Оградительные устройства

Оградительные устройства по своим конструктивным решениям просты, надежны в эксплуатации и находят довольно широкое применение в сельскохозяйственных машинах и оборудовании для изоляции опасных зон. Оградительное устройство создает преграду между человеком и опасным фактором и надежно предохраняет работающего независимо от правильности его действий.

Ограждения также могут служить защитой при отлетании искр, частей деталей и инструмента. В необходимых случаях оградительное устройство может предотвратить запыленность и загазованность рабочего места.

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 изготовляют сетчатыми, решетчатыми или сплошными.

Стационарные ограждения выполняются в виде футляров, крышек, коробов и часто являются элементами наружных деталей машины или станины. Их изготовляют 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 т.д.

Если за ограждаемым сборочными единицами или деталями оборудования требуется наблюдение, то ограждения выполняют в виде решеток, сеток или сплошными из прозрачных материалов (оргстекло, триплекс и т.п.).

Ограждения с отверстиями диаметром d должны удовлетворять следующим условиям:

(3.2)

где х – расстояние от движущихся или нагретых деталей до ограждения, мм.

При отверстиях в виде многоугольников вписанные в них окружности должны удовлетворять тем же условиям, а любые диагонали многоугольников не должны превышать удвоенного диаметра.

Размеры ячеек или щелей сетчатых или решетчатых ограждения зависят от расстояния ограждения до источника опасности.

Для вертикального сплошного ограждения важно знать его высоту и расстояние от опасного оборудования. Минимальное необходимое расстояние можно определить по рисунку 3.3 и таблице 3.1.

Рисунок 3.3 – Выбор высоты ограждения: 1 – передняя стенка ограждения; 2 – опасная зона; а – общая высота ограждения; б – расстояние от передней части ограждения до опасной зоны; в – высота от пола до опасной зоны

Таблица 3.1 – Высота ограждения в зависимости от расположения опасного элемента (ГОСТ 12.2.062-81), мм

Чтобы выдерживать нагрузки от отлетающих частиц (стружки обрабатываемой детали, заготовки), ограждения должны быть достаточно прочными. В общем виде условие прочности ограждающих щитков определяют из выражения:

(3.3)

где m – масса отлетающих частиц, кг; v – скорость частиц, м/с; [s] – допустимое напряжение на изгиб для материала щитка, Н/м²; S – поперечное сечение щитка, м²; – длина ограждения щитка, м; g – ускорение свободного падения, м/с²; Е – модуль упругости материала щитка, Н/м².

Толщину стенок ограждающего щитка для абразивного круга рассчитывают, исходя из величины центробежной силы отдельных разлетающихся частей круга.

Для круга, расколовшегося на две части, энергия разлета Р на стенки ограждения:

(3.4)

где m_к – масса круга, кг; v – скорость вращения, м/с; r₀ – радиус центра тяжести половины круга, м.

Радиус центра тяжести:

(3.5)

где r_в – радиус внешней окружности круга, м; r_ц – радиус центрального отверстия круга, м.

Радиус ограждений типа экранов, предназначенных для защиты от тепловых, электромагнитных и ионизирующих излучений, проводят специальными методами. За основу расчета принимают обеспечение ослабления излучения до допустимых пределов.

В механизмах и оборудовании, где требуется особая защита опасной зоны, оградительные устройства применяют в сочетании с другими защитными средствами безопасности (например, с блокировочными устройствами).