3.2.2 Определение производственных показателей технологичности

Для выбранного варианта конструкции изделия на основе разработанной структурной схемы и маршрутных карт ТП производят расчет частных производственных показателей.

Коэффициент ограничения числа видов сборочно-монтажных соединений

,

где – число видов соединений с учетом конкретного способа их выполнения (ультразвуковая пайка; электронно-лучевая или лазерная сварка, склеивание теплопроводящим клеем, контактолом и т.д.);

– число пар соединяемых (любым видом соединений) конструктивных элементов изделия.

Коэффициент использования групповых методов обработки

,

где – число операций технологического процесса, предусматривающих использование групповых методов обработки;

– общее число операций.

.

Коэффициент автоматизации и механизации установки и монтажа изделий вычисляют по формуле

,

где – количество монтажных соединений, которые могут осуществляться механизированным или автоматизированным способом.

Коэффициент применения типовых технологических процессов рекомендуется вычислять по формуле

,

где – количество операций, выполняемых по типовым технологическим процессам.

3.2.3 Комплексная оценка технологичности

Комплексная оценка технологичности изделия производится по пятибалльной системе. При этом численные значения частных показателей технологичности переводятся в балльную оценку:

,

где – нормативное значение показателя, приведенное в таблице 1 на данном уровне развития техники и технологии;

– расчетное значение показателя разрабатываемого изделия;

– эквивалент одного балла.

Результаты расчетов сведены в табл.1.

Таблица 1

Наименование показателя	Обозначение	Значение нормативного показателя	Эквивалент одного балла	Расчетный частный показатель	Балльный показатель
Конструкторские показатели
Коэффициент повторяемости компонентов	КПов МС	0,95	0,2	0,38	1,15
Коэффициент стандартизации конструкций изделия	КС	0,7	0,175	0,8	4,57
Коэффициент использования площади платы	КИ.П	0,85	0,213	0,978	4,6
Коэффициент унификации конструкции изделия	Ку	0,6	0,1	0,48	2,8
Производственные показатели
Коэффициент ограничения видов соединений	­­КО.В.С	0,9	0,1	0,994	4,94
Коэффициент использования групповых методов	КИ.Г.М.	0,4	0,25	0	3,2
Коэффициент автоматизации и механизации монтажа	КА.М.	0,87	0,3	0	1,1
Коэффициент применения типовых технологических процессов	КТТП	0,6	0,15	0,46	3,1

С учетом корректировки показателей технологичности рассчитывают среднебалльный показатель

,

Где – количество показателей, участвующих в оценке (в том числе приравненных к нулю).

;

Вывод:

Конструкторские и производственные показатели получились 3,28 и 3,1 соответственно, поэтому можно сделать вывод о том, что изделие технологично.

10 Безопасность и экологичность проектных решений

Действие электрического тока на организм человека

Интенсивная электрификация всех отраслей производства сопровождается внедрением большого количества новых, более совершенных типов электрооборудования и приборов, повышением напряжения систем электропередачи, новых методов обслуживания и ремонта электроустановок. В связи с этим расширяется круг лиц, связанных с эксплуатацией разнообразного электрооборудования. Поэтому вопросы защиты работников от воздействия электротока приобретают в настоящее время исключительно важное значение.

1. Виды поражений электрическим током

Электрический ток, проходя через организм человека, оказывает термическое, электрическое и биологическое действие, вызывая местные и общие электротравмы.

Местные электротравмы подразделяются на электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения, электроофтальмию.

Общие электротравмы или электрические удары по тяжести делятся на четыре степени:

– первая степень характеризуется судорожным сокращением мышц без потери сознания;

– вторая степень характеризуется сокращением мышц с потерей сознания, но с сохранившимся дыханием и работой сердца;

– третья степень характеризуется потерей сознания и нарушением сердечной деятельности или дыхания (или того и другого сразу);

– четвертая степень характеризуется клинической смертью, т.е. отсутствием дыхания и кровообращения. Длительность клинической смерти составляет обычно четыре – пять минут, иногда семь – восемь минут.

2. Факторы, влияющие на исход поражения электрическим током

1. Величина тока

Величина тока – является основным фактором.

Переменный ток, величиной в 1 – 2 мА вызывает пощипывание кожи, дрожание пальцев рук. Такой ток называется пороговым или ощутимым.

Ток в 10 – 15 мА вызывает судороги мышц, которые человек сам преодолеть не может. Этот ток называется пороговым неотпускающим.

Ток силой более 100 мА может вызвать смерть.

2. Род тока

Наиболее опасным считается постоянный ток, т.к. его действие на организм носит более ярко выраженный тепловой характер.

9.2.3 Частота тока

Наибольшую опасность представляют токи с частотой от 40 до 500 Гц. Токи высокой частоты не вызывают электрического удара, но могут быть причиной термического ожога.

9.2.4 Продолжительность действия тока

С увеличением времени действия тока повышается влажность кожного покрова, при этом резко снижается сопротивление тела, что приводит к более тяжелому повреждению. Чем дольше человек находится под током, тем сильнее поражение и меньше вероятность спасения.

9.2.5 Путь прохождения тока через тело человека

Организм человека является весьма сложным проводником, отдельные составляющие которого обладают совершенно разным сопротивлением. Ток распределяется по всему объему организма, однако наибольшая часть проходит по пути наименьшего сопротивления, главным образом, вдоль потоков тканевых жидкостей, кровеносных и лимфатических сосудов и оболочек нервных стволов. При этом путь наименьшего сопротивления может и не быть кратчайшим. Ток, который проходит от руки к ноге, охватывает большое число оболочек нервных стволов, чем ток, проходящий от руки к руке или от ноги к ноге. Поэтому наиболее опасен путь тока вдоль оси тела, проходящей через жизненно важные органы (сердце, легкие), наименее опасен путь тока от ноги к ноге.

9.2.6 Состояние внешней среды

Наиболее опасным являются помещения повышенной влажности, с повышенной температурой и при наличии токопроводящей пыли.

9.2.7 Индивидуальные особенности

Наибольшую опасность ток представляет для людей страдающих болезнями сердца, нервной системы, туберкулезом.

9.3 Условия поражения электрическим током

Возможны два случая прикосновения к человеку проводника, находящегося под напряжением:

– двухфазное включение, т.е. одновременное прикосновение к двум различным фазам одной и той же цепи, находящейся под напряжением, в этом случае человек оказывается включенным на полное или рабочее напряжение установки:

I=U_л/R_чел.,

где U_л– линейное напряжение;

R_чел.– сопротивление человека (в расчетахR_чел.= 1 кОм).

В этом случае диэлектрические коврики, резиновые боты, деревянные решетки под ноги – малоэффективны.

– однофазное включение. Прикосновение к одной фазе является менее опасным, т.к. напряжение, под которым оказывается человек, не превышает фазного, т.е.

U_л=U_ф

Кроме того, на величину влияет также режим нейтрали источника тока, сопротивление пола на котором стоит человек, сопротивление его обуви.

В результате, ток, проходящий через человека:

I_чел=

9.4 Основные причины поражения электрическим током

Случайное прикосновение или опасное приближение к токоведущим частям, находящихся под напряжением может привести к поражению пламенем электрической дуги, возникающей иногда при разрыве цепи тока, при коротких замыканиях и др.

Прикосновение к конструктивным нетоковедущим металлическим частям электрооборудования, нормально не находящихся под напряжением, но оказавшимися под напряжением вследствие повреждения изоляции токоведущих частей.

Возникновение шагового напряжения на поверхности земли.

Появление напряжения на отключенных токоведущих частях, на которых работают люди вследствие ошибочного включения установки.

Использование не принятых в эксплуатацию электроустановок и защитных средств с истекшим сроком эксплуатации.

Недостаточная обученность персонала, неправильная организация работ, некачественный надзор.

9.5 Мероприятия по предупреждению электротравматизма

Для предупреждения электротравматизма в промышленных электроустановках необходимо:

– применять ток безопасного напряжения в зависимости от категории помещения и опасности условий работы;

– предусматривать защитное заземление, защитное зануление и защитное отключение;

– применять индивидуальные защитные средства при обслуживании электроустановок.

Квалификация и инструктаж лиц, обслуживающих электроустановки, также имеют большое значение для профилактики электротравматизма.

Основными техническими условиями безопасности работы являются мероприятия, обеспечивающие недоступность к токоведущим частям электроустановок путем их надежной изоляции, применение защитных ограждений, расположение токоведущих частей оборудования на недоступной высоте. В тех случаях, когда достигнуть этого невозможно, применяют блокировку для автоматического отключения напряжения, если человек попал в опасную зону электроустановки. Используются также приспособления, сигнализирующее о напряжении.

Всяка новая электроустановка, а также установка после ремонта, могут быть допущены к эксплуатации только при удовлетворительных результатах измерений сопротивления изоляции.

В нормальных производственных помещениях проверку сопротивления нужно производить не реже одного раза в год, а в сырых помещениях и в помещениях с едкими парами и газами, не реже двух раз в год. Сроки проверки для помещений с опасных в отношении пожара и взрыва, должны устанавливаться по согласованию с органами пожарного надзора в зависимости от производства.

Для предупреждения опасности связанной с переходом напряжения на металлические части оборудования служат специальные устройства: защитное заземление, защитное зануление и защитное отключение.

Защитное заземление – это преднамеренное электрическое соединение с землей не токоведущих частей, которые случайно могут оказаться под напряжением.

Заземлению подлежат все металлические части электроустановок и оборудования, которые могут оказаться под напряжением при повреждении изоляции.

Защитное зануление представляет собой специальное соединение при помощи медного ил стального провода металлических частей установки. Эффект зануления заключается в уменьшении длительности замыкания на корпус, следовательно, в уменьшении воздействия тока на человека. При этом любое замыкание становится однофазным коротким замыканием. В результате чего срабатывает максимальная токовая защита, которая отключает поврежденный участок цепи.

Защитное отключение является наиболее совершенным способом защиты от появления опасного напряжения на конструктивных частях. Отключение осуществляется автоматическими выключателями.

Для защиты людей от поражения током, ожогов и воздействия электродуги при обслуживании электроустановок применяются специальные основные и дополнительные средства.

Основными защитными средствами считаются такие, изоляция которых может надежно выдержать рабочее напряжение установки. Эти средства называют непосредственно прикасаться к токоведущим частям.

Дополнительными средствами считаются такие, которые усиливают защитное действие основных средств, к ним относятся: диэлектрические коврики, изолирующие подставки и т.д.

Для проверки наличия или отсутствия напряжения в электроустановках применяются специальные указатели. При напряжении до 220В включительно, в качестве индикаторов нужно применять контрольные лампы. В установках напряжением (220 – 500)В используются специальные индикаторы. В установках напряжением 500В и выше применяются индикаторы, работающие то емкостного тока и не нуждающиеся поэтому в непосредственном включении в установку.

Защитные очки служат для защиты глаз от ожогов электродугой, расплавленным металлом, кислотой и от засорения глаз при ремонтных работах.

Все защитные средства должны хранится в строгом порядке на определенных местах и подвергаться осмотрам и испытаниям в установленные специальными правилами сроки. После каждого испытания на защитные средства ставят клеймо с указанием срока испытания.

К защитным средствам относятся также плакаты, которые предупреждают об опасности приближения к конструкциям, находящихся под напряжением.

9.6 Оказание помощи пострадавшим от электрического тока

Известно, что состояние человека, попавшего под ток и не подающего внешних признаков жизни, следует рассматривать только как клиническую смерть, вызванную временным функциональным расстройством организма. Ни величина напряжения, при котором произошло поражение током, ни полное отсутствие признаков жизни не могут быть препятствием для оказания немедленной помощи.

Для освобождения пострадавшего от тока необходимо быстро отключить ту часть установки и оборудования, которой он касается. Следует помнить, что отключенная установка иногда в случае достаточной емкости может сохранить опасный для жизни заряд. Поэтому после её отключения нужно также заземлить.

После освобождения от тока пострадавший не дышит или дышит судорожно, следует немедленно оказать помощь. Нужно снять с пострадавшего всю стесняющую его одежду, расстегнуть ворот, пояс, очистить рот от крови, слизи, обеспечить для пострадавшего доступ чистого воздуха. Удалить из помещения лишних людей.

Искусственное дыхание выполняют ручным способом. При выдохе нажимают на грудную клетку, вдох же осуществляется естественным способом расширением грудной клетки.

Если при проведении искусственного дыхания пострадавший пошевелит губами или веками, сделает глотательное движение, необходимо проверить может ли он самостоятельно дышать. Если пострадавший дышит самостоятельно и регулярно, то искусственное дыхание нужно прекратить.

Эффективность искусственного дыхания зависит от того, насколько быстро оно было начато и насколько правильно проводилось.

Для своевременного и правильного оказания помощи лицам, попавших под действие тока, необходимо, чтобы весь обслуживающий электроустановки персонал и рабочие, были хорошо обучены практическим приёмам освобождения от тока, а также приема искусственного дыхания.

Заключение

В данном дипломном проекте была разработана конструкция и технология изготовления блока пульта окммуникации.

В конструкторской части дипломного проекта были разработаны и оформлены пояснительная записка, с комплектом конструкторской документации на пульт коммуникации. В комплект конструкторской документации вошли: спецификация к сборочному чертежу модуля сопряжения и генерации, спецификация к сборочному чертежу пульта коммуникации, схема электрическая принципиальная с перечнем примененных элементов на модуль сопряжения и генерации, схема электрическая принципиальная и перечень примененных элементов на пульт коммуникации, схема электрическая структурная на пульт коммуникации, сборочный чертеж пульта, сборочный чертеж модуля сопряжения и генерации.

В проекте были проведены конструкторские расчеты:

• тепловой расчет,

• расчет вибропрочности блока,

• массогабаритные характеристики блока.

• расчет надежности блока

Расчеты подтвердили правильность выбора материалов и элементов, примененных в конструкции в сочетании с конструктивным исполнением блока.

В комплексе, показатели качества, пульт коммуникации в полной мере удовлетворяет требованиям технического задания.

Оформлен графический материал, дающий представление о конструкции пульта коммуникации.

В технологической части дипломного проекта был выбран тип и форма производства, размер партии одновременно запускаемых в производство изделий. Проведена оценка технологичности, в ходе которой выявлено, что данное изделие технологично. Выран метод изготовления печатной платы и обоснованиие выбранного метода. Разработан алгоритм контроля изделия. Рассчитана норма штучного времени на сборочно-монтажную операцию. Разработан техпроцесс сборки и монтажа, его структура представлена в маршрутных картах.

Тнребования технического задания в ходе разработки конструции и технологии изготовления блока пульта коммуникации были полностю учтены. Особое внимание уделялось к обеспечению высокой надежности и массогабаритным характеристикам блока. Проведенные проверочные расчеты показали состоятельность конструктивных решений, применяемых при проектировании. Достоинствами данного устройства считаю: эргономика и дизайн, высокая надежность, высокое качество и экономически выгодная разработка.