Полная классификация опасностей токарного станка для курсовой работы, ОБЖ

В современной экономике ключевая роль отводится машиностроению и, в частности, токарной обработке металлов. Высокая производительность и точность, достигаемые на токарных станках, неразрывно сопряжены со значительными производственными рисками для персонала. Понимание природы этих рисков является первым и важнейшим шагом к построению эффективной системы безопасности. Целью данной курсовой работы является систематизация и классификация опасностей, присущих токарному станку, для последующей разработки комплексных мер защиты. Для достижения этой цели поставлены следующие задачи:

Изучить базовое устройство и принцип действия токарного станка как объекта исследования.
Классифицировать все основные виды рисков: механические, электрические, термические, химические и эргономические.
Проанализировать существующие инженерно-технические и организационные меры защиты.

Логично, что перед анализом опасностей необходимо рассмотреть сам источник этих опасностей — токарный станок.

Глава 1. Токарный станок как объект повышенной опасности в производственной среде

Токарные станки предназначены для обработки заготовок из металлов и других материалов методом резания при их вращении. Несмотря на существование множества типов станков (токарно-винторезные, карусельные, с ЧПУ), базовые принципы их работы и основные узлы, являющиеся источниками опасности, остаются схожими. Ключевыми компонентами станка являются:

Станина — массивное основание, на котором монтируются все остальные узлы.
Передняя бабка — содержит шпиндельный узел и коробку скоростей, обеспечивающую вращение заготовки.
Шпиндель и патрон — непосредственно вращают и удерживают обрабатываемую деталь. Являются одним из главных источников механической опасности.
Задняя бабка — служит для поддержки длинных заготовок или для установки инструмента (сверл, разверток).
Суппорт — механизм, обеспечивающий перемещение режущего инструмента в продольном и поперечном направлениях. Его движение также представляет опасность.
Ходовой винт и ходовой вал — передают движение от коробки подач к суппорту для автоматической обработки.

Именно сочетание массивных вращающихся и поступательно движущихся частей, высоких скоростей и мощных усилий резания определяет токарный станок как объект повышенной опасности, требующий глубокого анализа рисков. Понимание конструкции и кинематики станка позволяет перейти к основной задаче работы — детальной классификации порождаемых им рисков.

Глава 2. Классификация опасностей при работе на токарном станке. 2.1. Механические риски как основной источник травматизма

Механические опасности — это риски, связанные с движением узлов станка, обрабатываемой заготовки и инструмента, а также с их физическим взаимодействием с оператором. Это наиболее обширная и очевидная группа угроз, которая является основной причиной травматизма. Их можно систематизировать следующим образом:

Опасности от вращающихся частей. Это главный фактор риска. Вращающийся шпиндель, патрон или длинная заготовка могут захватить и намотать свободные концы одежды, волосы или украшения. Отдельно стоит выделить смертельную опасность, которую представляет ключ, оставленный в патроне после смены заготовки, — при включении станка он вылетает с огромной силой.
Опасности от поступательно движущихся частей. Автоматически движущийся суппорт или пиноль задней бабки могут зажать или придавить конечности оператора, особенно при работе в стесненных условиях.
Опасности, связанные с процессом резания. В процессе обработки образуется горячая, острая стружка, которая может вылетать с высокой скоростью и вызывать ожоги или порезы. Также существует риск поломки режущего инструмента с последующим выбросом его осколков из зоны резания.
Опасности от заготовки. Ненадежное закрепление детали в патроне может привести к ее вылету во время вращения. Кроме того, обработанные заготовки имеют острые кромки и заусенцы, представляющие режущую опасность при съеме и транспортировке.

После рассмотрения физических опасностей необходимо проанализировать риски, связанные с используемыми видами энергии.

2.2. Электрические и термические угрозы

Помимо очевидных механических рисков, токарный станок как сложное электромеханическое устройство генерирует угрозы, связанные с используемой энергией. Их можно разделить на две категории.

Электрические опасности возникают в первую очередь из-за возможности поражения оператора электрическим током. Основные причины:

Нарушение изоляции силовой проводки или кабелей электродвигателя.
Неисправности в пусковой аппаратуре и на панелях управления.
Отсутствие или дефект защитного заземления корпуса станка.

Термические опасности — это риски, связанные с высокими температурами. Сюда относятся ожоги при контакте с нагретыми в процессе работы поверхностями: самой заготовкой, режущим инструментом, а также корпусом электродвигателя. Особую опасность представляет горячая стружка. Кроме того, существует риск возгорания, который может быть спровоцирован попаданием искр на легковоспламеняющиеся материалы, например, промасленную ветошь или скопления горючей пыли.

Помимо энергии, в технологическом процессе участвуют различные вещества и возникают физические явления, которые также представляют угрозу.

2.3. Химические факторы и вредные производственные излучения

К «невидимым» опасностям, оказывающим отложенное, но серьезное воздействие на здоровье оператора, относятся химические и физические факторы производственной среды. Химические опасности в основном связаны с применением смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), масел и растворителей. Длительный контакт с этими веществами или вдыхание их паров и аэрозолей может привести к:

Раздражению кожи, дерматитам и аллергическим реакциям.
Заболеваниям дыхательных путей при недостаточной вентиляции.

Вредные физические факторы — это, прежде всего, шум и вибрация. Постоянное шумовое загрязнение от работающего привода и процесса резания приводит к постепенному снижению слуха и повышенной утомляемости. Вибрация, передающаяся на оператора через органы управления и пол, может стать причиной развития профессиональных заболеваний опорно-двигательного аппарата и нервной системы. Поэтому оценка уровней шума и вибрации на рабочем месте является важной частью системы охраны труда.

Завершив классификацию опасностей, исходящих непосредственно от станка и процесса, следует перейти к анализу рисков, связанных с взаимодействием человека и производственной среды.

2.4. Эргономические просчеты и организационные опасности

Безопасность производственного процесса определяется не только техническим состоянием оборудования, но и организацией рабочего места, а также учетом «человеческого фактора». Эргономические опасности возникают там, где условия труда не соответствуют физиологическим возможностям человека. К ним относятся:

Повышенная утомляемость и риск травм спины из-за неудобной, статичной рабочей позы.
Заболевания суставов из-за выполнения монотонных, повторяющихся движений (например, при серийной обработке).
Травмы, связанные с поднятием и перемещением тяжелых заготовок, патронов и другой оснастки.

Организационные опасности — это следствие неправильно выстроенных рабочих процессов. Типичными примерами являются захламленность рабочего места, падение плохо складированных инструментов или заготовок, а также отсутствие четких инструкций по безопасной эксплуатации и техническому обслуживанию оборудования. Эти факторы не только создают прямую угрозу, но и повышают вероятность ошибок со стороны персонала.

После всестороннего анализа и классификации всех типов опасностей, работа переходит к своему логическому завершению — рассмотрению системы мер по их предотвращению и контролю.

Глава 3. Система мер защиты и управления рисками. 3.1. Инженерно-технические средства защиты

Инженерно-технические средства являются первым и наиболее надежным барьером на пути к снижению производственных рисков. Они интегрированы непосредственно в конструкцию станка или рабочей зоны и минимизируют влияние человеческого фактора. Основные виды таких средств можно классифицировать следующим образом:

Оградительные устройства. Это физические барьеры, препятствующие контакту оператора с опасными зонами. К ним относятся защитные кожухи для патрона и ходового винта, а также прозрачные экраны, защищающие от отлетающей стружки и брызг СОЖ.
Блокирующие устройства (интерлоки). Данные системы напрямую связаны с ограждениями и не позволяют запустить станок (или вызывают его немедленную остановку) при открытом защитном кожухе. Это гарантирует, что доступ к вращающимся частям будет возможен только при их полной остановке.
Предохранительные устройства. Наиболее важным из них является кнопка аварийной остановки. Она должна быть большой, окрашенной в красный цвет, легкодоступной из любого положения оператора и приводить к немедленному прекращению всех движений станка.
Системы локальной вытяжной вентиляции. Для нейтрализации химических опасностей рабочая зона должна оснащаться эффективной вентиляцией, которая удаляет вредные пары СОЖ, масляный туман и пыль непосредственно от источника их образования.

Инженерные решения эффективны, но их недостаточно без правильных административных процедур и персональной ответственности работника.

3.2. Организационные меры и использование средств индивидуальной защиты

Второй и третий уровни защиты основаны на административном управлении и личной ответственности. Ключевыми организационными мерами являются:

Обучение и инструктаж персонала. Ни один работник не должен допускаться к станку без прохождения обучения по безопасным методам работы, распознаванию опасностей и действиям в экстренных ситуациях.
Регулярное техническое обслуживание. Плановые проверки состояния ограждений, блокировок, заземления и электропроводки позволяют предотвратить многие аварийные ситуации.
Процедуры Lockout/Tagout (LOTO). При любом ремонте или обслуживании станок должен быть полностью обесточен, а на пусковые устройства должны вывешиваться замки и предупреждающие таблички, запрещающие включение оборудования.

Важнейшим элементом всей системы является систематическая оценка рисков, которая должна проводиться регулярно для поддержания безопасности на должном уровне.

Средства индивидуальной защиты (СИЗ) являются последним рубежом обороны. К обязательным СИЗ для токаря относятся защитные очки, спецобувь с металлическим подноском и, при высоком уровне шума, средства защиты слуха. Необходимо сделать важное замечание: категорически недопустимо использование рабочих перчаток, так как они могут быть легко захвачены вращающимся патроном или заготовкой, что приведет к тяжелейшей травме.

Рассмотрев все аспекты опасностей и мер защиты, можно подвести итоги исследования.

Проведенный анализ позволил систематизировать основные группы опасностей при работе на токарном станке, включая механические, электрические, химические, эргономические и организационные риски. Каждая из этих групп требует целенаправленных мер контроля. Главный вывод исследования заключается в том, что обеспечение безопасности возможно только при комплексном, многоуровневом подходе. Нельзя полагаться только на один метод защиты, будь то прочный кожух или внимательность оператора.

Эффективная система безопасности должна гармонично сочетать в себе три ключевых компонента:

Безопасную конструкцию самого оборудования (инженерно-технические меры).
Грамотно выстроенные рабочие процессы и процедуры (организационные меры).
Высокую квалификацию, дисциплину и ответственность самого персонала.

Таким образом, цель курсовой работы достигнута: классификация опасностей проведена, а меры защиты проанализированы. Завершая, стоит подчеркнуть, что систематическая оценка рисков — это не разовое мероприятие, а непрерывный процесс, сопровождающий весь жизненный цикл оборудования и позволяющий поддерживать безопасность на высочайшем уровне.

Список использованной литературы

Безопасность жизнедеятельности: учеб. для вузов / С.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф. Козьяков и др.; под общ. ред. С.В. Белова. – М.: Высш. шк., 2007. – 616 с.
Технологические процессы в машиностроении: учеб. для вузов / С.И. Богодухов, Е.В. Бондаренко, А.Г. Схиртладзе, Р.М. Сулейманов, А.Д. Проскурин; под общ. ред. С.И. Богодухова. – М.: Машиностроение, 2009. – 640 с.:
Н.М. Кондратьева, Требования безопасности при работе на металлорежущих станках [Текст]: учеб. пособие / Н.М. Кондратьева, А.А. Кондратюк, Н.С. Сурикова – Томск: Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та.- 2011. – 106 с.
Методы и средства защиты человека от опасных и вредных производственных факторов: уч. пос. / И.М. Башлыков, О.В. Бердышев, Л.М. Веденеева, С.Н. Костарев [и др.]; под ред. В.А. Трефилова. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007. – 346 с.
Средства защиты в машиностроении. Расчет и проектирование: справочник / С.В. Белов [и др.]; под ред. С. В. Белова. – М.: Машиностроение, 1989 . – 365 с.
ГОСТ 12.0.003-74* «Система стандартов безопасности труда. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация».
Федеральный закон от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» (с изменениями и дополнениями).
Глебова,Е.В. Производственная санитария и гигиена труда: учеб. пособие для вузов / Е.В. Глебова. – М.: Высш. шк., 2007. – 382 с.
Девисилов,В.А. Охрана труда / В.А. Девисилов. – М.: ФОРУМ-ИНФРА–М, 2008. – 447 с.
Мунипов В.М. Эргономика: человекоориентированное проектирование техники, программных средств и среды / В.М.Мунипов, В.П.. Зинченко — М.: Логос, 2001. — 356 с