Электрооборудование токарного станка

Фадеев Илья. Курсовой проект Электрооборудование токарного станка.doc

Министерство образования и науки Республики Хакасия
АГОУ СПО «Саяногорский политехнический техникум»
Специальность 13.02.11 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования»
РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту по МДК 01.03. «Электрическое и электромеханическое оборудование»
Тема проекта: Электрооборудование токарного станка
на курсовое проектирование
по специальности 13.02.11 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования»
МДК.01.03. «Электрическое и электромеханическое оборудование»
Студенту 3 курса группы 62СЭ
Ф.И.О.: Фадееву Илье Юрьевичу
Разработать курсовой проект на тему: Электрооборудование токарного станка
Исходные данные: F = 3*10 Н – усилие резания
v = 35 ммин – скорость резания
Содержание пояснительной записки курсового проекта:
2 Общая характеристика объекта. Требования к электрооборудованию
Расчетно-конструкторская часть
1 Расчет мощности и выбор двигателя
2 Расчет и построение механической характеристики двигателя
3 Разработка принципиальной схемы управления
4 Расчет и выбор пускорегулирующих сопротивлений. Выбор тормозного устройства
5 Выбор электрических аппаратов управления
6 Компоновка щита (шкафа)
7 Разработка монтажной схемы
8 Выбор марки и сечения проводов и кабелей. Способ прокладки проводов и кабелей.
9 Техника безопасности при эксплуатации заданного механизма
Лист 1. Принципиальная схема управления
Лист 2. Общий вид шкафа. Монтажная схема шкафа.
Дата выдачи задания 15.01.15
Срок окончания 15.03.15
2 Общая характеристика объекта. Требования к электрооборудованию3
Расчетно-конструкторская часть8
1 Расчет мощности и выбор двигателя8
2 Расчет механической характеристики асинхронного двигателя11
3 Разработка принципиальной схемы управления14
4 Выбор электрических аппаратов управления16
5 Компоновка шкафа21
6 Разработка монтажной схемы24
7 Выбор марки и сечения проводов и кабелей. Способ прокладки проводов и кабелей 25
8 2.8. Меры электробезопасности при эксплуатации токарного станка
Выполнение курсового проекта по МДК 01.03. Электрическое и электромеханическое оборудование представляет собой самостоятельный анализ студентом под руководством преподавателя в какой-либо профессиональной задаче направленной на решение одного из вопросов изучаемого МДК.
Цель курсового проекта – систематизация закрепление и углубление знаний по МДК 01.03 а так же применение этих знаний для комплексного решения вопросов проектирования силового оборудования промышленных установок.
Курсовой проект является индивидуальной работой студента.
Выполнение курсового проекта играет большую роль в развитии навыков самостоятельной работы по избранной специальности воспитывает чувство ответственности прививает навыки исследовательской деятельности. Способствует формированию умений производить расчеты и выбор электрооборудования выполнять компоновку шкафа управления монтажную схему шкафа управления.
Курсовой проект является подготовительным этапом к выполнению дипломного проекта.
Рассчитать и выбрать электрооборудование для запуска управления защиты электродвигателя шпинделя токарного станка.
F = 3*10 Н – усилие резания;
v = 35 ммин – скорость резания;
Станки токарной группы относятся к наиболее распространенным металлорежущим станкам и широко применяются на промышленных предприятиях в ремонтных мастерских и т. п. В эту группу входят: универсальные токарные и токарно-винторезные револьверные токарно-лобовые карусельные токарно-копировальные станки токарные автоматы и полуавтоматы.
На токарных станках производится обработка наружных внутренних и торцевых поверхностей тел вращения цилиндрической конической и фасонной формы а также прорезка канавок нарезка наружной и внутренней резьбы и т.д. Режущими инструментами на токарных станках служат в основном резцы но применяются также и сверла развертки метчики плашки и др.
Характерной особенностью станков токарной группы является осуществление главного движения за счет вращения обрабатываемой детали. Подача режущего инструмента производится путем поступательного перемещения суппортов.
Наибольшее применение получили универсальные токарно-винторезные станки на которых выполняются всевозможные токарные работы. В электромашиностроении на токарных станках производится обточка валов подшипниковых щитов и других деталей электрических машин. На рисунке 1 показан общий вид универсального токарно - винторезного станка. Основные узлы станка: станина передняя (шпиндельная) бабка 2 с коробкой скоростей и шпинделем 3 суппорт 4 задняя бабка 5 коробка подач 6 фартук 7 и шкаф с электрооборудованием 5.
Рисунок 1 - Общий вид токарно-винторезного станка модели 1К62Б.
Станина является основной несущей конструкцией станка. По направляющим станины перемещается нижняя каретка суппорта а также задняя бабка. Шпиндель представляет собой полый вал через который можно пропускать прутковый материал при обработке его на станке. На шпиндель навертывается патрон либо планшайба для закрепления обрабатываемого изделия а также может устанавливаться передний центр при обработке изделия в центрах.
Суппорт служит для закрепления режущего инструмента (резца) и сообщения ему движений подачи: продольной и поперечной. Фартук соединен с нижней кареткой суппорта и перемещается вместе с ней вдоль станины. Движение суппорту передается через механизм фартука от ходового вала либо от ходового винта которые получают вращение от коробки подач. Ходовой винт используется при нарезании резьб ходовой вал — при всех других видах обработки. Задняя бабка используется как вторая опора при обработке в центрах сравнительно длинных изделий. Она имеет выдвижную пиноль в которой закрепляется задний центр или режущий инструмент для обработки отверстий — сверла метчики развертки и др.
Типы электроприводов токарных станков
Диапазон регулирования частоты вращения шпинделя токарных станков достигает (80—100) : 1. При этом желательно иметь по возможности плавное ее изменение с тем чтобы во всех случаях обеспечить наиболее выгодную скорость резания.
Для станков токарной группы в которых главное-движение является вращательным требуется обычно постоянство мощности в большей части диапазона изменения скоростей и только в области малых скоростей— постоянство момента равного наибольшему допустимому по условию прочности механизма главного движения. Малые частоты вращения предназначаются для специфических видов обработки: нарезания резьбы метчиками обточки сварных швов и др.
В главных приводах токарных и карусельных станков широкого назначения малых и средних размеров основным типом привода является привод от асинхронного короткозамкнутого двигателя. Асинхронный двигатель конструктивно хорошо сочетается с коробкой скоростей станка надежен в эксплуатации и не требует специального ухода. Регулирование частоты вращения шпинделя станка в таком приводе осуществляется путем переключений шестерен коробки скоростей.
В токарных станках малых размеров пуск остановка и изменение направления вращения шпинделя часто производятся с помощью фрикционных муфт. Двигатель при этом остается подключенным к сети и вращается в одном направлении.
Для главного привода некоторых станков применяются многоскоростные асинхронные двигатели. Использование такого привода целесообразно если оно приводит к упрощению коробки скоростей или когда требуется переключение скорости шпинделя на ходу.
Тяжелые токарные и карусельные станки как правило имеют электромеханическое ступенчато-плавное регулирование скорости главного привода с использованием двигателя постоянного тока. Сравнительно простая коробка скоростей таких станков дает две — три ступени угловой скорости а в интервале между двумя ступенями осуществляется в диапазоне (3—5) : 1 плавное регулирование угловой скорости двигателя изменением его магнитного потока. Это в частности обеспечивает возможность поддерживать постоянство скорости резания при точении торцевых и конусных поверхностей. При наличии в заданном диапазоне частоты вращения шпинделя участка с постоянством момента нагрузки целесообразно применить двухзонное электрическое регулирование угловой скорости двигателя. Это позволяет упростить коробку скоростей (уменьшить число ступеней скорости) и повысить использование двигателя в зоне постоянства момента нагрузки.
В цехах машиностроительных заводов обычно нет сети постоянного тока поэтому для питания двигателей тяжелых станков устанавливают отдельные преобразовательные устройства: электромашинные (система Г—Д) или статические (система ТП—Д).
Бесступенчатое электрическое регулирование скорости (двухзонное) применяют при автоматизации станков со сложным циклом работы что позволяет легко переналаживать их на любые скорости резания (например некоторые токарно-револьверные автоматы). Бесступенчатое электрическое регулирование скорости главного привода используется также для некоторых прецизионных токарных станков. Но во всех этих случаях диапазон регулирования скорости при постоянстве мощности нагрузки не превышает (4—5): 1 в остальной части диапазона регулирование ведется при постоянстве момента нагрузки. Привод подачи небольших и средних токарных станков чаще всего осуществляется от главного двигателя что обеспечивает возможность нарезания резьбы. Для регулирования скорости подачи применяются многоступенчатые коробки подач. Переключение ступеней производится вручную или с помощью электромагнитных фрикционных муфт (дистанционно).
В некоторых современных тяжелых токарных для привода подачи используется отдельный широко регулируемый электропривод постоянного тока. Угловая скорость двигателя изменяется в диапазоне до (100—200) : 1 и более; привод выполняется по системе ЭМУ—Д ПМУ—Д или ТП—Д.
Для вспомогательных приводов токарных станков (ускоренное перемещение каретки суппорта зажима изделия насоса охлаждающей жидкости и др.) применяются отдельные короткозамкнутые асинхронные двигатели.
Металлорежущие станки предназначены для механической обработки заготовок из металла режущими инструментами.
На выбор типа электропривода оказывает влияние ряд факторов: 1) диапазон и плавность регулирования скорости рабочего механизма; 2) характер нагрузки привода; 3) частота включения привода; 4) энергетические показатели работы привода – КПД и коэффициент мощности; 5) надежность привода простота его обслуживания и накладки.
Регулирование скорости приводов главного (режущего) движения станков производится в диапазоне от (3-6) до (100-120) : 1.
Приводы подачи характеризуются значительным диапазоном изменения скорости (до 1000:1 и более) при постоянстве момента нагрузки определяемого наибольшим усилием подачи. Механическая характеристика привода подачи должна быть жесткой.
Выбор типа электропривода металлорежущих станков. Для главных приводов токарных фрезерных расточных и других станков с редкими включениями с небольшим диапазоном регулирования скорости при постоянной мощности применяют трехфазные короткозамкнутые асинхронные двигатели простые в управлении надежные и удобные в эксплуатации. Регулирование скорости рабочих органов в этом случае производится переключением шестерен в коробке скорости станка. Применяют также многоскоростные асинхронные двигатели с переключением числа пар полюсов что обеспечивает ступенчатое регулирование и позволяет уменьшить размеры коробки передач.
На продольно-строгальных кругло- и плоскошлифовальных и других станках работающих с высоким диапазоном регулирования скорости или в режиме частых реверсов применяют системы электропривода с регулированием угловой скорости двигателей постоянного тока изменением напряжения на якоре. Для отдельных электроприводов подачи небольших станков следует применять асинхронные короткозамкнутые двигатели с повышенным пусковым моментом (типа AP AC). Регулирование скорости подачи в этом случае производится изменением передаточного числа коробки скоростей или переключением числа пар полюсов двигателя. Двигатель токарного станка работает в длительном режиме.
Длительный – это режим в котором превышение температуры двигателя достигает установившегося значения. Длительный режим подразделяют на два вида: а) режим с постоянной нагрузкой и б) режим с переменной нагрузкой. К типу а) относятся ЭП вентиляторов насосов компрессоров транспортеров текстильных станков и др. К типу б) – ЭП поршневых компрессоров прокатных станов токарных фрезерных сверлильных станков и т.д.
Рисунок 2- Нагрузочная диаграмма для длительного режима с постоянной нагрузкой
Режим работы ЭП отражают при помощи нагрузочных диаграмм (НД) которые представляют собой зависимость мощности Р момента М или тока двигателя I от времени t.
Примеры НД для длительного режима и кривая нагрева приведены на рисунке 2.
Для выбора двигателя выполняем расчет мощности двигателя токарного станка.
) Определяем статическую мощность резания Pz кВт
где Fz - усилие резания Н;
vz – скорость резания ммин;
Pz=17*3*104*35105 = 1785 кВт.
) Определяем мощность резания приводного двигателя Pдв.станка кВт
где ст – коэффициент полезного действия станка.
Pдв.станка = 1785072=248 кВ.
) По расчетной мощности выбираем двигатель по приложению Ж исходя из условия:
Выбираем серию общепромышленных трехфазных асинхронных электродвигателей с данными:
- на напряжение 380В (три клеммы в коробке выводов) или 220380В (шесть клемм).
- климатического исполнения У категории размещения - 2 (эксплуатация под навесом отсутствие прямого воздействия осадков и солнечного излучения) или 3 (эксплуатация в закрытых помещениях без регулирования климатических условий).
- режим работы - продолжительный S1.
- степень защиты - IP54 55 (содержание нетокопроводящей пыли в воздухе до 100 мгм3 двигатель защищен от брызг воды с любого направления).
Записываем технические данные выбранного по приложению Ж асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором АИР180М4 где
АИР - обозначение серии: АИР;
0- габариты (высота оси вращения мм);
А - установочный размер по длине станины (SML);
или вариант длины сердечника (А В);
У2- климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69;
Pн=30 кВт - номинальная мощность;
=92% - коэффициент полезного действия;
cosφ=087 – коэффициент активной мощности;
Sном.=2% - номинальное скольжение;
K1=7 – конструктивное исполнение.
2 Расчет механической характеристики асинхронного двигателя
Механической характеристикой двигателя называется зависимость двух механических параметров двигателя (как правило рассматривают зависимость частоты вращения n от момента M на валу и момента M от скольжения s). В данном курсовом проекте будет построена механическая характеристика типа M= (s).
Различают естественные и искусственные механические характеристики электродвигателей.
Естественная механическая характеристика выполнена при номинальных условиях работы двигателя в отношении его параметров (номинальные напряжение частота сопротивление и тому подобные). Изменение одного или нескольких параметров вызывает соответствующие изменения механической характеристики двигателя. Такая механическая характеристика называется искусственной.
Естественную характеристику можно значительно видоизменить и получить вместо одной ряд искусственных; однако естественная характеристика всегда остается основной для двигателя так как соответствует паспортной схеме его включения и номинальным параметрам питающего напряжения.
Чтобы построить механическую характеристику выбранного двигателя нужно выполнить некоторые расчеты исходными данными для которой являются: номинальная мощность двигателя номинальная частота вращения перегрузочная способность двигателя и число пар полюсов.
Определяем скорость вращения магнитного поля статора n1 обмин
где – частота сети принимаем = 50 Гц.
n1 = 60·502 = 1500 обмин.
Определим критическое скольжение Sк
где λ – перегрузочная способность двигателя
sк = 002 · (22 + ) = 0083.
Определим номинальный момент двигателя Мн Н·м
Мн = 9550 · 301470 = 1948 Н·м.
Определим максимальный момент двигателя Мmax Н·м
Мmax = 22 · 1948 = 42856 Н·м.
Для построения механической характеристики выбранного асинхронного двигателя воспользуемся следующей формулой. Определяем
где М-вращающий момент двигателя Н·м.
Далее задавшись в формуле значениями скольжения s от 0 до 07 находятся соответствующие значения момента М и заносятся в таблицу 1.
Таблица 1 – Расчетные данные
Рисунок 3 - Механическая характеристика асинхронного двигателя
На рисунке 3 построена в результате расчетов механическая характеристика асинхронного двигателя. Её характерные точки:
)S = 0; M = 0 – скорость двигателя равно синхронной;
)S = S; M = Мном что соответствует номинальной скорости и номинальному моменту;
)S = Sк; M = Ммах – максимальный момент в двигательном режиме;
)S = 1; M = Mn – начальный пусковой момент.
В области S > 1 двигатель находится в тормозном режиме а в области CS 0 – в генераторном.
Схема управления токарного станка состоит из силовой части запитанной на U=380v и цепей управления на U=220v.
Защита двигателей и силовых цепей от КЗ осуществляется автоматом ВА; защита двигателя от перегрузки – тепловыми реле РТ в трех фазах.
Реверсивность двигателя обеспечивается магнитными пускателями ПМ1 и ПМ2.
Принципиальная схема станка изображена на рисунке 5.
Рисунок 5 – Принципиальная схема станка.
Включение и запуск двигателей осуществляется с помощью трехпозиционного выключателя ВП. При переключении ВП в положение 1 запитывается катушка пускателя ПМ1 при этом замыкаются его силовые контакты в цепи двигателя двигатель запускается. Для остановки переводим переключатель ВП в положение 0. Для запуска двигателя в обратную сторону переводим переключатель ВП в положение 2 при этом намагничивается катушка ПМ2 замыкаются силовые контакты ПМ2 двигатель запускается в обратную сторону.
ВК1 и ВК2 – конечные выключатели закрытия крышки двигателя и установки заготовки.
Контроль подачи напряжения на схему осуществляется через лампу ЛК. Контроль напряжения силовой цепи осуществляется вольтметром V и контроль тока амперметром A.
4 Выбор электрических аппаратов управления
В данном пункте для выбора аппаратов управления необходимо составить таблицу 2.
Таблица 2 – Перечень аппаратов управления
Обозначение по схеме
Автоматический выключатель
Магнитный пускатель со встроенным тепловым реле в трех фазах
Переключатель трехпозиционный
Пакетный выключатель 220В
Конечные выключатели
Выбираем автоматический выключатель
Выбор автоматического выключателя осуществляют по току уставки теплового расцепителя.
)Определяем номинальный ток двигателя Iн А
где Pн – номинальная мощность двигателя кВт;
Uн – номинальное напряжение Uн =380В;
cosφ – коэффициент активной мощности;
Iном = = 305726 = 50 А.
)Находим ток уставки теплового расцепителя Iр А
где Iн –номинальный ток двигателя А;
Iн.тр. – 63А – номинальный ток автомата;
Uн – 380В – номинальное напряжение автомата;
Iт.р – 63А –ток уставки теплового расцепителя
При выборе пускателя можно руководствоваться следующими условиями:
Выбор пускателя осуществляется по приложению П
Iн.пр. = 63А – номинальный ток пускателя;
Uн= 380В – номинальное напряжение пускателя.
Число и исполнение контактов вспомогательной цепи 1з.+1р.
Выбор переключателя трехпозиционного ВП осуществляем по приложению С
Выбираем пакетный выключатель по приложению С
Выбираем лампу сигнальную
Выбор конечных выключателей ВК1 ВК2 осуществляем по приложению У
Усиление срабатывания 100
Выбираем вольтметр и амперметр
Навесные шкафы изготовляются по ОСТ 16 0.684.116-74.
Шкафы с передним монтажом (одностороннего обслуживания) изготовляются реечной конструкции. Основой реечной конструкции является металлическая С-образная рейка в пазу которой свободно перемещается закладная гайка в виде скобы.
Требования к конструктивному выполнению шкафов учитывают необходимость обеспечения требований электрической безопасности в отношении поражения человека электрическим током ЭМС оборудования температурного режима внутри шкафа для обеспечения безотказной работы устройств удобство эксплуатации.
При размещении аппаратов в шкафах РЗА(Релейная защита и автоматика) определять их очередность расположения сверху вниз и слева направо по функциональному назначению и удобству эксплуатации.
При размещении аппаратов по поверхностям шкафа необходимо пользоваться зонами аппаратов. Размер зоны определяется габаритными размерами аппаратов а также дополнительными расстояниями сверху снизу слева и справа от аппаратов необходимыми для присоединения проводов размещения бирок с обозначениями на их концах размещения горизонтальных жгутов проводов на поверхности шкафа а также для удобства обслуживания аппаратов в эксплуатации. Поэтому на чертежах общих видов зоны можно располагать вплотную друг к другу.
Внешний вид размещение аппаратуры надписи и другие компоненты шкафа должны обеспечивать удобство работы персонала.
Расположение аппаратов в шкафу должно обеспечивать:
-удобство и безопасность обслуживания
-удобство наблюдения за работой аппаратов
-удобство подключений внешних соединений
-доступ к контактным соединениям
-исключение возможности взаимного влияния аппаратов.
Требования к размещению аппаратов:
Аппараты ручного управления (автоматы рубильники переключатели кнопки) рекомендуется располагать на высоте не более 1800 мм и не менее 600 мм от уровня пола.
Реле времени максимальные реле реле напряжения и другие аппараты требующие регулировки рекомендуется устанавливать также на удобной для обслуживания высоте (600-1800 мм).
Измерительные приборы за которыми требуется постоянное наблюдение следует устанавливать таким образом чтобы шкала приборов находилась примерно на уровне 700-1800 мм от уровня пола.
Выводы аппаратов к которым подсоединяются внешние кабели на ток до 160 А должны находится на высоте не менее 300 мм. На ток свыше 160 А –на высоте не менее 400 мм.
Дроссели трансформаторы реакторы резисторы звонки сирены могут находиться на любой высоте.
Аппараты ряды зажимов блоки размещаются в пределах полезной площади панелей и дверей. При этом ряд зажимов аппараты считаются полностью поместившимся в шкафу если в пределах полезной площади не только аппарат разместился физически но и имеется место для его обслуживания т.е. поместилась зона аппарата.
Минимальное расстояние от левого и правого края панели до зон ближайших аппаратов должно быть 50 мм при отсутствии вертикального ряда зажимов и 100 мм при его наличии.
При размещении аппаратов на панели необходимо пользоваться зонами аппаратов.
Зоны изображаются прямоугольниками. Для внутрипанельных соединений цепей управления применяют единую унифицированную серию блоков зажимов БЗ24 на ток до 25А. Для силовых цепей на ток свыше 25А применяют серию зажимов ЗН24.
В данном курсовом проекте необходимо выбранные аппараты разместить в шкафу управления. При этом необходимо учитывать монтажные зоны аппаратов Н×В
где H – высота монтажной зоны мм;
B – ширина монтажной зоны мм.
Размеры монтажных зон аппаратов указаны в таблице 3.
Таблица 3 – Монтажные зоны аппаратов
Условные обозначения
Наименование технические данные
Автоматический выключатель АЕ2040; Uн=380B; Iн=63A.
Магнитный пускатель со встроенным тепловым реле в трех фазах; ПМЛ-450004 Uн=380B; Iн=10А.
Переключатель трехпозиционный ПКУЗ-88; Uн=380B; Iн=10А.
Выключатель пакетный ПВ1-10; UН=380B; Iн=10А.
Лампа сигнальная АС-120; Uн=220B.
Конечные выключатели КУ701А; Uн=380B; Um Iн=10А.
Вольтметр В72П; Uн=380В; Uma
Амперметр МА2011; Imax=200А.
6 Разработка монтажной схемы
Монтажная схема выполняется на основании принципиальной электрической схемы и общего вида шкафа с размещенными аппаратами. Монтажная схема предназначена для коммутации. Коммутация – соединение элементов данного шкафа между собой. Монтажная схема показывает все соединения внутри шкафа и выполняется адресным способом. Каждому аппарату присваивается своя монтажная единица (номер) и маркируется следующим образом:
в числителе ставится цифра монтажной схемы;
в знаменателе буквенное обозначение аппарата взятое из принципиальной схемы.
Монтажная схема выполняется без масштаба.
7 Выбор марки и сечения проводов и кабелей. Способ прокладки проводов и кабелей
Согласно ПУЭ провода и кабели должны удовлетворять требованиям в отношении предельного допустимого нагрева с учетом не только нормальных но и после аварийных режимов а также режимов в период ремонтов и возможных неравномерностей токов. При проверке на нагрев принимается получасовой максимум тока наибольший из средних получасовых токов данного элемента сети.
В эксплуатации электрической сети возможны нарушения нормального режима ее работы; перегрузки короткие замыкания при которых ток проводника резко возрастает. Поэтому цеховые электрические сети должны быть надежно защищены от аварийных режимов работы.
Согласно ПУЭ должно выполняться соотношение
где Iн – ток номинальный двигателя;
Iд – ток допустимый кабеля;
Iз – ток срабатывания аппарата защиты.
Выбор провода осуществляется по приложению Ч.
Защитным аппаратом является автоматический выключатель АЕ2040.
Прокладка в воздухе трехжильный сечением токопроводной жилы 25мм2 и током Iд = 75А так как у него четырехпроводные сети;
Рассчитываем потерю напряжения U% в кабельной линии вычисляют по формуле
U=105·P·L· (r0+x0·tg)Uн2
где P – мощность кВт;
L – длина кабельной линии км;
Uн – номинальное напряжение В.
U = 105*30*002(195+0095*057)3802 = 0832%
Итак так как Iд=69А>Iн=63А U=08%Uдоп.=50% то можно считать что кабель выбран верно и принимаем кабель АВВГ 4х25мм2 к окончательной установке.
8. Меры электробезопасности при эксплуатации токарного станка
При работе на токарных станках из-за несоблюдения правил безопасности могут произойти несчастные случаи вследствие ранения стружкой при прикосновении к вращающимся патронам планшайбам и зажимным приспособлениям на них а также к обрабатываемым деталям.
В процессе резания образуется сливная или отлетающая стружка. Форма образующейся стружки зависит от марки стали геометрии режущего инструмента специальных средств дробления стружки режимов резания и других факторов. При скоростном точении металлов образование сливной или отлетающей стружки представляет особую опасность как для рабочих так и для окружающих.
Большое значение для безопасной работы токаря имеет установка режущего инструмента. Устанавливать резец можно только в исправном суппорте с применением подкладки равной по длине и ширине опорной поверхности резца. Токарю необходимо иметь набор подкладок разной толщины длины и ширины. Это позволит выбрать нужные подкладки соответственно закрепляемому в суппорте резцу. Резец должен устанавливаться на высоте центров. Более двух подкладок под резец не устанавливается и зажиматься он должен не менее чем тремя болтами.
Во избежание поломок резец зажимают с минимально возможным вылетом; подводят резец к обрабатываемой детали медленно и осторожно. Не следует устанавливать сразу большую глубину резания. Быстрое врезание на большую глубину может привести к поломке резца выкрашиванию режущей кромки или вылету плохо напаянных на резец режущих пластин из быстрорежущей стали или твердых сплавов.
Эксплуатация оборудования начинается с момента его выхода с теории завода-изготовителя и заканчивается сдачей его в переработку на вторичные материалы на предприятие по утилизации промышленных отходов. Таким образом процесс эксплуатации состоит из следующих этапов: транспортировка хранение монтаж пробный пуск и сдача в эксплуатацию техническое обслуживание ремонт.
В процессе эксплуатации происходит износ электрического и электромеханического оборудования который можно разделить на механический электрический моральный.
Главным условием эксплуатации электроустановок является своевременное проведение работ связанных с планово-предупредительным ремонтом и периодически профилактическими испытаниями оборудования и электрических сетей. Для надежного безопасного и рационального обслуживания электроустановок и содержания их в исправном состоянии обслуживающий персонал должен знать технологические особенности своего предприятия строго соблюдать трудовую и технологическую дисциплину действующие правила техники безопасности инструкции и другие руководящие материалы.
В процессе работы по обслуживанию ремонту и испытаниям электроустановок и электросетей возникает вероятность попадания человека под напряжение. Опасное и вредное воздействие электрического тока электрической дуги и электромагнитных полей на обслуживающий персонал проявляется в виде электротравм и профессиональных заболеваний. Причиной поражения электрическим током человека может послужить: прикосновение с открытыми токоведущими частями находящимися под напряжением; прикосновения к металлическим частям оборудования оказавшимся под напряжением в результате повреждения изоляции; прикосновения к токоведущим частям покрытым изоляцией потерявшей свои изоляционные свойства; касание токоведущих частей предметами с низким сопротивлением; соприкосновения с полом стенами и конструктивными деталями помещений оказавшимися под напряжением вследствие повреждения изоляции поражение напряжением шага и через электрическую дугу. Поражение человека электрическим током может привести к потере сознания ожогам и повреждениям нарушению сердечной деятельности и дыхания.
Для обеспечения безопасности обслуживания электроустановок применяют защитное заземление зануление или защитное отключение.
Защитным заземление электрической установки называют преднамеренное соединение ее нетоковедущих частей с заземляющим устройством представляющим собой совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Оно широко используется в электроустановках работающих в сетях изолированной нейтралью. При этом осуществляется непосредственная металлическая связь корпусов электрооборудования с землей имеющая своей целью предельно ограничить напряжение которое может воздействовать на человека одновременно соединенного с землей и корпусом.
В электроустановках с глухо-заземленной нейтралью при замыканиях нетоковедущие части должно быть обеспечено надежное автоматическое отключение поврежденных участков сети наименьшим временем отключения. С этой целью в электроустановках напряжением до 1000 В с глухо-заземленной нейтралью а также в трех проводных сетях постоянного тока с глухо-заземленной средней точкой обязательно зануление – металлическая связь корпусов электрооборудования с заземленной нейтралью электроустановки.
Персонал обслуживающий электроустановки должен быть снабжен всеми необходимыми электрозащитными средствами обеспечивающими безопасность обслуживания таких установок. По характеру применения средства защиты подразделяют на две категории: средства коллективной защиты и средства индивидуальной защиты. Электрозащитные средства ПТБ подразделяют также на основные и дополнительные. Основными называют такие защитные средства изоляции которых надежно выдерживает рабочее напряжение установки. Дополнительные защитные средства не могут при определенном напряжении предохранять от поражения током а лишь усиливают действие основного защитного средства и обеспечивают защиту от напряжения прикосновения шагового а также ожогов электрической дугой. Основные защитные средства применяют совместно с дополнительными. Также к защитным средствам относятся специальные плакаты служащие: для предупреждения об опасности приближения к частям находящимся под напряжением; указания на подготовленность к работе места; напоминания о принятии мер безопасности; запрещения включения данного участка установки под напряжением. По характеру применения плакаты бывают постоянные и переносные. По назначению различают предупреждающие запрещающие предписывающие и указательные плакаты.
В процессе эксплуатации станка на рабочего действует ряд источников опасных и вредных факторов. Опасные и вредные производственные факторы подразделяются по природе воздействия на группы (по ГОСТ 12.0.003-74):
Физические опасные и вредные производственные факторы такие как:
движущиеся части станка вылетающая стружка и острые кромки детали;
повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны;
повышенная температура поверхности заготовки и инструмента;
повышенный уровень шума на рабочем месте;
повышенный уровень вибрации;
опасный уровень напряжения в электрической цепи;
недостаточная освещенность рабочей зоны;
Химические опасные и вредные производственные факторы.
Биологические опасные и вредные производственные факторы.
Психофизиологические опасные и вредные факторы:
физические перегрузки (установка заготовок на станок и снятие готовых деталей со станка);
нервно-психические перегрузки вызванные монотонностью труда;
К опасным механическим факторам относятся движущиеся элементы конструкции станка (револьверная головка пиноль) суппорт с установленным в нем режущим инструментом вылетающие в процессе резания стружка и осколки режущего инструмента.
Основными опасными механическими факторами возникающими в процессе токарной обработки детали являются:
стружка «стальной вьюн» имеющая острые края и повышенную температуру;
вращающийся шпиндель с патроном и закрепленной заготовкой;
острые кромки заготовки острие резца;
движущиеся элементы конструкции станка требующие ограждения (шкивы и ременные передачи ходовой винт и вал распределяющие движение в суппорте);