиболее экономные движения и минимальные траектории перемещения работающего и предмета груда в процессе его обработки на данном рабочем месте. Поэтому при проектировании определенного рабочего места очень важно знать зоны досягаемости рук конкретного работника; так, в качестве примера на рис. 6 приведены эти зоны при рабочих позах стоя и сидя для женщин и мужчин, имеющих определенные антропометрические данные [13].

Рис.6. Зоны досягаемости (в сантиметрах) при рабочих позах стоя и сидя для женщин и мужчин;1 -- максимальное рабочее пространство; 2 - нормальное рабочее пространство.

10.1.4 Механические испытания радио- и электронной аппаратуры

Радиоэлектронные изделия и аппаратура испытываются на вибрационные, ударные, линейные и акустические нагрузки.

При указанных видах испытаний предъявляются специальные требования к помещениям, где производятся испытания, и к оборудованию, на котором производятся испытания.

Все оборудование, предназначенное для испытаний, должно размещаться на первых этажах производственных участков на фундаментах или амортизаторах-подушках, исключающих передачу вибрации и шума на элементы зданий и в соседние помещения.

Оборудование, предназначенное для создания центробежных нагрузок на изделия (аппаратуру), устанавливают за бронеограждения или в специальные ямы. При этом пульты управления выносятся в безопасную зону.

Помещения, где расположены вибростенды, облицовывают звукопоглощающим материалом, а само оборудование помещают в звукопоглощающие камеры

Работа вибрационного, ударного и акустического оборудования допускается только при наличии эффективных средств шумоглушения, обеспечивающих требования санитарных норм. Как исключение, допускается работа оборудования без средств шумоглушения только на период обследования и выявления состояния испытываемого изделия -- не более 5 мин. При этом работающие должны обеспечиваться индивидуальными средствами защиты от шума.

При низкочастотных (ниже 20 Гц) воздействиях вести непосредственно наблюдение запрещается. В этих случаях должны применяться оптические или телевизионные средства наблюдения.

На шумоглушащих ограждениях камер акустического воздействия должны быть установлены блокировки, исключающие проникновение внутрь камер при включенных источниках акустического шума [13].

10.1.5 Изготовление заготовок, деталей на механическом оборудовании

При изготовлении заготовок-деталей и элементов радиоаппаратуры и электронных приборов на механическом оборудовании производится холодная обработка материалов (металлов и диэлектриков) вручную и на станках.

Основными опасными производственными факторами при холодной обработке материалов являются механические травмы. К вредным факторам в основном относится выделение пыли при обработке диэлектриков на станках, при работе на абразивном инструменте, а также шум при работе на станках.

Во избежание запыленности следует применять у пылящих станков местные отсосы, а помещения оборудовать приточно-вытяжной вентиляцией.

Освещенность участков должна соответствовать нормам в зависимости от размеров обрабатываемых деталей.

- Резка металла. При заготовительных операциях производится резка листового металла ножницами различной конструкции. Резка прутков, болванок производится пилами или пресс-ножницами.

При работе на гильотинных ножницах наиболее опасной их частью являются ножи, которые при неправильной подаче материала или его заклинивании могут нанести серьезное ранение. Ранения часто возникают и от заусенцев на обрабатываемом металле.

Для предотвращения травматизма необходимо применять балансирные ножницы с оградительной линейкой, которая предупреждает попадание руки рабочего под нож при подаче матери-риала. В роликовых ножницах впереди подающих валиков должна устанавливаться предохранительная линейка.

Во избежание ранения рук от заусенцев необходимо применять хлопчатобумажные перчатки или брезентовые рукавицы.

Круглые и ленточные пилы для распиловки металла должны иметь специальные ограждения и приспособления, удерживающие обрабатываемый материал.

- Ручная слесарная обработка. Для обеспечения безопасности при ручной обработке материалов слесарным инструментом необходимо оборудовать устойчивый верстак, на котором прочно закрепить тиски. Если верстак установлен не у стены, то на задней стенке или середине его натягивается сетка, предохраняющая от осколков металла. Работающий при обрубке заготовок должен пользоваться защитными очками.

Особое внимание следует обращать на исправность ручных инструментов [13].

10.1.6 Изготовление заготовок-деталей способом литья и прессования

При изготовлении радиоэлектронных узлов и деталей широко применяются отлитые и прессованные заготовки-детали, шасси. В результате литья и прессования работающие могут подвергаться воздействию ряда опасных и вредных факторов.

В литейных цехах на шихтовых участках при перемещении и укладке материалов и, в особенности при разделке металлолома, возможны ранения и ушибы.

Во избежание травматизма все трудоемкие работы должны быть механизированы.

Для подготовки формовочных земель и стержневых составов применяются бегуны. Во избежание травматизма бегуны должны иметь индивидуальные электроприводы, а пусковое устройство должно располагаться на том месте, откуда видна внутренняя часть бегуна.

Ручная и механическая формовка производится с разливкой металла на общей площади формовочного плаца, где формовщики подвергаются воздействию газа и опасности ожогов.

Для создания здоровых и безопасных условий труда формовщиков применяется ступенчатый режим работ в литейных цехах рассеянного литья. Формовочные и стержневые пески должны обладать высокой огнестойкостью и пористостью, иначе может произойти размыв форм и вытекание металла, приводящее к ожогу.

В процессе разливки металла может произойти взрыв, выплеск расплавленного металла и, следовательно, травмы и ожоги.

Во избежание взрыва и выплеска металла приемочные ковши должны быть сухими и чистыми, не допускается оставлять в них какие-либо остатки застывшего холодного чугуна или шлака.

При выбивке форм и очистке литья выделяется пыль, следовательно, при этом необходимо наличие эффективной вентиляции. Малые отливки должны подаваться на рабочий стол, снабженный решеткой с нижним отсосом. Крупные отливки необходимо помещать в накатную камеру полугерметичного типа, оборудованную мощной вытяжной вентиляцией.

При обработке литья на наждачных станках и пневматических зубилах должны применяться защитные кожухи и экраны, а также защитные очки.

10.1.7 Покраска и нанесение лаков

Для покраски деталей и аппаратуры используются самые разнообразные лакокрасочные материалы -- нитрокраски, эпоксидные лаки и эмали, меламинформальдегидные смолы, эмали со свинцовыми соединениями. Для разбавления этих красок используются растворители -- ацетон, целлозольв, РДВ, 646 и др. Все применяемые растворители токсичны, относятся к легковоспламеняющимся веществам, и при работе с ними необходимо выполнять соответствующие меры безопасности.

Одним из средств оздоровления условий труда работающих следует признать новый технологический процесс окраски изделий -- в электростатическом поле, в котором основные операции автоматизированы и вручную производится только навешивание и снятие изделий, выполненные вне окрасочных камер.

Двери кожуха кабины, в которой помещается трансформатор высокого напряжения, должен оснащаться блокировкой, обеспечивающей разрыв первичной цепи при открывании дверцы.

Аналогичные требования предъявляются к дверям для входа в окрасочную камеру, где открывание дверей должно обеспечивать автоматическое снятие высокого напряжения. При каждом отключении высокого напряжения должен автоматически сниматься остаточный заряд с электрораспылителей и шинопроводов, для чего установка снабжается автоматическими разрядниками (в герметичном исполнении).

10.1.8 Сборка и монтаж изделий

При монтаже используются такие инструменты как:

- Электропаяльник -- стержень его не должен качаться, ручка должна быть из электроизоляционного материала, без трещин, шнур без нарушений изоляции. В целях безопасности он должен работать от электросети напряжением не выше 42 В [13]. В случае применения паяльника напряжением 36 В, на рабочем месте в штепсельной разетке должно быть гнездо с надписью 36 В.

В целях облегчения и безопасности работы применяют паяльники с автоматическим регулятором температуры их нагрева и подачи припоя, а также имеющие встроенное в их конструкцию вентильное устройство.

- Обжигалка -- устройство для снятия изоляции вручную термическим способом, которое основано на прожигании изоляции нагревательным элементом, разогретым электрическим током. Напряжение при этом не выше 42 В. Для предотвращения ожога работающих, нагревательные элементы ограждаются. Рабочее место обжигальщика оборудуется местной вытяжной вентиляцией.

При откусывании провода боковыми кусачками применяются экраны для защиты окружающих от отлетающих частиц.

Для облегчения, большей производительности и безопасности труда работы по подготовке монтажного провода -- отрезка и его оконцовка (снятие изоляции) производятся на полуавтоматах и автоматах.

- Ручные клещи для обжатия наконечников не должны иметь усилие нажатия на рукоятки более 2 кг, что вполне достаточно для опрессовки наконечников. Для обеспечения указанного усилия на рукоятках пуансон должен перемещаться строго перпендикулярно матрице.

В целях облегчения труда при опрессовке наконечников применяют многоместные штампы, работающие от гидравлической или пневматической системы.

Склеивание. Подготовку поверхностей склеиваемых элементов производят механической (гидропескоструйной очисткой, шлифованием) или химической (травлением, обезжириванием) обработкой. Склеивание в большинстве случаев производят клеями на основе фенолформальдегидных, кремнийорганических и эпоксидных смол.

Фенолформальдегидные смоляные клеи огнеопасны, выделяют пары фенола, формальдегида и растворителей, пыль также токсична (содержит фенол); при работе с клеем возможно заболевание кожи рук, раздражение дыхательных путей, растройство пищеварения и др. Предельно допустимая концентрация фенола -- 0,3 мг/м3; формальдегида -- 0,5 мг/м3.

К этой группе клеев можно отнести: клей 88, 88-Н; ВИАМ-Б-3 и др.

Кремнийорганические клеи представляют собой раствор кремнийорганической смолы в органических растворителях, таких как толуол, который является весьма токсичным, действует на кровь, кроветворные органы и центральную нервную систему. К этой группе клеев относится клей КТ-17.

Эпоксидные клеи также токсичны.

Вредными являются клеи БФ, БФ-2, БФ-4, состоящие из спиртового раствора фенольных и поливиниловых смол; термо-преновый клей, представляющий собой натуральный каучук, растворенный в бензине; перхлорвиниловый -- раствор перхлорвиниловой смолы в дихлорэтане и многие другие.

Общими мерами по обеспечению устранения вредных выделений при работе с клеями являются: местная вытяжная вентиляция в рабочем помещении. Из индивидуальных средств защиты: защитные очки, спецодежда, резиновые или биологические «невидимые» перчатки, моющиеся средства и др.

Пайка. Пайкой осуществляется неразъемное соединение деталей с помощью припоя. Наиболее часто применяемые припои: оловяно-свинцовые (ПОС-18, ПОС-30, ПОС-40, ПОС-61) и ПОСК-50, содержащий 32% свинца.

Из сказанного видно, что в состав припоев входит свинец, поэтому процесс пайки сопровождается загрязнением воздушной среды, рабочих поверхностей, одежды и кожи рук работающих свинцом, что может привести к свинцовым отравлениям организма и вызвать изменения в нервной системе, крови и сосудах.

В целях предупреждения отравлений свинцом участки пайки оборудуются в соответствии с требованиями санитарных правил.

В помещениях, где производится пайка припоем, содержащим свинец, во избежание попадания свинца в организм не допускается хранить личные вещи, принимать пищу и курить, а также уносить рабочую одежду домой.

Рабочее место пайки оборудуется местной вытяжной вентиляцией, обеспечивающей концентрацию свинца в рабочей зоне не более предельно допустимой -- 0,01 мг/м3.

Для предотвращения ожогов и загрязнения свинцом кожи рук работающим должны быть выданы салфетки для удаления лишнего припоя с жала паяльника, а также пинцеты для поддержания припаиваемого провода и для подачи припоя к месту пайки, если отсутствует автоматическая его подача.

При монтажных работах, связанных с опасностью засорения или ожога глаз, предусмотрена выдача работающим защитных очков.

С целью защиты от окисления мест пайки применяют флюсы, такие как канифольноспиртовой при пайке припоями ПОС-40, ПОС-61 и ПОСК-50 и хлористый цинк при пайке и лужении припоями ПОС-18 и ПОС-30. Токсическое действие канифоли заключается в раздражении кожи, появлении сыпи; хлористый цинк может оказывать резкое раздражение и прижигающее действие на кожу и слизистые оболочки.

Наиболее эффективными мерами, предупреждающими заболевания при пайке, являются механизация и автоматизация паяльных работ методом погружения, избирательная пайка [13].

10.1.9 Соединение деталей и элементов сваркой

Сварка применяется для неразъемного соединения деталей и элементов аппаратуры путем их местного сплавления.

Наиболее распространена дуговая, контактная, конденсаторная сварка, а также сварка электронным и лазерным лучом.

Дуговая сварка осуществляется электрической дугой, температура которой достигает 6000° С, при напряжениях переменного тока от 80 до 140 В, а в случае применения осциллятора-- до 3000 В. Так, устройства для ручной дуговой сварки на переменном токе должны иметь ограничители напряжения холостого хода, снижающие его на выходных зажимах сварочной цепи до 12 В. Ограничитель напряжения холостого хода снабжается световой сигнализацией о наличии опасного напряжения.

При сварочных работах воздушная среда производственных помещений загрязняется сварочным аэрозолем: окислами марганца, азота, озона, окисью углерода, что может привести к заболеваниям.

Контактная сварка (точечная, роликовая и стыковая) основана на местном нагреве, проходящим через небольшие площадки свариваемых деталей электротока большой силы при малом напряжении до 42 В.

Контактные сварочные машины обеспечиваются ограждениями, предохраняющими оператора от выплесков металла и искр и позволяющими наблюдать за сваркой, а в стыковых машинах для сварки оплавлением должна быть местная вытяжная вентиляция.

Машины для рельефной сварки должны иметь устройства, обеспечивающие безопасную работу оператора (двухкнопочное включение, фотоэлементы и др.).

Основными профессиональными заболеваниями сварщиков являются пневмокониоз; интоксикации марганцем, характеризующиеся заболеванием центральной нервной системы, и электроофтальмия -- поражение слизистых оболочек глаз от ультрафиолетовой радиации электросварочной дуги. Тепловое излучение дуги, приводящее к ожогам кожи лица и рук, вызывает катаракту хрусталика глаза; видимые лучи дуги действуют ослепляюще на сетчатку глаз.

Для создания нормальных условий труда при сварке руководствуются санитарными правилами. Так, для улавливания сварочного аэрозоля рабочего места оборудуются местной вытяжной вентиляцией. Общеобменная механическая вентиляция обязательна, если расход сварочных материалов на 1 м³ здания более 0,2 г/ч [13].

10.1.10 Изготовление печатных плат

При изготовлении многослойных печатных плат производится механическая обработка слоистых пластиков (резка, пробивка отверстий).

Работающие на обработке слоистых пластиков должны соблюдать правила техники безопасности при холодной обработке материалов.

Важным фактором, ухудшающим условия труда в механических цехах (участках), является шум, производимый работающим оборудованием.

Огромное значение имеет правильное и достаточное освещение участков и рабочих мест холодной обработки материалов.

Промывка плат производится в изопропиловом спирту и ацетоне. При использовании спирта и ацетона следует быть осторожным, так как эти вещества пожароопасны и вредны для здоровья работающих.

Химическая очистка плат производится смесями из фосфатов (тринатрий-фосфат) натриевой соды, натриевой щелочи и др. При постоянной работе с растворами часты различные хронические поражения кожи. Опасно попадание даже самых малых количеств NаОН в глаза. Исходом может быть слепота.

Для основных операций химического меднения применяются вредные вещества: серная, соляная, азотная кислоты, хлорная медь, хлористый палладий, гидроокись натрия, сегнетова соль, трихлорэтилен.

Во избежание отравления этими веществами необходимо соблюдать требования правил техники безопасности .

Для травления меди с пробельных участков плат используется ряд растворителей. Растворители (хлорное железо, персульфат аммония, хлорная медь, сплав «Розе», хромовый ангидрид с серной кислотой и ряд других) являются токсичными веществами. Поэтому к работе с растворителями допускаются лица, обученные безопасным приемам работы и проинструктированные на рабочих местах.

Работу с растворителями следует проводить в спецодежде (халат и фартук полиэтиленовый, хлопчатобумажные и резиновые перчатки, резиновые сапоги, очки).

Рабочие места должны быть оборудованы вытяжной вентиляцией [13].

10.2 Расчёт искусственного освещения

Рациональное освещение производственных участков является одним из важнейших факторов предупреждения травматизма и профессиональных заболеваний. Правильно организованное освещение создает благоприятные условия труда, повышает работоспособность и производительность труда. Освещенность производственных, служебных и вспомогательных помещений регламентируется строительными нормами и правилами (СНиГТ) и отраслевыми нормами.

Освещение на рабочем месте должно быть таким, чтобы работающий мог без напряжения зрения выполнять свою работу. Утомляемость органов зрения зависит от ряда причин -- недостаточность освещенности, чрезмерная освещенность, неправильное направление света.

Недостаточность освещения приводит к напряжению зрения, ослабляет внимание, наступает преждевременная усталость. Чрезмерное яркое освещение вызывает ослепление, раздражение и резь в глазах. Неправильное направление света на рабочее место может создавать резкие тени, блики и дезориентировать работающего. Все эти причины могут привести к несчастному случаю или профзаболеваниям.

В производственных помещениях применяются два вида освещения: естественное и искусственное.

Естественное освещение разделяется на боковое (световые проемы в стенах), верхнее (прозрачные перекрытия или световые фонари) и комбинированное (наличие световых проемов в стенах и в перекрытиях одновременно).

Искусственное освещение, осуществляемое электрическими лампами, подразделяется на общее, местное и комбинированное.

Общее освещение может быть равномерным по всей производственной площади без учета оборудования и локализованным -- с учетом расположения оборудования.

Местное освещение может быть стационарным на рабочих местах и переносным. Применение только местного освещения на производственном участке не допускается.

Комбинированное освещение -- это совместное применение общего и местного освещения.

Для искусственного освещения используются электрические лампы накаливания и люминесцентные лампы. Люминесцентные лампы по сравнению с лампами накаливания имеют существенные преимущества: по спектральному составу света они близки к дневному естественному освещению, обладают более высоким к. п. д., повышенной светоотдачей и большим сроком службы.

Люминесцентные лампы также имеют недостатки, например применение сложных пусковых приспособлений (дроссель, стартер) и наличие стробоскопического эффекта при работе ламп, вследствие которого вращающиеся предметы могут казаться остановившимися или изменившими направление движения. Стробоскопический эффект устраняют включением последовательно балластных сопротивлений (активных, индуктивных) и ламп в разные фазы сети.

По назначению Искусственное освещение подразделяется: на рабочее, аварийное и специальное.

Аварийное освещение необходимо для безопасного продолжения работы или для эвакуации людей при выключе нии основного рабочего освещения. Аварийное освещение должно иметь независимый источник питания (аккумуляторные батареи, резервный трансформатор) и включаться автоматически или вручную, освещенность при этом должна быть на рабочих местах не менее 10% минимальной нормы, а на путях эвакуации людей -- не менее 0,5 лк.

В связи с вышесказанным, проведем расчет искусственного освещения в лабораторном помещении, в котором будет производиться контроль пульта проверки азимутального блока. Контроль будет производиться на рабочем столе, высота которого 0.75 м.

Возьмем люминесцентные лампы, которые создают равномерное освещение и долговечны [15]. Используем двухламповые светильники ЛСП02, расположенные на потолке на расстоянии 0.2 см от потолка, с лампами ЛБ40, которые имеют световой поток F=2430 лм [15]. Светильники устанавливаем на потолке в лаборатории со следующими размерами:

а=5.5 м - длина лаборатории;

b = 3.5 м - ширина лаборатории;

Н = 3.1 м - высота лаборатории.

Для расчета необходимы следующие параметры:

h - высота подвеса светильников над рабочей поверхностью;

h_свеса - расстояние, на котором светильник располагается от поверхности потолка (h_свеса =0.2 см);

h_рп - высота рабочей поверхности стола (h_pп = 0.75 м)

Зная все параметры, можем вычислить значение h:

h=H-h_рп-h_свеса

h=2.15 м.

Далее необходимо расчитать относительное расстояние между рядами светильников из соотношения: ==1.4, где L - расстояние между рядами светильников.

Отсюда L=3.01 м, примем значение L=3 м.

Расстояние от светильника до стены определяется как L_s по формуле:

L_s = L.

Отсюда L_s=1м.

Далее находим необходимое число рядов светильников:

Отсюда К0.83, примем это значение K1.

Теперь проверяем соответствие рассчитанных значений и общего размера В:

L + L_s=4 м.,

а значение b=3.5 м. Учтем это и зададим значения расстояний:

L = 2.5 м, L_s = 1 м., эти размеры соответствуют ширине помещения.

Затем определяем количество светильников в ряду:

Длина светильника приблизительно равна 1.25 м, при этом расстояние между центрами светильников в ряду как правило берут равным 1.3 м.

С учетом этого определяем число светильников в ряду по формуле:

Отсюда n=3 шт.

Поскольку расчет показал, что необходим только 1 ряд светильников, то считаем, что количество светильников в помещении N=3.

Поскольку в каждом светильнике используются две лампы ЛБ40, рассчитаем общий световой потокпо формуле:

F_p=F

F_p=14580 лм.

Теперь для расчета требуемого светового потока по формуле

,

уточним требуемые для этого необходимые параметры.

Е_н=300 лм - в соответствие с САНПИН 2.2.2/2.4.1340-03 [16]- требуемая освещенность рабочей поверхности.

Z = 1.1 - коэффициент минимальной освещенности.

К_зап = 1.5 - коэффициент запаса для осветительных установок.

Y - коэффициент использования светового потока ламп, который зависит от типа светильника, от индекса помещения, коэффициентов отражения потолка, который примем равным 0.7 и стен примем равным 0.5.

Теперь рассчитаем индекс помещения по формуле:

Отсюда i=0.995.

Определяем Y=0.75.

Тогда требуемый общий световой поток равен:

F_т = 12705 лм.

Из расчетов видно, что выбранный вариант освещения удовлетворяет рабочему помещению, так как значение расчетного общего светового потока превышает значение требуемого общего светового потока. В результате получилось, что для освещения данной лаборатории достаточно трех светильников, расположенных в одном ряду по длине помещения.

11. Обзор САПР

Трудно представить, что в настоящее время в конструкторских бюро, заводах и прочих предприятиях, занимающихся разработками в различных областях науки и техники, не используются САПР. Они получили огромное распространение в последнее время в связи с тем, что позволяют существенно упростить человеческий труд, позволяют более точно производить расчеты. Например, строятся компьютерные модели разрабатываемых объектов вместо реальных, что позволяет существенно снизить затраты предприятия. Существует огромное количество САПР. В каждой области наук можно выделить известные, признанные, а так же малоиспользуемые САПР.

При разработке пульта проверки азимутального блока были использованы, на мой взгляд, самые использованные и общепризнанные системы проектирования: AutoCAD 2004, SolidWorks 2004 и ANSYS 8.0. Ниже изложены основные достоинства этих программных пакетов.

11.1 AutoCAD 2004

AutoCAD2004 - это новейшая версия популярной среды автоматизированного проектирования, которая избрана многими разработчиками в качестве базового пакета для создания машиностроительных, архитектурных, строительных, геодезических программ и систем инженерного анализа.

AutoCAD 2004 предлагает самые совершенные средства двумерного проектирования и оформления чертежей, а также удобные инструменты твердотельного моделирования. Новейшие технологии, заложенные в этой системе, обеспечивают эффективность коллективной работы над проектом с учетом стандартов предприятия и различных методов проектирования.

В любой области проектирования, связанной с технической документацией, скорость и эффективность использования данных принципиально важны для успеха всего проекта. AutoCAD 2004 предлагает новые инструменты проектирования, улучшенный пользовательский интерфейс, возможность создания презентационной графики. Предусмотрены средства стандартизации оформления документации, обеспечена защита данных паролем. В AutoCAD 2004 появилась параметризация, что обеспечило этой программе больший успех, чем другим подобным программам.

11.2 SolidWorks 2004

Программа SolidWorks существует уже восемь лет, можно сказать, что за прошедшее время пакет SolidWorks стал настолько популярен в мировом инженерном сообществе, что его по праву можно назвать "народной системой". С 1995 по 2003 г. SolidWorks внедрён более чем на 35 тысячах промышленных предприятий; тысячи высших учебных заведений по всему миру используют SolidWorks для подготовки студентов. Начиная с декабря 1995 года, когда увидела свет первая версия, системой SolidWorks оснащено уже более 250 тысяч инженерных рабочих мест, что говорит само за себя.

SolidWorks является на настоящий момент бесспорным лидером среди пакетов 3D моделирования, как в России, так и за рубежом. Такие качества, как интуитивно понятный интерфейс, русификация и поддержка ЕСКД, предопределяют успех внедрения SolidWorks на предприятиях отечественной промышленности. Именно поэтому, выбирая SolidWorks в качестве базовой САПР, предприятие получает не только хороший, качественный и функциональный набор программ, но и ориентируется на самые передовые технологии, ставшие стандартом де-факто для автоматизированного проектирования во всём мире. Ниже перечислены нововведения, предусмотренные в SolidWorks 2004, которые позволяют выделить эту программу из других подобного класса функциональности:

- Поддержка работы с несколькими твердыми телами в пределах детали. Раньше деталь являлась одним неделимым твердым телом, а теперь тела можно создавать, соединять или удалять, просматривать информацию о них, управлять их визуализацией. Это удобно при проектировании сложных конструкций.

- Встроенный модуль экспресс-анализа прочности CosmosExpress. С его помощью инженер, не имеющий опыта расчетов методом конечных элементов, может определить, как конструкция воспринимает нагрузки при работе, а затем на основе полученных результатов укрепить непрочные участки, удалить материал из областей с излишним запасом прочности и тем самым оптимизировать проектируемые детали. Для более серьезных расчетов прочности предназначен модуль CosmosWorks.

- Дополнительные возможности экспресс-анализа динамики механизмов. Впервые такая функция появилась в предыдущей версии, а теперь получила существенное развитие: с ее помощью можно задавать линейное движение или вращение выбранного объекта, имитировать пружины и гравитацию. Благодаря этому проектировщик может выполнять динамический анализ работы сборок. Например, создав модель редуктора с зубчатыми колесами, он задает направление вращения ведущего колеса. В результате все остальные тоже начинают вращаться, и теперь можно проверить, как действует эта конструкция.

- Расширенные средства моделирования поверхностей. Следует отметить, что SolidWorks -- это система гибридного моделирования, позволяющая работать и с твердыми телами, и с поверхностями и использовать обе функции в совокупности, например при помощи поверхностей обрезать или наращивать твердые тела, создавать из поверхности твердое тело и т. д. Появились возможности работы с массивами поверхностей, их размножения, детальной доработки, импортирования из других САПР и многие другие.

- Вторая версия системы SWR PDM. Этот модуль, предназначенный для управления данными об изделии и техническим документооборотом (Product Data Management, PDM), создан компанией SolidWorks Russia.

- Усовершенствования клиентского пакета eDrawings, который позволяет работать с чертежами SolidWorks и AutoCAD даже пользователям, не имеющим этих систем. Основные изменения коснулись версии eDrawings Professional: появилась возможность сохранять результаты расчетов прочности, добавлять аннотации, измерять элементы, проверять ошибки в деталях и сборках и т. д.

11.3 ANSYS 8.0

ANSYS - это многоцелевой конечно-элементный пакет для проведения анализа в широком круге инженерных дисциплин (прочность, теплофизика, динамика жидкостей и газов и электромагнетизм).

ANSYS является универсальным т.н. “тяжелым“ конечно-элементным пакетом, предназначенным для решения в единой среде (и на одной и той же конечно-элементной модели) задач:

- Прочности;

- Тепла;

- Электромагнетизма;

- Гидрогазодинамики;

- Многодисциплинарного связанного анализа, объединяющего все четыре типа;

- Оптимизации на основе всех вышеприведенных типов анализа;

- Двусторонняя связь с CAD-системами;

- Наилучший показатель стоимость-производительность;

- Открытость - возможна любая модификация и программирование на любом уровне пакета;

- Совместная работа с Design Space - обьединение конструкторских и специализированных расчетов в единую сквозную технологию;

- Наличие русифицированной документации и примеров.

Препроцессор ANSYS позволяет создавать геометрические модели собственными средствами и импортировать готовые. Геометрическая модель в дальнейшем может быть модифицирована любым образом, поскольку при импорте осуществляется перетрансляция данных в геометрический формат ANSYS и деталь не подменяется “неприкасаемой” конечно-элементной сеткой. Пользователь может удалять несущественные мелкие детали, достраивать определенные детали, проводить сгущение-разрежение сетки и другие важнейшие операции, без которых, порой, дальнейшее решение будет совершенно некорректно или вообще не сможет быть достигнуто.

11.4 TechnologyCS

Автоматизированная система технической подготовки производства TechnologiCS предназначена для решения задач конструкторско-технологической подготовки, планирования и управления производством на предприятиях различных отраслей промышленности.

Использование данного пакета позволяет не только автоматизировать работу отдельных конструкторов, технологов или нормировщиков, но и интегрировать в едином информационном пространстве сведения о структуре выпускаемых изделий, технологиях изготовления, материалах, имеющемся оборудовании и инструменте и т.д. На основе этой информации возможно получение в виде документов или в электронном представлении различных отчетов необходимых для дальнейшей работы предприятия.