Микроклимат на рабочем месте

 

Спроектированная автоматизированная установка балансировки ступиц с тормозным барабаном в сборе входит в состав автоматической линии по обработке передних осей автомобиля КамАЗ. Она будет располагаться в цехе передних осей 202 Автомобильного завода среди другого технологического оборудования, поэтому к ней должны применяться требования как к остальному промышленному оборудованию. В цеху производить запуск и работу могут только специально обученные и проинструктированные рабочие, за технику безопасности несет ответственность инженер по технике безопасности.

Помещение, в котором находиться оборудование представляет собой крытый корпус и имеет следующие характеристики:

-высота помещения 10м (максимум ограничивают защитные решётки навесного оборудования;

- искусственная вентиляция

-освещение: естественное (через окна) и общее искусственное.

В ГОСТ 12.0.003-74 "ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация" приводится классификация элементов условий труда, выступающих в роли опасных и вредных производственных факторов. Они подразделяются на четыре группы: физические, химические, биологические, психофизиологические. [11]

Во время работы автоматической линии люди находящиеся в помещении сталкиваются, в основном, с физическими, психофизиологическими, опасными и вредными производственными факторами. Биологически опасные факторы при этой работе не встречаются.

При работе автоматической линии на людей могут воздействовать следующие вредные и опасные производственные факторы:

- шум;

- вибрации;

- недостаточное освещение;

- электромагнитное излучение;

- выделение избытков теплоты;

- вентиляция;

- запылённость.

Проектируемая в ходе дипломного проекта автоматизированная установка позволяет заменить в опасным виде деятельности человека. Что приведет к уменьшению заболеваний, связанных с данной работой. Это оборудование несет и опасность. Повышается опасность поражения электрическим током. Основными причинами травм могут явиться: ошибочные действия наладчика во время наладки, беспечность наладчика, регулировки и ремонта оборудования, попадание человека в рабочее пространство установки при его работе.

Для уменьшения опасности все установки окружены защитными ограждениями. Имеется наличие автоматических предохранительных устройств, которые выключают оборудование при попадании в зону его работы человека.

 

 Таблица 21 Оптимальные параметры микроклимата

Сезон	Температура воздуха, t, ºС	Относительная влажность, %	Скорость движения воздуха, м/с
Холодный (средне суточная температура меньше 10 ºС)	22-24	60-40	0.1
Переходный	21-23	60-40	0.1
Теплый (среднесуточная температура воздуха 10 ºС и выше)	23-24	60-40	0.2

 

Запылённость воздуха не должна превышать 0.75 мг/м3. На одного человека должен приходиться объём помещения 15м3 при площади 4.5 м2 (без учёта проходов и оборудования). В течение трудового дня необходимо обеспечить воздухообмен помещения объёмом 25-50 м3, отвод влаги 350-500 г и тепла 50 кДж на каждый килограмм массы тела работающего.

Зоной комфорта для человека принято считать температуру в летний период (при температуре наружного воздуха +10 °C и выше) в пределах от +18 °C до +25 °C, в зимний период (при температуре наружного воздуха ниже +10 С) в пределах +16 С - +22 С. Для человека, находящегося в состоянии покоя, желательной является температура в пределах от +21 °C до +26 °C при скорости движения воздуха от 0,1 до 0,9 м/с. [12]

Относительная влажность воздуха (отношение содержания водяных паров в 1 м3 воздуха к их максимально возможному содержанию) характеризует влажность воздуха при определенной температуре. Средний уровень относительной влажности от 40 до 60 % соответствует условиям метеорологического комфорта при покое или при очень легкой физической работе. Для создания в рабочем помещении нормального микроклимата, а также удаления из него вредных газов, паров и пыли необходимо применять вентиляцию.

Шумовое воздействие является фактором, отрицательно влияющим на производительность. Шум возникает во время работы оборудования, источником его также могут быть разговоры в помещении, звуки, доносящиеся с улицы и др. Диапазон слышимых звуков укладывается в пределах от 0 до 140 дБ. Предельно допустимый уровень звукового давления составляет 55 дБ.

Источниками шума на участке являются:

 - шум различных узлов автоматической линии (станок, робот, конвейер - в основном кратковременные).

Борьба с источниками шума затруднена, так как источниками шума является узлы автоматической линии. Балансировка тормозных барабанов ведётся методом сварки, что не производит шума выходящего за пределы норм. В работе спроектированной установки отсутствуют резкие удары тормозным диском или об неё вспомогательного инструмента, поэтому вспомогательная система тоже не является источником сильного шума. Наиболее сильный источник шума – это гидросистема, обеспечивающая основное оборудование, но она находиться на расстоянии 15м от рабочего места оператора и имеет защиту в виде стенки из звукопоглощающего материала.

Требования к освещенности, согласно СНиП 23-05-95 “Естественное и искусственное освещение” данный вид деятельности относится к работе со средней степенью точности. И к освещенности предъявляются следующие требования:

- уровень освещенности должен равняться 500лк, что соответствует характеру выполняемых работ, переносится без утомления и напряжения для глаз;

-   достаточно равномерное распределение яркости на рабочих поверхностях; отсутствие резких теней, прямой и отраженной блесткости;

-   постоянство освещения во времени; оптимальная направленность излучаемого светового потока; долговечность, экономичность, электробезопасности, эстетичность, удобство и простота эксплуатации;

-   естественное освещение при верхнем или комбинированном освещении КЕО еН = 4 %;

-   совмещенное освещение КЕО еН = 2,4 %;

-   искусственное освещение: показатель ослепленности Р = 40, коэффициент пульсации К = 20 %.

Нормы электромагнитного излучения регулируются следующими документами:

Электромагнитное поле, создаваемое видеотерминалом основного технологического оборудования, оказывает негативное влияние не здоровье наладчика. В целях ограничения влияния на здоровье электромагнитного поля и других неблагоприятных факторов, создаваемых видеодисплеями, в России введены в действие "Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работ" СанПиН 2.2.2.542-96. Эти санитарные правила устанавливают предельно-допустимый уровень электромагнитного поля и ограничивают время непрерывной и общей работы с компьютером для разных категорий пользователей. [13]

Нормируемые параметры и предельно допустимые уровни:

Нормируемыми параметрами электромагнитного поля (ЭМП) является:

- в диапазоне частот 30 кГц <= f< 300 МГц -величина напряженности электрической составляющей ЭМП (Е) в В/м;

- в диапазоне частот 300 МГц <= f< 300 ГГц - величина плотности потока энергии (ППЭ) в мкВт/см 52 0;

В случае импульсно-модулированного излучения оценка производится по средней за период следования импульсов интенсивности ЭМП.

 

Таблица 22 Нормы ЭМП

Вид помещения	Предельно-допустимые значения в диапазонах частот
Объект	30кГц <= ЗМГц Е.В/м	ЗМГц <= f < 30 МГц Е,В/м	30 МГц <= f< 300 МГц Е,В/м	300 MГц <= f< 300 ГГц ппэ мкВт/см2
Селитебная территория	15,0	10,0	3,0	3,0
Помещения общественных (кроме приведенных в п.З), административных, производственных зданий	15,0	10,0	3,0	3,0
Помещения жилых зданий, гостиниц, дошкольных и образовательных учреждений.	10,0	7,0	2,0	2,0

Расчет вентиляции

 

Определение потребного воздухообмена.

Влага выделяется в результате испарения со свободной поверхности воды и влажных поверхностей материалов и кожи, в результате дыхания людей и т.д. Количество влаги, выделяемое людьми, г/ч, определяется по формуле:

 

W = n*w, (35)

 

где n - число людей, равное 1(за работой автоматизированного комплекса следит 1 наладчик);

w – количество влаги, выделяемое одним человеком, г/ч, w = 84 г/ч при t = 22 °С /23/.

Подставляя значение в формулу (35) получим:

W=1*84 = 84 г/ч.

Теперь можно определить потребный воздухообмен, который определяется по формуле:

 

 G=W/(p*(D-d)), (36)

 

где W - количество водяного пара, выд-ся в помещении, г/ч, равное 84 г/ч;

D, d - влагосодержание вытяжного и приточного воздуха, г/кг, определяется по температуре и относительной влажности воздуха;

р - плотность приточного воздуха, р = 1,2 кг/м;

d =10 г/кг при температуре рабочей зоны 22°С ;

D = 16 г/кг- принимается равным предельно допустимому, т.е. при tp.3.= 26 °С = 75 %.

Таким образом, расход воздуха по формуле (36) равен:

G=W/(p*(D-d))

 

G=84/(1.2*(16-10))=11.6 л/ч

Теперь проведем расчет выделений тепла.

Тепловыделения от людей зависят от тяжести работы, температуры и скорости движения окружающего воздуха. В расчетах используется явное тепло, т. е. тепло, воздействующее на изменение температуры воздуха в помещении. Тепловыделения от людей:

 

Qл = n*q, (37)

 

где n - количество людей в помещении, 1 человек;

q - удельная теплота, выделяемая человеком (явное тепло при t = 22 С), Вт; q = 68 Вт /23/; По формуле (37) получаем:

Qл = 1 * 68 = 57,8 Вт.

Расчет тепла, поступающего в помещение от солнечной радиации Qoct производится по формуле:

 

QОCT = F0CT * q0CT *Аосг , (38)

 

где Foct - площадь поверхности остекления, м , Foct= 6,87 м;

q0CT - тепловыделения от солнечной радиации, Вт/м, через 1 м поверхности остекления (с учетом ориентации по сторонам света), qocr = 150 Вт/м, т.е. окна с двойным остеклением с металлическими переплетами;

Аост - коэффициент учета характера остекления, Аост=1,15 (двойное остекление в одной раме). Подставив все полученные значения в формулу (38), получим:

QОСТ = 6,87 *150*1,15 = 1185 Вт.

Расчет тепловыделений от источников искусственного освещения Q0CB, Вт, производится по формуле:

QОСВ = N*KTCП*1000, (39)

 

где N - суммарная мощность источников освещения, кВт,

N = 4 * 0,1+0,05 = 0,45 кВт,

где 0,08 кВт - мощность одной лампы, а всего в помещении 3 лампы;

 0,05 кВт – мощность освещения основного технологического оборудования (по паспорту)

КТСН- коэффициент тепловых потерь, Ктсп = 0,55 для люминесцентных ламп. По формуле (39) имеем:

Q0CB = 0,4*0,55*1000= 220 Вт.

Для расчета тепловыделений от технологических устройств можно использовать паспортные данные основного технологического оборудования –балансировочной установки.

Тогда:

QТУ= 300 Вт.

Таким образом, в помещении выделяется всего избыточного тепла:

 

QИЗБ = QЛ+ QОСТ+ QОСВ+ QТУ =57,8 + 1185+220+300=1762,8 Вт.

 

При открытии дверей и окон естественный расход тепла:

 

Qрасх= 0.1*QИЗБ= 176,28 (Вт). (40)

 

Посчитаем объем вентилируемого воздуха для теплого времени года:

 

GТ=3600*Qизб/(Cр*p*(tуд-tпр)), (41)

 

где Qизб - теплоизбытки, Qизб= 1762,8 Вт;

Ср - массовая удельная теплоемкость воздуха,

Ср=1000 Дж/(кг°С);

р - плотность приточного воздуха, р = 1,2 кг/м ;

tуд, tnp - температуры удаляемого и приточного воздуха, °С ;

Температура удаляемого воздуха определяется по формуле:

 

tуд=tрз+а*(Н-2), (42)

 

где tpз = 22 С;

а - нарастание температуры воздуха на каждый 1 м высоты, °С /м, 0,5°С /м;

Н - высота помещения, Н = 10 м.

Следовательно по формуле (42):

tуд= 22 + 0,5*(10 - 2) = 26 °С.

Температура приточного воздуха tnp при наличии избытков тепла должна быть на 5 °С ниже температуры воздуха в рабочей зоне, поэтому tПР = 17 °С. Подставляя значения в формулу (41), получим значение объема вентилируемого воздуха для теплого времени года:

GТ=3600*1762,8/(1000*1,2*(26-17))= 587,6 м/ч

При одновременном выделении тепла и влаги сравниваются соответствующие воздухообмены, потребные для их удаления, и выбирается наибольший. Поскольку GT= 587,6 м /ч, a G = 11,6 л/ч или G = 70 м/ч, то систему вентиляции должна обеспечивать воздухообмен GBCHT = 600 м /ч.