Блокировочные устройства. Технические средства обеспечения охраны труда. Требования к ограждениям, предохранительным, тормозным и блокировочным устройствам, электрооборудованию Защита трубопроводов от коррозии

06.03.2020

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Защитные устройства производственного оборудования

При проектировании и изготовлении машин и оборудования необходимо учитывать основные требования безопасности для обслуживающего их персонала, а также надежность и безопасность эксплуатации этих устройств.

Протекание различных технологических процессов на производстве приводит к возникновению опасных зон, в которых на работающих воздействуют опасные и (или) вредные производственные факторы. Примером тому могут служить: опасность механического травмирования (получение травм в результате воздействия движущихся частей машин и оборудования, передвигающихся изделий, падающих с высоты предметов и др.); опасность поражения электрическим током; воздействие различных видов излучения (теплового, электромагнитного, ионизирующего), инфра- и ультразвука, шума, вибрации и т.д.

Размеры опасной зоны в пространстве могут быть переменными, что связано с движением частей оборудования или транспортных средств, а также с перемещением персонала, либо постоянными.

Как известно, для защиты от воздействия опасных и вредных производственных факторов используют средства коллективной и индивидуальной защиты. Средство коллективной защиты - средство защиты, конструктивно и (или) функционально связанное с производственным оборудованием, производственным процессом, производственным помещением (зданием) или производственной площадкой Средства коллективной защиты делятся на оградительные, предохранительные, блокирующие, сигнализирующие, системы дистанционного управления машинами и оборудованием, а также специальные.

Оградительными средствами защиты, или ограждениями , называют устройства, препятствующие появлению человека в опасной зоне.

Оградительные устройства применяют для изоляции систем привода машин и агрегатов, зоны обработки заготовок на станках, прессах, штампах, оголенных токоведущих частей, зон интенсивных излучений (тепловых, электромагнитных, ионизирующих), зон выделения вредных веществ, загрязняющих воздушную среду, и т.п. Ограждают также рабочие зоны, расположенные на высоте (леса и т.п.).

Конструктивные решения оградительных устройств весьма разнообразны. Они зависят от вида оборудования, расположения человека в рабочей зоне, специфики опасных и вредных факторов, сопровождающих технологический процесс. В соответствии с ГОСТ 12.4.125-83, классифицирующим средства защиты от механического травмирования, оградительные устройства подразделяют: по конструктивному исполнению - на кожухи, дверцы, щиты, козырьки, планки, барьеры и экраны; по способу изготовления - на сплошные, несплошные (перфорированные, сетчатые, решетчатые) и комбинированные; по способу установки - на стационарные и передвижные. Примерами полного стационарного ограждения служат ограждения распределительных устройств электрооборудования, корпуса электродвигателей, насосов и т.п.; частичного - ограждения фрез или рабочей зоны станка.

защита коллективный опасный оградительный

Конструкция и материал ограждающих устройств определяются особенностями оборудования и технологического процесса в целом. Ограждения выполняют в виде сварных и литых кожухов, решеток сеток на жестком каркасе, а также в виде жестких сплошных щитов (щитков экранов). Размеры ячеек в сетчатом и решетчатом ограждении определяются в соответствии с ГОСТ 12.2.062-81*. В качестве материала ограждений используют металлы, пластмассы, дерево. При необходимости наблюдения за рабочей зоной кроме сеток и решеток применяют сплошные оградительные устройства из прозрачных материалов (оргстекла, триплекса и т.д.)

Чтобы выдержать нагрузки от отлетающих при обработке частиц и случайные воздействия обслуживающего персонала, ограждения должны быть достаточно прочными и хорошо крепиться к фундаменту или частям машины. При расчете на прочность ограждений машин и агрегатов для обработки металлов и дерева необходимо учитывать возможность вылета и удара об ограждение обрабатываемых заготовок. Расчет ограждений ведется по специальным методикам .

По конструктивным особенностям оградительные устройства делятся на три типа: стационарные (съемные и несъемные), подвижные и полу подвижные.

Стационарные несъемные устройства устанавливают на границе опасной зоны постоянно действующего производственного фактора - работающих агрегатов, машин, механизмов, компьютеров.

Стационарные съемные оградительные устройства выполняют те же функции, однако в отличие от несъемных они имеют съемное крепление, меньшие массу и размеры. Это наиболее распространенный тип оградительных устройств.

Подвижные оградительные устройства используют для ограждения перемещающихся опасных производственных факторов. Разновидностью этих устройств являются временные незакрепленные и переносные оградительные устройства. Подвижные оградительные устройства имеют ручной или механический привод.

Полуподвижные оградительные устройства одной стороной жестко крепятся к неподвижной части агрегата, конструкции механизма, сооружения. Другая часть остается подвижной. При перемещении подвижной части происходит либо поворот оградительного устройства, либо складывание в гармошку, либо сокращение площади ограждения. Полуподвижные оградительные устройства применяют для ограждения перемещающихся опасных зон, а также опасных зон временных производственных факторов.

Оградительные устройства выполняются в виде различных сеток, решеток, экранов, кожухов и других, имеющий такие размеры и установленных таким образом, чтобы в любом случае исключить доступ человека в опасную зону.

При этом должны соблюдаться определенные требования, согласно которым:

* ограждения должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать удары частиц (стружки), возникающих при обработке деталей, а также случайное воздействие обслуживающего персонала, и надежно закрепленными;

* ограждения изготавливаются из металлов (как сплошных так и металлических сеток и решеток), пластмасс, дерева, прозрачных материалов (органическое стекло, триплекс и др.);

* все открытые вращающиеся и движущиеся части машин должны быть закрыты ограждениями;

* внутренняя поверхность ограждений должна быть окрашена в яркие цвета (ярко-красный, оранжевый), чтобы было заметно, если ограждение снято;

* запрещается работа со снятым или неисправным ограждением.

Предохранительные устройства - это устройства, которые предупреждают возникновение опасных производственных факторов при различных технологических процессах и работе оборудования путем нормализации параметров процесса или отключения оборудования. Другими словами - это устройство предназначенное для ликвидации опасного производственного фактора в источнике его возникновения. В соответствии с ГОСТ 12.4.125-83 предохранительные устройства по характеру действия бывают блокировочными и ограничительными.

Предохранительные устройства обеспечивают безопасный выпуск избытков газов, пара или жидкости и снижают давление в сосуде до безопасного; предупреждают выброс материалов; отключают оборудование при перегрузках и т.д.

Предохранительный элемент разрушается или не срабатывает при отклонении режима эксплуатации оборудования от нормального. Примером такого элемента могут служить плавкие электрические предохранители («пробки»), предназначенные для защиты электрической сети от больших токов, вызываемых короткими замыканиями и очень большими перегрузками. К этому типу устройств относятся также предохранительные клапаны и разрывные мембраны, устанавливаемые на сосуды, работающие под давлением, для предотвращения аварии; различные тормозные устройства, позволяющие быстро остановить движущиеся части оборудования; концевые выключатели и ограничители подъема, предохраняющие движущиеся механизмы от выхода за установленные пределы, и др.

Блокировочные устройства - срабатывающие при ошибочных действиях работающего. Исключают возможность проникновения человека в опасную зону или устраняют опасный фактор на время пребывания человека в опасной зоне.

По принципу действия различают механические, электрические, фотоэлектрические, радиационные, гидравлические, пневматические и комбинированные блокировочные устройства.

Механическая блокировка представляет собой систему, обеспечивающую связь между ограждением и тормозным (пусковым) устройством. При снятом ограждении агрегат невозможно растормозить, а следовательно, и пустить его в ход.

Электромеханические блокирующие устройства применяют, когда блокирующим элементом является концевой выключатель, соединенный с электромагнитом, - при замыкании цепи электромагнит включает рубильник. Такая конструкция универсальна и может быть использована в различных установках.

Электрическую блокировку применяют на электроустановках с напряжением от 500 В и выше, а также на различных видах технологического оборудования с электроприводом. Она обеспечивает включение оборудования только при наличии ограждения. Электрические блокирующие устройства чаще всего используют в электроустановках высокого напряжения, химических производствах при переработке ядовитых и токсических веществ, на установках и агрегатах с принудительной системой охлаждения.

Электромагнитную (радиочастотную) блокировку применяют для предотвращения попадания человека в опасную зону. Если это происходит, высокочастотный генератор подает импульс тока к электромагнитному усилителю и поляризованному реле. Контакты электромагнитного реле обесточивают схему магнитного пускателя, что обеспечивает электромагнитное торможение привода за десятые доли секунды. Аналогично работает магнитная блокировка, использующая постоянное магнитное поле.

Фотоэлектрическое блокирующее устройство состоит из источника света, концентрированный луч которого попадает на освещаемый элемент. В результате этого в цепи поддерживается электрический ток, который вызывает размыкание выходных контактов реле и удерживает их в таком положении, пока фотоэлемент освещен. Фотоэлектрические блокирующие устройства применяют для приостановки технологического процесса или работы оборудования при пересечении человеком границы опасной зоны.

Широко известно применение фотоэлектрических блокировочных устройств в конструкциях турникетов, установленных на входах станций метрополитена. Проход через турникет контролируется световыми лучами. При несанкционированной попытке прохода через турникет человека на станцию (не предъявлена магнитная карточка) он пересекает световой поток, падающий на фотоэлемент. Изменение светового потока дает сигнал на измерительно-командное устройство, которое приводит в действие механизмы, перекрывающие проход. При санкционированном проходе блокировочное устройство отключается.

Электронную (радиационную) блокировку применяют для защиты в опасных зонах на прессах, гильотинных ножницах и других видах технологического оборудования, применяемого в машиностроении. Преимуществом блокировки с радиационными датчиками является то, что они позволяют производить бесконтактный контроль, так как не связаны с контролируемой средой. В ряде случаев при работе с агрессивными или взрывоопасными средами в оборудовании, находящемся под большим давлением или имеющем высокую температуру, блокировка с применением радиационных датчиков является единственным средством для обеспечения требуемых условий безопасности.

Пневматическая схема блокировки широко применяется в агрегатах, где рабочие тела находятся под повышенным давлением: турбинах, компрессорах, воздуходувках и т.д. Ее основным преимуществом | является малая инерционность. На рис. приведена принципиальная схема пневматической блокировки. Аналогична по принципу действия [гидравлическая блокировка.

Ограничительн ые устройства - срабатывающие при нарушении параметров технологического процесса или режима работы производственного оборудования.

К слабым звеньям таких устройств относятся: срезные штифты и шпонки, соединяющие вал с маховиком, шестерней или шкивом; фрикционные муфты, не передающие движения при больших крутящих моментах; плавкие предохранители в электроустановках; разрывные мембраны в установках с повышенным давлением и т.п. Слабые звенья делятся на две основные группы: звенья с автоматическим восстановлением кинематической цепи после того, как контролируемый параметр пришел в норму (например, муфты трения), и звенья с восстановлением кинематической цепи путем замены слабого звена (например, штифты и шпонки). Срабатывание слабого звена приводит к останову машины на аварийных режимах.

Особую конструкцию представляют устройства, ограничивающие перемещение отдельных видов оборудования или грузов, такие конструкции применяются на оптовых базах, например, тупиковые ограничители перемещения электроштабелеров, мостовых кранов, ограничители массы и высоты подъема грузов.

Тормозные устройства - устройства, предназначенные для замедления или остановки производственного оборудования при возникновении опасного производственного фактора. Их подразделяют: по конструктивному исполнению - на колодочные, дисковые, конические и клиновые; по способу срабатывания - на ручные, автоматические и полуавтоматические; по принципу действия - на механические, электромагнитные, пневматические, гидравлические и комбинированные; по назначению - на рабочие, резервные, стояночные и экстренного торможения.

С игнализирующие устройства предназначены дм информации персонала о работе машин и оборудования, для предупреждения об отклонениях технологических параметров от нормы или о непосредственной угрозе.

По способу представления информации различают звуковую, визуальную (световую) и комбинированную (светозвуковую) сигнализацию. В газовом хозяйстве используют одорационную (по запаху) сигнализацию об утечке газа, подмешивая к газу пахнущие вещества.

В зависимости от назначения все системы сигнализации принято делить на оперативную, предупредительную и опознавательную.

Оперативная сигнализация представляет информацию о протекании различных технологических процессов. Для этого используются различные измерительные приборы - амперметры, вольтметры, манометры, термометры и др.

Предупредительная сигнализация включается в случае возникновения опасности; в ее устройстве используют все перечисленные выше способы представления информации.

К предупредительной сигнализации относятся указатели и плакаты: «Не включать - работают люди», «Не входить», «Не открывать - высокое напряжение» и др.

Знаки безопасности установлены ГОСТ 12.4.026-76*. Они могут быть запрещающими, предупреждающими, предписывающими и указательными и отличаются друг от друга формой и цветом. В производственном оборудовании и в цехах применяют предупредительные знаки, представляющие собой желтый треугольник с черной полосой по периметру, внутри которого располагается какой-либо символ (черного цвета). Например, при электрической опасности - это молния, при опасности травмирования перемещаемым грузом - груз, при опасности скольжения - падающий человек, при прочих опасностях - восклицательный знак.

Запрещающий знак - круг красного цвета с белой каймой по периметру и черным изображением внутри. Предписывающие знаки представляют собой синий круг с белой каймой по периметру и белым изображением в центре, указательные - синий прямоугольник.

Опознавательная сигнализация служит для выделения наиболее опасных узлов и механизмов промышленного оборудования, а также зон. В красный цвет окрашивают сигнальные лампочки, предупреждающие об опасности, кнопку «стоп»», противопожарный инвентарь, токоведущие шины и др. В желтый - элементы строительных конструкций, которые могут являться причиной получения травм персоналом, внутризаводской транспорт, ограждения, устанавливаемые на границах опасных зон, и т. д. В зеленый цвет окрашивают сигнальные лампы, двери эвакуационных и запасных выходов, конвейеры, рольганги и другое оборудование. Кроме отличительной окраски используют и различные знаки безопасности, которые наносят на цистерны, контейнеры, электроустановки и другое оборудование.

Устройства дистанционного управления - устройства, предназначенные для управления технологическим процессом или производственным оборудованием за пределами опасной зоны. Системы дистанционного управления основаны на использовали телевизионных или телеметрических систем, а также визуального наблюдения с участков, удаленных на достаточное расстояние от опасных зон. Управление работой оборудования из безопасного места позволяет убрать персонал из труднодоступных зон и зон повышенной опасности. Чаще всего системы дистанционного управления используют при работе с радиоактивными, взрывоопасными, токсичными и легковоспламеняющимися веществами и материалами.

В ряде случаев применяют специальные средства защиты , к которым относятся двуручное включение машин, различные системы вентиляции, глушители шума, осветительные приборы, защитное заземление и ряд др.

В тех случаях, когда коллективные средства защиты работающих не предусмотрены или они не дают требуемого эффекта, прибегают к индивидуальным средствам защиты.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Особенности производственного травматизма. Виды несчастных случаев на производстве. Проведение механизации, автоматизации и дистанционного управления процессами на территории предприятия. Создание безопасной техники, машин, средств защиты, приспособлений.

реферат , добавлен 11.02.2015

Основные технические средства охраны труда коллективной защиты. Защитные и блокировочные устройства. Схема действия защитной блокировки с применением фотоэлемента, радиоактивной автоблокировки. Безопасность производства погрузочно-разгрузочных работ.

реферат , добавлен 24.03.2009

Решение проблем безопасности жизнедеятельности, классификация средств индивидуальной и коллективной защиты. Применение противогазов, изолирующих костюмов, индивидуальных противохимических пакетов, средств защиты ног и рук, средств коллективной защиты.

курсовая работа , добавлен 27.10.2010

Понятие и виды средств коллективной защиты. Нормализация воздушной среды и освещения. Обеспечение защиты от различных излучений и поражения электрическим током. Устройства для защиты от шума, вибраций, ультразвука и прочих неблагоприятных факторов.

презентация , добавлен 21.04.2014

Выявление опасных и вредных производственных факторов, влияющих на организм рабочего при санитарно-гигиеническом анализе рабочего места машиниста башенного крана. Разработка средств индивидуальной и коллективной защиты. Расчет искусственного освещения.

курсовая работа , добавлен 04.06.2012

Состав средств индивидуальной защиты. Средства защиты органов дыхания: фильтрующие и изолирующие противогазы, противопылевые респираторы, маски и очки. Классификация и характеристика специальных средств защиты кожи: защитные плащи, комбинезоны, перчатки.

контрольная работа , добавлен 29.03.2010

Понятие эвакуации. Ядовитые змеи, насекомые. Укусы, медицинская помощь. Биологическое оружие. Средства коллективной защиты. Способы коллективной защиты. Aдаптационный синдром, стадии. Ядерное оружие. Средства индивидуальной защиты. Химическая разведка.

шпаргалка , добавлен 15.01.2009

Понятие о гальваническом производстве как способе покрытия металлов, его безопасность. Требования к технологическим процессам, размещению производственного оборудования и организации рабочего места. Вентиляция гальванических цехов, утилизация отходов.

курсовая работа , добавлен 05.12.2010

Условия труда на производстве, производственные опасности и вредности. Коллективные и индивидуальные средства защиты, их виды и способы применения. Случаи травматизма, связанные с использованием средств защиты, нормативы обеспечения средствами защиты.

контрольная работа , добавлен 25.11.2009

Организация рабочего места электросварщика. Средства коллективной и индивидуальной защиты. Меры пожарной безопасности. Техническое обслуживание и планово-предупредительный ремонт сварочного оборудования. Требования безопасности в аварийных ситуациях.

Основными техническими средствами охраны труда, служащими для коллективной защиты работающих, являются защитные устройства.

Защитными устройствами называются устройства, применяемые для предотвращения или уменьшения воздействия на работающих опасных и вредных производственных факторов. В частности, защитные устройства предупреждают попадание человека в опасную зону.

Опасной зоной считается пространство, в котором постоян-. но действует или периодически возникает ситуация, опасная для жизни и здоровья работающего.Х)пасная зона может быть ограниченной (локализованной вокруг опасного элемента оборудования) и неограниченной, изменяющейся в пространстве и времени (например, пространство под транспортируемым грузом и т. п.).

Кроме защиты человека защитные устройства предохраняют оборудование от аварий, создают необходимую согласованность действий человека и машины, предупреждают последствия ошибочных действий персонала, служат для автоматизации работы оборудования и т. п.

Защитные устройства весьма разнообразны по принципу действия и конструктивному исполнению. В некоторой степени условно их можно подразделить на: оградительные, блокировочные, предохранительные, специальные, тормозные, автоматического контроля и сигнализации, дистанционного управления.

Оградительные устройства представляют собой физическую преграду между человеком и опасным или вредным производственным фактором. Это всевозможные кожухи, щиты, экраны, козырьки, планки, барьеры. Благодаря простоте конструкции, малой стоимости и надежности они нашли широкое применение в технике.

По способу установки ограждения могут быть стационарными или передвижными, неподвижными и подвижными (откидными, раздвижными, съемными).

Ограждение должно иметь простую и компактную конструкцию, отвечать требованиям эстетики, само не быть источником опасности и не ограничивать технологические возможности оборудования. Ограждения желательно выполнять в виде сплошных кожухов, щитов, экранов. Допускается использование металлических сеток и решеток при условии обеспечения постоянства формы и необходимой жесткости. Ограждение не должно терять своих защитных свойств под воздействием возникающих при эксплуатации оборудования факторов, таких, например, как вибрация, высокая температура и др.

Если оборудование не должно эксплуатироваться без ограждения. то необходимо предусматривать блокировку, останавливающую работу оборудования при снятом, открытом или находящемся в другом нерабочем состоянии ограждении.

/Блокировкой называется совокупность методов и средств, обеспечивающих закрепление рабочих органов (частей) аппаратов, машин или элементов электрических схем в определенном состоянии, которое сохраняется и после снятия блокирующего воздействия.

Блокировочные устройства применяются для предотвращения аварийных и травмоопасных ситуаций.

Существует очень много видов блокировочных устройств. Некоторые из них, иногда называемые запретно-разрешающими, препятствуют неправильному включению и выключению аппаратов, механизмов, регулирующих, пусковых и запорных устройств, не допускают включения машины при снятом ограждении, а также препятствуют другим неправильным действиям обслуживающего персонала.

Другие блокировочные устройства (аварийные) предотвращают развитие аварийной ситуации, автоматически отключая определенные участки технологической системы или включая специальные сбрасывающие устройства и т. п.

По принципу действия блокировочные устройства подразделяются на механические, электронные, электромагнитные, электрические, пневматические, гидравлические, оптические и комбинированные. Например, механическая блокировка, препятствующая включению агрегата при снятом ограждении, может быть осуществлена с помощью специальных стопоров, защелок или замков. Однако механические блокировки сложны по устройству и поэтому применяются редко.

Широко используется электрическая блокировка, осуществляемая с помощью электрических связей цепей управления, контроля и сигнализации блокируемого оборудования. Такие блокировки в основном применяются для предотвращения неправильного включения отдельных механизмов или частей оборудования. Электрическая блокировка съемных или откидных ограждений сравнительно просто решается установкой конечных выключателей. При снятии или неправильной установке ограждений она отключает цепи управления электродвигателя привода.*

Широко применяются сейчас блокировки, основанные на фотоэлектрическом эффекте. Преимуществом фотоэлектрической защиты является отсутствие каких-либо мешающих или затемняющих рабочую зону ограждений. Действие такой защиты основано на том, что луч света, проходя через опасную зону, попадает на фотоэлемент. При перекрытии луча каким-либо предметом прекращается освещение фотоэлемента, электрическая цепь разрывается и машина (станок) останавливается.

Предохранительными называются устройства, обеспечивающие безопасную эксплуатацию оборудования ограничением скоростей, давлений, температур, электрического напряжения, механических нагрузок и других факторов, которые могут разрушить оборудование и привести к несчастным случаям. Предохранительные устройства должны автоматически с минимальным инерционным запаздыванием срабатывать при выходе контролируемого параметра за допустимые пределы.

В зависимости от природы опасного фактора предохранительные устройства можно подразделить на несколько групп.

К предохранителям от механических перегрузок относятся срезающиеся шпильки и штифты, фрикционные муфты, центробежные регуляторы. Срезающимися шпильками, рассчитанными на определенную нагрузку, шкив или шестерня соединяется с приводным валом. Если нагрузка превысит допустимую, то шпилька разрушается (срезается) и шкив или шестерня начинают вращаться вхолостую. Для пуска машины необходимо заменить шпильки.

Фрикционные муфты позволяют регулировать значение допустимого крутящего момента и автоматически начинают работать, как только нагрузка приходит в норму. Паровые и газовые турбины, детандеры, дизели снабжаются центробежными регуляторами, которые ограничивают подачу рабочего вещества в машину при увеличении частоты вращения.

К предохранителям от превышения давления пара и газа относятся предохранильные клапаны и разрывные мембраны, принцип действия которых описан выше. Основным требованием, предъявляемым к предохранительным клапанам, является безотказность автоматического открывания клапана при определенном заданном давлении (давлении срабатывания) и пропускание рабочей среды в таких количествах, чтобы дальнейший рост давления в системе был исключен. Кроме того, предохранительный клапан должен безотказно автоматически закрываться при давлении, не нарушающем технологический процесс в системе, а также сохранять герметичность в закрытом состоянии.

Для защиты сосудов и аппаратов от очень быстрого или даже мгновенного повышения давления применяются предохранительные мембраны, которые в зависимости от характера их разрушения при срабатывании делятся на разрывные, срезные, ломающиеся, хлопающие, отрывные и специальные. Наибольшее распространение имеют разрывные мембраны - плоские и предварительно выпученные (куполообразные). Принцип действия разрывной мембраны основан на ее разрушении под действием нагрузки, превышающей предел прочности материала мембраны. Куполообразные мембраны бывают разрывными и выщелкивающими. Разрывные мембраны устанавливают вогнутой поверхностью в сторону давления выщелкивающие - наоборот.

Ограничители перемещения применяются для предотвращения движения частей какого-либо механизма или целой машины за установленные пределы или габариты. К ним относятся концевые выключатели (ограничители хода) и упоры.
Они, например, применяются на грузоподъемных кранах для ограничения высоты подъема крюковой обоймы и ограничения передвижения самого крана, на металлорежущих станках для ограничения движения суппорта и т. п.

Предохранители от превышения силы электрического тока применяются для предотвращения короткого замыкания, разрушения электрической изоляции и т. п. Действие плавких предохранителей (пробочных или трубчатых) основано на перегорании плавкой вставки при увеличении электрического тока сверх допустимого. Существуют также автоматические предохранители с тепловыми реле. Автоматы с электромагнитными расцепителями при недопустимом токе производят мгновенное отключение линии (отсечку).

Автоматы с комбинированными расцепителями имеют и тепловую и элекромагнитную отсечку.

К специальным устройствам безопасности относятся системы защиты от поражения электрическим током, ловители в лифтах и других подъемниках, двурукое включение на прессах, блок-замки, улавливатели инструмента и материалов, ограничители массы поднимаемого груза, ограничители вращения и крена кранов и многие другие.

Защитная блокировка, основанная на принципе занятости обеих рук оператора во время включения и рабочего хода оборудования, находит широкое применение, в частности на прессовом оборудовании. Недостатком этого вида блокировки является возможность пуска оборудования при выходе из строя или преднамеренном деблокировании (заклинивании) одной из пусковых кнопок (рукояток).

К устройствам автоматического контроля и сигнализации относятся устройства, предназначенные для контроля, передачи и воспроизведения информации с целью привлечения внимания обслуживающего персонала и принятия им необходимых решений при появлении или возможности возникновения опасного или вредного производственного фактора.)Эти устройства по назначению подразделяются на информационные, предупреждающие, аварийные и ответные; по характеру сигнала - на звуковые, световые, цветовые, знаковые и комбинированные; по характеру передачи сигнала - на постоянные и пульсирующие. По способу срабатывания они бывают автоматическими и полуавтоматическими.

Эти сигнализирующие устройства контролируют давление, высоту, расстояние, температуру, влажность, содержание в воздухе вредных веществ, шум, вибрацию, скорость движения, скорость ветра, вылет стрелы крана, частоту оборотов, вредные излучения и т. п.

"Большое распространение имеет световая и звуковая сигнализация. Световая сигнализация в электроустановках предупреждает о наличии или отсутствии напряжения, штатном режиме автоматических линий, маневрах средств транспорта и т. п. Звуковые сигналы подаются с помощью сирен, звонков, свистков, гудков. Звук сигнала должен сильно отличаться от обычного шума, характерного для данной производственной обстановки. Звуковыми сигналами снабжаются подъемные и транспортные установки; агрегаты, обслуживаемые группой рабочих; опасные зоны и др. Звуковые сигналы могут применяться для предупреждения о достижении предельно допустимой концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны, предельно допустимого уровня жидкости в резервуарах, предельных температур и давлений в различных установках.

К сигнализирующим устройствам относятся также различные приборы-указатели: манометры, термометры, вольтметры, амперметры и др.

Человек хорошо воспринимает и запоминает зрительные образы и различные цвета. На этом основано широкое использование на предприятиях цвета в качестве закодированного носителя информации об опасности. Цвета сигнальные и знаки безопасности регламентированы ГОСТ 12.4.026-79 (рис. 28, а-ж).

Устройства дистанционного управления предназначены для управления технологическим процессом или производственным оборудованием за пределами опасной зоны. Эти устройства могут быть стационарными и передвижными.

Рисунок 27 – Схема маятникового сигнализатора крана СКМ-3.

Защитные устройства являются специальными дополнениями к основному оборудованию и служат для обеспечения безопасности его эксплуатации и защиты обслуживающего персонала. Необходимость защитных устройств связана с возникновением так называемых опасных зон, т.е. пространств, в которых постоянно действуют или периодически возникают ситуации, опасные для жизни и здоровья обслуживающего персонала. Опасные зоны возникают при эксплуатации машин, станков и аппаратов, имеющих движущиеся, вращающиеся, толкающие, режущие части и детали, а также при эксплуатации подъем-

но-транспортных механизмов и выполнении ремонтно-монтажных работ. При конструировании оборудования и проектировании технологического процесса должны быть выявлены опасные зоны и приняты меры к их исключению или применению защитных устройств, исключающих возможность попадания человека в опасные места.

К защитным устройствам от механического травмирования относятся предохранительные тормозные, оградительные устройства, средства автоматического контроля и сигнализации, знаки безопасности, системы дистанционного управления.

Системы дистанционного управления и автоматические сигнализаторы на опасную концентрацию паров, газов, пылей применяют во взрывоопасных производствах и производствах с возможностью выделения в воздух рабочей зоны токсичных веществ.

Предохранительные защитные устройства предназначаются для автоматического отключения агрегатов и машин при отклонении какого-либо параметра (увеличении давления, температуры, рабочих скоростей, силы тока, крутящего момента и т.п.), характеризующего режим работы оборудования, за пределы допустимых. Тем самым исключается возможность взрывов, поломок, воспламенений. В соответствии с ГОСТ 12.4.125-83 предохранительные защитные устройства по характеру действия бывают блокировочными и ограничительными.

Блокировочные устройства по принципу действия подразделяют на механические, электрические, электронные, электромагнитные, пневматические, гидравлические, оптические, магнитные и комбинированные.

Ограничительные устройства по конструктивному исполнению подразделяют на муфты, штифты, клапаны, шпонки, мембраны, пружины, сильфоны и шайбы.

Блокировочные устройства препятствуют проникновению человека в опасную зону либо во время пребывания его в этой зоне устраняют опасный фактор. Наиболее часто эти виды защиты применяются в машинах и агрегатах, не имеющих ограждений, или если работа может вестись при снятом или открытом ограждении.

Электромагнитную блокировку применяют для предотвращения попадания человека в опасную зону. Если это происходит, высокочастотный генератор подает импульс тока к электромагнитному усилителю и поляризованному реле.

Контакты электромагнитного реле обесточивают схему магнитного пускателя, что обеспечивает электромагнитное торможение привода за десятые доли секунды. Аналогично работают магнитная блокировка, использующая постоянное магнитное поле, и оптическая блокировка. В последнем случае лучи от источника света направляются через опасную зону в фотоэлемент, преобразующий свет в электрический ток, который, пройдя через усилитель и контрольное реле, замыкает цепь пускового электромагнита. При попадании человека в опасную зону свет перестает поступать в фотоэлемент, электрическая цепь размыкается, и привод машины отключается. Оптическая блокировка используется для защиты опасных зон на прессах, гильотинных ножницах, штамповочных станках.

Пневматические и гидравлические блокировки применяются в агрегатах, где рабочие тела находятся под повышенным давлением: турбинах, компрессорах, воздуходувках и т.д. В случае превышения допустимого значения давления реле давления подает импульс на электромагнит, который обеспечивает закрытие запорного устройства (быстродействующего клапана) на линии подачи рабочего вещества и одновременно производится останов привода агрегата.

Примерами ограничительных устройств являются элементы механизмов и машин, рассчитанные на разрушение (или срабатывание) при перегрузках. К слабым звеньям таких устройств относятся: срезные штифты и шпонки, соединяющие вал с маховиком, шестерней или шкивом; фрикционные муфты, не передающие движения при больших крутящих моментах; плавкие предохранители в электроустановках; разрывные мембраны в установках с повышенным давлением и т.п. Срабатывание слабого звена приводит к останову машины на аварийных режимах.

К защитным устройствам относятся также тормоза. Условия их применения разнообразны: часто выключения двигателя недостаточно для остановки движущихся частей механизма и необходимо дополнительное торможение; в других случаях тормоз может быть использован как своеобразный регулятор движения, например в процессе поднятия груза грузоподъемным устройством; в центрифугах тормоза устраняют вибрацию при большой скорости вращения барабана и т.п. Тормозные устройства подразделяют: по конструктивному исполнению – на колодочные, дисковые и клиновые; по способу срабатывания – на ручные и автоматические; по принципу действия – на механические, электромагнитные, пневматические, гидравлические и комбинированные; по назначению – на рабочие, резервные, стояночные и экстренного торможения.

Оградительные устройства – класс средств защиты, препятствующих попаданию человека в опасную зону. Оградительные устройства применяют для изоляции систем привода машин и агрегатов, зоны обработки заготовок на станках, прессах, штампах, оголенных токоведущих частей, зон интенсивных излучений (тепловых, электромагнитных, ионизирующих), зон выделения вредных веществ и т.п. Ограждают также рабочие зоны, расположенные на высоте (леса и т.п.).

В соответствии с ГОСТ 12.4.125-83, классифицирующим средства защиты от механического травмирования, оградительные устройства подразделяют: по конструктивному исполнению – на кожухи, щиты, козырьки, барьеры и экраны; по способу изготовления – на сплошные, несплошные (перфорированные, сетчатые, решетчатые) и комбинированные; по способу установки – на стационарные и передвижные. Возможно применение подвижного (съемного) ограждения. Оно представляет собой устройство, сблокированное с рабочими органами механизма или машины, вследствие чего закрыт доступ в рабочую зону при наступлении опасного момента.

Чтобы выдерживать нагрузки от отлетающих при обработке частиц и случайные воздействия обслуживающего персонала ограждения должны быть достаточно прочными и хорошо крепиться к фундаменту или частям машин. При расчете на прочность ограждений машин и агрегатов для обработки металлов и дерева необходимо учитывать возможность вылета и удара об ограждение обрабатываемых заготовок. Расчет ограждений ведется по специальным методикам /14/.

Блокировкой называют совокупность методов и средств, обеспечивающих фиксацию частей машин или элементов электрических схем в определенном состоянии, которое сохраняется независимо от наличия или прекращения воздействия.

Ограждения, предохранительные, тормозные устройства и сигнализация не всегда обеспечивают требуемый уровень защиты работающего. Поэтому применяют блокировочные устройства, которые либо препятствуют неправильным действиям персонала (например, попытке оператора включить оборудование при снятом ограждении), либо предотвращают развитие аварийной ситуации, отключая определенные участки технологической системы или вводя в действие специальные сбрасывающие устройства.

По принципу действия блокировочные устройства подразделяют на механические, электрические, фотоэлектрические, электронные, электромагнитные, пневматические, гидравлические, оптические, радиационные и комбинированные, а по исполнению -- на открытые, закрытые и взрывозащищенные. Их выбор зависит от особенностей окружающей среды.

Механические устройства связывают с помощью конструктивных элементов ограждения с тормозным или пусковым устройством или с тормозным и пусковым устройствами вместе. Однако из-за сложности конструкции и изготовления такие устройства не нашли широкого распространения.

Наиболее распространены электрические устройства. Основные элементы: преобразователь контролируемой величины в выходной сигнал, удобный для передачи и дальнейшей обработки; измерительно-командное устройство, определяющее величину и характер сигнала и выдающее команду на ликвидацию опасного режима; исполнительный механизм. Примером может служить блокировочное устройство заточного станка с контактами, выключающими электродвигатель при поднятии защитного экрана. При его опускании контакты замыкаются, включая станок. Электрическим блокировочным устройством, препятствующим пуску двигателя при включенной передаче, оснащают тракторы с пусковыми двигателями. Если рычаг коробки передач не установлен в нейтральное положение, то контактный прерыватель размыкает цепь питания первичной обмотки магнето, не давая возможности пустить пусковой двигатель.

Фотоэлектрические устройства срабатывают при пересечении светового луча, направленного на фотоэлемент. При изменении светового потока, падающего на фотоэлемент, в электрической цепи изменяется ток, который подается на измерительно-командное устройство, дающее, в свою очередь, импульс на включение исполнительного механизма защиты. Особенно эффективны блокирующие устройства, запирающие педаль или рукоятку пресса, пока руки рабочего находятся в опасной зоне. Благодаря компактности, отсутствию мешающих работе или ограничивающих рабочую зону элементов такие устройства применяют в прессах, штампах, гильотинных ножницах и др.; с их помощью устраивают ограждения опасных зон большой протяженности (до нескольких десятков метров) без механических узлов и конструкций.

Пневматические и гидравлические устройства применяют на агрегатах, где рабочие тела находятся под повышенным давлением: в насосах, компрессорах, турбинах и т. п. Основное преимущество таких устройств -- их малая инертность. При возникновении аварийной ситуации в машинах с гидро- или пневмоприводом сопутствующий этому процессу поток жидкости или газа, воздействуя на специальный рычаг, перекрывает клапаны питающей среды.

Существуют блокировочные устройства, принцип работы которых основан на использовании ионизирующих свойств радиоактивных веществ. Источник слабого излучения в виде браслета надевают на руку работающего. При приближении руки к опасной зоне излучение улавливается и преобразуется в электрический ток. Ток подается на тиратронную лампу. Последняя передает импульс на реле, размыкающее цепь магнитного пускателя. Оборудование, которым управляет этот пускатель, останавливается.

К техническим средствам защиты относят оградительные, предохранительные, тормозные и блокировочные и устройства, средства сигнализации, дистанционного и автоматического управления или выполнения операций, противоаварийные устройства.

Ограждения опасных зон защищают обслуживающий персонал от травмирования различными передачами, а также перемещающимися и вращающимися частями и механизмами от возникающих при работе оборудования электромагнитных и тепловых излучений, от отлетающих частиц обрабатываемого материала, газов, пыли, аэрозолей и др.

Предохранительные устройства исключают возможность травмирования обслуживающего персонала, аварии и поломки оборудования, а также охраняют работающих от попадания в опасную зону при техническом обслуживании и эксплуатации.

Средства защиты , устанавливаемые на сельскохозяйственной технике, должны удовлетворять ряду требований. Основные требования для ограждений опасных зон заключаются в следующем:

– конструкция ограждения опасных зон не затрудняет нормальную работу и техническое обслуживание;

– не является источником шума;

– по виду исполнения конструкция соответствует ограждаемой опасной зоне;

– обеспечивает обзорность рабочей и при необходимости опасной зоны, имеет окраску, создающую нормальное восприятие обслуживающим персоналом;

– в необходимых случаях конструкция ограждения имеет блокировку с наиболее опасными ограждаемыми единицами и механизмами;

– соответствует требованиям технической эстетики;

– передаточные механизмы отделены сплошными защитными ограждениями, рассчитанными на прочность;

– защитное ограждение карданной передачи не вращается вместе с валом;

– ограждения органически связаны с конструкцией оборудования, обеспечивая надежное укрытие опасной зоны и удобство обслуживания;

– оборудование с гидроприводом, работающим под давлением, укрыто или снабжено надежными экранами, исключающими возможность выброса жидкости на рабочие места при их повреждении;

– ограждения мест, подлежащих осмотру, легкосъемные и открывающиеся, имеют рукоятки, скобы или другие устройства для безопасного удержания их при открывании или съеме;

– ограждения, открывающиеся вверх, снабжены устройствами для надежного их фиксирования в открытом состоянии;

– съемные ограждения имеют крепления, не требующие применения ключей и отверток.

Предохранительные устройства для защиты работающих от попадания в опасную зону выполняют в виде механической или электрической блокировок, фотоэлектрической или электронной защиты, двурукового включения, сигнализации и др. Оборудование, в отношении которого имеется опасность аварий, перегрузок, поломок, снабжают такими предохранительными устройствами, как фрикционные муфты, приборы с автоматической сигнализацией, автоматическим отключением или другими устройствами. Средствами защиты решается также ряд вопросов электробезопасности.

Ограждения. По конструктивному решению ограждающие устройства делятся на съемные, стационарные и переносные.

Съемные ограждения ограничивают доступ в основном к наружным передачам (ременным, цепным и зубчатым), и выполняются в виде крышек, кожухов, чехлов. Их изготавливают сетчатыми, решетчатыми или сплошными.

Стационарные ограждения выполняются в виде футляров, крышек, коробов и часто являются элементами наружных деталей машин или станины. Их изготавливают сплошными или жалюзийными.

Переносные ограждения, являясь временными элементами рабочего места, служат для предотвращения прикосновения к горячим поверхностям, токоведущим частям и элементам конструкций, которые могут нанести механические травмы. Их выполняют в виде переносных щитов, используют при ремонтных и наладочных работах. Примером таких устройств могут быть ограждения ям, траншей, рабочего места электросварщика, колодцев при производстве земляных, монтажных или ремонтных работ и др.

Предохранительные устройства отключают оборудование при выходе контролируемого параметра (давления, температуры, усилия, перемещения и др.) за допустимые пределы или снижают значение параметра до допустимого. Предохранительные устройства делят на 4 группы: для защиты от превышения давления и температуры, от механических перегрузок, от перехода движущихся частей машины за установленные пределы, от поражения электрическим током.

Для защиты от превышения давления предохранительные устройства выполняют в виде клапанов и мембран.

Для защиты от механических перегрузок и предотвращения связанных с этим аварий используют муфты, ограничители грузоподъемности, регуляторы частоты вращения, срезаемые штифты и шпильки.

Для защиты от перехода движущихся частей за установленные пределы и предотвращения связанных с этим поломок машин используют концевые выключатели (ограничители хода), остановы, захваты и упоры.

Для защиты от поражения электрическим током применяют плавкие предохранители и автоматические отключатели. Попадание электрического тока на токоведущие части оборудования, не находящегося под напряжением при нормальных режимах, исключается применением плавких предохранителей, которые при достижении током опасного значения расплавляются и прерывают электрическую цепь.

Тормозные устройства служат для исключения самопроизвольного опускания груза, быстрой остановки движущихся машин и частей оборудования, удержания машин на спусках или подъемах и др. Степень опасности травмирования движущимися машинами и оборудованием зависит не только от их скорости, но и от времени срабатывания тормозных устройств. Эффективность торможения оценивают длиной тормозного пути.

Блокировочные устройства безопасности предназначены для исключения травм за счет остановки действия оборудования или механизма, когда не ограждена опасная зона. Необходимость в блокировочных устройствах диктуется тем, что использование ограждений, предохранительных устройств или торможения не всегда обеспечивает безопасность.

Устройства, блокирующие возможность начала движения тракторов и других мобильных машин, оборудованных кабиной и пневматическими системами торможения, не позволяют трогаться с места при открытых дверях кабины и при недостаточном давлении в системе торможения. Такое устройство включено в пневмосистему машины.