- коэффициент, учитывающий материал инструмента, отсюда получим

Период стойкости Т = 30 - 70 минут

3. Рассчитать частоту вращения шпинделя

;

Скорректируем рассчитанную величину по паспортным данным станка, в нашем случае n_д = 500 мин^-1. После определяем действительную скорость резания

4. Рассчитать главную составляющую силы резания (тангенциальная сила резания)

,

Постоянная С_Р и показатели степени для конкретных условий обработки принимаем согласно таблице в справочнике, поправочный коэффициент К_Р представляет собой произведение ряда коэффициентов (), учитывающих фактические условия резания. Численные значения этих коэффициентов приведены в таблицах справочника

.

5. Рассчитать мощность резания

,

6. Определение допустимой мощности на шпинделе

где = 0,9 - кпд станка по приводу;

- мощность электродвигателя станка, кВт.

7. Проверка режимов резания по мощности. При этом должно выполняться условие , в нашем случае 3,877 17,871, то есть условие выполняется. Значит, процесс резания на заданном станке возможен.

4.8 Фрезерная операция (065)

Обработку паза выполняем на горизонтально-фрезерном станке 6Н82 дисковой фрезой ш100мм с числом зубьев Z=20. t=6,5 мм.

1) Подачу на один зуб устанавливаем по табл. 60 [3] S_z=0,05 мм/зуб. Тогда подача на один оборот фрезы

мм/об

2) Скорость резания вычисляется по формуле [3]

; (4.36)

где D - диаметр фрезы, мм; D=100 мм;

T-период стойкости фрезы, мин; для фрезы из быстрорежущей стали T=240 мин;

B-ширина фрезерования, мм; B=10 мм

м/мин

3) Частота вращения фрезы

мин^-1

По паспортным данным станка ближайшее значение n=75 мин^-1

Тогда фактическая скорость резания

V_ф=15,7 м/мин

4) Мощность расходуемая на резание [3]

,(4.37)

кВт

Мощность электродвигателя станка N_ст.=3,5 кВт. Следовательно условие N_ст. > N_р. выполняется.

5) Определяем основное время

;(4.38)

где L- общая длина резания, мм;

;(4.39)

где l - длина резания, мм; берется из рабочего чертежа детали l=26 мм;

l₁ - длина врезания, мм; из выражения

;(4.40)

l₂ - перебег фрезы, мм; он равен 2…5 мм, принимаем l₂=3 мм

мм

мин

5. Разработка приспособлений

5.1 Стенд для сборки цапфы поворотной

Цапфа поворотная представляет собой массивную деталь, у которой отсутствуют базовые плоскости. Поэтому при сборке цапфы поворотной возникают трудности с ее фиксацией. Для повышения качества выполнения работ, ускорения выполнения сборочных операций и удобства работы необходимо разработать специальный стенд для сборки цапфы поворотной.

Стенд должен фиксировать цапфу поворотную по наружной цилиндрической поверхности, по краям которой устанавливаются колесные подшипники. Конструкция стенда должна обеспечивать горизонтальное и вертикальное расположение цапфы.

Общая схема стенда представлена на рисунке 5.1

Для размещения стенда на полу сборочного участка и установки цапфы на уровень, удобный для выполнения сборочных операций разработан каркас 1. Каркас представляет собой сварную конструкцию, выполненную из уголков и швеллеров. К каркасу приварены разъемные корпуса подшипников скольжения 11, которые закрываются верхними крышками подшипников 10. В корпусах установлены бронзовые втулки 12. С наружной стороны корпуса закрыты крышками 13. Для смазки подшипников в верхних крышках установлены пресс-масленки 26. Во втулки подшипников устанавливается основная ось приспособления 3. К этой оси на цилиндрических штифтах крепится полоз 4. Также к оси через призматическую шпонку 33 крепится кольцо стопора 9. В кольце стопора имеются три прорези, позволяющие неподвижно фиксировать ось 3 в трех положениях. В прорези входит плоскими лысками верхняя часть штока 16. Шток 16 постоянно находится в верхнем положении под воздействием цилиндрической пружиной 17. Вниз ход штока ограничивается длиной паза, в который входит ограничительный



Рисунок 5.1 - Стенд для сборки винт 19.

Шток может перемещаться только в вертикальном направлении, т.к. он движется в направляющих втулках 18. В нижнее отверстие штока вставлена тяга 20. Эта тяга соединяет шток 16 с педалью 2. Педаль может поворачиваться на оси 23, которая фиксируется кольцом запорным 24. Нажимая на педаль 2 слесарь-сборщик освобождает кольцо 9 от фиксации штоком 16, что позволяет свободно вращать ось 3 до фиксации ее в другом установленном положении.

В полозе 4 установлены неподвижная губка 6 и подвижная губка 7. Эти губки соединены между собой с помощью ходового винта 5. Ходовая резьба винта 5 входит в специальную гайку 8, прикрепленную винтами 28 к неподвижной губке 6. Ходовой винт 5 вращается рукояткой 22.

Вращая рукоятку 22, слесарь сборщик может фиксировать или освобождать цапфу поворотную между неподвижной губкой 6 и подвижной губкой 7.

Для предотвращения появления вмятин на цилиндрической поверхности цапфы поворотной к губкам 6 7 с помощью винтов 30 прикреплены четыре планки 21. Эти планки выполнены из полиэтилена толщиной 6…8 мм.

Данный стенд позволяет надежно фиксировать в удобном для проведения сборочных операций положениях цапфу поворотную.

5.2 Подвеска для железнения цапфы поворотной

Для обеспечения высокого качества нанесения гальванических покрытий необходимо строгое соблюдение технологических процессов и режимов. Это относится к конструкции гальванических ванн, правильному подбору состава электролита, поддерживанию электрических параметров процесса, температурного режима, химической концентрации компонентов и ряда других факторов.

Для проведения гальванических работ со сложными по форме деталями необходимо правильное размещение катодов относительно поверхности, на которой осуществляется осаждение металла. Поэтому, при выполнении серийных работ над одними и теми же деталями целесообразно для каждой детали применять специализированную подвеску. Тогда перемещение детали на подвеске из ванны в ванну, в соответствии с технологическим процессом, позволяет поддерживать неизменными геометрические параметры взаимного расположения детали и катода.

Для восстановления геометрических размеров, цапфа поворотная переднего моста автомобиля Урал-4320 подвергается гальваническому железнению. Эта деталь является массивной, что предполагает применение грузоподъемных механизмов для переноса детали по ваннам согласно процессу железнения.

Ввиду того, что восстановлению подлежит наружная цилиндрическая поверхность, на которой размещаются подшипники качения, а на резьбовая поверхность не должна подвергаться железнению, то размещение детали в гальванической ванне должно быть вертикальным. При этом деталь должна погружаться в электролиты только до необходимого уровня гальваничесакой обработки.

Исходя из этого, крепление делали к подвеске можно осуществлять с помощью имеющейся резьбовой поверхности. Поэтому же резьбовому соединению можно осуществлять и подвод электрического тока.

Основание подвески 5 (рис. 5.2) представляет собой текстолитовый круг Ш 320 мм и толщиной 25 мм. В нем просверлено ряд отверстий для размещения крепежных деталей. С помощью 3-х стоек 7, соосно центру основания закрепляется гайка 10, в которую вкручивается восстанавливаемая цапфа поворотная. Для предотвращения случайных замыканий на стойки надеты поливинилхлоридные трубки 9. Подвод тока осуществляется с помощью железных шин, выполненных из полосы магоуглеродистой стали. С помощью болта 13 к основанию крепится медный крюк 4 для соединения с анодной шиной гальванической установки. Этот же болт является проводником, для электрического соединения крюка 4 с анодной шиной 2.

Катодом является отрезок трубы 3 из малоуглеродистой стали. С одной стороны к нему приварены 3 цилиндрические бонки, в которые вкручиваются 3 катодные стойки 6. Эти стойки также выполнены из малоуглеродистой стали и защищены от случайных электрических замыканий диэлектрическими поливинилхлоридными трубками 8. С нижней стороны основания стойки соединены электрически с помощью плоских катодных шин 1, выполненных из малоуглеродистой стали. К стойке, расположенной диаметрально противоположно анодному крюку крепится аналогичный медный анодный крюк 4. При выполнении операций гальванического процесса крепление подвески вместе с восстанавливаемой деталью осуществляется на токонесущих шинах гальванической установки с помощью анодного и катодного крюков 4.

Для перемещения с помощью тельфера детали вместе с подвеской по гальваническим ваннам в соответствии с технологическим процессом, на основании 5 диаметрально противоположно и перпендикулярно токонесущим крюкам 4 размещены грузовые крюки 11. Эти крюки выполнены из низкоуглеродистой стали и соединены с основанием болтами 12, гайками 14, через шайбы 15.

Рисунок 5.2 - Подвеска для железнения

При сборке приспособления необходимо обеспечить соосность гайки 10 и катода 3, т.к. любое отклонение равномерного расстояния между цилиндрическими поверхностями цапфы поворотной и катода приведет изменению плотности тока и неравномерности отложения гальванического покрытия.

После сборки подвески ее необходимо обезжирить с помощью моющих средств и промыть вначале в водопроводной воде, а затем в дисцилированной воде.

5.3 Расчет приспособления для запрессовки втулки и опорного кольца подшипников скольжения валов шарнира равных угловых скоростей

Конструктивные решения при разработке приспособления для запрессовки

Центровка приспособления (рис. 5.3) осуществляется по внутренней сферической поверхности. Поэтому, на штоковую крышку цилиндра устанавливается направляющая центрирующая коническая втулка с упорной поверхностью для запрессовки упорной шайбы и втулки.

Рисунок 5.3 - Приспособление для запрессовки втулки

Проектировочный силовой расчет прессового приспособления.

Конструкция шаровых опор управляемого моста не позволяет применить стандартное прессовое оборудование для выполнения данной технологической операции. Поэтому необходимо разработать специальное нестандартное приспособление.

Исходные данные для расчета приспособления для запрессовки втулок подшипников скольжения:

· Рабочий ход осуществляется при втягивании штока

· Минимальное усилие запрессовки - 3000 Н,

· Необходимый рабочих ход - 130 мм,

Исходя из усилия запрессовки, габаритов деталей и энергосилового обеспечения участка сборки, в качестве рабочего тела выбирается сжатый воздух. Минимальное гарантированное давление воздуха на участке - 400 кПа, номинальное давление воздуха - 600 кПа, максимально возможное давление - 700 кПа.

Находим необходимые предварительные характеристики пневмоцилиндра.

Необходимая активная площадь поршня находится по зависимости:

(5.1)

что составляет 0,0075 м² или соответственно 75 см².

Находим наружный диаметр цилиндра исходя из определения площади кольца:

(5.2)

после преобразований получаем:

(5.3)

Исходя из конструктивных и габаритных возможностей принимаем диаметр штока поршня = 20 мм.

Подставив выбранные исходные данные, получим м или округлив соответственно - 100 мм.

Выбираем стандартный диаметр для основных элементов цилиндра Ц-100.

Максимально возможное усилие, развиваемое цилиндром, составит:

(5.4)

после подстановки получим - Н.

5.4 Приспособление для фиксирования изделия во время фрезерных и токарных работ

Общий вид приспособления представлен на рисунке 5.4

Расчет усилия закрепления

При фрезеровании паза под действием сил резания есть опасность проворачивания детали (сила P_Z) или опрокидывания ее (сила P_Ц).



Рисунок 5.4 - Приспособление для фиксирования изделия

Чтобы деталь была неподвижной при обработке, необходимо соблюдение условий.

;(5.5)

;(5.6)

где k - коэффициент запаса усилия закрепления; (k=1,5…3,0);

f_1,f₂,f₃ - коэффициенты трения; f=0,1…0,15;

dм - диаметр цапфы, мм; dм=120 мм;

r - плечо силы P_Z при врезании фрезы, мм; r=20 мм.

Для облегчения расчетов будем считать, что

;

;

тогда выражение (5.6) примет вид

;(5.7)

Н

Зажимное усиление Q=2Q=2729,6 H

Исходное усилие, обеспечивающее необходимое усилие закрепления, определим по формуле

;(5.8)

где Q - зажимное усилие, H;

l - плечо, на котором прилагается исходное усилие, мм; l=150 мм;

D_H - наружный диаметр опорного торца винта или гайки, мм; D_H=24 мм;

d - диаметр резьбы винта, мм; d=8 мм.

Подставив в формулу (5.8) данные получим

Р_Н=28,4Н.

6. Расчет механического участка

6.1 Обоснование производственной программы ремонта

В наше время на Украине затруднительное экономическое положение и поэтому на большой годовой объем ремонта рассчитывать не приходится. Много автодорожных организаций и предприятий не имеют достаточно средств на покупку дорогой современной дорожной техники, а также новой производства ближнего зарубежья. поэтому эксплуатируют устаревшую. Принимаем годовой объем ремонта 3000 единиц.

6.2 Определение типа производства и расчет трудоемкости по видам работ

В соответствии с ОНТП 02-86 принимаем для производственного участка следующий режим работы: пятидневная рабочая неделя с двумя выходными днями, продолжительность которой 41 час, количество рабочих дней в году - 253, количество смен - 2.

Годовой фонд времени работы оборудования и рабочего выбираем по табл. 3,4,5 [6].

Ф_но=4140 ч - номинальный годовой фонд рабочего оборудования.

Ф_нр=2070 ч - номинальный годовой фонд работы рабочего.

Действительный годовой фонд времени работы рабочего: продолжительность отпусков - 18 дней, потери от номинального фонда - 11%, Ф_др=1840 ч.

Действительный годовой фонд времени работы оборудования: потери от номинального фонда - 3%, Ф_до=4026 ч (для станков металлорежущих 1 - 30-й категории ремонтной сложности).

6.3 Расчет количества основного оборудования

К основному оборудованию относится оборудование, предназначенное для выполнения технологических операций, определяющих функциональное назначения основного производства. Для расчета основного оборудования по каждой технологической операции главным исходным параметром является величина годовой трудоемкости технологической операции.

,(6.1)

где Т_р.к. - трудоемкость годовой программы по данному виду работ, чел ч;

Ф_д.в - действительный годовой фонд времени оборудования, ч. Принимаем Ф_{д. в}=2030 ч.

Количество токарных станков

n=1,6. Принимаем n=2,0.

Количество круглошлифовальных станков

n=4,8. Принимаем n=5,0.

Количество фрезерных станков

n=0,6. Принимаем n=1.

Количество слесарных станков

n=1,3. Принимаем n=2,0.

Согласно полученного количества оборудования определяем коэффициент загрузки оборудования по формуле

,(6.2)

где П_р - расчетное количество оборудования, шт.;

П_п - принятое количество оборудования, шт.

По формуле (6.2) определяем

Коэффициент загрузки токарных станков

К_з=0,8

Коэффициент загрузки круглошлифовальных станков

К_з=0,96

6.4 Определение количества рабочих

Определение численности рабочих проводим согласно 21, с.13 с учетом односменного режима работы предприятия.

Количество основных рабочих по профессиям определяется по формуле

,(6.3)

где Ф_др - действительный годовой фонд рабочего времени, ч;

- коэффициент многостаночного оборудования. Принимаем =2.

По формуле (6.3) определяем:

Количество слесарей

m=4,7. Принимаем m=8.

Количество токарей

m=0,8. Принимаем m=2.

Количество шлифовщиков

m=5,2. Принимаем m=7.

6.5 Расчет площади участка

Согласно 21, с. 14 площадь участка, м² определяется по формуле

F=mf,(6.4)

где m - количество производственных рабочих, чел.

Принимаем как 60% от общего количества рабочих m=17.

f -удельная площадь на одного производственного рабочего. Принимаем f=25 м².

По формуле (4.5) F=425 м².

Во время графических построений окончательно принимаем площадь участка F=648 м².

7. Охрана труда и окружающей среды

Охрана труда - это система правовых, социальных, экономических, организационно-технических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, направленных на сохранение здоровья и трудоспособности человека в процессе работы.

Закон Украины об охране работы определяет основные положения по реализации конституционного права граждан на охрану их жизни и здоровья в процессе трудовой деятельности, регулирует участием соответствующих государственных органов отношения между владельцами предприятия или организации или уполномоченным органом и рабочим, вопроса безопасности, гигиены работы и производственной санитарии среды и устанавливает единый порядок организации охраны труда в Украине.

Техника безопасности определена как система организационных мероприятий и технических средств, которая предупреждает влияние на рабочих основных факторов, а производственная санитария - как система организационных технических средств, которые предупреждают или уменьшают влияние на рабочих вредных производственных факторов.

Пожарная безопасность - это такое состояние объекта, при котором исключается возможность пожара, а в случае возникновения предупреждается ее опасное влияние на здоровье людей и обеспечивается защита материальных ценностей.

Правила и нормы по охране труда направлены на выполнение трудового законодательства Украины. По своему действию правила по охране труда разделяются на единые, межотраслевые и отраслевые. Единые распространяются на все области, межотраслевые охватывают несколько областей промышленности.

Для комплексного решения обеспечения безопасных условий труда в Украине действует система стандартов по безопасности труда, которая включает в себя правила и нормы, организационно-методические документы по охране труда, а также стандарты и нормы по видам опасных и вредных производственных факторов. Кроме государственных стандартов, важными документами являются “Строительные нормы и правила”, “Стандартные нормы проектирования промышленных предприятий”, “Правила постройки и безопасной эксплуатации различного оборудования”. Согласно законодательству, на всех предприятиях, организациях, учреждениях создают здоровые и безопасные условия труда, за обеспечение которых отвечает администрация этих учреждений. Администрация должна применять современные средства техники безопасности, которые предупреждают производственный травматизм, и обеспечивают санитарно-гигиенические условия, что предупреждают возникновение профессиональных заболеваний у рабочих и служащих.

Согласно основам законодательства о труде, надзор и контроль за соблюдением закона об охране труда осуществляют: законодательно уполномоченные на это органы и инспекции, которые не зависят в своей деятельности от администрации предприятия, и от их вышестоящих органов профсоюза, а также техническая и правовая инспекция труда, которая находится в их ведении.

7.1 Техника безопасности

7.1.1 Техника безопасности во время механической обработки деталей на металлорежущих станках

К самостоятельной работе на станках допускаются лица, которые прошли медицинский обзор, инструктаж по технике безопасности на рабочем месте. Во время работы на механических участках, рабочих местах, где расположены станки, выполняются следующие требования:

- производить только ту работу, к которой допущены администрацией, и только на тех станках, к которым допущены;

- запрещается производить работы на неисправных станках, а также на станках с неисправными или плохо закрепленными ограждениями;

- для снятия, установки деталей или заготовок массой более 20 кг использовать подъемно-транспортные механизмы, оборудованные специальными приспособлениями (захватами);

- не опираться на станок во время работы и не разрешать делать этого другим;

- о всех неисправностях, которые замечены во время работы доложить мастеру, не устранять неисправности самостоятельно, если это не входит в обязанности рабочего;

- придерживаться правил безопасности во время перемещения по территории участка, пользоваться установленными проходами и переходами.

Специальные требования:

- прежде чем приступить к работе надеть спецодежду так, чтобы она не имела свободно развивающихся концов;

- рабочее место и помещение всегда поддерживается в чистоте и не загромождается изделиями и материалами;

- перед началом работы проверить исправность крепления оградительных средств, которые отделяют рабочего от опасных частей станка, средств заземления оборудования;

- проверить, чтобы шум станка при работе на холостом ходу не превышал допустимого значения;

- отрегулировать местное освещение таким образом, чтобы рабочая зона была достаточно освещена, и свет не ослеплял глаза.

Во время работы:

- не удалять стружку руками и инструментом, пользоваться только крюками и щетками;

- не измерять размер детали во время ее вращения, отвести суппорт на безопасное расстояние и дождаться полной остановки станка;

- во время работы станка не подтягивать болты, гайки и другие соединяющие детали;

- следить за правильной установкой режущего инструмента;

- не останавливать шпиндель рукой;

- обязательно остановить станок, если возникла необходимость оставить рабочее место, даже на короткое время, по разным обстоятельствам;

- по окончанию работы выключить станок и электродвигатель;

- навести порядок на рабочем месте, собрать инструмент и приспособления;

- проверить металлоотходы на наличие в них тряпок и других предметов, и собрать их;

- вымыть руки теплой водой с мылом.

Работа на разных металлорежущих станках имеет свои дополнительные особенности, которые нужно выполнять согласно инструкции эксплуатации, для защиты от травм.

7.1.2 Техника безопасности во время проведения гальванических работ

Защита черных металлов от коррозии имеет огромное экономическое и техническое значение. Изделия, покрытые цветными металлами и металлическими окислами (никелирование, хромирование и т. д.), обладают более длительным сроком службы.

Технологические операции, проводимые в гальванических цехах, основаны на химических и электрохимических процессах с применением постоянного тока большой мощности.

Технологический процесс покрытия состоит из трех основных операций:

- подготовительной при помощи механических, химических или электрохимических средств;

- электрического покрытия - хромирование, цинкование, никелирование, меднение, кадмирование, оксидирование и т.д.;

- окончательной обработки после покрытия методом полирования, пропитки и глянцевания.

Гальваническое отделение, с точки зрения техники безопасности и производственной санитарии, является одним из самых вредных отделений на авторемонтном предприятии вследствие того, что технологический процесс протекает с образованием большого количества вредных для здоровья работающего выделений (паров, газов, пыли и избыточной влажности). Поэтому при проектировании авторемонтных заводов необходимо обращать особое внимание на выбор места для отделения, типа помещения, площади помещения, оборудования, отопления и вентиляции.

При организации, гальванических отделений в целях создания безопасных условий труда требуется обеспечить:

- выделение площади, достаточной для нормальной расстановки технологического оборудования, вентиляционных установок и вспомогательного оборудования. Площадь гальванического отделения определяют, умножая площадь, занятую оборудованием на каждом участке, на коэффициент, учитывающий проходы и проезды: для гальванического участка 4,0--4,5, для участка полировки 3,5--4,0 и для машинного отделения (генераторная) 3,0--3,5;

- размещение гальванического отделения у наружной стены производственного корпуса с большим коэффициентом естественной освещенности.

Наиболее рациональной, с точки зрения техники безопасности, считается прямоугольная форма помещения с отношением сторон 1 : 2,5 или 1 : 3. Преимуществом такой формы в сравнении с другими является то, что основной производственный участок будет расположен в середине помещения, а ее вспомогательные участки -- по торцам.

Технологический процесс при гальваническом покрытии связан с использованием кислот и щелочей, поэтому требуется устройство кислото- и щелочестойких полов. Основание пола выполняют из щебня и бетона. Бетонный слой делают из кислото- и щелочестойкого цемента с прослойками рубероида и битуминоля. Верхнюю часть пола покрывают керамическими плитками на специальной кислотостойкой мастике. Для стока воды пол должен иметь уклон 1:200 в сторону сливных устройств.

В гальваническом отделении воду, пар, электричество и сжатый воздух используют в небольшом количестве. В связи с этим для нормальной работы требуется устройство стоков для отвода промывных вод и отработанных растворов. Все эти коммуникации обычно устраивают под полом в каналах, укрытых сверху железобетонными или железными плитами. Учитывая это, гальваническое отделение необходимо располагать на первом этаже, а не в подвале или в верхних этажах.

Нормальной высотой помещения считается высота 5 м исходя из обеспечения достаточной кубатуры и устройства верхних транспортных средств. Стены на высоту 2 м от пола выкладывают керамическими или стеклянными плитками.

При выполнении работ в гальваническом отделении из ванн выделяются пары кислот, щелочей и влаги, а от полировальных и зачистных станков распространяется абразивная пыль. Для создания нормальных условий работы необходимо устройство мощной приточно-вытяжной вентиляции и отдельных местных бортовых отсосов.

Обезжиривание проводится для удаления с поверхностей изделий жиров и осуществляется химическим или электрохимическим способами. Для обезжиривания используют органические и неорганические растворители. В большинстве случаев на авторемонтных заводах обезжиривание выполняют с применением керосина и бензина, что считается вредным процессом для организма человека, а также небезопасным в пожарном отношении. Из числа неорганических соединений наибольшее применение нашли едкие кали, венская известь, мыло (жидкое), едкий натр.

Процесс травления является одним из самых вредных процессов в гальваническом отделении ввиду того, что травление сопровождается выделением «полых капелек» пузырьков водорода, заключенных в оболочку кислоты, образующих над поверхностью ванн «травильный туман».

Для создания безвредных условий труда в травильном отделении должна быть предусмотрена мощная бортовая вентиляция. При устройстве бортовых отсосов скорость движения воздуха в щелях отсоса должна быть не менее 9--10 м/с, а в рабочих проемах вентиляционных шкафов 1,5 м/с.

Помещение травильных ванн должно иметь эффективную общеобменную механическую вентиляцию. Вентиляция должна обеспечить подачу приточного воздуха как в рабочую зону на высоте 1,3--1,8 м от пола, так и в верхнюю зону помещения.

Для создания безвредных условий труда травильные ванны должны быть установлены на высоте не менее 750 мм от уровня пола.

Во избежание ожогов кислотой загрузка и выгрузка деталей из ванн должны быть механизированы.

Рабочие, занятые приготовлением кислотных растворов, обязаны работать в спецодежде, спецобуви и с использованием средств защиты глаз и открытых частей тела.

Рабочие должны быть проинструктированы о том, что: емкости с кислотой следует открывать постепенно и осторожно. При переливании кислоты из бутылки в ванну на горлышко бутылки необходимо надевать насадки, предотвращающие разбрызгивание кислоты. Нельзя допускать попадания азотной кислоты на стружки, опилки и т. п.

Для защиты изделий от атмосферной коррозии в промышленности применяют кадмирование, которое осуществляется в щелочных или в цианисто-щелочных электролитах.

В процессе кадмирования у рабочих может возникнуть заболевание лихорадкой от окислов кадмия. Пары цианистых соединений весьма токсичны. Требуется строгое соблюдение правил обращения с цианистыми солями. Ванны должны иметь бортовые отсосы.

Никелирование проводится чаще всего в ванных. В качестве электролитов применяют сернокислый никель, хлористый никель, борную кислоту.

Оборудование (барабаны, ванны), используемое при никелировании, изготавливают из керамики, фарфора, листового железа, футерованного винипластом.

При продолжительной работе, несоблюдении правил техники безопасности и пренебрежении личными мерами защиты у рабочих-никелировщиков могут возникнуть профессиональные заболевания - трудноизлечимые экземы и дерматиты. Профессиональные заболевания являются результатом воздействия на кожный покров солей никеля. К работе в гальваническом отделении не допускаются лица, склонные к кожным заболеваниям.

Электролитическое хромирование осуществляется в ванных. Для хромирования применяют кислый электролит, состоящий из хромового ангидрида и серной кислоты. Хромовый ангидрид является очень вредным веществом для здоровья рабочих. Пары хромовой кислоты, концентрируясь, поражают слизистую оболочку носа и горла.

Заболевание слизистой оболочки горла сопровождается сильным кашлем. Хромовая кислота вредно действует на кожу рук и лица. Кожа при этом становится сухой, начинает трескаться, если не начать своевременное лечение, появляется трудно излечимая хроническая экзема.

Для создания нормальных условий труда при хромировании должно быть обращено особое внимание удалению из помещения паров хромового ангидрида путем применения бортовых отсосов от ванны.

Все рабочие перед работой должны смазывать слизистую оболочку носа чистым вазелином и принимать ингаляцию паров эфирных масел. Такие мероприятия предупреждают поражение носоглотки и дыхательных путей парами хромовой кислоты.

Хромовая кислота поражает зрение и способна разрушить глазной белок, а поэтому все операции, связанные с засыпкой хромового ангидрида, заливкой серной кислоты и перемешиванием электролита, необходимо выполнять в предохранительных очках. В случае попадания в глаза хромового раствора надо тотчас же промыть глаза 1%-ным раствором гипосульфита натрия. Лицам, работающим возле ванн хромирования, выдается кислотостойкая защитная одежда: резиновые сапоги, резиновые перчатки, фартук (длиной ниже колен), длинные нарукавники выше локтя из прорезиненной ткани и кислотостойких материалов.

7.1.3 Техника безопасности во время проведения сварочных работ

Основные правила техники безопасности при электроимпульсной наплавке сводятся к следующему:

- токарный станок, распределительный шкаф, электродвигатель подающего механизма, а также электродвигатель генератора или выпрямитель должны быть заземлены;

- около установки необходимо иметь деревянную решетку или резиновый коврик;

- дотрагиваться до рубильников и выключателей мокрыми руками не разрешается;

- во время работы на щите должны обязательно гореть сигнальная лампа и быть установлен общий рубильник для отключения всех электрических частей установки;

- не разрешается устанавливать детали на станок и снимать их со станка при включенном рубильнике;

- для защиты глаз от лучей сварочной дуги сварщик обязан пользоваться щитком или очками с защитными стеклами (светофильтрами) ЭС различной прозрачности. Для защиты от металлических брызг и жидкости на суппорте станка должен быть установлен съемный или открывающийся кожух;

- не разрешается держать на станке обтирочные концы, бумагу и легковоспламеняющиеся материалы.

Перед началом работы на газосварочном оборудовании сварщик обязан:

- осмотреть баллон;

- установить год его проверки;

- убедиться в исправности резьбы штуцера и отсутствии на поверхности баллона или редуктора масла и других жирных веществ;

- надеть защитную спецодежду (одежда, рукавицы должны быть из брезента или асбестовой ткани), предохранительные очки для защиты глаз от вредного воздействия пламени горелки и кожаные ботинки.

7.2 Требования электробезопасности

Наибольшее число несчастных случаев на автотранспортных предприятиях происходит при использовании электрической энергии на электросварочных работах, при применении неисправных ручных электрифицированных инструментов, при работе с неисправными рубильниками и предохранителями, при соприкосновении с воздушными и настенными электропроводками, случайно оказавшимися под напряжением металлическими конструкциями.

К числу защитных приспособлений относятся ограждения и блокировки, средства для изолирования от земли, предохранительные средства.

Ограждения служат для предупреждения случайного прикосновения к находящимся под напряжением неизолированным частям электротехнических установок, расположенным ниже 2,5 м от пола. Блокировки бывают трех типов: электрические, механические и электромеханические. В электромеханической блокировке одновременно осуществляются разрыв электрической цепи и механическое отключение при снятии ограждения или открывании дверцы.

Изолирующие защитные средства предназначены для защиты работающих от поражений электрическим током путем изоляции их от частей, находящихся под напряжением. Защитные средства делят на основные и дополнительные в зависимости от их диэлектрических свойств и устройства:

- основными называют такие средства, изоляция которых способна выдержать напряжение установки. К основным защитным средствам относятся изолирующие штанги и клещи с изолированными ручками, диэлектрические перчатки и основной инструмент электромонтеров с изолированными рукоятками.

- дополнительные защитные средства служат для повышения степени безопасности при обслуживании установок высокого напряжения и применяются совместно с основными средствами. К дополнительным защитным средствам относят изолирующие подставки, резиновые коврики, диэлектрические боты, галоши и перчатки.

Предохранительные средства: при работах на высоте, опорах, крышах зданий в качестве приспособлений служат предохранительные пояса, лестницы и специальные подъемные площадки.

Защитные очки применяют для защиты глаз от ожогов электрической дугой, расплавленным металлом, кислотой, а при ремонтных работах - от засорения глаз.

Инструменты с рукояткой из изолирующего материала используют для безопасного выполнения работ при неотключенном напряжении. Отвертки должны быть с деревянными или пластмассовыми рукоятками. Отвертками с металлической рукояткой и деревянными накладками работать нельзя. Ручки пассатижей должны быть покрыты эбонитом, пластмассой или на них надевают изолирующие резиновые трубки.

Безопасность работ в электрических установках обеспечивается защитным заземлением, занулением, защитным отключением, применением малого напряжения, изоляцией токоведущих частей и другими техническими

7.3 Производственная санитария

Во время электродугового напыления в воздух попадают металлические частицы, дым и пыль свинца, оксиды меди, оксид и двуокись углерода, оксиды азота. Предельно допустимая концентрация газов, паров и газов в рабочих зонах составляет: оксид цинка-до 0,005 мг/л; свинца и его соединений - до 0,00001 мг/л; оксида углерода-до 0,03 мг/л; серной кислоты и серного ангидрида до 0,002 мг/л. Металлизация проводится только в специально отведенных местах (кабинах), площадью не менее 3 м² на один пост. Стены кабин должны быть кирпичными, их нужно покрыть огнестойкой силикатной краской любого цвета

Участок ремонта оборудован механической приточно-вытяжной вентиляцией, которая обеспечивает удовлетворительные условия работы согласно СНиП 2.04.05-91. Приток воздуха осуществляется непосредственно в рабочую зону.

Отопление цехов на предприятии централизовано через котельную; вода, которая циркулирует, нагревается до температуры 150⁰С. Отопление соответствует СНиП 2.04.05-91.

Освещение рабочих мест используется естественное и искусственное. Искусственное освещение - общее равномерное (источник света - люминесцентные лампы) и комбинированное (к общему добавляется местное с источником света-лампы накаливания 36В). Естественное и искусственное освещение соответствует СНиП - ІІ-4-79.

Водообеспечение соответствует СНиП-20.04.02-84. Вода, которая подводится в производственные и дополнительные помещения из водопровода соответствует СНиП 2.04.01-85.

Уровень шума механического происхождения на рабочих местах регламентирован ДСТУ 2325-93 “Шум и вибрации”. Используют индивидуальные средства защиты: звукоизолирующие и оградительные устройства. К ним относятся наушники и искусственные глушители. Пыль на участке ремонта имеет неорганический характер (пыль металла и абразива). Для уменьшения количества пыли используется мокрое шлифование. Воздух рабочих зон соответствует ГОСТ 12.1.005-88. Соблюдение этих нормативов обеспечивает нормальные условия труда, которые уменьшают количество травматизма и профессиональных заболеваний.

7.4 Пожарная безопасность

На заводе для борьбы с пожарами, а также для надзора создана пожарная техническая комиссия, добровольная пожарная комиссия и подразделение пожарной охраны. Общие требования пожарной безопасности соответствуют ГОСТ 12.1.004-91.

Участок по степени опасности производственных процессов относится к категории Д. На данном участке причиной возникновения пожара может быть неисправность электрооборудования и освещения, неправильная их эксплуатация, а также не соблюдение техники безопасности при выполнении специальных работ. Курение на рабочем месте запрещается, для этого отводятся специальные места.

При возникновении пожара необходимо доложить по телефону в пожарную охрану и приступить к тушению пожара. Для тушения пожара на рабочем месте и в помещениях используются огнетушители и песок. Для проектируемого участка принимаем:

- противопожарные щиты в количестве двух штук с соответствующим инвентарем: багор, лопата, топор, два ведра, огнетушитель химический ОХП-10 в количестве двух штук;

- ящики с песком объемом 1,5 м³ каждый в количестве 2-х штук;

- пожарные гидранты в количестве 6 штук, расположенные вдоль стенки и по бокам участка металлизации.

7.5 Охрана окружающей среды

Важным вопросом по охране окружающей среды является защита от шума, который пагубно влияет на человека и окружающую среду. Поэтому цеха с шумным производством располагают с подветренной стороны по отношению к другим зданиям и жилому сектору и обязательно торцевыми сторонами к ним. Для защиты населения от шума с подветренной стороны оставляется защитная зона, которая составляет 50 м. Хорошими поглотителями шума являются зеленые насаждения возле цехов.

Одной из проблем по охране окружающей среды является вопрос об очищении сточных вод предприятия. Частично этот вопрос решает система оборотного водообеспечения, которая позволяет очищать грязную воду и снова использовать ее в производственных целях.

Загрязнение воздуха требует соответствующих мер по борьбе с выбросами вредных веществ в атмосферу. Очистка воздуха от пыли и вредных веществ проводится с помощью фильтров, которые устанавливаются в систему вентиляции.

На основе всего вышесказанного составляем таблицу 7.1 - основные опасные производственные факторы и мероприятия по борьбе с ними.

Таблица 7.1 - Основные опасные производственные факторы и мероприятия по борьбе с ними

Опасные и вредные факторы	Способы борьбы с ними
Отлетание стружки при обработке деталей на станках	Использование защитных экранов
Разрушение абразивных инструментов во время обработки	Проверка и осмотр, опробование инструмента непосредственно перед использованием
Действие шума и вибраций	Оборудование звукоизолирующих перегородок и перекрытий, звукопоглощающих облицовок, звукоизолирующих кожухов и экранов
Недостаточное освещение в производственных помещениях	Установка дополнительных освещающих устройств (местное освещение) и правильная организация освещения
Возможное прикосновенье к токопроводящим частям изоляции	Ограждение всех электротехнических механизмов с использованием табличек и заземлений.
Выделение токсичных газов	Использование приточно-вытяжной вентиляции, использование респираторов
Излучение электрической дуги	Операции проводить только в специально отведенных помещениях, специально оборудованных и закрытых
Неисправность электрооборудования и освещения	Правильная эксплуатация и своевременное устранение неисправностей. Установка системы защитного отключения
Возникновение пожара	Установка систем пожарной сигнализации, а также введение в действие автоматических систем пожаротушения и дымоудаления
Выброс вредных веществ в атмосферу	Установка специальных фильтров в систему вентиляции
Загрязнение сточных вод предприятия	Установка систем оборотного водоснабжения

7.6 Расчет уровня шума

Участок ремонта цапф расположен возле участка сборки мостов для удобства производственного процесса. Справа от входа в участок установлены: контрольный стол, изолятор брака и моечная машина АКТБ - 146. Далее расположены инструментальная кладовая, место мастера и две абразивно-струйных камеры для полной очистки цапф и подготовки к гальваническому покрытию. Далее установлены пять круглошлифовальных станков 3А423 и четыре токарных.

На участке ремонта цапф имеем три группы источников шума. Каждая группа находится на разном расстоянии от места мастера.

Первая группа круглошлифовальных станков находится на расстоянии R₁, которое принимаем равным R₁= r₁= r₂= r₃= r₄= r₅=15 м.

Для второй группы слесарных станков R₂=3 м.

Для третьей группы фрезерных станков R₃=12 м.

Суммарный уровень шума, дБ, при работе первой группы определяем согласно 36 по формуле

L_1СУМ=L₁+10 lgn,(7.1)

где L₁ - уровень интенсивности звука при работе одного источника, дБ.

Принимаем L₁=100 дБ.

n - количество источников шума, шт. Принимаем n=5.

По формуле (7.1) L_1СУМ=116 дБ.

Суммарный уровень шума при работе второй группы, дБ

L_2СУМ=L₂+10 lgn,(7.2)

При L₂=110 дБ и n=2, L_2СУМ=114 дБ.

Суммарный уровень шума при работе третьей группы, дБ

L_3СУМ=L₃+10 lgn,(7.3)

При L₃=113 дБ и n=1, L_3СУМ=113 дБ.

Разность уровней шума первой и второй групп составляет

_1-2= L₁-L₂= 116 - 114 = 2 дБ(7.4)

L_1-2= f(L₁ - L₂)= 2,1 дБ (7.5)

Суммарный уровень шума первой и второй групп равен

L_{сум 1-2}= L₁ + L_1-2= 116 + 2,1 = 118,1 дБ.(7.6)

Разность уровней шума L_{сум 1-2} и L₃ составляет

_{(1-2) - 3}= 118,1 - 113 = 5,1 дБ

L_{(1-2) - 3}= 1.2 дБ

Суммарный уровень шума первой, второй и третей групп равен

L_{сум (1-2)-3}= 119,3 дБ

Суммарный уровень шума на участке ремонта цапф равен

L_сум= 119,3 дБ.

Для защиты от шума необходимо использовать искусственные глушители шума, а также индивидуальные защитные средства.

7.7 Расчет вентиляции при выполнении операции железнения

Необходимый обмен воздуха для удаления вредных газов определяется по формуле, м³/ч 36

,(7.7)

где W_г - масса газов, которые выделяются в помещении, мг/ч;

Принимаем согласно 36

W_г=1010⁶ мг/ч;

К₁ - допустимая концентрация газов. Принимаем согласно 38

К₁=10 мг/м³;

К₂ - концентрация газов в воздухе. Принимаем согласно 36 К₂=0,5 мг/м³.

По формуле (6.9) L₁=1010⁵ м³/ч.

Необходимый обмен воздуха для удаления пыли определяется по формуле (6.10) согласно 36, м³/ч.

,(7.8)

где G_П - масса пыли, которая выделяется, мг/ч. Принимаем согласно 38 G_П=1000 мг/ч.;

m₂ - допустимая концентрация пыли, мг/м³. Принимаем согласно 36 m₂=1 мг/м³;

m₁ - концентрация пыли в воздухе, мг/м³. Принимаем согласно 36 m₁=0,01 мг/м³.

По формуле (6.10) L₂=1010 м³/ч.

Определяем общий необходимый обмен воздуха, м³/ч

L_общ=L₁+L₂,(7.9)

По формуле (7.9) L_общ=1001010 м³/ч.

8. Экономическая оценка принятых в дипломном проекте расчетов

Расчет экономической эффективности принятых решений, в дипломном проекте проводился согласно [34]. Капитальные вложения в технологическое оборудование определяем по формуле

К_ОБТі=Ц_РТіК_Тсміn,(8.1)

где Ц_Рті- рыночная цена без НДС единицы оборудования, і-го типоразмера, грн.;

К_Тсмі - коэффициент транспортно-заготовительных, бытовых и монтажных работ, которые принимаются в зависимости от массы и сложности оборудования.

Исходные данные для расчета приведены в таблице 8.1

Таблица 8.1 - Исходные данные для технико-экономического расчета

Наименование показателей	Базовый вариант	Проектируемый вариант
1. Годовой объем ремонта деталей, шт.	2700	3000
2. Оборудование 2.1 Верстак слесарный а) модель б) количество, шт.	ОР-00-290 3	ОР-00-290 3
в) балансовая стоимость, грн. 2.2 Станок токарно-винторезный а) модель б) количество, шт. в) балансовая стоимость, грн. г) мощность электродвигателя, кВт 2.3 Станок токарно-винторезный а) модель б) количество, шт. в) балансовая стоимость, гр-на г) мощность электродвигателя, кВт 2.4 Станок круглошлифовальный а) модель б) количество, шт. в) балансовая стоимость, грн. г) мощность электродвигателя, кВт 2.5 Камера гальванизации а) модель б) количество, шт. в) балансовая стоимость, грн. 2.8 Станок фрезерный а) модель б) количество, шт. в) балансовая стоимость, грн г) мощность электродвигателя, кВт	800 1К62 1 7020 8 1А616 4 7235 5 3А423 5 12420 7.5 МЭД-1 4 970 П6320 1 2895 3	800 1К62 1 7020 8 1А616 4 7235 5 3А423 5 12420 7.5 СМ-300 4 1580 П6320 1 2895 3
3. Норма штучного времени для выполнения операции, мин 005 010 015 020 025 030 035 040 045 050 055 060 065 070 Суммарное штучное время Тшт, мин.	9,33 12,2 9,5 33,8 24,3 30 20,49 84,2 10 36,4 19,32 33,49 63 18 408,82	9,33 12,2 9,5 32 23,1 30 20,49 80,6 10 35,5 18,81 33,49 63 18 396,02
4. Суммарное основное время То, мин.	144	132
5. Площадь участка, м	657	648
5. Разряд рабочих 5.1 Слесаря 5.2 Станочника	4 4	4 4
6. Режущий инструмент 6.1 Круг шлифовальный а) марка	ПП 900х52х305 24А40СТ1	ПП 900х52х30 24А40СТ1
б) количество, шт. в) балансовая стоимость, грн	10 150	10 150
7. Часовая тарифная ставка, грн 7.1 Слесаря 7.2 Станочника	2,40 2,90	2,40 2,90

Расчет суммы капитальных вложений в производственные фонды

Капитальные вложения в технологическое оборудование фактические

К_ОБТ1 = 45820 грн.

Капитальные вложения в оборудование проектные

К_ОБТ2 = 46680 грн.

Капитальные вложения в оборудование фактические принимаем равными фактическим капитальным вложениям в технологическое оборудование К_ОБТ1 = К_ОБ1. Аналогично поступаем с проектными вложениями К_ОБТ2 = К_ОБ2.

Капитальные вложения в демонтаж оборудования согласно рекомендациям принимаем

К_Д = 5% К_ОБ;

К_Д1 = 0 грн.

К_Д2 = 0,05 46680 = 2334 грн.

Капитальные вложения в оснастку и инструмент:

- фактические К_ПИ1 = 0,1 К_ОБ1 = 0,1 45820 = 4582 грн;

- проектные К_ПИ2 = 0,1 К_ОБ2 = 0,1 46680 = 4668 грн.

Капитальные вложения в действующие здания фактические равны проектным и находятся по формуле

К_ЗД = F_П h Ц_ЗД,

где F_П - площадь производственного участка, м²;

h - высота помещения, м;

Ц_ЗД - стоимость 1 м³ производственного здания, грн.

Ц_ЗД = 5 1,8799 = 9,4 грн.

К_ЗД1 = К_ЗД2 = 648 10 9,4 = 60912 грн.

Капитальные вложения в сооружения и устройства фактические равны проектным, и имеют значение

К_СУ1 = К_СУ2 =3400 грн.

Капитальные вложения в оборотные средства:

- фактические К_ОС1 = 0,1 К _ОБТ1 = 0,1 45820 = 4582 грн;

- проектные К_ОС2 = 0,1 К _ОБТ2 = 0,1 46680 = 4668 грн.

Прямые капитальные вложения составят:

- фактические

К_ПР1=К_ОБ1+К_ПИ1+К_ЗД1+К_СУ1+К_ОС1=45820+4582+60912+3400+4582=119296 грн;

- проектные

К_ПР2 = К_ОБ2 + К_Д + К_ПИ2 +К_ЗД2 + К_СУ2 + К_ОС2 = 46680 + 2334 + 4668 + 60912 + 3400 + 4668 = 122662 грн.

В связи с внедрением на заводе нового технологического процесса потребуются сопряженные капитальные вложения для обеспечения предприятия сырьем, материалами и т.п. Принимаем К_СОПР = 4500 грн.

Сопутствующие капитальные вложения и вложения, связанные с НИР в проекте отсутствуют.

К_СОПУТ = 0; К_НИР = 0.

Капитальные вложения по вариантам приведены в таблице 8.2

Таблица 8.2 - Капитальные вложения в проект

Капитальные вложения	Стоимость по вариантам, грн.	Увеличение (снижение) К, грн.
	Базовая КОБЩ1	Проектная КОБЩ2
1 Прямые капитальные вложения КПР., в том числе: 1.1 Оборудование КОБ 1.2 Демонтаж КД 1.3 Оснастка, приборы, инвентарь КПИ 1.4 Здания КЗД 1.5 Сооружения и устройства КСД 1.6 Оборотные нормируемые средства КОС	119296 45820 4582 60912 3400 4582	122662 46680 2334 4668 60912 3400 4668	+3366 +860 +2334 +86 +86
2 Сопряженные капитальные вложения		4500,0	+4500,0
3С опутствующие капитальные вложения КСОПУТ
4 Капитальные вложения в НИР КНИР и НИОКР КНИОКР
Общие капитальные вложения КОБЩ	119296	127162	+11232

Затраты на основные материалы при выполнении ремонта изделия

Согласно данным завода затраты на материалы при восстановлении цапфы

С_М = 19 грн./ед.

Затраты на технологические энергоресурсы находим по формуле

С_Э = (N_{СТ Х} (Т_ШТК - Т_М) + N_СТ Т_М) С_ЭУД /60. (8.1)

Фактические

С_Э^Ф = (44 0,15 (404,82-144) + 44 0,7 144) 0,18 /60 = 18,55 грн./ед.

Проектные

С_Э^П= (39 0,15 (396,02-132) + 39 0,7 132) 0,18 /60 = 15,44 грн./ед.

Затраты на оплату труда

Основная заработная плата находится по формуле

С_ОЗПР = С_Ч К_Т Т_ШТК /60. (8.2)

Для слесарей:

фактическая С_ОЗПР^Ф =2,4 1,35 408,82 /60 = 22,08 грн./ед.;

проектная С_ОЗПР^П = 2,4 1,35 392,02 /60 = 21,17 грн./ед.

Для станочников:

фактическая С_ОЗП^Ф = 2,9 1,5 408,82 / 60 = 29,63 грн./ед

проектная С_ОЗП^П = 2,9 1,5 392,02 / 60 = 28,42 грн./ед.

Дополнительная заработная плата слесарей

С_ДЗПР = С_ОЗПР К_НД; (8.3)

- фактическая С_ДЗПР^Ф =22,08 0,35 = 7,73 грн./ед.;

- проектная С_ДЗПР^П = 21,17 0,35 = 7,4 грн./ед.

Дополнительная заработная плата станочников:

- фактическая С_ДЗПР^Ф = 29,63 0,35 = 10,37 грн./ед

- проектная С_ДЗПР^П = 28,42 0,35 = 9,95 грн./ ед.

Заработная плата наладчиков находится по формуле

С_ОЗП = С_Ч4 К_Т Т_Н / n_П; (8.5)