4. Изготовление детали «вал» на станке после модернизации
4.1 Характеристика детали
Предполагается разработать операционно-технологического процесса изготовления детали типа «вал». Вал изготавливается из легированной стали 40Х ГОСТ 4543-71 Ϭв = 980 МПа.
Изготавливаемый вал представляет собой цилиндр ступенчатой формы. Общее количество ступеней вала определяет конечную трудоемкость его изготовления. Конструкция изготавливаемой детали подразумевает наличие двух ступеней, предназначенных для установки на них подшипников. Обработку этих ступеней необходимо осуществлять по шестому квалитету. Также конструкция вала подразумевает наличие двух центровых отверстий, которые предназначены для установки и фиксации вала в приспособлении для обработки с соблюдением требований по точности. Шлицы вала выполняются в соответствии с пятым квалитетом точности.
После изучение основных особенностей изготавливаемой детали можно сделать следующие выводы:
1. Обработку всех поверхностей вала целесообразно осуществлять с помощью режущего инструмента.
2. Имеющиеся оборудование и оснастка способны обеспечить выполнение всех требований относительно точности обработки поверхностей вала.
Также конструкция вала имеет следующие особенности:
1. Необходимость соблюдения высокой точности при обработке определенных поверхностей вала.
2. Необходимость соблюдения высокой точности при выполнении отверстий вала.
В качестве материала для изготовления детали выбрана сталь марки 40Х, основные свойства и химический состав которой представлены в таблицах 4.1 – 4.2. Изготавливаемый вал характеризуется наличием ряда ответственных
поверхностей, обработка которых должна осуществляться с соблюдением
определенных требований точности.
Таблица 4.1 – Химический состав стали 40Х ГОСТ 4543-71, %
Для обеспечения необходимой твердости и износостойкости вала в
процессе изготовления необходимо подвергнуть процедурам закаливания.
Конечная геометрическая форма детали, ее конструктивные особенности,
а также химические и физические свойства определяют форму заготовки,
которая является наиболее оптимальной в конкретных условиях. Помимо этого
при выборе заготовки необходимо учитывать технические параметры и
возможности применяемого оборудования. Наиболее оптимальным материалом
заготовки детали является сталь марки 40Х. Данная марка стали наиболее
часто применятся при изготовлении таких деталей, как: трубы, оси, валы,
втулки и т.д. В качестве заготовки принимается прокат из стали марки 40Х.
Рисунок 4.1 представляет собой эскиз изготавливаемой детали.
В результате проведенного технологического анализа было установлено, что конструкция детали соответствует технико-экономическим требованиям, а также обеспечивает необходимый уровень технологичности.
Исследуемый вал представляет собой тело вращения и относится к классу валов.
Основное функциональное назначение коленчатых валов заключается в преобразовании энергии поступательного движения штоков поршней в энергию вращения. Конструктивные особенности валов делают эти детали элементами конструкции с низкими показателями жесткости. Вместе с этим валы работают в условиях воздействия больших переменных нагрузок. Помимо этого условия работы валов характеризуются наличием значительных изгибающих сил, а также сил кручения.
Общий уровень надежности механизма или конструкции во многом зависит от степени прочности его валов.
Вал имеет цилиндрическую форму. В детали отсутствуют необрабатываемые резанием поверхности детали. Самой качественной поверхностью являются шлицевая поверхность, цилиндрические поверхности, имеющие шероховатость Ra1,25, самой грубой поверхностью являются торцы детали: шлифовального круга и резца. Также вал подвергается термической обработки – цементации, с толщиной упрочняемого слоя 1,1…1,6мм и твердость этого слоя 51…67 НRC.
Вал изготавливается из легированной стали 40Х ГОСТ 4543-71 Ϭв = 980 МПа.
Уровень технологичности детали – это комплекс показателей, которые отражают степень возможности ее изготовления с применением наиболее эффективных и рациональных технологических процессов и оборудования. При этом уровень технологичности также определяет и степень соответствия изготавливаемой детали требованиям конструкторской документации и возможности выполнения всех операций обработки в наиболее оптимальной последовательности.
Анализ технологичности конструкции детали выполняется по двум направлениям: качественной оценке и количественной. Качественная оценка сводится к определению достоинств и недостатков элементов конструкций детали. Количественная оценка технологичности определяется по коэффициентам.
К достоинствам детали относятся:
– наличие поверхностей, которые могут быть использованы при базировании;
– возможность совмещения технологической и измерительной баз;
– квалитеты точности, назначенные на ответственные поверхности и шероховатость, выбраны в соответствии с ГОСТами;
– конструкция детали не имеет труднодоступных поверхностей;
– в целом вал симметричен относительно главных осей;
– для обеспечения заданных размеров не требуется специальный инструмент.
– контроль поверхностей осуществляется стандартным мерительным инструментом, без ограничения по доступности, что делает ее контролепригодной.
К недостаткам относятся:
– цилиндрические отверстия изготавливаются с высокой степенью шероховатости, что приведет к применению нескольких видов инструментов для обработки одной поверхности.
4.2 Технологические процессы изготовления детали
Изучив конструктивные и механические особенности изготавливаемой
детали было выбрано три наиболее подходящих и оптимальных варианта
изготовления ее заготовки:
– метод круглого горячего проката в соответствии с требованиями
ГОСТ 2590-2006;
– метод ковки.
Для того, чтобы осуществить экономическое обоснование выбора метода
получения заготовки необходимо осуществить расчет себестоимости получения
заготовки различными методами.
Формула для расчета себестоимости заготовки при использовании метода
круглого горячего проката в соответствии с требованиями ГОСТ 2590-2006
имеет вид:
Также должны соблюдаться точности формы и взаимного расположения поверхностей детали. При особых требованиях к точности формы и расположение поверхностей назначаются заранее и соответствующим образом обозначаются на чертежах. Для детали даны требования по радиальному, торцевому биению и допуск симметричности.
Для данной детали применяются специальные технические требования: «Вал» необходимо применить покрытие хим.окс.прм. Что означает химическое оксидирование пропитанное маслом, оно является защитным покрытием черного цвета. Покрытие хорошо защищает сталь от коррозии в легких условиях эксплуатации. Достоинством химически оксидированной поверхности является то, что процесс не меняет размеров деталей. Образующиеся в результате окисные пленки предохраняют изделия от коррозии, служат в качестве электроизоляции, являются основой для нанесения на них защитных покрытий – лака, краски, жировой смазки и т.д.
Далее необходимо подробно изучить и проанализировать существующий технологический процесс изготовления детали на предмет его соответствия требованиям точности готового изделия, а также на предмет обеспечения требований по программе выпуска и экономических показателей.
Таблица 4.3 представляет собой существующий технологический процесс изготовления детали.
В базовом технологическом процессе применяются слесарные операция, что для выбранного среднесерийного типа производства неприемлемо. Поэтому необходимо исключить эту операция из техпроцесса. При этом применяется несколько видов инструментов для обработки одной поверхности, и необходимо использовать минимальное количество инструментов. Также необходимо снизить количество переходов в токарных операциях, для этого применим прогрессивные металлорежущие токарные станки. Остальные элементы техпроцесса удовлетворяют заданной серийности и условиям производства и не требуют изменений.
Таблица 4.3 – Существующий технологический процесс
Типовую схему процесса изготовления валов можно представить в такой последовательности (таблица 4.4).
Таблица 4.4 – Типовой техпроцесс обработки валов
Несмотря на большое разнообразие размеров и конструктивных форм, валы подвергаются одинаковым процессам обработки. Типичными установочными базами для них являются центровые отверстия. На некоторых
операциях обработки при воздействии изгибающих сил резания, например, при фрезеровании плоскостей, сверлении радиальных отверстий в качестве установочных баз используют обработанные шейки.
В зависимости от конструкций или программы выпуска изделий технологический процесс изготовления валов может отличаться только последовательностью обработки или введением дополнительных операций.
Схему обработки детали выбираем на основании анализа конструкции, технических требований на ее изготовление и возможностей производства. Изготовление детали производим в два этапа: первый этап – операции по образованию геометрической формы, до нарезания шлицев, второй этап – операции по нарезанию и отделке шлицев, а также шлифования необходимых поверхностей.
Всякая заготовка, предназначенная для дальнейшей механической обработки, изготавливается с припуском на размеры готовой детали. Этот припуск, представляющий собой излишек материала, необходимый для получения окончательных размеров и заданного класса шероховатости поверхности деталей, снимается на станках режущими инструментами. При различных способах получения заготовок припуски будут разными. Чрезмерные припуски вызывают излишние затраты на изготовление детали и тем самым увеличивают ее себестоимость, слагающуюся из трех основных элементов: затрат на материал, основной заработной платы производственных рабочих, накладных расходов. Излишние припуски вызывают повышение затрат на режущие инструмент, так как излишний материал снимается в несколько проходов, вследствие чего увеличивается основное технологическое время, а из-за необходимости увеличение глубины резания требуется повысить мощность станка и как следствие увеличение расхода электроэнергии.
С другой стороны, слишком малые припуски не дают возможности выполнить необходимую механическую обработку с желаемой точностью и чистотой, в результате чего получается брак, что также удорожает изделие.
Основными конструкторскими базами вала являются поверхности опорных шеек. Однако использовать их в качестве технологических баз для обработки наружных поверхностей на всех операциях затруднительно. Для условия сохранения единства и постоянства баз за технологические базы принимают поверхности центровых отверстий по ГОСТ 14034–74. Для исключения погрешности базирования при выдерживании длин ступеней от торца вала необходимо в качестве опорной технологической базы использовать торец заготовки. С этой целью заготовку устанавливают на плавающий передний центр. А для самой первой операции, где нет еще центровых отверстий, технологическими базами будут являться опорные шейки заготовки и один из торцев, для этого заготовку ставим в призмы.
Таким образом, при выборе заготовок необходимо стремиться к назначению оптимальных припусков, обеспечивающих выполнение механической обработки с удовлетворением требований к точности и чистоте обрабатываемых поверхностей при наименьшей себестоимости детали.
Данные по выбору метода обработки и формирования технологического процесса приведены в таблице 4.5.
Таблица 4.5 – Маршрутный план обработки
В процессе разработки технологического процесса изготовления любой детали необходимо осуществить выбор оптимальных припусков на все размеры. При установлении больших припусков будут иметь место значительные перерасход материала, увеличенный износ инструмента, а также увеличение степени сложности проведения операций механической обработки.
С другой стороны, при назначении низких припусков в большинстве случаев с поверхности заготовки не будет полностью удален поверхностный слой, который, как правило, является дефектным. Помимо этого малые значения припуска не способны обеспечить выполнение требований точности и качества обработки заготовок. Как следствие, при неправильном выборе припусков резко возрастают требования к заготовкам, а также происходит увеличение доли бракованных изделий. С помощью правильно выбранного припуска обеспечивается компенсация неточностей выполнения всех предыдущих операций технологического процесса. Установка припусков осуществляется двумя способами: опытно-статическим и расчетно-аналитическим.
Опытно-статистический способ определения припуска оптимально подходит для относительно простых деталей, к которым предъявляются средние требования точности и которые изготавливаются сериями либо единично. При применении опытно-статического метода обеспечивается короткое время разработки всего технологического процесса. Вместе с этим данный способ не предусматривает подробное описание правил и норм обработки определенных поверхностей. В связи с этим наблюдается увеличение общего припуска на большинство размеров изготавливаемой детали.
Расчетно-аналитический метод определения припусков оптимально подходит для деталей, которые выпускаются в условиях массового и крупносерийного производства. Основным документом, определяющим припуски и допуски на механическую обработку плоскостей, является
ГОСТ 53464-2009. Таблица 4.6 содержит информацию о припусках и предельных отклонениях на размеры изготавливаемой детали.
Таблица 4.6 – Припуски и предельные отклонения на обрабатываемые поверхности вала
Выводы по разделу:
Станки с числовым программным управлением обеспечивают реализацию функций автоматического выполнения в определенной последовательности обрабатывающих операций. Таким образом, обеспечивается автоматическое изменение взаимного расположения детали и обрабатывающего инструмента в определенной последовательности.
Для разработки руководящей программы технологом-программистом должна быть подготовленная технологическая документация, которая содержит всю необходимую геометрическую, числовую, технологическую информацию и включает в себя: расчётно-технологическую карту (РТК), заполненный бланк числовой и технологической информации и программный лист с программой в кодах ISO.
В процессе написания управляющей программы для разрабатываемого РТК необходимо в обязательном порядке предусмотреть: подробный анализ технического задания и набора исходной информации; создание эскизной документации на изготавливаемые детали; определение наиболее оптимального
оборудования; расчет режимов обработки и подготовительных операций; определение базовых поверхностей и размеров заготовки, а также начала координат; формирование последовательности операций по обработке заготовки; расчет оптимальных режимов работы оборудования и станков; определение наиболее оптимальных и рациональных маршрутов движения режущего инструмента; написание программного кода для станков с ЧПУ.
Обработку детали проводят за одну установку. Чистовое точение наружных поверхностей резцом проходным, проточить канавку с радиусами – резец канавочный, резец радиусный. Вал устанавливается в центрах с хомутиком по поверхности диаметром 8,23 мм.
Управление производством или отдельным технологическим процессом является совокупностью целого ряда различных технологических операций.
Для того, чтобы обеспечить полноценный эффективный и непрерывный технологический процесс необходимо в определенной последовательности выстроить необходимые технологические операции с привлечением необходимого персонала и специалистов, а также с использованием наиболее подходящего инструмента и приспособлений.
Между различными звеньями исполнительной цепи технологического процесса необходимо организовать взаимосвязь и обмен всей необходимой информацией.
Более высшие звенья производственной цепи в рамках своих полномочий имеют возможность вносить определенные коррективы в работу и технологические операции низших звеньев производственной цепи.
На рассматриваемом производственном объекте действует структура производства, основанная на линейно-штабной модели организации производства.
Такая модель представляет собой более усовершенствованный вариант линейной модели организации производства. Линейно-штабная модель, в отличие от линейной, имеет в своем составе звено, осуществляющее стратегическое планирование.
Линейно-штабная структура подразумевает наличие структурных подразделений, которые наделены полномочиями принятия определенных управленческих решений, а также возможностью управления рядом структурных подразделений, которые находятся на низших ступенях производственной иерархии.
Помимо этого они могут выполнять советнические функции для вышестоящих структурных подразделений.
Наиболее оптимальным вариантом в рассматриваемых условиях является бригадная модель организации производственной деятельности.
Специализированная бригада рабочих должна реализовать функции качественного, эффективного и своевременного выполнения ремонтных работ и технического обслуживания.
Для управления и координации действий производственными бригадами организуется обособленный участок.
5. Технико-экономический раздел
5.1 Расчет капитальных вложений
Основным фактором, обеспечивающим экономический эффект при
внедрении новой техники в области автоматизации является экономия затрат на
проведение регламентных и ремонтных работ.
Цель расчета — определение экономической эффективности системы
автоматизации в условиях исследуемого производства.
К капитальным вложениям относятся затраты на приобретение
оборудования, материалы и трудозатраты персонала.
Величина капитальных вложений К (единовременные затраты) в проект
автоматизации рассчитывается по формуле [2]:
Вывод по разделу:
Как видно, модернизация системы позволит сократить количество обслуживающего персонала на 1 человека. Экономия заработной платы составит 437857,95 руб. в год.
Исходя из расходов на модернизацию оборудования, можно сделать вывод, что модернизация системы позволит значительно сократить расходы на оборудование, нежели на покупку новой системы, что является экономически выгодней.
6. Раздел экологичности и безопасности
6.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов
На здоровье и работоспособность человека в процессе труда оказывает влияние совокупность факторов производственной среды и трудового процесса.
Вредный производственный фактор — фактор среды и трудового процесса, который вызывает профессиональную патологию, временное или стойкое снижение работоспособности, повышает частоту соматических и инфекционных заболеваний.
Опасный производственный фактор – фактор среды и трудового процесса, который является причиной острого заболевания или внезапного ухудшения здоровья, смерти.
К опасным и вредным производственным факторам в данной работе относятся:
— подвижные части оборудования;
— движущиеся машины и механизмы;
— повышенная или пониженная температура воздуха;
— повышенная или пониженная температура поверхности оборудования, материалов;
— повышенная запыленность и загазованность воздуха;
— повышенная или пониженная влажность и подвижность воздуха;
— повышенный уровень статического электричества;
— повышенный уровень электромагнитных излучений;
— повышенная напряженность электрического и магнитного поля;
— повышенный уровень шума, вибрации;
— отсутствие или недостаток естественного и искусственного освещения;
— недостаточная освещенность рабочей зоны;
— острые кромки, заусеницы и шероховатости на поверхностях заготовок инструментов и оборудования.
6.2 Технические решения по безопасности производственного процесса
Задачей охраны труда является снижение до минимума вероятности поражения или заболевания работающего, создание необходимых условий труда для работы.
Разрабатываемая система автоматизации процесса должна обеспечивать безопасные условия труда и стабильность работы оборудования. В ходе внедрения средств автоматизации появляется возможность осуществления процесса производства быстрее, качественнее и с наименьшим вмешательством обслуживающего персонала, что обеспечивает безопасную работу с минимальным использованием физического труда. В разрабатываемой системе автоматики предложен ряд блокирующих устройств, обеспечивающих безопасную работу персонала и предотвращающих непреднамеренную порчу оборудования. Также система автоматизации позволяет частично устранить физическую работу на участке.
Для оповещения оперативного персонала об изменении технологического процесса установлена светосигнальная аппаратура AD22-22DS в количестве 3 штук.
Питание подаётся от электрощита на щит КИПиА, а от вводимого ключа к индивидуальному источнику внутри щитов.
Не допускается размещение вторичных приборов, кнопок, ключей, сигнальной аппаратуры на боковых стенках и дверях шкафных.
Внутри каждого шкафного щита должно предусматриваться освещение. Лампы для освещения монтажной стороны щитов:220В,127В.
Напряжения для питания инструмента и ламп не более 36В, а для щитов с внутренним проходом 12В. Розетки и вилки на 36B должны отличаться конструктивно и по цвету от розеток на 220В.
Сборки коммутационных зажимов должны устанавливаться на передней и боковой стенке щитов в один ряд. Можно устанавливать в два ряда только вертикально и расстояние между сборками зажимов не менее 200 мм. В зависимости от размера шкафа количество блоков зажимов строго определено.
Электропроводка между приборами одной панели выполняется между зажимами этих приборов, минуя сборки зажимов.
Компенсационные провода присоединяются непосредственно к приборам, минуя сборки зажимов.
Заземлению подлежат все щиты и пульты для установки в помещения всех категорий при наличии в них средств автоматизации и аппарата управления, требующих напряжение более 36B переменного тока и 120В постоянного тока.
В этом случае внутри щитов и пультов заземлению подлежат только те, которые на своих корпусах имеют вывод «земля».
Для заземления внутри щитов приборов и средств автоматизации в качестве заземления проводников рекомендуется применять медные жилы монтажных проводов сечением 1,5 мм2.
6.3 Средства защиты и органы управления
В данной работе для монтажа выбран щит с монтажной панелью ЩМП-5 0 36 УХЛЗ (1000х650х300). Вырезы в щите под приборы обрабатываются с чистотой поверхности шероховатости Rz80.
Монтаж средств автоматизации производственных процессов всех отраслей промышленности выполняется по рабочим чертежам. Поэтому монтажному персоналу необходимо твёрдо знать, как выполняются проекты
автоматизации, в каких разделах размещены те или иные проектные материалы, их состав и содержание. Основными проектными материалами для производства монтажных работ являются функциональная и принципиальная схемы автоматизации.
6.4 Электробезопасность
Электрический ток, воздействуя на организм человека, может вызвать поражения. Степень таких поражений зависит от рода и силы тока, времени действия, пути прохождения в теле.
Человек начинает ощущать воздействие проходящего через него переменного тока промышленной частоты 50 Гц силой 0,6-1,5 мА и постоянного тока 5-7 мА. При увеличении тока, проходящего через тело человека, его воздействие усиливается и при значении переменного тока промышленной частоты 10 мА (60-80 мА постоянного тока) происходит непроизвольное сокращение мышц (судороги) рук, в результате чего человек не может разжать руку, в которой зажата токоведущая часть, то есть он не в состоянии самостоятельно нарушить контакт с токоведущей частью. При больших значениях тока руки парализуются, затрудняется дыхание. Чем больше ток, тем скорее нарушается работа легких и сердца. При токе промышленной частоты 100 мА и более прекращается работа легких и сердца, причем поражение сердца наступает через 2-3 секунды с начала воздействия тока.
ГОСТ 12.1.038-82 «Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов» установлены предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и силы токов, протекающих через тело человека и возникающих в электроустановках произвольного и бытового назначения постоянного и переменного тока частотой 50 и 400 Гц при времени нахождения под напряжением 10 мин.
На территории предприятия используется сеть промышленной частоты 50 Гц напряжением 220 В, которая питает ПЭВМ центра и другую оргтехнику.
Технические мероприятия, проводимые на предприятяии для защиты от поражения электрическим током, проводятся в соответствии с действующими «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭ и ПТБ потребителей) и «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ).
К организационным мероприятиям по электробезопасности, действующим на предприятии относят периодический инструктаж персонала.
К техническим мероприятиям относят:
— использование автоматов защитного отключения;
— использование заземления.
Защитное заземление представляет собой преднамеренное соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. В соответствии с ПУЭ сопротивление системы защитного заземления в любое время года для установок с напряжением до 1000 В не должно превышать 4 Ом.
Заземление техники центра осуществляется при помощи трубчатых заземлителей, вмонтированных в здание, в котором расположена организация.
6.5 Санитарно-гигиенические мероприятия
Согласно СанПиН 1.2.3685-21, под метеорологическими условиями производственной среды понимают сочетания температуры, относительной влажности, скорости движения и запыленности воздуха. Температура воздуха является одним из основных параметров, характеризующих тепловое состояние микроклимата. Скорость движения воздуха — это вектор усредненной скорости перемещения воздушных потоков под действием различных побуждающих сил.
Для характеристики содержания влаги в воздухе используют понятия — абсолютная, максимальная и относительная влажность.
Параметры микроклимата на рабочем месте приведены в таблице 6.1.
Таблица 6.1 — Параметры микроклимата на рабочем месте
Для обеспечения установленных норм в рабочем помещении применяют вентиляцию, что позволяет также обеспечить чистоту воздуха. Система вентиляции выполняется в соответствии с требованиями СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование».
Проведённый анализ системы вентиляция позволяет утверждать, что имеющаяся вентиляция соответствует СНиП 41-01-2003.
Источниками шума на рабочих местах являются станки и оборудование, центральная система вентиляции и кондиционирования воздуха.
В рабочем помещении предприятия уровень шума на рабочих местах не превышает значений, установленных для данных видов работ Санитарными нормами допустимых уровней шума на рабочих местах, и составляет примерно 30 дБА.
В помещении, где работает инженерно-технический персонал, осуществляющий аналитический или измерительный контроль, уровень шума не превышает 60 дБА, что так же соответствует нормативным документам.
Шумящее оборудование, уровни шума которого превышают нормированные, согласно нормативной базе, должно находиться вне помещения, в котором организуются рабочие места. Однако такого рода помещения на предприятии отсутствуют.
Допустимые нормы вибрации оценены согласно СП 2.2.3670-20 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям труда» и соответствуют указанному стандарту.
Источником электромагнитных полей промышленной частоты являются токоведущие части действующих электроустановок. Длительное воздействие электромагнитного поля на организм человека может вызвать нарушение функционального состояния нервной и сердечно-сосудистой систем, что выражается в повышенной утомляемости, снижении качества выполнения рабочих операций, сильных болях в области сердца, изменении кровяного давления и пульса.
В соответствии с ГОСТ 12.1.002—84, ССБТ «Электромагнитные поля токов промышленной частоты. Общие требования безопасности», нормы допустимых уровней напряженности электромагнитных полей зависят от времени пребывания человека в контролируемой зоне. Присутствие персонала на рабочем месте в течение 8 ч допускается при напряженности, не превышающей 5 кВ/м.
Основными видами средств коллективной защиты от воздействия электромагнитного поля токов промышленной частоты являются стационарные или переносные заземленные экранирующие устройства.
Стационарное экранирующее устройство – это составная часть электрической установки в виде козырька, навеса или перегородки из металлических канатов, прутков, сеток, предназначенная для защиты персонала в открытых распределительных устройствах и в воздушных линиях электропередач при осмотре оборудования и при оперативном наблюдении за производством работ.
Переносные экраны, также используемые при работах по обслуживанию электроустановок, бывают в виде съемных козырьков, навесов, перегородок, палаток, щитов.
6.6 Пожарная безопасность
Пожарная профилактика включает в себя профилактику возгораний, мероприятия по локализации возникающих очагов пожара, мероприятия по эвакуации людей при пожаре, пожарную сигнализацию и связь с пожарной охраной, технические средства пожаротушения.
Профилактика возгораний базируется на поддержании температуры горючих смесей ниже температуры воспламенения, недопущения инициирования процесса горения или искрения.
Мероприятия, позволяющие реализовать эти принципы:
— защита электрических сетей от воспламенения при перегрузке и коротком замыкании;
— соблюдение режима смазки;
— применение смазочных материалов с температурой воспламенения более 170 ºС;
— защита от молнии.
Мероприятия, направленные на локализацию очагов пожара:
— создание надежных преград на пути распространения огня(огнестойких стен, перекрытий, покрытий, дверных тамбуров, водяных завес);
— складирование паллетов и картонных коробок в отдельном помещении;
— использование дренчерных систем локализации огня.
Мероприятия для обеспечения своевременной эвакуации людей при пожаре:
-размещение технологического оборудования с обеспечением проходов для людей и проезда цехового транспорта;
— размещение цехового оборудования вблизи строительных конструкций здания;
— размещение трубопроводов и электрокоммуникаций так, чтобы они не мешали свободному перемещению (вертикальные участки – вблизи строительных конструкций здания, горизонтальные – выше 2,5 м или заглублены ниже уровня пола);
— обеспечение достаточного количества эвакуационных выходов;
— использование негорючих материалов для дверей на путях эвакуации;
— обеспечение аварийного освещения на путях эвакуации;
— поступление свежего воздуха в помещение и удаление дымовых газов при эвакуации людей;
— использование сигнализации о пожаре и необходимости эвакуации;
— применение индивидуальных средств защиты.
В комплект первичных средств пожаротушения в производственном помещении входят углекислотные огнетушители (ОУ-2, ОУ-8), ящики с песком, асбестовое полотно.
В помещении цеха предусмотрены планы эвакуации персонала на случай пожара. В цехе размещены пожарные щиты и огнетушители в специально отведённых для них местах.
6.7 Охрана окружающей среды
Основными условиями для улучшения экологии в стране являются: рациональное использование, охрана и трата запасов природного резерва, обеспечение безопасности экологии и противорадиационные меры, повышение и формирование экологического мышления у населения, а также контроль над экологией в промышленности.
Охрана окружающей среды на предприятии определила ряд мероприятий для снижения уровня загрязнений, вырабатываемого предприятиями:
– выявление, оценка, постоянный контроль и ограничение выброса вредных элементов в атмосферу, а также создание технологий и техники, охраняющих и сберегающих природу и ее ресурсы;
– разработка правовых законов, направленных на охранные меры окружающей среды и материальное стимулирование выполненных требований и профилактики комплекса природоохранных мероприятий;
– профилактика экологической обстановки путем выделения специально отведенных территорий (зон).
Помимо экологической безопасности объекта (охрана окружающей среды на предприятии) не менее важна и безопасность жизнедеятельности (БЖД) на предприятии. В это понятие включен комплекс организационных предприятий и технических средств для предотвращения отрицательного воздействия производственных факторов на человека. Для начала все работники
предприятия прослушивают курс по технике безопасности, который инструктирует непосредственный руководитель работ или инежнер по охране труда.
Помимо простой техники безопасности рабочие должны также соблюдать ряд правил по техническим требованиям и нормативам предприятия, а также поддерживать санитарно-гигиенические нормы и микроклимат на рабочем месте.
Заключение
В данной выпускной квалификационной работе разработаны решения по модернизации приводов подач станка с ЧПУ модели 16К20Т1.
По завершению выполнения выпускной квалификационной работы получены следующие результаты:
– исследованы теоретические аспекты организации работы электроприводов в станкостроении;
– произведен анализ особенностей организации систем управления приводами станков
– исследованы общие характеристики и особенности работы приводов подач станка с ЧПУ модели 16К20Т1;
– исследована кинематическая схема станка с ЧПУ модели 16К20Т1;
– произведено описание действующей системы управления приводами подач станка с ЧПУ модели 16К20Т1;
– разработаны основные требования при модернизации приводов подач станка с ЧПУ модели 16К20Т1;
– произведен расчет мощности и выбор электродвигателя ;
– произведен расчет и выбор аппаратов защиты;
– произведен выбор оборудования системы управления приводов подач станка с ЧПУ модели 16К20Т1;
– произведено построение математической модели электропривода;
– произведен синтез регуляторов системы автоматического управления;
– разработан технологический процесс производства детали на станке после модернизации.
По завершению работы, можно утверждать, что поставленная цель полностью достигнута, а задачи выполнены.
Список использованных источников
1. Анучин, А.С. Системы управления электроприводов / А.С. Анучин. — Вологда: Инфра-Инженерия, 2015. — 373 c.
2. Арефьев, В.Н. Основы теории управления и автоматики: учебное пособие[Текст]: – Ульяновск.-М.: УлГТУ, 2017. – 315с.:ил.
3. Борисов, А.М. Программируемые устройства автоматизации: учебное пособие / А.М. Борисов, А. С. Нестеров, Н.А. Логинова. [Текст]: – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2018. – 186 с.
4. Бекишев, Р.Ф. Электропривод: Учебное пособие для академического бакалавриата / Р.Ф. Бекишев, Ю.Н. Дементьев. — Люберцы: Юрайт, 2016. — 301 c.
5. Бурков, А.Ф. Основы теории и эксплуатации судовых электроприводов: Учебник / А.Ф. Бурков. — СПб.: Лань, 2018. — 340 c.
6. Бурков, А.Ф. Судовые электроприводы: Учебник / А.Ф. Бурков. — СПб.: Лань, 2019. — 372 c.
7. Быстрицкий Г.Ф. Энергосиловое оборудование промышленных предприятий: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. М. Издательский центр “Академия”, 2017.
8. Васильев, Б.Г. Электропривод.Энергетика электропривода: Учебник / Б.Г. Васильев. — М.: Солон-пресс, 2015. — 268 c.
9. Васильев, Б.Ю. Электропривод. Энергетика электропривода / Б.Ю. Васильев. — Вологда: Инфра-Инженерия, 2015. — 268 c.
10. Власов, К.П. Теория автоматического управления. Основные положения. Примеры расчета: 2-е изд.,испр. и доп.: [Текст]: — М.: Гуманитарный центр, 2017. – 540с.
11. Водовозов, А.М. Микроконтроллеры для систем автоматики: Учебное пособие . [Текст]: – Вологда: ВоГТУ, 2018. – 131 с.
12. Гильфанов К.Х., Арапов В.А. Проектирование автоматизированных систем: Учеб. пособие. Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2017 г.-290 с.
13. Дьяков В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию. – М.: «Высшая школа», 2018.
14. Епифанов, А.П. Электропривод в сельском хозяйстве: Учебное пособие / А.П. Епифанов, А.Г. Гущинский, Л.М. Малайчук. — СПб.: Лань, 2016. — 224 c.
15. Кангин, А.В. Аппаратные и программные средства систем управления. Промышленные сети и контроллеры: учебное пособие / В.В. Кангин, В.Н. Козлов. [Текст]: – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2017. – 418 с.: ил. – (Автоматика).
16. Кацман М.М. Электрические машины. – М.:«Академия», 2016.
17. Кацман М.М. Электрический привод. – М.: «Академия», 2015.
18. Клюев, А.С., Глазов, Б.В., Дубровский, А.Х., Клюев, А.А. Проектирование систем автоматизации технологических процессов. [Текст]: – М.: Энергоатомиздат, 2017.
19. Кузнецов, М.М. Проектирование автоматизированного производственного оборудования/ М.М. Кузнецов, Б.А. Усов, В.С. Стародубов. – М.: Машиностроение, 2017. – 303 с.
20. Кузьмицкий, И.Ф., Кобринец, В.П., Овсянников, А.В. Моделирование объектов и систем управления. [Текст]: – Минск.: БГТУ, 2019.
21. Курбанов, С.А. Основы электропривода: Учебное пособие / С.А. Курбанов, Д.С. Магомедова. — СПб.: Лань П, 2016. — 192 c.
22. Лазарев, Ю.Ф. Моделирование процессов и систем в MATLAB. Учебный курс. [Текст]: – СПб.: Питер;Киев: Издательская группа BHV, 2015. – 512с.
23. Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. – М.: «Высшая школа», 2018.
24. Неменко, А.В. Механические компоненты электропривода машин: расчет и проектирование: Учебное пособие / А.В. Неменко. — М.: Вузовский учебник, 2017. — 80 c.
25. Неменко, А.В. Механические компоненты электропривода машин: расчет и проектирование: Учебное пособие / А.В. Неменко. — М.: Вузовский учебник, 2017. — 253 c.
26. Никитенко, Г.В. Пульсатор доильного аппарата с линейным электроприводом: Монография / Г.В. Никитенко, И.В. Капустин, В.А. Гринченко. — СПб.: Лань, 2017. — 196 c.
27. Никулин, О.В. Разработка и исследование частотно-регулируемого синхронного электропривода бурового насоса / О.В. Никулин. — М.: Русайнс, 2015. — 160 c.
28. Москаленко В.В. Электрический привод. — М.: «Академия», 2017.
29. Москаленко, В.В. Системы автоматизированного управления электропривода / В.В. Москаленко. — Вологда: Инфра-Инженерия, 2016. — 208 c.
30. 10. Москаленко, В.В. Системы автоматизированного упр. электропривода: Уч. / В.В. Москаленко. — М.: Инфра-М, 2018. — 576 c.
31. Онищенко, Г.Б. Теория электропривода: Учебник / Г.Б. Онищенко. — М.: Инфра-М, 2018. — 384 c.
32. Роботизированные комплексы: Альбом схем и чертежей: Учебн. пособие для тех. вузов / Ю.М.Соломенцев, К.П.Жуков и др. – М.: Машиностроение, 2017 – 140с., ил.
33. Справочник по теории автоматического управления, под ред. А.А. Красовского, 2018. — 382 с.
34. Справочник технолога машиностроителя в 2-х томах, под редакцией А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова 4-е издание, Машиностроение, 2015. 496 с.
35. Средства измерения, контроля и автоматизации технологических процессов. Вычислительная и микропроцессорная техника. – Котов, К.И., Шершевер, М.А. [Текст]: – М. :Металлургия, 2018.
36. Терёхин, В.Б. Моделирование систем электропривода в Simulink (Matlab 7.0.1): учебное пособие/В.Б.Терёхин; Национальный исследовательский Томский политехнический университет. Томск.[Текст]:- М.:Томский политехнический университет, 2019. – 292с.
37. Турпаев А.Н. Винтовые механизмы и передачи. – М., Машиностроение, 2018. – 223с.
38. Фролов, Ю.М. Регулируемый асинхронный электропривод: Учебное пособие / Ю.М. Фролов, В.П. Шелякин. — СПб.: Лань, 2018. — 464 c.
39. Яни, А.В. Регулируемый асинхронный электропривод: Учебное пособие / А.В. Яни. — СПб.: Лань, 2016. — 464 c.