Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ИНФОРМАЦИОННЫЙ ОБЗОР

1.1 Предпосылки создания участка

1.2 Патентно - информационный поиск

2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Исходные данные

2.2 Техническая характеристика токарного станка модели 165

2.3 Разработка конструкции расточной головки

2.4 Разработка конструкции устройства для нарезания конической резьбы

2.5 Разработка конструкции опор передней и задней

2.6 Расчет предохранительной муфты

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Выбор типа производства

3.2 Выбор заготовки

3.3 Разработка технологического маршрута

3.4 Расчет режима резанья

3.5 Расчет норм времени

4. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

4.1 Анализ условий труда при нарезке резьбы

4.2 Меры по обеспечению безопасных и здоровых условий труда

4.3 Расчет времени эвакуации

4.4 Меры по обеспечению безопасности персонала в условиях чрезвычайных ситуаций

4.5 Меры по охране окружающей среды

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ



ВВЕДЕНИЕ

На ПАО «Северсталь» в электросталеплавильном цехе при выплавке стали в электропечи ДСП-100 и шахтной печи «FUCHS» (Германия) применяют графитировнные электроды, состоящие из трех секций длиной по 2200 мм. Диаметр электродов составляет 600 мм. Секции электродов соединяются между собой с помощью дорогостоящего органического клея. Также электроды реставрируют, т.е. собирают электроды из использованных секций, длина которых составляет не менее одного метра. ПАО «Северсталь» в настоящее время закупает графитированные электроды в Америке.

Склеивание секций имеет недостаток, который заключается в том, что места склеивания не проводят большие токи. Выходом из положения является соединение электродов с помощью резьбовых элементов-ниппелей. Ниппели также изготавливаются из графита. Поэтому в электросталеплавильном цехе в октябре 2017 года будет организован и запущен в работу участок по сращиванию электродов с помощью резьбовых элементов. токарный станок муфта резьба

Целью ВКР является модернизация токарного станка модели 165 для нарезки конической резьбы на торцах секций электродов. Параметры резьбы предложены американским заводом-изготовителем графитированных электродов, потому что он изготовляет ниппели для их сращивания. Модернизация заключается в разработке конструкции расточной головки, с помощью которой получают коническое отверстие, разработка конструкции резьбонарезной головки, а также в разработке опор, на которые устанавливается электрод для последующей обработки.

В данном ВКР также предстоит дать технико-экономическое обоснование модернизации токарного станка и разработать меры по обеспечению безопасных и здоровых условий труда при работе на станке.



1. ИНФОРМАЦИОННЫЙ ОБЗОР

1.1 Предпосылки создания участка

На ПАО «Северсталь» в электросталеплавильном цехе (ЭСПЦ) при выплавке стали в электропечах ДСП-100 и шахтной печи «FUCHS»применяются сборные графитированные электроды. В процессе работы этих агрегатов происходят поломки электродов в основном по следующим причинам:

1) поломки в результате падения металлошихты, накопившейся вблизи стенок пода печи во время ее расплавления из-за неравномерного нагрева;

2) поломки в результате несоосности отверстий в держателе электрода и в крышке свода печи;

3) при неосторожном обращении;

4) при нарушении технологии в процессе наращивания.

В результате поломок дорогостоящие электроды выводятся из работы и в дальнейшем использования не находят. К примеру, в ЭСПЦ за несколько месяцев 2016 годауже скопилось около сорока тонн обломанных электродов для шахтной печи. В настоящее время в цехе применяется технология сращивания обломанных частей электродов для печи ДСП-100 путем склеивания. При соединении элементов клеем можно применять следующие типы клеев: на органической основе, на неорганической основе и композитные. Общими требованиями для клеев являются электропроводность, прочность, термостойкость. В цехе используют органометаллический на фенольной основе клей марок ФТК-ВК с такими характеристиками: прочность клея больше 34 кгс/см² при температуре выше 1000°С. Клей марки ФТК-ВК используют для соединения цилиндрических, конических безрезьбовых выступов и гнезд, а также плоских гладких поверхностей.

Однако развитию технологии сращивания электродов путем склеивания препятствуют два обстоятельства:

1) высокая стоимость специального клея;

2) невозможность использования такой технологии для шахтной печи ввиду того, что в месте склеивания электрод не может проводить большой ток.

Выходом из положения является сращивание электродов с помощью резьбовых элементов. Поэтому на площадях электросталеплавильного цеха будет запущен участок по сращиванию электродов. На этомучастке будет смонтирован модернизированный станок модели 165 для нарезки резьбы на торцах электродов, кран и приспособление для сборки электродов. Создание участка по сращиванию со всем необходимым оборудованием позволит, кроме того, использовать его для качественной сборки новых электродов.

В настоящее время электроды закупают в Америке в городе Питтсбург (штат Пенсильвания). Этот завод (TheCarbide/GraphiteGroup, Lnc.) предложил данные нарезаемой резьбы. ПАО «Северсталь» в дальнейшем будет закупать вместе с электродами ниппели для ремонта и сборки электродов. В России технология сборки электродов с помощью резьбовых элементов широко не распространена и имеется в основном не нескольких заводах-изготовителях электродов.

1.2 Патентно-информационный поиск

Наибольшее внимание при модернизации станка модели 165 уделяется устройству для нарезания резьбы на торцах элементов электрода. Предъявляемые требования к этому устройству: достаточно простая и надежная конструкция, низкая себестоимость изготовления, использование его на типовом металлорежущем оборудовании, имеющемся в цехе.

Осуществляя патентный поиск, было найдено устройство для нарезания резьбы (авторское свидетельство № 2053088, Россия), которое содержит: соединенный с оправкой через промежуточное звено инструмент для нарезания резьбы; промежуточное звено выполнено в виде неподвижно закрепленного на оправке конического резьбового копира с одним или несколькими витками; водило с окном; размещенной в окне рейки, служащей для крепления и перемещения режущего инструмента, при этом рейка оснащена одним или несколькими элементами зацепления с резьбовым копиром. Водило снабжено юспировочными упорами для фиксации рейки в заданном положении и устранении люфтов.

Водило может быть выполнено с дополнительными окнами с размещенными в них дополнительными рейками, несущими дополнительный режущий инструмент. Принципиальная схема устройства представлена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Устройство для нарезания резьбы:

1 - оправка; 2 - рейка; 3 - копир; 4 - водило; 5 - упор; 6 - полка; 7 - площадка; 8 - режущий инструмент; 9 - элемент зацепления; 10 - дополнительный инструмент; 11 - дополнительная рейка

К недостаткам такого устройства можно отнести:

1) трудоемкость изготовления конического копира;

2) сложность настройки на глубину нарезаемой резьбы режущего инструмента;

3) невозможность исключения контакта режущего инструмента при выводе его после нарезки резьбы;

4) не исключена поломка резьбового инструмента и элементов зацепления при перегрузках и в конечных положениях;

5) невозможно использование типового металлорежущего оборудования.

Разрабатываемое устройство для нарезания резьбы содержит копир, выполненный цилиндрическим, состоящим по длине из рабочей части и хвостовой части, водила, состоящего из основной части с предохранительным элементом и передвижным упором, и подвижной части, выполненной в виде шарнирно соединенных элементов с механизмом регулировки, элементов зацепления, выполненных из отдельных частей и ползуна с резьбонарезным инструментом.

Рабочая часть копира совершает вращательное движение, хвостовая часть - возвратно-поступательное движение для стопорения рабочей части при нарезке резьбы. Водило выполнено составным из отдельных частей: основной и подвижной, с возможностью радиального перемещения относительно основной для настройки режущего инструмента на глубину резания и отвода его в конце нарезки резьбы. Основная часть снабжена предохранительным устройством, предотвращающим поломку копира и элементов сцепления с ним в конце нарезки резьбы и при возврате элементов зацепления в начальное положение, и передвижного упора, ограничивающего перемещение элементов зацепления на заданную глубину резания. Подвижная часть выполнена в виде шарнирно соединенных элементов с механизмом регулировки, изменяющих угол наклона нарезаемой резьбы. Элементы зацепления с копиром выполняются из отдельных частей с возможностью перемещения их относительно друг друга и фиксации их для исключения осевых зазоров.

Устройство для нарезания конической резьбы будет использоваться на токарно-винторезном станке модели 165.



2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Исходные данные

Исходными данными являются:

- диаметр графитовых электродов ? 560…600 мм;

- длина секций электродов, в том числе подлежащих восстановлению, от 1000 мм до 2200 мм;

- техническая характеристика токарного станка модели 165.

2.2 Техническая характеристика токарного станка модели 165

Станок токарно-винторезный модели 165 предназначен для выполнения самых разнообразных токарных работ, в том числе для точения конусов и нарезания резьб: метрической, модульной и дюймовой.

Техническая характеристика и жесткость станка позволяют использовать возможности быстрорежущего и твердосплавного инструмента при обработке как черных, так и цветных металлов.

Технические характеристики:

- наибольшая длина обрабатываемой заготовки, мм - наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм: над станиной над суппортом - количество частот вращения шпинделя - пределы частот вращения шпинделя, мин.-1 - количество подач - пределы подач, мм/об.: продольных поперечных - количество нарезаемыхрезьб: метрических модульных дюймовых - шаг нарезаемой резьбы: метрической, мм модульной, модуль дюймовой, ниток на дюйм - габариты станка, мм: длина ширина высота - мощность привода главного движения, кВт - наибольшая масса заготовки, обрабатываемой на станке, кг - масса станка, кг Класс точности - Н по ГОСТ 8-82	5000 1000 650 24 5-500 32 0,20-3,05 0,07-1,04 44 37 31 1-120 0,5-30 28-1/4 8180 2200 1770 20 5000 15750

2.3 Разработка конструкции расточной головки

Расточная головка служит для образования конического отверстия на торцах электрода. Размеры нарезаемого отверстия (рисунок 2.1):

- длина конуса не менее L= 233,36 мм;

- наибольший диаметр конуса d₁ = 310 мм;

- угол конуса б = 9°27'45''

Расточная головка состоит из следующих частей: оправка, сверло, диски, ножи. Закрепляется это приспособление консольно в патроне токарного станка.

Рисунок 2.1 - Размеры отверстия

Принцип работы головки состоит в следующем: сначала сверло высверливает в электроде отверстие диаметром 30 мм, после отверстие растачивают два нижних ножа, после четыре боковых ножа формируют коническое отверстие. Головка имеет еще два ножа для обработки торца электрода.

В конструкции головки используется сверло спиральное из быстрорежущей стали с коническим хвостовиком и лапкой на конце диаметром 30 мм. Длина рабочей части сверла составляет 93 мм. Сверло перетачивают по задней поверхности до ц = 90°, это продиктовано тем, чтобы был меньший увод сверла вначале сверления. Сверло показано на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 - Сверло

Оправка расточной головки содержит внутренний конус Морзе № 3 для закрепления в нем сверла, наружный конус Морзе № 5 с другой стороны оправки для ее закрепления во втулке. Для надежной фиксации инструмента в оправке во втулке предусматриваются крепления с помощью штифтов. Для этого в хвостовиках инструмента и оправки фрезеруются пазы. Размеры конусов Морзе № 3 и Морзе № 5 взяты из [12]. На оправке имеются два буртика, к которым привариваются диски. Сварка выполняется угловым швом, катет шва четыре миллиметра по замкнутому контуру по ГОСТ 5264-80. Оправка показана на рисунке 2.3.

Диски выполняются с фигурными пазами, не только для уменьшения их массы, но и для установки головки на станок с помощью крана. Принимаем ширину дисков минимальную - 14 мм. На дисках также предусмотрены пазы для крепления ножей: нижних, боковых под углом б = 9°27'45'' и верхних. Ножи крепятся с помощью болтов М8, верхние ножи крепятся к дискам с помощью двух болтов М12 каждый. Нижние и боковые ножи изготавливаются из стали ХВГ толщиной 8 мм.

Расточная головка служит для нарезки конического отверстия в электродах. Графитовые материалы характеризуются малым коэффициентом трения (скользкость), высокой хрупкостью, также они характеризуются крайне низким значением прочности на растяжение у_в = 160 - 300 кгс/см², т.е. в 12-15 раз ниже, чем у стали 45.

Обработка графитовых электродов ведется только на заводах-изготовителях электродов, поэтому она широко не распространена, углы резания выбираем по рекомендациям из [10] как для обработки магнитотвердых сплавов, т.к. имеют некоторые схожие свойства с графитированными электродами: высокая хрупкость, крайне низкая прочность на разрыву_в = 630 кгс/см². Узлы установки нижних и боковых ножей показаны на рисунке 2.4.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2.3 - Оправка инструментальная

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2.4 - Углы установки ножей

Углы в плане: для нижних ножейц = 15°, для боковых ножейц = 30°. В конструкции головки четыре боковых ножа. Это обусловлено тем, что растачивается довольно большое отверстие в хрупком материале. Вылет ножей можно регулировать с помощью крепежных болтов на 4 мм, т.к. отверстия под эти болты выполнены больше диаметра болтов соответственно на 4 мм. Режимы резания также выбираем из [10]. Скорость резания составляет ? = 6-10м/мин. Это примерно n = 10…15 мин^-1 шпинделя станка. Подача составляет не более S_пр = 0,05 - 0,2 мм/об.

Настройку расточной головки осуществляют после сборки.

2.4 Разработка конструкции устройства для нарезания конической резьбы

Устройство для нарезания конической резьбы служит длявыполнения резьбы на торцах электрода для соединения их с помощью резьбовых элементов - ниппелей. По сравнению с устройством, описанным в патенте, конструируемое устройство является более упрощенным. Это достигается тем, что копир выполнен цилиндрическим, состоящим по длине из отдельных частей: рабочей и хвостовой. Рабочая часть совершает вращательное движение, хвостовая часть - возвратно-поступательное для стопорения рабочей части при нарезании резьбы.

Водило выполнено составнымиз отдельных частей: основной и подвижной, с возможностью радиального перемещения относительно основной для настройки режущего инструмента на глубину резания и отвода его в конце нарезки резьбы.

Основная часть снабжена предохранительной муфтой, предотвращающим поломку копира и элементов сцепления с ним в конечном положении и при возврате в начальное. Передвижной упор ограничивает перемещение элементов зацепления на заданную глубину резанья. Элемент зацепления с копиром выполнен из отдельных частей с возможностью перемещения их относительно друг друга и фиксации их для исключения осевых зазоров.

Принципиальная схема устройства представлена на рисунке 2.5. Устройство работает следующим образом:

Устройство для нарезания резьбы устанавливается по оси гнезда элемента электрода и подводится к обработанному предварительно торцу на расстояние L от резьбонарезного инструмента до конца нарезаемой резьбы. На эту величину настраивают упор на рабочий ход элементов зацепления с рабочей частью копира.

Глубина нарезки устанавливается радиальным перемещением подвижной части водила, а угол наклона положения шарнирно соединенного элемента, по которому перемещается ползун с резьбонарезным инструментом, устанавливаем механизмом регулировки.

Вращение частей водила осуществляют через предохранительное устройство. При выдвижении хвостовой части копира происходит стопорение рабочей части копира и элемент зацепления перемещает по шарнирно соединенному элементу подвижной части водила ползун с резьбонарезным инструментом. В конце хода ползуна происходит срабатывание предохранительного устройства.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2.5 - Устройство для нарезания конической резьбы:

1 - ходовая часть копира; 2 - хвостовая часть копира; 3 -водило; 4- предохранительное устройство; 5 -- упор; 6 - подвижная часть; 7 - шарнирные элементы; 8 - механизм регулировки; 8 - механизм регулировки; 9 -элемент зацепления; 10 - ползун; 11 - инструмент

Размещено на http://www.allbest.ru/

При обратном вращении в конце хода ползуна также происходит срабатывание предохранительного устройства. При необходимости перед включением обратного хода резьбонарезной инструмент выводится из контакта с нарезанной резьбой элемента электрода за счет радиального перемещения подвижной части водила.

Копир, как было выше сказано, выполняется цилиндрическим из стали 40Х с трапецеидальной резьбой. Шаг резьбы копира соответствует шагу нарезаемой резьбы р = 6,35 мм, диаметр резьбовой части выбираем 45 мм из таблицы в [8]. Опорами винта служат подшипникисверхлегкой серии закрытые 80105 и 80107 по ГОСТ8338-75. Размеры подшипника 80105 составляют:

-внутренний диаметр 25 мм;

- наружный диаметр 47 мм;

- ширина подшипника 12 мм.

Соответственно размеры подшипника 80107:

-внутренний диаметр 35 мм;

- наружный диаметр 62 мм;

- ширина подшипника 14 мм.

В качестве предохранительного устройства выбираем предохранительную пружинно-шариковую муфту, которая по сравнению с пружинно-кулачковой проще в изготовлении и отличается большей надежностью.

Размеры и параметры берем из [11], аналогом служит муфта фирмы «Шисс» (Германия). Момент срабатывания муфты М_кр = 114-140Н·м, используется в муфте 10 шариков. Для более простой настройки муфты на момент срабатывания в заднюю стенку полумуфты с шариками устанавливаются болты М8, под пружины установим специальную пяту. Чтобы, например, увеличить момент срабатывания муфты нужно просто завернуть на заданную величину болты. Пята под шариками необходима для надежного, точного срабатывания муфты. Другая полумуфта представляет собой диск с пазами под шарики и отверстиями для крепежа к водилу. Муфта показана на рисунке 2.6

Рисунок 2.6 -Муфта предохранительная

Водило выполняем из нескольких частей: подвижной и неподвижной. Неподвижная часть представляет собой плиту, к которой крепится полумуфта. В ней выполнен паз типа «ласточкин хвост», в котором перемещается подвижная часть водила - угольник. Плита и угольник выполняются из серого чугуна марки С420 (ГОСТ1412-85). Зазоры устраняются при помощи клина, изготовленного из железистой бронзы марки Бра9ЖЗЛ (ГОСТ493-79) шириной 12 мм.

Так как по угольнику перемещается ползушка, то та часть, которая непосредственно контактирует с ползушкой, выполнена в виде Т-образной направляющей. Некоторые размеры показаны на рисунке 2.7



Рисунок 2.7 - Размеры направляющей угольника

Длина угольника составляет 425 мм, угол наклона направляющей соответственно равен 9°27'45''. Ползушка имеет два паза. Один паз предназначен для крепления инструмента, в другом пазу крепятся шпонки размером 20х10х255 мм, которые служат направляющими для ползушки. Предусмотрена возможность регулировки вылета гребенки с помощью специальных винтов.

Элементами зацепления являются: гайка, гайка внутренняя. Накладка, которая крепится болтами к гайке с трапецеидальной резьбой и передает перемещение ползушке. Гайка содержит две внутренние резьбы: одна трапецеидальная диаметром 45 мм с шагом 6,35 мм, другая для гайки внутренней - метрическая резьба М60х2. Гайка внутренняя служит для устранения осевых зазоров, возникающих при эксплуатации устройства для нарезания резьбы.

В качестве резьбонарезного инструмента выбираем гребенку. Гребенка содержит режущие и калибрующие зубья. Углы резания для гребенки выбираем по рекомендациям из [12]. Гребенка имеет 28 зубьев, изготавливается из стали 6ХВ2С (ГОСТ5950-73). Толщина материала 5 мм. Углы резанья составляют: передний угол г = 15°, задний угол составляет б = 5°. Гребенка и профиль резьбы показаны на рисунке 2.8.

Рисунок 2.8 - Гребенка

Устанавливается гребенка в паз ползушки и фиксируется винтами.Вылет гребенки над ползушкой должен составлять не более 10 мм. Больший вылет нежелателен в связи с возможной поломкой режущего инструмента. Режущая часть гребенки выполняется с углом ц = 25°.

Транспортировка устройства для нарезания резьбы осуществляется краном и в конструкции устройства предусмотрены винты грузовые, которые ввинчиваются в опорную плиту. Настройка устройства на нужную глубину резанья и на угол резьбы осуществляется с помощью специального шаблона.

2.5 Разработка конструкции опор передней и задней

В качестве опор выберем призмы, как наиболее простые опоры. Требования к опорам предъявляются такие как:

- опоры должны обеспечивать соосность электрода, как с расточной головкой, так и с устройством для нарезания конической резьбы;

- должны обеспечивать возможность обработки не только новых электродов, но и электродов, подлежащих восстановлению после работы.

Электроды подлежат восстановлению, если их длина (длина секции) составляет не менее одного метра. Чтобы выполнить все требования призмы опор должны иметь возможность перемещаться относительно друг друга, и также призмы должны двигаться одновременно, что и было реализовано.

Передняя опора устанавливается вместо поперечного суппорта станка на каретку. Для этого в призмах выполняется паз типа «ласточкин хвост» под направляющие суппорта, но с учетом установки клина, с помощью которого устраняются зазоры. Призмы изготавливают из серого чугуна С420 ГОСТ1412-85, клин из железистой бронзы марки БрА9ЖЗЛ ГОСТ493-73. Перемещение призм обеспечивает винт стяжной с двумя резьбовыми частями для каждой призмы. Параметры резьбы выбираем из [8]: резьба трапецеидальная диаметром 40 мм с шагом р = 6 мм, внутренний диаметр резьбы d₂ = 33 мм. Для левой призмы соответственно участок винта изготавливается с левозаходной резьбой, для правой призмы - правая резьба. Чтобы обеспечить взаимную точность перемещения призм в призмах используем направляющие стержни. В левой и правой призмах под направляющие стержни и винт стяжной предусмотрены соответствующие втулки из бронзы. Для обеспечения одновременного перемещения обеих призм опоры используем вилку, которая соединяет собой винт стяжной и втулку с трапецеидальной резьбой диаметром d = 36 мм с шагом резьбы 6 мм. Резьба в этой втулке левая. Если вращать винт, на котором эта втулка, например, по часовой стрелке, то обе призмы одновременно переместятся в правую сторону, если смотреть со стороны задней бабки. Перемещения призм вызваны необходимостью центрирования электродов перед обработкой. Схематично передняя опора показана на рисунке 2.9.

Рисунок 2.9 - Опора передняя:

1 - втулка Трап 40х6 левая; 2 - вилка; 3 - винт стяжной; 4 - шпилька М20; 5 -призма правая; 6 - суппорт; 7 -призма левая; 8 -втулка Трап 40х6

Ширина призмы соответствует ширине суппорта 420 мм, высоту призмы принимаем 200 мм. В призмах предусмотрены отверстия под винты грузовые, т.к. масса призм дольно большая, и устанавливаются они с помощью крана. Для надежной фиксации электродов предусмотрим крепление их с помощью шпилек диаметром 20 мм. Они устанавливаются сбоку призм в паз. Длина шпилек составляет 530 мм. Электроды прижимаются перекладиной, которая прижимает электроды сверху. На каждой опоре по две перекладины.

Задняя опора устанавливается вместо задней бабки на ее подушку. По конструкции задняя опора похожа на переднюю. Призмы устанавливаются на плиту подкладную, которая вместе с призмами перемещается за счет шпонки направляющей размером 24х52х520 мм по ГОСТ8790-79. Для перемещения призм относительно друг друга предусматриваем выступы по бокам призм длиной 15 мм каждый. Направляющими для призм являются планки направляющие, которые крепятся болтами к плите. В остальном задняя опора идентична передней. Схематично задняя опора показана на рисунке 2.10.

Рисунок 2.10 - Опора задняя:

1 - призма левая; 2 - шпилька М20; 3 -призма правая; 4 - планка направляющая; 5 -плита опорная; 6 - подушка задней бабки; 7 - винт стяжной; 8 -вилка; 9 - винт М27; 10 - гайка М27

Перемещение призм одновременно в какую-либо сторону осуществляется вращением гайки М27 (поз. 10 рисунок 2.10). Размеры призм задней и передней опор получены вычерчиванием на листе, так как опоры, как и головка расточная, и устройство для нарезания конической резьбы, являются специальными приспособлениями, которые проектируются графическим методом и не имеют специальных формул для их расчета.



2.6 Расчет предохранительной муфты

В пружинно-шариковых муфтах трение скольжения частично заменено трением качения на шариках. Эти муфты проще в изготовлении и отличаются большей надежностью, чем кулачковые.

Критериями работоспособности муфт являются статическая прочность и долговечность кулачков по контактным напряжениям.

Расчет произведем по формулам из [11].

Условное давление в предположении равномерной нагрузки

Р = (2.1)

где -средний диаметр полумуфты,мм;

z -число кулачков;

b_к -ширина кулачка,мм;

h - высота кулачка,мм;

[Р] = 80…120 МПа -допускаемое давление.

В нашем случае D_ср = 100 мм, z = 10, b_к = 20 мм, h = 5,5 мм, М_кр = 140 Н·м

Подставляя значения в формулу получим

Р =

Р = 2,545 Мпа ? [Р] = 80 МПа

Муфта отвечает требованиям долговечности кулачков по контактным напряжениям.

Рассчитаем окружную силу при крутящем моменте равном М_кр = 140 Н·м:

(2.2)

Муфты, в которых шарики контактируют с призматическими канавками имеют постоянный угол б и срабатывают подобно кулачковым. Схема сил изображена на рисунке 2.11.

Рисунок 2.11 - Схема сил

Рассчитаем нормальную силу, действующую на шарик:

(2.3)

(2.4)

На один шарик приходится F_н = 262,6 Н.

Пружинно-шариковые муфты работают удовлетворительно, если нормальная сила F_н не превышает на один шарик:

F_н = 300Н при диаметре шарика d_ш = 20 мм.

В нашем случае нормальная сила не превышает указанную ниже, но это только при наибольшем допустимом давлении на шарики Р_о = 3·10⁵ кгс/см².

Для пружинно-шариковых муфт, у которых в процессе срабатывания перемещаются шарики, а не полумуфта, как в нашем случае, сила пружин рассчитывается по формуле:

F_пр = F_окр (tg(б-ц)-ѓ), Н, (2.5)

где F_окр - окружная сила;

ц - угол трения (ц= 5°…6°);

ѓ - коэффициент трения (ѓ= 0,15).

F_пр = 2153,85 (tg(35°-5°)-0,15) = 919,69Н

Чтобы муфта срабатывала при крутящем моменте более 140 Н·м, нужно, чтобы каждая пружина была сжата с силой F_пр = 92Н.

Напряжение смятия детали толщиной h = 22 мм из стали 20

[у_см] = 2400 кгс/см².

Рассчитаем напряжение смятия этой детали при силе F = 600Н.

,, (2.6)

где F - сила, действующая на соединение;

D - диаметр болта;

H - толщина детали.

Условие прочности выполняется, соединение работоспособно.

Рассчитываем на прочность передачу винт-гайка на устройстве для нарезания резьбы по формулам, предложенным в [8]. Данными для расчета являются размеры трапецеидальной резьбы, материал винта и гайки, значение осевой силы.

Размеры резьбы:

- внешний диаметр d = 45 мм;

- средний диаметр d_ср = 41,825 мм;

- рабочая высота профиля h = 3,675 мм.

Число витков гайки составляет z = 5,5. Принимается значение осевой силы F = 3400 Н.

При расчете винт-гайка считают, что нагрузка по виткам резьбы распределяется равномерно.

Для обеспечения износостойкости давление в резьбе не должно превышать допускаемое, т.е. выполняться должно условие:

, МПа, (2.7)

где F_а - осевая сила в Н;

d₂ - средний диаметр в мм;

h - рабочая высота профиля, мм;

z -число витков гайки.

Выбираем допускаемое напряжение из [8] для пары закаленная сталь -бронза [Р] = 10 Мпа.

Условие прочности выполняется, передача винт-гайка работоспособна.

Рассчитаем на прочность передачу винт-гайка в устройстве опоры. Допустим, что на станке обрабатываются новые электроды длиной 2200 мм. Масса таких электродов при плотности с = 2,24 гр/см³ равна:

, гр (2.8)

Еще учтем, то, что на станке установлены уже сращенные две секции массой по 1393 кг каждая, т.е. приходящаяся сила тяжести на одну опору F_т = 14кН.

Данными для расчета являются:

- наружный диаметр d = 40 мм;

- средний диаметр d₂ = 37 мм;

-высота рабочего профиля h = 3,5 мм;

- число витков гайки z = 9,5.

Материал винта и гайки - закаленная сталь и бронза.

Рассчитаем осевую силу, действующую на винт:

(2.9)

На один резьбовой участок винта приходится половина F_ос = 12110 Н.

При расчете передачи винт-гайка допустим, что нагрузка по виткам резьбы распределяется равномерно.

Для обеспечения износоустойчивости давление в резьбе не должно превышать допускаемое (формула 2.7).

Условие прочности выполняются, передача винт-гайка работоспособна.



3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Выбор типа производства

Исходные данные:

- годовая программа N₂ = 200 шт.;

- действительный годовой фонд времени работы оборудования,F_д = 4029ч.

Воспользуемся укрупненным методом расчета норм штучно-калькуляционного времени. Предварительно принимаем следующий технологический маршрут:

- токарная;

- сверлильная;

- фрезерная;

- круглошлифовальная.

Штучно-калькуляционное время:

, мин., (3.1)

где - коэффициент штучно-калькуляционного времени [4];

Т_о - основное технологическое время, определяемое по приближенной методике получения норм времени по обрабатываемой поверхности.

Определяем количество станков на операцию по формуле:

,шт., (3.2)

где N_г - годовая программа выпуска, шт.;

F_g - действительный фонд времени работы оборудования, час.;

Т_шт.к. - штучно-калькуляционное время, мин.;

= 0,85 - нормативный коэффициент загрузки оборудования.

Фактический коэффициент загрузки рабочего места вычисляем по формуле:

, (3.3)

где р - принятое число рабочих мест.

Количество операций определяем по формуле:

(3.4)

Результаты расчетов сводим в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 - Результаты

Операция	Тшт.к, мин.	mр	Р		О
Токарная	18,01	0,018	1	0,018	47,22
Сверлильная	2,24	0,002	1	0,002	425
Фрезерная	4,57	0,005	1	0,005	170
Круглошлифовальная	2,98	0,003	1	0,003	283,33
	Тшт.к.ср. = 6,95	Уmp=0,028	УP=4		=925,55

Коэффициент закрепления операций определяется по формуле:

(3.5)

Коэффициент закрепления операций соответствует единичному производству.

3.2 Выбор заготовки

Для сравнения рассмотрим два возможных вида заготовки для изготовления детали:

1) заготовка, изготовленная методом объемной горячей штамповки на ГКМ;

2) заготовка из проката.

Выбор припусков на обработку.

Припуск для заготовки, полученной объемной горячей штамповкой для стали 40Х при максимальном размере до 500 мм и окончательной шероховатости R_z = 160 рекомендуемы припуск - мм на сторону. Штамповочные уклоны принимаем 3°. Плоскость разъема штампа располагаем по оси симметрии заготовки.

Расчет припуска на обработку поверхности диаметром 56_-1500из заготовки - прокат. При обработке наружной поверхности припуски определяют как

, мкм (3.6)

, мм, (3.7)

где - наибольшая кривизна заготовки, мм;

- местная кривизна заготовки, мм;

- погрешность центровки проката, мм.

, мм, (3.8)

=0,2 мм

Величина остаточной кривизны заготовки после чернового точения

,мкм, (3.9)

где - коэффициент уточнения кривизны заготовки после чернового обтачивания; =0,05.

Результаты расчетов припусков сведены в таблицу 3.2.

Таблица 3.2 - Расчет припусков

Технологические ходы обработки поверхности	Элементы припуска, мкм	Расчетный припуск, 2Zmin. мкм	Расчетный размер, мм	Предельные размеры, мм	Предельные размеры припуска, мм
	Rz	Т	с	е			dmin	dmax	2Zmin	2Zmax
1.Заготовки точение:	150	250	590			56,759	56,759	58,759
2. Черновое	50	50	29,5	10	1980	54,779	54,779	55,399	1,98	3,36
3.Чистовое	30	30		10	279	54,5	54,5	54,750	0,279	0,649

Расчетный припуск на черновое точение:

, мкм, (3.10)

где - высота микронеровностей на заготовке, мкм;

Т¹ - глубина дефектного слоя, мкм.

= 2(150+250+590) = 2·990мкм

Расчетный припуск на чистовое точение:

, мкм, (3.11)

где , Т¹- высота микронеровностей и глубина дефектного слоя после черновой обработки, мкм;

е - припуск на оправку, мкм.

= 2·(50+50+29,5+10) = 279 мкм = 2·139,5 мкм

Расчетный диаметр на чистовое точение:

, мм, (3.12)

где- расчетный окончательный размер, = 54,5 мм.

d_р = 54,5+0,279 = 54,779 мм

Расчетный диаметр на черновое точение:

, мм (3.13)

Минимальный окончательный размер d_min = d_p = 54,5 мм

Минимальный размер под чистовое точение мм

Минимальный размер под черновое точение мм

Максимальный окончательный размер

, мм (3.14)

мм

Максимальный размер под чистовое точение

мм

Максимальный размер заготовки

= 56,759+2,0= 58,759 мм

Минимальное значение припуска на чистовое точение

, мм (3.15)

мм

Максимальное значение припуска на чистовое точение

, мм (3.16)

мм

Максимальное значение припуска на черновое точение

мм

Максимальный диаметр заготовки в этом случае составляет 59 мм. Принимаем ближайший больший диаметр прутка по ГОСТ 2590-78 - 60 мм. Длину заготовки принимаем 408 мм.

Произведем расчет массы детали и заготовок.

Рассчитаем массу детали:

,кг, (3.17)

где m₁- масса цилиндра диаметром40 мм;

m₂- масса конуса Морзе № 3;

m₃- масса цилиндра диаметром 43мм;

m₄- масса паза 8,2 мм;

m₅- масса цилиндров диаметром 45 мм;

m₆- масса конуса Морзе № 5;

m₇- масса паза 13 мм.

Плотность стали 40Х равна м = 7,85·10³ кг/м³.

,кг, (3.18)

где R₁ - радиус цилиндра;

L₁ - длина цилиндра.

=0,138 кг

, кг (3.19)

кг

кг

, кг (3.20)

кг

кг

, кг

кг

кг

Масса детали равна

(3.21)

М =4,033 кг

Рассчитаем массу заготовки из проката:

кг

Рассчитаем массу заготовки из штамповки:

,кг, (3.22)

где m₁- масса цилиндра диаметром46 мм;

m₂- масса цилиндра диаметром 48 мм;

m₃- масса цилиндра диаметром 51мм;

m₄- масса конуса.

=0,183 кг

кг

кг

, кг

кг

М=5,486 кг

Рассчитаем стоимость изготовления заготовки из проката:

, руб., (3.23)



где М - затраты на материал;

- суммарная себестоимость операций правки, калибрования прутков.

Затраты на материал можно определить по формуле:

, руб., (3.24)

где Q- масса заготовки, Q=9,05 кг;

S - цена заготовки, S = 150 руб./кг;

Q - масса готовой детали, q = 4,033кг;

- цена отходов, =102 руб./тонна.

М = 9,05·15-(9,05-4,033)·0,102 = 1356,99 руб.

Себестоимость правки и резки прутка:

,руб., (3.25)

где - затраты на резку.

, руб., (3.26)

где - штучное время на резку проката.

, мин., (3.27)

где d - диаметр прутка в мм.

= 0,19·60²·10^-3 = 0,228 мин. = 0,004 час.;

С_пз - приведенные затраты на резку 4,8 руб./час.

= 4,8·0,004 = 0,019 руб.

Затраты на правку

, руб.,

где С_пз - себестоимость правки на автоматах, принимаем 6 руб./час.

руб.

Себестоимость изготовления заготовки из проката рассчитаем по формуле 3.23

= 1356,99+0,019+0,06 = 1357,07 руб.

Стоимость изготовления заготовки из штамповки:

, руб., (3.28)

где Q- масса заготовки, Q = 5,486 кг;

q - масса детали, q = 4,033 кг;

С - стоимость 1 кг базовой заготовки, С = 373 руб.;

Коэффициенты, зависящие от:

- класса точности штамповки, = 1 для нормальной точности;

= 0,84 - класса сложности;

= 0,89 - массы, для массы от 4 до 10 кг;

= 1 - объема производства;

S_отх - цена отходов, S_отх = 102 руб./тонна.

руб.

Заготовка из проката получается примерно в 1,13 раза дешевле, чем заготовка, выполненная путем штамповки. Для изготовления детали выберем прокат, как более технологичную и дешевую.



3.3 Разработка технологического маршрута

Маршрут обработки детали по операциям:

005 -токарная;

010 - разметочная;

015 - сверлильная;

020 - фрезерная;

025 - круглошлифовальная.

Структура операций по переходам:

005 - токарная

А - установить заготовку, выверить и закрепить

1. Подрезать торец, выдерживая длину l=405h12(_-°630) мм.

2. Точить поверхность ?56_-1,5 на длине l=196 мм.

3.Точить поверхность ? на длине l=171 мм.

4. Точить поверхность ?40h10 () на длине l = 14 мм.

5. Точить фаску 1,5 х 45⁰ на ? 40 мм.

Б - переустановить, выверить и закрепить.

6. Подрезать торец, выдерживая длину l= 402h12() мм.

7. Точить поверхность?45h10 () на длине l = 207 мм.

8. Точить конус Морзе № 5 на длине 156 мм.

9. Сверлить ?10,5 на глубину 40 мм.

11. Нарезать резьбу М12-7Н() на глубину 35 мм.

В - переустановить, выверить и закрепить

12. Сверлить ?20 на глубину 85 мм.

13. Точить фаску 1,5х45⁰ на ? 23,825 мм.

Г - снять деталь.

010 -разметочная

А -разметить паз 8,2 мм шириной и длиной 23 мм;

Б - разметить поз 13,2 мм шириной и длиной 27 мм;

В - разметить лапку и хвостовик оправки.

015 - сверлильная

А - установить деталь

1. Сверлить два отверстия ? 8 мм на проход.

2. Сверлить два отверстия ? 13 мм на проход.

Б - снять деталь.

020 - фрезерная

А - установить и закрепить деталь

1. Фрезеровать паз 8,2 мм.

Б - переустановить деталь

2. Фрезеровать паз 13,2 мм.

3. Фрезеровать лапку хвостовика.

В - снять деталь

025 -круглошлифовальная

А - установить, выверить и закрепить

1. Шлифовать конус Морзе №3.

Б - переустановить деталь, выверить и закрепить

2. Шлифовать конус Морзе №5

В - снять деталь.

3.4 Расчет режимов резанья

Произведем расчет режимов резанья для фрезерной операции по рекомендации из [7].

Рассчитаем скорость резания для фрезерования паза 8,2 мм.

Скорость фрезы в м/мин. Рассчитывается по формуле:

,м/мин., (3.29)

где Т^m - стойкость инструмента, Т = 60 мин.;

t - глубина фрезерования, t = 1,5 мм;

В -ширина фрезерования, В = 10 мм;

S_z - подача на зуб, S_z = 0,05 мм;

К_v - поправочный коэффициент

, (3.30)

где К_mv = 0,68 -коэффициент, учитывающий режущий материал;

= 1 -коэффициент, учитывающий состояние заготовки;

= 1 - коэффициент, учитывающий влияние материала;

С_v= 200 -поправочный коэффициент;

D = 8 мм - диаметр фрезы.

Остальные коэффициенты равны:

q_v = 0,65; X_v = 0,32; y_v= 0,28; u_v = 0,18; p_v = 0,23; m = 0,5

, (3.31)

n_{ст фрезы} = 1250 мин^-1

, м/мин. (3.32)

S = 0,1мм/об.; S_{z =} 0,05 мм/зуб.

Рассчитаем скорость резания при фрезеровании паза .

Ширина фрезерования для расчетов В = 48 мм, диаметр фрезы D = 13мм, остальные коэффициенты остаются те же.

Выбираем n_ст = 800 мин.^-1

S = 0,12 мм/об.; S_{z =} 0,06 мм/зуб.

Рассчитаем скорость резания при фрезеровании лапки хвостовика оправки. Подачу выбираем при глубине фрезерования t=3мм S_{z =} 0,01 мм/зуб.

Число оборотов фрезы

n_{ст фрезы} = 630 мин^-1

S_{z =} 0,01 мм/зуб.

Произведем расчет режимов резания для круглошлифовальной операции.

При шлифовании конуса Морзе № 3 выбираем круг ПВ 16х20х6 23А40СТ16К:

ПВ -прямой профиль с выточкой;

23А - электрокорунд белый;

40 - зернистость, 400 мкм;

СТ1 - средней твердости;

6 -структура;

К -на керамической связке.

Рассчитаем продольную подачу [9]:

, , (3.33)

где - продольная подача в долях ширины круга, = 0,16;

В -ширина круга, В = 20 мм.

Выбираем подачу на глубину

При значении скорости детали V_g = 18 м/мин.

Определение скорости круга:

; = 15 м/с

Для шлифования конуса Морзе № 5 выбираем круг марки ПВ 40х40х13 23А40СТ16К.

Определяем продольную подачу также по таблицам из [9].

Подача на глубину S_х выбирается в зависимости от продольной подачи, скорости детали [9]:

, при скорости детали V_g = 12 м/мин.

Скорость круга равна:

; = 35 м/с

3.5 Расчет норм времени

Рассчитаем норму штучно-калькуляционного времени для фрезерной операции.

Норма времени на выполнение станочной операции состоит из нормы подготовитель-заключительного времени Т_п.з. и нормы штучного времени.

Фрезерование производится шпоночными фрезами на вертикальном фрезерном станке 6Н13П с размером стола 400х1600 мм на универсальных тисках. Масса детали 4 кг.

Основное (машинное) время считаем по формуле:

, мин., (3.34)

где - длина рабочего хода, мм;

n -число оборотов фрезы, мин.^-1;

S - подача в мм/об.;

i -количество переходов.

При фрезеровании паза шириной в 8,2 мм

S= 0,1 мм/об., = 23 мм; i =6; n = 1250 мин.^-1

Время на установку детали и установки фрезы Т = 2,5 мин.

Подготовительно-заключительное время на операциюТ_п.з. = 16 мин.

При фрезеровании паза шириной 13 мм

S= 0,12 мм/об., n_фр = 800мин.^-1; = 27 мм; i = 15

Время на переустановку детали - 0,8 мин.

Время на смену инструмента - 0,5 мин.

При фрезеровании лапки хвостовика оправки:

S= 0,2 мм/об., n_фр = 630мин.^-1; = 30 мм; i = 4

Т_шт.к. = 28,28 мин.

Рассчитаем нормы времени для круглошлифовальной операции

Подготовительно-заключительное время для круглошлифовальной операции составляетТ_п.з. = 12 мин.

Основное время рассчитаем по формуле для шлифования конуса Морзе № 3.

S= 3,2 мм/об., n_g = 125мин.^-1; = 84 мм

Время на переустановку детали - 0,8 мин.

, мин., (3.35)

(3.36)

Время на установку детали - 0,53 мин.

Время на переустановку детали - 2 мин.

Основное время рассчитываем по формуле для шлифования конуса Морзе № 5.

Штучно-калькуляционное время на круглошлифовальную операцию составит Т_шт.к. = 19,02 мин.

4. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

4.1 Анализ условий труда при нарезке резьбы

Полностью безопасных и безвредных производств не существует. Реальные производственные условия характеризуются, как правило, наличием некоторых опасных и вредных факторов.

При эксплуатации модернизированного токарного станка модели 165 к таковым относится электрический ток. Возможность поражения электрическим током рабочего от электрооборудования, расположенного рядом со станком, от токоведущих частей.

Следующий фактор - это движущиеся части станка, которые могут привести к травматизму.

При работе станка возникает шум, который приводит к быстрой утомляемости рабочего.

К вредным факторам относят пыль. Токарный станок модернизирован для обработки графитированных электродов, поэтому в воздухе присутствует пыль, которая приведет к заболеваниям дыхательных путей.

Отсутствие или недостаточное местное освещение на станке может привести к утомлению зрительных органов.

Над токарным станком работает кран, т.е. фактором является возможность падения грузов с высоты при неосторожном транспортировании, что также приводит к травматизму.

Кроме того, возможен травматизм при недостаточном инструктаже, отсутствии инструкций по эксплуатации и охране труда, снижении внимательности и болезненном состоянии работника.



4.2 Меры по обеспечению безопасных и здоровых условий труда

Цех имеет искусственное и естественное освещение. Искусственное освещение осуществляется светильниками типа ОД, в которых используются лампы дневного света, естественное - осуществляется через окна в потолке цеха.

Для поддержания необходимой чистоты воздуха и метеоусловий установлены система вентиляции, сочетающая естественную и искусственную и системы кондиционирования.

Для безопасности движения рабочих и удобства транспортирования грузов в цехах предусмотрены раздельные входы (въезды) и выходы (выезды) для людей и транспорта.

Двери и ворота открываются наружу, чтобы в случае массового движения рабочих из помещения двери не являлись препятствием для выхода.

В цехе проведены мероприятия по пожарной профилактике, которые подразделяются на организационные, технические и эксплуатационные.

Организационные мероприятия предусматривают правильную эксплуатацию оборудования и внутризаводского транспорта, противопожарный инструктаж рабочих и служащих. На видном месте вывешен план эвакуации персонала при пожаре.

К техническим мероприятиям относятся: соблюдение противопожарных правил, норм проектирования зданий при устройстве электропроводов, оборудования, освещения. Нельзя использовать электропровода, изоляция которых имеет разрывы и сопротивление менее 0,5 МОм. Оборудование заземляют.

Эксплуатационные мероприятия - это своевременные профилактические осмотры, ремонты и испытания оборудования.

В цехе устроены внутренние пожарные краны. Внутренний противопожарный водопровод спроектирован в зависимости от степени огнестойкости здания, категории его опасности и объема помещения. Внутренние пожарные краны установлены на видных и доступных местах. Они расположены на высоте 1,35 м от уровня пола. Каждый пожарный кран оборудован пожарным рукавом и пожарным стволом. Имеются также пожарные щиты с инвентарем, а также ящики с песком.

Продолжительность рабочего дня восемь часов, обеденный перерыв составляет сорок пять минут.

Подключение токарного станка к электрической сети выполняется в соответствии с требованиями, предъявляемыми к электрооборудованию станков, предусмотрено заземление с танка.

Ремонт станка, его электрооборудования, а также чистку, смазку производят только после его отключения от сети.

Запрещается работать на станке без спецодежды.

К работе на станке допускаются квалифицированные рабочие, изучившие устройства и правила эксплуатации станка.

В целом обеспечение здоровых и безопасных условий труда возлагается на администрацию предприятия, которая обязана внедрять современные техники безопасности, предупреждающие производственный травматизм и обеспечивать санитарно-гигиенические условия.

4.3 Расчет времени эвакуации

Расчетное время эвакуации людей из помещения устанавливается по времени движения одного или нескольких потоков через эвакуационные выходы от наиболее удаленных мест. При расчете весь путь движения разделяется на участкиl_iи шириной д_i.

Расчетное время эвакуации следует определять как сумму времени по отдельным участкам.

t= t₁ + t₂ + …+ t_i, мин., (5.1)

Рассчитаем время эвакуации для первого участка, для других участков время считается аналогично. Всего в нашем примере 13 участков.

Участок 1

, мин., (5.2)

где - значение скорости на горизонтальном участке;

= 20 м - длина участка;

д₁= 2 м - ширина участка.

Скорость выбирается по таблице из [5] в зависимости от значения плотности потока, который считается по формуле:

, (5.3)

где f - площадь горизонтальной проекции человека f = 0,125 м²;

- количество человек на участке.

= 100 м/мин.

Интенсивность для первого участка принимается q₁ = 1.

Для других участков интенсивность считается по формуле:

(5.4)

где - интенсивность и ширина предыдущего участка.

Рассчитаем аналогично время эвакуации для других участков.

Участок 2

,

N₁ = 4 чел.; м; д₂ = 2 м

Рассчитаем плотность потока:

Выбираем скорость = 100 м/мин.

Участок 3

N₁ = 7 чел.; м; д₃ = 2 м

Рассчитаем плотность потока:

Выбираем скорость = 80 м/мин.

Интенсивность будет равна:



Участок 4

Потоки с предыдущих трех участков складываются, интенсивность вычисляется по формуле:

(5.5)

д₄ = 2,5 м; м

Выбираем скорость = 100 м/мин.

Время эвакуации равно:

Участок 5

N₅ = 15 чел.; м; д₅ = 2 м

Рассчитаем плотность потока:

Интенсивность будет равна:



Выбираем скорость = 80 м/мин.

Время равно:

Участок 6

N₆ = 15 чел.; м; д₆ = 2 м

Рассчитаем плотность потока:

Выбираем скорость = 80 м/мин.

Интенсивность равна:

Время эвакуации равно:

Участок 7

Складываются потоки 5,6 и 4.

д₇ = 2,5 м; м

Интенсивность:

Выбираем скорость = 100 м/мин.

Время эвакуации равно:

Участок 8

N₈ = 20 чел.; м; д₈ = 2 м

Рассчитаем плотность потока:

Выбираем скорость = 80 м/мин.

Интенсивность равна:

Время эвакуации равно:

Участок 9

N₉ = 20 чел.; м; д₉ = 2 м

Рассчитаем плотность потока:

Выбираем скорость = 80 м/мин.

Интенсивность равна:

Время эвакуации равно:

Участок 10

Потоки 7,8 и 9 складываются в поток 10.

д₁₀ = 4 м; м

Интенсивность:

Выбираем скорость = 60 м/мин.

Время эвакуации равно:

Участок 11

N₁₁ = 20 чел.; м; д₉ = 4 м

Рассчитаем плотность потока:

Выбираем скорость = 100 м/мин.

Интенсивность равна:

Время эвакуации равно:

Участок 12

N₁₂ = 15 чел.; м; д₁₂ = 4 м

Рассчитаем плотность потока:

Выбираем скорость = 100 м/мин.

Интенсивность равна:

Время эвакуации равно:

Участок 13

Потоки 10, 11 и 12 складываются в поток 13.

д₁₃ = 10 м; м

Интенсивность:

Выбираем скорость = 33 м/мин.

Время эвакуации равно:

Расчетное время эвакуации персонала из помещения равно сумме времен эвакуации по участкам (формула 5.1)

t = 0,02 + 0,05 + 0,063 + 0,4 + 0,125 + 0,125 + 0,625 + 0,188 + 0,188 + 0,83 + 0,2 + + 0,25 + 1,21 = 4,27 мин.

За 4,27 минуты весь персонал покидает помещение.

4.4 Меры по обеспечению безопасности персонала в условиях чрезвычайных ситуаций

Возможные чрезвычайные ситуации в цехе - это пожары и взрывы. При возникновении чрезвычайных ситуаций защита рабочих и служащих обеспечивается следующими способами:

- своевременное оповещение о ЧС;

- использование средств индивидуальной защиты;

- проведение эвакуационных мероприятий.

На случай возникновения чрезвычайных ситуаций на предприятии разрабатываются мероприятия по действию цехов и участков в условиях ЧС.

Мероприятия оповещения.

В случае возникновения ЧС на предприятии поддерживаются в постоянной готовности системы оповещения. В цехе имеются динамики и световая сигнализация. Оповещение работающих может проводиться администрацией, либо штабом гражданской обороны по средствам радиооповещения, телевидения.

Эвакуационные мероприятия

На участке совместно со штабом гражданской обороны создается эвакуационное подразделение, каждый член которого имеет свои обязанности. На участке имеется план эвакуации. Администрацией предприятия и штабом гражданской обороны в условиях ЧС должны планироваться и готовиться эвакуация персонала и оборудования.

Оценка устойчивости данного предприятия (цеха) воздействию опасных факторов заключается в выявлении участков, от которых зависит в значительной степени выпуск продукции, также определение устойчивости отдельных элементов и объекта в целом и сопоставления найденного предела устойчивости участка с ожидаемым значением поражающего фактора.

Разрабатываются специальные методы для оценки устойчивости подразделения. Для оценки надежности работы подразделения создается группа руководства и расчетно-исследовательская группа, в состав которой входят главные специалисты. По результатам исследования разрабатывают план по повышению устойчивости работы подразделения. Также обращается внимание на улучшение условий труда, совершенствования производственного процесса.

Ведутся мероприятия по подготовке восстановления производства после поражения. Проект восстановления разрабатывается заблаговременно и в двух вариантах.