4. ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.
4.1. Техника безопасности.
4.1.1. Назначение проектируемого участка. Характеристика опасностей, возникающих на участке.
Гибкая переналаживаемая роботизированная линия (ГПРЛ) предназначена для штамповки деталей в автоматическом режиме без участия прессовщика, с периодическим обслуживанием линии наладчиком. В связи с мелкосерийным многономенклатурным производством в ГПРЛ предусмотрен механизм быстрой смены штампов. В состав линии входят два пресса, два робота-манипулятора, выполняющих операции загрузки и выгрузки прессов, двух магазиннонакопительных устройств, осуществляющих ориентированную подачу заготовок под схваты роботов, одного передающего устройства и средств механизации смены штампов в которые входят: кассета со штампами, подъёмник, роликовый транспортёр, поворотный стол с устройством установки и снятия штампов со стола пресса.
В ГПРЛ используются следующие виды энергии:
- Электроэнергия - для приводов основного и вспомогательного оборудования и для освещения;
- Сжатый воздух - для приводов различных автоматических
устройств, пневмоприводов.
Кузнечно-прессовые машины относятся к особо опасным видам оборудования. Изготовление деталей происходит из штучной заготовки, подачу и изготовление деталей производит промышленный робот, заменяя манипуляции рук рабочего в рабочей зоне. Но это не исключает угрозы травматизма рабочего. При применении ПР угроза исходит главным образом от значительной кинетической энергии, больших скоростей движения и приводимых в движение масс.
Наличие автоматической смены штампов с механизмами перемещения масс (подъёмник, транспортёр, поворотный стол) при невнимательном отношении к ним являются причиной травматизма персонала, обслуживающего линию.
4.1.2. Безопасность технологии и организации производства на ГПРЛ, планировка оборудования участка.
В дипломном проекте предложено ряд однотипных деталей изготавливать на ГПРЛ, что исключает из производственного процесса непосредственное участие штамповщика. Весь процесс изготовления деталей происходит в автоматическом режиме. Роботизированная подача и удаление изделий исключает загромождение рабочих мест, проходов и проездов. Линия окружена защитным ограждением, средствами отключения при нахождении человека в зоне работы. ПР обеспечены средствами отключения, в случае нахождения в зоне работы ПР человека, аварийный останов робота при наезде на посторонний предмет, удержание заготовки в захвате при отключении электропитания. Все механизмы, в случае неполадок, имеют аварийное отключение, а также отключение в случае сбоя какого-либо механизма.
Планировка линии предусматривает свободу перемещения обслуживаемого персонала вдоль фронта расположения оборудования.
Зона действия механизмов и ПР ограждена и обозначена соответствующими цветами и знаками безопасности, вход в зону ограждения сблокирован с электрической цепью остановки робота.
4.1.3. Механизация и автоматизация процессов на участке ГПРЛ
Изготовление штампованных деталей на гибкой переналаживаемой роботизированной линии исключает из технологического процесса непосредственное участие человека (штамповщика) благодаря комплексной механизации разгрузочно-загрузочной операции и смены штампов. Монотонную утомительную работу прессовщика выполняет робот-манипулятор, а установка и наладка штампов производится специальными механизмами, управляемыми ЧПУ. Все эти мероприятия направлены на снижение уровня травматизма в прессовом цеху.
4.1.4. Защитные средства.
Всё оборудование линии снабжено защитными кожухами, закрывающими все его движения или вращающиеся детали и узлы. Система автоматики имеет надёжное управление оборудованием, недопускающей возможность случайного или самопроизвольного включения, или переключение его во время работы. Всё оборудование и корпуса электродвигателей заземлены, а электрическая проводка изолирована и находится в металлических трубах.
В качестве блокировочных устройств на прессах применяется фотоэлектрическая блокировка, основанная на принципе ограждения опасной зоны световыми лучами. Такая блокировка надёжна, удобна в эксплуатации. Ранее упоминалось о защитном ограждении участка и предупредительных знаках, а также о блокировке входа человека в зону действия с помощью электрической схемы подключения оборудования. Требования к устройствам средств защиты отвечают ГОСТу 122017-76.
4.1.5. Техника безопасности при подъёме и снятии деталей и узлов со стендов.
Все штампы, необходимые для ГПРЛ, установлены в кассете, которую меняют с помощью мостового крана Q = 5 т. Работой мостового крана управляет только назначенный для этого крановщик. Для безопасной транспортировки грузов важное значение имеет строповка. К работам по строповке допускаются только аттестованный персонал, знающий оборудование, методы крепления грузов.
4.1.6. Меры безопасности при работе зажимных приспособлений.
Для фиксации штампа на прессе применены гидромеханические зажимы. Фиксация штампа происходит путём затягивания болта. Энергия силового цилиндра используется только для затягивания и отпускания болтов зажимного приспособления. Захватное приспособление снабжено постоянными магнитами, что обеспечивает удержание заготовки при отключении электроэнергии.
4.1.7 Устройство рабочего места.
Пульт управления линией расположен за пределом действия прессов линии. Место пульта расположено так, что оператор зрительно контролирует работу всех механизмов при наладке. Оператор периодически контролирует работу комплекса по контрольным приборам и сигнальным лампочкам, и при надобности вносит коррективы.
4.1.8. Мероприятия по электробезопасности.
Штамповочный цех, а также проектируемая линия относятся к помещениям повышенной опасности, так как в цехе имеются токопроводящие полы.
На участок для питания оборудования подаётся переменный ток U = 380 В, = 50 Гц, для освещения используется ток U = 220 В. Применена трёхфазная четырех проводная сеть с глухозаземлённой нейтралью.
Распределительные шкафы располагаются вдоль стен цеха. Минимальная ширина прохода между распределительными шкафами и оборудованием - 1 м (табл. 12.2) [25]. В распределительных шкафах устанавливаются плавкие предохранители, которые предназначены для выключения сети при коротком замыкации.
Для предотвращения нежелательного доступа к ним, шкафы запираются. Перед предохранителями устанавливаются выключатели, чтобы можно было менять плавкие вставки при отключённом напряжении. Для сигнализации об исправности плавких предохранителей в сеть включаются сигнальные лампы.
Надёжность работы электрических установок в цехе и участке определяется качеством изоляции, её механическими, электрическими и химическими свойствами. Для того, чтобы изоляция была качественной, необходим правильный её выбор при изготовлении и ремонтах оборудования, надёжный
монтаж и уход. Сопротивление изоляции нормировано ПУЭ и составляет не менее 0,5 мом.
Электробезопасность эксплуатации линии осуществляется согласно ГОСТ 12.1019.79.
Для защиты работающих в цехе, в случае перехода напряжения на металлические части оборудования применяется зануление. Требования к устройству и эксплуатации зануления отвечает ГОСТ 12.1.030.81.
4.1.9. Организация охраны труда в цехе.
В цехе за организацию и обеспечение охраны труда несёт ответственность начальник цеха, а на участках - старшие и сменные мастера, руководители подразделений. Профсоюзная организация осуществляет общественный контроль за состоянием охраны труда в цехе.
По охране труда в цехе проводятся следующие мероприятия: ежемесячно проводится аттестация рабочих мест на предмет безопасности труда; проводится обучение и экзамены у среднего командного состава, проводятся организационно-технические мероприятия по ТБ; контроль за соблюдением работающими правил ТБ, состоянием оборудования.
4.2. Производственная санитария и охрана окружающей природной среды.
4.2.1. Характеристика атмосферы цеха и мероприятия по обеспечению нормальных условий труда в рабочей зоне.
Проектируемый комплекс относится к помещениям с незначительным избытком явного тепла, не более 23 Дж/м3 с.
Категория работ 1 лёгкие физические работы. Согласно ДСНЗ.3.6-042-99.
Период года | Категория работ | Температура воздуха С° | Относительная влажность % | Скорость движения воздуха м/сек |
Холодный | Лёгкая 16 | 21-23 | 60-40 | 0,1 |
Тёплый | Лёгкая 16 | 22-24 | 60-40 | 0,2 |
Таблица 4.2 - Допустимые величины температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений.
Период года | Категория работ | Температура С ? | Относительная влажность (%) на рабочих местах - постоянных и не постоянных | Скорость движения (м/с) | |||
Верхняя черта | Нижняя черта | ||||||
|
|
|
| ||||
Холодный | Легкая 16 | 24 | 25 | 20 | 17 | 75 | Не более 0,2 |
Теплый | Легкая 16 | 28 | 30 | 21 | 19 | 60 | 0,3-0,1 |
Источником выделенья пыли являются шлифовочные станки на ремонтном и инструментальном участках. Для защиты персонала от вредного воздействия пыли возле шлифовочных станков установлена местная вытяжная система.
Для поддержания необходимого микроклимата в производственном помещении применяется приточно-вытяжная вентиляция. На участке в холодный период года в дверных проёмах применяют воздушные завесы. Требования, предъявляемые к вентиляции, отвечают ДСН 3.3.6-042-99.
4.2.2 . Естественное и искусственное освещение в проектируемом производственном помещении.
По задачам зрительных работ проектируемый участок относится к V разряду. В качестве естественного освещения применяется боковое освещение, осуществляемое через световые проёмы в наружных стенах. V разряд работ характеризуется малой точностью, минимальный размер объекта различения не более 5 мм. Освещённость при системе одного общего освещения равно 200 лк - по участку ГГТРЛ. Нормированное значение КЕО для IV пояса светового климата и V разряд работ - 2,3% (табл.2) [СниП П-И-79].
В качестве искусственного освещения в цехе применяется рабочее, аварийное и эвакуационное освещение. Предусматриваем общее локализованное освещение, которое предназначено для освещения всего помещения. Светильники располагаются в соответствии с расположением оборудования. В качестве светильников применяем газоразрядные лампы высокого давления МГЛ, ДРЛ и НЛВД, мощностью от 400 до 1000 Вт, со средней световой отдачей 50-100 лм/Вт (табл. 48,49) [26]; показатель освещенности не превышает 20... 60%.
Аварийное освещение предусматриваем потому, что при отключении рабочего освещения может привести к длительному нарушению технологического процесса. Наименьшая освещенность составляет не менее 2 лк.
Эвакуационное освещение предназначено для безопасной эвакуации людей и предусматривается в местах, опасных для прохода людей, по основным проходам цеха. Оно обеспечивает на полу проходов освещённость 0,5 лк.
4.2.3. Шум, вибрация на проектируемом участке и защита от них.
В проектируемом участке источником шума и вибрации являются прессы. Шум и вибрация на производстве наносят большой ущерб, вредно действуют на человека, снижают производительность труда. Утомление рабочих и операторов из-за сильного шума и вибрации увеличивают число ошибок при работе.
Согласно требований ДСН 3.3.6.037-99 допустимые уровни звукового давления приведены в таблице 4.3
Таблица 4.3 - Уровни звукового давления
Вид трудовой деятельности, рабочие места | Уровни звукового давления в дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц | Уровни звука, дБА | ||||||||
31,5 | 63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 | ||
На рабочих местах производственных помещениях и на территории предприятия | 107 | 95 | 87 | 82 | 78 | 75 | 73 | 71 | 69 | 80 |
Для снижения шума и вибрации кривошипные прессы устанавливаем на так называемые виброизоляторы, которые бывают резиновыми или пружинными. Они снижают динамическую нагрузку на пол и шум, создаваемый прессом при работе. Также всё оборудование участка монтируется на виброизоляционном фундаменте.
Допустимые уровни звукового давления согласно ДСН - 3.3.6-037-99, равен 80 дБА.
4.3. Пожарная безопасность.
4.3.1. Взрывная, взрывоопасная и пожарная опасность участка ГПРЛ.
Участок ГПРЛ относится к категории "Д"- обработка металлов в холодном состоянии, согласно требований ОНТП-24-86 и СНиП 2.09.02-85.
Здание цеха, где расположен участок ГПРЛ относится ко II степени огнестойкости ДБН-В 1.1-7-2002.
Класс пожароопасности помещения П-I, так как в помещении находятся минеральные масла для технологических цепей.
4.3.2. Средства обнаружения и его тушения.
На основании СНиП 2.04.09-84 прил.З принимаем вид автоматического пожарного извещения в зависимости от назначения помещения - световой. Устанавливаем сигнально-пусковой блок ПСПБ-в невзрывоопасного помещения на расстоянии 500 м от извещателей. В блок входят четыре извещателя дп-взг-1Р65 (с. 176) [22]. Также устанавливаем два ручных извещателя [22]
В цехе находятся первичные средства пожаротушения:
- огнетушители углекислотные ручные ОУ-5 - 4 шт;
- огнетушители воздушно-пенные ОВП-10 — 16 шт.
Пожарные щиты оборудованы согласно табл. 339 [23]; - Расчет защитного заземления.
В данном д/п необходимо рассчитать контурный заземлитель подстанции цех ТП - 6/0,4 кВ. Его данные: наибольший ток через заземление при замыкании на землю на стороне 6 кВ - 0,7 кА, наибольший ток через заземление при замыкании на землю на стороне 0,4 кВ - 126 А, грунт в месте сооружения подстанции - чернозем, климатическая зона - III, в качестве заземления дополнительно используется система «тросы - опоры» с сопротивлением заземления - 1,2 Ом.
Расчет сопротивления заземления производится в следующем порядке:
а) устанавливаем необходимое по ПУЭ допустимое сопротивление
заземляющего устройства гзм. Для стороны 6 кВ требуется сопротивление
заземления 0,5 Ом. Для стороны 0,4 кВ определяем:
(4.1)
где Uрасч— 125 В, т.к. заземляющее устройство используется также и для установок напряжением до 1 кВ.
,
принимаем rзм= 0,5 Ом
б) Определяем необходимое сопротивление искусственных заземлений,
включенных параллельно:
: 
(4.2)
Сопротивление искусственного заземлителя рассчитаем с учетом использования системы «тросы - опоры»
в) определяем расчетное удельное сопротивление грунта ррасч с учетом
повышающего коэффициента, учитывающего высыхания грунта и охлаждения
зимой. При отсутствии точных данных можно воспользоваться данными таблицы 8 - 1[9]. Рекомендуется для предварительных расчетов удельное сопротивление грунта в месте сооружения заземления 30 Ом м. Повышающий коэффициент определяем из таблицы 8 - 2[9], т.к. для горизонтальных протяженных электродов при глубине заложения 0,8 м равны 2,5, для вертикальных длиной 2 -3 м, при глубине заложения их вершины 0,5 - 0,8 м соответственно 1,6.
Расчетное удельное сопротивление.
Ррасч = 2,5 х 30 = 75 Ом ? м - горизонтальные электроды.
Ррасч = 1,6 х 30 = 48 Ом ? м - для вертикальных электродов.
г) определяем сопротивление растеканию одного вертикального электрода RBO по формуле из таблицы 8 - 3[9] для стержневых электродов или труб.
Сопротивление растеканию одного вертикального электрода - уголка N 50 длиной 2,5 м при погружении ниже земли на 0,7 м.
(4.3)
д) определяем примерное число вертикальных заземлений при предварительно принятом коэффициенте использования:
где RBO - сопротивление растекания одного вертикального электрода; RM - необходимое сопротивление искусственного заземления ( табл. 8-5 [9]) Предварительного применяем Кивзм = 0,6
(4.4)
е) Определяем сопротивление растекания горизонтальных электродов Rr по формуле табл. 8 - 3[9] для горизонтальных электродов (полосы 40 х 4 мм2),
приваренных к верху уголков. Ки соединительной полосы в контуре Ки > зм при
числе уголков приблизительно 30 отклонение а/1 = 2 по таблице 8 - 7[9] равен 0,3.
Сопротивление растекания полосы по периметру контура (1 = 500 м):
ж) уточняем необходимое сопротивление вертикальных электродов с
учетом проводимости горизонтальных соединительных электродов из выражения
з) уточняем число вертикальных электродов с учетом коэффициента
использования КИВЗм ~ 0,58, принятым из табл. 8 - 5[9] при п = 30 и а/1 = 2
Окончательно принимаем 13 уголков. Дополнительно к контуру на территории устраивается сетка из продольных полос, расположенных на расстоянии 0,8 - 1 м от оборудования, с поперечными связями через каждые 6 м. Дополнительно для выравнивания потенциалов входов и выходов, а также по краям контура прокладываются углубленные полосы. Эти горизонтальные электроды уменьшают общее сопротивление заземления, проводимость их идет в запас надежности.
Условие термической стойкости:
S > Sj,
где S - площадь заземлителя касающегося грунта S = 40 ⋅ 4 = 160 мм2.
Минимальное сечение полосы из условия термической при к.з. на землю.
Таким образом полоса 40 х 4 мм2 условию термической стойкости удовлетворяет:
S>ST
160мм2 ≥ 137,5мм2.