Vysoká škola chemicko-technologická v Praze. Základy strojnictví. Kód předmětu N444005

Transkript

1 Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Základy strojnictví Kód předmětu N Modul - 6 Technologie tvarování součástí a zásady bezpečnosti práce Emil Jirák Ondřej Ekrt

2 Základní technologie tvarování součástí Lití způsob tvarování odléváním do předem připravených forem. Hmota v tekutém stavu vyplní formu a po ztuhnutí se z formy vyjme. Odlévat lze kovy, minerální materiály, umělé hmoty atd. Tváření úprava tvaru součásti přetvářením v plastickém stavu (za tepla nebo za studena). Stříhání, ohýbání, tažení, temování, kování, lisování, a to za pomoci forem nebo bez. Obrábění technologický způsob pro získání žádaného tvaru součástí odebíráním přebytečného materiálu převážně třískovým způsobem. Řezání, sekání, pilování, broušení, vrtání, soustružení, frézování, hoblování.

3 Metody opracování ruční a strojní Dělení materiálu stříhání, řezání, lámání, štípání, sekání, rozbrušování Tvorba rovinných ploch rovnání, pilování, hoblování, frézování, broušení, zaškrabávání, leštění Tvorba rotačních ploch zkružování, pilování, soustružení, broušení, zaškrabávání, leštění Tvorba obecných ploch speciální metody ručního opracování, lisování, odlévání, frézování a broušení podle šablon, speciální nástroje (např. pro výrobu závitů) a speciální stroje (např. pro výrobu ozubených kol).

4 Nástroje a nářadí vhodné pro malé dílny Běžné ruční Kladiva, palice, klíny, kleště, šroubováky, klíče, sekáče, dláta, pilníky a rašple, pily, průbojníky, nůžky, vrtáky a nebozezy, hoblíky, závitořezné nástroje, škrabáky, brusné a leštící prostředky, upínací nářadí (svěráky a svorky), prostředky pro měření a označování. Běžné strojní Soustružnické a hoblovací nože, vrtáky, výhrubníky, výstružníky, frézy, brusné a leštící kotouče, závitořezné nástroje, upínací nářadí, prostředky pro měření a označování.

5 Vrtačky Stroje vhodné zejména pro malé dílny strana 1 mechanické ruční; elektrické ruční; stolní; sloupové. Obrobek obvykle stojí a nástroj se otáčí a posouvá vůči obrobku v jednom směru. Soustruhy univerzální; malé a hodinářské; na dřevo (lože, vřeteník, pohon, upínací hlava - sklíčidlo, suport, koník). Obrobek se obvykle otáčí a nástroj se může posouvat vůči obrobku ve dvou směrech.

6 Stroje vhodné zejména pro malé dílny strana 2 Frézky Univerzální; vodorovné; svislé; nástrojářské (stojan, vřeteník, pohon, stůl, upínací nářadí). Nástroj se otáčí a vzájemný pohyb mezi obrobkem a nástrojem lze realizovat ve třech směrech). Brusky Elektrické ruční; stojanové; stolní; hrotové na hrubé broušení (obrobek nebo stroj je držen v ruce) na jemné broušení (obrobek nebo nástroj je veden strojně).

7 Zásady bezpečnosti práce v mechanické dílně Rizika možných ohrožení bezpečnosti a zdraví mechanická elektrická tepelná vytvářená hlukem a vibracemi vytvářená zanedbáním ergonomických zásad a chybami člověka vyvolaná nesprávnou činností systému vyvolaná nesprávně používanými nebo chybějícími ochrannými kryty a pomůckami.

8 Rizika mechanická Zhmožděniny, odření, stlačení, skřípnutí, přiražení, pořezání o ostří, ostré hrany a hroty, píchnutí, bodnutí nástrojem při jeho sklouznutí, pád zpracovávaného materiálu, vniknutí úlomků do očí, vymrštění části strojního zařízení nebo materiálu, navinutí vlasů nebo částí oděvu, uříznutí prstů nebo končetin, uklouznutí a pád do stroje.

9 Všeobecné zásady bezpečnosti z mechanického hlediska Nejčastější příčinou úrazu je použití nesprávného nářadí pro daný účel a mnohdy navíc i na nesprávném místě. Je nezbytné udržovat nářadí v provozu schopném stavu. To znamená u ručního nářadí zejména dokonalé spojení s držadly a topůrky. Má-li nářadí funkční břit, průběžné ostření vede nejen k úspoře vynaložené práce, ale významně snižuje i nebezpečí úrazu odskočením, nebo sklouznutím nástroje. Je třeba však pamatovat na možnost pořezání. Zásadně používat ochranné pomůcky (rukavice, čepice nebo šátky, brýle nebo štíty, příslušný oděv a odpovídající obuv, případně i respirátor) pokud je to účelné. Třísky nikdy neodstraňovat rukou, ale štětci, háčky, smetákem nebo ofukováním tlakovým vzduchem, nikoli však ústy (pozor na oči). Otřepy, které na opracovávaném materiálu vzniknou v důsledku řezání, stříhání, sekání, vrtaní apod. zcela důsledně začistit pilníkem, škrabákem nebo zabrousit.

10 Práce na strojích Obsluha obráběcích strojů není uvedena v seznamech pracovišť zakázaných mladistvým a ženám, avšak pro řadu speciálních prací je pro muže i ženy nezbytné oprávnění (svářečské práce, obsluha manipulačních vozíků a malotraktorů, jeřábnická činnost a vázání břemen, montáž a opravy elektrických nebo plynových zařízení atd.). V každém případě musí být pracovník řádně a průkazně proškolen a pokud není v daném oboru vyučen, tak i náležitě zacvičen. U rotačních strojů je zvláště nebezpečná možnost navinutí části oděvu, vlasů, řetízků, náramků a možnost roztočení obráběného materiálu při zaseknutí nástroje. Nesmí se proto v tomto případě používat ochranné rukavice (zejména u vrtaček) a ke stroji nesmí být upínací klíče a vyrážecí klíny připevněny šňůrou, lankem nebo řetízkem. Častou příčinou vážných úrazů bývá odstranění ochranných krytů a pojistek a neznalost správného pracovního postupu (v mnoha případech se jedná nejen o nedbalost, ale i o úmyslnou činnost).

11 Rizika elektrická Elektrická rizika mohou být vyvolána zejména: dotykem osob s živými částmi elektrických zařízení (tj. částmi pod elektrickým napětím) dotykem s částmi, které se stávají živými vlivem špatných podmínek (nepřímý dotyk) přiblížením k živým částem při tak vysokém napětí, že může dojít k přeskočení jiskry vzduchem.

12 Všeobecné zásady bezpečnosti z elektrického hlediska Osoby bez elektrotechnické kvalifikace nesmějí na svém pracovišti kromě obsluhy v rozsahu stanoveném výrobcem provádět na elektrickém zařízení připojovaném do elektrorozvodné sítě žádné jiné práce, např. změny instalací, opravy atd. Zjednodušeně je možné konstatovat, že laik může pouze připojit a odpojit elektrické zařízení v rámci řádně instalované zásuvky, ovládat zařízení ve shodě s návodem k použití, provádět výměnu žárovek a obsluhovat pojistky a jističe bez demontáže ochranných prvků nad živými částmi. Tak striktní předpisy se nevztahují na elektrická zařízení (někdy označovaná jako slaboproudá), která pracují pod bezpečným napětím, např. některá zařízení napájená z baterií, dětské hračky apod. Stejné zásady by měly dodržovat i soukromé osoby ve svém bytě, dílně, garáži, chalupě atd.

13 Účinky elektrického proudu na člověka strana 1 Účinky proudu na postiženého závisí na: velikosti proudu, který prochází tělem, na cestě, kterou proud tělem prochází, na době působení, na kmitočtu proudu, na zdravotním stavu člověka. Nebezpečnost elektrického napětí spočívá v okolnosti, že je lidskými smysly nepoznatelné a člověk není předem varován na rozdíl od řady jiných druhů nebezpečí.

14 Účinky elektrického proudu na člověka strana 2 Podle dosavadních zkušeností proud procházející tělem při síťové frekvenci 50 Hz, o velikosti menší než 1 ma, člověk necítí, proud 25 ma se může považovat za bezpečný a při proudu 100 ma zpravidla nastává smrt. Velikost proudu procházejícího lidským tělem lze určit z Ohmova zákona jako podíl dotykového napětí a odporu. Celkový odpor se skládá z odporu lidského těla a z přechodového odporu. Oba odpory jsou řazeny sériově. Odpor lidského těla se skládá z nízkého odporu v krevním řečišti (roztok soli) a z velkého odporu kůže. Odpor kůže není konstantní a silně klesá s vlhkostí kůže. Přechodový odpor je odpor mezi živým koncem instalace a tělem a dále mezi tělem a zemí. Je zřejmé, že jeho velikost závisí na kvalitě izolace mezi těmito místy. Dotykové napětí do 65 V se v suchých místnostech považuje za bezpečné. V horších (vlhkých) podmínkách se pak toto napětí snižuje na 24 V, případně i na 12 V proti zemi.

15 Účinky elektrického proudu na člověka strana 3 Proud procházející mezi dvěma prsty jedné ruky je méně nebezpečný (neprochází srdcem) než proud mezi oběma rukama nebo mezi rukou a nohou. Nebezpečnější je proud procházející rukou levou než pravou, vlhkou než suchou. Krátké působení proudu vyvolá úlek, ochrnutí, delší pak šok, bezvědomí a smrt. Působení elektřiny stejně jako působení ostatních stresorů silně závisí na zdravotním stavu člověka. Člověk klidný, vyrovnaný a odpočinutý je vůči působení elektřiny mnohem odolnější než člověk unavený, vyčerpaný a s trémou. V takových stavech někdy dochází k pocení rukou, čímž se velikost proudu a jeho účinek na organismus ještě zhoršuje.

16 Účinky elektrického proudu na člověka strana 4 Účinky elektrického proudu na lidský organismus jsou různé též podle druhu proudu. Zhoubnost stejnosměrného proudu pro člověka spočívá v jeho elektrochemickém působení (elektrolýza). Avšak stejnosměrný proud je 2 až 3krát méně nebezpečný než střídavý proud o kmitočtu 50 Hz. Střídavý proud technického kmitočtu (40 až 60 Hz) způsobuje svalové křeče a znemožňuje postiženému, aby pustil uchopený vodič. Kmitočet síťového napětí je srovnatelný s rychlostmi nervového vzruchu. Nervový vzruch je elektrochemický proces, doprovázený přenosem náboje. Síťové napětí má frekvenci, která velmi účinně ruší přenos nervového vzruchu, vně se to projeví křečí a nemožností ovládání svalových funkcí. Srdce postiženého se rozkmitá vysokým kmitočtem, čímž přestane čerpat krev a organismus dočasně ochrne.

17 Účinky elektrického proudu na člověka strana 5 Působí-li proud delší dobu, zhoršuje se krevní oběh, a dochází tak často k smrti zadušením. Proudy s kmitočtem nad 100 khz jsou méně nebezpečné, protože nezpůsobují svalové křeče. Projevuje se zde skinefekt, kdy proud vysoké frekvence prochází povrchem těla a nezasahuje životně důležité vnitřní tělesné orgány. Při úrazech elektrickým proudem je třeba, aby zachránce postupoval rychle, nikoli však ukvapeně. Při záchraně postiženého je třeba jej vyprostit z dosahu proudu, zajistit dýchání a přivolat lékaře. Blíže viz

18 Rizika tepelná Nebezpečnými zdroji tepla mohou být např. plynové hořáky, pece, vařáky, výhně, páječky a svařovací agregáty. Při opatrné práci se horké těleso pozná podle sálavého tepla. Dotykem snese člověk teplotu asi do 60 C. Přibližně nad 500 C již začíná těleso vyzařovat ve viditelné oblasti spektra a je tedy malá pravděpodobnost vědomého popálení dotykem rukou. Větší pravděpodobností je popálení při náhodném dotyku a následném vznícení oděvu, zejména u zdroje tepla hořícího nesvítivým plamenem. Vážné popáleniny vznikají i opařením vařící vodou nebo párou. V blízkosti pecí a zdrojů otevřeného plamene nesmí být hořlavé látky a tlakové láhve. Popálení je podobné omrznutí, které může vzniknout při působení nízkých teplot, kapalného dusíku a tuhého oxidu uhličitého, případně působením jiných podchlazených látek.

19 Rizika spojená s hlukem a vibracemi Negativní působení nadměrného hluku je všeobecně známé. Dochází tak ke ztrátě citlivosti sluchového orgánu a poškozování nervové soustavy. Nebezpečný je i dlouhodobý monotónní zvuk, byť i menší intenzity, protože vede k únavě a ztrátě pozornosti. Řada mechanických výrobních pochodů je často doprovázena prakticky neodstranitelným hlukem a v takovém případě je třeba používat příslušné chrániče sluchu. Osoby s chráničem nelze při práci kontaktovat dotykem bez vzájemného zrakového spojení, protože může dojít k úleku a následně k úrazu. Dlouhodobé působení silných vibrací poškozuje u člověka hlavně pohybový aparát, zejména kloubní chrupavky a meziobratlové ploténky, a to bohužel často nevratně.

20 Rizika vytvářená zanedbáním ergonomických zásad Uplatňování ergonomických zásad v pracovním procesu je poměrně novou záležitostí. Přináší zvýšení výkonu a snížení rizika chorob z povolání. Ergonomie vychází z přizpůsobení pracovního prostředí a nástrojů práci vykonávajícímu jedinci tak, aby práce byla nejefektivnější a přitom měla minimální vliv na poškození zdraví. V nejvyspělejších velkých podnicích je každé pracovní místo řízené počítačem a na podkladě identifikační karty pracovníka je automaticky nastavena poloha nářadí, výška podlahy nebo židle, rychlost pomocných agregátů apod.

21 Rizika vytvářená nesprávnou činností systému Jedná se o nejhůře odstranitelné riziko! Snížení rizika přináší dokonalá konstrukce zařízení a technologická kázeň, což zvyšuje cenu zařízení. Jinou míru rizika lze připustit třeba u automatické pračky, než např. u zařízení určeného pro atomovou elektrárnu, resiscutační zdravotní oddělení nebo kosmický výzkum. Některé nehody předvídat a provést veškerá potřebná zajištění je natolik finančně náročné, že mnohdy jedinou dostupnou cestou je uzavřít smlouvu s dostatečně spolehlivou pojišťovací společností. Nikdy však míra tohoto rizika neklesne na nulu a jde tak o riziko podnikání. Pro případné soudní spory je nezbytné mít k dispozici všechny doklady o tom, že nebylo nic zanedbáno a že k nehodě nevedlo přímé zavinění.

22 Rizika vyvolaná chybějícími nebo nesprávně umístěnými ochrannými kryty Bezpečnostní kryty a další bezpečnostní prvky jsou pro výrobce vždy příčinou zvýšených nákladů na výrobu, a tím i důvodem zvýšení prodejní ceny a tedy v konečném důsledku snížení konkurence schopnosti na trhu. Je nezáviděným úkolem manažérů rozhodnout, zda vynaložit peníze na zajištění bezpečnosti provozu, nebo na vleklá soudní řízení a případné odškodné. Je krajně nezodpovědné svévolně ochranné prvky odstraňovat! Velmi častým důvodem takového konání je zvýšení produkce a tedy i výdělku obsluhy. Bohužel řada mnohdy těžkých úrazů s trvalými následky může být odstrašujícím příkladem. Často dochází k poškození ochranných prvků i neúmyslně v během provozu. Každé takové poškození zasluhuje pozornost a odbornou opravu. Nedílnou částí provozu některých zařízení jsou i povinné periodické revize.

23 Shrnutí Technologie tvarování součástí je do značné míry závislá na velikosti výrobního závodu nebo provozovny a na technologické vyspělosti, která je dána dobou pořízení výrobního zařízení, a mnohdy na přísně střežených profesních znalostech. Naproti tomu principy bezpečnosti práce jsou centrálně řízeny formou řady předpisů a vyhlášek, a protože každý vážnější úraz musí být hlášen, neplnění takových nařízení vede kromě újmy postiženého vždy i k finančnímu nebo trestnímu postihu odpovědné osoby. Dodržování zásad bezpečné práce je tedy jak v zájmu konkrétních pracovníků, tak jejich nadřízených. Přestože některým úrazům je obtížné předejít, řada úrazů je většinou zcela zbytečných. Cenné informace lze získat na stránkách a Pro toho, kdo dočetl až sem, máme zvláštní bonus jako návod k tomu, čeho se pokud možno vyvarovat.