Структура и содержание технического раздела дипломной работы на тему производства осветительных приборов

В рамках дипломной работы технический раздел играет ключевую роль, демонстрируя способность будущего инженера применять теоретические знания на практике. Актуальность выбранной темы обусловлена постоянным развитием светотехнической отрасли. Цель данного раздела — провести комплексное описание и анализ технологического процесса производства осветительных приборов на примере конкретного узла. Для достижения этой цели поставлены следующие задачи: детально описать технологию изготовления, выполнить инженерный расчет привода одного из ключевых автоматов, разработать всеобъемлющую систему контроля качества готовой продукции, а также проанализировать требования по охране труда и защите окружающей среды.

2. Описание технологического процесса производства осветительных приборов

Производство современной лампы накаливания — это сложный, многоэтапный процесс, требующий высокой точности и автоматизации. Он начинается с подготовки ключевых компонентов, главным из которых является тело накала.

Традиционно, нить накала изготавливается из вольфрама — тугоплавкого металла, способного выдерживать высокие температуры. Подготовленную спираль монтируют на специальную ножку с электродами, после чего вся конструкция помещается в стеклянную колбу.

Следующий критически важный этап — герметизация и вакуумирование. Колбу запаивают, а из её внутреннего пространства откачивают воздух, создавая вакуум или заполняя его инертным газом. Это необходимо для предотвращения быстрого окисления и перегорания вольфрамовой нити при работе.

Финальной стадией сборки является цоколевание — процесс крепления металлического цоколя к стеклянной колбе. Цоколь обеспечивает механическую фиксацию лампы в патроне и электрический контакт. Существует несколько методов его крепления:

• Механический способ: используется для резьбовых цоколей, где фиксация происходит с помощью специальной гильзы.
• Мастичный способ: предполагает использование специальных мастик, например, на основе асбеста, для надежного соединения цоколя и колбы.

Автоматизированные линии для цоколевания оснащаются различными типами механизмов для удержания компонентов, включая автоматические захваты, а также рычажные или пружинные зажимы, что обеспечивает высокую производительность и стабильность операции.

3. Инженерный расчет ключевого узла, или как работает клиноременная передача привода

Для привода автомата цоколевания ламп была выбрана клиноременная передача. Этот выбор обусловлен ее преимуществами: плавностью хода, способностью передавать значительную мощность на большие расстояния и простотой конструкции. Ниже представлен пошаговый алгоритм расчета.

1. Исходные данные. Для начала расчета необходимо определить ключевые параметры: передаваемую мощность, скорость вращения ведущего и ведомого валов, а также коэффициент условий работы, учитывающий характер нагрузки.

2. Расчет диаметров шкивов. Диаметр ведущего (меньшего) шкива выбирается на основе стандартных рядов, а диаметр ведомого (большего) шкива рассчитывается исходя из требуемого передаточного отношения, которое определяется соотношением скоростей вращения валов.

3. Определение межосевого расстояния. Предварительное межосевое расстояние выбирается конструктивно, исходя из габаритов оборудования. Оно должно быть достаточным для обеспечения необходимого угла обхвата и удобства монтажа.

4. Расчет длины ремня. Длина ремня вычисляется по геометрической формуле, учитывающей диаметры обоих шкивов и межосевое расстояние. Полученное значение округляется до ближайшего стандартного.

После выбора стандартной длины ремня производится уточненный расчет межосевого расстояния для обеспечения необходимого натяжения.

5. Определение скорости ремня. Скорость движения ремня является важным параметром, влияющим на износ и долговечность передачи. Она рассчитывается на основе диаметра и угловой скорости ведущего шкива.

6. Проверка работоспособности. Финальный этап расчета включает две ключевые проверки:

1. Проверка угла обхвата малого шкива: Для надежной передачи мощности без проскальзывания этот угол должен быть не менее 120°. Если условие не выполняется, необходимо скорректировать межосевое расстояние.
2. Проверка долговечности ремня: Рассчитывается число циклов нагружения ремня в секунду и сравнивается с допустимым значением для выбранного типа ремня. Это гарантирует, что передача отработает требуемый ресурс.

Успешное выполнение всех этапов расчета подтверждает, что спроектированная клиноременная передача способна эффективно и надежно выполнять свои функции в приводе автомата.

4. Организация системы контроля качества готовой продукции

Обеспечение высокого качества осветительных приборов требует внедрения многоступенчатой системы контроля, которая охватывает все этапы производства и включает как сплошные, так и выборочные проверки.

Первичный этап — это визуальный осмотр и контроль геометрии. На этой стадии проверяется внешний вид изделия на предмет дефектов (сколов, царапин), а также соответствие его геометрических размеров и веса чертежам. Далее следует инструментальный контроль ключевых параметров, регламентированных ГОСТ:

• Электрические параметры: проверка потребляемой мощности, напряжения и сопротивления изоляции.
• Световые характеристики: базовое измерение силы света и проверка продолжительности горения при номинальных и повышенных нагрузках.

Современный подход к контролю качества также включает оценку более сложных метрик, которые напрямую влияют на потребительские свойства продукта:

• Световой поток: общее количество света, излучаемое лампой.
• Цветовая температура: определяет оттенок свечения (теплый, нейтральный, холодный).
• Индекс цветопередачи (CRI): показывает, насколько естественно выглядят цвета объектов при данном освещении.

В дополнение к основным тестам, продукция проходит испытания на устойчивость к внешним факторам. Эти тесты имитируют реальные условия эксплуатации и включают проверку на вибро- и ударопрочность, а также на пыле- и влагозащищенность, что особенно важно для светильников специального назначения.

Такой комплексный подход, сочетающий классические методы контроля и современные инструментальные измерения, позволяет гарантировать соответствие продукции высоким стандартам качества и безопасности.

5. Требования охраны труда и техники безопасности на производстве

Обеспечение безопасности персонала является безусловным приоритетом на любом производстве, особенно в электротехнической отрасли. Требования охраны труда можно разделить на несколько ключевых групп.

Электробезопасность

Это фундаментальный аспект, включающий строгие правила по работе с электрическими сетями и оборудованием.

1. Ограничение напряжения: Номинальное напряжение питания для стационарных светильников не должно превышать 220 В. В помещениях с повышенной опасностью (например, высокой влажностью) оно ограничивается до 50 В, а в особо опасных условиях — до 12-24 В. Для зон с наличием возгораемых частиц напряжение питания не должно быть выше 12 В.
2. Заземление и изоляция: Все металлические корпуса осветительных приборов должны быть надежно заземлены. Провода должны иметь неповрежденную изоляцию, а их контакт с движущимися частями оборудования должен быть полностью исключен.
3. Обесточивание сети: Любые работы по монтажу или ремонту проводятся только после полного обесточивания сети. Отсутствие фазы обязательно проверяется индикаторной отверткой.

Безопасность при выполнении работ

Данная группа правил регламентирует непосредственные действия персонала.

• Квалификация персонала: К работам допускаются только сотрудники, прошедшие специальное обучение, инструктаж по технике безопасности и имеющие соответствующую квалификационную группу.
• Использование инструмента: Перед началом работ обязательна проверка исправности всего ручного инструмента и диэлектрического оснащения (перчаток, ковриков).
• Работа на высоте: При монтаже светильников на высоте до 5 метров допускается использование исправных лестниц и стремянок. Если высота превышает 5 метров, обязательным является применение подъемников или других специализированных механизмов.

Кроме того, аварийное и эвакуационное освещение всегда подключается к независимому источнику питания и должно включаться автоматически при пропадании напряжения в основной сети. Соблюдение этих правил — залог безопасной работы и предотвращения несчастных случаев.

6. Мероприятия, направленные на охрану окружающей среды

Современное производство невозможно представить без учета экологических аспектов. В соответствии с действующими законодательными актами, предприятие по выпуску светотехнической продукции обязано разрабатывать и внедрять мероприятия по охране окружающей среды.

Ключевым направлением является организация системы управления отходами. Это включает в себя сбор, сортировку и последующую передачу на утилизацию или переработку производственного брака, например, ламп, не прошедших контроль качества. Особое внимание уделяется компонентам, требующим специальной утилизации.

Другим важным аспектом является повышение энергоэффективности технологических процессов. Модернизация оборудования, оптимизация режимов его работы и внедрение энергосберегающих технологий позволяют не только снизить себестоимость продукции, но и уменьшить общую нагрузку на окружающую среду, сокращая выбросы и потребление ресурсов.

В рамках данного раздела дипломной работы было проведено комплексное исследование технической стороны производства осветительных приборов. Мы последовательно рассмотрели технологический процесс, начиная от подготовки вольфрамовой нити и заканчивая цоколеванием. Был успешно выполнен инженерный расчет клиноременной передачи для привода производственного автомата, что подтвердило работоспособность выбранного конструктивного решения. Особое внимание было уделено организации системы контроля качества, сочетающей классические и современные методы для обеспечения соответствия продукции высоким стандартам. Наконец, были систематизированы ключевые требования по охране труда и защите окружающей среды. Все это в совокупности доказывает, что предложенный подход является залогом выпуска конкурентоспособной и безопасной продукции.

Список использованной литературы

1. Конституция Республики Беларусь.
2. Трудовой кодекс Республики Беларусь.
3. Указ «О ратификации конвенции 45 «Применение труда женщин на подземных работах» Международной организации труда», утвержден Президиумом Верховного Совета Белорусской ССР 12 июня 1961 г.
4. Указ «О ратификации конвенции 47 «Сорокачасовая рабочая неделя» Международной организации труда», утвержден Президиумом Верховного Совета Белорусской ССР 22 июня 1935 г.
5. Указ «О ратификации конвенции 106 «О еженедельном отдыхе в торговле и учреждениях» Международной организации труда», утвержден Президиумом Верховного Совета Белорусской ССР в 1957 г.
6. Указ «О ратификации конвенции 115 «Защита от радиации» Международной организации труда», утвержден Президиумом Верховного Совета Белорусской ССР 31 октября 1967 г.
7. Указ «О ратификации конвенции 119 «Снабжение машин защитными приспособлениями» Международной организации труда», утвержден Президиумом Верховного Совета Белорусской ССР 11 марта 1970 г.
8. Указ «О ратификации конвенции 120 «Гигиена в торговле и учреждениях» Международной организации труда», утвержден Президиумом Верховного Совета Белорусской ССР 31 октября 1967 г.
9. Постановление Верховного Совета Республики Беларусь от 22 февраля 1995 г. № 3606-XII «О ратификации конвенции 81 «Об инспекции труда в промышленности и торговле» Международной организации труда».
10. Закон Республики Беларусь от 5 сентября 1995 г. № 3848-XII «Об обеспечении единства измерений».
11. Закон Республики Беларусь от 17 апреля 1992 г. № 1596-XII «О пенсионном обеспечении» с последующими изменениями и дополнениями.
12. Закон Республики Беларусь от 5 мая 1999 г. № 253-З «О ратификации конвенции 155 «О безопасности и гигиене труда и производственной среде» Международной организации труда».
13. Закон Республики Беларусь от 14 мая 2001 г. № 18-З «О ратификации конвенции о безопасности и гигиене труда в строительстве (Конвенция 167)».
14. Закон Республики Беларусь от 10 января 2000 г. № 363-З «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».
15. Закон Республики Беларусь от 15 июня 2000 г. № 2403-XII «О пожарной безопасности» (в редакции Законов от 3 мая 1996 г. № 440-XIII, от 13 ноября 1997 г. № 87-З, от 11 января 2002 г. № 89-З).
16. Закон Республики Беларусь от 23 ноября 1993 г. № 2583-XII «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» (в редакции Закона от 23 мая 2000 г. № 397-З).
17. Закон Республики Беларусь от 31 января 1995 г. № 3563-XII «Об основах государственного социального страхования» (в редакции Законов от 6 января 2000 г. № 355-З, от 12 ноября 2001 г. № 57-З).
18. Закон Республики Беларусь от 18 июня 1993 г. № 2435-XII «О здравоохранении» (в редакции Закона от 11 января 2002 г. № 91-З).
19. Закон Республики Беларусь от 5 сентября 1995 г. № 3849-XII «О сертификации продукции, работ и услуг».
20. Закон Республики Беларусь от 5 сентября 1995 г. № 3847-XII «О стандартизации».
21. Закон Республики Беларусь от 5 января 1998 г. № 122-З «О радиационной безопасности населения».
22. Закон Республики Беларусь от 5 мая 1998 г. № 141-З «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» (в редакции Закона от 4 января 2003 г. № 183-З).
23. Закон Республики Беларусь от 6 июня 2001 г. № 32-З «О перевозке опасных грузов».
24. Кодекс внутреннего водного транспорта Республики Беларусь.
25. Нормативные правовые акты Правительства Республики Беларусь
26. Положение о беспрерывном профессиональном обучении руководящих работников и специалистов, утверждено постановлением Кабинета Министров Республики Беларусь от 11 января 1995 г. № 20 (в редакции постановления Совета Министров от 14 октября 2002 г. № 1418).
27. Список № 1 и Список № 2 производств, работ, профессий, должностей и показателей, дающих право на пенсию за работу с особыми условиями труда, утверждены постановлением Кабинета Министров Республики Беларусь от 2 августа 1995 г. № 408 (в редакции постановлений Кабинета Министров от 11 января 1996 г. № 21, от 28 октября 1996 г. № 683, Совета Министров от 10 июля 1998 г. № 1090, от 31 марта 1999 г. № 448, от 23 марта 2000 г. № 382, от 28 февраля 2002 г. № 288).
28. Порядок проведения аттестации рабочих мест по условиям труда, утвержден постановлением Кабинета Министров Республики Беларусь от 2 августа 1995 г. № 409 (в редакции постановлений Кабинета Министров от 24 октября 1996 г. № 680, Совета Министров от 14 декабря 1998 г. № 1911, от 28 февраля 2002 г. № 288).
29. Постановление Кабинета Министров Республики Беларусь от 2 августа 1996 г. № 510 «О мерах по выполнению Европейского соглашения о международной дорожной перевозке опасных грузов».
30. Перечень видов деятельности, на осуществление которых требуется специальное разрешение (лицензия), и органов, выдающих эти разрешения (лицензии), утвержден постановлением Кабинета Министров Республики Беларусь от 21 августа 1995 г. № 456, с последующими изменениями и дополнениями.
31. Положение о государственном надзоре за безопасным ведением работ в промышленности и атомной энергетике в Республике Беларусь, утверждено постановлением Кабинета Министров Республики Беларусь от 13 октября 1995 г. № 572, с последующими изменениями и дополнениями.
32. Положение о пожарно-технических комиссиях, утверждено постановлением Кабинета Министров Республики Беларусь от 13 октября 1995 г. № 571.