Введение к работе
Актуальность. Культура современного производства предполагает не только использование высокоэффективного и высокотехнологичного оборудования, но и безопасность условий труда операторов Экологические характеристики технологических машин в значительной степени определяют их конкурентоспособность на мировых рынках, т к в развитых странах человеческий фактор - основной и улучшение условий труда, увеличение его безопасности относится к приоритетным направлениям развития производства Передовые отечественные станкостроительные предприятия выпускают оборудование, отвечающее мировым стандартам по показателям точности обработки, производительности, надежности Но вместе с этим следует отметить и то, что отечественные станки существенно уступают зарубежным аналогам по показателям безопасности условий труда и, в первую очередь, по несоответствию шумовых характеристик в рабочей зоне санитарным нормам Отрицательное воздействие повышенного шума на здоровье работающих известно и кроме этого повышенный шум сопровождается снижениями производительности труда и увеличением брака выпускаемой продукции, что и является причиной значительных социально-экономических потерь Таким образом, проблема снижения акустической активности оборудования является актуальной и имеет большое научно-техническое и социально-экономическое значение Несмотря на невысокий уровень технологических нагрузок, эти станки характеризуются повышенными уровнями шума в высокочастотной части спектра и повышенным травматизмом глаз и лица операторов из-за поломок инсгрумента и мелкодисперсной металлической и абразивной сгружки, имеющей высокую температуру Кроме эгого отечественные заточные станки не оснащены системами защиты операторов от шума и стружки
Целью данной работы является снижение уровней вибрации и шума при эксплуатации заточных станков до предельно-допустимых значений и обеспечение безопасности труда операторов путем снижения травматизма
Методы исследований. При выполнении диссертационной работы использовались основные положения конструирования металлорежущих станков, теории колебаний механических систем с распределенными параметрами и технической виброакустики
Научная новизна работы заключается в следующем
Теоретически описан процесс шумообразования группы заточных станков, выявлены доминирующие источники и определен их количественный вклад в формирование акустических характеристик в рабочей зоне
Модели генерации шума системой "затачиваемый - заточной инструмент", в отличие от существующих для обработки резанием, учиты-
вают коэффициент потерь колебательной энергии и позволяют теоретически обосновать рациональные параметры демпфирующих устройств по критерию величины снижения шума
3 Аналитические зависимости уровней звукового давления учитывают всю номенклатуру затачиваемого и заточного инструмента и его структуру, технологию заточки и существенно уточняет закономерности формирования спектров шума при обработке абразивным инструментом Положения, выносимые на защиту.
Раскрытие источников и закономерностей формирования акустических характеристик в рабочей зоне заточных станков и их связь с показателями травматизма
Модели виброакустической динамики системы "затачиваемый инструмент - заточный инструмент" как доминирующий в формировании спектров шума в рабочей зоне заточных станков
Аналитические зависимости уровней шума, излучаемого преобразующей системой "затачиваемый - заточной инструмент", учитывающие конфигурации и размеры элементов акустической системы, технологические режимы работы и механические характеристики, включающие коэффициенты потерь колебательной энергии
Методику расчета спектров шума заточных станков и математическое обеспечение расчета и проектирования систем защиты, также инженерные решения по улучшению условий труда операторов
Практическая ценность работы состоит в следующем
Разработана методика и математическое обеспечение инженерного расчета октавных уровней звукового давления группы заточных станков
Предложены и теоретически обоснованы комплексные системы обеспечения безопасных условий труда операторов от шума, стружки и поломок инструмента, включающие конструкции вибродемпфирования затачиваемых пил и обеспечивающие необходимую величину снижения шума в самом источнике, а также экраны, закрывающие зону обработки, рассчитанные по критерию выполнения санитарных норм шума и предотвращающие травмирование операторов
Реализация в промышленности. На ОАО "Роствертол" внедрен комплекс мероприятий, включающей демпфирующие устройства круглых и плоских пил и экранирующие устройства зоны обработки, обеспечивший выполнение санитарных норм шума в рабочей зоне заточных станков и снижение травматизма Ожидаемый социально-экономический эффект от внедрения составил 93 тыс рублей (в ценах 2006 г)
Апробация работы Основные положения диссертации докладывались на Международной научно-практической конференции "Метал-
лургия, машиностроение, станкоинструмент" (г. Ростов-на-Дону, 6-8 сентября 2006 г)
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы из 117 наименований, имеет 50 рисунков, 22 таблицы и изложена на 120 страницах машинописного текста В приложения вынесены сведения о внедрении и алгоритмы расчета акустической эффективности систем шумозащиты
