Проект механического цеха по изготовлению корпусных деталей силовых опор ротора ГТД Д30КУ

С_П - переменные затраты на единицу продукции, р./шт.

Определим переменные затраты на единицу продукции по [6], с. 17, формула (4.32)

(16.29)

где С_Ц - общепроизводственные расходы.

Определим себестоимость единицы продукции по [6], с. 17, формула (4.33)

(16.30)

где С_ПГ - переменные годовые затраты.

Определим уровень оптовой цены по [6], с. 17, формула (4.34):

(16.31)

где ПР - норматив для определения планируемой балансовой прибыли, принимаем ПР = 0,3.

Поставив численные значения в формулу (16.34) получим:

Определим П_К подставив численные значения в формулу (16.31)

16.2 Экономическое обоснование разработанного технологического процесса

Технологическая себестоимость может включать все элементы затрат, касающиеся реализации техпроцесса, если они подвергаются изменениям. Поэтому при рассмотрении технологической себестоимости необходимо анализировать все возможные, как положительные, так и отрицательные эффекты, но при сравнении учитываются только существенно изменяющиеся элементы затрат. Исходные данные приведены в таблице 16.7.

Таблица 16.7 - Сравнение базового и разработанного технологического процесса

Базовый ТП	Разработанный ТП	Изменения	Возможные эффекты
Заготовка КИМ 0,12	КИМ 0,2	- смена заготовки, - расчет размеров	- экономия материала
065,075,085	055	- концентрация, уменьшение У Тшк, - уменьшение У Цоб	- зарплата и отчисления, - амортизация и ремонт
	расчет режимов обработки и операционных размеров	- уменьшение Тшк, - увеличение КИМ	- зарплата и отчисления, - экономия материала
операция 080	операция 50 механизация приспособления	- надежность закрепления, - уменьшение Тшк	- зарплата, амортизация и ремонт
универсальные станки	станок с ЧПУ	- концентрация операций, - уменьшение У Тшк	- зарплата, необходим расчет срока окупаемости
	изменение модели оборудования	- сокращение производственных площадей, - уменьшение У Цоб, - увеличение производительности	- зарплата, амортизация и ремонт, расходы на площади

Сравнение технологических процессов

Рассмотрим пример сравнения базового и нового технологического процесса при изменении:

1 коэффициента использования материала (КИМ);

2 капитальные затраты на оборудование, т.е. суммарной стоимости технологического оборудования Ц_об;

3 суммарного штучно - калькуляционного времени Т_шк.

Указанные факторы оказывают наибольшее влияние на материальные затраты С_м, заработную плату и отчисления С_зо, содержание оборудования и оснастки С_ос. Суммарные затраты технологического процесса по [6], с. 34, формула (2.33)

(16.32)

С учетом годового объема выпуска П_г экономическая эффективность за год для разработанного технологического процесса по [6], с. 34, формула (2.34), составит

(16.33)

где (С^а - С^н)?П- технологическая себестоимость по изменяемым элементам затрат для аналога и нового технологического процесса для одной детали.

Затраты на материалы

Величина годовой программы позволяет рассчитать затраты на материалы за вычетом стоимости отходов.

Цена отходов обычно составляет (0,1…0,2)Ц_м. Если учесть КИМ и Ц₀ = 0,12Ц_м, тогда затраты на материалы для годовой программы определяются (16.3).

Данные сводим в таблицу 16.8.

Таблица 16.8 - Затраты на материал для годовой программы

Аналог	Новый ТП
КИМ = 0,12	КИМ = 0,2
См = 928796 руб.	См = 563862 руб.	364937 руб.

В ходе дипломного проекта были внесены изменения в базовый технологический процесс, благодаря которым удалось достигнуть определенных положительных эффектов. Данные изменения внесем в таблицу 16.9.

Таблица 16.9 - Изменения в технологическом процессе

Аналог	Новый ТП
Операция	Оборудование	Цоб, тыс. руб.	Тшк, мин	Разряд	Операция	Оборудование	Цоб, тыс. руб.	Тшк, мин	Разряд
065	2А55	500	11,12	5	055	ЕА12D	2000	28,05	5
075	2А55	500	22,48	5
085	6М13П	900	34,46	5
Итого	1900	0,97 ч				2000	0,46 ч

Данные таблицы 16.9 говорят о значительных положительных изменениях в технологическом процессе:

- уменьшилось количество операций;

- сократилось количество применяемого оборудования и его суммарная стоимость;

- уменьшились затраты времени по ТП.

Затраты на оплату труда и отчисления

Затраты на оплату труда и отчисления будем производить по тарифным сеткам, применяемым на предприятии.

Часовая тарифная ставка 1 и 6 разряда по тарифной сетке предприятия составляют соответственно ТС₁ = 29,57 руб./час и ТС₆ = 73,93 руб./час.

Определим средний разряд работ Р^а для аналога и Р^н для нового технологического процесса (таблица 16.9):



(16.34)

Подставив численные значения в данную формулу, получим:

Тарифные ставки для данных разрядов составляют: ТС₅ = 65,06 руб./час.

Тарифные ставки для данных разрядов:

Тогда основной фонд заработной платы:

(16.35)

Подставив численные значения в формулу (16.35), получим:

С учетом 10% отчислений на дополнительную заработную плату фонд оплаты труда:

,

Отчисления на социальные нужды - 30% Ф_от:

Суммарные затраты на оплату и отчисления:



Эффективность по оплате труда:

Полученные значения занесем в таблицу 16.10.

Таблица 16.10 - Изменения затрат на оплату труда и отчисления

Аналог	Новый ТП
Фос	Фот	Со	Сзо	Фос	Фот	Со	Сзо	Э
30290	36180	10850	41140	14370	15810	4743	20550	20590

Затраты на оборудование и оснастку

Данные затраты наряду с материальными имеют значительный вес в технологической себестоимости. Это определяется высокими ценами на оборудование и зависимостью ряда расходов от капитальных вложений в оборудование по [6], с. 36, формула (2.38):

, (16.36)

где С_а - амортизационные отчисления, руб./год;

С_ро - затраты на ремонт и обслуживание руб./год;

С_п - расходы на оснастку руб./год.

Тогда амортизационные отчисления С_а определяются по [8], с. 25, формула (2.39).

(16.37)

где Ф_Д - действительный фонд времени работы оборудования, ч/год.



, (16.38)

где Т_Г - число рабочих дней в году (250);

С - число смен;

Д - длительность работы (8 ч);

К_Р - коэффициент потерь времени на ремонт и обслуживание.

Для 2-сменной работы:

Подставив численные значения из таблицы 16.9 в формулу (16.37), получим:

Рассчитаем затраты на ремонт и обслуживание оборудования:

С_РО = 0,1?Ц_об , (16.39)

Тогда по [7], с. 37, формуле (2.40)

(16.40)

Подставив численные значения в формулу (16.40), получим:

Затраты на оснастку С_п в среднем составляют 5-10% от стоимости оборудования. Примем для расчета 7%. Данные расчета приведены в таблице (16.11).

Таблица 16.11 - Изменения затрат на оборудование и оснастку

Аналог	Новый ТП
Са	Сро	Сп	Сос	Са	Сро	Сп	Сос	Э
6641	6641	5563	18845	7792	7792	5454	21038	-2193

Расчеты по трем основным составляющим позволяют оценить экономический эффект для разработанного технологического процесса:

Обоснование разработанных приспособлений

Оснащение технологического процесса станочными и контрольными приспособлениями обеспечивает более высокое качество продукции, обычно приводит к росту производительности из-за уменьшения составляющих Т_ШК.

Изменения в трудоемкости, как правило, незначительны при относительно высокой стоимости приспособлений.

Уменьшение трудоемкости будет сказываться на затратах по энергии, зарплате с отчислениями, амортизации и ремонте.

После использования разработанного механизированного приспособления ценой Ц_П =2400 руб. время выполнения операции снизилось с 8,92 до 6,06 минут. Стоимость технологического оборудования Ц = 920 тыс. руб.

Затраты на энергию рассчитаем по [6], с. 39, формула (2.41).

(16.40)

где М - установленная мощность, кВт;

Ц_Э - цена энергии за 1 кВт?ч (3,2 руб./кВт?ч);

К_МВ - коэффициент использования по мощности и времени (К_МВ = 0,5).

Подставив численные значения в формулу, получим:

ДС_Э = - 0,46 руб./дет.

Затраты на зарплату и отчисления определяем по [6], с. 39 формуле (2.42).

(16.41)

Подставив численные значения в формулу, получим:

ДС_ЗО = +4,03 руб./дет.

Затраты на амортизацию и ремонт определяем по [6], с. 40 формуле (2.44):

(16.42)

Подставив численные значения в формулу (16.42), получим:

ДС_ар = +1,84 руб./дет.

Экономия по данным элементам себестоимости составляет:

ДС = -0,46 + 4,03 + 1,84 = 5,41 руб./дет.

На годовой объем выпуска эффект без учета стоимости приспособления определяется по [7], с. 41, формула (2.45).

(16.43)

Подставим численные значения в формулу (16.43), получим

Определим расходы на приспособление для одной детали по [7], с. 40, формула (2.45).

(16.44)

Подставим численные значения в формулу (17.44), получим:

тогда ДС = 5,41 - 3,67 = 1,74 руб./дет., т.е. при данной программе использование специального приспособления является эффективным.



17. Безопасность жизнедеятельности

17.1 Анализ возможных опасных и вредных факторов проектируемого технологического процесса

Согласно ГОСТ 12.0.003-74 ССБТ опасные и вредные производственные факторы по природе действия делятся на физические, биологические и химические.

К физическим опасным и вредным производственным факторам для объекта исследования относятся:

- пониженная или повышенная температура воздуха,

- пониженная или повышенная влажность воздуха,

- пониженная или повышенная подвижность воздуха,

- повышенная запыленность рабочей зоны,

- повышенный уровень шума на рабочем месте,

- опасные факторы, связанные с работой оборудования в цехе.

Для ограничения неблагоприятного воздействия вредных веществ применяют гигиеническое нормирование их содержания в различных средах. В связи с тем, что требование полного отсутствия промышленных ядов в зоне дыхания работающих часто невыполнимо, особую значимость приобретает гигиеническая регламентация содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны (ГОСТ 12.1.005-88 и ГН 2.2.5.686-98). Такая регламентация в настоящее время проводится в 3 этапа: 1) описание ориентировочного безопасного уровня воздействия (ОБУВ); (ГН 2.2.5.687-98); 2) обоснование ПДК; 3) Корректирование ПДК с учетом условий труда работающих и состояния их здоровья. Установлению ПДК может предшествовать обоснование (ОБУВ) в воздухе рабочей зоны.

Объектом анализа является технологический процесс изготовления детали «Опора шарикоподшипника». Технологический процесс состоит из следующих операций механической обработки: токарно-карусельной, сверлильной, резьбонарезной, электроэрозионной, шлифовальной, контрольной.

Заготовка получена штамповкой на КГШП из стали 13Х11Н2В2МФ-Ш.

17.1.1 Анализ механических опасных и вредных производственных факторов, вызывающих ранения, ушибы и ожоги.

Опасные факторы, связанные с работой оборудования в цехе сведены в таблицу 17.1.1

Таблица 17.1.1

Опасные и вредные производственные факторы	Машины и оборудование	Опасные зоны
Движущиеся части машин и оборудования Вращающийся шпиндель Вращающийся инструмент	Токарно-карусельный станок с ЧПУ VNL 803Н Токарно-карусельный станок с ЧПУ V-Turn A800CNC Сверлильно-фрезерно-расточной станок с ЧПУ 600v Радиально-сверлильный станок RD-100 Карусельно-шлифовальный станок 3Н762CNC	Рабочие зоны, ограниченные перемещением и вращением рабочих органов станка.
Перемещение заготовок и готовых изделий.	Электрокары, транспортные тележки, подъемные краны.	Пути следования электрокары и тележек, рабочая зона подъемного крана.
Острые кромки и заусенцы.	Токарно-карусельные, сверлильные операции	Поверхность детали и инструмента.
Металлическая стружка и разлетающиеся осколки.	Токарно-карусельные операции, сверлильные, шлифовальные	Зона обработки (в плоскости вращения детали и инструмента).
Повышенная температура поверхности.	Токарно-карусельные, сверлильные, шлифовальные операции.	Поверхность обработки детали.

Для защиты от воздействия механических опасных и вредных производственных факторов необходимо применять защитные устройства и индивидуальные средства защиты (ИСЗ) при выполнении технологических операций, предусмотренных ГОСТ 12.4.011-89. К ним относятся:

- защитные экраны;

- кожухи для защиты от вращающихся частей;

- предохранительные ограждения, ограждающие опасные зоны оборудования:

- снабжение станков блокировкой (аварийное отключение), которая ограничивает рабочую зону инструмента;

- предупреждающие знаки;

- световая, звуковая сигнализация;

- индивидуальные средства защиты (ИСЗ): спецодежда, спецобувь, защитные очки по ГОСТ 12.4.068.-79.

Все работники должны проходить инструктаж и обучение в соответствии с ГОСТ 12.0.004-90.

17.1.2 Анализ микроклимата производственного помещения

Параметры микроклимата оказывают непосредственное влияние на тепловое самочувствие человека и его работоспособность.

Категория работ на объекте - физическая средней тяжести, требующая 172…232кДж/с (150…200ккал/час). Факторы, влияющие на изменения параметров микроклимата: операции, сопровождающиеся выделением влаги (моечные), поступление холодного воздуха в помещение при транспортировке заготовок, готовых изделий и отходов, использование СОЖ при работе на металлорежущих станках, выделение тепла при работе оборудования.

Для нормализации воздушной среды производственных помещений проектируемого механического цеха необходимо применять местную вытяжную вентиляцию и тепловые завесы. Количество воздуха, подаваемого в помещение необходимо определить отдельно для холодного и теплого времени года.

Анализ микроклимата производственного помещения осуществляется по ГОСТ 12.1.005-88. Допустимые и фактические параметры микроклимата сведены в таблицу 1.2.1

Таблица 17.2.1

Характерные рабочие места	Параметры	Значение параметров микроклимата по фактическим данным	Допустимые значения параметров микроклимата
		Теплый период	Холодный период	Теплый период	Холодный период
Механический участок	to , С	18 - 22	18 - 20	17 - 23	18 - 20
	ц , %	70 ± 5	55 ± 5	75	60
	Vв , м/с	0,3 ± 0,05	0,1 ± 0,05	0,3 - 0,4	0,2

Для того чтобы параметры микроклимата в цехе соответствовали ГОСТ 12.1.005-88 проводятся следующие мероприятия: при разработке и внедрении технологического процесса исключаются или выносятся в изолированные помещения работы и операции, сопровождающиеся выделением влаги, предусмотрена установка тепловых завес, предусмотрена вытяжная вентиляция по ГОСТ 12.4.021-75 и СНиП 2.04.05-91.

17.1.3 Анализ запыленности и загазованности воздуха рабочего помещения

При обработке металлов резанием образуется большое количество металлической пыли, мелкой стружки и аэрозолей СОТС. В данном случае запыленность и загазованность рабочего места может образоваться при механической обработке заготовок, заточке инструмента, а так же при уборке помещений, движении людей и транспорта и т. д. в соответствии с таблицей 18.3.

Запыленность воздушной среды ГОСТ 12.1.055-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и загазованность воздушной среды ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».



Таблица 17.3.1

Вредные вещества и выделения	Источники вредных выделений.	Агрегатное состояние вредного вещества.	Возможные концентрации по справочным данным, мг/м3.	ПДК, мг/м3
Продукты распада СОЖ	Токарно-карусельный станок с ЧПУ VNL 1254Н, Сверлильно-фрезерно-расточной станок с ЧПУ 600v, Радиально-сверлильный станок JRD-1600R, Карусельно-шлифовальный станок 3Н762CNC	Аэрозоль	2-3	5
Абразивная пыль	Карусельно-шлифовальный станок 3Н762CNC, турбоабразивная установка	Пыль	3-4	6

Чтобы концентрация вредных веществ на рабочем месте соответствовала нормам ПДК, применяем местную вентиляцию на участке заточки инструмента и участке зачистки. Кроме этого должна быть предусмотрена приточно-вытяжная общеобменная система вентиляции. Воздуховоды для удаления пыли должны быть гладкими внутри, без карманов и углублений, иметь минимальную длину и количество изгибов.

Стружка и отходы инструментов и СОЖ собираются в специальные ящики и баки. По мере накопления и по окончанию смены емкости с отходами должны вывозиться на специально оборудованные площадки.

17.1.4 Анализ вибраций и шума

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

В проектируемом технологическом процессе имеют место вибрации, возникающие при работе оборудования. По ГОСТ 12.1.012-90 цех относится к категории 3 (технологическая вибрация). Это постоянные рабочие места в производственных помещениях предприятия. Данные допустимого уровня вибрации и фактические значения заносим в таблицу 1.4.1

Таблица 17.4.1

Факторы и источники воздействия	Фактический уровень	Предельно-допустимый уровень
Общая вибрация на рабочем месте	До 94 дБ	99 дБ
Производственный шум: - станки - моечная машина - контроль - вентиляция	88 дБа 96 дБа 82 дБа 90 дБа	80 дБа 80 дБа 80 дБа 80 дБа

Из таблици видно, что уровень вибрации не превышает допустимых значений.

Для уменьшения вибрации станки необходимо устанавливать на фундамент или специальные виброопоры.

При превышении ПДУ шума следует использовать средства защиты по ГОСТ 12.4.062-78 (наушники, беруши).

Уменьшение механического шума может бать достигнуто путем совершенствования технологического процесса и оборудования, своевременного ремонта и профилактики оборудования.

17.1.5 Анализ электроопасности

Производственные помещения, в том числе механические цеха, относятся к классу особо опасных помещений по поражению людей электрическим током, т.к. имеют железобетонные полы и существует возможность одновременного прикосновения к имеющим соединение с землей металлоконструкций зданий, механизмов с одной стороны и металлическим корпусом электрических установок с другой стороны.

Анализ электроопасности производится по ГОСТ 12.1.38-82 ССБТ «Электробезопасность. Предельно-допустимые уровни напряжений прикосновений и токов».

Технологическое оборудование производства работает от 3-х фазной сети с напряжением 380В и частотой 50 Гц.

Данное помещение относится к особоопасным, т.е. к III категории.

Основными причинами поражения людей электрическим током являются: случайные прикосновения и приближения к токоведущим частям оборудования, находящихся под напряжением, появление напряжения на металлических частях электрооборудования (корпусах, кожухах) в результате повреждения изоляции, возникновение напряжения на поверхности земли в результате замыкания тока на землю.

Для обеспечения защиты от случайного прикосновения к токоведущим частям применены следующие способы и средства: защитные оболочки; защитные ограждения (временные или стационарные); безопасное расположение токоведущих частей; изоляцию токоведущих частей (рабочую, дополнительную, усиленную, двойную); изоляцию рабочего места; малое напряжение; защитное отключение; предупредительная сигнализация, блокировка, знаки безопасности.

Для обеспечения защиты от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции, применены следующие способы: защитное заземление; зануление; выравнивание потенциала; систему защитных проводов; защитное отключение; изоляцию нетоковедущих частей; электрическое разделение сети; малое напряжение; контроль изоляции; компенсацию токов замыкания на землю; средства индивидуальной защиты.

Технические способы и средства применены раздельно или в сочетании друг с другом так, чтобы обеспечивалась оптимальная защита.

При гигиеническом нормировании ГОСТ 12.1.019-79 устанавливают предельно допустимое напряжение прикосновения и токи, протекающие через тело человека (рука - рука, рука - нога) при аварийном режиме работы установок производственного и бытового назначения постоянного и переменного тока с частотой 50 и 400 Гц.

17.1.6 Анализ опасных и вредных излучений

К опасным и вредным излучениям относят тепловые, электромагнитные, ионизирующие, лазерные и другие. В следствии того, что заготовка получается методом штамповки, а также в технологическом процессе присутствует термообработка и электроэрозионная обработка, то в производственном помещении будут иметь место тепловые излучения. Рабочие, находясь в близи нагретого металла и горячих поверхностей штамповки подвергаются действию теплоты, излучаемой этими источниками, вследствии чего повышается температура кожи и лежащих глубже тканей. В ряде случаев интенсивность облучения составляет 3000 - 6000 вт/м², тогда поток теплоты становится вредным фактором. Так же опасно воздействие инфракрасных лучей с длиной волны 0,75-1,5 мкм.

На производстве применяют следующие способы защиты от лучистого потока теплоты: теплоизоляция нагретых поверхностей; ограждения; защитная одежда; воздушное душирование; экранирование.

По принципу действия экраны подразделяют на теплоотражающие, теплопоглощающие и теплоотводящие.

17.1.7 Анализ зрительных условий труда

Освещенность производственных помещений имеет важное значение для безопасных условий труда, профилактики профессиональных заболеваний и предупреждений производственного брака.

Минимальный объект различения при работе в проектируемом цехе - это риски измерительного инструмента, размером 0,5 мм. Зрительные работы по СНиП 23-05-95 относятся к зрительным работам высокой точности. Разряд зрительной работы III. Контраст объекта с фоном - средний. Подразряд зрительной работы - В. Необходимо местное освещение рабочего места. Все металлорежущие станки в соответствии с ГОСТ 12.2.049-80 и ГОСТ 6825-91 имеют источники света для освещения зоны обработки.

Таблица 17.1.7.1

Разряд зрительной работы	Освещение
	Искусственное освещение, ПК	Естественное освещение, КЕО %	Совмещенное освещение, КЕО
	комбин.	общее	верхнее или комбин.	боковое	верхнее или комбин.	боковое
III	750	300	5	2	2-3	0,7-1,2

Для освещения данного помещения используются газоразрядные лампы. На пульте управления необходимо обеспечить освещенность 400 кл согласно СНиП 23-05-95.

17.1.8 Анализ возможных психологических факторов

Тяжесть и напряженность труда характеризуются степенью функционального напряжения организма. Оно может быть энергетическим, зависящим от мощности работы - при физическом труде, и эмоциональном - при умственном труде, когда имеет место эмоциональная перегрузка.

По ГОСТ 12.1.005-88 работы, выполняемые в проектируемом цехе, относятся к II категории - работы средней тяжести. В данном случае исключены динамические и статические перегрузки работающих людей.

При выполнении некоторых технологических операций у рабочих может возникнуть состояние монотонности (пониженная психическая активность при частом повторении элементарных операций). Для устранения данного явления применимо чередование операций. Токарные, сверлильные операции выполняются на станках с ЧПУ, поэтому у оператора может возникнуть психическое пресыщение трудом. Применяя принцип активности оператора, создав определенного уровня рабочей нагрузки путем многостаночного обслуживания или расширения функций оператора, включив в его обязанности наладку станков, создание простых программ и т.д., можно избежать данного явления. Для создания здоровой психологической обстановки в коллективе необходимо обеспечить: оптимальный режим дня, грамотное оформление рабочего места с точки зрения эстетики и эргономики (цвет, удобство расположения органов управления) по ГОСТ 12.2.033-78.

17.1.9 Анализ пожарной и взрывной опасности

Пожаровзрывоопасность производства определяется параметрами пожароопасности и количеством используемых в технологических процессах материалов и веществ, конструктивными особенностями и режимами работы оборудования, наличием возможных источников зажигания и условий для быстрого распространения огня в случае пожара.

В соответствии с НПБ 105-95 механический цех относится к категории производства Д, т.к. обращающиеся в производстве материалы являются негорючими и находятся в холодном состоянии. Следовательно, взрыво и пожароопасная среда отсутствует. Однако необходимо уделять внимание профилактике пожаров от электрооборудования, светильников, атмосферного и статического электричества. Поэтому все помещения должны быть оборудованы средствами пожаротушения по ГОСТ 12.4.009-83, т.е. необходимо наличие двух-трех огнетушителей, пожарной сигнализации, водного снабжения.

При обработке применяются следующие горючие вещества: СОТС при обработке резанием, ветошь при протирке, масла при консервации.

Основные причины возникновения пожаров и взрывов на производстве: нарушение технологического режима, неисправность оборудования, самовозгорание промасленной ветоши, нарушение правил пожарной безопасности при проведении лакокрасочных, промывочных и сварных работ.

Анализ взрывопожарной опасности проведем по ГОСТ 12.1.004-91ССБТ «Пожарная безопасность. Общие требования и НПБ 105-95. Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной безопасности».

Противопожарная защита по ГОСТ 12.1.004-91 должна обеспечиваться: максимальным применением негорючих и трудногорючих веществ и материалов, надлежащим применением горючих веществ и материалов, изоляцией горючей среды, что достигается архитектурно-строительными мероприятиями по СНиП 112-80, противопожарными перекрытиями, наличием противопожарных зон и водяных завес.

В проектируемом производственном помещении не предусмотрено сварочного отделения, обрабатываются детали только из стали, следовательно категория взрывопожарной и пожарной безопасности - Д (негорючие вещества в холодном состоянии).

Меры профилактики пожаров и взрывов: вентиляция и отсос аэрозолей СОТС, регулярные осмотры электрооборудования, организация специальных мест для курения, хранения СОТС, ветоши, регулярное удаление горючих отходов, организация системы эвакуации людей (не менее двух выходов).

17.2 Оценка объекта проектирования на соответствие требованиям эргономики и инженерной психологии

Проектируемые рабочие места организованы в соответствии с требованиями ГОСТ 16035-70 и ГОСТ 16456-70.

Учет, эргономических требований осуществляется на всех этапах проектных решений и включает:

- Разработка профессиограммы, определяющей цели и задачи трудовой деятельности, ее психофизиологические характеристики, требования к человеку и технике.

- Анализ и уточнение назначения, принципов действия и конструкции техники, ее характеристик применительно к целям трудовой деятельности.

- Распределение функций между человеком и техникой на основе оценки качества выполнения задач человеком и машиной и общей эффективности системы.

- Установление последовательности выполняемых человеком операций и определение объема и формы представления информации.

- Ориентационную оценку надежностных, временных и точностных требований к деятельности человека.

При проектировании рабочих мест соблюдались следующие требования:

- достаточное рабочее пространство для человека;

- оптимальное положение тела работающего;

- достаточные физические, зрительные и слуховые связи между человеком и машиной;

- оптимальное размещение рабочего места в помещении;

- допустимый уровень действия факторов производственных условий;

- оптимальное размещение информационного и моторного поля;

- наличие средств защиты от производственных опасностей.

Конструирование обеспечивает зоны оптимальной и легкой досягаемости моторного поля рабочего места и оптимальную зону информационного поля рабочего места. Угол обзора по отношению к горизонтали составляет 30-40°.

Выбор рабочего положения учитывает усилия, затрачиваемые человеком, размах движений, необходимость перемещений, темп операций. Выбор рабочей позы учитывает физиологию человека, а параметры рабочего места определяются выбором положения тела при работе (сидя, стоя, переменно).

Рабочие места для выполнения работ сидя организуются при легкой работе и средней тяжести, а при тяжелой - рабочая поза "стоя".

В конструкции оборудования и организации рабочего места предусмотрены возможности регулирования отдельных элементов, чтобы обеспечить оптимальное положение работающего.

Проектирование оборудования обеспечивает его соответствие антропометрическим и биомеханическим характеристикам человека на основе учета динамики изменения размеров тепла при его перемещении, диапазона движений в суставах.

Для учета в конструкции оборудования антропометрических данных выполнены следующие условия:

- определен контингент людей, для которых предназначено оборудование;

- выбрана группа антропометрических признаков;

- установлен процент работающих, которому должно удовлетворять оборудование;

- определены границы интервала размеров (усилий), которые должны быть реализованы в оборудовании.

При проектировании использованы антропометрические размеры тела, причем учитываются различия в размерах тела мужчин и женщин, национальные, возрастные, профессиональные. Для определения границ интервалов, в которых учитывается процент населения, используется система перцетелей. Конструкция оборудования обеспечивает возможность использования по меньшей мере для 90% потребителей.

При проектировании рабочих мест учитывались правила экономики движений: при работе двумя руками движения их должны быть одновременными и симметричными; движения должны быть плавными и закругленными, ритмичными и привычными для работающего. Конструкция оборудования должна учитывать правила, касающиеся скорости и точности рабочих движений. Органы управления, используемые на рабочем месте, соответствуют общим требованиям эргоногетики: направление движения органов управления соответствует движению связанного с ним индикатора; соответствие расположения органов управления последовательности работы оператора; удобство использования; создание в органах управления механического сопротивления и т.п. Помимо этого, к каждому виду органов управления соответствует своя область использования и особые требования к размерам, форме, усилию и т.п.

Рассмотрим радиально-сверлильный станок RD-100 на соответствие требованиям эргономики и инженерной психологии.

Органы управления станком располагаются на внешних границах зон досягаемости для рук, что не может привести к изменению их положения при случайном перемещении руки рабочего. Часто используемые и функционально важные органы управления располагаются в пределах между минимальной и максимальной границами досягаемости моторного пространства. Рабочий имеет возможность манипулировать органами управления при согнутом локте под углом 90-145 градусов.

Положение органов легко контролируется и имеет хороший обзор. Управления при выполнении операций является простым, легким, удобным и обеспечивает максимальную эффективность воздействия. Все органы управления легко опознаваемы и информативны ( окрашены в различные цвета). Аварийные органы предусматривают не только зрительное, но и тактильное опознавание. Материал из которого изготовлены захватные части является гигиеничным, приятным на ощупь. Края органов управления закруглены и не имеют заусенцев и острых кромок. Окраска приводных элементов соответствует их функциональным назначениям (аварийные органы управления - красные). Конструкция аварийных органов управления и органов управления, случайное включение или выключение которых может привести к возникновению опасной ситуации, исключает возможности их непроизвольного включения (предохранительные устройства).

Рабочая поверхность кнопок вогнутая, покрытие гладкое и имеет насечку нетравмоопасную для кожи пальцев. Цвет кнопок отличается от цвета панели, где они располагаются. В целях исключения возможности случайного нажатия соседних кнопок расстояние между краями составляет не менее 25 мм, а кнопки включения и выключения, где применяется большой палец 50 мм.

Маховик имеет круглую форму, его поверхность не имеет острых углов и заусенцев. Рукояти вращения маховика удобны для захвата и обеспечивают надежное удержание в процессе управления, имеют грушевидную форму с рифлением. Сопротивление рукояток усилию оператора составляет 7-12 Н.

Работа на станке ведется стоя, для этого предусмотрена подставка, регулируемая по высоте, с целью обеспечения каждому рабочему удобства на рабочем месте. Высота рабочей поверхности рассчитана на самого высокого рабочего, диапазон регулирования высоты подставки для ног равен разнице в росте самого высокого и самого низкого человека в группе работающих.

Рассмотрим токарно-карусельный станок с ЧПУ V-Turn A800CNC на соответствие требованиям эргономики и инженерной психологии.

Данный станок оснащен системой ЧПУ и имеет панель с пультом управления.

Пульт располагается в направлении оператора с наклоном в 10 градусов, что создает хороший обзор и удобство управления станком. Клавиши и кнопки имеют прямоугольную и круглую форму, их рабочая поверхность выполнена из материалов с высоким коэффициентом трения. Цвета кнопок отличаются в зависимости от их назначения. С целью случайного нажатия соседних кнопок расстояние между ними составляет не менее 15 мм. Для контроля операции включения клавишей используется подсвет.

Все индикаторы и органы управления станком расположены функционально сгруппированы. Важные и наиболее часто используемые органы управления расположены в пределах оптимальной зоны, аварийные - в легко доступных местах за пределами оптимальной зоны, второстепенные периодически используемые органы расположены не в пределах оптимальной зоны, а сгруппированы по взаимосвязям между ними.

Для управления гидравликой, на станке предусмотрено ножное управление. Наружная поверхность педали имеет рифление на ширину 100 мм., и усилие 70 Н.

На станке применяются световые и звуковые индикаторы для привлечения внимания оператора. К ним относятся аварийные, предупреждающие и уведомляющие сигналы. Сообщение звуковых сигналов одномерное и короткое. Конструкция звуковых сигналов исключает возможность создания ложной тревоги. Устройство для звуковой сигнализации и его электрическая цепь сконструирована так, чтобы тревожный сигнал сохранялся при отказе системы или оборудования. Частота предупреждающего звукового сигнала находится в пределах 200-600 Гц при длительности сигналов и интервалов между ними 1-3 с., а аварийного сигнала - 800-200 Гц при длительности сигнала 0,2-0,8 с.



18. Исследование влияния технологических условий обработки на точность изготовления нежестких деталей ГТД на примере шарикоподшипника

Как известно в машиностроении значительную долю занимают детали, при обработке которых прогибы поверхностей деталей под действием приложенных сил соизмеримы со значениями допуска на обработку. К таким деталям относятся лопатки, диски, кольца турбин, осевых компрессоров и других изделий.

Возникновение прогибов под действием сил резания и сил закрепления приводит к формированию погрешностей обработки. Причем в каждом случае значения погрешностей носят изменяющийся в широких пределах характер с учетом изменения износа инструмента, режима резания и других условий. Работа посвящена вопросам управления такими погрешностями.

При проектировании механизмов и узлов во всех отраслях машиностроения отмечается увеличение номенклатуры тонкостенных деталей. Эта тенденция вызвана объективными причинами: уменьшением общей массы, эргономичности, а иногда невозможностью обеспечения заданных эксплуатационных характеристик применением деталей с более высокой массой и габаритами. Реализация таких требований обеспечивается за счет постоянного совершенствования методов и средств проектирования, подготовки методов технологических воздействий.

Одними из наиболее характерных представителей тонкостенных деталей, применение которых вызвано в первую очередь обеспечением заданных эксплуатационных характеристик, в частности снижение массы, являются детали двигателей летательных аппаратов. Преимущественно, это тела вращения, обечайки, диски и т.д. Эти детали имеют разнообразную конфигурацию, конструктивные особенности, размеры, требования к точности и качеству поверхностей. Они изготавливаются, в зависимости от условий работы, из самых разнообразных материалов: от полимеров до жаропрочных и твердых сплавов. При этом к названным деталям предъявляют повышенные требования по точности и состоянию поверхностного слоя.

Размерная обработка таких деталей на технологических операциях точения, шлифования и других связана с прогибом обрабатываемых поверхностей под действием сил резания и формированием связанных с этим погрешностей обработки. Указанное наиболее характерно для обработки деталей силовых установок летательных аппаратов, материалом которых является высоко- и особопрочные материалы с низкой обрабатываемостью. Важно оценить возможные погрешности обработка на стадии технологической подготовки производства.

Рассмотрим зависимость перемещений и напряжений от величины подачи.

Произведем расчет методом конечных элементов с помощью Компас 3d.

Разобьем деталь на элементы, закрепим деталь и приложим силы резания действующие на деталь.

Рисунок 18.2 - Конечно-элементная сетка

Произведем расчет для S=0,2 мм/об

Рисунок 8.3 - Расчет эквивалентного напряжения (Мпа)

Рисунок 8.4 - Расчет линейных перемещений (мм)

Произведем расчет для S=0,17 мм/об

Рисунок 8.5 - Расчет эквивалентного напряжения (Мпа)

Рисунок 8.6 - Расчет линейных перемещений (мм)

Произведем расчет для S=0,14 мм/об

Рисунок 8.6 - Расчет эквивалентного напряжения (Мпа)

Рисунок 8.7 - Расчет линейных перемещений (мм)

Произведем расчет для S=0,1 мм/об

Рисунок 8.8 - Расчет эквивалентного напряжения (Мпа)

Рисунок 8.9 - Расчет линейных перемещений (мм)

Рисунок 8.10 - Зависимость перемещений от величины подачи

Расчеты показывают, что для данной операции оптимальной является подача S=0,1 мм/об.



Выводы по проекту

В ходе данного проекта была доработана технология изготовления опоры шарикоподшипника.

Было предложено:

применять токарно-карусельные станки с ЧПУ на первичных стадиях обработки;

использовать электроэрозионный станок для получения пазов.

применять механизированную оснастку .

использовать турбоабразивную установку на слесарной операции.

Применять станки с ЧПУ для сверления, зенкерования, развертывания отверстий и нарезания резьбы.

В ходе работы был произведен расчет операционных размеров с помощью теории графов ; рассчитаны режимы резания; составлена расчетно-технологическая карта для обработки детали на станке с ЧПУ.

Так же выполнены расчеты по охране труда и экономическому обоснованию предложенных решений.

Исследовано влияние технологических условий обработки на точность изготовления нежестких деталей ГТД на примере опоры шарикоподшипника.



Список используемых источников

1. И.Н. Аверьянов, А.Н.Болотеин, С.А.Волков, В.Д.Корнеев, А.Н.Рябов, Е.В.Тимофеева. Технология машиностроения: Учебное пособие. - Рыбинск: РГАТУ, 2012. 134 с.

2. Марасинов М.А. Проектирование технологических процессов в машиностроении. Ярославль, 1975. 195 с.

3. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х томах Т2. / Под. ред. А.М. Дальского, А.Г. Суслова, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова - 5 изд. перераб. и доп. - М. Машиностроение-1, 2009 г. 944 с. ил.

4. Справочник нормировщика - машиностроителя. В 4-х т. Т. 2 "Техническое нормирование станочных работ" / Под ред. Е.И. Стружестраха. - М.: Машиностроение, 2008.680 с.

5. В.Ф. Безъязычный, А.Н. Семенов, С.А. Волков. Лабораторный практикум по курсу «Проектирование и производство заготовок»: Учебное пособие. - Рыбинск: РГАТА, 2007. 154 с.

6. Жогин А.С., Никифоров А.В., Соколова Е.Ю. Технико-экономические расчеты в дипломных проектах технологического направления: Пособие. - Рыбинск: РГАТА, 2004. - 40 с.

7. Вороненко В. П., Схиртладзе А. Г., Брюханов В. М. Машиностроительное производство. Учебник / под ред. Ю. М. Соломенцева. - М.: Высшая школа, 2010. - 304 с.

8. Проектирование и расчет станочных и контрольно-измерительных приспособлений в курсовых и дипломных проектах: учеб. пособие / И.Н. Аверьянов, А.Н. Болотеин, М.А. Прокофьев ; - Рыбинск : РГАТА, 2009. - 226 с.

9. Жогин А. С., Соколова Е. Ю. Технико-экономическое обоснование инженерных решений в машиностроении. Учебное пособие [Текст]/ А. С. Жогин - Рыбинск, РГАТА, 2007. - 100 c.

10. Жаботинская Т.Н. Методические указания по выполнению раздела «Охрана труда» в дипломном проекте.

11. Безъязычный В.Ф. Технологическая оснастка в авиадвигателестроении: Учебное пособие. - Рыбинск: РГАТА, 2010. - 426 с.

12. Никифоров А. В. Дипломное проектирование механического цеха. Учебное пособие [Текст]/ А. В. Никифоров - Рыбинск, РГАТА, 2005. - 114 c.

13. Безъязычный В.Ф. Технологическая оснастка в авиадвигателестроении: Учебное пособие. - Рыбинск: РГАТА, 2009. - 426 с.

14. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Под общей ред. 15 Горбацевича А. Ф. [Текст]/ А. Ф. Горбацевич - Минск, Высшая школа, 1975- 288 с.

15. Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков: Справочник. - 7-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 2009. -303 с., ил.

16. Болотин Х.Л., Костромин Ф.П. Станочные приспособления. Изд. 5-е, перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 2008. -344 с.

Размещено на Allbest.ru