Плазменная резка высокопрочного чугуна с шаровидным графитом

Флюс представляет собой мелкогранулированный железный порошок с добавками некоторых других компонентов, например феррофосфора при резке чугуна или алюминия при резке меди. Однако в большинстве случаев в качестве флюса может служить чистый железный порошок, без каких либо добавок.

Кислородно-флюсовой резке подвергаются металлы, которые не поддаются обычному процессу газовой резки. К ним в первую очередь относятся высокохромистые и хромоникелевые жаропрочные и нержавеющие стали, серый чугун, цветные металлы и сплавы.

Исследование процесса кислородно-флюсовой резки и разработка оборудования для резки проводились различными институтами и организациями. Наибольшими успехами в этой области добились на кафедре сварочного производства МВТУ им. Баумана и во ВНИИАВТОГЕНМАШ. Однако существенным недостатком всех этих разработок является, на наш взгляд, то, что флюс подается в зону реакции либо струей кислорода, либо струей сжатого воздуха или азота. Смесь кислорода с железным порошком взрывоопасна, поэтому подача флюса струей кислорода может иметь весьма негативные последствия. Использование в качестве флюсонесущего газа сжатого воздуха или азота приводит, с одной стороны, к усложнению оборудования, так как требуется дополнительная система для подвода сжатого воздуха или газа, а с другой стороны, значительно снижает чистоту режущего кислорода, чем существенно тормозится процесс резки.

Принципиальное отличие комплекта оборудования для кислородно-флюсовой резки, разработанного и выпускаемого заводом автогенного оборудования "ДОНМЕТ" (г, Краматорск, Донецкой области) заключается в том, что флюсонесущим является горючий газ (пропан-бутан или метан), что обеспечивает повышенную безопасность работы и позволяет подводить в зону реза кислород исходной чистоты. Кроме того, при таком способе подачи флюса разогрев последнего производится подогревающим пламенем резака еще до его попадания в зону реакции, чем достигается более высокая скорость резки и более полное использовании а, следовательно, экономия флюса.

Контрольные резы, регулярно производимые заводской испытательной лабораторией, при использовании в качестве горючего (флюсонесущего) газа пропан-бутана на заготовках толщиной 60 мм из СЧ-20 с использованием флюса ПЖР 3.315.28-30 ГОСТ9849-86 дают следующие результаты:

Скорость резки…………..140 мм/мин;

Расход флюса…………….0,56 кг/м (0,08 кг/мин);

Расход кислорода………..17,6 м3/час;

Расход пропан-бутана…...1,00 м3/час.

Особенности резки чугуна. Кислородно-флюсовая резка чугуна мало отличается от резки легированных сталей. Скорость резки на 50…55% меньше, чем скорость резки высоколегированных сталей и составляет в зависимости от толщины металла 40…200 мм/мин. Расстояние между поверхностью металла и торцом режущего сопла устанавливается в пределах 30…50 мм. При резке чугуна у кромки реза происходит его отбеливание. Чем выше содержание углерода и кремния в чугуне, тем шире отбеленный слой. Для предотвращения образования отбеленного слоя заготовку перед резкой нагревают и медленно охлаждают после резки.



Рис.21. Комплект КФР

Рис. 22. Вид кромок реза в зависимости от количества подаваемого флюса: а) нормальная подача; б) чрезмерная подача; в) недостаточная подача флюса

Рис.23.Образец реза на заготовке из СЧ-20



Рис.24.Стоймость реза.

Рис.25.Сравнение точности реза.

Таблица 5 Сравнение областей применения резки металлов.

Сравнение областей применения	Низкоуглеродистая сталь	Хромоникелиевая сталь	Цветные металлы	Пластмасса, дерево, текстиль
Автоген	X	-	-	-
Плазма	X	X	X	-
Лазер	X	X	возможно	X

Отличительной особенностью плазменной резки по сравнению с аналогами - газовой, лазерной, вибрационной резкой, электродуговой строжкой, резкой на ножовочных, круглопильных, токарно-отрезных станках и ножницах является:

1-универсальность процесса, т.е. возможность резки на одном и том же оборудовании различных электропроводных материалов;

2-большая скорость резки металлов малых и средних толщин по сравнению с другими термическими способами резки;

3-отличное качество реза. Вертикальный рез практически без грата, дополнительная механическая обработка не требуется.

4-возможна беспроблемная резка загрязненного, окрашенного, гальванизированного и оцинкованного материалов.

5-применение недорогого и недефицитного газа (обычно - сжатого воздуха);

6-значительное уменьшение термических деформаций разрезаемого изделия;

7-мобильность при использовании малогабаритных установок с воздушным охлаждением для ручной плазменной резки;

8-простота в эксплуатации.

Обычная плазменная резка металлов имеет ряд недостатков: выделение аэрозоля, высокочастотный шум в комбинации с ультразвуком, электромагнитное излучение оптического диапазона (ультрафиолетового, видимого и инфракрасного) и ионизация воздуха.

Особую опасность представляет аэрозоль, твердая составляющая которого состоит из соединений обрабатываемых металлов, а газовая - в основном из озона. Для удаления выделяющегося при резке аэрозоля и озона применяют вентиляционные системы.

Вода в качестве плазмообразующей среды позволяет радикально улучшить санитарно - гигиенические характеристики плазменной резки. Рекомбинация продуктов плазменной струи в водяной пар приводит к осаждению аэрозолей с конденсатом воды на поверхностях под обрабатываемой деталью.

Источником шума и ультразвука при плазменной резке является плазменная горелка. Уровень шума зависит от режима резки, давления плазмообразующей среды, и практически не выходит за пределы допустимой нормы, которая составляет 80дВ.

Источником электромагнитного излучения является плазменная дуга, расположенная внутри канала сопла, которая замыкается на наружную его обечайку в форме ярко светящегося ядра (жала).

Излучение имеет максимальную направленность вдоль оси сопла от резчика и закрывается передней частью горелки, что позволяет исключить его вредное влияние на оператора.

В общем случае должны быть выполнены требования по организации и оснащению соответствующих рабочих мест.

Плазменной струей можно сваривать стыковые и угловые швы. Стыковые соединения на металле толщиной до 2 мм можно сваривать с отбортовкой кромок, при толщине свыше 10 мм рекомендуется делать скос кромок. В случае необходимости используют дополнительный металл. Для сварки металла толщиной до 1 мм успешно используют микроплазменную сварку струей косвенного действия, в которой сила сварочного тока равна 0,1... 10 А.

Резка плазменной струей основана на расплавлении металла в месте реза и его выдувании потоком плазмы. Плазменную струю используют для резки металла толщиной от долей до десятков миллиметров. Для резки металла малой толщины используют плазменную струю косвенного действия. При повышенной толщине металла лучшие результаты достигаются при плазменной струе прямого действия. При резке даже углеродистых сталей во многих случаях она более экономична, чем газокислородная, ввиду высокой скорости и лучшего качества реза.

Исходя из вышеуказанного принимаем автоматическую плазменную резку.

2.2 Выбор режимов резки

В настоящее время нет четких и проверенных режимов механизированной плазменной резки ВЧШГ. Поэтому при выборе режимов будем опираться на табличные данные.

Табл.6.Допустимые нормативные отклонения поверхности реза от перпендикулярности.

Класс качества	Толщина металла, мм
	5..12	13..30	31..60
1 2 3	0,4 1,0 2,3	0,5 1,2 3,0	0,7 1,6 4,0

Табл.7.Допустимые значения, мм, шероховатости и глубины ЗТВ.

Класс качества	Нормы шероховатости при толщине металла, мм	Нормы глубины ЗТВ при толщине металла, мм
	5..12	13..30	31..60	5..12	13..30	31..60
1 2 3	0,05 0.1 0.2	0.06 0.2 0.32	0.07 0.32 0.63	0.1 0.4 0.8	0.2 0.8 1.6	0.4 1.6 3.2

Табл.8. Режимы механизированной резки низкоуглеродистой стали.

Толщина разрезаемого металла, мм	Сила рабочего тока, А	Диаметр сопла, мм	Расход воздуха, м3/ч	Скорость резки, м/ч
10 10 20 20 30 30 50 70 100 130	200 300 200 300 300 400 400 400 400 450	3 3 3 3 3 3 4 4 4 4	6 6 6 6 6 6 8 8 8 8	120 190 50 94 54 90 29 14,5 5 2

В результате исследований эмпирическим методом были получены режимы:

Рабочий ток резки I_св=250А;

Напряжение дуги U_д=200В;

Скорость резки V_рез=47мм/сек=169м/ч;

2.3 Выбор оборудования, источников питания и их характеристики

ПЛАЗМОТРОН ДЛЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ ВОЗДУШНО-ПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКИ МЕТАЛЛОВ ПВР-402М

1. НАЗНАЧЕНИЕ

1.1. Плазмотрон для механизированной воздушно-плазменной резки металлов ПВР-402М (именуемый в дальнейшем "плазмотрон") предназначен для резки черных металлов и нержавеющей стали толщиной до 100 мм, алюминия и его сплавов толщиной до 100 мм, меди и ее сплавов толщиной до 80 мм.

1.2. Плазмотрон используется в установках для воздушно-плазменной резки металлов типа, УПР4010, УПР-4011, УПР-401-1, а так же А1810, АПР-404М, АПР-403, (именуемых в дальнейшем "установка").

1.3. Плазмотрон может быть использован в других установках для воздушно-плазменной резки металлов, имеющих аналогичную схему, но при этом предприятие-изготовитель не гарантирует ресурс работы быстроизнашивающихся деталей и всего плазмотрона.

1.4.Плазмотрон устанавливается на любом механизме, обеспечивающем равномерное его перемещение, например, на машинах для термической обработки металлов по ГОСТ 5614.

Плазмотрон можно использовать для снятия фасок под углом 45°.

1.5.Плазмотрон предназначен для работы в закрытых помещениях, при соблюдении следующих условий:

а) исполнение УХЛ категория размещения 4. тип атмосферы II по ГОСТ 15150 и ГОСТ 15543;

б) высота над уровнем моря не более 1000 м.

1.6.Степень защиты плазмотрона IPOO по ГОСТ 14254.

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

2.1. Технические характеристики плазмотрона должны соответствовать указанным в таблице 9.

Примечание:

1. При комплектовании электродом для кислородно-плазменной обработки типа ЭП-01 плазмотрон допускает использование технического кислорода по ГОСТ 5583 в качестве плазмообразующего газа;

2. Параметры плазмотрона при использовании технического кислорода должны соответствовать данным, указанным в таблице

Таблица 9

параметры	норма
род тока	постоянный
номинальный ток при ПВ=100%, А	400
максимальный ток, А	500
плазмообразующий газ	воздух
давление плазмообразующего газа на входе в плазмотрон, кгс/см2	2.5-6.0
расход плазмообразующего газа, м3/час	4.0-10.0
охлаждение плазмотрона	принудительное
охлаждающая жидкость	вода
давления охлаждающей жидкости на входе в плазмотрон, кгс/см2	1.5-3.0
расход охлаждающей жидкости, л/мин не менее	5.0
диаметр канала сопла для номинального тока, мм	4.0
масса плазмотрона без кабель-шлангового пакета, кг, не более	1.5

3. СОСТАВ ИЗДЕЛИЯ И КОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ

3.1.Плазмотрон, см. рисунок 26, состоит из двух узлов:

хвостовика, поз.1, закрепляемого на механизме перемещения (который применяется и для ПВР-180);

режущей головки, поз.2.

3.2. На рисунке 27 приведен разрез хвостовика с перечнем входящих в него деталей.

3.3. На рисунке 28 приведен разрез режущей головки.

3.4. Комплект поставки должен включать в себя:

3.4.1. Плазмотрон.

3.4.2. Паспорт.

3.4.3. По согласованию с заказчиком в комплект поставки могут быть включены любые из входящих в плазмотрон деталей в необходимом количестве и специальные ключи для сборки и разборки плазмотрона.

Примечание: При заказе необходимо указывать: наименование детали, наименование узла, номер позиции и количество.

4. ПРИНЦИП РАБОТЫ

4.1. Процесс плазменной резки заключается в локальном удалении металла вдоль линии реза сжатой электрической дугой постоянного тока, генерируемой в плазмотроне.

4.2. Плазмотрон является устройством для создания и стабилизации сжатой электрической дуги, горящей между электродом плазмотрона (катод) и обрабатываемым изделием (анод) в потоке плазмообразующего и стабилизирующего газа.

4.3. При воздушно-плазменной резке сжатие и стабилизация дуги производится потоком воздуха, проходящим совместно со столбом дуги через канал сопла плазмотрона.

4.4. Работа плазмотрона происходит следующим образом:

4.4.1. Плазмотрон, устанавливается на механизме перемещения, и к нему подводятся охлаждающая вода и плазмообразующий газ.

4.4.2. Напряжение холостого хода источника питания установки прикладывается к электроду (минус) и к изделию (плюс). Между электродом и соплом прикладывается напряжение холостого хода через цепь вспомогательной дуги так, что сопло плазмотрона находится под положительным потенциалом.

4.4.3. При включении источника питания между электродом и соплом с помощью высоковольтного разряда возбуждается вспомогательная (дежурная) дуга, создающая видимый факел, ток которой ограничен и не должен разрушать сопло.

4.4.4. Основная режущая дуга возбуждается автоматически при касании видимого факела вспомогательной (дежурной) дуги кромки или поверхности изделия. При этом внешний торец сопла плазмотрона должен быть установлен на расстоянии 5-10 мм от изделия.

4.4.5. После того как ток режущей дуги достигает установленного значения, процесс резки протекает стабильно в пределах диапазона тока и напряжений на дуге, обеспечиваемых источником питания установки.

4.4.6. Окончание процесса резки происходит автоматически при обрыве дуги или выключения источника питания оператором.

Таблица 10

поз. №	наименование	количество
1	втулка изоляционная разрезная	1
2	корпус	1
3	прокладка резиновая	1
6	ниппель	1
7	ниппель	2



Таблица 11

поз. №	наименование	количество
1	электрод	1
2	сопло	1
3	гайка сопла	1
4	корпус фторопластовый	1
5	трубка	1
6	корпус латунный	1
7	гайка малая	1
8	втулка капролоновая	1
9	электрододержатель	1
10	гайка верхняя	1
11	изолятор	1
12	втулка фторопластовая	1
13	втулка латунная	1
14	кольцо 020-024-25-2-4	2
15	кольцо 028-032-25-2-4	1
16	кольцо 030-034-25-2-4	1
17	кольцо 032-036-25-2-4	1

5.УСТРОЙСТВО СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ

5.1. Хвостовик, см. рисунок 27, закрепляемый на механизме перемещения, состоит из деталей, см. таблицу 10. Ниппель поз.6 с резьбой предназначен для присоединения провода от минуса источника питания и выхода воды, и два ниппеля поз.7 для входа воздуха и воды. Вход и выход охлаждающей воды обозначены стрелками на торцевой поверхности корпуса хвостовика. Для герметизации всех коммуникаций при присоединении режущей головки служит прокладка резиновая поз.3, а выступ на нижней поверхности корпуса фиксирует совпадение каналов хвостовика и режущей головки.

5.2. Режущая головка показана на рисунке 28 с перечнем входящих в нее деталей, см. таблицу 11.

5.3. В электрододержателе поз.9 имеются три отверстия, два из которых служат для подвода и отвода воды, а третье предназначено для подвода плазмообразующего газа. Для регулировки расстояния сопло-электрод электрододержатель имеет резьбу.

5.4. Вода подается по центральному каналу электрододержателя поз.9 и по внутреннему каналу трубки поз.5 поступает в торец электрода поз.1, затем по вертикальным каналам корпуса поз.4 к соплу поз.2, омывает его и выходит через хвостовик.

5.5. Электрод поз.1 состоит из медного наконечника с вкладышем, являющимся эммитером. Электрод крепится в электрододержателе на конусной посадке или резьбе.

5.6. Сопло поз.2 служит для стабилизации и обжатия электрической дуги тангенциальным потоком плазмообразующего газа. Сопло устанавливается и центрируется относительно электрода на втулках фторопластовой поз.12 и латунной поз.13.

5.7. Корпус поз.4 изготовлен из фторопласта. Подвод и отвод воды осуществляется через три отверстия и пазы на наружной поверхности корпуса. На торцевой поверхности корпуса со стороны электрода выполнена цилиндрическая расточка для центровки втулки поз.12 и втулки поз.13. Герметизация плазмотрона осуществляется с помощью колец резиновых поз.14, 16, 17, 18.

5.8. В латунном корпусе поз.6 фиксируется в осевом направлении корпус фторопластовый поз.4. Для исключения пробоев по воде между корпусом и электрододержателем поз.9 устанавливается изолятор поз.11.

5.9. Гайка поз.3 служит для крепления сопла. На наружной поверхности гайки имеются четыре шлица под ключ. Для крепления плазмотрона к корпусу хвостовика служит гайка поз.10. На наружной поверхности гайки имеются четыре шлица под ключ.

5.10.Провод дежурной дуги присоединяется к корпусу поз.6.

6. УКАЗАНИЕ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ

6.1. Соблюдение требований данного раздела обязательно для всего обслуживающего персонала и работников, связанных с эксплуатацией плазмотрона.

6.2. Эксплуатация плазмотрона должна производиться с соблюдением следующих стандартов и правил:

ГОСТ 12.2.007.0."Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности";

ГОСТ 12.2.007.8."Система стандартов безопасности труда. Устройства электросварочные и для плазменной обработки. Требования безопасности11;

ГОСТ 12.3.039. "Система стандартов безопасности труда. Плазменная обработка металлов. Требования безопасности";

"Правила техники безопасности и производственной санитарии при электросварочных работах";

"Правила технической эксплуатации электроустановок потребителем и правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителем";

"Единых требований техники безопасности к конструкции сварочного оборудования".

6.3. Допуск к работе с плазмотроном разрешается только после соответствующего обучения и сдачи экзамена по знанию инструкции по эксплуатации и правил техники безопасности. Режущая электрическая дуга является источником интенсивного ультрафиолетового излучения, сильного шума и создает возможность поражения электрическим током.

6.3.1. Для защиты персонала от светового воздействия дуги должны использоваться щитки и маски по ГОСТ 12А035, снабженные защитными стеклами не ниже С5. Смотреть на дугу без защитных щитков и масок не разрешается.

6.3.2. Оператор должен быть снабжен противошумными наушниками, снижающими уровень звукового давления до допустимого.

Работа без средств индивидуальной противошумной защиты ЗАПРЕЩЕНА.

6.4. Замену режущей головки, сопла и электрода разрешается производить только при отключении источника питания установки с первичной стороны.

6.5. Оператор должен быть одет в спецодежду электросварщика для защиты от брызг металла и излучения дуги.

6.6. Рабочее место оператора должно быть снабжено системой вытяжной вентиляции для удаления газообразных продуктов, образующихся в процессе резки.

Эксплуатация плазмотрона при отсутствии или неисправности системы вентиляции категорически ЗАПРЕЩЕНА.

6.7.При организации участка воздушно-плазменной резки администрация предприятия должна разработать и выдать на руки операторам рабочую инструкцию по технике безопасности, которая учитывает общие требования, связанные со спецификой работы в условиях цеха и завода.

7. ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ

7.1. Перед первым пуском плазмотрона или перед пуском плазмотрона, длительное время не бывшего в употреблении, а также при изменении места его установки произведите следующие работы.

7.1.1. Очистите плазмотрон от пыли, обдувая его сухим сжатым воздухом.

7.1.2. Проверьте мегомметром на 500 В в собранном сухом плазмотроне сопротивление изоляции электрододержателя поз.9 относительно корпуса поз.6. Сопротивление изоляции должно быть не менее 1.0 МОм при отсутствии замыкания между электродом и соплом.

7.1.3. Проверьте визуально состояние электрических проводов и контактов.

7.1.4. Подключите плазмотрон к источнику питания установки.

7.1.5. Подключите плазмотрон к магистрали плазмообразующего газа воздушной или кислородной магистрали. 7.1.6. Подведите охлаждающую воду к плазмотрону от магистрали.

7.1.7.Подключите выход воды из плазмотрона к сливной магистрали. Примечание: В сливной магистрали необходимо установить реле контроля расхода воды. Контакты реле должны входить в цепь блокировок источника питания установки.

7.1.8. Провод "плюс" источника питания подключите к столу, на котором установлено разрезаемое изделие. Стол должен иметь стационарное заземление.

8. ПОРЯДОК РАБОТЫ

8.1. Откройте кран в магистрали подачи охлаждающей воды и проверьте её давление. Проверьте расход воды через плазмотрон. При расходе меньше 5 л/мин работа не допускается.

8.2. Подайте плазмообразующий газ в плазмотрон. Для этого с помощью регулятора давления установите давление 2.5-6.0 кгс/см² по манометру. Вентилем установите расход плазмообразующего газа в пределах 4.0-10.0 м³/ч.

8.3. Проверьте зажигание дежурной дуги. Плазмотрон при этом должен находиться на расстоянии не менее 150-200 мм от разрезаемого изделия. Нормальный режим горения дежурной дуги характеризуется визуально непрерывным факелом.

8.4. Установите плазмотрон над точкой начала резки на высоте 10-15 мм от внешнего среза сопла.

8.5. После возбуждения основной дуги включите механизм перемещения плазмотрона и поддерживайте скорость перемещения в соответствии с технологией резки.

8.6. Поддерживайте в процессе резки расстояние от внешнего среза сопла до поверхности обрабатываемого изделия в пределах 5-20 мм.

9. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

9.1.Техническое обслуживание плазмотрона состоит в замене режущей голоски, электрода и сопла (при выработке ресурса или выходе их из строя).

9.2.Перед любой работой с плазмотроном:

1. выключите источник питания установки, отключите и заземлите провод дежурной дуги;

2. отключите подачу охлаждающей воды и воздуха.

9.2. Замена плазмотрона с электродом и соплом состоит в следующем: отверните гайку верхнюю поз.10 с помощью ключа и снимите плазмотрон;

9.3. Установка нового плазмотрона производится в следующей последовательности:

1. установите режущую головку и, с помощью ключа, заверните гайку поз.10;

2. включите подачу охлаждающей воды и воздуха, проверьте наличие слива воды, выход воздуха из сопла и отсутствие попадания воздуха в сопло;

3. установите зазор между электродом и соплом: для этого вручную по часовой стрелке вращайте корпус поз.6 до упора электрода в сопло (прекращения выхода воздуха из сопла), затем поверните корпус вручную против часовой стрелки на 1/2 или 3/4 оборота;

4. подключите провод дежурной дуги.

9.4.Замена электрода в плазмотроне производится в следующей последовательности:

1. отверните гайку поз.3 с помощью ключа, удерживая вручную корпус поз.6;

2. снимите сопло;

3. удерживая электрододержатель ключом, с помощью плоскогубцев выньте электрод, поворачивая его вокруг оси;

4. установите новый электрод в гнездо электрододержателя;

5. далее производите установку деталей в обратной последовательности.

9.5.Полная разборка режущей головки производится в следующей последовательности:

1. отверните гайку сопла поз.3 с помощью ключа, удерживая вручную корпус;

2. снимите сопло и втулки поз.12 и 13;

3. удерживая ключом, электрододержатель с помощью плоскогубцев снимите электрод, поворачивая его вокруг оси;

4. выверните электрододержатель с помощью ключа, удерживая вручную корпус.

Сборка режущей головки производится в обратной последовательности.

9.6.Не допускайте течи воды из плазмотрона. Работа на пропускающем воду плазмотроне запрещена.

10. ХАРАКТЕРНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ И МЕТОДЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ

10.1. Перечень возможных неисправностей приведен в таблице 12.

Таблица 12

неисправности	вероятная причина	метод устранения
1. не возбуждается дежурная дуга.	1. неисправность источника питания установки.	1. устраните в соответствии с рекомендациями паспорта на источник питания.
	2. установлено давление воздуха выше или ниже допустимого.	2. установить давление согласно п.2.1.
	3. электрод и сопло замкнуты между собой.	3. установить номинальный зазор электрод-сопло п.9.4.
	4. зазор между электродом и соплом превышает допустимый.	4. установить номинальный зазор электрод-сопло п.9.4.
	5. Отсутствует контакт между гайкой поз.3 и соплом.	5. С помощью ключа подтянуть гайку поз.3.
2. режущая дуга возбуждается нестабильно, процесс резки происходит не устойчиво.	1. неисправность источника питания установки.	1. устраните в соответствии с рекомендациями паспорта на источник питания.
	2. электрод поз.1 выработал свой ресурс.	2. замените электрод согласно п.9.3.
	3. нарушена геометрия сопла.	3. замените сопло согласно п.9.3.
3. при возбуждении основной дуги сопло и электрод выходят из строя.	1. нарушена центровка электрода.	1. замените электрод согласно п.9.3.
	2. нарушена центровка сопла.	2. замените сопло согласно п.9.3.
	1. неплотная посадка электрода в электрододержателе.	1. замените электрод согласно п.9.3.
4. течь воды из канала сопла.	2. неплотный прижим сопла.	2. ключом завернуть гайку поз.3 до прекращения течи.
	3. повреждено нижнее уплотнительное кольцо поз.14.	3. заменить нижнее уплотнительное кольцо 020-024-25-2-4.
	1. повреждено уплотнительное кольцо поз.18 на корпусе поз.6.	1. заменить уплотнительное кольцо 032-036-25-2-4.
5. течь воды из-под сопла поз.3.	2. повреждено уплотнительное кольцо поз.17 на гайке сопла поз.3.	2. заменить уплотнительное кольцо 030-034-25-2-4.
	1. повреждено верхнее уплотнительное кольцо поз.14.	1. заменить уплотнительное кольцо 020-024-25-2-4.
6. течь воды из-под втулки поз.8.	2. повреждено уплотнительное кольцо поз.16.	1. заменить уплотнительное кольцо 028-032-25-2-4.
	1. повреждено нижнее уплотнительное кольцо поз.14.	1. заменить уплотнительное кольцо 020-024-25-2-4.
7. плазмообразующий газ поступает в систему охлаждения. Вода на сливе отсутствует или вытекает толчками	2. повреждена уплотнительная прокладка поз.3 рисунка 2.	2. заменить уплотнительную прокладку.

11. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

11.1. Правильный выбор технологического режима является необходимым условием эффективного использования возможностей плазмотрона для воздушно-плазменной резки.

11.2. При заданной толщине разрезаемого материала основные показатели процесса - скорость резки и качество поверхности зависят от:

а)тока дуги;

б)геометрии сопла плазмотрона:

в)расхода воздуха.

11.3. Ток дуги выбирается в зависимости от необходимой скорости реза данного изделия, см. таблицу 6.

11.4. Оптимальная высота плазмотрона над поверхностью разрезаемого изделия 10-12 мм. При уменьшении высоты плазмотрона возникает опасность замыкания каплями разрезаемого металла промежутка изделие-сопло, ухудшается качество поверхности реза, уменьшается скорость резки.

С увеличением высоты плазмотрона ухудшается условия зажигания дуги, снижается качество поверхности реза и увеличивается его ширина.

11.5. Качество поверхности реза характеризуется геометрией реза (неперпендикулярностью) и шероховатостью по ГОСТ 14792.

11.6. При скорости реза меньше оптимальной рез становится шире внизу, на его поверхности наблюдаются неровности, на нижней кромке разрезаемого изделия образуется грат.

Внешне такой режим характеризуется тем, что факел раскаленных газов, выходящих на нижнюю плоскость разрезаемого изделия, вертикален.

Впереди по резу металл выплавляется раньше, чем подошла дуга. Нарушается стабильность процесса, увеличивается вероятность двойного дугообразования.

При скорости резки больше оптимальной, рез сужается к нижней плоскости, факел раскаленных газов загибается к нижней плоскости листа. Может прекратиться прорезание, увеличивается вероятность двойного дугообразования.

При оптимальной скорости резки разница в ширине реза между его верхними и нижними участками минимальна. Факел, выходящий на нижнюю плоскость разрезаемого изделия, отклоняется от вертикальной оси на 15-20°.

Уменьшение скорости резки всегда приводит к увеличению напряжения на дуге при прочих равных условиях, т.е. при неизменном токе и расходе воздуха.

11.7. При выборе режима резки необходимо учитывать, что при увеличении тока дуги и расхода воздуха снижается ресурс работы электрода и сопла. Выбирайте минимальный ток, обеспечивающий необходимую производительность.

Электрод плазмотрона, рассчитан на определенное число зажиганий основной дуги, каждое зажигание дуги сокращает срок его работы. Старайтесь составлять программы резки с минимальным числом зажиганий дуги.

11.8. При резке металлов толщиной более 80-100 мм большое значение имеет прорезание в самом начале листа на всю его толщину.

Для этого рекомендуется первоначально образовать на кромке листа канавку на всю толщину изделия.

Канавка может быть получена медленным врезанием или вертикальным перемещением плазмотрона, наклоненного под углом 5-15° вдоль торца листа,

В дальнейшем дуга стабилизируется кромками реза. Рекомендуется увеличить при резке этих толщин расход воздуха.

11.9. Плазмотрон позволяет производить пробивку отверстий для вырезки замкнутых профилей на сталях толщиной до 40 мм. При пробивке отверстий сначала включается перемещение плазмотрона и только затем зажигается дуга. В этом случае выплавляемый металл не попадает на плазмотрон, а по постепенно удаляющейся канавке удаляется в сторону.

Расстояние плазмотрон-изделие при пробивке рекомендуется увеличить до 15-20 мм

Установка А1810 ("Киев-6") для воздушно-плазменной резки металлов.

НАЗНАЧЕНИЕ.

Установка предназначена для автоматической резки черных и цветных металлов и их сплавов.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ.

Установка состоит из унифицированного блока электропитания, пульта управления и плазмотрона. Блок электропитания предназначен для питания плазмотрона постоянным током. Конструктивно состоит из двух блоков: трансформаторного и выпрямительного, представляющие две самостоятельные металлоконструкции, скрепленные между собой болтами.

Охлаждение основных узлов и элементов блока осуществляется вентилятором. Пульт управления - коробчатая металлоконструкция с лицевой наклонной панелью, на которой размещена аппаратура контроля и управления процессом резки. К задней панели пульта управления подключены коммуникации плазмотрона и блока электропитания. К пульту управления подводятся сжатый воздух и вода на охлаждение плазмотрона.

Охлаждение всех нагревающихся частей плазмотрона осуществляется проточной водой, подаваемой из заводской магистрали или из блока автономного охлаждения. Напряжение источника питания прикладывается минусом к электроду, а плюсом - к изделию.

Табл.13. Технические данные А1810.

Максимальная толщина разрезаемого металла, мм	120
Номинальная сила рабочего тока, А	315
Пределы регулирования силы тока, А	100..315
Напряжение, В Холостого хода Условное рабочее	330 140..260
Расход сжатого воздуха, м3/ч	3,8
Давление сжатого воздуха, кПа	500..600
Расход охлаждающей воды, м3/ч	1,2..1,8
Давление охлаждающей воды, кПа	250..500
Скорость резки, мм/мин (при толщине стали, мм)	2500(20)
Энергопитание	Трехфазная сеть переменного тока
Напряжение питающей сети, В	380
Частота, Гц	50
Потребляемая мощность при номинальной силе тока, кВт	106
Габаритные размеры блока энергопитания, мм (его масса, кг)	850Ч800Ч1365 (780)
Габаритные размеры пульта управления, мм (его масса, кг )	400Ч600Ч220 (25)
Габаритные размеры установки, мм (ее масса, кг)	800Ч850Ч1524 900

2.4 Разработка конструкции приспособлений для резки

Установка УПР

Табл.14.Характеристика установки.

Манипулятор УПР
Максимальный вес разрезаемых деталей, кг -при установке на планшайбе -при установке в центрах	4000 10000
Максимальный диаметр разрезаемых деталей, мм	2000
Максимальная длина разрезаемых деталей, мм	4500
Диаметр планшайбы, мм	1500
Скорость наклона шпинделя, град/мин	15
Максимальный угол наклона шпинделя, град	120
Число оборотов электродвигателя, об/мин	1360
Тележка
Число оборотов электродвигателя, об/мин	1360
Величина вертикального перемещения плазмотрона, мм	500
Скорость вертикального перемещения, мм/мин	29,144
Скорость продольного перемещения, мм/мин	1,026
Рама	Сборочно-сварная
Задняя бабка с центром	Сварная
Суммарная мощность электродвигателей, кВт	4

2. Описание конструкции

Манипулятор УПР Служит для установки деталей под резку и изменения их положения относительно плазмотрона, приводится в движение редукторами вращения и наклона.

Тележка.

Служит для перемещения плазмотрона относительно детали, приводится в движение редукторами холостого хода, рабочего перемещения, подъема консоли.

3. Приборы безопасности, их местонахождение.

На пульте управления резкой находится кнопка "общий стоп".

На пульте управления манипулятором находится рукоядка "общий стоп".

4. Порядок действий при аварийной остановке установки.

Лицо, допущенное к работе на установке, прекращает работу и немедленно отключает установку кнопкой "стоп". Извещаются лица, ответственные за эксплуатацию установки по принадлежности. Вызывается дежурный персонал механослужбы и электрослужбы. Делаются записи в агрегатном журнале об аварийной остановке установки. Дежурный электромонтер разбирает силовую цепь установки и цепь управления. Делаются записи в оперативном журнале персонала электрослужбы.

2.5 Разработка технологического процесса и его нормирование

Разработанный технологический процесс плазменной резки фасонных частей из ВЧШГ приведен на технологических картах.

Данный технологический процесс обеспечивает получение качественной зоны реза и отвечает всем эксплуатационным требованиям, а также допускает высокую степень механизации всего технологического процесса. Данный технологический процесс экономически выгоден по расходам электроэнергии, материалов и затрат труда.

Расход плазмообразующего газа (воздух) на единицу продукции:

Где, Р_уст - расход газа установки, л/мин

Т_раб - время реза, мин

Возможное количество изделий за смену:

Где, Т_см - продолжительность рабочей смены, мин

Т_шт - время на резку одной детали, мин

3. Экономическое обоснование выбора способа резки заготовок из ВЧШГ

Раструбный крест, предназначенный для изменения направления движения жидкости в трубопроводах, изготавливается из высокопрочного чугуна.

Вес изделия - 92,4кг. Габаритные размеры: длина 600мм, диаметр внутренний Ш 300мм, внешний Ш 325мм.

В базовом варианте резка раструбного креста отрезной машиной имеет ряд существенных недостатков.

1.) удовлетворительное качество реза.

2.) малая скорость резки.

3.) большие затраты времени.

В дипломном проекте предлагается заменит резку отрезной машиной на плазменную резку. Данное оборудование позволяет увеличить скорость резки и снизить большие затраты времени на подготовку изделия под сварку, что позволяет повысить производительность труда и снизить себестоимость изделия. По данным предприятия ООО НПП ''Валок Чугун'' программа выпуска 2000шт/год.

Таблица15 Оборудование, нормы времени, нормы расхода.

Вариант	Наименование операции	Сварочное оборудование	Приспособление	Штучное время на операцию, мин	Расход
					Аргона, л/мин	Отрез-ной круг, шт
Базовый	Механизированная резка	Отрезная машина BOSH	Стол	45	-	2
Проектируемый	Плазменная резка	ВДУ - 506 +плазменный резак	Стол	15	12	-

3.1 Режим работы и фонд времени

Режим работы

Сварочные цеха проектируются на работу в две смены с 40-часовой рабочей неделей. Фонды времени

Расчёт действительного годового фонда времени работы оборудования:

,

где 365 - количество дней в году; В - количество суббот и воскресений в году (В = 104); П - количество праздничных дней не совпавших с выходными (П = 11); - число смен в сутки ( = 2); К_р - коэффициент учитывающий простой оборудования в ремонте (для двухсменного графика работы принимаем К_р = 0,95);

= 233 472 мин.

Таблица 16 Баланс рабочего времени

3.2 Расчёт потребности в оборудовании и его загрузка

Расчётное и принятое количество оборудования

;

где: Ni - годовая программа выпуска изделий i - го вида изделия;

- расчётное количество оборудования;

К_в - коэффициент выполнения норм (Принят в соответствии с заводскими данными К_в = 1,1)

t_i - штучное время на одну операцию.

Коэффициент загрузки оборудования

;

;

;

Расчёт капитальных вложений по сравниваемым вариантам

Величина прямых капитальных вложений определяется по формуле:

К = К_о + К_ип + К пт + К инв + К_пр + К_зд

где К_о - капитальные вложения в сборочно-наплавочное оборудование;

К_ип - капитальные вложения в источники питания;

К_пр - капитальные вложения в наплавочное приспособление;

К_зд - капитальные вложения в здания;

Кпт - капитальные вложения в подъёмно транспортное оборудование;

К инв - капитальные вложения в инвентарь.

Расчёт величины капитальных вложений в оборудование определяется по формуле:

где С_пр - принятое количество оборудования;

U_cв - оптовая цена единицы оборудования;

К_тз - коэффициент, учитывающий транспортно - заготовительные расходы, связанные с приобретением оборудования;

К - коэффициент, учитывающий затраты на монтаж и отладку оборудования.

;

Uбаз =10000 руб.

Uпроект=48260 руб.

Базовый вариант:

Ко=1*10000*1,03*1,03*0,35=3713,15 руб

Проектный вариант:

руб.

Капитальные вложения в приспособления.

В базовом и проектном вариантах используется приспособление - сварочный стол. Капитальные вложения в приспособление рассчитываются по формуле:

где С_пр - принятое количество приспособлений;

1 приспособление;

Ц_пр - оптовая цена приспособления;

2000 руб (заводские данные);

- коэффииент занятости обработкой данной сварной конструкции.

руб.

Капитальные вложения в здание

C_пр- принятое количество оборудования; К_fi = 4 - коэффициент, учитывающий дополнительную площадь, приходящуюся на проходы, проезды, расстояние между оборудованием. - производственная площадь, занимаемая сварочным оборудованием, кв. м. H - высота помещения цеха, м; Н - 3,5м (по данным завода); Ц_зд - стоимость 1 м ² производственного помещения, руб, Ц_зд - 7380 руб/1 м²;

Рассчитываем исходя из норматива 4 кв.м. на 1 оборудование с учётом проходов и вспомогательных площадей.

руб;

руб;

Таблица 17 Капитальные вложения по сравнительным вариантам

№ п/п	Элементы капитальных затрат	Варианты
		Базовый, руб	Проектный, руб
1	Капитальные вложения в оборудование	3713,15	6143,89
2	Капитальные вложения в приспособления	2000	2000
3	Капитальные вложения в здание	144648	49593,6
4	Общие капитальные вложения	150361,15	57736,6
5	На одно изделие	75,18	28,87

3.3 Расчёт технологической себестоимости

З = З_зп + З_г.з + З_а + З_р + З_п + З_эт

где З_з.п - зарплата основных производственных рабочих, руб

З_г.з - затраты на инертные газы, руб

З_а - затраты на амортизацию оборудования, руб

З_р - затраты на ремонт оборудования, руб

З_п - затраты на использование площади, занятой оборудованием, руб

З_эт - затраты на электроэнергию, руб

Зарплата основных производственных рабочих, начисленная на единицу продукции



где Z_i - часовая тарифная ставка сварщика(резчика) 4 разряда, Z=74,97 руб/ч; слесаря 4 разряда, Z=67,82 руб/ч

К_з - коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату, Кз =1,6

- единый социальный налог, Кс =1,26

в - коэффициент, учитывающий влияние бригадной или многопостовой работы (в = 1);

руб;

руб;

Затраты на горючие и инертные газы.

Таблица 18

Газ
	время, мин	расход, м3/мин	время, мин	расход, м3/мин
Аргон	-	-	15	0,12

затраты на инертный газ (аргон)

t_o - время резки;

Ц_газ - 0,053 руб/ л газа;

-норма расхода газа, л/мин

Згаз=0,12*15*0,053=0,0954 руб.

Затраты на технологическую электроэнергию.

где Ц_э - цена за 1 кВт·ч; Ц_э = 1,82 р/ кВт·ч;

U - напряжение на дуге;

I - сила сварочного тока;

t - время резки,ч.

руб;

руб;

Затраты на амортизацию оборудования.

где а_св, а_ип - норма амортизационных отчислений на полное восстановление сварочного оборудования и источников питания.

а_св, а_ип - 12 %

руб;

руб;

Затраты на ремонт оборудования.

где W - годовые затраты на ремонт и обслуживание;

W_баз -1000 руб/шт;

W_проект - 4826 руб/шт;

руб;

руб;

Затраты на использование площади помещения.

где К_п - среднегодовые расходы по содержанию помещения приходящиеся на 1 м²;

К_п - 570 руб/ м²;

с_св,с_ип -площадь, занимаемая сварочным оборудованием и источником питания;

руб;

руб;

Табл.19.Технологическая себестоймость

№п/п	Элементы капитальных затрат	Варианты
		Базовый	Проектный
1	Зарплата основных производственных рабочих, руб	102,54	37,78
2	Затраты на инертные газы, руб	-	0,0954
3	Затраты на амортизацию оборудования, руб	0,22	0,37
4	Затраты на ремонт оборудования, руб	0,175	0,29
5	Затраты на использование площади, занятой оборудованием, руб	0,39	0,14
6	Затраты на электроэнергию, руб	2,05	7,42
7	Технологическая себестоимость, руб	105,38	46,09

3.4 Определение годового экономического эффекта

где С₁, С₂ - соответственно технологическая себестоимость единицы выпускаемых изделий

С_1(баз) - 105,38;

С_{2(проект)} - 46,09;

К₁, К₂ - величина удельных капитальных вложений

Е_н - нормативный коэффициент сравнительной эффективности новой техники;

руб;

Вывод: таким образом, годовой экономический эффект составил 150997 рублей. Это достигнуто за счёт снижения себестоимости продукции.

Себестоимость снизилась по следующим статьям затрат:

1.Зарплата основных производственных рабочих(за счёт снижения штучного времени на изготовление единицы продукции)

2.Затраты на использование площади, занятой оборудованием

Кроме этого, внедрение нового способа резки улучшило условия труда рабочих, повысило точность резки и структуры металла после реза.

4. Охрана труда и техника безопасности

4.1 Характеристика опасных и вредных производственных факторов

В соответствии с ГОСТ 12.0.001-74 на рабочего резчика воздействуют вредные и опасные физические и химические факторы производственной среды, а так же психофизические факторы в организации труда и устройстве рабочего времени.

Воздействие на рабочего вредного производственного фактора при определенных условиях может привести к заболеванию или стойкому снижению работоспособности, то опасный производственный фактор может привести к внезапному ухудшению здоровья.

Таблица 20 Характеристика опасных и вредных производственных факторов при исследовании технологии плазменной резки.

Опасные и вредные факторы	Наименование операции	Используемое оборудование	Факторы среды и трудовой деятельности	Интенсивность фактора
Опасность механических травм; тяжесть труда;	Установка образца на приспособление для резки	Струбцины	Химическое воздействие. Повышение содержания пыли, газов в воздухе рабочей зоны и в зоне дыхания резчика.	умеренно
Опасность поражением током;	Подключение аппарата для плазменной резки	Переделанный источник питания ВДУ-506, балластный реостат, баллон с аргоном, компрессор, плазменная горелка;	Физическое воздействие. Повышенная температура поверхности оборудования, материалов. Недостаточная освещенность рабочей зоны	умеренно умеренно
Опасность поражением током, опасность ожогов, поражение глаз;	Плазменная резка	Переделанный источник питания ВДУ-506, балластный реостат, плазменная горелка, баллон с аргоном, компрессор;	Повышенный уровень шума на участке Повышенное значение тока и напряжения в электрической цепи, замыкание которой может пройти через тело человека	умеренно интенсивно
опасность механических травм; поражение током; поражение глаз.	Зачистка реза до требуемых размеров для сварки	Отрезная машинка	Повышенный уровень инфракрасного и ультрафиолетового излучений плазменной дуги. Наличие искр, брызг, выбросов расплавленного металла. Физическая нагрузка. Статическое и динамическое перенапряжение.	умеренно интенсивно умеренно

Количество и состав сварочных аэрозолей, их токсичность зависят от химического состава разрезаемых металлов, вида технологического процесса.

Воздействие на организм выделяющихся вредных веществ может явиться причиной острых и хронических проффесиональных заболеваний и отравлений.

Статическая нагрузка на руки может привести к заболеванию нервно-мышечного аппарата плечевого пояса.

Анализ тяжести труда.

Категория тяжести работ устанавливается в зависимости от содержания труда, выбора режимов труда и отдыха.

Данная работа относится к категории средней тяжести ЙЙ Б. Это работы с интенсивностью энергозатрат 233-290 Вт, связанных с ходьбой, переносом и механическим перемещением тяжести до 10кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением на данном участке резки.

Анализ микроклимата.

1) Температура воздуха в производственном помещении 18°С

2) Температура поверхностей 17°С

3) Cкopocть движения воздуха 0,2 м/с

4) Относительная влажность воздуха 65% (СанПиН 24.548-91 )

Таблица 21
Допустимые показатели микроклимата (СанПиН 2.2.4.548-96)
Период года	Категория работ	Т, оС	Т поверхностей, °С	Относительная влажность, %	Скорость движения воздуха, м/c
		ниже	выше			ниже	выше
холодный	II б	15	22	14-23	15-75	0,2	0,4
теплый	II б	16	27	15-28	15-75	0,2	0,5

Таблица 23.Фактические показатели микроклимата на участке.

Период года	Т. оС	Относительная влажность, %	Скорость движения воздуха, м/с
холодный	18-20	65	0,2-0,3
теплый	20-22	65	0,2-0,3

Оценка микроклимата:

Температура воздуха имеет значение, близкое к оптимальной, относительная влажность не превышает допустимого значения, скорость движения воздуха находится в пределах нормы. На основании этого можно сделать вывод, что условия являются благоприятными для производственной деятельности.

Загазованность, запыленность воздуха рабочей зоны.

При дуговой сварке и резке газовая фаза зоны дуги, контактирующая с расплавленным металлом, состоит из смеси азота, кислорода, водорода, углекислого газа, окиси углерода, паров воды, а также продуктов их диссоциации и паров металла и шлака. Азот попадает в зону сварки главным образом из воздуха. Источниками кислорода и водорода являются воздух, сварочные материалы и т.д. В зоне высоких температур происходит распад молекул газа на атомы. Молекулярный кислород, азот и водород распадаются и переходят в атомарное состояние: ; ; . При контакте расплавленного металла, содержащегося в газовой или шлаковой фазах, происходит растворение кислорода в металле, а при достижении предела растворимости химическое взаимодействие с образованием окислов.

Электрод состоит из никелевого стержня и покрытия, состоящего из таких компонентов как BaF₂, СаСО₃, Fe-Mn, Fe-Ti, Fe-Si, A1, Fe₂О₃.

Карбонат кальция (СаСОз) создает достаточно надежную газовую защиту за счет термического разложения по реакции:

Вносимые в покрытие раскислители Fe-Mn, Fe-Si, Fe-Ti, A1 начинают взаимодействовать с CO₂ по реакции:

С0₂, не вступивший в реакцию с раскислителями, при высокой температуре сварочной дуги диссоциирует с выделением активного кислорода по реакции:

Окись углерода (СО) является удушающим газом и оказывает токсичное действие на организм.

Фторид бария (BaF₂) так же является газообразующим, т.к. он связывает водород в атмосфере дуги в химическое соединение HF. Реакция образования HF протекает в две стадии:

;

Образующийся тетрафторид Si переходит в газовую фазу, где он вступает во взаимодействие с атомарным водородом или парами воды:

Алюминий так же является раскислителем и взаимодействует с углекислым газом, выделяющимся при разложении СаСо₃ по реакции:

Никель, находящийся в стержне, так же взаимодействует в газовой среде, в результате образуется окись никеля.

Таблица 24

Характеристика вредных веществ на участке
Наименование вредного вещества	Класс опасности	Агрегатное состояние	ПДК, мг/м3	Фактическая концентрация, мг/м3
пыль	3	Аэрозоль	6,0	15,4
окись марганца	2	Аэрозоль	0,3	0,5
HF	2	Газ	0,05	0,15
окись Ni	2	Аэрозоль	0,5	0,03
СО	4	Газ	20	15,0

Из таблицы видно, что концентрация аэрозолей и газов некоторых веществ превышает предельно допустимую концентрацию в несколько раз. Таким образом, для предупреждения проф. заболеваний и отравлений на участке должна быть использована общеобменная приточная вентиляция для разбавления выделяющихся вредных веществ при сварке. Так же необходимо наличие местных отсосов.

При плазменной резки газовая фаза зоны дуги, контактирующая с расплавленным металлом, состоит из смеси азота, кислорода, водорода, аргона, паров воды, а также продуктов их диссоциации и паров металла. Азот попадает в зону резки главным образом из воздуха. Источниками кислорода и водорода являются воздух. В зоне высоких температур происходит распад молекул газа на атомы.

Анализ освещения.

Для создания благоприятных условий труда важное значение имеет освещенность. Неудовлетворительное освещение затрудняет проведение работ, ведет к снижению производительности труда и работоспособности глаз, служит причиной несчастных случаев и заболеваний.

На данном участке используется естественное одностороннее боковое освещение, но оно не обеспечивает необходимую освещенность.

Поэтому используют систему искусственного освещения. Эта система общая и представляет собой газоразрядные лампы дневного освещения высокого давления ДРЛ (дуговые ртутные люминесцентные), которые равномерно располагаются по площади всего участка.

На участке производят резку чугуна - этот металл черный. Отсюда следует, что контраст объекта с фоном малый. Фон - темный. Освещенность на участке должна соответствовать требованиям СНиП II-4-79.

Таблица25.Характеристика освещённости на участке резки

Наименование работ	Рабочая поверхность	Плоскость нормируемого освещения	Разряд зритель-ной работы	Освещенность, лк	Название и размер объекта различения, мм
				Искусственное общее, ДРЛ, лк	Естественное верхнее, КЕО %
				СНиП	фактическая
резка	зона резки	горизонтально-вертикальная	VI	200	200	3	более 0,5 скос кромок, зазор

Анализ шума.

Источниками шума при работе являются машины и оборудование, необходимые для обеспечения технологического процесса. Допустимые уровни шума должны соответствовать ГОСТу 12.1.003-83.

Таблица 26
Допустимые уровни звукового давления и звука на рабочем месте
Вид трудовой деятельности	Уровень звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц	Уровни звука, дБ
	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Все источники шума на участке резки	99	92	86	83	80	78	76	74	85

Важную роль, в борьбе с шумом технологического оборудования играют правильный режим его эксплуатации, хороший уход и своевременный текущий ремонт. В случае повышения уровней шума выше допустимых значений, рабочие могут использовать наушники, ушные вкладыши.

Электроопасность.

Основные причины несчастных случаев от воздействия электрического тока следующие:

1) случайное прикосновение или приближение на опасное расстояние к токоведущим частям, находящимся под напряжением;

2) появление напряжения на металлических конструктивных частях оборудования в результате повреждения изоляции или других причин.

Проходя через организм человека, ток производит термическое, электрическое и биологическое воздействие, которое может привести к серьезному нарушению функций человека.

Источниками поражения электрическим током являются электрифицированное оборудование, освещение.



Таблица 27
Характеристика источников поражения током
Наименование оборудования	Напряжение, В	Род тока	Частота питающей сети, Гц	Режим нейтрали питающего трансформатора	Средства защиты от поражения током.
Рабочее освещение, Отрезная машина	220	перемен	50	глухо-заземлена	изоляция, зануление
Выпрямитель ВДУ506	380	перемен	50	изолирована	Заземление, изоляция с постоянным контролем, зануление

Во избежание поражения резчика электрическим током токоведущие и металлические части электрооборудования и электрододержателя следует защищать теплостойким изоляционным материалом.