диплом (1220312), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

Плазменная установка 083.0038 (рисунок. 6.2) предназначена для модификации поверхности, пайки и отжига сборочных единиц ИЭТ плазмой и последующего нанесения на них порошковых покрытий в контролируемой среде при избыточном давлении или в динамическом вакууме.

Рисунок 6.2 – Установка плазменного напыления.

Конструктивно установка состоит из прямоугольной герметичной камеры объемом 1,8 м, с водяной рубашкой для охлаждения и двух источников: для питания дуговой плазмы и плазмы тлеющего разряда. Камера размещена на сварном каркасе, внутри которого расположены механизмы перемещения горелки, планшайбы, обрабатываемой детали, газовакуумная система и элементы автоматики [6].

На передней стенке камеры имеется дверь для загрузки и выгрузки изделий, которая герметизируется с помощью резиновой прокладки двумя эксцентриковыми зажимами. Для визуального наблюдения за процессами обработки имеются 4 смотровых окна и система подсветки подколпачного устройства. Кинематическая схема установки приведена на рисунке 6.3.

Рисунок 6.3 – Кинематическая схема установки: 15–камера; 12–плазматрон; 9–планшайба;

10, 11–шпиндель; 7–термопарный датчик; 1–5, 44–46–перемещающие механизмы;

14–электродвигатель; 13–редуктор; 43–выходной вал; 42, 23–цилиндрические зубчатые пары; 41,34–элекромагнитные муфты; 40, 35–вертикальные валы; 38–подвижная система «шестерня-поводок»; 40–вал; 39–мальтийский крест; 37–зубчатая цилиндрическая передача; 35–конец вала; 36–фрикционная цилиндрическая передача; 11–шпиндель;

21,46–винтовые пары; 6, 19–вертикальные стойки; 22, 45–электромагнитные муфты;

23, 44–шкивы.

В камере 15 расположен плазмотрон 12 с механизмом поворота, планшайба 9 со шпинделями 10, 11 для установки обрабатываемых деталей в рабочее положение (технологическую позицию: напыление, пайка, термическая обработка). Водоохлаждаемый анод детали плазмой тлеющего разряда и термопарный датчик 7 перемещаются с помощью механизмов 1–5; 44–46. Поворот плазмотрона осуществляется с помощью системы, состоящей из электродвигателя 14 типа РД-09 и червячного одноступенчатого редуктора 13, на входном валу которого закреплен плазмотрон [6].

Поворот планшайбы осуществляется с помощью механизма, который состоит из одноступенчатого редуктора, выходной вал 43 которого через цилиндрические зубчатые пары 42, 23 и электромагнитные муфты 41, 34 соединен с вертикальными валами 40, 35. Подвижная система «шестерня-поводок» 38 установлена на валу 40 [6].

Перемещение этой системы вдоль валов осуществляется зацеплением мальтийского креста 39 либо зубчатой цилиндрической передачей 37. Конец вала 35 через вакуумный ввод вводится в камеру и через фрикционную цилиндрическую передачу 36 соединяется со шпинделем 11 на позиции напыления. Вертикальное перемещение плазмотрона и анода осуществляется с помощью винтовых пар 21, 46 вертикальных стоек 6, 19. Конструкция стойки для ввода обеспечивает подачу и слив охлаждаемой воды. Ходовые винты через электромагнитные муфты 22, 45 соединены со шкивами 23, 44 клиноременной передачей. Основные технические характеристики установок приведены в таблице 6.1 [6].

Таблица 6.1 – Основные характеристики установок плазменного напыления

Окончание таблицы 6.1

1. БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ

НАПЛАВОЧНЫХ РАБОТ

7.1 Технология наплавочных работ

Плазменное напыление основано на использовании энергии плазменной струи как для нагрева, так и для переноса частиц металла. Плазменную струю получают путем продувания плазмообразующего газа сквозь электрическую дугу и обжатия стенками медного водоохлаждаемого сопла. Плазменные покрытия обладают такими свойствами: жаростойкостью, жаро и эрозионной прочностью, тепло и электроизоляцией, противосхватываемостью, коррозионной стойкостью, защитой от кавитации, полупроводниковыми, магнитными и др. [12.]

Области применения плазменных покрытий: ракетная, авиационная и космическая техника, машиностроение, энергетика (в том числе атомная), металлургия, химия, нефтяная и угольная промышленность, транспорт, медицина, электроника, радио и приборостроение, материаловедение, строительство, ремонт машин и восстановление деталей.

Напыляемый материал (порошок, проволока, шнур или их комбинация) вводят в сопло плазменной горелки ниже анодного пятна, в столб плазменной дуги или плазменную струю. Высокие температура и скорость струи делают возможным напыление покрытий из любых материалов, не диссоциирующих при нагреве, без ограничений на температуру плавления [12].

Необходимые физико-механические свойства покрытий объясняются высокими температурой плазмы и скоростью ее истечения, применением инертных плазмообразующих газов, возможностью регулирования аэродинамических условий формирования металлоплазменной струи. В материале детали не происходит структурных преобразований, возможно нанесение тугоплавких материалов и многослойных покрытий из различных материалов в сочетании плотных и твердых нижних слоев с (для улучшения прирабатываемости покрытий), износостойкость покрытий высокая, достижима полная автоматизация процесса [12].

При легировании через проволоку наплавку ведут высокоуглеродистой или легированной проволокой под плавленым флюсом. При этом обеспечиваются высокая точность легирования и стабильность химического состава наплавленного металла по глубине покрытия.

Легирование наплавленного металла через флюс выполняют наплавкой малоуглеродистой проволокой под слоем керамического флюса. Высокая твердость покрытий исключает их последующую термическую обработку. Однако этот способ легирования не нашел широкого применения из-за большой неравномерности наплавленного металла по химическому составу и необходимости строго выдерживать режим наплавки [12].

7.2 Вредные и опасные производственные факторы при сварке, наплавке, воздействующие на работников и их анализ

Сварка, наплавка, напыление металлов сопровождаются наличием ряда вредных и опасных производственных факторов. Сварочные работы могут проводиться на механизированных линиях или конвейерах, на стапелях, открытом воздухе или в помещениях, на различных высотах [13].

Практически при всех видах сварки, при резке и наплавке присутствуют такие опасные факторы, как пыль, газ, световое излучение, высокая температура, тепловое и ультрафиолетовое излучения. Наличие при сварке горючих газов может привести к химическому взрыву, а эксплуатация сосудов под давлением с инертными газами может вызвать физический взрыв. Открытые газовое пламя и дуга, струя плазмы, брызги жидкого металла и шлака при сварке и резке создают опасность ожогов и повышают опасность возникновения взрыва и пожара [13].

Как правило, сварочные работы должны проводиться в отдельных помещениях, а при электронно-лучевой, диффузионной сварке, плазменной обработке–только в отдельном помещении или изолированном участке цеха. Объем производственных помещений на одного работающего должен быть не менее 15 м3 при площади не менее 4,5 м², а для плазменной обработки–не менее 10 м², исключая площадь, занимаемую оборудованием и проходами. При применении лазеров IV класса входные двери помещений должны иметь блокировку. Помещения должны строиться из несгораемых материалов в соответствии с СНиП 2.09.02-85, СНиП 21.01-97 [13].

Окраска оборудования и помещений для сварки должна быть светлых тонов с диффузным отражением света. Для освещения мест сварки применяют газоразрядные лампы. При выполнении сварочных работ в общем помещении места сварки должны ограждаться ширмами.

Электросварочные устройства должны соответствовать ГОСТ 12.2.003-91; ГОСТ 12.2.007.0-75; ГОСТ 12.2.007.8-75; ГОСТ 12.2.049-80; ГОСТ 12.2.051-80.

Напряжение холостого хода источника тока для дуговой сварки при номинальном напряжении сети не должно превышать 80 В эффективного значения–для источников переменного тока ручной дуговой и полуавтоматической сварки; 140 В эффективного значения–для источников переменного тока автоматической сварки [13].

Опасные и вредные производственные факторы, характерные для процессов плазменного напыления:

• При плазменном напылении на работников могут воздействовать опасные и вредные производственные факторы, оказывающие неблагоприятное влияние на их здоровье в процессе трудовой деятельности.

К опасным и вредным производственным факторам при плазменном напылении относятся:

• твердые и газообразные токсические вещества в составе сварочного аэрозоля;

• интенсивное тепловое (инфракрасное) излучение свариваемых деталей и сварочной ванны;

• искры, брызги, выбросы расплавленного металла и шлака;

• высокочастотный шум;

• статическая нагрузка и другие [13].

В зону дыхания рабочих, обслуживающих процессы напыления, могут поступать сварочные аэрозоли, содержащие различные металлы: железо, никель, титан, алюминий, хром, медь, марганец, вольфрам и их оксиды, а так же газообразные токсические вещества: диоксид кремния, оксид углерода, диоксид азота и другие химические соединения.

Воздействие на организм твердых и газообразных токсических веществ может явиться причиной хронических профессиональных заболеваний [13].

Интенсивность инфракрасного (теплового) излучения свариваемых изделий и сварочной ванны зависит от температуры предварительного подогрева изделий, их габаритов и конструкций, а также от температуры и размеров сварочной ванны. При отсутствии у работников средств индивидуальной защиты воздействие теплового излучения может приводить к нарушениям терморегуляции вплоть до теплового удара. Контакт с нагретым металлом может вызвать ожоги.

При отсутствии средств индивидуальной защиты излучение зоны напыления в ультрафиолетовом диапазоне может вызвать поражение органов зрения (электроофтальмия, катаракта) и кожных покровов (эритема, ожоги).

Искры, брызги и выбросы расплавленного металла и шлака могут явиться причиной ожогов [13].

Источниками шума являются пневмоприводы, вентиляторы, источники питания и др. Воздействие шума на организм человека зависит от спектральной характеристики и уровня звукового давления.

При невозможности применения безопасных и безвредных технологических процессов необходимо применять меры по снижению уровней опасных и вредных факторов до предельно допустимых значений.

Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны на рабочих местах должно соответствовать установленным нормативным требованиям [13].

Допустимые уровни звукового давления и эквивалентные уровни широкополосного шума на рабочем месте должны отвечать установленным нормативным требованиям.

Для тонального и импульсного шума допустимые эквивалентные уровни должны быть уменьшены на 5 дБ [13].

При эксплуатации установок кондиционирования, вентиляции и воздушного отопления допустимые эквивалентные уровни уменьшаются на 5 дБ.

Для оценки воздействия различных уровней звука при разной их длительности применяется показатель эквивалентного уровня звука.

При уровнях звука выше допустимых на 5 дБА работники должны быть снабжены средствами индивидуальной защиты [13].

Для колеблющегося во времени и прерывистого шума максимальный уровень звука не должен превышать 110 дБА, а для импульсного шума–125 дБА.

Допустимые уровни ультразвука на рабочем месте оператора и в сварочных цехах в течение восьмичасового рабочего дня должны соответствовать установленным нормативным требованиям.

Характеристики

Список файлов ВКР