Разработка программного обеспечения микропроцессорной системы автоматической коррекции скорости / БЖД-Среж

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Охрана труда

Охрана труда представляет собой систему законодательных актов и соответствующих им социально-экономических, технических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.

Х а р а к т е р и с т и к а п о м е щ е н и я. Цех, в котором располагается станок 15Х6=90 м² . В помещении имеется естественная вентиляция.

Разрабатываемое устройство предназначено для установки в помещении. Питание преобразователя осуществляется от четырёхпроводной трёхфазной сети с заземлённой нейтралью. Технические требования:

• питание от сети переменного напряжения 380В и частоты 50Гц;

• ток потребления мА;

• мощность Вт;

• габаритные размеры, мм, не менее ;

• масса не более кг.

При работе со станком на человека могут неблагоприятно воздействовать следующие факторы: параметры микроклимата (температура, влажность, скорость движения воздуха), шум, вибрация, условия освещённости, электрический ток, электромагнитное воздействие.

9.1.2 М е т е о р о л о г и ч е с к и е у с л о в и я. ГОСТ 12.1.005-88 устанавливает оптимальные и допустимые метеорологические условия рабочих зон помещения (пространство высотой до 2м над уровнем пола, где находятся рабочие места) и учитывает: время года, тяжесть выполняемых работ и избыток явного тепла. Это помещение по теплоизбыткам относится к помещениям со значительными избытками явного тепла. Учитывая эти факторы по ГОСТ 12.1.005-88 рекомендуются для работ, выполняемых в помещениях со значительными избытками тепла по СНиП 2.04.05-91 для обеспечения параметров, применять более надежные системы механической вентиляции и центрального отопления.

Таблица 34 - Метеорологические параметры для лёгкой работы Iа

Норма	Период года	Температура, оС	Относительная влажность, %	Скорость движения воздуха, м/с
Оптимальная	Холодный Тёплый	2023 2225	4060 4060	0,2 0,2
Допустимая	Холодный Тёплый	1925 2128	не более 75 не более 75	0,2 0,20,5

Температурный фактор в зимнее и летнее время года удовлетворят диапазоны температур.

Для достижения указанных параметров метеоусловий необходимы системы отопления и вентиляции предназначенные для помещений с повышенными требованиями к частоте воздуха:

 воздушное, совмещенное с приточной вентиляцией;

 водяное со встроенными в строительные конструкции нагревательными элементами и стояками;

 водяное с радиаторами и конвекторами;

9.1.3 Ш у м и в и б р а ц и я. Шум – любой нежелательный звук, воспринимаемый слухом человека, мешает работе и отдыху. Вследствие непрерывного воздействия на слух людей сильного шума может возникнуть глухота, утомление нервной системы, нежелательные изменения во всём организме человека. Нормирование шума производится по ГОСТ 12.1. 003-83 ССТБ "Шум. Общие требования безопасности". Основными источниками шума при работе преобразователя являются трансформаторы блоков питания, работающих на частотах в диапазоне 50-18000 Гц. В учебном процессе необходимо обеспечить уровень шума не выше ПС-45. Так как мощность преобразователя не велика (1Вт), то производимый им во время работы шум находится в пределах нормы.

Таблица 35 - Допустимые уровни шума

Уровни звукового давления в дБ в октавных полосах со среднегеометрическим частотами, Гц								Общий уровень звука, дБ
63	125	250	500	1000	2000	4000	8000	50
71	61	54	49	45	42	40	38

В соответствии с ГОСТ 12.1.003-83 прибор не должен производить шум, превышающий допустимый уровень:

при эксплуатации на постоянных рабочих местах и рабочих зонах в производственных помещениях и на территории предприятий  99  74 дБ (уровень звука 85 дБ).

Основным мероприятием для защиты от шума является снижение его в источнике, что достигается высоким качеством изготовления станка и правильной его эксплуатацией.

Вредное действие вибрации выражается в виде повышенного утомления, головной боли, боли в суставах, повышения раздражительности, некоторых нарушений координации движений. В отдельных случаях длительное воздействие интенсивных вибраций приводит к развитию вибрационной болезни, вызывающей тяжелые, часто необратимые изменения в центральной нервной и сердечно-сосудистой системах, а также в опорно-двигательном аппарате.

В соответствии с ГОСТ 12.1.012-90 /10/ станок относится к группе устройств, являющихся источниками технологической вибрации. При эксплуатации вибрация с частотой 63 Гц не должна превышать амплитуды 0,1 мм при логарифмическом уровне значения виброскорости 92 дБ.

Линейные вибросистемы состоят из элементов массы, упругости и демпфирования. В общем случае в системе действуют силы: инерции, трения, упругости и вынуждающие.

В системах передачи вибрации от источника к опорным по­верхностям особая роль принадлежит промежуточным элемен­там, размещающимся между источником вибрации, опорными по­верхностями и выполняющими роль проводников вибрации. Они могут ослаблять ее или усиливать в зависимости от конструктив­ных особенностей и свойств материалов, из которых они выпол­нены.

Рисунок 11  Схема передачи вибрации человекуоператору

Основными методами борьбы с вибрациями являются:

- снижение вибраций воздействием на источник возбуждения (посредством снижения или ликвидации вынуждающих сил);

- отстройка от режима резонанса пути рационального выбора массы или жесткости колеблющейся системы;

- динамическое гашение колебаний – присоединение к защищаемому объекту системы, реакции которой уменьшают размах вибрации объекта в точках присоединения системы;

- изменение конструктивных элементов машин и строительных конструкций.

Одним из наиболее эффективных способов защиты от вибрации является вибродемпфирование, которое осуществляется:

а) путем введения упругой связи между оборудованием и опорой. Амортизаторы вибраций изготавливают обычно из специальных пружин или резиновых, пластмассовых, капроновых, текстолитовых, деревянных прокладок;

б) нанесением на колеблющиеся объекты материалов с высоким коэффициентом потерь:

1) жесткие покрытия: твердые пластмассы, рубероид, изол, битумизированный войлок, фольга, гидроизол;

2) мягкие покрытия: мягкие пластмассы, пеноэласт, технический винипор, отдельные виды пластиков.

Применение виброзащитных подставок, сидений, кабин позволяет снизить уровни общей вибрации до безопасных значений. Общая вибрация рабочих площадок воспринимается оператором через обувь или сиденье.

В зависимости от принятой схемы их взаимного расположения виброзащитные подставки изготовляют с опорными, встроенными, накладными или комбинированными виброизоляторами.

Рисунок  Схемы виброзащитных подставок для виброизоляторов

На рисунке приведены подставки с резиновыми и пневмобаллонными виброизоляторами. Их отличительной особен­ностью является простота конструкции и возможность получения виброизолирующей системы с более низкой собственной частотой.

Рисунок - Виброзащитные подставки с резиновыми и

пневмобаллонными вибро­изоляторами

Выбор подходящего виброзащитного сиденья приведенного на рисунке для конкрет­ного рабочего места производится с учетом частотных характери­стик и уровней контактной вибрации, воздействующей на опе­ратора.

Рисунок - Виброзащитные сиденья с виброизоляторами

Сиденье с накладным виброизолятором из губчатой резины, поролона, панцырной сетки, пружин и других упругих материалов эффективно в случае воздействия высокочастотной вибрации.

Широкополосная интенсивная вибрация требует применения более эффективных виброизоляторов. На стационарных рабочих местах удобно применять виброзащитную подставку по одной из схем, приведенных на рисунке 12. Сиденье устанавливается и при необходимости закрепляется на опорной плите подставки. Рядом с сиденьем на подставке могут мон­тироваться легкие пульты управления, приспособления и другие предметы, используемые оператором в работе. Одновременно ре­шается вопрос защиты от вибрации ног оператора.

Виброзащитные кабины целесообразно использовать в тех случаях, когда на человека-оператора одновременно воздействуют вибрация, шум, запыленность или загазованность воздуха рабочей зоны, его вы­сокая или низкая температура, излучения.

Если внешними виброизоляторами не удается снизить вибрацию на полу кабины до требуемых уровней, то кабину оснащают виброзащит­ными сиденьями.

Основными нормируемыми параметрами вибрации являются средние квадратичные величины уровней виброскорости и виброускорения в октавных полосах частот.

По данным измерений установлено, что виброскорость υ на рабочем месте при f=?? Гц оператора составляет 0,002 м/с по ГОСТ.12.012-78. /11/

Среднеквадратичная виброскорость основания виброплощадки известна по результатам натурных измерений и составляет 0,09 м/с.

Для создания на виброизолированной плите удовлетворительных вибрационных условий определим коэффициент передачи:

Рациональной мерой уменьшения вибрации является виброизоляция. Необходимую виброизоляцию можно получить, применяя резиновые виброизоляторы с μ=(1/5)…(1/12).

Установка управления оператором с весом Р_у=20Н расположена на стальной плите габаритом 300х200х10 мм, масса которой:

(83)

где V – объем, см³;

ρ – плотность стали, г/см³.

Тогда вес плиты Р_пл= 63 (Н).

Для изготовления виброизоляторов используется резина на каучуковой основе № 3311 с твердостью ГОСТ 263-75 равной 3·10⁵ Па и динамическим модулем упругости равным 25·10⁵ Па, или 250 Н/см³.

Определим площадь поперечного сечения всех виброизоляторов, S, см²:

(84)

где Р - общий вес виброизолированной установки, Н;

σ – расчетное статическое напряжение в резине, Па.

Определим рабочую высоту каждого виброизолятора H_p, см:

(85)

где Е_д – динамический модуль упругости резины, Па;

К – требуемая суммарная жесткость виброизоляторов, Н/см.

Требуемая суммарная жесткость всех виброизоляторов в вертикальном направлении:

(86)

где g – ускорение свободного падения, 980 см/с²;

f_{o доп} – допустимая частота собственных вертикальных колебаний.

Для вычисления f_{o доп} необходимо предварительно вычислить акустическую эффективность виброизоляции:

(87)

где μ - коэффициент передачи.

В нашем случае по условиям виброзащиты рабочего места достаточная виброизоляция μ=1/45. Тогда по формуле (87):

Зная L и наибольшую частоту вынужденных колебаний f=63 Гц можно определить допустимую частоту собственных колебаний f_{o доп}=20 Гц.

Общий вес виброизоляционной установки и жесткость виброизолятора:

Определяем площадь всех виброизоляторов и рабочую высоту резинового виброизолятора, приняв σ =3·10⁵ Па=30 Н/см²:

Находим площадь поперечного сечения одного виброизолятора, принимая n=4 виброизолятора:

Принимаем сечение виброизолятора квадрат со стороной 0,85 см. Резиновые виброизоляторы сохраняют устойчивость при выполнении условия:

Н_р<d<1,5·H_p,

где d – диаметр или сторона квадрата сечения.

Таким образом, выбранные виброизоляторы сохраняют устойчивость от опрокидывания в процессе эксплуатации.

Определяем полную высоту:

Определим фактическую виброизолирующую способность резиновых виброизоляторов, принятых геометрических размеров:

Частота собственных колебаний виброизолированной системы:

Определяем коэффициент передачи для частоты вынужденных колебаний при f=63 Гц:

(88)

где f – частота вынужденных колебаний, Гц;

f₀- частота собственных колебаний, Гц.

Спроектированная система виброизоляции, выполненная на четырех резиновых виброизоляторах высотой 0,6 см и шириной 0,85 см, дает уменьшение виброскорости. Таким образом, вибрация на рабочем месте оператора на частоте 63 Гц будет значительно ниже гигиенической нормы.

9.1.4 О с в е щ е н и е. Необходимое условие хорошей работы - освещение. Правильно организованное освещение создает благоприятные условия труда, повышает работоспособность и производительность. Нормирование естественного и искусственного освещения осуществляется СНиП 23-05-95 в зависимости от характера зрительной работы.

Минимальная площадь, охватываемая зрением равна S=2 мм. Рекомендуемое комбинированное освещение 300 Лк и общее освещение 200 Лк. Для работы заданной точности рекомендован разряд зрительной работы V.

С точки зрения обеспечения оптимального освещения рекомендуется естественное и искусственное освещение.

По своему спектральному составу естественное освещение является наиболее приемлемым. При естественном освещении свет через световые проемы (окна) должен падать с левой стороны для предотвращения утомления глаз равномерного распределения светового потока.

При искусственном освещении (люминесцентные лампы) должны учитываться нормы освещенности, выбор системы освещения, распределение светового потока. Освещенность рабочих мест во многом зависит от отраженного света. Поэтому световая отделка потолков, стен, перегородок, полов, оборудования должна выполняться в светлых тонах. В помещении, где функционирует рассматриваемый расходомер уровень освещения входит в допустимую норму.