Предохранительные устройства станка

Предохранительные устройства на станках

Предохранительными называются устройства, которые защищают механизмы станка от поломок при превышении заданных величин различных физических параметров.

Эти устройства разделяются на предохранительные и блокировочные.

Предохранительные устройства

Первые предохраняют от воздействия повышенных сил, крутящих моментов, давления в гидро- и пневмосистемах и т. п.

Блокировочные устройства

Вторые не допускают одновременного включения несовместимых движений, либо прекращают действие определенного рабочего органа, если нарушен порядок включения.

Причины перегрузки станков

Препятствия, встречающиеся на пути движения столов, суппортов и других движущихся частей станка, являются причиной чрезмерного повышения напряжений.

К перегрузке станков приводят неправильно выбранные режимы резания, отклонения твердости материала, биение заготовок, затупление режущего инструмента и другие причины.

Виды предохранительных устройств

Предохранительные устройства могут быть механическими, гидравлическими и электрическими.

Значение предохранительных устройств

При проектировании станка особое внимание должно быть уделено предохранению персонала от травм, а также защите станка, инструмента и заготовки от повреждений. Предохранительные устройства должны быть автоматическими.

Блокировочные устройства станков

Блокировочные устройства предотвращают возможные аварии от одновременного включения несовместимых движений и нарушения последовательности включения органов управления.

Например, блокировочное устройство может предотвратить включение подачи стола при невращающемся инструменте.

Блокировка механизмов станков

В механизмы станков вводят большое количество блокировочных устройств. Электрические устройства наиболее эффективны, так как для них расстояние между блокируемыми органами управления не имеет значения. Механические блокировочные устройства обычно применяют при незначительном расстоянии между блокируемыми органами, поскольку в ином случае усложняется конструкция.

Блокировка параллельных валов

На рис. 1 показана блокировка двух параллельных валов 1 и 6, расположенных на близком расстоянии.

Аналогично реализована блокировка двух параллельных валов, удаленных друг от друга. При повороте одного из дисков стержень входит в углубление другого диска и блокирует его.

Блокировка перпендикулярных валов

На рис. 2 показано устройство, блокирующее два вала с перпендикулярными осями.

Блокировка в автоматических станочных линиях

Блокировка имеет особое значение, когда работает автоматическая станочная линия механической обработки. Она обеспечивает безаварийность работы оборудования, приспособлений и инструмента. Аппаратура системы блокирования отключает или не позволяет включать линии обработки деталей при угрозе выхода их из строя. Несмотря на большое разнообразие этих устройств, их можно разделить в основном на две группы.

Первая группа

Включает устройства, контролирующие местоположение отдельных объектов и разрешающие их взаимное перемещение только при определенных условиях.

Примеры:

• Контроль участия в работе всех агрегатов линии
• Проверка правильности положения деталей
• Точный контроль положения детали в приспособлении

Вторая группа

Остальные устройства блокировки, выполняющие другие функции.

Контроль наличия отверстий

Вторая группа объединяет устройства, контролирующие состояние обрабатываемых деталей или отдельных агрегатов линии. Например, устройства блокировки последствий поломок сверл. В производственных условиях это чаще всего требуется для контроля наличия отверстий, предназначенных для нарезания резьбы метчиками, зенкерования, развертывания, для контроля отверстий, обрабатываемых за несколько переходов, и других операций.

Схема контроля наличия отверстий

Схема такого контроля показана на рис. 3, а. Здесь наличие отверстий в детали 4 проверяется с помощью щупов 3, закрепленных в плите 2. Последняя вместе со штоком 1 перемещается вправо. При наличии всех отверстий штифты беспрепятственно войдут в них, и одно из звеньев привода при перемещении, дойдя до упора, окажет воздействие на конечные переключатели. В результате будет подан сигнал, разрешающий дальнейшую обработку. При отсутствии какого-либо отверстия или при неполной глубине его это движение станет невозможным.

Другой метод, основанный на изменении индуктивного сопротивления катушки при введении в нее металлического сердечника, показан на рис. 3, б. Перед кондукторной втулкой 7 располагается электромагнитная катушка 6. Наличию, например, сверла 5 в катушке соответствует определенная величина ее индуктивного сопротивления. При поломке сверла отверстие будет не полностью занято сверлом, вследствие чего изменится индуктивное сопротивление в цепи катушки, что будет соответствующим образом зарегистрировано.

Устранение неполадок при контроле наличия отверстий

Причиной поломки режущих инструментов может быть скапливающаяся стружка при резании металла в глубоких отверстиях. Стружку обычно удаляют сжатым воздухом, подача которого в большинстве случаев производится с помощью полых щупов.

Рис. 3. Схемы контроля наличия отверстий

Приспособление для контроля наличия отверстий

Схема приспособления для контроля наличия отверстий показана на рис. 4. Она состоит из Г-образной качалки 3, на конце которой укреплены щупы 2, заходящие в отверстия детали 1. Диаметр щупов меньше диаметра отверстий, благодаря чему щупы свободно проходят в последние, а сжатым воздухом можно выдувать стружку. После проверки отверстий поршень гидроцилиндра 4 опускается вниз, и благодаря реечной передаче качалка возвращается в исходное положение (показано штриховой линией) и не мешает обработке. Ход в исходное положение происходит под действием груза 5.

Рис. 4. Схема приспособления для контроля наличия отверстий

Блокировочные устройства станка

Существует много других конструкций блокировочных устройств. В их основе имеются датчики, преобразующие изменение контролируемых величин в изменение электрических параметров. С их помощью производится отключение объектов, представляющих угрозу для целостности того или иного механизма.

Блокировочные устройства станка (блокировки) относятся к предохранительным устройствам и должны обеспечивать:

Ограничители хода станков

Ограничители хода станка, которые имеют двоякое предохранительное назначение:

Предохранители от чрезмерных напряжений

Предохранители от чрезмерных напряжений выполняют такую важную задачу, как защита станка от перегрузок. Последствиями перегрузок могут быть повышение напряжений в материале деталей станка до такого уровня, что это приведет к поломке или необратимой деформации деталей, а также к опрокидыванию двигателя. Нагрузки, влекущие за собой слишком большие упругие деформации деталей, также являются недопустимыми, так как это может нарушить нормальную работу механизмов станка.

Чрезмерное повышение температуры трущихся поверхностей станка, особенно подшипников и направляющих, также представляет серьезное последствие и может быть вызвано как перегрузкой станка, так и отказом или неисправностью в работе смазочной системы. Нагрев трущихся поверхностей может привести к заеданию в подшипнике, появлению задиров на поверхности направляющих и другим негативным последствиям.

Автоматическое действие предохранителей

Перечисленные предохранительные устройства способны эффективно выполнять свои функции только при автоматическом действии. Срезные устройства представляют собой штифты или шпонки, которые при перегрузке разрушаются, разрывая кинематическую цепь и предотвращая перегрузку. Простота конструкции является основным преимуществом таких устройств, но существуют и недостатки, такие как низкая точность срабатывания и необходимость замены штифтов или шпонок после разрушения.

Конструкция предохранителя по нормали станкостроения P95-1 показана на рисунке 5. На вале насажены две полумуфты: левая жестко, правая свободно. Вращение некоторых деталей связано с валом через штифты, которые изготавливают из сталей У8А, У10А, 40, 45, 50.

Рис. 5. Срезная предохранительная муфта

Кулачковые механизмы

Кулачковые механизмы станка могут выполняться в виде муфт, связывающих два соосно расположенных вала, либо в виде самостоятельного узла, монтируемого на одном валу (рисунок 6). Если колесо является ведущим, то кулачки ведут полумуфту и вал. Осевые силы на кулачках уравновешиваются пружинами с регулируемой гайкой.

Рис. 6. Кулачковая предохранительная муфта

При перегрузке ведомые звенья, такие как вал и полумуфта, останавливаются.

Пружины не в состоянии уравновесить возросшие осевые силы, поэтому кулачки выйдут из зацепления, перемещая полумуфту 4 влево. Это даст возможность колесу 5 продолжать вращение. Когда очередной выступ одного кулачка будет находиться против впадины другого, пружина переместит полумуфту 4 вправо. Кулачки войдут в зацепление, и цикл движений повторяется до тех пор, пока не будет устранена причина перегрузки.

Рис. 7. Профиль и расположение кулачков

На рис. 7 показаны форма кулачков и профиль их в развертке. Рабочие поверхности контакта выполняют винтовыми и плоскими. Первые сложнее в изготовлении, но надежней в работе. Угол наклона α=40÷50°. Число кулачков берут нечетным, чаще всего – три. Располагают их обычно равномерно (рис. 7, а). Соотношения основных размеров кулачковых предохранительных муфт приведены на рис. 8.

Рис. 8. Параметры кулачковых предохранительных муфт

Шариковые устройства аналогичны кулачковым. Одна из конструкций показана на рис. 9. Роль кулачков здесь играют стальные закаленные шарики 4, находящиеся в контакте с тороидальными или конусными поверхностями и призматическими пазами. При вращении колеса 5 шарики, прижатые к рабочей поверхности, вращают втулку 3 и вал 1. Во время перегрузки вал и втулка 6 останавливаются, а колесо 5 продолжает вращаться, выжимая шарики в отверстия втулки. Муфта регулируется гайкой 2.

Фрикционные предохранительные муфты подобны сцепным и отличаются от них наличием винтовых или тарельчатых пружин, прижимающих фрикционные поверхности. Наиболее распространены дисковые муфты, как более надежные.

Рис. 9. Шариковая предохранительная муфта

Простая конструкция патрона для установки и закрепления сверл и зенкеров диаметром 6-65 мм показана на рис. 10, а. Втулка 4 с внутренним конусом вставлена в отверстие корпуса 3. В пространстве между ними установлена резиновая втулка 1. Затягиванием гайки 2 регулируется сила прижатия резины к корпусу и втулке. Во время работы станка возникающая сила трения передает вращение от корпуса 3 к втулке 4. При перегрузке происходит проскальзывание по одной из поверхностей резиновой втулки.

Практика располагает разнообразными конструкциями сверлильных предохранительных патронов, применяемых в том случае, когда прочность сверла значительно отличается от прочности защищаемых механизмов. При сверлении отверстий малых диаметров (1-3 мм) требуется ограничивать момент до 0,5 Н•м. Конструкция такого патрона с постоянными магнитами показана на рис. 10, б.

Предохранительное устройство имеет корпус 10, несущий в себе магнитную систему, которая состоит из двух блоков магнитов 11 и 12. Блок магнитов представляет собой зубчатый диск из магнитомягких полюсов-зубцов, между которыми расположены постоянные магниты 14, намагниченные, как показано на рис. 10, в. Блок магнитов 12 может поворачиваться относительно блока магнитов 11, вследствие чего изменяется внешнее магнитное поле системы и, следовательно, передаваемый крутящий момент. При настройке устройства на заданный крутящий момент для поворота и фиксирования магнитных систем в нужном положении используют лимб 13, соединенный с блоком магнитов 12. В центре устройства расположен зубчатый якорь 8 из магнитомягкого материала на немагнитной оси 6. Якорь центрируется в устройстве подшипниками 9 и 7. Свободный конец якоря оснащен инструментальным патроном 5.

Рис. 10. Предохранительные устройства

Механизм подачи патронов в патронник

Механизм удаления стреляных гильз из пистолета

Поскольку в данном пистолете используется принцип автоматики со свободным затвором, то механизм запирания канала ствола состоит из двух деталей: затвора и возвратной пружины.

Функцию возвратного механизма в пистолете выполняет возвратная пружина. Возвратная пружина – это витая цилиндрическая пружина, крайний виток одного из концов которой имеет меньший диаметр. Размещено на реф.рф Данным витком при сборке она одевается на ствол, чтобы надежно удерживаться.

В его состав входят выбрасыватель и отражатель.

Выбрасыватель имеет зацеп для захвата гильзы и пяточку для соединœения с затвором. Работа осуществляется под воздействием витой цилиндрической пружины и гнетка.

Отражатель является частью затворной задержки.

Подачу патронов в патронник осуществляет затвор нижней своей частью, которая принято называть досылатель. Подачу для досылки патронов обеспечивает магазин с помощью подавателя и пружины подавателя. Сюда же можно отнести затворную задержку.

Магазин состоит из корпуса, подавателя, крышки магазина, пружины подавателя.

Корпус магазина представляет собой короб, верхние края боковых стенок которого загнуты внутрь для удержания патронов и подавателя. Внизу – загнутые ребра для крышки, по бокам – окна для контроля.

Подаватель имеет два отогнутых конца для направления движения. На одном имеется зацеп для включения затворной задержки.

Пружина подавателя представляет собой витую пружину фигурного изготовления. Один конец ее служит для запирания крышки.

Крышка магазина имеет зацепы и отверстие для защелки.

Затворная задержка имеет выступ для удержания затвора в заднем положении, кнопку с насечкой для руки, отверстие для соединœения с цапфами шептала, зуб для отключения затворной задержки магазином и отражатель.

Как говорилось выше, предохранение от случайного выстрела здесь осуществляется тремя способами:

· "отбой" курка – за счёт широкого пера боевой пружины;

· с помощью предохранительного взвода;

· с помощью механического флажкового предохранителя.

Предохранитель удерживается в заданном положении своей пружиной и имеет флажок для перевода из положения "огонь" в положение "предохранение" и обратно; ось с уступом для поворота шептала и освобождения курка от боевого взвода при переводе в положение "предохранение"; ребро, обеспечивающее замыкание затвора с рамкой в положении "предохранение"; зацеп для запирания курка в положении "предохранение"; выступ для восприятия удара курка при включении предохранителя.

Как видим, эта маленькая деталь является многофункциональной по назначению и связям с другими деталями и технологически сложна.

Прицельные приспособления открытого типа, рассчитанные на постоянную дистанцию, состоят из неподвижной мушки и перемещаемого целика, расположенного в поперечном пазу кожуха-затвора.

Предохранительные устройства – понятие и виды. Классификация и особенности категории "Предохранительные устройства" 2017, 2018.

1. классификация предохранительных устройств

2 Сертификация работ по охране труда:

3. совместная работа вентиляторов: Для вентиляции шах часто используются два и большее число вентиляторов. Эффективность их совместной работы зависит от напорных характеристик и местоположения в вентиляционной сети, а так же от аэродинамического сопротивления сети. Возможны три схемы совместной работы вентиляторов в сети: последовательная, параллельная и комбинированная. Энергия движения воздуха в пассивной вентиляционной сети с использованием двух и более вентиляторов поддерживается их полезной мощностью.

4.Воздушно-механическая пена как средство пожаротушения: пены- коллоидные системы, состоящие из пузырьков газа, оболочка которых содержит 3-5%й водный раствор пенообразователя. Пены применяют для тушения твердых и жидких горючих веществ, не вступающих во взаимодействие с водой, и в первую очередь для тушения нефтепродуктов. Пожаротушащий эффект пены основан на охлаждении очага пожара водой, а так же частичном изолировании зоны горения от доступа свежего воздуха. К достоинствам пены как средства пожаротушения можно отнести:

Длительность сохранения пеной своей структуры и объема, что позволяет производить как площадное так и объемное пожаротушение

Возможность дистанционного воздействия на очаг пожара

Способность пены перемещаться на значительные расстояния и проникать в труднодоступные места

Огнетушащие свойства пены в большой степени определяются её кратностью и стойкостью. Кратность- отношение объема пены к объему жидкой фазы. Стойкость- сопротивляемость пены процессу разрушения и оценивается продолжительностью выделения из пены 50% жидкой фазы. С повышением кратности пены стойкость снижается. Стойкость пены средней кратности составляет порядка 2х часов. Стойкость может быть повышена путем введения стабилизирующих добавок. Пена электропроводна, поэтому тушить ею установки под напряжением запрещается.

5.Вибрация, вибрационная болезнь и её профилактика: вибрация возникает в результате механических колебаний и является периодическим движением с различной амплитудой и частотой. Вредная вибрация возникает непроизвольно при работе транспортных средств, двигателей, турбин, молотов итп. Она может привести к разрушениям конструкций, деталей, строений. По воздействию на человека вибрация делится на местную(колебания инструмента, оборудования, приложенная к отдельным частям тела) и общую(всего рабочего места). Под влиянием вибрации появляются нейрососудистые расстройства рук, выражающиеся в изменении кровенаполнения тканей, а так же изменения упруговязкого состояния и реактивности сосудов. Вибрация влияет на эндокринную систему, на обмен веществ, на состав крови, на вегето-сосудистую регуляцию. Первая степень проявления воздействия вибрации – покалывание кончиков пальцев, вторая- эпизодическое колебание фаланг пальцев при воздействии холода, третья- акроцианоз с нарушением циркуляции крови, четвертая- некроз фаланг пальцев. Вибрационная болезнь разделяется на 3 степени. Защита от вибрации- технические, организационные и применение сиз.

1. Классификация рабочих мест и помещений по опасности поражения электрическим током: категория 1- помещения без повышенной опасности поражения людей- сухие, беспыльные с изолированным полом.

b. Наличие токопроводящей пыли

c. Наличие токопроводящих оснований

d. Наличие повышенной температуры

e. Возможность одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям и корпусам электрооборудования

Наличие сырости(дождь,снег итп)

Наличие химически активной среды(агрессивные пары, газы, жидкости, образующие отложения и плесень, действующие разрушающе на изоляцию и токоведущие части электроустановок)

Наличие двух и более условий повышенной опасности.

2. Общая гигиеническая оценка условий труда: оценка фактического состояния условий труда по степени вредности и опасности факторов производственной среды производится в соответствии с Гигиеническими критериями

Классы условий труда устанавливаются по интегральной оценке комбинированного действия с учетом преобладания действия тех или иных параметров для 14 опасных и вредных факторов:

· Аэрозоли фибриногенного действия

· Общая вибрация

· Локальная вибрация

· Неионизирующие излучения, ионизирующие излучения

· Тяжесть труда

· Напряженность труда

Результаты оценки включаются в итоговую таблицу по оценке условий труда работников по степени вредности и опасности. Общая гигиеническая оценка условий труда устанавливается на основе данных о классах условий труда по 14 вредным и опасным факторам

· По наиболее высокому классу и степени вредности

· С случае сочетанного действия трёх и более факторов, относящихся к 3.1 общая оценка соответствует классу 3.2

· При сочетании 2х и более факторов 3.2, 3.3, 3.4 условия оцениваются на ступень выше.

При отсутствии на рабочем месте опасных и вредных производственных факторов или соответствии их фактическим значениям оптимальным или допустимым величинам, а так же при выполнении требований по травмобезопасности и обеспеченности работников СИЗ считается что условия труда на рабочем месте отвечают гигиеническим требованиям и требованиям безопасности, рабочее место считается аттестованным. В обратном случае условия труда относятся к вредным или опасным. При отнесении условий труда к 3-му классу рабочее место считается условно аттестованным с указанием класса и степени вредности, при отнесении к 4-му классу рабочее место не аттестовано и подлежит ликвидации.

3.Шахтные самоспасатели- принцип действия, хранение, проверки: шахтные самоспасатели предназначены для защиты органов дыхания горнорабочих рудников и шахт, оказавшихся в результате аварии в атмосфере, непригодной для дыхания(удушливой), и используются для вывода из аварийных участков в горные выработки со свежей струёй воздуха. Горноспасательные части применяют самоспасатели в качестве одного из средств помощи, доставляемых в загазованные выработки отделением для пострадавших. По принципу действия самоспасатели делятся на изолирующие и фильтрующие. Изолирующие самоспасатели полностью изолируют органы дыхания человека от атмосферы, в котором может содержаться не более 10% СО, 2% сернистого газа, 1% сероводорода или окиси азота, и 15% СО2. Кислород может отсутствовать полностью. Фильтрующие самоспасатели применяются в случае уверенности в достаточном количестве кислорода в окружающем воздухе. Изолирующие самоспасатели содержат химически связанный кислород, который при включении высвобождается для дыхания в течении 30с, после чего выдыхаемый воздух очищается. Принцип действия фильтрующих самоспасателей основан на химическом поглощении вредных газов поглотителем. Самоспасатели проверяются на герметичность прибором ПГС ежеквартально. Самоспасатель не теряет своих свойств в течении 2х лет с момента выдачи его рабочему или 3х лет хранения. Самоспасатели хранятся в вертикальном положении на стеллажах или в ящиках в сухом помещении. Самоспасатели должны быть защищены от прямых солнечных лучей и находиться на расстоянии не менее метра от теплоизлучающих устройств.

4.Спринклерные и дренчерные установки автоматического пожаротушения: спринклерные установки разбрызгиватели воды, защищенные индивидуальным легкоплавким замком, расплавляющимсчя при повышении температуры. Выполняются в различных тепловых исполнениях на 72, 93, 141, 182 градусов. Срабатывают непосредственно над очагом пожара.

Дренчеры- разбрызгиватели, включающиеся централизованно. Гасят сразу все помещение. Включаются вручную или автоматически по сигналу автоматического извещателя. Применяются в помещениях с возможностью очень быстрого распространения пожара или для создания водяных завес.

5.Влияние повышенного и пониженного атмосферного давления на человека

1. Общие требования безопасности к грузоподъемным устройствам: 2.1.1. Все подъемники должны быть изготовлены в полном соответствии с настоящими Правилами и нормативными документами, утвержденными в установленном порядке. Разработку нормативных документов осуществляют ведущие специализированные организации, а разработку проектов – специализированные организации, имеющие лицензию (разрешение) территориальных органов Госгортехнадзора России*.

2.1.2. Подъемники и их сборочные единицы, приобретаемые за рубежом, должны соответствовать требованиям настоящих Правил и иметь сертификат соответствия (заверенную копию) с указанием в нем заводского номера подъемника. Возможные отступления от настоящих Правил должны быть согласованы с Госгортехнадзором России до заключения договора на поставку. Копии согласования и сертификата соответствия должны быть приложены к паспорту, выполненному по форме согласно приложению 4.

При поставке подъемника должна прилагаться техническая документация, выполненная на русском языке и соответствующая требованиям настоящих Правил.

2.1.3. Электрическое оборудование подъемников, его монтаж, токоподвод и заземление должны отвечать Правилам, устройства электроустановок.

2.1.4. Эксплуатацию электрического оборудования подъемников необходимо осуществлять в соответствии с требованиями Правил эксплуатации электроустановок потребителей в части кранов и Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей.

2.1.5. Подъемники, предназначенные для работы в помещениях и наружных установках, в которых может образоваться взрывопожароопасная среда, должны проектироваться и изготавливаться в соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок и других нормативных документов.

Возможность работы подъемника во взрывопожароопасной среде (с указанием категории среды) должна быть отражена в паспорте, а также в руководстве по эксплуатации подъемника.

2.1.6. Подъемники, кроме предназначенных для эксплуатации в отапливаемых помещениях, должны изготавливаться для работы при температуре от минус 40 °С до плюс 40 °С и скорости ветра не более 10 м/с на высоте до 10 м.

2.1.7. Подъемники, предназначенные для работы при температуре ниже минус 40 °С, должны изготавливаться в климатическом исполнении УХЛ (ХЛ) по ГОСТ 15150.

2.1.8. Все изменения в чертежах или расчетах, необходимость в которых может возникнуть в процессе изготовления или ремонта подъемника, должны быть согласованы между организацией-разработчиком, предприятием-изготовителем или заказчиком.

2.1.9. .Перед пуском в работу подъемники должны пройти регистрацию и техническое освидетельствование в порядке, установленном настоящими Правилами.

2.1.10. Основные технические характеристики, в том числе грузоподъемность, должны соответствовать государственным стандартам, техническим условиям или другим нормативным документам.

2.1.12. В конструкциях подъемников должны быть предусмотрены:

1. удобство управления, технического обслуживания и ремонта;

2. возможность буксировки: плавность пуска и остановки механизмов;

3. замена элементов гидросистемы подъемников без слива рабочей жидкости из всей гидросистемы.

2.1.13. Подъемники должны быть оборудованы устройством для учета наработки в моточасах.

2.1.14. Механизмы подъемников, оборудованные механическими приспособлениями для их включения, должны быть устроены таким образом, чтобы исключалась возможность самопроизвольного их включения.

2.1.15. В узлах механизмов подъемника, передающих крутящий, момент, во избежание проворачивания сопрягаемых деталей необходимо применять шлицевые, шпоночные, болтовые и другие соединения, которые должны бить предохранены от произвольного развинчивания или разъединения. Применение пружинных шайб для крепления опорно-поворотного устройства запрещается.

2.1.16. Неподвижные оси, служащие опорой отдельных узлов подъемника, должны быть надежно закреплены во избежание их перемещения.

2.1.17. У подъемников с телескопическими выдвижными секциями колен должна быть предусмотрена надежная фиксация выдвинутых секций в рабочем положении.

2.1.18. Направляющие для канатов, цепей и тяги следящей системы ориентации пола люльки в горизонтальном положении должны быть устроены так, чтобы исключались возможность самопроизвольного спадания их с роликов, звездочек, барабанов и заклинивание тяг.

По существующим требованиям безопасности ни одна машина, станок или оборудование не могут считаться пригодными для выполнения работ, если они не имеют предохранительных защитных устройств на случай аварийных режимов. В основу предохранительных устройств положен принцип отключения оборудования при выходе контролируемого параметра (давление, температура, усилие, перемещение и т.д.) за допустимые пределы.

Принципиальные решения и конструктивное оформление предохранительных устройств разнообразны и зависят от особенностей данного оборудования и технологического процесса.

В зависимости от природы возникновения опасного производственного фактора все предохранительные устройства можно подразделить на четыре группы:

Предохранители от механических перегрузок;

Предохранители от перемещения частей машины за установленные габариты;

Предохранители от превышения давления и температуры;

Предохранители от увеличения силы электрического тока свыше допустимых пределов.

Для защиты от механических перегрузок и предотвращения, связанных с этим аварий, используют муфты, ограничители грузоподъемности, регуляторы частоты вращения, срезаемые штифты и шпильки. В сельскохозяйственных машинах широко распространены фрикционные муфты, в которых давление между поверхностями трения создается пружинами, отрегулированными на передачу предельного момента. Муфта срабатывает при перегрузках рабочего органа. Грузоподъемные механизмы снабжают ограничителями грузоподъемности, что исключает опасную перегрузку во время подъема и перемещения груза.

Простейший тип грузового рычажного ограничителя показан на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4 – Схема работы грузового рычажного ограничителя грузоподъемности

При перегрузках крана усилие Р от нажатия ветвей грузового каната 1 превысит величину уравновешивающего момента от груза 4. Рычаг 3 повернется, а его правый конец нажмет на рычаг конечного выключателя 5 и разомкнет цепь управления электродвигателя. Момент срабатывания регулируют передвижением груза G по рычагу. Механизм срабатывает, если будет соблюдаться условие:

Если шкивы и шестерни фиксируются на приводном валу с помощью предохранительных штифтов или шпилек, то при превышении допустимых нагрузок они срезаются и шкив (шестерня) вращается на валу вхолостую. Для возобновления работы механизма необходимо заменить срезанную шпильку (штифт).

Регуляторы частоты вращения работают по принципу автоматического ограничения подачи топлива в цилиндр двигателя и предотвращают опасное нарастание оборотов при неисправностях топливоподающих устройств в двигателях внутреннего сгорания.

Для защиты от перехода движущихся частей машины за установленные пределы и предотвращения, связанных с этим поломок машин, используют концевые выключатели (ограничители хода), остановы, захваты и упоры. Концевые выключатели широко применяют в грузоподъемных механизмах для ограничения пути движения груза как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях, на металлорежущих станках – для выключения движения суппорта, для изменения направления движения рабочего органа и т.д.

Для предупреждения аварий (взрывов) механизмы, работающие под давлением пара, газа или жидкости выше атмосферного, снабжают предохранительными устройствами в виде клапанов и мембран. Все паровые котлы, гидравлические и пневматические системы снабжают предохранительными клапанами, которые при превышении давления сверх установленных норм открываются и тем самым сбрасывают избыточное давление пара, жидкости или газа (воздуха).

Конструкции клапанов различны, но назначение у них одно – предупредить аварию и не допустить несчастный случай с обслуживающим персоналом.

Если пренебречь массами рычагов клапанов, то условие, при котором рычажный клапан начнет открываться, будет иметь вид:

а для пружинного клапана:

где a – коэффициент расхода пара через клапан; Н – предельное рабочее давление в сосуде, Па; G – масса подвижного груза, кг; Т – усилие пружины, Н; , – плечи рычага, м; d – диаметр отверстия, м.

Предохранительные клапаны могут эффективно защищать оборудование только при условии, что давление будет нарастать сравнительно медленно, не потребуется большей степени герметичности и не будет коррозионного воздействия среды. В условиях, когда работоспособность предохранительного клапана недостаточна, применяют предохранительные мембраны. На изготовление мембраны идет тонкая металлическая пластина, толщина которой должна быть такой, чтобы при давлении свыше допустимых пределов произошел ее разрыв и разрывная волна вышла в атмосферу.

Предохранительные устройства такой конструкции установлены на некоторых моделях пенных огнетушителей. Для котельных установок мембрану изготовляют из листового асбеста. Конструкция и размеры мембраны должны быть такими, чтобы после ее разрыва была исключена возможность дальнейшего повышения давления в сосуде.

На рисунке 3.5 изображена схема работы предохранительного водяного затвора низкого давления, устанавливаемого на ацетиленовых генераторах для предотвращения их взрыва. При обратном ударе взрывчатая смесь попадает в затвор, при этом часть воды вытесняется по газоотводной трубке 4. Когда обнаружится конец трубки 5, газ начнет выходить в атмосферу. После того как избыток газа выйдет по трубке 5 и давление упадет, затвор начнет нормально работать.

Большую опасность представляет появление электрического тока на частях оборудования, которые при нормальных режимах не находятся под напряжением. Для предотвращения нарастания тока до опасных величин на частях оборудования применяют плавкие предохранители. При достижении силы тока сверх установленных пределов предохранитель расплавляется и прерывает электрическую цепь. На более ответственных установках для защиты применяют автоматические отключатели.

Рисунок 3.5 – Схема работы водяного затвора низкого перепада давления: а) при нормальной работе; б) при обратном ударе; 1 – корпус; 2 – воронка; 3 – запорный клапан; 4 – газоотводящая трубка; 5 – предохранительная трубка; 6 – контрольный клапан

5.1.1. Для управления работой и обеспечения безопасных условий эксплуатации сосуды в зависимости от назначения должны быть оснащены:

5.1.2. Сосуды, снабженные быстросъемными крышками, должны иметь предохранительные устройства, исключающие возможность включения сосуда под давление при неполном закрытии крышки и открывании ее при наличии в сосуде давления. Такие сосуды также должны быть оснащены замками с ключом-маркой.

Апорная и запорно-регулирующая арматура

5.2.1. Запорная и запорно-регулирующая арматура должна устанавливаться на штуцерах, непосредственно присоединенных к сосуду, или на трубопроводах, подводящих к сосуду и отводящих из него рабочую среду. В случае последовательного соединения нескольких сосудов необходимость установки такой арматуры между ними определяется разработчиком проекта.

5.2.2. Арматура должна иметь следующую маркировку:

5.2.3. Количество, тип арматуры и места установки должны выбираться разработчиком проекта сосуда исходя из конкретных условий эксплуатации и требований Правил.

5.2.4. На маховике запорной арматуры должно быть указано направление его вращения при открывании или закрывании арматуры.

5.2.5. Сосуды для взрывоопасных, пожароопасных веществ, веществ 1-го и 2-го классов опасности по ГОСТ 12.1.007-76, а также испарители с огневым или газовым обогревом должны иметь на подводящей линии от насоса или компрессора обратный клапан, автоматически закрывающийся давлением из сосуда. Обратный клапан должен устанавливаться между насосом (компрессором) и запорной арматурой сосуда.

5.2.6. Арматура с условным проходом более 20 мм, изготовленная из легированной стали или цветных металлов, должна иметь паспорт установленной формы, в котором должны быть указаны данные по химсоставу, механическим свойствам, режимам термообработки и результатам контроля качества изготовления неразрушающими методами.

Арматуру, имеющую маркировку, но не имеющую паспорта, допускается применять после проведения ревизии арматуры, испытания и проверки марки материала. При этом владельцем арматуры должен быть составлен паспорт.

Анометры

5.3.1. Каждый сосуд и самостоятельные полости с разными давлениями должны быть снабжены манометрами прямого действия. Манометр устанавливается на штуцере сосуда или трубопроводе между сосудом и запорной арматурой.

5.3.2. Манометры должны иметь класс точности не ниже: 2,5 – при рабочем давлении сосуда до 2,5 МПа (25 кгс/см 2), 1,5 – при рабочем давлении сосуда выше 2,5 МПа (25 кгс/см 2).

5.3.3. Манометр должен выбираться с такой шкалой, чтобы предел измерения рабочего давления находился во второй трети шкалы.

5.3.4. На шкале манометра владельцем сосуда должна быть нанесена красная черта, указывающая рабочее давление в сосуде. Взамен красной черты разрешается прикреплять к корпусу манометра металлическую пластину, окрашенную в красный цвет и плотно прилегающую к стеклу манометра.

5.3.5. Манометр должен быть установлен так, чтобы его показания были отчетливо видны обслуживающему персоналу.

5.3.6. Номинальный диаметр корпуса манометров, устанавливаемых на высоте до 2 м от уровня площадки наблюдения за ними, должен быть не менее 100 мм, на высоте от 2 до 3 м – не менее 160 мм.

Установка манометров на высоте более 3 м от уровня площадки не разрешается.

5.3.7. Между манометром и сосудом должен быть установлен трехходовой кран или заменяющее его устройство, позволяющее проводить периодическую проверку манометра с помощью контрольного.

В необходимых случаях манометр в зависимости от условий работы и свойств среды, находящейся в сосуде, должен снабжаться или сифонной трубкой, или масляным буфером, или другими устройствами, предохраняющими его от непосредственного воздействия среды и температуры и обеспечивающими его надежную работу.

5.3.8. На сосудах, работающих под давлением выше 2,5 МПа (25 кгс/см 2) или при температуре среды выше 250 °С, а также со взрывоопасной средой или вредными веществами 1-го и 2-го классов опасности по ГОСТ 12.1.007-76 вместо трехходового крана допускается установка отдельного штуцера с запорным органом для подсоединения второго манометра.

На стационарных сосудах при наличии возможности проверки манометра в установленные Правилами сроки путем снятия его с сосуда установка трехходового крана или заменяющего его устройства необязательна.

На передвижных сосудах необходимость установки трехходового крана определяется разработчиком проекта сосуда.

5.3.9. Манометры и соединяющие их с сосудом трубопроводы должны быть защищены от замерзания.

5.3.10. Манометр не допускается к применению в случаях, когда:

5.3.11. Поверка манометров с их опломбированием или клеймением должна производиться не реже одного раза в 12 месяцев. Кроме того, не реже одного раза в 6 месяцев владельцем сосуда должна производиться дополнительная проверка рабочих манометров контрольным манометром с записью результатов в журнал контрольных проверок. При отсутствии контрольного манометра допускается дополнительную проверку производить проверенным рабочим манометром, имеющим с проверяемым манометром одинаковую шкалу и класс точности.

Порядок и сроки проверки исправности манометров обслуживающим персоналом в процессе эксплуатации сосудов должны определяться инструкцией по режиму работы и безопасному обслуживанию сосудов, утвержденной руководством организации – владельца сосуда.

Риборы для измерения температуры

5.4.1. Сосуды, работающие при изменяющейся температуре стенок, должны быть снабжены приборами для контроля скорости и равномерности прогрева по длине и высоте сосуда и реперами для контроля тепловых перемещений.

Необходимость оснащения сосудов указанными приборами и реперами, а также допустимая скорость прогрева и охлаждения сосудов определяются разработчиком проекта и указываются изготовителем в паспорте сосуда или в руководстве по эксплуатации.