Характеристика защитных устройств. Расчеты

Ограждения

Ограждения представляют собой физическую преграду между человеком и опасным или вредным производственным фактором. В зависимости от назначения и условий работы ограждения изготавливают из различных материалов. Они могут одновременно выполнять роль паро-, газо- и пылеприемников, исключать воздействие тепловых и электромагнитных излучений на работающих, а в отдельных случаях снижать шум и т. д. Такие ограждения называют комбинированными. Например, ограждение заточного круга кроме защиты человека от отлетающих частиц (в том числе и частей самого круга при его разрушении) выполняет функцию пылеприемника.

Ограждения с отверстиями должны удовлетворять следующим условиям:

при х>60, d ≤0,1x;

при х≤60, d≤6,

где х — расстояние от частей оборудования, представляющих опасность для работающих, до ограждения, мм; d — диаметр отверстия, мм.

В ограждениях с отверстиями в виде многоугольников вписанные в них окружности должны удовлетворять тем же условиям, а любые диагонали многоугольников не должны превышать удвоенного диаметра окружности.

При выполнении некоторых работ используют автоматические ограждения. Они закрывают рабочую зону при работе на холостом ходу и во время обработки материала, открывая ее только на период загрузки заготовок и выгрузки готового изделия. Если применяют неавтоматизированное ограждение с ручной подачей материала, то момент силы, прикладываемый к заготовке для преодоления сопротивления подвижных частей ограждения, не должен превышать 30 Н * м.

При обработке хрупких материалов (чугуна, латуни, бронзы, текстолита и др.) на высоких скоростях резания стружка от станка разлетается на значительное расстояние (3...5 м). При точении вязких материалов (сталей) для стружки характерны высокая температура (400...600 °С) и большая кинетическая энергия, вследствие чего она представляет серьезную опасность не только для работающего на станке, но и для находящихся вблизи лиц. Например, при токарной обработке повреждение глаз отлетающей стружкой, пылевыми частицами обрабатываемого металла, осколками режущего инструмента и частицами абразива превышает 50 % общего числа производственных травм. Вот почему ограждения должны иметь определенный запас прочности, гарантирующий безопасность рабочего и находящегося рядом обслуживающего персонала.

При расчете сплошных ограждений из металла по действующей ударной нагрузке определяют толщину стенки ограждения.

Для абразивного круга или вращающейся детали в случае их разрыва на две части ударная нагрузка на ограждение, Н,

P_oгр = m_кv²_окр/2R₀,

где m_к — масса круга или детали, кг; v_окp — окружная скорость вращения, м/с; R₀ — радиус центра тяжести половины абразивного круга или детали, м.

Радиус центра тяжести, м,

R₀ =

4R3вн - r3

3πR2вн - r2

 

,

где R_m — радиус внешней окружности круга или детали, м; г — радиус центрального отверстия крута или детали, м.

Ударная (центробежная) сила отлетающей детали, Н,

P_отл = m_дv²_д/r _д,

где m_д — масса детали, части, кг; v_д — скорость движения детали, части, м/с; r_д — радиус кривизны траектории отрыва детали, части, м.

По найденному значению Р_огр или Р_отл (табл. 7.1) определяют толщину стенки ограждения.

Зависимость толщины стенки ограждения из листовой стали от ударной нагрузки

Ударная нагрузка, кН	Толщина стенки ограждения, мм	Ударная нагрузка, кН	Толщина стенки ограждения, мм
4,91		73,5
8,33		80,36
14,6		96,04
17,15		102,9
25,67		115,64
31,16		139,16
39,69		159,74
47,04		188,16
61,74		205,8

Сплошные ограждения, толщину стенок которых находят по указанному методу, могут быть заменены сетчатыми или решетчатыми после соответствующего расчета конструкции ограждения в зависимости от характера нагрузки (растяжение, изгиб, срез).

Для ограждений станков, расколов и элементов конструкций животноводческих ферм расчетное усилие, Н, развиваемое животным,

F= 40m,

где т — масса животного, кг.