Разработка мероприятий по снижению опасных, вредных факторов и ЧС при работе на участке

Разработка мероприятий выполнена в соответствии с рекомендациями, изложенными в литературе [2 - 19].

5.2.1 Защита от травмирования частями оборудования, стружкой, инструментом. Для защиты от вращающихся и движущихся частей оборудования, в соответствии с [2-5] все подвижные части оборудования имеют ограждение. Согласно [11, 18] расстояние от ограждения до опасных частей токарного станка АТ320НЦ составит 130 мм, а все ограждения окрашены в желтый сигнальный цвет (поз. 12 на рис. 5.2.). Съемные ограждения имеют массу не более 10 кг, блокировку, а также рукоятки и скобы для быстрого и удобного открывания. Например, так ограждены приводные и передаточные механизмы (шестерни, цепи, ремни, валы и др.); приспособления, особенно имеющие выступающие части (кулачковые и поводковые патроны).

Зона обработки станка АТ320НЦ (шпиндель, устройство автоматической смены инструмента) имеет ограждение в виде двери с окном и ограждение по периметру рабочего пространства из листового металла, толщиной 3 мм. Инструментальный магазин имеет монолитную обейчайку, которая предотвращает выпадение инструментальных оправок при его работе, пространство позади шпинделя закрыто сетчатыми дверями (поз…. на рис5.2).

На всех станках и на промышленном роботе СМ4С на участке имеются следующие блокировки, обеспечивающие безопасность: исключающие возможность обработки при незакрепленных деталях или при неправильном их положении на рабочих позициях; недопускающие самопроизвольных перемещений перегрузочных устройств, механизмов поворота деталей; не допускающие выполнение нового технологического цикла обработки до полного окончания предыдущего. Крайние положения всех подвижных узлов контролируются аварийными конечными выключателями. Включение главного привода возможно только после окончательного закрепления инструмента в шпинделе станка. Имеются также следующие блокировки: не допускается выполнение нового технологического цикла до полного окончания предыдущего; крайние положения всех подвижных узлов контролируется аварийными концевыми выключателями и оснащены механическими упорами; исключается возможность обработки при незакрепленных деталях или неправильном их положении на рабочих позициях.

Обеспечена защита от вылета стружки. Для наблюдения за зоной резания в подвижном защитном ограждении станка АТ320НЦ сделаны смотровые окна, материал которых надежно защищает оператора от отлетающей стружки и обеспечивает хорошую видимость зоны обработки. Окна изготовлены из двухслойного стекла, которое отличается прочностью на удар и устойчивостью к высокой температуре стружки. Толщина стекла по ГОСТ 12.2.009-99 должна быть не менее 4 мм. Реально толщина стекла равна 5 мм. Наша оценка данной толщины экрана при скорости резания 1,66 м/с и возможной скорости вылета стружки в экран по методике, приведенной в [17], показала, что толщина стекла в 5 мм обеспечивает необходимую безопасность.

Дополнительно станок АТ320НЦ снабжен блокировкой, которая выполнена таким образом, что нельзя включить станок без предварительно установленного в рабочее положение оградительного устройства. Нельзя также включить и весь РТК без предварительно установленного в рабочее положение оградительного устройства.

Так как промышленный робот оснащен концевыми выключателями и механическими упорами которые надежно крепятся в любом требуемом положении, можно не использовать дополнительное ограждении ПР. Прекращение подачи питания не приводит к опусканию груза или к возникновению другой опасной ситуации.

5.2.2 Для очистки воздуха от пыли и аэрозолей СОЖ на станке АТ320НЦ предусмотрена местная вытяжная вентиляция. Для локализации выделения пыли и стружки служит укрытие в виде кожуха, расположенного в верхней части зоны резания и соединенного с защитным ограждением. Кожух препятствует попаданию стружки и пыли в воздушную среду выше защитного ограждения. Аэрозоли по системе вентиляции попадают в агрегат АЭ2-12 и там очищаются. Чтобы устранить попадание пыли в подвижные соединения предусмотрено следующее: двойная защита направляющих (защитные щитки в «гармошке»); на трущиеся поверхности устанавливаются скребки, фетровые проставки; на каналы ходовых винтов — поджатые пружинки.

5.2.3 Для снижения общей вибрации до нормы основное оборудование участка установлено на виброопоры резиновые типа ОВ-30-3-3 [17] (их высота 10 – 15 мм от уровня пола). Трущиеся поверхности суппортов покрыты специальной пластмассой, сильно уменьшающей уровень вибрации.

5.2.4 Защита от поражения электрическим током. Станки, ПР и тактовые столы имеют вводный выключатель ручного действия для подключения и выключения электрооборудования участка. Поскольку помещение характеризуется как помещение с повышенной опасностью поражения электрическим током (ППО), на участке необходимо выполнить защитное заземление (зануление). По способу защиты станки имеют 1 класс защиты по ГОСТ 12.2.007-75 [19]. Это предполагает наличие на оборудовании рабочей изоляции (норма не ниже указанной в ГОСТ 12.2.009-99), элемент для заземления, провод подсоединения к источнику питания (силовая цепь). Цех, в котором расположен участок, имеет контурное заземление, у которого сопротивление не более 4 Ом. Все оборудование, расположенное на участке (корпуса, станины, электрошкафы, прочие металлические конструкции), присоединяется медными проводами к этом общецеховому заземляющему устройству. Над каждым заземляющим элементом помещен графический символ заземления. По методике, приведенной в [19] проведен выбор и расчет основных параметров заземления: диаметр винта d _в; диаметр контактной площадки d _к.п; сечение заземляющего проводника S _з. Эти значения выбирают в зависимости от мощности и номинального оттока оборудования. Сечение заземляющих проводов зависит от сечения питающих (силовых) проводов. Из-за ограниченного объема записки этот расчет не приводится. Болты для заземления выполнены из стали 20 с защитным покрытием – цинкованием. Значение сопротивления между заземленными частями станка и шиной заземления контролируется на уровне не более 0,1 Ом.

Все токоведущие части оборудования недоступны для случайного прикосновения. В соответствии с требованиями в [2-5, 14] на наружных сторонах дверей шкафов с электрооборудованием, крышек распределительных коробок и других электрических устройствах нанесены или укреплены предупредительные знаки электрического напряжения, а над винтами заземления укреплен знак заземления. На пультах управления и для местного освещения применяется напряжение безопасных величин (12, 24 и 36 В). При повышении напряжения срабатывают предохранители и тепловое реле. Блокировки исключают случайный доступ к токоведущим частям оборудования, находящимся под опасным напряжением. Каждый станок и ПР, а также все пульты управления имеют кнопки аварийного отключения красного цвета «Стоп». Кнопки установлены таким образом, что она ясно и отчетливо видны, легко доступны работающему и обеспечивают отключение электрооборудования независимо от его режима работы. Для запирания дверей электрошкафов предусмотрены замки, которые запираются специальными ключами. На двери электрошкафов нанесена маркировка «Напряжение»; эти двери с внутренней стороны окрашены в красный цвет. Для предупреждения воспламенения пыли на устройствах электроавтоматики проводится периодически очистка с помощью пылесоса.

Так же используется прорезиненная подставка под ноги оператора показана на рисунке 5.2 позиция 11.

5.2.5. Обеспечение требований к освещению. Естественное и искусственное освещение проектируемого участка соответствует требованиям [2 – 5, 7, 16]. Естественное освещение осуществляется через световые проемы. Коэффициент естественной освещенности (КЕО) соответствует норме, регламентируемой СНиП 23-05-95 (см. выше в п.п. 5.1.8). Искусственное освещение – комбинированное. В светильниках (типа ЛОУ) общего освещения цеха и участка в соответствии с требованиями в ГОСТ 12.2.009-99 применяются лампы люминесцентные типа ЛБ (ЛБ-40). Для обеспечения нормы освещенности (в нашем случае это 300 лк) светильники размещаются в верхней зоне производственного помещения равномерно рядами вдоль пролета (над станками); расстояние между центрами светильников 2 м. Расчет количества светильников выполнен по методике [17], но из за ограниченного объема раздела этот расчет не приводится. Для местного освещения используются светильники, установленные непосредственно на станках. Местное освещение выполнено на лампах накаливания (или с люминесцентными лампами), напряжение питания 24 В. В шкафах с электроаппаратурой для обслуживания и наладки устанавливаются лампы накаливания со светильниками пылевлагонепроницаемыми в соответствии с ГОСТ 14254-96 со степенью защиты IР54.

Осветительные установки имеют свое подключение, независимое от подключения оборудования. Для повышения безопасности работ на участке общее освещение цеха сочетается с устройством аварийного освещения. Цех относится к III категории помещений по надежности энергообеспечения по аварийному освещению, т.е. при авариях или других вынужденных ситуациях работа в цехе может быть приостановлена более чем на несколько часов. Поэтому аварийное освещение для целей эвакуации предусмотрено над уровнем пола по линиям основных проходов не менее 3 лк.. Питание аварийного освещения также осуществляется от независимого источника (аккумуляторная батарея). При исчезновении напряжения сеть аварийного освещения автоматически переключается на питание от независимого источника.

5.2.6 Для нормализации параметров микроклимата на участке имеется общеобменная приточно-вытяжная вентиляция в соответствии с требованиями ОНТП 14-93 и ГОСТ 12.3.025-01. Общеобменная вентиляция смешанного типа, т.е. имеется аэрацию и механическая приточно – вытяжная вентиляция. Предусматривается система воздушного отопления. В соответствии с требованиями и рекомендациями в [2-5] ворота, двери и технологические проемы оборудованы тепловыми завесами. Эти меры позволят обеспечить нормальные параметры микроклимата [15].

5.2.7 Для защиты от превышения технологических моментов, усилий, мощностей, применяются предохранительные устройства: тепловое реле, конечные выключатели, слабые звенья. Тепловое реле служит для защиты двигателей от перегрузки и отключает двигатель, если ток в цепи выше допустимого. Система автоматического контроля инструмента состоит из динамометрических подшипников, которые закреплены на главном шпинделе станка. Динамометрический подшипник – это подшипник, на кольцо которого наклеен тензометрический датчик (применяемый в качестве чувствительного элемента). При затуплении или поломке инструмента сигнал от тензометрического датчика передается на усилитель и, оттуда, на систему управления станком. На пульте управления станком расположен прибор, который фиксирует величину импульса, поступаемого от тензодатчика. При затуплении инструмента выше допустимого величина импульса возрастает и оператор отключает станок; при поломке инструмента импульс пропадает и станок автоматически останавливается.

5.2.8 Меры по размещению оборудования на участке. Ширина проездов, расстояний оборудования от проезда относительно друг друга, от стен и колонн здания выбраны в соответствии с требованиями раздела 2 (п. 2.1 и 2.2) в ОНТП 14-93 [8]; расстояние между поточными линиями станков с механизированным межоперационным транспортом выбраны в соответствии с требованиями раздела 2 (п. 2.3) в ОНТП 14-93; планировка рабочих мест станков выбрана в соответствии с требованиями раздела 2 (п. 2.4) в ОНТП 14-93; расстояние сборочных мест от проезда, относительно друг друга, от стен и колонн здания выбраны в соответствии с требованиями раздела 2 (п. 2.5) в ОНТП 14-93.

Некоторые основные размеры показаны на рисунках 5.1 и 5.2. На схемах также нанесены места подвода необходимых энергоносителей к оборудованию. Для этого использовались таблицы 96, 97 (раздел 16 в ОНТП 14-93). Предусмотрены проходы и проезды необходимой ширины, места межоперационного складирования. Проходы и проезды обозначены разграничительными линиями белого цвета шириной не менее 100 мм. Полы в цехе нескользкие, влаго-и маслонепроницаемые, имеют прочное и твердое покрытие. Одни углубления в полу (колодцы, приямки, тоннели коммуникаций) перекрыты снимающимися плитами необходимой прочности с нескользкой (рифленой) поверхностью. В нашем случае используются нескользящие полы, проходы и проезды обозначены разграничительными линиями.

Минимальная удельная площадь на единицу оборудования выбрана в соответствии с требованиями, приведенными в 13 разделе ОНТП 14-93. Для работающих обеспечены удобные рабочие места, не стесняющие их действий во время выполнения работы. На рабочих местах предусмотрена площадь, на которой расположены стеллажи, столы и другие устройства для размещения оснастки, материалов, заготовок, полуфабрикатов, готовых деталей и отходов производства. Более подробно на рисунке 5.2. это показано для РТК со станком АТ320НЦ.

 

1 - токарный станок с ЧПУ АТ320НЦ, 2 - тактовый стол СТ320, 3 - ПР СМ4С,

4 - устройство ЧПУ ПР, 5 - устройство ЧПУ станка АТ320НЦ, 6- электрошкаф, 7 - накопитель деталей, 8 - накопитель заготовок, 9 - рабочая зона робота, 10-опасная зона робота, 11-подставка под ноги; 12 – ограждение, 13- пульт оператора станка, 14-пульт оператора ПР

А – расстояние до другого ближайшего оборудования, предметов, колонн (не менее 2 600 мм).

Рисунок 5.2 – Схема организации рабочего места оператора комплекса

«станок АТ320НЦ – робот-тактовый стол» для среднесерийного производства

 

5.2.9 Эргономические характеристики оборудования соответствуют требованиям норм, изложенным в [2-5, 9, 10, 12]. Цвет всех станков спокойный, не вызывающий раздражения; имеются сигнальные лампы, предупредительные знаки и таблички. С целью привлечения внимания оператора к опасности в процессе эксплуатации, наладки и ремонта, а также обеспечения безошибочных действий, связанных с операциями включения, переключения, выключения и экстренной (аварийной) остановки оборудования, обеспечено рациональное цветовое оформление оборудования и участка; применены и знаки безопасности по ГОСТ12.4.026-01. Управление кнопочное, что наиболее удобно и безопасно, причем аварийная кнопки «Стоп» и «Все стоп» находятся на всех пультах управления. Органы управления соответствуют требованиям в ГОСТ 12.2.009-99 и в ГОСТ 12.2.029-88*, имеют четкие надписи, поясняющие назначение каждого органа.

5.2.10. Меры безопасности при отладке программы. В соответствии с требованиями, приведенными в литературе [2, 3, 4, 6], предусмотрены следующие меры безопасности при проверке правильности разработанного в технологическом разделе (см. п. 3.6) фрагмента программы: отладка программы происходит при закрытой двери станка, оператор наблюдает через окно; первоначальная проверка осуществляется на пониженных скоростях (менее 0,3 м/с); имеется возможность на любом этапе прекратить работу станка и ПР при сбое в программе. Кроме этого для возобновления автоматического режима работы оператор имеет возможность восстановить положение всех переключателей и отключающих механизмов. Проверку правильности программы промышленного робота и комплекса в целом, согласно требованиям в п. ГОСТ 12.2.072-98 допускается проводить обслуживающим персоналом только в том случае, если в огражденном пространстве нет лиц обслуживающего персонала.

 

5.2.11 Обеспечение пожарной безопасности. Участок расположен в цехе, который соответствует требованиям НПБ 105-03 и ОНТП 10-99. Системы автоматического пожаротушения не требуется даже в отделениях приготовления и хранения СОЖ категории Д. Достаточно датчиков сигнализации. Для выполнения требований ОНТП 10-99 (таблица 5.3) на участке предусмотрены датчики пожарной сигнализации типа СДУ-1. Использовали рекомендации, приведенные в [18]. На каждые 500 м² по нормам должны быть первичные средства пожаротушения в количестве: огнетушитель углекислотный ОУ-25 (1 штука) для тушения электоустановок под напряжением; воздушно-пенный огнетушитель ОВП-10 (1 штука) для тушения маслопродуктов; ящик с песком, топор, багор, лопата, ведра, расположенные на видных и наиболее доступных местах (у входа на участок). В нашем случае площадь участка составляет 220 м², поэтому оставляем ОУ-25 (1), ОВП-10(1). По периметру цеха предусмотрена сеть наружного водопровода и гидранты для забора воды, установленные в 100 м друг от друга. Из помещения участка ведут два эвакуационных выхода, расположенные в противоположных концах магистрального проезда на расстоянии не более 50 м от рабочих мест на участке. План эвакуации вывешен на видных местах. Средства пожаротушения находятся на пожарном щите. Место щита показано на позиции 8 на рисунке 5.1.