После установления резиновых прокладок в колодку крепления трубопровода, ее ресурс вырос до 300 летных часов. Через 300 часов происходило разрушение только кронштейна, на котором находится колодка.

При установке резиновой прокладки между кронштейном и диафрагмой (силовым элементом) ресурс всей конструкции повысится до 1000 летных часов. Соответственно количество замен разрушившихся деталей в узлах крепления трубопровода уменьшается в 3,3 раза и количество времени, требуемое на ремонты, тоже уменьшается в 3,3 раза.

3.2 Расчет экономии денежных средств.

Рассмотрим экономию денежных средств с новой конструкцией только для одной точки крепления трубопровода. На каждую доработку одного узла крепления отведено 8 нормо/часов.

Посчитаем стоимость одного нормо/часа.

Средняя заработная плата в цехе составляет 15000 рублей/мес. Среднемесячное количество рабочих часов составляет 166 часов. Тогда стоимость рабочего часа составляет:

рублей/час.

Соответственно стоимость ремонта одной точки крепления или ее замены на новую составит:

Нормо/час(на 1 доработку)*Зп.час,соответственно

8нормо/часов*90,36руб/час= 722,88рублей.

Так как ресурс всей конструкции повыситься в 3,3 раза, средняя стоимость ремонта одной точки крепления при той же частоте понизиться в 3,3 раза и составит:

722,88руб/3,3= 219 рублей.

В нашем случае мы имеем 5 точек крепления. Стоимость их доработок составляла:

722,88руб*5т.кр.= 3614,4руб

А с новой конструкцией стоимость составит

3614,4руб /3,3=1095руб.

Экономия доработок напорной трассы для одного самолета составляет:

3614,4руб -1095руб =2520 руб.

Если в расчет взять весь авиапарк, на котором ИАЗ проводит данные ремонтные работы, экономия составит

2520руб *200сам=503880рублей (при учете 200 самолетов).

Так как самолеты расположены в разных странах и городах, а ремонт производиться силами предприятия- изготовителя, то необходимо еще учесть затраты на транспортные расходы.

В среднем доставка работника до места и обратно обходиться предприятию в 20000рублей.Соответственно предприятие несет расходы для единоразовой доработки каждого самолета одним человеком в среднем в:

20тыс.руб*200сам= 4млн рублей.

Так как самолеты придется дорабатывать в 3,3 раза реже, то транспортные расходы предприятия сократятся до:

4млн рублей /3,3=1,212млн рублей.

Соответственно выгода для предприятия составит:

4млн рублей-1,212млн рублей= 2,788млн рублей.

В сумме вся выгода от внедрения в производство новой конструкции виброзищищенных узлов крепления напорной трассы для предприятия составит:

0,50388млн.рублей +2,788млн рублей = 3,292млн рублей.

Как мы видим из расчетов разработанная конструкция очень выгодна для внедрения в производство.

Вывод

В данной главе дипломного проекта определена экономическая эффективность введения в производство разработанной конструкции крепления трубопроводов гидросистемы управления горизонтальным оперением в виде экономии рабочего времени работника, а следовательно и экономии заработной платы и экономии денежных средств на транспортные издержки.

4. Оценка вредных факторов среды

При проектировании рабочего места инженера-конструктора необходимо учитывать и нормировать все опасные группы факторов внешних воздействий, поскольку при определенных условиях они могут вызвать нежелательные функциональные сдвиги в организме оператора, снизить качество и эффективность его работы, оказать отрицательное влияние на его здоровье..

Работа инженера - конструктора проходит в основном в сидячем, малоподвижном положении в специально оборудованном помещении. Работы выполняются с использования персонального компьютера. Для обеспечения высокой производительности труда необходимо обеспечить хорошее освещение рабочего места.

Персональный компьютер работает от напряжениея 220В/50Гц, которое превышает безопасный предел 42 В. Следовательно возникает опасность поражения электрическим током.

Воздействие на человека электрического тока приводит к общим травмам (электроудары) и местным (ожоги, металлизация кожи, электрические знаки, электроофтальмия, механические повреждения).

Таким образом пользователь, работающий с персональным компьютером подвергается воздействию следующих опасных и вредных факторов:

­ поражение электрическим током;

­ воздействие рентгеновского излучения;

­ ультрафиолетовое излучение и излучение электромагнитных полей радиочастот;

­ воздействие статического электричества;

­ недостаточное освещение.

трубопровод гидросистема летательный

4.1 Освещение рабочего места

Результаты работы инженера-конструктора в большой степени зависят и от освещенности рабочего места. Чтобы правильно спланировать рациональную систему освещения, необходимо учитывать яркость источников света, их расположение в помещении, яркостной контраст между устройствами ЭВМ и фоном, блесткость поверхностей, качество и цвет светильников и поверхностей. Для малой и средней контрастности поверхностей ЭВМ при темном фоне наименьший уровень освещенности должен быть 150 лк. Для большой контрастности при светлом или темном фоне наименьший уровень освещенности 100 лк.

В помещениях, где эксплуатируют ЭВМ, необходимо предусматривать систему искусственного освещения из люминесцентных ламп дневного света или ламп накаливания. Существуют прямая, отраженная и диффузная системы искусственного освещения. При прямом освещении свет попадает на объект непосредственно от источников света. При этом 90-100% мощности светильника направлено на рабочую поверхность, что вызывает яркостные контрасты, резкие тени и блесткость (свойство ярко освещенной поверхности вызывать ослепление или дезадаптацию наблюдателя). При освещении отраженным светом 90-100% света направляется на потолок и верхнюю часть стен, от которых свет более или менее равномерно отражается по всему помещению. При этом достигается равная освещенность без теней и блесткости. Диффузное освещение обеспечивает рассеянный свет, одинаково распределенный по всем направлениям. Такая система освещения требует меньшей мощности, чем две предыдущие, но вызывает частичное образование теней и блесткости.

Кроме освещенности, большое влияние на деятельность человека оказывает цвет окраски помещения и спектральные характеристики используемого цвета. Рекомендуется, чтобы потолок отражал 80-90%, стены - 50-60%, панели - 15-20%, а пол - 15-30% падающего на них света. Кроме того, цвет обладает некоторым психологическим и физиологическим действием. Так, например, применение тонов теплой гаммы (красный, оранжевый, желтый) создает впечатление бодрости, возбуждения и замедленного течения времени. Эти же цвета вызывают у человека ощущение тепла.

Освещение рабочего места должно:

­ улучшать условия зрительной работы,

­ снижать утомляемость,

­ повышать производительность труда и качество продукции,

­ повышать безопасность труда,

­ снижать производственный травматизм.

Восприятие световой информации зависит от количественных характеристик освещения зрительного пространства.

На рабочем месте инженера - конструктора необходимо обеспечить достаточный уровень освещённости для работы с текстовой и графической информацией на бумажных носителях, часто, очень низкого качества.

4.1.1 Расчёт искусственного освещения помещения

Основные исходные данные:

помещение (рисунок 4.1): Длинаa =15м,

Ширинаb =6м,

Высотаh =5м,

h1 = 4м,

h2=0,8м;

светильник: ЛПО 16 2х36-002 «Гамма 236»;

лампы: люминесцентные 36 Вт, в одном светильнике 2

лампы;

световой поток: Ф=2850 лм;

нормы освещенности:освещённость на уровне 0,8м от пола Е=300 лк.

Коэффициент отражения k для:

- потолка (побеленный бетон) - 70;

- стен (голубая матовая краска) - 50;

- пола (серый линолеум) - 20.

Коэффициент запаса: kз=0,8.

Рисунок 4.1 Схема расчета искусственного освещения

Расчётные формулы.

Определение площади помещения:

(4.1)

Определение индекса помещения:

(4.2)

Определение требуемого количества светильников:

,(4.3)

где Е - требуемая освещенность горизонтальной плоскости, лк;

S - площадь помещения, м2;

К3 - коэффициент запаса (К3 = 1,25) U - коэффициент использования осветительной установки ;

Фл - световой поток одной лампы, лм;

n - число ламп в одном светильнике ;

Расчёт.

1. Определяем по формуле 4.1 площадь помещения:

2.

3. Определяем формуле 4.2 индекс помещения: ,

4. Определяем коэффициент использования, исходя из значений коэффициентов отражения и индекса помещения: U=42

5. Определяем формуле 4.3 требуемое количество светильников:

Итого - 15 светильников или 30 ламп. В помещении 44 светильника, в них стоит 88 ламп, однако работает только 67 из них. Необходимо отметить чрезвычайную запылённость ламп, вследствие чего их световой поток можно снизить. В целом освещённость помещения можно назвать хорошей.

4.1.2 Расчёт естественного освещения помещения

Естественное освещение помещения происходит через оконные проёмы. Для оценки освещённости в помещении целесообразно рассчитать параметры окон в помещении.

Расчет требуемой площади оконных проёмов при боковом освещении проведём по формуле:

(4.4)

где: Sо - площадь световых проемов (в свету) при боковом освещении;

ен - нормированное значение принимаем ен =1,5;

КЕО;

Площадь пола помещения; Sп=6х15=90 м2.

Коэффициент запаса Кз , при запылённости менее 1мг/м3 , принимаем Кз=1,3.

Световая характеристика окон о определяется в зависимости от:

-отношения длины помещения lп к его глубине В, для данного помещения lп/В=6/15=0,4;

-отношения глубины помещения B к его высоте от уровня условной рабочей поверхности до верха окна h, в исследуемом помещении B/h=15/4=3,75.

Принимаем о=45;

Коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями Кзд принимаем Кзд,=1, так как на расстоянии в 20м перед окнами зданий нет ;

Общий коэффициент светопропускания, определяем по формуле:

(4.5)

где: 1 - коэффициент светопропускания материала, определяемый по табл. 10, принимаемый равным 0,8;

2 - коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема принимаем равным 5;

3 - коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, при боковом освещении 3 = 1;

4 - коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах принимаем равным 1;

5 - коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями, принимаем равным 0,9.

Таким образом:

(4.6)

Коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию, r1 зависит от

-отношения длины помещения lп к его глубине В, для данного помещения lп/В=6/15=0,4;

-отношения глубины помещения B к его высоте от уровня условной рабочей поверхности до верха окна h, в исследуемом помещении B/h=15/4=3,75.

Принимаем r1=1,4.

Требуемая площадь оконных проёмов:

.

Принимаем Sо =18 м2.

Площадь световых проёмов в бюро S=6*0,4*1+3*2*1=8,4 м2.

Вывод: Площадь световых проёмов недостаточна. Работать с использованием только естественного освещения нежелательно.

В помещении бюро используется смешанное освещение и суммарного освещения достаточно для выполнения точных работ.

4.2 Расчёт рентгеновского излучения компьютера

Возникновение рентгеновского излучения обусловлено наличием на аноде электронно-лучевой трубки дисплея напряжения до 30 кВ (а при напряжении 3-500 кВ присутствует рентгеновское излучение различной жесткости). Пользователь попадает в зону мягкого рентгеновского излучения.

При воздействии рентгеновского излучения на организм человека происходит:

- образование чужеродных соединений молекул белка, обладающих даже токсическими свойствами;

- изменение внутренней структуры веществ в организме, приводящее к развитию малокровия, образованию злокачественных опухолей, катаракты глаз.

При работе за экраном электронно-лучевой трубки дисплея пользователь попадает под воздействие ультрафиолетового излучения с длинами волн < 320 нм. Также при образовании строчной и кадровой разверток дисплея возникает излучение электромагнитных полей частотой до 100 кГц. Это может являться причиной возникновения следующих заболеваний:

- обострение некоторых заболеваний кожи (угревая сыпь, себорроидная экзема, розовый лишай, рак кожи и др.);

- нарушение в протекании беременности;

- увеличение в 2 раза вероятности выкидышей у беременных женщин;

- нарушение репродуктивной функции и возникновение рака;

- нарушение режима терморегуляции организма;

- изменения в нервной системе (потеря порога чувствительности);

- понижение/повышение артериального давления.

Время работы на персональном компьютере по санитарным нормам не должно превышать 4 часа. Большинство используемых в России мониторов не соответствуют шведскому стандарту защиты пользователя от излучений и имеют на расстоянии 5 см от экрана дисплея мощность дозы рентгеновского излучения 100 мкР/час. Рассчитаем, какую дозу рентгеновского излучения получит пользователь на различном расстоянии от экрана дисплея (таблица 4.1).

Pr = P0e-r,(4.7)

где Pr - мощность дозы рентгеновского излучения на расстоянии r, мкР/час;

P0 - уровень мощности дозы рентгеновского излучения на расстоянии 5см от экрана дисплея, мкР/ч;

- линейный коэффициент ослабления рентгеновского излучения воздухом, см-1;

r - расстояние от экрана дисплея, см;

Возьмем = 3.14*10-2 см-1.

Таблица 4.1 Расчёт дозы облучения в зависимости от расстояния от экрана.

r, см	5	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
P, мкР/ч	100	73	53	39	28	21	15	11	8	6	4

Среднестатистический пользователь располагается на расстоянии 50 см от экрана дисплея. Рассчитаем дозу облучения, которую получит пользователь за смену, за неделю, за год, работая по 8 часов в день (таблица 4.2).

Таблица 4.2 Расчёт облучения в зависимости от времени работы.

За смену	8 часов	8*21	168 мкР/ч
За неделю	5 дней	5*168	840 мкР/ч
За год	44 рабочие недели	44*840	36960 мкР/ч

Вывод. На современных предприятиях продолжительность работы на компьютере в сутки составляет не мене 8 часов. По статистики наиболее опасно длительное воздействие малых доз радиации. Оно проявляется на протяжении 2х - 3х поколений.

4.3 Защита пользователей компьютерной техники от электромагнитного излучения

К числу неблагоприятных факторов относятся электромагнитные поля (ЭМП) высоких частот. Их воздействие на человека может вызвать функциональные сдвиги в организме: быструю утомляемость, головные боли, нарушение сна, раздражительность, утомление зрения и т.п.

4.3.1 Требования к современным мониторам

Основными поражающими факторами, при работе с компьютером, являются вредные излучения видеотерминального устройства.

Видеотерминальное устройство должно соответствовать следующим требованиям:

- яркость свечения экрана не менее 100 кд/м2;

- минимальный размер светящейся точки не более 0,4 мм для монохромного дисплея и не более 0,6 мм для цветного;

- контрастность изображения знака не менее 0,8;

- частота регенерации изображения при работе с позитивным контрастом в режиме обработки текста не менее 72 Гц;

- количество точек на экране не менее 640;

- экран должен иметь антибликовое покрытие;

- размер экрана должен быть не менее 31 см по диагонали, а высота символов не менее 3,8 мм, при этом расстояние от экрана до глаз оператора должно быть 40-80 см.

При работе с текстовой информацией наиболее предпочтительным является предъявление чёрных знаков на светлом (белом) фоне.

Сравним стандарты РФ (таблица 4.3, 4.4) с международными стандартами излучений и энергопотребления ТСО99 (таблица 4.5, 4.6).

Временные допустимые уровни электромагнитных полей (ЭМП), создаваемых ПЭВМ, не должны превышать значений, представленных в таблице 4.3.

Таблица 4.3 Нормы напряженности электрического и магнитного поля в зависимости от частоты.

Нормир. велич.	Частота f, МГц
	0.06-1.5	1.5-3.0	3.0-30	30-50	50-300	300-3*105
Е, В/м	50	50	20	10	5	нет
Н, А/м	5.0	-	-	0.3	-	нет
I, Вб/м2	-	-	-	-	-	I0 = /T

Таблица 4.4 Временные уровни ЭМП, создаваемых ПЭВМ.

Наименование параметров	ВДУ ЭМП
Напряженность электрического поля	в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц	25 В/м
	в диапазоне частот 2 кГц - 400 кГц	2,5 В/м
Плотность магнитного потока	в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц	250 нТл
	в диапазоне частот 2 кГц - 400 кГц	25 нТл
Электростатический потенциал экрана видеомонитора	500 В

Таблица 4.5 Нормы напряженности электрического и магнитного поля в зависимости от частоты по стандарту ТСО99.

Нормир. велич.	Частота f, МГц
	0.06-1.5	1.5-3.0	3.0-30	30-50	50-300	300-3*105
Е, В/м	40	30	15	5	5	нет
Н, А/м	5.0	-	-	0.2	-	нет
I, Вб/м2	-	-	-	-	-	I0 = /T

Таблица 4.6 Временные уровни ЭМП, создаваемых ПЭВМ по стандарту ТСО99

Наименование параметров	ВДУ ЭМП
Напряженность электрического поля	в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц	20 В/м
	в диапазоне частот 2 кГц - 400 кГц	2 В/м
Плотность магнитного потока	в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц	100 нТл
	в диапазоне частот 2 кГц - 400 кГц	15 нТл
Электростатический потенциал экрана видеомонитора	400 В

Вывод. Нормы международного стандарта ТСО99 жестче, чем российские. Применение стандарта ТСО 99 наносит меньший вред пользователям ПК. Используемая аппаратура в бюро соответствует стандарту ТСО99.

4.4 Обеспечение требуемых показателей шума

Большое влияние на деятельность инженера-программиста оказывает и уровень акустического шума. Шум резко снижает производительность труда и увеличивает травматизм. Физиологически шум воздействует на органы зрения и слуха, повышает кровяное давление, при этом притупляется внимание.

Шум оказывает также и эмоциональное воздействие: он является причиной возникновения таких отрицательных эмоций, как досада, раздражение. Особенно неприятны высокочастотные и прерывистые шумы.

Основным из механических факторов производственной среды являются вибрации. Они не только вредно воздействуют на организм, но и мешают человеку выполнять как мыслительные так и двигательные операции. Под действием вибраций ухудшается зрительное восприятие, в осообенности на частотах между 25 и 40 Гц и между 60 и 90 Гц. Наиболее опасна вибрация с частотой 6-8 Гц, так как в этом диапазоне лежит собственная резонансная частота тела, головы и брюшной полости человека.

В производственных помещениях при выполнении основных или вспомогательных работ с использованием ПЭВМ уровни шума на рабочих местах не должны превышать предельно допустимых значений, установленных для данных видов работ в соответствии с действующими санитарно-эпидемиологическими нормативами.

При выполнении работ с использованием ПЭВМ в производственных помещениях уровень вибрации не должен превышать допустимых значений вибрации для рабочих мест (категория 3, тип "в") в соответствии с действующими санитарно-эпидемиологическими нормативами.

Шумящее оборудование (печатающие устройства, серверы и т.п.), уровни шума которого превышают нормативные, должно размещаться вне помещений с ПЭВМ.

В конструкторском бюро не используется оборудование, излучающее шум, превышающий допустимый уровень. Самым опасным источником шума можно назвать наушники. При постоянном воздействии звука из наушников снижается музыкальный слух, понижается уровень слуха.

Вывод: Показатели шума в бюро не превышают допустимых. К опасным источникам звука можно отнести наушники.

4.5 Пожарная безопасность

Причинами возникновения пожара электрооборудования могут быть: перегрузка проводов электросети, которая вызывает нагрев токопроводящих частей, загорание их изоляции в результате воспламенения различных горючих материалов, соприкасающихся с ними; некачественное выполнение соединений электрической проводки; перезагрузка различных электрических устройств (генераторы, трансформаторы, распределительные устройства), приводящие к их нагреву и, следовательно, к возможному загоранию.

Углекислотный огнетушитель (ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8) предназначен для тушения электроустановок, находящихся под напряжением до 1000В для тушения небольших начальных очагов загорания различных веществ и материалов, а также, за исключением веществ, горение которых происходит без доступа воздуха. Огнетушитель используют при температуре окружающего воздуха от 25 °С до 50 °С. При более низкой температуре применять нельзя, так как не будет выброса углекислоты, за счет резкого образования снежной массы и перекрывания выходного отверстия баллона.

Для обеспечения быстрой и надежной эвакуации людей используются эвакуационные выходы.

Согласно СНиП 21-01-97 эвакуационными выходами являются выходы, если они ведут:

- из помещений первого этажа наружу: непосредственно, через коридор, через вестибюль, через лестничную площадку;

- из помещений любого этажа, кроме первого, непосредственно на лестничную клетку; в коридор, имеющий выход на лестницу; в холл, имеющий выход на лестницу.

- в соседние помещения, обеспеченные выходами.

Для предотвращения распространения пожара предусматривается:

- конструктивные, объемно-планировочные решения, препятствующие распространению опасных факторов пожара по помещениям;

- ограничение пожарной опасности строительных материалов, используемых в отделке зданий;

- снижение технологической взрывопожарной опасности помещений и зданий;

- наличие первичных, в том числе, автоматических средств пожаротушения;

- сигнализации и оповещения о пожаре.

Уровень пожарной безопасности КБ соответствует СНиП 21-01-97, и хорошо оснащено огнетушителями ОУ-2. План эвакуации при пожаре из бюро приведен на рисунке 4.2.

1- направление движения к основному выходу, 2- направление движения к запасному выходу

Рисунок 4.2 - План эвакуации КБ103.

Вывод

Из результатов проведенных расчетов безопасность условий труда в конструкторском бюро можно считать обеспеченной. Нормируемые параметры в бюро обеспечены неравномерно но, в целом, остаются на уровне значений, не выходящих за рамки, требуемые стандартами.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном дипломном проекте проведёны прочностноые расчеты точек крепления трубопровода гидросистемы управления горизонтальным оперением. На основе данных расчётов предложено решение по усовершенствованию конструкции креплений, а именно установка резиновых прокладок толщиной 1мм из резиновой смеси ИРП 1078НТА между кронштейном и диффрагмой.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Е.С. Войт. Проектирование конструкций самолетов: Учебник для студентов вузов. - М.: Машиностроение, 1987. - 416 с.: ил.

2. В.И. Анурьев. Справочник конструктора машиностроителя: Т.1. М.:

Машиностроение, 1982. 736 с., ил.

3. СТП ИрГТУ 05-99. Оформление курсовых и дипломных проектов.

4. Санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.2.542-96 «Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы с ними».

5. Н.Н. Колотилов Охрана труда в авиационной промышленности. М.: Машиностроение, 1973. - 296 с., ил.

6. К.М. Великанов. Расчеты экономической эффективности новой техники: Справочник. - Л.: Машиностроение, 1990. - 448 с.

7. В. М. Сапожников. Справочник слесаря- монтажника трубопроводных коммуникаций гидрогазовых и топливных систем летательных аппаратов. -М.: Машиностроение,1988.-188 с.: ил.

8. С.П. Рычков . MSC Visual Nastran для Windows. - М.: НТ Пресс, 2004. - 552 с.: ил

9. Диссертация М.С. Яхненко «Контактная задача динамики сборных конструкций трубопроводных систем с учётом условий сопряжения» 2011г.

Размещено на Allbest.ru