Общие требования безопасности к технологическим процессам, оборудованию и рабочим местам

Существует множество способов обеспечения защиты машин, механизмов, инструмента. При выборе конкретного способа защиты учитывают тип работы, размер и форму заготовки, метод обработки, расположение рабочего места, производственные требования и т.д.

Защитные устройства должны:

1) предотвращать контакт частей тела человека или его оде­жды с опасными движущимися механизмами и деталями машины;

2) обеспечивать безопасность: рабочие не должны иметь воз­можность снять или обойти защитное устройство;

3) закрывать зону обработки и рабочего от падающих предметов;

4) не создавать новых опасностей: конструкция самого защитного устройства должна быть безупречна с точки зрения безопасности;

5) не создавать помех: должна быть полная функциональная вместимость с оборудованием и технологической оснасткой.

Оградительные устройства

Предназначены для предотвраще­ния случайного попадания человека в опасную зону. Они применяют­ся для изоляции движущихся частей машин, зон обработки станков, штампов, прессов и т.д. Оградительные устройства могут быть стацио­нарными, передвижными и переносными. Они могут быть выполнены в виде защитных кожухов, дверец, козырьков, барьеров, экранов и т.п.

Изготавливают оградительные устройства из пластмасс, металла, дерева, могут быть сплошными и сетчатыми.

Ниже приведены характеристики четырех типов ограждений.

Стационарные ограждения являются постоянной частью обо­рудования (машины, установки и т.д.) и не зависят от движущихся частей, выполняя свою функцию. Они могут быть выполнены из листового металла, проволочной сетки, пластмассовых и других материалов, достаточно прочных для того, чтобы выдерживать любой возможный удар и иметь долгий срок службы. Применение стационарных ограждений обычно предпочтительнее других видов ограждений, поскольку они отличаются прочностью и простотой конструкции.

Переносные ограждения используют как временные при ремонтных и наладочных работах.

Вход обслуживающего персонала в огражденную зону осущест­вляется через дверцы, снабженные устройствами блокировки, оста­навливающими работу оборудования при их открытии.

Регулируемые защитные устройства используются при работе с заготовками, размеры которых колеблются от малых до достаточно больших. В зависимости от размера обрабатываемой заготовки или партии заготовок, делают регулировку защитного устройства, обеспе­чивающую безопасность работ.

Саморегулирующиеся защитные устройства открываются толь­ко при выполнении определенных технологических операций и пере­ходов: загрузка материала, снятие детали после обработки. После этого устройство возвращается в исходную позицию, устанавливая барьер между рабочим и опасной зоной.

Предохранительные (блокирующие) защитные устройства предназначены для автоматического отключения машин при откло­нениях от нормального режима работы или попадании человека в опасную зону. Предохранительные устройства подразделяются на: устройства обнаружения присутствия и оттягивающие устройства.

Устройства обнаружения присутствия останавливают обору­дование (машину) или прерывают рабочий цикл или операцию, если человек находится в пределах опасной зоны. По принципу действия устройства могут быть фотоэлектрическими, электромагнитными (ра­диочастотными), электромеханическими, радиационными, механиче­скими, пневматическими, ультразвуковыми.

Фотоэлектрическое (оптическое) устройство присутствия ис­пользует систему световых источников и органов управления, которые могут прерывать рабочий цикл машин в случае пересечения светового потока, падающего на фотоэлемент устройства. Опасную зону ограж­дают световыми лучами. Пересечение человеком, его рукой или ногой светового луча вызывает изменение фототока и приводит в действие механизмы защиты или отключения установки. Аналогичные оптиче­ские устройства используются в турникетах метрополитена. Эти виды устройств можно использовать только на оборудовании и машинах, ко­торые можно остановить до того, как рабочий достигнет опасной зоны.

Радиочастотное (емкостное) устройство присутствия исполь­зует радиолуч, который является частью цепи управления. Когда ем­костное поле нарушено, оборудование (машина) останавливается или не включается. Такие устройства можно использовать только в тех случаях, когда остановку оборудования (машины) можно произвести до попадания рабочего или частей его тела в рабочую зону. В конст­рукциях таких станков и машин должны быть предусмотрены надеж­ные средства остановки.

Электромеханическое устройство имеет пробный или контакт­ный стержень, опускающийся на заранее установленное расстояние, с которого оператор начинает рабочий цикл машины. Если для его полного опускания на установленное расстояние есть какое-либо пре­пятствие, цепь управления не начинает рабочий цикл.

Оттягивающие устройства являются одной из разновидно­стей механической блокировки, в них используется серия проводов, прикрепленных к рукам, запястьям и предплечьям рабочего. Оттяги­вающие устройства применяются, прежде всего, в машинах ударного действия. Когда начинается рабочий переход, механическое устройст­во обеспечивает устранение рук рабочего из зоны операции.

Работа радиационного устройства основана на применении радио­активных изотопов. Ионизирующие излучения, направленные от источни­ка, улавливаются измерительно-командным устройством, управляющим работой реле. При пересечении опасной зоны измерительно-командное устройство подает сигнал на реле, которое разрывает электрический кон­такт и отключает оборудование. Действие изотопов рассчитано на работу в течение десятков лет, и для них не требуется специального обслуживания.

Устройства аварийного отключения.

К ним относятся: орга­ны ручного аварийного выключения, штанги, чувствительные к из­менению давления; устройства аварийного отключения с отключаю­щим стержнем; провода или кабели аварийного отключения.

Штанги, чувствительные к изменению давления: при нажатии на них (если рабочий падает, теряет равновесие или его затягивает в опасную зону) машина выключается. Позиция штанги очень важна, поскольку она должна остановить машину до того, как какая-либо часть тела человека попадет в опасную зону.

Устройства аварийного отключения с отключающим стерж­нем работают от нажатия рукой. Провода или кабели аварийного от­ключения располагаются по периметру или вблизи опасной зоны. Чтобы остановить машину, рабочий должен иметь возможность дотя­нуться до провода рукой. В практике обеспечения защиты от механи­ческих опасностей широко используются и другие методы.

Техпроцессы и оборудование.

Двуручное управление требует постоянного синхронного давления на кнопки в процессе работы ма­шины. При этом типе управления руки рабочего находятся в безопас­ном месте на кнопках управления и на безопасном расстоянии от опасной зоны во время работы машины.

Двуручное включение требует синхронного нажатия обеих кно­пок для запуска рабочего цикла машины, после чего руки свободны. Кнопки пуска должны располагаться достаточно далеко от опасной зоны, чтобы рабочий не успел переместить руки от кнопок в опасную зону до того, как будет завершена опасная часть технологической опе­рации.

Автоматическая подача. Обрабатываемый материал автомати­чески подается с роликов или других механизмов подачи машины. При этом устраняется необходимость действия рабочего в опасной зоне.

Ворота являются передвижными барьерами, защищающими рабочего от опасной технологической зоны машины. Ворота автомати­чески закрываются в каждом машинном цикле раньше начала опас­ной технологической операции. Если воротам не дать опуститься до полностью закрытого положения, пресс работать не будет.

Полуавтоматическая подача - подача, при которой рабочий использует некий механизм для помещения обрабатываемой заготов­ки под обрабатывающий инструмент.

Рабочему нет необходимости тянуться в опасную зону, так как она полностью закрыта. Использование подачи самотеком на наклонном прессе не только помогает центрировать заготовку, когда она соскальзывает под пресс, но также и упростить пробле­му сброса заготовки.

Автоматический сброс - вывод заготовки из зоны обработки без уча­стия рабочего. При автоматическом сбро­се может использоваться или давление воздуха, или какое-либо механическое приспособление для того, чтобы снять обработанную заготовку с машины, на­пример из-под пресса. Автоматический сброс может быть связан с оператор­ским пультом управления для того, чтобы не допустить начала новой опе­рации прежде, чем будет завершено снятие очередной заготовки.

Качающийся лоточный транспортерпроходит под об­работанную заготовку, когда салазки идут в верхнее положение. Чел­ночный механизм забирает заготовку, снятую с салазок, и направляет ее в поток. Когда плунжер пресса двигается вниз, по направлению к следующей заготовке, челнок уходит из-под пресса.

Роботы - сложные устройства, выполняющие работу, которую при их отсутствии выполнял бы рабочий. Тем самым они уменьшают подверженность рабочего опасности. Более эффективно использование роботов в производствах с вредными и опасными условиями труда.

Другие приспособления безопасности.

Предупредительные барьеры не представляют собой физическую защиту, они служат только в качестве напоминания рабочему, что он приближается к опасной зоне. Предупредительные барьеры не считаются надежными защитными средствами, когда существует длительная подвержен­ность какой-либо опасности.

Экраны. Экраны могут использоваться для защиты от летя­щих частиц, стружки, осколков и т.д., вылетающих из зоны обработки.

Держатели и прихваты использу­ются для размещения, удаления заготовки или материала, находящихся в опасной зоне.

Рейки и планки для проталкивания материала могут исполь­зоваться при подаче материала в машину, например механической пилы, и обеспечить дополнительную безопасность.

Ограничительные предохранительные устройства - это элементы механизмов и машин, рассчитанные на разрушение (или несрабатывание) при перегрузках. К таким элементам относятся: срез­ные штифты и шпонки, соединяющие вал с приводом, фрикционные муфты, не передающие движения при больших крутящих моментах. Концевые выключатели, ограничивающие перемещение рабочих ор­ганов. Разрывные мембраны, различные клапаны, открывающиеся при повышении давления рабочей среды в системе (пара, масла и т.п.). Ограничители поднимаемого груза и частоты вращения в топливных насосах и карбюраторах двигателей. Плавкие предохранители или автоматические выключатели, отсоединяющие от сети поврежденную электроустановку; заземляющие и зануляющие устройства, снижаю­щие напряжение на корпусах электрифицированных машин при по­вреждении изоляции и др.

Элементы ограничительных предохранительных устройств де­лятся на две группы: элементы с автоматическим восстановлением кинематической цепи, после того как контролируемый параметр при­шел в норму (например, фрикционные муфты), и элементы с восста­новлением кинематической связи путем его замены (например, штиф­ты и шпонки).

Тормозные устройства подразделяют по конструктивному ис­полнению на колодочные, дисковые, конические и клиновые. В боль­шинстве видов производственного оборудования используют колодоч­ные и дисковые тормоза. Примером таких тормозов могут являться тормоза автомобилей. Принцип действия тормозов производственного оборудования аналогичен. Тормоза могут быть ручные (ножные), по­луавтоматические и автоматические. Ручные приводятся в действие оператором оборудования. Автоматические при превышении скорости движения механизмов машин или выхода за допустимые пределы иных параметров оборудования срабатывают без участия оператора. Кроме того, тормоза различаются по назначению: рабочие, резервные, стояночные и экстренного торможения.

Приборы контроля безопасных условий труда включают в себя приборы для измерения давлений, температуры, статических и ди­намических нагрузок и других параметров, характеризующих работу оборудования и машин. Эффективность их использования значительно повышается при объединении с системами сигнализации (звуковыми, световыми, цветовыми, знаковыми или комбинированными).

Устройства автоматического контроля и сигнализации подраз­деляют: по назначению - на информационные, предупреждающие, аварийные; по способу срабатывания - на автоматические и полуав­томатические.

Устройства дистанционного управления наиболее надежно решают проблему обеспечения безопасности, так как позволяют осу­ществлять управление работой оборудования с участков за пределами опасной зоны. Устройства дистанционного управления подразделяют: по конструктивному исполнению - на стационарные и передвижные; по принципу действия - на механические, электрические, пневмати­ческие, гидравлические и комбинированные.