Конструктивные способы обеспечения безопасности

Приспособления, как и любые механизмы, являются источ­никами повышенной опасности для окружающих. При проектировании приспособлений большое внимание следует обращать на соответствие конструктивных решений установленным требованиям и нормативам по безопасности оборудования. В общем случае под безопасностью производственного оборудования понимают свойство оборудования сохранять безопасное состояние при выполнении заданных функций в определенных условиях в течение установленного времени.

Безопасность конструкции приспособлений и их элементов при проектировании обеспечивается соблюдением ряда усло­вий, обеспечивающих удобную и безопасную работу при исполь­зовании приспособления: выбором безопасных элементов конструкции, выполнением эргономических требований, применением в конструкции средств защиты, включением требований к безопасности приспособлений в конструкторскую документацию, в том числе эксплуатационную.

Чтобы понять физический смысл требований к безопасности конструкции, необходимо прежде всего проанализировать возможные опасные и вредные производственные факторы, которые могут возникнуть в процессе испытаний и эксплуатации приспособлений. Опасные факторы могут привести к травме работающего, вредные – к заболеванию. При проектировании приспособлений следует стремиться к устранению причин, способствующих возникновению опасных и вредных производственных факторов, а если это невозможно, то ограничивать их возможное воздействие до регламентированных уровней.

Требования по технике безопасности заключаются в том, чтобы при использовании приспособлений были созданы такие условия работы, которые исключали бы возможность травмиро­вания рабочего:

- наружные элементы станочных приспособлений не должны иметь острых углов, кромок, неровных поверхностей, представляющих собой источник опасности. Все такие наружные элементы должны быть скруглены радиусами не менее 1 мм;

- вращающиеся устройства для закрепления изделий (деталей) – патроны, планшайбы, хомутики – должны иметь гладкие наружные поверхности. Шероховатость наружных поверхностей вращаю­щихся патронов, оправок, планшайб должна быть не грубее Rа= 0,8 мкм;

-винты, крепящие установочные и другие элементы к корпусу приспособления, должны быть с потайной головкой;

-для исключения травмирования рук при установ­ке детали предусматриваются блокировочные устройства, не позволяющие включить привод зажима или других движущихся частей при нахождении в рабочей зоне руки рабочего. Зазоры между подвижными частями должны быть не более 5 мм, что уст­раняет возможность попадания в зазор руки или пальцев рабочего;

-вручную допускается устанав­ливать приспособление массой не более 16 кг. Приспособления массой более 16 кг должны иметь устройства (рым-болты, цапфы, отверстия и т. д.), обеспечивающие надеж­ный захват их грузоподъемными устройствами;

-зажимные механизмы должны обеспечивать надежное крепление детали;

-опорные поверхности нужно распо­лагать против сил резания. Усилия зажимных устройств тре­буется направить на опорные поверхности;

-должны применяться ограждения движущихся и опасных частей;

-особое внимание следует уделять исключению возможности раскрепления детали во время обработки из-за отказа силового привода, падения давления в пневмосети, отключения электро­энергии. Работа станка должна приостанавливаться, в том случае, когда прекращается подача жидкости, воздуха или электротока к соответствующим гидро-, пневмо- и электрозажимным приспособлениям. С этой целью применяются самотормозящие механизмы, предохранительные устройства, исключающие возвратное дви­жение зажимного элемента;

-в случае невозможности применения предохранительных устройств следует защищать рабочую зону приспособле­ния специальным экраном;

-пусковые кнопки (рычаги) зажимных приспособлений должны включаться до включения привода станка (в противном случае станок работать не будет);

-приспособления для закрепления режущих инструментов не должны иметь выступающих частей;

- вы­ступающие за габариты станка элементы приспособления не должны мешать его работе и ограничивать доступ к органам управления;

-стружка должна убираться вручную или с помощью механизированных средств. У приспособлений должны быть достаточной величины каналы, окна, ниши, обеспе­чивающие беспрепятственное удаление стружки. Для защиты от дробленой стружки необходимо предусматривать специальные экраны, а также беспрепятственное удаление смазочно-охлаждающей жидкости, отсос загрязненного во время работы воздуха;

-установку и закрепление приспособлений производить прочно, надежно, гайки затягивать ключами, соответствующими их размерам. Приспособление должно быть сбалансировано, проверено при рабочих частотах враще­ния;

-все гайки, входящие в резьбовое соединение, должны быть до отказа и равномерно затянуты. В резьбовых соединениях, работающих с ударами, толчками и вибрацией, гайки должны быть застопорены (контргайкой, деформируемой шайбой, шплинтом и т.д.) для предотвращения самоотвинчивания;

-для предотвращения самопроизвольной расстыковки гидро- и пневморазъемов применяют стопорные кольца. Часто в приводах применяют механические, а также электрические (конечные выключатели) упоры;

-детали и сборочные единицы приводов, работающие под избыточным давлением рабочей среды, должны быть рассчитаны на прочность;

-гидравлические и пневматические устройства должны быть испытаны под давлением, в 1,5 раза превышающем номиналь­ное, с выдержкой не меньше 5 мин;

-пневмо- и гидропривод не должны загрязнять окружающую среду;

-cледует избегать выброса отработавшего сжатого воздуха в сторону рабочего, так как он может увлекать за собой частицы образива и стружки и быть причиной травмы;

-в зоне расположения рукояток и маховиков не должно быть никаких выступающих частей, которые могут нанести трав­му работающему или мешать ему;

-расстояние от неподвижной детали до вращающе­гося маховичка не должно быть менее 30 мм. Для маховиков диаметром более 60 мм рекомендуемое расстояние от неподвиж­ной части машины до охватываемой рукой части маховика должно быть не меньше 60 мм;

При разработке конструкции приспособлений необходимо выполнять эргономические требования:

- усилия нажатия на органы управления (маховички, рычаги, кнопки и т.д.) не должны превышать значений, установленных нормативными документами.

- органы ручного управления должны иметь надежное фиксирование в заданном положении, исключающее самопроизвольное включение;

- переключение органов управления должно происходить плавно (без заеданий);

- органы управления должны располагаться в зонах легкой досягаемости. Редко ис­пользуемые органы управления (не более 5...8 раз в смену) могут размещаться и за пределами зоны досягаемости, а аварийные должны находиться только в зоне досягаемости;

- необходимо соблюдать допустимые нагрузки, которые не должны превышать 10 Н, если работает кисть руки; 20...40 Н — рука до локтя и 80... 100 Н — вся рука. Следует помнить, что рукоятки с пользованием более 5...8 раз в смену необходимо распола­гать в зоне на высоте от 1600 до 1700 мм при работе стоя и от 600 до 1200 мм — при обслуживании сидя. В случаях использования рукояток и кнопок не более 8 раз в смену допусти­мо их расположение на высоте от 300 до 1850 мм;

- в ручных зажимных устройствах сила на рукоятке не должна превышать 100 Н, а при более чем одном закреплении — раскреплении в минуту — не свыше 50 Н;

- средняя про­должительность закрепления заготовок различными зажимными устройствами: в трехкулачковом патроне ключом — 4 с; одним винтовым зажимом (ключом) — 4,5 с; штурвалом — 2,5 с; пово­ротом рычага — 2,5 с; маховичком или звездочкой — 2 с; пово­ротом рукоятки пневмо- и гидрокрана— 1,5 с.