2. Экология и безопасность жизнедеятельности.

2.1 Мероприятия по охране труда при изготовлении проектируемого устройства.

Дипломный проект посвящен разработке МШУ (малошумящий усилитель).

Разрабатываемое устройство входит в состав наземного приемного устройства космической системы дистанционного зондирования Земли.

Процесс изготовления МШУ включает в себя следующие этапы:

• проектирование МШУ на персональных ЭВМ;

• изготовление печатных плат;

• изготовление корпуса для МШУ;

• непосредственный монтаж всех элементов и частей МШУ на технологическое основание и в корпус.

Наиболее необходимым считаю обеспечение охраны труда при помощи необходимого освещения и достаточной вентиляции помещения, в котором производится монтаж элементов и частей МШУ.

Следовательно, на рабочем месте изготовителя необходимо обеспечить:

а) Электробезопасность, т. к. используются приборы, питающиеся

от электросети с переменным напряжением 220В, и существует опасность поражения электрическим током.

б) Оптимальные параметры воздушной среды, т. к. вредные вещества, попадающие во время работы в воздух рабочей зоны, при определенной концентрации и длительном систематическом воздействии на работающих людей могут оказывать вредное влияние на их здоровье.

в) Рациональное освещение, т. к. работа с дисплеем и монтаж элементов малых размеров относится к разряду напряженной зрительной работы, которая вследствие нерационального освещения может явиться причиной функциональных нарушений в зрительном анализаторе и привести к расстройству зрения, а в тяжелых случаях – и к полной потере зрения.

Электробезопасность на рабочем месте обеспечена:

1. Электрической изоляцией токоведущих частей электроприборов.

2. Недоступность токоведущих частей.

3. Электрическое разделение сети с помощью спец. трансформаторов

4. Зануление.

Далее проведем расчет для обеспечения оптимальных параметров воздушной среды и рационального освещения при монтаже элементов и частей МШУ.

2.2 Расчет освещения

Правильно организованное освещение создает благоприятные условия труда, повышает работоспособность и производительность труда. Утомляемость органов зрения зависит от ряда причин:

• недостаточность освещенности;

• чрезмерная освещенность;

• неправильное направление света.

Недостаточность освещения приводит к напряжению зрения, ослабляет внимание, приводит к наступлению преждевременной утомленности. Чрезмерно яркое освещение вызывает ослепление, раздражение и резь в глазах. Неправильное направление света на рабочем месте может создавать резкие тени, блики, дезориентировать работающего. Все эти причины могут привести к несчастному случаю или профзаболеваниям, поэтому столь важен правильный расчет освещенности.

Проектирование освещенности сводится к выбору системы освещения, определению необходимого числа светильников, их типа и размещения.. Искусственное освещение выполняется люминесцентными лампами.

Рассчитаем параметры искусственного освещения.

Проектирование освещения производится для комнаты площадью 40 м² , ширина которой 5 м, длина – 8 м, высота – 4 м. Рассчитывать будем комбинированную систему освещения, т.к. работа монтажника, с точки зрения характеристики зрительной работы, относится к разряду точных работ (т.к наименьший размер объекта различения = 0,3 мм – 0,5 мм. Такими объектами являются выводы транзисторов, п/п элементов и ширина дорожек на печатных платах). Подразряд зрительной работы “в” (из [8]), т.к. контраст объекта различения с фоном – малый (эл. детали на фоне печатных плат.), характеристика фона – средний). Воспользуемся методом коэффициента использования светового потока, для определения светового потока от ламп общего освещения.

Для определения количества светильников определим световой поток, падающий на поверхность по формуле:

, где

F_Л - рассчитываемый световой поток, Лм;

Е - нормированная минимальная освещенность, Лк , определяется из [8]. Работу монтажника, в соответствии с [8], можно отнести к разряду точных работ. Подразряд зрительной работы “в” (из [8]), т.к. контраст объекта различения с фоном – малый (эл. детали на фоне печатных плат.), характеристика фона – средний. Следовательно, минимальная освещенность будет Е = 750 Лк при газоразрядных лампах, для комбинированного освещения;

S - площадь освещаемого помещения ( в нашем случае S = 40 м² );

Z - отношение средней освещенности к минимальной (обычно принимается равным 1.1-1.2 , пусть Z = 1.1);

К - коэффициент запаса, учитывающий уменьшение светового потока лампы в результате загрязнения светильников в процессе эксплуатации (для люминесцентных ламп К = 1.5 – для помещений с низким количеством выделения пыли);

n – количество светильников.

η - коэффициент использования, (выражается отношением светового потока, падающего на расчетную поверхность, к суммарному потоку всех ламп, и исчисляется в долях единицы. Зависит от характеристик светильника, размеров помещения, окраски стен и потолка, характеризуемых коэффициентами отражения от стен (Рс), потолка (Рп) и от пола (Рр), значение коэффициентов Рс, Рп и Рр определим по таблице зависимостей коэффициентов отражения от характера поверхности: Рс=50% - побеленные стены при не занавешенных окнах, Рп=70% - побеленный потолок, Рр=10% - рабочая поверхность темного цвета. [2]

Значение η определим по таблице коэффициентов использования различных светильников. Для этого вычислим индекс помещения по формуле:

, где

S - площадь помещения, S = 40 м²;

h - расчетная высота подвеса, h = H – hr – hs ;

где: H=4м –высота помещения

hr=0,8м – высота рабочей поверхности

hs=0,2м – высота свеса светильника.

h = 4 – 0,8 – 0,2 = 3 м

A - ширина помещения, А = 5 м;

В - длина помещения, В = 8 м.

Подставив значения получим:

Зная индекс помещения I, Рс, Рп и Рр, (рис. 6. 1. из [4]) находим η = 0.35. В качестве светильника выберем: ЛВ003 – 2 х 40 – 001.

Освещенность для систем комбинированного освещения состоит из суммы общей освещенности и местной освещенности:

Возьмем значение общей освещенности равным 200 Лк [8].

При расчете люминесцентного освещения первоначально намечают число рядов светильников N. Которое подставляется в формулу для расчета Fл вместо n. Тогда под Fл подразумевается световой поток светильников одного ряда.

Рекомендуемое отношение расстояний между светильниками L к расчетной высоте h не должно превышать 0,6 [2], получаем L=1,8м.

Тогда число рядов светильниковN можно получить из формулы:

Мы выбираем N=3 и подставляя его в формулу получаем:

Лм

Определим число светильников в ряду:

Fл1 = 12571 Лм – световой поток светильников одного ряда.

F1 – световой поток одного светильника. Для определения F1 необходимо выбрать светильник.

. В этом светильнике применяются две лампы ЛБ – 40 со световым потоком 3200 Лм каждая. Тогда, получаем что суммарный световое поток светильника будет равен F1 = 6400 Лм.

Габаритные размеры светильника (мм): 1275 х 310 х 115

Определим число светильников в ряду:

Для расчета местного освещения воспользуемся точечным методом.

Для определения светового потока Fл от лампы местного освещения, создающей на рабочей поверхности освещенность Емест, будем использовать формулу:

Где:

К – коэффициент запаса. К =1,3.

μ – коэффициент, учитывающий влияние отраженного света и удаленных светильников (например, светильников местного освещения соседних рабочих мест) μ=1,1. [1].

Емест = 550 Лк – нормированная местная освещенность.

ε –условная освещенность. Условная освещенность, создаваемая условной лампой со световым потоком Fл = 1000 лМ, зависит от светораспределения светильника и определяется по графикам пространственных изолюкс. По этим графикам для каждого типа светильника по координатам h (высота подвеса светильника над уровнем рабочей поверхности) и d (расстояние от следа светильника на уровень рабочей поверхности до расчетной точки) находится расположение рабочей точки и определяется ее условная освещенность путем интерполирования между значениями, указанными у кривых пространственных изолюкс [2].

При h=0.4 м и d=0.3 м для светильника типа «Альфа» получим ε = 400. Тогда, подставляя все значения в формулу получаем:

Необходимо выбрать лампу для местного освещения с таким световым потоком

F_л = (1000 ×550×1.3)/(1.1×400) = 1625 Лм.

Выбираем светильник МО24 - 100 с мощностью 100 Вт.

Определим коэффициент пульсации светового потока.

Максимально допустимое значение коэффициента пульсации светового потока, для 3 разряда работы, при комбинированной системе освещения, не должно превышать 20% - для общего освещения, и 15% - для местного освещения (Таблица №6 из [1]). Такой коэффициент пульсации для местного освещения обеспечивается лампой, а для общего освещения можно обеспечить при включении ламп в выбранном светильнике в разные фазы [1]. Потому что в этом случае каждая лампа в светильнике будет пульсировать в противофазе второй лампе. И общая пульсация светильника не будет заметна для глаза. Кп= не более 20% из таблицы 8.10 из [4].

Расчет показателя дискомфорта.

В соответствии с [3], показатель дискомфорта (М) не должен превышать 40%.

Применяемый для общего освещения светильник относится к группе Iе – из таблицы 8,6 [2]. Зная группу, к которой относится светильник, определяем индекс помещения iм, при котором обеспечивается нормируемый максимально допустимый показатель дискомфорта (М).

Из таблицы 8,7 [2] находим iм = 2.5.

Зная iм и in определяем соответствие требованиям по дискомфорту осветительной установки. Требования выполняются при соблюдении условия iм > in.

У нас in = 1.1, т.е. условие выполняется.

Электрическая мощность всей осветительной системы составит (12 ламп по 40 Вт и 3 лампы по 100 Вт):

Р = 12*40 +3*100 = 780 Вт.

Расчет размещения светильников общего освещения.

• Расстояние между рядами светильников L находим из уравнения:

А = 2×L + 2×0.4×L

А=5 м – ширина помещения.

5 = 2×L + 2×0.4×L

Получаем L= 1.78 м.

• Расстояние от светильника до стены:

0.4×L = 0.4×1.78 = 0.72

• Определим расстояние между светильниками l в одном ряду из уравнения:

В=8м – длина помещения.

Lсв = 1.275 м – длина светильника.

Получаем l = 3.03 м

• Расстояние от светильника до стены:

0.4×l = 0.4×3.02 = 1.21 м.

Рис. 2.1 Схема размещения светильников общего освещения.

0.72

1.21 3.03

1.275

1.78

8

5