3.5 Расчет шпонок

Рабочая длина шпонки рассчитываются по формуле

, (3.30)

где Т – крутящий момент на валу, Н·м;

d – диаметр вала, мм;

к – справочный коэффициент для расчета на смятие, мм;

[σ_см] – допускаемое напряжение на смятие, МПа.

Определяем рабочую длину шпонки ведомого вала

.

Длина шпонок со скругленными концами определяется по формуле

, (3.31)

где l_Р – рабочая длина шпонки, мм;

b – ширина шпонки, мм.

Находим длину шпонки и уточняем ее по стандартному ряду

.

Назначаем - Шпонка 5 х 5 х 12 ГОСТ 23360-78.

3.6 Выбор и расчет подшипников качения

Исходя из конструкции вала, усилий, нагружающих его, условий работы устройства, выбираем подшипники ведомого вала 60104.

Основными критериями работоспособности подшипников качения является долговечность по усталостному выкрашиванию. Расчет подшипников на долговечность производят по формуле

, (3.32)

где L_h – расчетная долговечность подшипника, ч;

n – частота вращения вала, мин^-1;

C_r – динамическая грузоподъемность подшипника, кН;

P_r – эквивалентная нагрузка, кН;

p – показатель степени, р = 3;

a₁ – коэффициент, учитывающий надежность работы подшипника;

a₂₃ – коэффициент, учитывающий качество металла подшипника и условия эксплуатации;

[L_h] – требуемая долговечность подшипника, ч.

Эквивалентную радиальную нагрузку для радиальных шарикоподшипников определяют по формуле

, (3.33)

где F_r – радиальная нагрузка, кН;

X – коэффициент радиальной нагрузки;

V – коэффициент вращения, V = 1 [8];

K_δ – коэффициент безопасности, K_δ = 1,3…1,5[8];

K_t – температурный коэффициент, вводимый при t > 100ºC.

Определяем эквивалентную радиальную нагрузку

.

Определяем расчетную долговечность подшипника

;

Таким образом расчетная долговечность значительно выше срока службы устройства до его усовершенствования, значит долговечность подшипников обеспечена.

4 Безопасность труда

4.1 Актуальность охраны труда

Охрана труда - понятие сложное и многогранное. Оно включает в себя целый ряд элементов, механизмов и институтов: безопасность и гигиену труда, профессиональные (досрочные) пенсии и обязательное страхование от несчастных случаев на производстве и профессиональной заболеваемости, режимы труда и отдыха, профессиональную подготовку кадров и медицинскую помощь. Обеспечение гарантий безопасности жизнедеятельности работников в процессе трудовой деятельности является одной из важнейших функций государственных органов власти, работодателей и профсоюзов [10].

Охрана труда сегодня как никогда актуальна. Трудно представить себе успешное предприятие на рынке, руководство которого «спустя рукава» относилось бы к вопросам охраны труда. Как известно, несчастные случаи на производстве выбивают из колеи, часто надолго парализуют работу предприятия, создавая не только нервозную обстановку в коллективе, но и принося существенные финансовые потери [11]. Опыт крупнейших мировых компаний показывает, что охрану труда высшие руководители считают одним из главных приоритетов. Так, из десятков показателей деятельности предприятия охрану труда и здоровья своих работников они ставят на второе место, сразу после квалификации и компетентности персонала.

Актуальность вопросов охраны труда в России еще выше, чем на Западе, и объясняется это тем, что более 80% основных фондов российских предприятий давно выработали свой ресурс. Естественно, что работа на изношенном оборудовании влечет за собой повышенную аварийность, сопровождающуюся несчастными случаями различной степени тяжести [11].

С одной стороны, решение задач охраны труда дает руководителю определенную степень защищенности и уверенности в том, что завтра его предприятие не остановит инспектор, а на него прокуратура не заведет уголовное дело (в лучшем случае, по халатности). С другой стороны, решение вопросов охраны труда дает уверенность персоналу, коллективу предприятия в том, что он работает в комфортных условиях, где выполнены все требования безопасности, и что в случае чего (например, несчастного случая) работник и его семья будут защищены путем компенсационных выплат. Здоровый, уверенный в себе персонал, работающий в комфортных условиях, производит более качественную продукцию, меньше болеет, сокращает непроизводственные затраты, дает более высокую производительность труда [11].

Анализ причин заболеваемости в стране показывает, что до 40% случаев (и это без учета производственно обусловленной заболеваемости) прямо или косвенно связаны с неудовлетворительными условиями труда. В связи с вредными и особо вредными условиями труда ежегодно досрочно (раньше общеустановленного возраста на пять - десять лет) выходят на пенсию около 280 тысяч человек [12].

Более 20% среди всех, впервые признанных инвалидами, утратили трудоспособность в возрасте 45-50 лет. Ставшие инвалидами вследствие профессионального заболевания - как правило, лица трудоспособного возраста; соответственно социально-экономическое возмещение вреда, нанесенного их здоровью, требует больших экономических затрат [12].

Смертность трудоспособного населения, связанная с условиями труда, превышает аналогичный показатель по Евросоюзу в 2,5 раза [12].

Таким образом, охрана труда повышает эффективность производства, то есть является важнейшим элементом конкурентоспособности предприятия.