Расчет коэффициента надежности закрепления детали

                     

 

где:К₀=1,5 – гарантированный коэффициент запаса.

К₁=1 – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки.

К₂=1,8 – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания от прогрессирующего затупления инструмента.

К₃=1,2 – коэффициент, учитывающий изменение сил резания при обработке прерывистых поверхностей.

К₄=1,0 – коэффициент, учитывающий непостоянство сил при зацеплении.

К₅=1,0 – коэффициент, учитывающий непостоянство сил зажимных устройств.

К₆=1,0 – коэффициент учитывающий неопределенность мест контактов плоских базовых поверхностей.

Расчет сил зажима

       На практике расчет сил зажима обрабатываемой заготовки производится в двух основных случаях:

1.  При использовании имеющихся универсальных и переналаживаемых приспособлений с зажимными устройствами, развивающими определенную силу зажима.

2.  При конструировании новых приспособлениях.

В данном приспособлении используется поворотный винтовой зажим с резьбой М12. Будем рассчитывать зажимную силу винта исходя из следующей формулы:

Сила зажима определяется по формуле:

где W – сила зажима;

M_кр = =  – крутящий момент

 - средний диаметр резьбы

= ’ – угол подъема резьбы

= ’ – угол трения резьбовой пары

К_ф= 0,7 – коэффициент фиксации

Значение коэффициента надежности закрепления k выбираем дифференцированно в зависимости от конкретных условий выполнения технологической операции и способа закрепления нашей заготовки. Его величина уже определена в предыдущей главе.  Если в результате расчета величина К оказывается меньше 2,5, то при расчете надежности закрепления ее следует принять равной 2,5. Этот запас надежности оговорен ГОСТ 12.2.029 — 77. Таким образом: К = 3,24.

 

Данный зажим вполне удовлетворяет всем требованиям и обеспечивает необходимую зажимную силу, которая превосходит силы резания.

 

 

 

 

 

 

Техника безопасности и охрана труда на рабочем месте

Требования к производственным площадям

Метеорологические условия.

Метеорологические условия определяются следующими факторами:

- температура воздуха (t,˚C);

- относительная влажность (%);

- скорость движения воздуха (V, м/с).

Кроме этих параметров, являющихся основными, на метеорологические условия в цехе также влияет атмосферное давление (Р).

Человек находится в постоянном тепловом взаимодействии с окружающей средой. Для того чтобы физиологические процессы в его организме протекали нормально, выделяемая организмом теплота должна отводиться в окружающую среду.

Соответствие между количеством теплоты и охлаждающей способности среды характеризуют ее как комфортную. В условиях комфорта у человека не возникает беспокоящих его температурных ощущений – холода или перегрева.

На рабочем месте станочника оптимальная температура воздуха должна составлять:

- для холодного периода года +16…+18ºС;

- для теплого периода года +20…+23ºС.

Влажность воздуха оказывает большое влияние на терморегуляцию организма. Повышенная влажность (φ>85%) затрудняет терморегуляцию организма из-за снижения испарения пота, а слишком низкая влажность (φ<20%) вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей. Оптимальные величины относительной влажности составляют 40-60%.

Движение воздуха влияет на тепловое самочувствие человека. В жарком климате движение воздуха способствует увеличение теплоотдачи человека и способствует улучшению его самочувствия, но оказывает неблагоприятное воздействие при низких температурах воздуха в холодное время года.

Минимальная скорость движения воздуха, ощущаемая человеком превышает 0,2-0,5 м/с, а летом 0,2-1 м/с. в горячих цехах разрешается увеличение скорости обдува рабочих до 3,5 м/с.

Шум

На многих производствах чрезмерный шум, в несколько раз превышающий санитарные нормы, создает неблагоприятную производственную обстановку, отрицательно влияет на состояние здоровья работников, что ведет к снижению производительности труда.

Нормируемыми параметрами шума являются уровни в децибелах.

L=90 дБ

Основными физическими величинами, характеризующими шум являются:

1. интенсивность;

2. звуковое давление;

3. частота;

В соответствии с ГОСТом 121003-83 защита от шума, создаваемого на рабочих местах осуществляется следующим образом:

- уменьшение шума в самом источнике;

- применение средств коллективной защиты;

- размещение источника шума на возможно более удаленном расстоянии;

- использование средств звукопоглощения при выполнении акустической обработки шумных помещений;

- применение средств индивидуальной защиты (ГОСТ 12.4-051-87);

- рациональная планировка помещений

В качестве звукопоглащающих конструкций можно предложить маты из стекловаты или перфорированные плиты, укрепленные на стене.

Для оценки звукопоглащающей способности ограждения введено понятие звукопоглащаемости численно равное отношению звуковой энергии, прошедшей через ограждение, и падающей на него.

Предельно допустимый уровень шума на рабочих местах в производственных помещениях обозначается ПС-80.

Освещение

Освещение рабочего стола – важный фактор создания нормальных условий труда.

Хорошее освещение оказывает положительное психологическое воздействие на рабочего, способствует повышению производительности труда.

В зависимости от источника световой энергии, освещение делят на:

- естественное;

- искусственное;

- совмещенное

Естественное освещение какой-либо точки в помещении характеризуется коэффициентом естественной освещенности. Наименьшая расчетная освещенность при естественной освещенности определяется при наружной освещенности 5000 Лк. Для искусственного освещения применяют люминесцентные лампы с высокой световой отдачей и продолжительным сроком службы.

Применяются лампы ЛБ (белый свет) и ЛТБ (теплобелый свет) мощностью 20, 40 и 80 ВТ. Лампы должны быть размещены параллельно светопроемам и равномерно по потолку. В проектируемом цехе производятся малой и средней точности в зависимости от габаритов детали.

Освещенность: комбинированная 1000 Лк, общее 300 Лк для люминесцентных ламп. Общая освещенность на расстоянии от 0,8 м. от пола 200 Лк для вспомогательных помещений.

Искусственное освещение может быть двух видов: рабочее и аварийное.

Аварийное освещение подразделяется на освещение для продолжения работы и освещение для эвакуации людей.

Наименьшая освещенность при аварийном режиме должна составлять 5% освещенности, нормируемой для рабочего освещения, но не менее 2 Лк внутри зданий и не менее 1 Лк на площадках предприятий.

а) Расчет искусственного освещения.

При правильно рассчитанном и выполненном освещении производственных помещений глаза работающего персонала в течение продолжительного времени сохраняют способность хорошо различать предметы и орудия труда, не утомляясь.

На рабочих местах освещенность нормируется согласно СНиП 23-05-95 "Нормы проектирования. Естественное и искусственное освещение".

В связи с тем, что естественного освещения недостаточно и с учетом, например, круглосуточного графика работы, необходимо применять общее искусственное освещение.
Для этого освещения используются, например, лампы ртутные газоразрядные ДРЛ 1000(6)-2 (дуговая ртутная лампа 1000Вт).

СНиП 23-05-95 устанавливает норму освещенности в цехе 300 Лк для общего освещения и работах средней точности. Данная норма в цехе выдерживается для четвертого разряда подразряда зрительных работ.

Произведем расчет количества ламп, обеспечивающих требуемую освещенность помещения:

где E - минимальная освещенность по норме: E = 300 Лк;

k - коэффициент запаса лампы, необходимый для компенсации потерь освещения из-за ее запыленности (в России, коэффициент запаса равен 1,4 - для газоразрядных ламп. В Европе применяется единственный коэффициент для всех типов ламп и он равен 1,25): k = 1,4;

S_п - площадь помещения: S_п = 1440 м²

Z - коэффициент минимальной освещенности, определяемый отношением Е_ср/Е_min значения которого для ламп накаливания и газоразрядных ламп высокого давления (ДРЛ, МГЛ, НЛВД) – 1,15:

F - световой поток одной лампы: F=57000лм – для ламп ДРЛ 1000(6)-2

η - коэффициент использования светового потока (коэффициент использования светового потока лампы (%), зависящий от типа лампы, типа светильника, коэффициента отражения потолка и стен, высоты подвеса светильников и индекса помещения i:

Индекс помещения i определяется по формуле:

где А и В – длина и ширина помещения, м;

Н_р – высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м: Н_р= 11,5 м.

При использовании светильников РСП07, коэффициенте отражения потолка 50% (чистый бетонный потолок) и стен 30% (бетонные стены с окнами) коэффициент использования светового потока η для ламп ДРЛ и индекса помещения i=1,5 будет равен: η = 0,46.

Количество ламп, обеспечивающих требуемую освещенность помещения:

Принимаем N=27 шт.

Выбираем светильники РСП07 ГОСТ 17677–82 с дуговыми ртутными лампами ДРЛ 1000(6)-2, данные светильники обеспечат необходимую освещенность в производственном помещении цеха.

б) Расчет естественного освещения

Длительное отсутствие естественного света угнетающе действует на психику человека, способствует развитию чувства тревоги, снижает интенсивность обмена веществ в организме способствует развитию близорукости и утомляемости.

Рассчитаем необходимую площадь световых проемов при боковом естественном освещении и при условии, что оператором осуществляется четвертый разряд зрительных работ:

, (5.4)

где S_п - площадь пола: S_п = 24 · 60 = 1440 м²;

k_з - коэффициент запаса, учитывающий потерю освещенности из-за запыленности окон: k_з = 1,3;

е - коэффициент естественного освещения для четвертого разряда зрительных работ и бокового освещения: е = 1,5%;

h₀ - световая характеристика здания: h₀ = 10;

к_зд = 1;

r₀ - общий коэффициент светопропускания: r₀ = 0,6;

r_к - коэффициент увеличения освещенности за счет отражения света от пола: r_к = 1,2.

Таким образом, площадь световых проемов:

 Площадь стен:

, (5.5)

S_ст = 2·(60+24)·12,6= 2116,8 м²;

Процентное отношение площади окон и площади стен:

Итак, рационально устроенное освещение создает достаточную равномерную освещенность производственного помещения, сохраняет зрение рабочего персонала, уменьшает травматизм, позволяет повышать производительность труда, влияет на уменьшение процента брака и улучшение качества.

Вентиляция

Вредные вещества, находящиеся в производственных помещениях в воздухе через дыхательные пути, пищевой тракт могут попасть в организм человека и при определенных условиях вызвать острые хронические отравления (заболевания).

При помощи вентиляции в помещениях создаются нормальные санитарно-гигиенические условия воздушной среды. Воздухообмен в помещениях осуществляется приточно-вытяжной вентиляцией.

Вентиляция может быть общеобменная, когда смесь воздуха с выделяющимися вредностями доводится до допустимых пределов по всему объему помещения, или местной, когда вредности удаляются от мест их выделения через специальные укрытия (местные отсосы).

В помещениях с влаговыделениями устройство общеобменной механической вытяжки предусматривается в случаях, когда невозможно предусмотреть естественную вытяжку. При возможных поступлениях больших количеств токсичных и взрывоопасных веществ предусматривается аварийная вытяжная вентиляция.

Вентиляция должна обеспечивать в помещении метеорологические условия в полном соответствии с требованиями санитарных норм (сн 245-71) и ГОСТ 12.1.005 – 76.

Вибрация

В промышленности в связи новыми технологиями изготовления деталей, ростом мощности оборудования и его быстроходности широкое применение получили машины и оборудования, создающие вибрации, неблагоприятно воздействующие на человека. В соответствии с ГОСТ 24346-80 вибрация может быть вызвана множеством причин: неуравновешенными силовыми воздействиями, неоднородностью материала вращающегося тела, несовпадением осей вращения с осью массы тела.

Основными параметрами вибраций, происходящих по синусоидальному закону, является амплитуда виброперемещений. Различают общую и локальные вибрации. Общая вибрация вызывает сотрясение всего организма, местная вовлекает в колебательное движение отдельные части тела. В ряде случаев рабочий может подвергаться и общей и локальной вибрации одновременно.

Существует несколько способов борьбы с вибрацией:

- отстройка от режимов резонанса путем рационального выбора массы или жесткости колеблющихся систем;

- снижение вибрации в источнике – исключением резонансных режимов работы оборудования;

- виброгашение;

- виброизоляция – дорогостоящий метод;

- вибродемпфирование;

- индивидуальные средства защиты (спец. рукавицы, обувь и др.).

В нашем случае рабочий подвергается общей вибрации. По ГОСТ 12.4-024-76 следует применять специальную обувь.

В цеху – вибрация 3-й категории, т.е. при работе на металлорежущих станках. Среднегеометрическая частоты активной полосы – от 30 до250 ГЦ. Среднеквадратичное значение виброскорости составляет 1,2-3.,5 мм/сек.