Зажимные приспособления 9 глава

иметь определенное количество огнетушителей, и эти помещения должны быть проветриваемыми.

Все оборудование для лакирования должно быть изготовлено из негорючих веществ. Освещение должно иметь защиту от взрыва, а пол — быть электропроводящим, предписано заземление ыа каждом рабочем месте. Полы в помещениях для лакирования, где хранятся материалы для обработки поверхности, должны быть негорючими и непролускающими.

Вентиляция помещения должна охватывать все рабочее помещение и по возможности быть направленной от потолка к полу.

В помещениях для лакирования должны быть предусмотрены два аварийных выхода, при этом двери рабочих помещений должны открываться наружу из помещения и быть самозапирающимися.

Во время работы необходимо использовать предписанные средства по защите дыхания, спецодежду, средства для очищения и защиты кожи. На случай тушения при возгорании спецодежды для персонала непосредствен но на рабочем месте должны быть предусмотрены устройства для тушения типа противопожарных пледов.

МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПРОТИВОПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ И ОБРАЩЕНИЕ С ОПАСНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ

Мероприятия по противопожарной безопасности охватывают меры по предотвращению пожара и борьбу с ним. Возникновение пожара будет предотвращено в том случае, когда помещение для лакирования и его оборудование соответствуют строительным требованиям и выполнены при соблюдении технических предписаний. Взрыв или пожар может возникнуть в том случае, когда имеется источник открытого пламени, или при окислении, когда может произойти самовозгорание остатков, например полиэфирной смолы и высыхающих масел. В качестве мероприятий по противопожарной безопасности служат строительные меры, такие как использование огнеупорных конструкций, оборудование для тушения пожара в форме ручных огнетушителей и встроенных стационарных устройств для тушения пожара. Применяемые для тушения средства, например вода и пена, должны подходить к горючему веществу.

ПДК представляют собой ориентировочные значения для вредного воздействия веществ при попадании в организм через дыхательные пути. В отдельных случаях они могут не наносить вред здоровью. Их также нельзя применять для сравнения степени опасности различных веществ. На основании величин ПДК нельзя рассчитывать проявление или отсутствие вредного воздействия при длительности рабочего дня больше или меньше восьми часов.

Проверка состояния воздуха на рабочем месте, как правило, возможна только с помощью специальных приборов или с помощью лабораторных исследований. Для различных веществ были разработаны контрольные трубочки, принцип действия которых похож на принцип действия трубочек для контроля наличия паров алкоголя в выдыхаемом воздухе. Столяр может защитить себя от воздействия повышенных коні іентраций проведением контроля за наличием и выполнением на предприятии всех і іред писан ных заі і щтн ых меропри - ятий при работе с опасными для здоровья веществами. Для того чтобы эти технические мероприятия выполнялись, необходимо следить за тем, чтобы на рабочем месте была обеспечена соответствующая приточная и вытяжная вентиляция и количество находящихся в поме-щении материалов, необходимых для рабочего процесса в течение определенного времени, не превышало установленную величину.

5.9.2. Защита окружающей среды

Защита окружающей среды при обработке поверхности начинается с выбора материала покрытия и способа нанесения с минимальным выбросом вредных веществ. Лаки с низкой долей органических растворителей и разбавителей, а также методы нанесения с максимальным КПД (см. табл. 5.16) являются менее вредными для окружающей среды и имеют экономические преимущества. Доля перераспыла является достаточно высокой при традиционном распылении, но низкой при нанесении покрытия вальцеванием, окунанием, наливом и электростатическим нанесением. Большие потери лака приводят к повышению затрат на утилизацию лакового шлама при очистке вытяжного воздуха.

Растворители и разбавители могут быть выделены из вытяжного воздуха посредством дорогостоящих технических методов или при помощи последовательно подключенной установки утилизированы термическим путем. В законах и предписаниях, например в «Техническом руководстве по санитарной охране воздуха», приведены предельные значения количества лака, которое может содержаться в вытяжном воздухе (максимум 3 мг/м³ воздуха).СТАНКИ И СТАНОЧНЫЕ РАБОТЫ

Станки можно разделить па силовые и рабочие машины. Силовые машины преобразуют энергию в используемое движение, рабочие машины могут действовать для передачи энергии, изменения расположения или формы объекта.

6.1. Электродвигатели

Электродвигатель — это малая силовая машина, которая преобразует электрическую энергию в энергию движения. Имеются электродвигатели с различными конструкциями и классами мощности. Для профессионального использования двигателей необходимы 31 юния о различных типах двигателей и о безопасном обраще! ши с ними.

6.1.1. Типы двигателей

Различают следующие типы двигателей.

В статоре электродвигателей постоянного тока расположен постоянный магнит или электромагнит. На обмотки ротора, расположенные в направлении магнитного поля статора (см. 14.3,8), через коллектор подается электрический ток. Ток обмотки генерирует магнитное ноле, противоположно направленное магнитному полю статора. Противоположное направление полей приводит в действие двигатель.

Универсальный электродвигатель - это в принципе электродвигатель постоянного тока с обмоткой для генерирования поля статора. Его питание может представлять собой как переменный, так и постоянный ток. В случае работы электродвигателя переменного тока направление токов в обмотках статора и ротора меняется одновременно, поэтому переменное направление электрического тока не влияет на направление вращения.

Движущая обмотка шагового двигателя находится в статоре. Ротор состоит из постоянного магнита или из магнитомягкого материала. Благодаря следующим друг за другом наводкам в обмотке статора ротор пошагово поворачивается в направлении возбужденной пары полюсов (рис. 6.2). Количество пар полюсов (пар обмоток) в статоре и геометрия ротора определяют величину углового шага двигателя.

Сш [хронные электродвигатели, асинхронные электродвигатели и электродвигатели с линейно движущимся ротором являются двигателями трехфазного тока и в качестве питания используют трехфазный переменный ток.

Синхронный электродвигатель имеет в принципе такую же конструкцию, как и шаговый двигатель с одним ротором из постоянного магнита и тремя парами полюсов в статоре. Обмотки статора, правда, возбуждаются не отдельно друг за другом, а питаются со сдвигом во времени переменным током (трехфазным), поэтому в корпусе возникает вращающееся поле, как будто постоянный магнит вращается вокруг ротора. Постоянно возбужденный ротор следует за этим вращающим полем с той же частотой (синхронно).

Большинство асинхронных двигателей является короткозамкпутыми электродвигателями. В них ротор состоит из медных или алюминиевых прутков, которые на концах соединены друг с другом (короткозамкнутая обмотка) (см. рис. 6.4). Как и в синхронном двигателе, статор имеет три пары полюсов, которые генерируют вращающее поле. Вращающее поле генерирует в короткозамкнутой обмотке ток, магнитное поле которого совместно с вращающим полем приводит в действие ротор. Для этого ротор должен двигаться медленнее, чем вращающее поле, так как иначе в нем нельзя будет индуцировать ток, то есть говорят, что двигатель работает асинхронно.

Если мысленно разрезать синхронный двигатель вдоль оси и плоско раскатать его, то получится электродвигатель с линейно движущимся ротором (рис. 6.5). Три пары обмоток бывшего статора расположены в салазках электродвигатели с линейно движущимся ротором рядом друг с другом. Салазки движутся по направляющей, в которой находятся постоянные магниты переменной полярности. При питании трехфазным переменным током в салазках возникает бегущее поле, посредством которого салазки «следуют» вдоль магнитного поля направляющей. Аналогами короткозамкнутого двигателя являются также электродвигатели с линейно движущимся ротором, в направляющих которых имеются прутки короткого замыкания.

Трехфазный электродвигатель при частоте в сети 50 Гц может иметь скорость вращения максимум 3000 об/мин. Если требуются более высокие частоты вращения, то для небольших мощностей можно использовать универсальные двигатели. Для более высоких мощностей необходимо электроснабжение с более высокой частотой, например преобразователь частоты, который генерирует 300 Гц. Частота вращения подключенного к 300 Гц двигателя равна примерно 18000 об/мин, например для фрезерования с верхним расположением инструмента. Двигатели, приводимые в действие более высокой частотой, меньше и легче, чем двигатели той же мощности для сетевой частоты.

Для электронной настройки двигателя лрехфазного тока также необходим преобразователь частоты переменного тока. В таком преобразователе электрическая энергия промежуточно сохраняется. Благодаря этому с помощью электронного переключателя генерируется трехфазный переменный ток с желаемой частотой. Это делает возможным высокодинамичное регулирование частоты вращения или угловой скорости для серводвигателей. Ре1улятор сравнивает мгновенную частоту вращения или угловую скорость с заданной величиной и настраивает преобразователь таким образом, чтобы двигатель достиг заданной величины час- тоты вращения.

6.1.2. Безопасность эксплуатации и труда

При включении двигателя в зависимости от его типа может возникнуть импульс тока, который превышает величину нормального рабочего тока в 2—12 раз. Ток включения является таким большим потому, что в состоянии покоя в приводных обмотках не генерируется противодействующее напряжение, которое снижает действие рабочего напряжения. Для того чтобы ударные нагрузки сети не были слишком большими, ток включения в электродвигателях постоянного тока высокой мощности ограничивают с помощью пускового сопротивления. Двигатели небольшой мощности можно включать без пускового сопротивления.

Двигатели трехфазного тока с мощностью более 4 кВт можно включать только с использованием пускового устройства. Самое простое пусковое устройство — это переключатель звезда-треугольник. На обмотки двигателя сначала подается 230 В в позиции У (звезда), потом в позиции Д (треугольник) полное напряжение в 400 В (см. 14.3.9). Для последующего переключения с позиции У на позицию А необходимо подождать, пока двигатель не достигнет своей полной частоты вращения. В современных машинах это переключение производится большей частью автоматически. 11роцесс включения протекает быстрее всего, если двигатель не наг ружен (рис. 6.6).

Позиция У нужна только для пускового процесса. Если двигатель нагрузить в этой позиции, то допустимая нагрузка не должна превышать треть от его номинальной мощности. При полной нагрузке в таком случае обмотки двигателя получали бы утроенный ток и были бы повреждены из-за перегрева.

[при перегрузке двигателя его обмотки | могут разрушиться.

Встроенные в цепь тока электродвигателя пред охранители должны иметь такую инертность, чтобы они не выключались в течение кратковременного действия тока включения. Однако если ток включения действует дольше положенного, например при блокированном двигателе, то предохранители должны отключиться до того, как будут повреждены обмотки двигателя. 11оэтому предохранители должны выбираться в соответствии с типом и мощностью двигателя.

Заблокированный двигатель необходимо сразу же выключить.

Действующая в течение длительного времени перегрузка двигателя, которая все же не столь велика, чтобы отключились предохранители, может также повредить двигатель. Поэтому применяют выключатели защиты электродвигателя, которые должны четко соответствовать двигателю и при перегрузке выключать его. Выключатель защиты электродвигателя благодаря встроенному биметаллическому элементу срабатывает только тогда, когда при нагревании он изменяет свою форму и приводит в действие быстродействующий выключающий механизм.

|Выключатель защиты электродвигателя может настраиваться только специалистом.

В двигателях больших размеров и мощностей в обмотки двигателя встроены несколько датчиков нагрева, которые при перегрузках также обеспечивают автоматическое выключение.

6.2. Машинные приводы

Преобразованную силовыми машинами энергию необходимо I гсредать рабочим машинам для технического использования. Различают два типа привода для передачи чаще всего вращательного движения.

6.2.1. Непосредственный привод

При непосредственном приводе дв и- гатель встраивается на станок и передает вращательный момент непосредственно на рабочий вал (рис. 6.7). Это предотвращает потери энергии. Недостатком нетюеред- ственного привода является низкая и чаще всего фиксированная частота вращения электродвигателя, которая не может удовлетворить требованиям, предъявляемым при обработке древесины резанием. Выход из такого положения дает применение преобразователя частоты и использование непрямого привода с помощью ремпей.

6.2.2. Ременный привод

В ременном приводе вращательное движение передастся на приводной вал посредством ремней (рис. 6.8). Частота вращения может изменяться с помощью ременных шкивов различного размера. Также колебания мотора не передаются на рабочий вал, что положительно влияет на поверхность обрабатываемого изделия.

В деревообрабатывающих станках используются различные виды ремней. В зависимости от формы и поперечного сечения различают плоские, клиновые и зубчатые ремни.

Плоские ремни имеют, как правило, трехслойное строение. Средний слой сделан из полиамида, и он с двух сторон покрыт хромированной воловьей кожей. Кожа придает ремню хорошее сцепление с ременным шкивом, іюлиамидный слой обеспечивает требуемую іірочность на разрыв. Плоские ремни нельзя сделать бесконечными, поэтому их концы необходимо расплющить и склеить между собой.

Ремень должен быть наложен на вал таким образом, чтобы стык ремня двигался не против, а в направлении шкива. Поэтому направление вращения нового ремня указывается на его внешней стороне стрелкой. При использовании плоскою ремня нельзя избежать проскальзывания ремня на ременном шкиве.

В зависимости от расположения ремня различают открытый и перекрестный ременный привод.

В открытом ременном приводе ведущий и ведомый шкивы имеют одинаковое направление вращения. Натруженная часть ремня также называется ведущая ветвь ремня, ненатянутая разгруженная часть называется ведомой ветвью ремня (рис. 6.9). Расположение шкивов ведет к тому, что ремень охватывает шкивы лишь частичію, что сказывается на сцеплении ремня со шкивом. Здесь действует такой принцип, что сцепление ремня увеличивается при увеличении дуги обхвата шкива.

С помощью установки отклоняющих роликов можно увеличить угол дуги обхвата, но это проявляется в более высоких силах трения.

Больший угол дуги обхвата можно получить также посредством использования перекрестного ременного привода, однако направления вращения ведомого и ведущего шкивов при этом являются противоположными. Ведомая и ведущая ветви встречаются между осями, при этом боковой износ ремня заметно увеличивается.

Зубчатые ремни бесконечны и изготавливаются из укрепленных сталью или тканью искусственных материалов. Их зубчатый внутренний край очень точно подогнал к валу. Здесь не происходит никакого проскальзывания. Такие ремни особенно I юд- ходят для передач с синхронным числом оборотов, какие, например, требуются для подающего и вытяжного вала строгального станка для тонких досок.

Клиновые ремни изготавливаются из резины и имеют клиновидные боковые грани (рис. 6.10). Они могут быть усилены тканью под поверхностью, а вложенные кордовые шнуры улучшают прочность на разрыв. Ширина и высота клинового ремня должны быть подобраны таким образом, чтобы ремень не садился на дно канавки ременного шкива. Это могло бы снизить заклинивание боковых кантов ремня, которое благоприятно сказывается на передаче крутящего момента.

Для предотвращения проскальзывания ремня необходимо наличие некоторого напряжения. Для этого недостаточно собственного веса ремня. Для натяжения используют качающийся вал или натяжной ролик (рис. 6.11).

6.2.3. Передаточное отношение

Если не учитывать проскальзывание в ременном приводе, то оба шкива, даже при разных диаметрах, имею!' одинаковую окружную скорость. При различных диаметрах шкивов отличаются только их частоты вращения. Их соотношение обратно пропорционально отношению диаметров шкивов.

Отношение частоты вращения л ведущего шкива к частоте вращения ведомого шкива называется лередаточным отношением у. ■ |

Передаточное отношение не обозначает обязательного повышения частоты вращения ведомого вала. При одинаковой частоте вращения также говорят о передаче, но при этом понижение частоты вращения называют редуцированием.

В деревообрабатывающих станках часто требуются различные частоты вращения. Их можно получить, если установить ременные шкивы с различными диаметрами (ступенчатый шкив) на приводной вал и перекладыванием ремня изменять передаточное соотношение (рис. 6.12). Но при этом изменяется только частота вращения ведомого вала.

Дальнейшую градацию частоты вращения получают удвоением частоты вращения приводного двигателя. Таким образом, например, при двухступенчатом двигателе и трех ступенях ременного привода возможны шесть частот вращения.

Если их не хватает, как, например, для механизма подачи, то применяют приводы бесступенчатого регулирования (рис. 6.13). Здесь используется клиновидная дисковая пара, которую можно переставлять ближе друг к другу. Если уменьшить промежуточное расстояние между дисками, то это приведет к увеличению диаметра вращения ремня, что в принципе будет соответствовать увеличению диаметра шкива и тем самым изменению передаточного соотношения.

Защита от несчастных случаев при использовании ременных приводов

• Ременные приводы, которые находятся в зоне транспортировки или работы, должны быть закрыты предохранительным оборудованием или облицовкой.

1.2.4.4. Клиновые канавки и выступающие клинья на ременных приводах необходимо закрывать, даже если они находятся вне зоны транспортировки или работы.

■ Самостоятельное обслуживание и уход за двигательными установками могут проводиться только лицами не моложе 18 лет, которые имеют на эти работы специальный допуск.

ЗАДАНИЯ

1. Какие преимущества имеет ременный привод по сравнению с непосредственным приводом?

2. Сравните типы ременных приводов касательно возможности проскальзывания в них ремня,

3. Назовите и расскажите принцип действия типов приводов, с помощью которых можно плавно регулировать частоту вращения.

6.3. Обработка резанием