Дипломная работа: Реконструкция горизонтально-расточного станка повышенной жесткости

a1- коэффициент напряжения прикосновения;

a2- коэффициент напряжения.

Выражение показывает, что чем меньше R3 и a1 , тем меньше ток через человека, стоящего на земле и касающегося корпуса оборудования , который находится под напряжением . Таким образом , безопасность обеспечивается путем заземления корпуса заземлителем , имеющем малое сопротивление заземления R3 и малый коэффициент напряжения прикосновения a1.

Защитное заземление может быть эффективно только в том случае, если ток замыкания на землю не увеличивается уменьшением сопротивления заземления . Это возможно в сетях с изолированной нейтрально, где при глухом замыкании на землю или на заземленный корпус ток не зависит от проводимости (или сопротивления) заземления .

Чтобы уменьшить шаговые напряжения за пределами контура, в грунт закладывают специальные шины.

Расчетный ток замыкания на землю – наибольший возможный в данной электроустановке ток замыкания на землю.

В сетях напряжением до 1000 В ток однофазного замыкания на землю не превышает 10 А , так как даже при самом плохом состоянии изоляции и значительной емкости сопротивления фазы относительно земли не бывает менее 100 Ом (½Z½>100 Ом) . Отсюда ток замыкания на землю в сети напряжением 380 В.

Ih = А .                   (6.4)

В «Правилах безопасной эксплуатации электроустановок» нормируются сопротивления заземления в зависимости от напряжения электроустановки.

В электроустановках напряжением до 1000 В сопротивление заземления должно быть не выше 4 Ом.

Цель расчета заземления – определить число и длину вертикальных элементов, длину горизонтальных элементов (соединительных шин) и разместить заземлители на плане электроустановки, исходя из регламентированных Правилами значений допустимых сопротивлений заземления, напряжения прикосновения и шага, максимального потенциала заземлителя или всех указанных величин.

Расчет простых заземлителей производится в следующем порядке:

-определяется расчетный ток замыкания на землю, принимаем Ih=11,4 A , что обосновано выше;

-определяется расчетное удельное сопротивление грунта с учетом климатического коэффициента

r расч=r изм×y,                        (97)

где  - удельное сопротивление крупнообломочного грунта, Ом;

 - климатический коэффициент (климатическая зона 1).

 Ом

в) сопротивление естественных заземлителей Re=5,7 Ом;

г) определяется сопротивление искусственного заземлителя, если считать, что искусственные и естественные заземлители соединены параллельно и общее их сопротивление не должно превышать норму RU, Ом рассчитываемую по формуле:

 (98)

Так как к заземляющему устройству присоединяется корпус оборудования напряжением до 1000 В, сопротивление заземляющего устройства должно удовлетворять двум условиям: 10 Ом  и 4 Ом. По первому условию:

=10,96 Ом, принимаем  4 Ом как наименьшую.

 =13,4 Ом

д) сопротивление одиночного вертикального заземлителя:

 (99)

где d = 0,035 м - эквивалентный диаметр стержней;

I = 2,5 м - длина стержня;

Н =1,75 м - расстояние от середины заземлителя до поверхности грунта;

=118,55 Ом

е) предварительно разместив заземлители на плане, определим число вертикальных заземлителей и расстояния между ними, по этим данным определяем коэффициент использования вертикальных стержней .

Длина соединительной полосы (шины) равна периметру прямоугольника 3х1 м , т.е. 8 м. Вертикальные стержни размещаются по периметру прямоугольника, всего 4 стержня, = 0,66

Сопротивление соединительных полос Rn с учетом коэффициента использования полосы = 0,45:

,           (100)

где l =16 м - длина шины;

 b = 0,1 м - ширина шины;

 Н = 1 м - глубина заложения.

=29,8 Ом.

С учетом коэффициента использования полосы

=66 Ом.

ж) Требуемое сопротивление растеканию вертикальных стержней:

,           (101)

=16,8 Ом.

з) окончательно определяется число вертикальных стержней:

,   (102)

где =0,66 – коэффициент использования вертикальных заземлителей

=10,7≈11 шт.

Проведенные расчеты показали, что 11 штук вертикальных стержней обеспечат надежное заземление и предупреждение несчастного случая на участке.

6.4 Возможные чрезвычайные ситуации

В процессе осуществления трудовой деятельности существует опасность возникновения чрезвычайной ситуации.

Чрезвычайная ситуация (ЧС) – внешне неожиданная, внезапно возникающая обстановка, которая характеризуется резким нарушением установившегося процесса, оказывающая значительное отрицательное влияние на жизнедеятельность людей, функционирование экономики, социальную сферу и окружающую среду.

Под источником чрезвычайной ситуации понимают опасное природное явление, аварию или опасное техногенное происшествие, распространение инфекционных заболеваний и другое, в результате чего произошла или может возникнуть ЧС.

К условиям возникновения чрезвычайной ситуации относят:

- наличие потенциально опасных и вредных производственных факторов при развитии тех или иных процессов;

- действие факторов риска

1)высвобождение энергии в тех или иных процессах;

2)наличие токсичных, биологически активных компонентов в процессах.

Последствиями ЧС могут быть: затопления, разрушения, радиоактивные и химические заражения и т. д.

Одной из ситуаций, которая может возникнуть на рассматриваемом объекте, является пожар. Под пожаром обычно понимают неконтролируемый процесс горения, сопровождающийся уничтожением материальных ценностей и создающий опасность для жизни людей.

Пожары на машиностроительных предприятиях представляют большую опасность для работающих и могут причинить огромный материальный ущерб.

В данном станке используются:

Масло индустриальное 50: горючая, вязкая жидкость. Плотность 917 кг/м3, температура воспламенения 181 °С, температура самовоспламенения 355 °С. Средством для тушения данного горючего материала является пена или порошок ПБС-3. Масло индустриальное 50 ГОСТ2487-7.

Смазочно-охлаждающая жидкость МР-5у: горючее вещество с температурой воспламенения 162 °С и температурой самовоспламенения 178 °С. Средством тушения является порошок ПСБ-3, СОЖ МР-5у ГОСТ 2617-70.

Для устранения пожарной опасности на предприятии рекомендуется установить щиты с комплектами пожаротушения в непосредственной близости от рабочего места. В комплект пожаротушения входят: кирки, багры, лопаты, вёдра, огнетушители химические и углекислотные (ОХВП-10, ОУ-8). Также в помещении устанавливают пожарные гидранты центрального водоснабжения и пожарные рукава. В здании, где будут размещаться рабочие места, предусматриваются запасные выходы, на случай пожароопасности и чёткий план эвакуации. Уменьшение вероятности возникновения пожара обеспечат следующие мероприятия. Для предотвращения возгорания кабельных линий рекомендуется использование специальных огнезащитных покрытий, которые препятствуют распространению пожара. Во время ремонта кабельных линий с применением сварки, пайки или открытого огня должны строго соблюдаться правила пожарной безопасности. Необходимо тщательно проверять состояние контактов, так как ослабление контактов в местах присоединения может привести к местному нагреву, а затем к нагреву провода и к нагреву изоляции выше допустимых температур. Надежность работы радио-электронных изделий гарантируется только в определенных интервалах температуры, влажности, тока и напряжения. Из-за возможных отклонений электрических и климатических параметров эти изделия нередко являются источниками открытого пламени и высоких температур. Могут загораться резисторы, выгорать отдельные элементы схемы. Причиной этого являются небрежное исполнение и нарушение правил монтажа.

Для предупреждения возникновения пожара необходимо оборудовать помещение средствами пожарной сигнализации. Наиболее надежной системой пожарной сигнализации является электрическая пожарная сигнализация. Наиболее совершенные виды такой сигнализации дополнительно обеспечивают автоматический ввод в действие предусмотренных на объекте средств пожаротушения.

 

6.4.1 Расчет времени эвакуации при пожаре

Во время пожара происходит быстрое повышение температуры и увеличение концентрации отравляющих веществ до величин, которые представляют смертельную опасность для организма. По этой причине в случае возгорания должна быть проведена быстрая эвакуация людей из помещения.

Показателем эффективности процесса вынужденной эвакуации является время, в течение которого люди могут при необходимости покинуть отдельные помещения и здание в целом.

Участок располагается на первом этаже здания корпуса. При эвакуации рабочих, количество которых в общем случае составляет двадцать человек, необходимо пройти следующий путь: коридор длиной 35 м и холл длиной 7 м.

Таким образом, полное время эвакуации будет складываться из времени перемещения людей по коридору и холлу:

Тэв. = tкор. + tхолл , (103)

где Тэв. – время эвакуации при пожаре, мин;

tкор. – время прохождения коридора, мин;

tхолл – время прохождения лестницы, мин.

Время движения людского потока на участке пути определяется по формуле:

, (104)

где        L – длина участка пути, м;

v – скорость движения людского потока на данном участке пути, м/мин.

Величина скорости (v) принимается по табличным данным в зависимости от плотности людского потока, определяемого по формуле:

, (105)

где D – плотность людского потока на участке пути, человек/м2;

N – среднее число людей, находящихся на участке пути (в данном случае N = 20 человек);

b – ширина участка пути (для коридора bкор. = 2 м, для холла bхолл = 5 м).

Плотность людского потока в коридоре: ;

в холле:

При полученных значениях плотности скорость движения людского потока будет равна: в коридоре: vкор. = 12,5 м/мин; в холле vхолл = 12,8 м/мин.

С учетом найденных значений скорости время движения людского потока по коридору:

;

в холле: .

Таким образом, время вынужденной эвакуации людей из рассматриваемого помещения составит:

Тэв. = 2,8+ 0,54 = 3,34 мин

Расчетное время эвакуации при возникновении пожара из корпуса здания составляет 3,34 минут.

Заключение

Результаты реконструкции горизонтально-расточного станка модели 2А622 можно сформулировать в виде следующих выводов:

- спроектирована новая шпиндельная бабка;

- спроектирована новая стойка, что позволило повысить жесткость станка;

- изменена кинематика коробки скоростей, что позволило обеспечить необходимые частоты вращения шпинделя для повышения производительности станка;

- спроектирован новый шпиндельный узел;

Проведенные мероприятия по модернизации станка обеспечили повышение производительности в 1,29 раза, снижение трудоемкости 29,39 %, снижение штучного времени с 1,34 мин до 1,04 мин. Экономия от снижения себестоимости составила 13332 руб./год, годовой экономический эффект 30338,45 руб./год.

Список использованных источников

1. В.Т. Полуянов Технологическая модернизация металлорежущих станков: – Свердловск: Уральский рабочий, 1961, - 370 с.

2. Альбом по проектированию приспособлений: Учеб. Пособие для студентов машиностроительных специальностей вузов / Б.М. Базров, А.И. Сорокин, В.А. Губарь и др. – М.: Машиностроение, 1991.-121 с.

3. Станочные приспособления: Учеб. Пособие / А.Г. Схиртладзе, В.Ю. Новиков, Г.А. Мелетьев, Г.М. Бурков, В.А. Тимирязев, Е.Н. Трембач. – Йошкор-Ола: МарГТУ, 1998. - 170 с.

4. Чернов Н.Н. Металлорежущие станки: Учебник для машиностроительных техникумов.– М.: Машиностроение, 1978. - 389 с.

5. Справочник технолога-машиностроителя. В2-х т. Т.2/ Под ред.А.Г. косиловой и др. – М.: машиностроение, 1985. - 496с.

6. Сборник задач и упражнений по технологии машиностроения / Аверченков В.И. и др. – М.: Машиностроение, 1988.- 192 с.

7. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. Часть 1, П.-М.: Машиностроение, 1974. – 456 с.

8. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т. 1. - 8-е изд., перераб. и доп. / Под ред. И. Н. Жестковой. - М.: Машиностроение, 2001.- 920 с.

9. Абрамов К.Н., Белоновская И.Д., Глинская Н.Ю., Методические указания к курсовому проектрованию по технологии машиностроения. –ГОУ ОГУ: 1993.-25с.

10. Горошкин А.К. приспособления для металлорежущих станков: справочник. – М.: Машиностроение, 1979.- 303 с.

11. Бобровский А.В., Драчев О.И., Николаев С.В., Расторгуев Д.А., Схиртладзе А.Г., Коротков И.А., Шамов Н.П. Расчет и конструирование станочных приспособлений. Учебное пособие.- М.: Славянская школа, 2002.-190с.

12. Проектирование металлорежущих станков и станков и станочных систем: Справочник-учебник Т.2: Расчет и конструирование узлов и элементов станков/Под. ред. А.С. Проникова–М.: МГТУ им. Баумана; Машиностроение, 1995.-320с.

13. Станочные приспособления: Справочник. В 2-х Т. Т.1./Ред. совет: Б.Н. Вардашкин и др.–М.: Машиностроение, 1984.-592с.

14. Обработка резанием, металлорежущий инструмент и станки: Учебник/ В.А. Гапонкин, Л.К. Лукашев, Т.Г. Суворова – М.: Машиностроение, 1990.-448с.

15. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х т.: Т. 2. - 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестковой. - М.: Машиностроение, 2001. - 912 с.

16. Антонюк В.Е. Конструктору станочных приспособлений.: Справ. Пособие. – Мн.: Беларусь, 1991. - 400 с.

17. Обработка металлов резанием : Справочник технолога /А.А. Панов, В.В. Аникин, Н.Г. Бойм и др.; Под общей редакцией Панова. –М.: Машиностроение, 1988. – 736 с.

18. Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т. /Ред. совет: Б.Н. Вардашкин и др. – М.: Машиностроение , 1984.- Т.2 /Под ред. В.Н. Вардашкина, А.А. Шатилова, 1984.- 656 с.

19. Конструкция шлифовальных станков: Учебник/Т.А. Альперович, К.Н. Константинов, А.Я. Шапиро.-М.: Высш. шк., 1989.-288с.

20. Бабин М.Б., Котов В.Ф. Методические указания к курсовой работе по организации производства. - Оренбург: ОГУ, 1997 - 49 с.

21. Охрана труда в электроустановках: Учебник для вузов / Под ред. Б.А. Князевского. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 287с.

22. Долина П.А. Справочник по технике безопасности. - М.: Энергия, 1993. - 149с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

Кинематический расчет

Исходные данные

Наибольшая частота вращения выходного вала (об/мин)..... 2550

Наименьшая частота вращения выходного вала (об/мин)..... 11.2

Частота вращения вала двигателя привода (об/мин)......…… 1490/2940

Мощность двигателя привода ...........................…………….. 11/14

Знаменатель ряда......................................……………………. 1.26

Код типа коробки передач [коробка скоростей ---> 4 ] …… 4

[ коробка подач ---> 5 ]

Результаты расчета 1

Рекомендуемый конструктивный вариант:

3.0000, 2.0000, 2.0000, 2.0000,

Рекомендуемый кинематический вариант:

1.0000, 3.0000, 6.0000, 9.0000,

Результаты распределения характеристики всей цепи

по группам передач:

Характеристика всей цепи 20.8917

Характеристика 0 0.8917

Характеристика 1 4.0000

Характеристика 2 5.0000

Характеристика 3 5.0000

Характеристика 4 6.0000

Матрица передаточных чисел:

0 0.8138

1 0.3968 0.4999 0.6299

2 0.3149 0.6299

3 0.3149 1.2600

4 0.2499 2.0004

Матрица чисел зубьев:

0 22.00 18.00

1 56.00 22.00 52.00 26.00 48.00 30.00

2 57.00 18.00 46.00 29.00

3 57.00 18.00 33.00 42.00

4 72.00 18.00 30.00 60.00

Матрица частот вращения валов(об/мин):

Частота вращения входного вала коробки передач 1220.6528

Частота вращения второго вала коробки передач

479.5422 610.3264 762.9080

Частота вращения третьего вала коробки передач

151.4344 192.7347 240.9183

302.3201 384.7710 480.9637

Частота вращения четвертого вала коробки передач

47.8214 60.8636 76.0795

95.4695 121.5066 151.8833

192.7347 245.2986 306.6233

384.7710 489.7085 612.1357

Частота вращения пятого вала коробки передач

11.9553 15.2159 19.0199

23.8674 30.3767 37.9708

48.1837 61.3247 76.6558

96.1927 122.4271 153.0339

95.6428 121.7271 152.1589

190.9390 243.0133 303.7666

385.4693 490.5973 613.2466

769.5420 979.4171 1224.2713

Расчетная кинематическая цепь (об/мин)

1500.0000 1220.6528 762.9080 480.9637 151.8833 37.9708

Расчетные моменты на валах (Н/м)

70.7124 84.2881 129.5070 197.2696 599.8869 2304.2855

Ориентировочные диаметры валов (мм)

19.3633 20.5306 23.6907 27.2584 39.4915 61.8480

Результаты расчета 2

Рекомендуемый конструктивный вариант:

3.0000, 2.0000, 2.0000, 2.0000,

Рекомендуемый кинематический вариант:

1.0000, 3.0000, 6.0000, 9.0000,

Результаты распределения характеристики всей цепи по группам передач:

Характеристика всей цепи 20.7151

Характеристика 0 0.7151

Характеристика 1 4.0000

Характеристика 2 5.0000

Характеристика 3 5.0000

Характеристика 4 6.0000

Матрица передаточных чисел:

0 0.8477

1 0.3968 0.4999 0.6299

2 0.3149 0.6299

3 0.3149 1.2600

4 0.2499 2.0004

Матрица чисел зубьев:

0 21.00 18.00

1 56.00 22.00 52.00 26.00 48.00 30.00

2 57.00 18.00 46.00 29.00

3 57.00 18.00 33.00 42.00

4 72.00 18.00 30.00 60.00

Матрица частот вращения валов(об/мин):

Частота вращения входного вала коробки передач 2543.0266

Частота вращения второго вала коробки передач

999.0462 1271.5133 1589.3917

Частота вращения третьего вала коробки передач

315.4883 401.5305 501.9132

629.8335 801.6062 1002.0078

Частота вращения четвертого вала коробки передач

99.6279 126.7991 158.4989

198.8948 253.1388 316.4235

401.5305 511.0388 638.7986

801.6062 1020.2261 1275.2826

Частота вращения пятого вала коробки передач

24.9070 31.6998 39.6247

49.7237 63.2847 79.1059

100.3826 127.7597 159.6996

200.4016 255.0565 318.8207

199.2557 253.5982 316.9978

397.7896 506.2776 632.8470

803.0610 1022.0777 1277.5971

1603.2125 2040.4522 2550.5653

Расчетная кинематическая цепь (об/мин)

3000.0000 2543.0266 1589.3917 1002.0078 316.4235 79.1059

Расчетные моменты на валах (Н/м)

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8