Б.И. Коган Проектирование систем контроля качества и охраны труда работающих

Министерство образования Российской Федерации Государственное учреждение

Кузбасский государственный технический университет

Кафедра технологии машиностроения

Проектирование систем контроля качества и охраны труда работающих

Методическое указание к практическому занятию по курсу “ Проектирование производственных и ремонтных участков механосборочных цехов машиностроительных заводов”, для студентов

специальности 120100 ”Технология машиностроения”

Составитель Б. И. Коган

Утверждены на заседании кафедры Протокол № 5 от 05.11.01 Рекомендованы к печати учебно-методической комиссией специальности 120100 Протокол №9 от 19.11.01

Электронная копия находится в библиотеке главного корпуса ГУ КузГТУ.

Кемерово 2002

1

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА И ОХРАНЫ ТРУДА РАБОТАЮЩИХ

1.Цель работы - изучение структуры систем контроля качества изделий и охраны труда работающих; освоение методики их проектирования.

2.Назначение и виды контроля качества.

Система контроля качества изделий предназначена для своевременного определения с требуемой точностью параметров качества изделий механосборочного производства контроля качества изделий и охраны труда работающих; освоения методики проектирования их элементов. В связи с этим на нее возлагаются следующие функции:

хранение информации об изготовляемых изделиях (их конфигурации, технических требованиях к ним и т.д.);

проведение настройки контрольно-измерительных устройств; обеспечение своевременной изоляции обнаруженного брака; приемочный и операционный контроль качества изделий с провер-

кой соответствия чертежам и техническим требованиям; выдача информации по результатам контроля качества изделий.

Вмеханосборочном производстве имеются специальные службы отдела технического контроля (ОТК) завода, включающего центральную измерительную лабораторию (ЦИЛ), которая разрабатывает схемы и планы контрольных проверок средств измерений и выполняет наиболее сложные из них, контрольно-поверочные пункты (КПП), подчиненные ЦИЛ и расположенные в производственных цехах, цеховые контрольные пункты (КП) и испытательные отделения. Цеховые КП могут быть объединены в контрольные отделения.

Вцехах могут быть организованы различные виды контроля качества изделий в зависимости от следующих факторов:

решаемой задачи – приемочный, профилактический, прогнозирующий;

взаимодействия с объектом – активный (прямой и косвенный), пассивный (после каждой операции, после нескольких операций), параметрический (количественный, допусковый), функциональный;

конструктивного решения – внутренний (самоконтроль), внешний;

реализации во времени – непрерывный (в процессе изготовления), периодический (тестовый).

Внастоящее время большое внимание уделяется развитию активного контроля в зоне формообразования, который в отличие от пас-

2

сивного позволяет исключить появление брака за счет своевременного введения корректирующих воздействий.

Расчет числа контролеров, контрольных пунктов и площадей.

Число контролёров при неавтоматизированном контроле опрееляют по формуле

где Рр – число производственных рабочих; Рр.к – число производственных рабочих, осуществляющих самоконтроль; Рн – норма обслуживания одним контролером производственных рабочих; Кт=0,9…1,5 – коэффициент точности деталей (характеризует наиболее распространенный квалитет, достигаемый при изготовлении деталей); Ксл=0,9…1,1 – коэффициент сложности деталей; Кк – коэффициент вида контроля (при приемке Кк = 1,0; при двухразовом контроле

– первоначально у производственных рабочих, повторно – на контрольном пункте Кк = 0,6).

Работники технического контроля в состав работающих по цеху не включаются.

Укрупненно число контролеров можно определить: в непоточном производстве 7-10% числа основных станков; в поточном производстве 5-7% числа основных станков. Применение автомати-зированных средств контроля несомненно уменьшает потребность в работниках контроля, и поэтому принятое число контролеров нуждается в корректировке.

Площади, занимаемые контрольными пунктами и контрольными отделениями, можно определить исходя из расчета размеров стандартного контрольного пункта 2х3=6 м2.

Число контрольных пунктов может быть определено исходя из трудоемкости контроля и программы выпуска изделий. В производстве, как правило, первая готовая деталь, а затем каждая m-я проходит контроль. При этом, если заготовка обрабатывается на нескольких станках, то чаще всего контроль производят после обработки на каждом из них. Это необходимо для предотвращения брака, связанного с размерным изнашиванием инструментов и тепловыми деформациями станков.

Необходимое число контрольных пунктов (округленное до целого большего):

3

где tк – среднее время контроля одного установа детали, мин.; Ку.д – число установов деталей, приходящих на контрольный пункт за месяц, шт.; Фп – месячный фонд времени работы пункта, ч.

Число установов деталей:

где Кд – число установов деталей, изготовляемых в цехе или на участке за месяц, шт.; q – число установов деталей, через которое производится их контроль, шт.; q=q1/(k1k2), где q1 - число установов деталей, через которое деталь поступает на контроль по требованию технолога, шт.; k1 ≈ 1,15; k2 ≈ 1,05 – поправочные коэффициенты, учитывающие соответственно контроль первой деталеустановки, обработанной в начале смены, и вывод на контроль в связи с работой нового инструмента.

Впоточном производстве контрольные пункты целесообразно размещать в конце поточных линий или технологически замкнутых участков, а в непоточном производстве желательно располагать их вдоль окон для лучшего естественного освещения рабочих мест контролеров и по пути движения деталей в сборочный цех.

Вмеханосборочных цехах создают КПП, которые предназначены для следующих целей: периодической или сменной поверки при возврате всех универсальных средств измерения, применяющихся в обслуживаемом КПП цехе; принудительного изъятия из эксплуатации изношенных или непригодных средств измерения и изоляции их в установленном на производстве порядке; осуществления надзора за правильной эксплуатацией средств измерения и их хранения в системе инструментообеспечения и на рабочих местах (позициях); проведения инструктажа по применению средств измерения; контроля работы системы инструментообеспечения в отношении своевременного направления средств измерения на периодическую или сменную поверку и в ремонт; выявления причин брака при изготовлении продукции; периодической поверки и наладки применяемых контрольных приспособлений, измерительных приборов и автоматов; систематического выборочного инспекционного контроля изготовляемых изделий.

Для небольших механосборочных цехов указанные виды работ выполняет центральная измерительная лаборатория завода.

К помещениям КПП предъявляют повышенные требования. Полы КПП рекомендуется делать из паркетной доски, покрытой лаком, поливинилацетатного и резинового линолеума для облегчения пылеудаления. Облицовочные материалы должны быть полуматовой фактуры, не допускающей бликов, светлых нейтральных тонов. Они должны быть окрашены пылеотталкивающей алкидностирольной эмалью.

5

Мощность генераторов выбирают в зависимости от крутящего момента испытуемого двигателя и частоты вращения вала.

Для планировки испытательного отделения необходимо знать состав оборудования и размеры трубопроводов. Расчет сечений трубопроводов выполняют исходя из общего расхода топлива испытательного отделения, который определяют с учетом числа испытательных стендов, времени и режима испытания. Для подачи топлива монтируют специальную установку, состоящую из расположенной под землей цистерны; топливо из нее подают под давлением.

Размеры стендов определяются размерами испытываемых изделий и устанавливаемых на них контрольно-измерительных приборов. При планировке испытательного отделения с большим числом испытательных стендов, для того чтобы его не удлинять, стенды целесообразно располагать в два ряда. С каждой стороны стендов необходимо иметь проезды, а вдоль стен располагают распределительные устройства. Испытательное отделение обычно размещают в крайнем пролете цеха, который имеет окна, потому что рядом с испытательной станцией должны быть подъезд для транспорта с топливом и подземная цистерна с топливом. Такое расположение облегчит также и удаление продукта сгорания газов из цеха.

Число рабочих, необходимое для проведения испытаний, определяют в зависимости от времени и программы испытаний, а также используемых средств автоматизации испытаний.

Взависимости от типа и конструкции машин испытания проводят

виспытательном отделении при сборочном цехе или в специально отведенном для этой цели помещении — на испытательной станции.

Испытательные станции и отделения должны иметь надежную систему вентиляции, обеспечивающую охлаждение помещения (когда при испытании выделяется много теплоты), удаление проникающих в помещение продуктов сгорания, паров топлива и т.п. При проектировании вентиляции следует учитывать допустимую концентрацию газов

ввоздухе помещения.

4. Назначение и структура системы охраны труда

Система охраны труда работающих предназначена для создания безопасной работы персонала и организации мероприятий по созданию высокого общего уровня производственной среды и культуры производства.

6

В общем виде структура системы охраны труда персонала приведена на рис. 1

Система охраны труда работающих

Рис. 1. Структура системы охраны труда работающих

Подсистема обеспечения безопасной работы персонала предназначена для создания безопасной эксплуатации и обслуживания оборудования, профилактики и ликвидации пожаров, а также ограничения их последствий. В автоматизированном производстве роль этой подсистемы возрастает, так как возрастает насыщенность производства автоматическими средствами, работающими от ЭВМ и представляющими особую опасность для людей. Большое значение приобретает

7

защита от воздействия механических устройств. На планировке автоматизированных участков необходимо предусматривать защитные ограждения у основного и вспомогательного оборудования и пульты аварийного отключения его. Рекомендуемая высота ограждения 1,3 м от уровня пола при условии, что расстояние от исполнительных устройств автоматизированного комплекса до ограждения составляет не менее 0,8 м. Ограждения рекомендуется выполнять из труб, обшитых металлической сеткой с ячейками 60 х 60 мм. Ограждения следует окрашивать в соответствии с требованиями ГОСТ 12.4.026-76 в виде чередующихся наклоненных под углом 45=60° полос шириной 150200 мм желтого и черного цвета при соотношении ширины полос 1:1.

При использовании подвесного транспорта под проходами, проездами и рабочими местами в целях предупреждения несчастных случаев необходимо предусматривать под зоной движения защитные сетки или другие устройства, предупреждающие падение перемещаемых изделий.

Скорость перемещения исполнительных устройств промышленных роботов во время программирования и обучения не должна превышать 0,3 м/с. Запрещается присоединять и отсоединять захватные устройства без предварительного отключения последних от источника питания. Все захватные устройства для манипулирования должны быть снабжены устройствами блокирования от выпадения изделия при прекращении подачи электро-, пневмо- и гидроэнергии. Захватные устройства, робокары часто оснащают защитными скобами, срабатывающими при контакте захвата с препятствием на пути его перемещения.

Ограждение рабочей зоны автоматизированного участка может быть выполнено с применением устройств, использующих различные контактные, силовые, ультразвуковые, индукционные, светолокационные и другие датчики. К числу таких устройств относятся трапики, переходные мостики, буфера и т.п.

Светолокационные датчики (например датчики, работающие на просвет) определяют месторасположение человека в рабочей зоне автоматизарованного участка. На рис. 2 приведены типовые схемы планировки рабочих позиций и размещения на них светолокационных стоек.

8

Рис. 2. Типовые схемы планировок роботизированных комплексов и размещение на них светолокационных стоек:

1 – технологическое оборудование; 2 – промышленный робот; 3 – излучатель; 4 – приемник

Защитное устройство работает следующим образом. Пересечение светового луча человеком при его входе в зону рабочего пространства приводит к включению лампочек-светофоров стоек, ограничивающих эту зону. Если промышленный робот находится в этой зоне либо входит в нее, формируется команда на аварийное торможение и выключение движения робота.

Вместе с тем для увеличения безопасности обслуживающего персонала предусматривают дополнительные устройства, например, выдвижные упоры, располагаемые в местах, ограничивающих рабочую зону автоматических транспортных средств. Эти упоры выдвигаются как по команде от оператора, так и по сигналу светозащиты при появлении в данной зоне человека и препятствуют перемещению робота в эту зону.

Защита от стружки и СОЖ может быть индивидуальной (защитные костюмы, очки, специальная обувь и т.п.) и может осуществлятся

9

с помощью оградительных средств, которые могут быть стационарными, подвижными и переносными.

Должны быть приняты меры, обеспечивающие защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

Пожарная безопасность может быть обеспечена мерами пожарной профилактики и активной пожарной защитой. Пожарная профилактика включает комплекс мероприятий, необходимых для предупреждения возникновения пожара или уменьшения его воздействия. Активная пожарная защита обеспечивает успешную борьбу с возникающими пожарами. При проектировании механосборочного производства для активной пожарной защиты предусматривают систему пожарных водопроводов, стационарные пожарные установки автоматические и ручные с дистанционным пуском, огнетушители и противопожарные щиты с ящиками для песка.

Подсистема обеспечения санитарных условий труда предназначена для соблюдения санитарных норм воздушной среды, освещенности, чистоты помещений, защиты от вибраций, шума, а также проведения мероприятий по производственной эстетике.

Одним из необходимых условий здорового и высокопроизводительного труда является обеспечение санитарных норм воздушной среды в рабочей зоне помещений, т. е. в пространстве высотой до 2 м над уровнем пола, путем устранения воздействия таких вредных производственных факторов, как пары, пыль, избыточные теплота и влага.

Правильно спроектированное и выполненное освещение в производственных цехах способствует обеспечению высокой производительности труда и качества выпускаемой продукции. Сохранность зрения, состояние нервной системы работающих и безопасность на производстве в значительной мере зависят от условий освещения.

Культура производства в значительной степени определяется правильной организацией работ по обеспечению чистоты помещений. При проведении этих работ следует облегчать труд рабочих по уборке путем механизации этих работ.

По характеру и способам проведения уборочные работы можно разделить на уборку помещений (конторских, цеховых производственных, бытовых, складских и т. п.) и уборку на высоте (мытье окон, остекление фонарей, уборка межфонарного пространства, карнизов, стен, осветительной арматуры и т. п.). Каждая раз-новидность