Разработка производственного участка депо по ремонту колесных пар вагонов, страница 15

Внутреннее напряжение растяжения σr,МПа вычисляется по формуле:

=                              (3.5)

По расчёту:

=

При  r= R= Rв = 17,8см,

= - 0,594 МПа, = 13,521 МПа

Внутренние напряжения, возникающие по середине толщины стенки цилиндра, то есть R=17,8+0,2=18,0 см, расчёт ведётся по формулам [3.4] и [3.5].

По расчёту:

=

=

При R= Rв = 18,2 см,

= - 0,287 МПа, = 13,214 МПа.

Внутренние напряжения σt, МПа возникающие на наружной стенки цилиндра, R= 17,8 + 0,4 = 18,2 см.

Расчёт по формулам [3.4] и [3.5].

По расчёту:

= 

=

При R= Rв = 18,2 см,

= 0 МПа, = 12,927 МПа

Эпюры напряжения радиальных и кольцевых нормальных сил изображены на рисунке 3. 7

Эпюры внутренних напряжений изображены на рисунке 3. 8

Рисунок 3.7 - Эпюры напряжения радиальных и кольцевых нормальных сил *-


Рисунок 3.8 - Эпюры внутренних напряжений по толщине цилиндра

Опасными являются точки у внутренней поверхности цилиндра, в которых действуют главные напряжения.

13,521 + 0,594 = 14,115 МПа ≤ 20 МПа

По результатам расчета подъемно-поворотного устройства прочность пневмоцилиндра достаточна, так как она не превышает допустимого напряжения и деформации, которые испытывает цилиндр, не повлияют на его нормальную работу.

4 Безопасность и экологичность проекта

4.1 Экспертиза безопасности и экологичности проекта

4.1.1 Метеорологические условия

В колёсном участке производятся работы средней тяжести категории II6, связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжести до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением.

В летнее время года дестабилизирующим фактором, нарушающим температурный режим, является избыточное выделение тепла от электродвигателей приводов станков, кран-балок, а так же от установки для наплавки резьбы. В холодное время года температурный режим нарушается вследствие проникновения холодного воздуха в здание через открывающиеся ворота площадью 6 м2.

Оптимальные и допустимые показатели температуры, относительной влажности, скорости движения воздуха должны соответствовать нормам, которые определены для колёсного участка и приведены в таблице 4.1 [13].

Замеренные значения температуры и влажности воздуха на различных рабочих местах в холодный и тёплый периоды соответствуют нормам ГОСТ 12.1.005-88, но для уменьшения затрат на отопление и предотвращение сквозняков на участке установлены деревянные окна с двойным остеклением. Для отопления колёсного участка в холодный период используется водяное отопление от деповской котельной с протяжкой труб по всему периметру.

Таблица 4.1 – Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных процессов помещений

Температура, °С

Относитель

Скорость

ная

движения

Допустимая

   влажность

воздуха,

Верхняя

Нижняя

воздуха,

м/с

граница

граница

%

Период

года

Категория работ

Оптимальная

Постоянное рабочее место

Непостоянное рабочее место

Постоянное рабочее место

Непостоянное рабочее место

Оптимальная

Допустимая

Оптимальная

Допустимая

Холод

Пб

17-

21

23

15

13

40-60

до

до

до

ный

19

75

0,2

0,4

Тёп-

IIб

20-

27

29

16

15

40-60

до

до

0,2-

лый

23

70

0,3

0,5

В летнее время используется естественная вентиляция через ворота и оконные проёмы. Причём открываются створки переплётов нижней части окна, что обеспечивает максимальную аэрацию. В дополнение к естественной вентиляции применяется местная механическая вытяжная вентиляция (так как на участке выделяются вредные вещества).

4.1.2 Вредные вещества

Наплавка резьбы M110 на осях РУ1 производится в колёсном участке на установке ХАД 112 (УНО-2) сварочной проволокой под слоем флюса, поэтому со сварочным аэрозолем будут выделяться такие вредные вещества, как ионы никеля (Ni+), окись марганца (Мn О3), окись углерода  (С О), оксид железа (Fe2 O3), окись хрома (Сг Оз), ионы меди.

Обточка колёс и нарезка новой резьбы на шейках осей сопровождаются выделением дыма, гари и тепла. Предельно-допустимые значения вредных веществ, которые находятся в воздушной среде колёсного участка, приведены в таблице 4.2 согласно [13].

Таблица 4.2 – Предельно - допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Наименование      Величина           Класс            Особенности       Агрегатное            

   веществ                 ПДК           опасности         действия на       состояние в                     

                                   м23                                          организм               условиях                                                                                                

                                                                                                              производства      

  Оксид азота                 5                    III                         --                        Газ      

  Марганец в

   сварочных               0,2                    II                         --                    Аэрозоль      

    аэрозолях

    Хроматы                 0,01                  I                   Аллергия            Аэрозоль   

  Оксид хрома             1,0                   III                 Аллергия            Аэрозоль

    Оксид                      20,0                   IV                                                   Газ   

   углерода

       Медь                      0,5                    II                         --                     Аэрозоль   

      Никель                   0,05                   I                  Аллергия             Аэрозоль  

 Минеральные             5,0                  III                       --                   Аэрозоль

       масла

     Щёлочь                 0,5                   II                                           Аэрозоль