Разматыватели рулонного металлопроката

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Металлопрокат широко применяется во всех отраслях народного хозяйства. Одной из важных составляющих производимого металлопроката являются трубы.

Более 60 % общего производства стальных труб составляют сварные трубы, причём производство сварных труб развивается более быстрыми темпами, чем бесшовных. Стальные сварные трубы широко применяют во многих отраслях народного хозяйства: нефтяной и газовой промышленности, строительной промышленности, энергетике, химической промышленности, сельском хозяйстве и т.д. Современные методы производства сварных труб позволяют получать трубы, отличающиеся большей точностью по толщине стенки и диаметру, низкой себестоимостью, малым расходом металла. Сварные трубы изготавливают размерами 6 -1620 мм по наружному диаметру и толщиной стенки 0,15 - 26 мм.

К настоящему времени известно много способов производства сварных труб, которые отличаются друг от друга как применяемыми методами сварки, так и способами формовки листового материала в трубную заготовку.

Начальной операцией производства сварных труб является размотка рулонов с последующей задачей полосы в правильную машину.

От надежной работы разматывателя зависит работа всего агрегата. Эксплуатация двухпозиционного разматывателя фирмы «Marcegaglia impianti» позволит существенно сократить время простоев и время ремонтов, а так же снизить потребление электроэнергии, и снизить затраты на приобретение запасных частей.

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Краткое описание технологического процесса

Для производства круглых и профильных электросварных прямошовных труб на ТЭСА 10-32 используется следующий технологический процесс, схема которого представлена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Схема технологического процесса ТЭСА 10-32

Агрегат предназначен для производства сварных прямошовных труб диаметром от 10 до 32 мм, толщиной стенки от 0,5 до 2,0 мм, длиной от 5 до 9 м из стальной ленты в рулонах методом холодной формовки и высокочастотной электрической сварки.

Предварительно разрезанный на агрегате продольной резки штрипс, в виде рулонов ленты, со склада, захватной тележкой подаётся на двухпозиционный разматыватель с цанговым зажимом, где осуществляется снятие обвязки, размотка рулона и заправка переднего конца в тянущие ролики правильной машины для правки разматываемой полосы и облегчения заправки в петлевое устройство.

После сварки в среде инертного газа на установке автоматической обработки концов и стыковки концов рулонов, лента загоняется в спиральный накопитель, обеспечивающий непрерывность работы стана. Далее лента направляется в формовочный стан, где формуется в трубную заготовку, после чего кромки заготовки свариваются.

В цехе №15 ОАО «ПНТЗ» применяется самая современная технология сварки токами высокой частоты (радиочастотная). Основные преимущества этого способа сварки труб:

- возможность значительного увеличения скорости сварки;

- получение труб с качественным швом из горячекатаной нетравленой заготовки;

- значительное уменьшение расхода электроэнергии на 1 тонну готовой продукции;

- возможность применения одного и того же сварочного оборудования при сварке различных материалов.

Принцип метода заключается в том, что ток высокой частоты, проходя по участку заготовки, интенсивно разогревает ее кромки, которые при обжатии «намертво» свариваются. Важным преимуществом метода высокочастотной сварки является то, что микротвердость сварного шва и переходной зоны всего лишь на 10-15% отличается от микротвердости основного металла. Подобные структуру и свойства сварного соединения невозможно получить ни одним из существующих способов сварки труб.

Снимается наружный грат. По желанию заказчика, возможно снятие внутреннего грата.

После, сварочный шов охлаждается эмульсией в двух секциях охлаждающей установки, и труба поступает в калибровочный стан с профилировочным участком, где она приобретает окончательные размеры, форму и подвергается продольной правке.

Неразрушающий контроль качества труб с автоматической отметкой бракованных труб осуществляется токовихревым дефектоскопом.

Далее непрерывная труба разрезается на заданные длины на летучем отрезном станке с помощью пильного диска, что позволяет получить торец трубы с минимальными заусенцами. Затем трубы с дефектом сварного шва подаются в соответствующий карман. Часть труб передаётся на специальный инспекционный стол, где происходит разбраковка труб. Стол оборудован карманом и стаканом для вырезки дефектов, а также отбора образцов для лабораторных испытаний.

Трубы, соответствующие требованиям ГОСТа, взвешиваются и упаковываются. Часть труб, требующая зачистки заусенцев и гидроиспытаний, мостовым краном подаётся на задающий стеллаж отдельно стоящей поточной линии обработки торцов труб и гидропресса, где осуществляется продувка труб для удаления снятого внутреннего грата, с торцов труб снимается заусенец и производится гидроиспытание труб.

Поточная линия может работать в раздельном режиме, т.е. трубы после зачистки и продувки могут не подаваться на гидроиспытание и сбрасываются в карман. Имеется отдельный стеллаж загрузки гидропресса.

2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Описание конструкции

Накопитель рулонов предназначен для установки пакета рулонов и представляет собой поворотную обойму с двумя штырями. Обойма от гидроцилиндра через реечную передачу может поворачиваться на 180° в одну и в другую стороны. После поворота обойма фиксируется гидравлическим фиксатором.

Тележка загрузочная предназначена для подачи рулонов от накопителя к двухпозиционному разматывателю. Тележка представляет собой сварную раму, которая на катках перемещается по рельсам от гидроцилиндра и снабжена механизмом зажима рулонов.

Разматыватель полосы (двухпозиционный) предназначен для приема рулона, разворота его в положение, удобное для отгиба переднего конца ленты и удержания вращающегося рулона во время размотки. Привод вращения барабанов осуществляется от электродвигателя постоянного тока. Рулон в разматывателе должен быть жестко укреплен и установлен строго по оси трубосварочного стана.

2.2 Литературный обзор

Разматыватели рулонного металлопроката

Эргономика разработана таким образом, что оборудование удобно и безопасно в работе. Дополнительно может комплектоваться тележкой для подачи рулонов, прижимным роликом, приводом размотки, приводом разжима, устройством подсчёта остатка металла в рулоне. На рисунке 2.1 представлен разматыватель консольный с возможностью установки загрузочной тележки [1].



Рисунок 2.1 - Разматыватель консольный с возможностью установки загрузочной тележки

На рисунке 2.2 изображен разматыватель с двумя консолями с возможностью быстрой смены рулонов [1].

Рисунок 2.2 - Разматыватель с двумя консолями с возможностью быстрой смены рулонов

На рисунке 2.3 изображен разматыватель двухопорный пассивный.



Рисунок 2.3 - Разматыватель двухопорный пассивный

На рисунке 2.3 изображен разматыватель консольный с загрузочной тележкой [2].

Рисунок 2.3 - Разматыватель консольный с загрузочной тележкой

Техническая характеристика:

Возможная ширина разматываемого рулона, мм: 100, 320, 400, 600, 1250, 1500, 1830 (или другая по заказу).

Максимальная толщина разматываемой полосы, мм: 3,6.

Максимальная масса разматываемого рулона, тн: 3, 5, 8, 10, 12, 15.

Мощность электродвигателя привода, кВт (если есть): 1,5; 3.

Число оборотов барабана, мин-1: 11

Внутренний/ наружный диаметр рулона в мм: 400-600/по заказу.

Неприводной двухопорный разматыватель рулона РМ.

Разматыватель рулонного метала Мобипроф РМ [3] предназначен для работы с металлом в рулонах при использовании совместно с профилировочными станками, станками для резки металла, в составе линий раскроя и т.п. Разматыватель имеет регулировку диаметра рулона, штурвал для размотки/смотки.Узел с крестовинами снимается с рамы, вставляется внутрь рулона, разжимается и затем вместе с рулоном устанавливается на раму.

Преимущества разматывателя РМ вал на 4-х подшипниках, по 2 с каждой стороны;

ручная настройка на диаметр рулона;стационарная станина;штурвал для размотки, смотки и торможения рулона;по дополнительному заказу разматыватели могут быть оснащены устройством подъёма рулона.

Разматыватель рулонного метала Мобипроф РМ представлен на рисунке 2.5.

Рисунок 2.5 - Разматыватель рулонного метала Мобипроф РМ

Техническая характеристика разматывателя рулонного метала Мобипроф РМ приведена в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Техническая характеристика разматывателя рулонного метала Мобипроф РМ

Модель	РМ 620	РМ 1250
Ширина рулона, мм	до 700	до 1250
Грузоподъёмность, т	до 4	до 8
Внутренний диаметр рулона, мм	480 - 620
Размеры, мм	920х1110х950	1680х1110х1140
Масса, кг	150	300
Цена, руб.	48 000,00	79 000,00

Одноголовочный разматыватель фирмы «Rost Group & Technology».

В таблице 2.2 приведена техническая характеристика одноголовочного разматывателя фирмы «Rost Group & Technology» [4]. На рисунке 2.6 изображен одноголовочный разматыватель фирмы «Rost Group & Technology».

Таблица 2.2 - Техническая характеристика одноголовочого разматывателя фирмы «Rost Group & Technology»

Модель	UC1A	UC1B	UC1C
Допустимый вес	1100 кг	2200 кг	3300 кг
Допустимая ширина	150 мм	300 мм	450 мм
Внутренний диаметр витка	480~510 мм
Внешний диаметр витка	1200 мм

Рисунок 2.6 - Одноголовочный разматыватель фирмы «Rost Group & Technology»

Двухголовочный разматыватель фирмы «Rost Group & Technology».

В таблице 2.3 приведена техническая характеристика двухголовочный разматыватель фирмы «Rost Group & Technology» [4]. На рисунке 2.7 изображен двухголовочный разматыватель фирмы «Rost Group & Technology».

Таблица 2.3 - Техническая характеристика двухголовочный разматыватель фирмы «Rost Group & Technology»

Модель	UC2A	UC2B	UC2C
Допустимый вес	1100 кг	2200 кг	3300 кг
Допустимая ширина	150 мм	300 мм	450 мм
Внутренний диаметр витка	480~510 мм
Внешний диаметр витка	1200 мм

Рисунок 2.7 - Двухголовочный разматыватель фирмы «Rost Group & Technology»

Гидравлический одноголовочный разматыватель фирмы «Rost Group & Technology».

В таблице 2.4 приведена техническая характеристика гидравлического одноголовочного разматывателя фирмы «Rost Group & Technology» [4]. На рисунке 2.8 изображен гидравлический одноголовочный разматыватель фирмы «Rost Group & Technology».

Таблица 2.4 - Техническая характеристика гидравлического одноголовочного разматывателя фирмы «Rost Group & Technology»

Модель	UC3A	UC3B	UC3C
Допустимый вес	3000 кг	5000 кг	7500 кг
Допустимая ширина	610 мм	1220 мм	1300 мм
Внутренний диаметр витка	480~510 мм
Внешний диаметр витка	1000 мм



Рисунок 2.8 - Гидравлический одноголовочный разматыватель фирмы «Rost Group & Technology»

Гидравлический одноголовочный разматыватель с автопогрузчиком рулонов фирмы «Rost Group & Technology».

В таблице 2.5 приведена техническая характеристика гидравлического одноголовочного разматывателя с автопогрузчиком рулонов фирмы «Rost Group & Technology» [4]. На рисунке 2.9 изображен гидравлический одноголовочный разматыватель с автопогрузчиком рулонов фирмы «Rost Group & Technology».

Таблица 2.5 - Техническая характеристика гидравлического одноголовочного разматывателя с автопогрузчиком рулонов фирмы «Rost Group & Technology»

Модель	UC4A	UC4B	UC4C
Допустимый вес	5000 кг	7500 кг	10000 кг
Допустимая ширина	914-1300 мм	914-1300 мм	914-1300 мм
Внутренний диаметр витка	485~510 мм или 580~610 мм
Внешний диаметр витка	1000 мм	1200 мм	1300 мм



Рисунок 2.9 - Гидравлический одноголовочный разматыватель с автопогрузчиком рулонов фирмы «Rost Group & Technology»

Приводные двойные разматыватели фирмы «NZPO».

В таблице 2.6 приведена техническая характеристика приводного двойного разматывателя фирмы «NZPO» [5]. На рисунке 2.10 изображен приводной двойной разматыватель фирмы «NZPO».

Рисунок 2.10 - Приводной двойной разматыватель фирмы «NZPO»

Таблица 2.6 - Техническая характеристика приводного двойного разматывателя фирмы «NZPO»

Тип	Грузоподъемность кг	Мах ширина ленты мм	Внешний диаметр мм	Внутр. диаметр мм	Мощность кВт	Расширение	Поворот 180гр.
JDB DM 0,25	250-250	250	1200	460-530	0,5	моторизорванное	ручное
JDB DM 0,5	500-500	320	1200	460-530	1,0	моторизорванное	ручное
JDB DM 1,0	1000-1000	400	1200	460-530	1,5	моторизорванное	ручное
JDB DM 1,5	1500-1500	400	1200	460-530	1,5	моторизорванное	ручное
JDB DM 2,5	2500-2500	575	1400	470-520	2,2	гидравлическое	гидравлическое
JDB DMI 5,0	5000-5000	775	1400	470-520	3,0	гидравлическое	гидравлическое
JDB DMI 7,5	7500-7500	1025	1400	470-520	4,0	гидравлическое	гидравлическое
JDB DMI 10	10000-10000	1275	1500	470-520	5,5	гидравлическое	гидравлическое
JDB DMI 12,5	12500-12500	1525	1500	470-520	7,5	гидравлическое	гидравлическое
JDB DMI 15	15000-15000	1525	1500	470-520	7,5	гидравлическое	гидравлическое

Разматыватели фирмы SteelFrameMaster.

Для станков SteelFrameMaster существуют несколько видов разматывателей [6], в зависимости от размера рулонов стали и необходимой скорости производства.

Для производства малых объемов, в особенности для однофазных станков, имеются ручные разматыватели без электропривода. Для производства больших объемов, в частности для трехфазных станков, использование разматывателей с электроприводом дает возможность функционирования на полной скорости.

На рисунке 2.11 изображен разматыватель SteelFrameMaster.



Рисунок 2.11 - Разматыватель SteelFrameMaster

Это достигается благодаря синхронизации подачи стали с потребностью в ней. Это значит, что станок не будет терять в мощности и точности, из-за того, что ему нужно тянуть сталь из рулона самому.

Модель 1. Ручной разматыватель люлечного типа.

Для производства малых объемов с помощью однофазового станка и/или для использования прямо на строительной площадке. В таблице 2.7 приведена техническая характеристика ручного разматывателя люлечного типа.

Таблица 2.7 - Техническая характеристика ручного разматывателя люлечного типа

Характеристика	Величина
Максимальный вес рулона, кг	500
Максимальная ширина рулона, мм	200
Максимальный диаметр рулона, мм	1000
Максимальный диаметр оси, мм	520
Минимальный диаметр оси, мм	480
Ширина, мм	500
Длина, мм	900
Высота, мм	775
Вес, кг	150

Модель 2. Ручной разматыватель консольного типа.

Для малых и средних объемов производства на однофазном станке. В таблице 2.8 приведена техническая характеристика ручного разматывателя консольного типа.

Таблица 2.8 - Техническая характеристика ручного разматывателя консольного типа

Характеристика	Величина
Максимальный вес рулона, кг	1500
Максимальная ширина рулона, мм	200
Максимальный диаметр рулона, мм	140
Максимальный диаметр оси, мм	560
Минимальный диаметр оси, мм	480
Ширина, мм	1162
Длина, мм	1262
Высота, мм	1600
Вес, кг	484

Модель 3. Разматыватель консольного типа с электроприводом.

Для больших объемов производства и трехфазных станков для максимизации производительности. В таблице 2.9 приведена техническая характеристика разматывателя консольного типа с электроприводом.

Таблица 2.9 - Техническая характеристика разматывателя консольного типа с электроприводом

Характеристика	Величина
Максимальный вес рулона, кг	1500
Максимальная ширина рулона, мм	200
Максимальный диаметр рулона, мм	1400
Максимальный диаметр оси, мм	560
Минимальный диаметр оси, мм	480
Напряжение, В	1 фаза	220
	3 фазы	480
Двигатель, кВт	4
Сила тока, А	1 фаза	10
	3 фазы	10
Ширина, мм	1162
Длина, мм	1262
Высота, мм	1600
Вес, кг	484

Модель 4. Разматыватель консольного типа с электроприводом для большей нагрузки.

Для больших объемов производства и трехфазных станков, использующих более широкие рулоны. В таблице 2.10 приведена техническая характеристика разматывателя консольного типа с электроприводом для большей нагрузки.

Таблица 2.10 - Техническая характеристика разматывателя консольного типа с электроприводом для большей нагрузки

Характеристика	Величина
Максимальный вес рулона, кг	3000
Максимальная ширина рулона, мм	400
Максимальный диаметр рулона, мм	1400
Максимальный диаметр оси, мм	560
Минимальный диаметр оси, мм	480
Напряжение, В	1 фаза	220
	3 фазы	480
Двигатель, кВт	4
Сила тока, А	1 фаза	16
	3 фазы	16
Ширина, мм	1114
Длина, мм	1442
Высота, мм	1300
Вес, кг	950

2.3 Конструктивные достоинства и недостатки, выявившиеся при эксплуатации

В настоящее время в линии производства электросварных труб ТЭСА 10-32 используется накопитель рулонов, тележка загрузочная, разматыватель полосы двухпозиционный конструкции «ВНИИМЕТМАШ», в процессе эксплуатации которых выявились недостатки, такие, как:

? Из-за неправильной установки накопителя рулонов, существует перекос, который значительно затрудняет загрузку рулонов;

? При данной технологической схеме давления в гидросистеме недостаточно для осуществления технологического процесса (приходится отключать другие механизмы, что приводит к простоям оборудования);

? сложность в эксплуатации и ремонте.

2.4 Модернизация разматывателя

Для устранения недостатков предлагается заменить существующую конструкцию на двухпозиционный разматыватель фирмы «Marcegaglia impianti», имеющий принципиально другую конструкцию. Данный выбор мы обосновываем тем, что в цехе уже есть разматыватели данной конструкции на станах ТЭСА 10-76 и ТЭСА 10-63,5. Есть специалисты по установке, эксплуатации и ремонту данного оборудование. Разматыватели «Marcegaglia impianti» проверены временем и не вызывают особых нареканий.

В механизме разматывания вместо двух электродвигателей и ременной передачи используются два гидромотора, передающие крутящий момент по средствам редуктора и электромагнитной муфты. Поворот разматывателя вокруг своей оси осуществляется путем внутреннего зацепления от гидромотора, а в существующей конструкции с помощью гидроцилиндра с рейкой, входящих в зацепление с зубчатым колесом на разматывателе.

Конструкция такого разматывателя представлена на рисунке 2.12



Рисунок 2.12 - Разматыватель двухпозиционный «Marcegaglia impianti»

3. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

Все расчеты выполнены по методике Г.Л. Баранова [7]

3.1 Расчет мощности привода поворота разматывателя вокруг своей оси

Исходные данные

Масса поворачивающейся части разматывателя m= 825 кг.

Максимальная масса одного рулона m= 3000 кг.

Диаметр поворачивающейся плиты мм.

Частота вращения .

Передаточное число зубчатой передачи .

3.1.1 Выбор гидромотора

Требуемая мощность гидромотора

, кВт

где Q - вес поворачивающейся части разматывателя вместе с рулоном, Н;

- общий КПД привода;

V - скорость, м/с.

где - КПД зубчатой передачи,

= 0,98,

- КПД одной пары подшипников качения,

= 0,98

.

, Н,

Q = (825 + 3000)9.8 = 37,485 кН

где - угловая скорость, рад/с,

r- радиус поворачивающейся плиты, м.

,

,

r = , м,

r =,м,

,

кВт.

По требуемой мощности из каталога фирмы «SAMHYDRAULIK» выбираем регулируемый гидромотор AG 50 NC25 с ближайшей большей стандартной мощностью 8,4 кВт, максимальным крутящим моментом T = 126 Нм, максимальной частотой вращения .

3.1.2 Требуемая частота вращения вала двигателя

,

.

3.1.3 Мощности передаваемые шестерней и колесом

,

,кВт,

кВт.

3.1.4 Крутящие моменты, передаваемые шестерней и колесом

Крутящий момент определяется по формуле

, Н·м,

Н·м,

, Н·м,

Н·м.

3.2 Расчет зубчатой передачи поворота разматывателя вокруг своей оси

3.2.1 Выбор материалов зубчатых колес

Определяем размеры характерных сечений заготовок, принимая, что при передаточном числе зубчатой передачи U > 2.5 шестерня изготавливается в виде вал-шестерни.

,мм,

мм,

,мм,

мм.

Диаметр заготовки колеса

,мм,

мм.

Выбираем материал для колеса и шестерни - сталь 40Х, термообработку - улучшение, твердость поверхности зуба шестерни - 269…302 НВ, твердость поверхности зуба колеса - 235…262 НВ.

Определяем средние значения твердости поверхности зуба шестерни и колекса:

НВ = 0,5()

НВ= 0,5(269+302) = 285,5

НВ = 0,5()

НВ= 0,5(235+262) = 248,5

3.2.2 Определение допускаемых напряжений

Допускаемые контактные напряжения

Для их определения используем зависимость

Пределы контактной выносливости определяем по формулам:

, МПа,

МПа,

, МПа,

МПа,

Коэффициенты безопасности , . Коэффициенты долговечности

Базовые числа циклов при действии контактных напряжений:

Эквивалентные числа циклов напряжений

,

где - коэффициент эквивалентности для легкого режима работы

Суммарное число циклов нагружения

где с = 1, - суммарное время работы передачи, .

где ПВ = 0,01ПВ% = 0,0125 = 0,25.

В результате расчетов получим

ч,

Поскольку , примем

Вычислим

Определим допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса:

МПа,

МПа,

.

Допускаемые контактные напряжения для прямозубой передачи

МПа.

Допускаемые напряжения изгиба

Эти напряжения вычисляются по формуле

.

Пределы изгибной выносливости зубьев

, МПа,

МПа,

, МПа.

МПа.

Коэффициенты безопасности при изгибе:

Коэффициенты, учитывающие влияние двухстороннего приложения нагрузки, для нереверсивного привода

Коэффициенты долговечности

,

где - показатель степени кривой усталости, ;

- базовое число циклов при изгибе.

Эквивалентное число циклов напряжений при изгибе ,

где - коэффициенты эквивалентности для легкого режима работы.

В результате получим

Поскольку , примем

Вычислим

Определим допускаемые напряжения изгиба для шестерни и колеса:

МПа,

МПа.

3.2.3 Проектный расчет передачи

Межосевое расстояние

,мм,

где - для прямозубых передач.

- коэффициент ширины зубчатого венца для прямозубых передач.

- коэффициента контактной нагрузки

мм

Полученное межосевое расстояние округляем до ближайшего большего стандартного значения: мм

Модуль, числа зубьев колес и коэффициенты смещения

Рекомендуемый диапазон для выбора модуля

m = (0,02…0,04) , мм,

m =(0,02…0,04)·260 = 5,2…10,4 мм

Из полученного диапазона выбираем стандартный модуль m = 6 мм

Суммарное число зубьев передачи

,

.

Число зубьев шестерни

,

.

Число зубьев колеса

,

.

Фактическое передаточное число

,

.

При отличие фактического передаточного числа от номинального должно быть не больше 2,5%

,

.

Учитывая, что , принимаем коэффициент смещения

Ширина зубчатых венцов и диаметры колес

Ширину зубчатого венца колеса определим по формуле

, мм,

мм

Округлим до ближайшего большего значения из ряда нормальных линейных размеров: мм. Ширину зубчатого венца шестерни принимаем на 3 мм меньше чем . Примем мм.

Диаметры окружностей зубчатых колес:

Делительные окружности

,мм,

мм,

мм,

Окружность вершин зубьев

,мм,

мм,

мм,

Окружность впадин зубьев

,мм,

мм,

мм.

Окружная скорость в зацеплении и степень точности передачи

, м/с,

м/с.

Для полученной скорости назначаем степень точности передачи .

3.2.4 Проверочный расчет передачи

Проверка контактной прочности зубьев

Проверочный расчет зубьев на контактную прочность выполняем по формуле



где для прямозубых передач.

Коэффициент контактной нагрузки

,

где - коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями;

- коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине колеса;

- динамический коэффициент.

,

где А = 0,06 - для прямозубых передач;

- коэффициент, учитывающий приработку зубьев.

При НВ < 350 для определения используем выражение

,

.

Тогда

.

где - коэффициент неравномерности распределения нагрузки в начальный период работы.

Для определения вычислим коэффициент ширины венца по диаметру:

,

.

По значению определим методом линейной интерполяции

, тогда

.

Динамический коэффициент определим методом линейной интерполяции .

Окончательно найдем :

,

МПа.

Поскольку , выполним расчет недогрузки по контактным напряжениям

,

.

3.2.5 Силы в зацеплении

Окружная сила

, Н,

Н.

Распорная сила

,Н,

Н.

3.3 Выбор пневмоцилиндра фиксатора поворота разматывателя

Исходные данные

Масса головки кг.

Масса штока кг.

, Н.

где - толкающее усилие пневмоцилиндра

N - вес штока с головкой

- сила трения

, Н.

где - тянущее усилие пневмоцилиндра

, Н.

где g - ускорение свободного падения

N = (1,3+0,87)9,8 = 21,266 Н,

.

где = 0,15 коэффициент трения (сталь по стали).

Н,

Н,

Н.

По требуемому усилию выбираем пневмоцилиндр 7020-0233 исполнение 2. Давление в системе 0,4 МПа, толкающее усилие на штоке 2,7 кН, тянущее усилие 2,6 кН, длина штока 216мм, диаметр штока 32 мм, диаметр цилиндра 100 мм, масса пневмоцилиендра 6,5 кг.

3.4 Расчет мощности привода поворота барабана разматывателя

Исходные данные

Усилие натяжения полосы F=7 кН.

Скорость движения полосы V=15 м/мин.

Наружный диаметр барабана D=1000 мм.

Передаточное число редуктора Uр=4.

Передаточное число зубчатой передачи Uз=8.

3.4.1 Выбор гидромотора

Требуемая мощность гидромотора

где Q - вес поворачивающейся части разматывателя вместе с рулоном

- общий КПД привода

где - КПД зубчатой передачи,

= 0,98

- КПД одной пары подшипников качения,

= 0,99

кВт

По требуемой мощности из каталога фирмы «SAMHYDRAULIK» выбираем регулируемый гидромотор BG 160 NSD 25 с ближайшей большей стандартной мощностью 10 кВт, максимальным крутящим моментом T = 300 Н·м, максимальной частотой вращения .

3.4.2 Требуемая частота вращения барабана

, мин-1,

мин-1.

3.4.3 Общее передаточное число

U = Uз·Uр ,

U = 4·8 = 32.

3.4.4 Частоты вращения валов

мин-1,

, мин-1,

мин-1,

, мин-1,

мин-1.

где: n3 - частота вращения вала барабана,

n2 - частота вращения вала шестерни зубчатого зацепления,

n1 - частота вращения вала двигателя.

3.4.5 Мощности передаваемые валами

Мощность передаваемая первым валом (считая от двигателя).

P1 = Pтр = 1,9 кВт

Мощность передаваемая вторым валом (считая от двигателя).

P2 = P1· з1 ·з33 , кВт,

P2 = 1,9 · 0,98 · 0,993 = 1,8 кВт.

Мощность передаваемая третьим валом (считая от двигателя).

P3 = P2 · з3 , кВт,

P3 = 3,69 · 0.99 = 1,8 кВт.

3.4.6 Крутящие моменты, передаваемые валами

Крутящий момент на валу определяется по формуле

, Н·м,

Н·м,

, Н·м,

Н·м,

, Н·м,

Н·м.

3.5 Расчет зубчатой передачи поворота барабана разматывателя

3.5.1 Выбор материалов зубчатых колес

Определяем размеры характерных сечений заготовок, принимая, что при передаточном числе зубчатой передачи U > 2.5 шестерня изготавливается в виде вал-шестерни.

,мм,

мм,

, мм,

мм.

Диаметр заготовки колеса

, мм,

мм.

Выбираем материал для колеса и шестерни - сталь 40Х, термообработку - улучшение, твердость поверхности зуба шестерни - 269…302 НВ, твердость поверхности зуба колеса - 235…262 НВ.

Определяем средние значения твердости поверхности зуба шестерни и колекса:

НВ = 0,5()

НВ= 0,5(269+302) = 285,5

НВ = 0,5()

НВ= 0,5(235+262) = 248,5

3.5.2 Определение допускаемых напряжений

Допускаемые контактные напряжения

Для их определения используем зависимость

, МПа.

Пределы контактной выносливости определяем по формулам:

, МПа,

МПа,

, МПа,

МПа.

Коэффициенты безопасности , . Коэффициенты долговечности



Базовые числа циклов при действии контактных напряжений:

Эквивалентные числа циклов напряжений

,

где - коэффициент эквивалентности для легкого режима работы

Суммарное число циклов нагружения

где с = 1, - суммарное время работы передачи, .

где ПВ = 0,01ПВ% = 0,0125 = 0,25.

В результате расчетов получим

ч,

Поскольку , примем

Вычислим

Определим допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса:

МПа,

МПа,

.

Допускаемые контактные напряжения для прямозубой передачи

МПа.

Допускаемые напряжения изгиба

Эти напряжения вычисляются по формуле

, МПа.

Пределы изгибной выносливости зубьев

, МПа,

МПа,

, МПа,

МПа.

Коэффициенты безопасности при изгибе:

Коэффициенты, учитывающие влияние двухстороннего приложения нагрузки, для нереверсивного привода

Коэффициенты долговечности

где - показатель степени кривой усталости, ;

- базовое число циклов при изгибе.

Эквивалентное число циклов напряжений при изгибе

где - коэффициенты эквивалентности для легкого режима работы.

В результате получим

Поскольку , примем

Вычислим

Определим допускаемые напряжения изгиба для шестерни и колеса:

МПа,

МПа.

3.5.3 Проектный расчет передачи

Межосевое расстояние

,мм.

где - для прямозубых передач.

Коэффициент ширины зубчатого венца для прямозубых передач принимаем .

На этапе проектного расчета задаемся значением коэффициента контактной нагрузки . Тогда

мм

Полученное межосевое расстояние округляем до ближайшего большего стандартного значения: мм

Модуль, числа зубьев колес и коэффициенты смещения

Рекомендуемый диапазон для выбора модуля

m = (0,01…0,02) ,мм,

m =(0,01…0,02)·250 = 2,5…5 мм.

Из полученного диапазона выбираем стандартный модуль m = 4 мм

Суммарное число зубьев передачи

,

.

Число зубьев шестерни

,

.

Число зубьев колеса

,

.

Фактическое передаточное число

.

При отличие фактического передаточного числа от номинального должно быть не больше 4 %

,

.

Учитывая, что , принимаем коэффициент смещения шестерни ;.

Ширина зубчатых венцов и диаметры колес

Ширину зубчатого венца колеса определим по формуле

, мм,

мм.

Округлим до ближайшего большего значения из ряда нормальных линейных размеров: мм. Ширину зубчатого венца шестерни принимаем на 3 мм больше чем . Примем мм.

Диаметры окружностей зубчатых колес:

Делительные окружности ,

мм,

мм,

Окружность вершин зубьев

,мм,

мм,

,мм,

мм,

Окружность впадин зубьев

,мм,

мм,

,мм.

мм.

Окружная скорость в зацеплении и степень точности передачи

, м/с,

м/с.

Для полученной скорости назначаем степень точности передачи

3.5.4 Проверочный расчет передачи

Проверка контактной прочности зубьев

Проверочный расчет зубьев на контактную прочность выполняем по формуле

где для прямозубых передач.

Коэффициент контактной нагрузки

,

где - коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями;

- коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине колеса;

- динамический коэффициент.

,

где А = 0,06 - для прямозубых передач;

При НВ < 350 для определения используем выражение

,

.

Тогда

.

,

где - коэффициент неравномерности распределения нагрузки в начальный период работы.

Для определения вычислим коэффициент ширины венца по диаметру:

,

.

По значению определим методом линейной интерполяции

, тогда

.

Динамический коэффициент определим методом линейной интерполяции .

Окончательно найдем :

,

МПа.

Поскольку , выполним расчет недогрузки по контактным напряжениям

,

.

3.5.5 Силы в зацеплении

Окружная сила

, кН,

кН.

Распорная сила

, кН,

кН.

3.6 Проектировочный расчет вал-шестерни

Исходные данные

Крутящий момент на валу Т = 449,53 Н·м.

Силы, приложенные к валу со стороны зубчатого зацепления:

окружная кН,

распорная кН.

Консольная нагрузка со стороны расцепной муфты кН.

Расстояние между опорами мм.

Расстояние от точки приложения усилия со стороны зубчатого венца до правой опоры мм.

Расстояние от точки приложения консольной нагрузки до левой опоры мм.

Материал вала сталь 45, термообработка - улучшение, предел прочности МПа, предел текучести МПа.

3.6.1 Определим диаметр сечения вал - шестерни

,

где

мм.

Полученный диаметр округляем до ближайшего большего числа из ряда нормальных линейных размеров по ГОСТ 6636-69, принимаем d=50 мм.

3.6.2 Определение опорных реакций

Опорные реакции в горизонтальной плоскости:

, кН,

кН,

, кН,

кН.

Опорные реакции в вертикальной плоскости:

, кН,

кН.

, кН,

кН.

3.6.3 Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов

Изгибающие моменты в сечении 2 (горизонтальная плоскость):

, Н·м,

Н·м,

, Н·м,

Н·м.

Изгибающий момент в сечении 1 (вертикальная плоскость):

, Н·м,

Н·м.

Изгибающий момент в сечении 2 (вертикальная плоскость):

, Н·м,

Н·м.

На основании выполненных расчетов строим эпюры изгибающих и крутящих моментов. (рисунок 3.1). Эпюра изгибающих и крутящих моментов представлена на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 - Эпюры изгибающих и крутящих моментов

3.6.4 Выбор опасного сечения

В качестве опасного сечения рассмотрим сечение, в котором действуют наибольшие изгибающие моменты и имеются концентраторы напряжений. Таким сечением является сечение 2, для которого концентратором напряжений является посадка с натягом внутреннего кольца подшипника.

3.7 Расчет вала на усталостную прочность в сечении 2

3.7.1 Определение нагрузок

В сечении действуют: изгибающий момент М и крутящий момент Т=449,53 Н·м.

Суммарный изгибающий момент

, Н·м,

Н·м.

3.7.2 Геометрические характеристики сечения

Осевой момент сопротивления

, мм3,

мм3.

полярный момент сопротивления

, мм3,

мм3.

3.7.3 Определение напряжений

Напряжения изгиба меняются по симметричному циклу с амплитудой

, МПа,

МПа.

Касательные напряжения меняются по отнулевому циклу

, МПа,

МПа.

3.7.4 Пределы выносливости

Пределы выносливости углеродистых сталей при симметричном цикле изгиба и кручения определяются по формулам:

, МПа,

МПа,

, МПа,

МПа.

3.7.5 Эффективные коэффициенты концентрации напряжений и коэффициенты влияния размера поперечного сечения

Для посадки с натягом определим методом линейной интерполяции:

= 4,44,

,

.

3.7.6 Коэффициент влияния шероховатости поверхности

Поверхность вала под подшипник получена чистовым шлифованием с Ra=0,8 мкм. По величине Rа принимаем .

3.7.7 Коэффициент чувствительности к асимметрии цикла

,

,

,

.

3.7.8 Коэффициент влияния упрочнения

Примем, сто на участке вала с опасным сечением упрочнение отсутствует. Тогда .

3.7.9 Коэффициенты перехода от пределов выносливости образца к пределам выносливости детали

,

,

,

.

3.7.10 Коэффициенты запаса прочности

,

.

Общий коэффициент запаса прочности

Усталостная прочность вала в сечении 2 обеспечена.

3.8 Расчет вала на статическую прочность

Расчет выполняем по наибольшей возможной нагрузке. Эквивалентное напряжение определим по формуле:

, МПа,

МПа,

, МПа,

МПа.

где [S] - допускаемый коэффициент запаса прочности, примем [S]=1,5.

Условие обеспечения статической прочности

51,75<433

Статическая прочность вала в сечении 2 обеспечена.

3.9 Выбор муфты

Для нашего механизма по передаваемому крутящему моменту Т=449,53 Н·м выбираем муфту Э1М 134 - 2Н ГОСТ 21573-76 с номинальным передаваемым моментом 630 Н·м.

3.10 Расчет подшипников на долговечность

Выбираем подшипники 1000910 ГОСТ 8338-75, наружный диаметр D = 72 мм, внутренний диаметр d = 50 мм, ширина В = 12 мм, базовая динамическая грузоподъемность С = 35,3 кН.

Коэффициент вращения V при вращении внутреннего кольца подшипника равен 1.

Температурный коэффициент КТ при температуре подшипника меньше 105 градусов по Цельсию принимаем КТ = 1.

Коэффициенты нагрузки Х и Y принимаем Х = 1, Y = 0.

Коэффициент безопасности Кб. Зубчатая передача имеет девятую степень точности. Коэффициент безопасности в этом случае Кб = 1,3.

Эквивалентная динамическая нагрузка

, кН,

где - суммарная опорная реакция,

- осевая нагрузка.

кН (с.36),

кН.

кН.

Долговечность подшипника при максимальной нагрузке

, ч.

где m = 3 - показатель степени кривой усталости для шарикоподшипников,

n = 38,24 мин-1 - частота вращения вала.

ч.

Эквивалентная долговечность подшипника

, ч,

где =0,125 - коэффициент эквивалентности для легкого режима нагружения.

ч.

Поскольку ч, то выбранный подшипник удовлетворяет заданным условиям работы.

4. ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ОБСЛУЖИВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ

4.1 Регламентное обслуживание

Для обслуживания оборудования нужен один квалифицированный рабочий с разрядом не ниже 5-го. Рабочие, осуществляющие технический уход, устранение дефектов и ремонт, должны быть хорошо знакомы с оборудованием и иметь разряд не ниже 4-го.

4.2 Подготовка к работе

Проводится осмотр механизмов трубоэлектросварочного стана, обратив особое внимание на исправность подводящих рукавов электропроводки и защитного заземления. Проверяется исправность и четкость фиксации аппаратов управления на пультах управления.

Все ключи управления на пультах управления установить в положении ноль. Вызвать дежурного электрика для подачи напряжения на установку.

Производится настройка валов формовочного и калибровочного станов. Проверяется состояние системы подачи эмульсии.

4.3 Введение в эксплуатацию

Перед введением оборудования в эксплуатацию в каждом случае необходимо посредством обхода и осмотра проверить непосредственную окружающую среду машины и отдельные агрегаты. Во время этого следует проверить, не имеется ли какого-либо явно видимого препятствия запуска оборудования. Необходимо проверить также состояние смазки машины. Только соответственно смазанная машина с редукторами и гидравликой наполненными до предписанного уровня может быть запущена. После этого включением главного выключателя на шкафу управления и на пульте управления оборудование подключается к сети и электросеть приведена в эксплуатационное готовое состояние. Об этом сигнализируют сигнальные лампы на шкафу управления и пульте управления. После этого производится запуск электродвигателей приводов агрегата, гидравлической системы, приводных роликов транспортирующего рольганга.

4.4 Испытательный пуск

В начале, после ремонта, устранения дефектов, продолжительного простоя машины, а также после введения в эксплуатацию, необходимо осуществить испытания. Посредством испытаний осуществляется проверка правильности функционирования узлов оборудования. В это время узлы независимо друг от друга и технологического процесса должны быть подвергнуты самостоятельному запуску и управлению. Сначала следует проверить приводные электродвигатели, а затем срабатывание гидравлики.

4.5 Промышленная эксплуатация

После испытаний может осуществляться промышленная эксплуатация ТЭСА 10-32. Обслуживающий персонал во время эксплуатации должен наблюдать за машиной в отношении точности выполнения всех рабочих процессов. Даже в случае малейших перебоев в работе обслуживающий персонал должен немедленно остановить агрегат и устранить дефект. Аккуратное обслуживание в большой степени влияет на долговечность и производительность установки.

4.6 Остановка, прекращение эксплуатации

В конце смены или перед остановкой на продолжительное время необходимо следить за нижеследующим: в случае частичного автоматического цикла управления или в случае индивидуального ручного управления режимом работы, по окончании части цикла или циклов, кнопками соответствующей позиции отключить напряжение управления т.е. остановить все приводы, а затем произвести обесточивание главным выключателем. Важно, чтобы при выводе из эксплуатации, после остановки, в линии ТЭСА не оставались трубы, за исключением находящихся в карманах труб.

В случае опасности, на пульте предусмотрена кнопка аварийной остановки и обесточивания всего оборудования.

4.7 Ежедневный технический уход

Не реже одного раза в смену следует проверять давление в системе гидравлики.

Ежедневно следует проверять:

- элементы креплений, винты, гайки и т. д., состояние движущихся и вращающихся деталей;

- уровень масла;

- уплотнения гидравлики, немедленно следует устранять ослабления труб и утечку.

За оборудованием во время работы необходимо тщательно следить и при обнаружении перебоев в движении, стука и т. д. немедленно следует предотвращать эти перебои во избежание более серьезных поломок. Постоянно проверять уровень масла в редукторах приводов передвижения крышек и редукторов подъемных лебедок. При необходимости доливать масло до верхнего уровня. Своевременно устранять утечку пара и воздуха в подводящих и отводящих трубопроводах. О ежедневном техническом уходе ведется журнал.

электросварной прямошовный труба разматыватель

4.8 Организация ремонтов

Текущий ремонт осуществляется согласно указаниям ПТЭ. Во время текущего ремонта необходимо осуществить следующие работы:

- очитка от накопившейся окалины и мусора производится по мере необходимости, но не реже 1 раза в месяц. Замена масла, замена прокладок, по необходимости.

- проверка, возможный ремонт, замена деталей карманов для хранения труб, соприкасающихся с продукцией.

- необходимые профилактические работы на механическом и электрическом оборудовании участка.

- общая техническая проверка оборудования с особым вниманием на состояние изнашивающихся деталей. Осуществление смазки и очистка (замена) фильтров.

Принципиальная схема управления по техническому обслуживанию ТЭСА 10-32 представлена на рисунке 4.1.



Рисунок 4.1 - Принципиальная схема управления по техническому обслуживанию оборудования ТЭСА 10-32

Капитальный ремонт проводится каждые 5 лет согласно указаниям ПТЭ. Период проведения ремонта - 5-7 дней. Полная разборка и мойка оборудования, проверка скользящих и вращающихся деталей, как правило, правка рабочих поверхностей, а также замена изношенных деталей. При необходимости замена гидравлических элементов, подшипников, зубчатых колес, ремонт фундаментов и стальных конструкций. Ремонт (замена) и испытание электродвигателей. Осуществляется замена блоков электроуправления, сигнализаций и датчиков, проверка кабелей и т. д. Замена поврежденных кабелей. Полная покраска оборудования, замена сигнальных табличек.

4.9 Система смазки

Для назначения режимов смазки, материалов и периодичности используем справочник - каталог [8].

Подпятник механизма поворота разматывателя смазывается при сборке. С периодичностью раз в пол года. Используется смазка Литол - 24, произведенная в соответствии с ГОСТ 21150-87. Рекомендуемый объем - 1 литр.

Смазка зубчатого зацепления механизма поворота разматывателя производится при монтаже. С периодичностью раз в пол года. Используется графитная смазка УСсА, произведенная в соответствии с ГОСТ 3333-80.

Подшипники на валу механизма поворот барабана разматывателя (см. чертеж ДП 1504.04 091 041 03 СБ разрез Б-Б) смазываются при сборке с периодичностью раз в пол года. Используется смазка Лтол - 24, произведенная в соответствии с ГОСТ 21150-87. Рекомендуемый объем - 57 милилитров.

4.10 Монтаж подшипниковой опоры

Сборка подшипниковой опоры происходит следующим образом:

Сопрягаем колесо (см. чертеж ДП 1504.04 091 041 05) с опорным кольцом (см. чертеж ДП 1504.04 091 041 06). Затем через боковое отверстие М18 в опорном кольце производим установку шариков диаметром 15мм. Установка шариков ведется путем проталкивания их по окружности, после каждого шарика устанавливается вкладыш из терропласта, выполняющий роль сепаратора. После установки всех шариков в отверстие М18 вводится вкладыш из терропласта и заворачивается пробка.

5. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Раздел выполнен и оформлен по методическим указаниям консультанта по безопасности жизнедеятельности Чусовой Л.А.

5.1 Введение

5.1.1 Важность вопросов охраны труда и защиты от чрезвычайных ситуаций

Охрана труда - это комплекс мероприятий правового, организационного, технического и санитарно-гигиенического характера, направленных на обеспечение здоровья и безопасности условий труда на производстве.

Мероприятия технического характера направлены на предохранение рабочих от различного рода производственных травм и несчастных случаев, на облегчение труда и устранение причин, вызывающих травматизм и вредные воздействия на организм человека. Мероприятия санитарно-гигиенического характера производственная санитария направлены на обеспечения здоровых условий труда путем устройства бытовых помещений, рационального освещения рабочих мест.

Необходимость соблюдения требований по охране труда и природы закреплена законодательно. В России единый порядок регулирования отношений в области охраны труда между работодателями и работниками обеспечивает положение «Основы законодательства РФ об охране труда» от 26.08.93.г. Основным законом в области охраны окружающей среды является Закон РФ «Об охране окружающей природной среды», действующий с 20.12.2001. Также ОАО «ПНТЗ» руководствуется требованиями следующих нормативных документов: ТК РФ, , система стандартов безопасности труда, СНиПы, СанПиНы, правила безопасности труда в производстве черной металлургии, положения об охране труда на ОАО «ПНТЗ», инструкции по охране труда по профессиям. На предприятии действует «Положение о системе управления охраной труда на ОАО «ПНТЗ».

5.1.2 Цель раздела «Безопасность жизнедеятельности»

Целью раздела является анализ существующих условий труда на рабочем месте электросварщика ТЭСА 10-32 цеха №15, анализ производственного травматизма и профессиональных заболеваний, системы защиты персонала предприятия при ЧС, а также влияние модернизации разматывптеля на условия труда

5.1.3 Краткая характеристика предприятия и рабочего места

· Предприятия

В соответствии с преобладающим северо-западным направлением ветров в городе Первоуральск ОАО «ПНТЗ» находится на юго-востоке от центра города.

Промышленное предприятие представляет собой систему, получающую энергию. Основным видом потребляемой энергии является электроэнергия, цех потребляет 59000 тыс. кВт/часов электроэнергии в год с максимумом нагрузки 20 Мвт от заводских электрических подстанций. Все прокатные станы имеют электрические приводы. На заводе есть плавильные цеха, которые в качестве энергоносителей используют уголь. Основное сырье потребляемое на предприятии - это листовой металлопрокат, штрипс, круги, различные расходные материалы, воздух, вода.

? Рабочего места

На участке по производству сварных труб из углеродистых марок стали расположен трубоэлектросварочный агрегат ТЭСА 10 - 32, обслуживающие его гидростанции и узлы, цеховая электрическая сеть питания, питающая силовые установки стана, мостовой кран, приборы освещения и сигнализации.

По площади цех занимает 7000 м2. Объем производственных помещений составляет 31500 м3. В цехе трудится 756 работников. Из них 698 - рабочие,

52 - руководители, 6 - служащие.

? Основное используемое оборудование

Производство труб происходит на трубоэлектросварочном агрегате ТЭСА 10-32. В его состав входят: разматыватель рулонов, накопитель ленты, стыкосварочная машина, формовочный стан, летучий отрезной станок.

Опасными факторами на участке являются все вращающие детали агрегатов и узлов рабочей линии стана, высокое напряжение в главных приводах и в стыкосварочном узле, хранящиеся пакеты труб и заготовочных рулонов ленты, а так же рабочие маневры мостового крана.

К вредным факторам относятся: повышенный уровень шума на рабочем месте, риск получить травму от быстро вращающихся деталей [9], эксплуатация эмульсионных жидкостей и проведение вспомогательных сварочных работ во время необходимого ремонта на линии стана [10].

Трубы производятся непрерывно в течение всего года, соответственно, для обеспечения нормальных рабочих условий, здание цеха в зимний период отапливается. В качестве нагревательных приборов системы водяного отопления используются калориферы, установленные по периметру и во внутренних площадях цеха. При открывании ворот включается «воздушная завеса», блокирующая поступление холодного воздуха.

Эксплуатация, техническое и технологическое обслуживание любого оборудования должно осуществляться в соответствии с требованиями инструкций, разработанных согласно правилам технической эксплуатации. Пуск стана в работу, а также управление им разрешается только лицам, имеющим на это право. Перед пуском стана в работу должны подаваться звуковые и световые сигналы. Пуск оборудования, расположенного вне зоны видимости оператора - сварщика должен производиться только после получения ответных сигналов от работников, подтверждающих безопасность его пуска на закрепленных за ними участках. Пусковые устройства механизмов стана должны быть оборудованы ключом-биркой. Лицам, управляющим режимами работы стана, запрещается отходить от пульта управления во время работы стана.

Для защиты работающих от механических травм применяют, в основном, установку ограждений, предохранительных устройств, сигнализации.

Главное внимание уделяют ограждению соединительных муфт и шпинделей, движущихся частей механизмов. Вращающиеся части машин и механизмов защищены ограждениями, муфты закрыты кожухами. Кожухи соединительных шпинделей и муфт необходимо снабдить блокировкой с пусковым устройством стана.

5.2 Безопасность проекта

5.2.1 Состояние воздуха рабочей зоны

· Микроклимат

Нормативные параметры производственного микроклимата установлены ГОСТ 12.1.005 - 88, а также СанПиН 2.2.4.548 - 96.

СанПиН 2.2.4.548-96 устанавливает показатели микроклимата с учетом энергозатрат работающих, времени выполнения работы, периодов года и содержат требования к методам измерения и контроля микроклиматических условий.

Показатели микроклимата должны обеспечивать сохранение теплового баланса человека с окружающей средой и поддержание оптимального или допустимого теплового состояния организма.

Показателями, характеризующими микроклимат в производственных помещениях, являются [11]:

- температура воздуха;

- температура поверхностей;

- относительная влажность воздуха;

- скорость движения воздуха;

- интенсивность теплового излучения.

Оценку проводим по допустимым микроклиматическим условиям, установленным по критериям оптимального теплового и функционального состояния человека. Они обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта в течение 8-часовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья и создают предпосылки для высокого уровня работоспособности.

Для сварщиков 4-го и 6-го разрядов стана ТЭСА 10 - 32 установлена категория работ - II б (труд средней тяжести второй степени).

Соответствующие этой категории работ параметры микроклимата и фактические параметры приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Параметры микроклимата

Параметры	Норма	Факт
Температура воздуха в теплый период, 0С, категория работ II б	16-27	23
Температура воздуха в холодный период, 0С, категория работ II б	15-21	15
Скорость движения воздуха, м/с в теплый период	0,2-0,5	0,4
Скорость движения воздуха, м/с в холодный период	не более 0,4	0,4
Относительная влажность, % Лето / зима	15/75	29/32

Вывод: Показатели параметров микроклимата на данном рабочем месте не соответствуют нормам СанПиН 2.2.4.548 - 96 в части относительной влажности.

Для обеспечения норматива относительной влажности воздуха необходима реконструкция приточно-вытяжной вентиляции. Для создания требуемых параметров микроклимата в производственном помещении применяют системы вентиляции и кондиционирования воздуха, а также различные отопительные устройства. Спецодежда и другие средства индивидуальной защиты облегчают переносимость вредного воздействия.

Производительность труда заметно снижается при повышенной и высокой температурной среды в помещении, составляя при 26-30 ?С всего 20-50% от ее уровня при 18 ?С. Имеются данные о том, что к концу рабочей смены работоспособность у рабочих основных металлургических цехов падает на 30% при одновременном возрастании числа травм. При этом, если работоспособность при 18-26 ?С принять за 100%, то при 30 ?С она составляет всего 60% [12].

· Запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны

Для каждого производственного участка должны быть определены вещества, которые могут выделяться в воздух рабочей зоны. При наличии в воздухе нескольких вредных веществ контроль воздушной среды допускается проводить по наиболее опасным и характерным веществам, устанавливаемым органами государственного санитарного надзора [13].

При определенных видах профессиональной деятельности на работающих могут воздействовать вредные вещества. Проникновение вредных веществ в организм человека происходит через дыхательные пути (основной путь), а также через кожу. Действие этих веществ следует рассматривать как воздействие опасных и вредных производственных факторов, так как они оказывают негативное действие на организм человека. В результате воздействия этих веществ у человека возникает отравление - болезненное состояние, тяжесть которого зависит от продолжительности воздействия, концентрации и вида вредного вещества. Большинство вредных промышленных веществ обладает общетоксичным действием.

По ГОСТ 12.1 005-88 все вредные вещества по степени воздействия на организм человека подразделяются на следующие классы: 1 - чрезвычайно опасные, 2 - высокоопасные, 3 - умеренно опасные, 4 - малоопасные.

При оценке класса опасности цеха определяющим является тот показатель, который выявляет наибольшую степень опасности в конкретных условиях. Снижению поступления в воздух рабочих зон вредных веществ способствует хорошая герметизация оборудования, применение замкнутых технологических циклов, непрерывных технологических процессов, замена устаревшего оборудования более прогрессивным, своевременный и качественный ремонт технологического оборудования.