Посчитаем экономию, полученную в результате высвобождения работников отдела охраны и табельного учета. При высвобождении работников, находящихся на повременной оплате труда, экономия заработной платы (ЭкЗП_пов) рассчитывается по формуле:

, (3.13)

где ЧР - число высвобождающихся работников;

ЗП_р — среднемесячная заработная плата данной категории работников;

Мес -число месяцев с момента проведения мероприятий до конца года.

р.

р.

Таблица 3.12 - Экономия от внедрения интегрированной системы безопасности

Как видно из таблицы 3.12, возможная экономия в результате внедрения интегрированной системы безопасности (695 млн.р.) в несколько раз превышает затраты на закупку установку нового оборудования (173 млн.р.).

3.5 Конструкторско-технологическая часть

Вал - деталь, предназначенная для передачи крутящего момента вдоль своей оси и для поддержания вращающихся деталей машин. Простейшие прямые валы имеют форму тел вращения. Валы вращаются в подшипниках. Так как передача крутящих моментов связана с возникновением сил, например сил на зубьях зубчатых колес, сил натяжения ремней и т. д., валы обычно подвержены действию не только крутящих моментов, но также поперечных сил и изгибающих моментов.

Валы по назначению можно разделить на валы передач, несущие детали передач - зубчатые колеса, шкивы, звездочки, муфты - и на коренные валы машин и другие специальные валы, несущие кроме деталей передач рабочие органы машин двигателей или орудий - колеса или диски турбин, кривошипы, инструменты, зажимные патроны и т.д.

По форме геометрической оси валы разделяют на прямые и коленчатые. Коленчатые валы применяют при необходимости преобразования в машине возвратно-поступательного движения во вращательное или наоборот, причем они совмещают функции обычных валов с функциями кривошипов в кривошипно-ползунных механизмах. Особую группу составляют гибкие валы с изменяемой формой геометрической оси.

Оси предназначены для поддержания вращающихся деталей и не передают полезного крутящего момента. Обычно они подвергаются воздействию поперечных сил, изгибающих моментов и не учитываемых при расчетах крутящих моментов от сил трения.

Оси разделяют на вращающиеся, обеспечивающие лучшую работу подшипников, и неподвижные, требующие встройки подшипников во вращающиеся детали.

Валы и оси имеют аналогичные формы и общую функцию - поддерживать вращающиеся детали.

Опорные части валов и осей называют цапфами или шейками.

Прямые валы разделяют на валы постоянного диаметра (валы трансмиссионные и судовые многопролетные); валы ступенчатые (большинство валов); валы с фланцами для соединения по длине, а также валы с нарезанными шестернями. По форме сечения валы разделяют на гладкие, шлицевые и профильные.

Форма вала по длине определяется распределением нагрузки и условиями технологии изготовления и сборки.

Эпюры изгибающих моментов по длине валов, как правило, не постоянны и обычно сходят к нулю к концевым опорам или к концам валов. Крутящий момент обычно передается не на всей длине вала. Поэтому по условию прочности допустимо и целесообразно конструировать валы переменного сечения, приближающиеся к телам равного сопротивления.

Практически валы выполняют ступенчатыми. Эта форма удобна в изготовлении и сборке; уступы валов могут воспринимать большие осевые силы.

Желательно, чтобы каждая насаживаемая на вал неразъемная деталь проходила по валу до своей посадочной поверхности без натяга во избежание повреждения поверхностей и ослабления посадок.

Валы могут быть полыми. Полый вал с отношением диаметра отверстия к наружному диаметру 0,75 легче сплошного равнопрочного почти в 2 раза. Практически полые валы применяют при жестких требованиях к массе и при необходимости прохода сквозь валы или размещения внутри валов других деталей. В массовом производстве иногда применяют полые сварные валы постоянного сечения из ленты, намотанной по винтовой линии. При этом экономится до 60 % металла.

Круглая качественная сталь для валов поставляется длиной до 6—7 м, поэтому более длинные валы делают составными, что необходимо также по условиям монтажа и транспортирования. Валы соединяют с помощью соединительных муфт или фланцев на валах. Фланцы делают на фасонных чугунных валах и на тяжело нагруженных стальных валах. К стальным валам фланцы обычно приваривают или их выполняют высадкой.

Узкие упорные буртики на валах выполнять нецелесообразно, так как это приводит к увеличению диаметров заготовок и к переводу в стружку значительного количества металла.

Диаметры посадочных поверхностей (под ступицы зубчатых колес, шкивов, звездочек и других деталей) выбирают из стандартного ряда посадочных размеров, диаметры под подшипники качения — из стандартного ряда внутренних диаметров подшипников качения. Перепад диаметров ступеней определяется: стандартными диаметрами посадочных поверхностей под ступицы и подшипники, достаточной опорной поверхностью для восприятия осевых сил при заданных радиусах закругления кромок и размерах фасок и, наконец, условиями сборки. Перепад диаметров ступеней вала при наличии призматических шпонок желательно выбирать так, чтобы иметь возможность разборки без удаления шпонок из вала. Перепад диаметров должен быть минимальным.

Посадочные поверхности под ступицы деталей, насаживаемых на вал, выполняют цилиндрическими или коническими. Основное применение имеют цилиндрические поверхности как более простые. Конические поверхности применяют: для облегчения постановки на вал и снятия с него тяжелых деталей, для обеспечения заданного натяга, для быстрой смены деталей типа сменных шестерен и для повышения точности центрирования деталей. В последнее время конические соединения с большим натягом получили широкое распространение.

Осевые нагрузки на валы от насаженных на них деталей передаются следующими способами:

1. тяжелые нагрузки — упором деталей в уступы на валу, посадкой деталей с натягом;

2. средние нагрузки — ганками, штифтами;

3. легкие нагрузки (и предохранение от перемещений случайными силами) — стопорными винтами, клеммовыми соединениями, пружинными кольцами.

Сопротивление валов усталости определяется относительно малыми объемами металла в зонах значительной концентрации напряжений. Поэтому особо эффективны специальные конструктивные и технологические мероприятия по повышению выносливости валов.

Наблюдаемое резкое понижение сопротивления усталости валов в местах посадок в основном связано с концентрацией давления и фреттинг-коррозией, вызываемой местными проскальзываниями и кромочными давлениями. Наиболее эффективно утолщение вала на длине ступицы. Весьма эффективно также поверхностное упрочнение.

Упрочнением подступичных частей поверхностным наклепом (обкаткой ролика ми или шариками) можно повысить предел выносливости валов с концентрацией напряжений на 80...100%, причем этот эффект распространяется на валы диаметром 500—600 мм и более. Такое упрочнение получило в настоящее время широкое распространение.

Прочность валов в местах шпоночных, шлицевых и других разъемных соединений со ступицей может быть повышена применением: эвольвентных шлицевых соединений; шлицевых соединений с внутренним диаметром, равным диаметру вала на соседних участках, или с плавный выходом шлицев на поверхность, обеспечивающим минимум концентрации напряжений изгиба; шпоночных канавок, изготовляемых дисковой фрезой и имеющих плавный выход на поверхность; бесшпоночных соединений.

Выбор материала и термической обработки валов и осей определяется критериями их работоспособности, в том числе критериями работоспособности цапф с опорами. Значимость последних критериев в случае опор скольжения может быть определяющей.

Основными материалами для валов и осей служат углеродистые и легированные стали благодаря высоким механическим характеристикам, способности к упрочнению и легкости получения цилиндрических заготовок прокаткой.

Для большинства валов применяют термически обрабатываемые среднеуглеродистые и легированные стали 45, 40Х. Для высоконапряженных валов ответственных машин применяют легированные стали: 40ХН, 40ХН2МА, 30ХГТ, 30ХГСА и др. Валы из этих сталей обычно подвергают улучшению, закалке с высоким отпуском или поверхностной закалке с нагревом ТВЧ и низким отпуском (шлицевые валы).

Быстроходные валы, вращающиеся в подшипниках скольжения, требуют весьма высокой твердости цапф; их изготовляют из цементуемых сталей 20Х, 12ХНЗА, 18ХГТ или азотируемых сталей типа 38Х2МЮА. Высокую износостойкость имеют хромированные валы. По опыту автомобилестроения хромирование шеек коленчатых валов увеличивает ресурс до перешлифовки в 3...5 раз.

Для валов, размеры которых определяются условиями жесткости, прочные, термически обработанные стали целесообразно применять только тогда, когда это определяется требованиями долговечности цапф, шлицев и других изнашиваемых поверхностей. Валы больших диаметров изго товляют из труб с приварными или насадными фланцами или сварными из листов также с приварными фланцами. Применение сварных валов мощных гидротурбин приводит к экономии 20...40 % металла.

Для изготовления фасонных валов — коленчатых, с большими фланцами и отверстиями— и тяжелых валов наряду со сталью применяют высокопрочные чугуны (с шаровидным графитом) и модифицированные чугуны. Меньшая прочность чугунных валов в значительной степени компен сируется более совершенными формами валов (особенно коленчатых), меньшей чувствительностью в многоопорных валах к смещению опор (благодаря меньшему модулю упругости) и меньшей динамической нагрузкой ввиду повышенной демпфирующей способности.

В качестве заготовок для стальных ва лов диаметром до 150 мм обычно используют круглый прокат, для валов большего диаметра и фасонных валов — поковки.

Валы подвергают токарной обработке и последующему шлифованию - посадочных поверхностей. Высоконапряженные валы шлифуют по всей поверхности. Шероховатость поверхности под подшипники качения в зависимости от класса точности подшипников и диаметра назначают от Ra = 0,16...0,32 мкм под высокопрецизионные подшипники до Ra = 1,5...2,5 мкм под подшипники класса точности 0, а под подшипники скольжения в зависимости от условий работы Ra =1...0,16 мкм.

Торцы валов для облегчения насадки деталей, во избежание обмятий и повреждения рук рабочих выполняют с фасками.

Рассмотренный в дипломном проекте вал используется в вентиляторе машин серии 7513.

Деталь изготавливается из стали 40Х ГОСТ 4543-71 твердости НВ 241…285. Сталь среднеуглеродистая, хромистая. Свариваемость и пластичность умеренные. Наличие хрома обеспечивает мелкозернистую структуру поверхности с высоким сопротивлением усталости.

Заготовкой данной детали является прокат металла весом 15,391 кг. На выходе деталь имеет вес 8 кг. Вал изготавливается на шлицефрезерном станке с ЧПУ 5350А.

4 ОРГАНИЗАЦИЯ ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ РАБОТАЮЩИХ НА ПО «БелАЗ»

Охрана труда имеет важное социально-экономическое значение. Это значение заключается в содействии росту эффективности общественного производства путем непрерывного совершенствования и улучшения условий труда, повышения его безопасности, снижения производственного травматизма и заболеваемости.

В связи с этим социальное значение охраны труда проявляется, прежде всего, во влиянии на изменение следующих трех основных показателей, характеризующих уровень развития общественного производства:

1. рост производительности труда в результате увеличения фонда рабочего времени за счет;

2. сохранение трудовых ресурсов и повышение профессиональной активности работающих за счет;

3. увеличение совокупного национального продукта за счет улучшения указанных выше показателей и составляющих их компонентов.

Экономическое значение охраны труда определяется эффективностью мероприятий по улучшению условий и повышению безопасности труда и является экономическим выражением социальной значимости охраны труда. В связи с этим экономическое значение охраны труда оценивается результатами, получаемыми при изменении социальных показателей за счет внедрения мероприятий по улучшению условий труда. Результаты изменения социальных показателей следующие:

1. повышение производительности труда;

2. снижение непроизводительных затрат времени и труда;

3. увеличение фонда рабочего времени;

4. экономия расходов на льготы и компенсации за работу в неблагоприятных условиях труда;

5. снижение затрат из-за текучести кадров по условиям труда.

Ежегодные расходы на охрану труда состоят из трех видов затрат: внедрение мероприятий, направленных на улучшение условий труда и повышение его безопасности; льготы и компенсации в связи с неблагоприятными условиями труда; возмещение последствий неблагоприятного воздействия условий труда на работающих.