Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Розрахунок засобів захисту, що обгороджують

Для витримування навантаження від часток, що відлітають при обробці, і випадкових впливів обслуговуючого персоналу, огородження мають бути досить міцними і добре кріпитися до фундаменту чи частинам машини. При розрахунку на міцність огороджень машин і агрегатів для обробки металів необхідно враховувати можливість вильоту й удару об огородження оброблюваних заготівель.

Вибір матеріалу і товщини екрана залежить від величини динамічних навантажень, що діють на екран. Так, на металорізальних верстатах на захисний екран може ударно впливати елементна стружка, а також різальний інструмент при його вильоті внаслідок поганого кріплення чи руйнування, на іспитових стендах — випробувані зразки, вузли, елементи стенда. Екран може зруйнуватися унаслідок виникаючих деформацій або може бути «прошитий» наскрізь стружкою чи подібним їй елементом.

Визначення товщини суцільного екрана h при деформації проводиться для найбільш небезпечного випадку - удар у центр екрана. При цьому міцність екрана повинна відповідати умові

, (23)

де - допустиме напруження на вигин матеріалу екрана, Н/м2;

- діюча еквівалентна напруга на вигин матеріалу екрана, Н/м2; розраховується за формулою:

(24)

де - напруга на вигин у напряму за висотою екрана, Н/м2;

(25)

- напруга на вигин у напряму за довжиною екрана, Н/м2;

(26)

і Е - відповідно коефіцієнт Пуассона і динамічний модуль пружності матеріалу екрана, МПа (табл. 10);

- деформації за осями х и у, що розраховуються в залежності від динамічного впливу; максимальної маси елемента, виліт якого можливий; швидкості елемента в момент удару, часу зіткнення елемента з екраном; відстані від елемента до екрана в початковий момент; значення статичного впливу на екран; висоти і довжини екрана [31].

Характеристики деяких матеріалів наведені в табл. 10.

 

Таблиця 10 – Характеристики матеріалів захисних екранів

Матеріал Е, МПа , МПа
Оргскло «СОЛ» 0,3
Оргскло 0,3
Оргскло 0,3
Сталь 140-230 0,24-0.28
Сплави алюмінію 46-77 0,32

 

Приклад. Вивести в загальному виді формулу розрахунку міцності скляного щитка для захисту від стружки, що відлітає.

Рішення. Щиток являє собою пластинку прямокутної форми довжиною , шириною b, товщиною s. Пластинка затиснута по кінцях у держаках так, що систему можна розглядати як балку, що лежить на двох опорах. Стружка має вагу G, летить у напряму до щитка зі швидкістю v і вдаряє в щиток перпендикулярно в його середину. Відстань від місця відділення стружки до щитка дорівнює h.

У випадку прямокутного перетину рівняння можна подати у виді [33]:

Звідси одержуємо умову міцності щитка

Вибираючи відповідні матеріал і розміри можна зробити щиток міцним для максимально можливої ваги стружки швидкості її відлітання.

Розміри окремих елементів кожуха шліфувальних кіл рекомендується визначати, виходячи з рекомендацій, наведених у табл. 11 [33].

Приклад. Розміри шліфувального кола: діаметр 700 мм, висота 50 мм, діаметр отвору 305 мм. Коло розраховане на роботу зі швидкістю 35 м/с. Після модернізації на верстаті можна виконувати роботу зі швидкістю різання до 50 м/с. Визначити розміри нового кожуха з листової сталі.

Рішення. За табл. 11 визначаємо, що для даного шліфувального кола при швидкості різання до 50 м/с товщину листової сталі для циліндричної частини кожуха рекомендується брати рівною 13мм. Найближча стандартна товщина листової сталі 15 мм, тому товщину циліндричної частини беремо з деяким запасом. Товщина кожної з бічних стінок за тією ж таблицею встановлюється 10 мм. Права стінка підсилюється косинцями, що одночасно служать для кріплення кожуха. Таке посилення стінки необхідно тому, що у випадку удару осколками кола, що розірвалося, напруга в правій стінці буде вищою, ніж у лівій.

 

Забезпечення електробезпеки

 

Для забезпечення захисту робітника, що обслуговує металорізальний верстат, від поразки електричним струмом необхідне виконання ряду правил відповідно до вимог ГОСТ 12.1.019-79 ССБТ. «Электробезопасность. Общие требования»:

- заземлення і занулення металевих конструкцій;

- застосування безпечної напруги (місцеве освітлення не повинне мати напругу більш 36 В);

- недоступність струмоведучих частин;

- розрахунок ізоляції проводів за вищою напругою;

- маркірування чи кольорова ізоляція монтажних проводів;

- виключення мимовільного включення пристроїв електричної схеми;

- застосування індивідуальних засобів захисту й ін.

Заземлення всіх металевих елементів верстата, які не несуть струм, необхідно на випадок аварії, при якій шафа, кожух, труби, вузол виявляться під напругою щодо землі. Дотик до такого предмета людиною викликає поразку його струмом. Усі зазначені елементи повинні мати надійне з'єднання зі станиною верстата. Станина має бути з'єднана (зварюванням чи лудженим гвинтом) зі сталевою смужкою, що входить до системи заземлення цеху.

 


Таблиця 11 – Найменша товщина стінок шліфувального кола

Матеріали, що застосовуються для захисних кожухів Висота кола, мм Діаметр шліфувальних кіл, мм
75 - 150 175 - 300 325 - 400 425 - 500 525 - 600 625 - 700 775 - 1250
А В А В А В А В А В А В А В
Для роботи кругами с окружною робочою швидкістю до 35 м/с Ковкий чавун
150 и більш
Сталеве лиття
150 и більш
Листова сталь, котельне залізо 1,5
1,5
150 и більш 1,5

 

 
 
 


Продовження таблиці 11

Матеріали, що застосовуються для захисних кожухів Висота круга, мм Діаметр шліфувальних кіл, мм
75 - 150 175 - 300 325 - 400 425 - 500 525 - 600 625 - 700 775 - 1250
А В А В А В А В А В А В А В
Для роботи кругами с окружною робочою швидкістю до 50 м/с Сталеве лиття
150 и більш
Листова сталь, котельне залізо
150 и більш

 

Примітка: А – товщина циліндричної частини кожуха, мм; У – товщина бічних стінок кожуха, мм.

 
 
 

На верстатах з окремими приводами робочих рухів повинне бути блокування, що не допускає роздільну роботу цих приводів (вони повинні працювати тільки спільно).

Кнопкові станції повинні мати кнопки, що утоплені в дзеркалі кожуха, щоб запобігти випадковому їх натисканню, а металеві кожухи заземлені. Кнопки «Стоп» повинні виступати над дзеркалом кожуха і мати червоний колір.

Електроапаратура і сполучні струмоведучі пристрої мають бути надійно ізольовані і закриті в корпусі верстата чи в шафах і кожухах. Дверцята шаф повинні мати блокування, що відключають струм при їхньому відкриванні.

При перевантаженні електродвигуна можуть згоріти його обмотки, що виведе двигун з ладу, і може призвести до поразки оператора струмом. Тому з появою перевантажень необхідно термінове відключення двигуна від мережі. Найпростішими апаратами, що забезпечують таке відключення, є плавкі запобіжники. Для цієї ж мети, особливо при використанні двигунів постійного струму, застосовують теплове реле і реле струму. Широке поширення одержали у верстатобудуванні автоматичні вимикачі, що при виникненні неприпустимих струмів автоматично відключають ланцюг.

Надзвичайно важливим є забезпечення так називаного нульового захисту, тобто захисту від мимовільного пуску двигуна при відновленні напруги після аварійного зниження його до нуля чи ненормально низьких значень. Такий раптовий пуск може викликати аварію чи нещасний випадок. Для забезпечення захисту застосовують або спеціальне проміжне реле, для чого перед початком пуску натискають на кнопку ПП («Підготовка пуску»), або в схемі керування передбачають виключення можливості такого пуску.

Одним з основних заходів щодо забезпечення електробезпеки є організація захисного заземлення. Розглянемо розрахунок пристрою захисного заземлення.

Розрахунок здійснюється в такій послідовності [35]:

- визначають розрахунковий питомий опір ґрунту;

- розраховують опір розтіканню струму одного вертикального
заземлювача;

- визначають необхідну кількість заземлювачів та орієнтовне їх розташування за периметром приміщення або навряд з визначенням відстані між ними;

- розраховують опір розтіканню з'єднувальної шини;

- розраховують загальний опір заземлюючого пристрою з урахуванням з'єднувальної шини.

Розрахунковий питомий опір ґрунту (Ом м) визначають за формулою

, (27)

де - питомий опір ґрунту за вимірами або орієнтовно за даними додатку К;

- кліматичний коефіцієнт, що залежить від характеру ґрунту та його вологості під час вимірів (додаток К).

Опір розтіканню струму одного вертикального стрижневого (трубчастого) заземлювача, ( в Омах)

(28)

де - довжина заземлювача, м;

d - діаметр заземлювача, м;

При заглибленні заземлювача опір розтіканню струму вертикального стрижневого (трубчастого) заземлювача, ( в Омах)

(29)

де t - відстань від поверхні землі до середини заземлювача (визначається за формулою t = 0,5 + h ), м;

h - заглиблення заземлювача, м.

Орієнтовна кількість вертикальних заземлювачів, (штук):

, (30)

де Rн - найбільший допустимий опір заземлюючого пристрою (згідно з "Правилами пристрою електроустановок" Rн = 4 Ом).

Шляхом розташування отриманої кількості заземлювачів на плані визначають орієнтовно відстань між ними та коефіцієнт використання вертикальних заземлювачів (додаток К) залежно від кількості стрижнів і відношення відстані між них до їх довжини.

Необхідна кількість заземлювачів з урахуванням коефіцієнта використання

(31)

Опір розтіканню з'єднувальної шини з урахуванням коефіцієнта її використання (додаток К), (в Омах)

(32)

або при заглибленні шини

(33)

де L - довжина шини, м;

b - ширина шини, м;

h - глибина закладання шини, м.

Довжина шини визначається за формулою

L= 1,05 а n , (34)

де а - відстань між заземлювачами, м.

Загальний опірскладного заземлюючого пристрою, (в Омах)

. (35)

Якщо загальний опір більш нормативного необхідно збільшити кількість заземлювачів або змінити їх розташування.

Приклад. Визначити опір розтіканню струму пристрою, що заземлює. Заземлення складається з труб довжиною 2,4 м, діаметром 0,05 м, розташованих по контурі на глибині 0,8 м, відстань між трубами 2,4 м. Труби з'єднані смугою, ширина якої 0,8 м. Розрахунок провести для ґрунту – чорнозем середньої вологості.

Рішення. За таблицею К.1 додатка К визначаємо питомий опір чорнозему – 200 Ом∙м. За таблицею К.2 додатка К визначаємо кліматичний коефіцієнт для глинозему середньої вологості – 1,3. Розрахунковий питомий опір ґрунту відповідно дорівнює

Визначаємо опір розтіканню струму одиночного заземлювача за формулою (29)

Ом,

де t = 2,4/2 + 0,8 = 2 м.

Визначаємо орієнтовану кількість труб за формулою (30)

При відомій кількості труб і відношенню відстані між трубами до їхньої довжини за таблицею К.3 додатка К визначаємо коефіцієнт екранування труб - 0,48.

Визначаємо остаточну (уточнену) кількість труб за формулою (31) з округленням до цілого числа у велику сторону:

Розраховуємо довжину з’єднувальної шини за формулою (34)

L= 1,05 2,4 44 = 110,9 м.

За відомою кількістю труб і відношенням відстані між трубами до їхньої довжини за таблицею К.4 додатка К визначаємо коефіцієнт екранування труб - 0,22.

Опір розтіканню струму смуги визначаємо за формулою (33)

Обчислюємо опір розтіканню струму всього пристрою, що заземлює, за формулою (35)

Отримане значення опору розтіканню струму всього пристрою, що заземлює, менше необхідного (нормованого) значення, отже, це доводить, що пристрій захисного заземлення розрахований правильно.

 

 

Последнее изменение этой страницы: 2016-06-09

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...