Расчет опасных зон и устройств безопасности

Общие положения

Опасная зона – это пространство, в котором возможно действие на работающего опасного и (или) вредного производственного фактора.

При работах, выполняемых на высоте, опасной зоной считается участок, расположенный под рабочей площадкой; при работе грузо- подъемных машин (электротельфера, кран-балки) опасная зона опре- деляется расстоянием возможного отлета груза при обрыве одной из строп.

При работе оборудования опасность локализирована в про- странстве вокруг движущихся элементов: режущего инструмента, об- рабатываемых деталей, зубчатых, ременных и цепных передач, рабо- чих столов станков, конвейеров и т. д.

Размеры опасной зоны в пространстве могут быть постоянными (зона между вальцами, ремнем и шкивом) и переменными (зона реза- ния при изменении режима и характера обработки, смене режущего инструмента и т. д.).

Наличие опасной зоны может быть обусловлено опасностью по- ражения электрическим током, воздействием тепловых, электромаг- нитных и ионизирующих излучений, шумом, вибрацией, ультразву- ком, вредными парами и газами, пылью, возможностью травмирова- ния отлетающими частицами материала, инструмента, вылетом обра- батываемой детали и др.

При проектировании и эксплуатации технологического обору- дования необходимо предусматривать применение устройств, либо исключающих возможность контакта человека с опасной зоной, либо снижающих эту опасность.

Несмотря на большое разнообразие технологического оборудо- вания по назначению, устройству и особенностям эксплуатации, к не- му предъявляются общие требования безопасности, соблюдение кото- рых при конструировании обеспечивает безопасность его эксплуата- ции. Эти требования сформулированы в ГОСТ 12.2.003 ССБТ [1].

Безопасность производственного оборудования обеспечивается: правильным выбором принципов его действия, кинематических схем, конструктивных решений, параметров рабочих процессов, использо- ванием различных средств защиты.

Средства защиты должны быть, как правило, многофункцио- нального типа, т. е. решать несколько задач одновременно. Так, кон- струкции машин и механизмов, станин станков должны обеспечивать не только ограждение опасных элементов, но и снижение уровня их шума и вибрации; ограждения режущего инструмента должны со- вмещаться с системой вытяжной вентиляции и т. п.

Общими требованиями к средствам защиты являются: создание наиболее благоприятных для организма человека соотношений с ок- ружающей внешней средой; высокая степень защитной эффективно- сти; учет индивидуальных особенностей оборудования и инструмен- та; надежность; прочность; удобство обслуживания машин и меха- низмов.

Все применяемые в конструкциях машин и механизмов средства защиты по принципу действия можно разделить на оградительные, предохранительные, блокирующие, сигнализирующие и специальные. Оградительные средства препятствуют появлению человека в опасной зоне. Конструктивные решения оградительных устройств многообразны. Они зависят от вида оборудования, расположения че- ловека в рабочей зоне, специфики опасных и вредных производствен- ных факторов. Оградительные устройства могут быть стационарными, подвижными и переносными. Например, стационарные оградитель- ные устройства изготавливают таким образом, чтобы они пропускали обрабатываемую деталь, но не пропускали руки работающего из-за

небольших размеров технологического проема.

Подвижные ограждения блокируются с рабочими органами ме- ханизма и закрывают доступ в опасную зону при выполнении рабочих операций (наступление опасного момента).

Переносные ограждения являются временными. Их используют при ремонтных и наладочных работах.

Конструкция и материал ограждающих устройств определяются особенностями данного оборудования и технологического процесса. Ограждения выполняют в виде сварных или литых кожухов, жестких сплошных щитов, сеток на жестком каркасе. В качестве материала для ограждений используют металлы, пластмассы, дерево, органическое стекло и т. п.

Чтобы выдерживать нагрузки от отлетающих при обработке частиц, разрушающихся в процессе работы инструментов, возможно- го вылета обрабатываемых деталей, ограждения должны быть доста- точно прочными и надежно крепиться.

Одним из видов предохранительных средств являются слабые звенья в конструкциях технологического оборудования, рассчитанные на разрушение или срабатывание при перегрузках. Срабатывание сла- бого звена приводит к останову механизма при аварийных режимах работы оборудования. К слабым звеньям относятся: срезные штифты и шпонки, соединяющие вал с маховиком, шестерней или шкивом; фрикционные муфты, не передающие вращение при чрезмерных кру- тящих моментах; разрывные мембраны в установках с повышенным давлением и т. п.

Слабые звенья делятся на две основные группы: системы с ав- томатическим восстановлением кинематической цепи (фрикционные, кулачковые муфты) и системы с восстановлением кинематической цепи путем замены слабого звена (срезные штифты, шпонки).

Важную роль в обеспечении безопасной эксплуатации техноло- гического оборудования играет тормозная техника, позволяющая бы- стро останавливать валы, шпиндели и прочие элементы, являющиеся потенциальными источниками опасности. По конструкции тормоза делятся на ленточные, колодочные, дисковые, грузоупорные, центро- бежные и электрические; по характеру действия – на управляемые и автоматические.