Научная статья на тему 'Санитарно-гигиеническая характеристика условий труда при анодно-механической заточке режущего инструмента с пластинками из твердых сплавов'

Санитарно-гигиеническая характеристика условий труда при анодно-механической заточке режущего инструмента с пластинками из твердых сплавов Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
16
6
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Область наук
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Санитарно-гигиеническая характеристика условий труда при анодно-механической заточке режущего инструмента с пластинками из твердых сплавов»

По всем вопросам приняты конкретные решения, которые должны стать программой деятельности для всех организаций, на которые возложена работа по борьбе с силикозом.

Второе всесоюзное совещание по борьбе с силикозом, в котором приняло участие 322 человека, из них 122 медицинских работника, является важным этапом на пути дальнейших успехов в борьбе с силикозом. Повседневная забота партии и правительства о здоровье шахтеров создает все необходимые условия для полной ликвидации силикоза на шахтах и рудниках Советского Союза.

С. С. Шефер

Санитарно-гигиеническая характеристика условий труда при анодно-механической заточке режущего инструмента с пластинками из твердых сплавов

Из Института гигиены труда и профессиональных заболеваний АМН СССР

Широкое внедрение в современной машиностроительной промышленности скоростных методов обработки металлов потребовало большего применения твердых сплавов для режущего инструмента (резцов, фрез и т. д.). Однако использование высоких режущих свойств твердых сплавов возможно лишь при хорошо выполненной заточке инструмента, которая должна придать необходимые качества поверхности режущей грани. Обеспечение этих качеств осложняется рядом серьезных затруднений, ограничивающих применение твердых сплавов. Одним из основных недостатков обычной заточки на искусственных камнях является неблагоприятное механическое и тепловое воздействие материалов камня на металл. При обработке твердых сплавов оно выражается в том, что наблюдается разрушение поверхностного слоя металла и изменение структуры его в глубоких слоях, так как твердые сплавы отличаются значительной хрупкостью и низкой теплопроводностью. Это обстоятельство отрицательно влияет на стойкость инструмента.

Вторым отрицательным фактором является невозможность заточки твердосплавного инструмента сложной формы.

Кроме этих технологических осложнений, возникают затруднения и экономического характера вследствие высокой стоимости абразивов, необходимых для заточки инструментов с пластинками из твердых сплавов, которые изготовляются из карборунда и сравнительно быстро изнашиваются.

Все эти осложнения вызвали необходимость изыскать новые методы для обработки инструментов, оснащенных пластинками из твердых сплавов. В годы Великой Отечественной войны советскими инженерами были найдены такие способы в виде электрических методов. Возникновению и развитию этих методов обработки металлов способствовало замечательное изобретение советских инженеров лауреатов Сталинской премил Б. Р. и Н. И. Лазаренко, которые предложили использовать в этих целях явления электрической эрозии. В те же годы ныне уже трижды лауреат Сталинской премии В. Н. Гусев предложил метод электроискровой обработки металлов, предусматривающий применение специальных электролитов при низких напряжениях тока. Этот метод был назван автором «Анодно-механическая заточка». Нельзя не отметить, что основные тех-

нологические приемы, связанные с электрическими методами обработки металлов, были созданы до известной степени экспериментальным путем. Теоретическое обоснование их еще недостаточно освещено. В гигиенической литературе отсутствуют данные, характеризующие условия труда при анодно-механической заточке, и те требования санитарно-гигиенического характера, которые должны предъявляться при проведении указанных работ.

Анодно-механическая заточка предстазляет технологический процесс, при котором электрическая энергия используется непосредственно для снятия металла Сез превращения ее в механическую. При этом тепловая и электрическая энергия постоянного низковольтного электрического тока оказывает действие на обрабатываемую поверхность металла посредством специального электролита. Указанный процесс объединяет в себе все фазы заточки, а именно: обдирку, шлифовку и доводку. Переход от одной операции к другой достигается путем изменения электрического режима, заключающегося в уменьшении или увеличении напряжения и плотности тока в цепи. В этой установке используемый для заточки резец или фрез соединяется с положительным гголю-

Схема анодно-механической обработки (поверхность инструмента условно показана гладкой)

1 — обрабатывающий инструмент (катод); 2 - анидная пленка, смоченная электролитом; 3—участии концентрации тока и съема металла; 4 — обрабатываемое изделие

сом источника постоянного тока напряжением 20—30 V, металлический же диск, обрабатывающий инструмент, — с отрицательным полюсом. Диск оказывает давление на затачиваемую поверхность в пределах 0,5—1,5 кг/см2. В зазор между инструментом и диском полается электролит. В результате электрохимических процессов, возникающих при прохождении электрического тока на электродах и в электролите, поверхность анода (инструмента) покрывается защитной пленкой, которая обладает большим электрическим сопротивлением и значительной механической прочностью. Обрабатывающий диск (катод) непрерывно удаляет значительную часть пленки с поверхности, подлежа-шей обработке. Тем самым создается возможность для прохождения тока через затачиваемый участок инструмента и снятия с него металла. После воздействия обрабатывающего диска на инструмент на последнем остается какая-то часть пленки, которая препятствует непосредственному соприкосновению разноименных электродов. Процесс удаления пленки сменяется восстановлением ее, так как электролит подается непрерывно.

Как видно из схемы, весь проходящий ток концентрируется одновременно на точках, где пленка имеет наименьшую толщину, а следовательно, и наименьшее сопротивление. При больших плотностях тока (десятки ампер на квадратный сантиметр) на поверхности анода, покрытой пленкой, развивается настолько большое количество тепла, что в точках, где проходит ток, металл снимается в результате плавления. Этот процесс снятия основного количества металла характерен для обдирки и шлифовки. При небольших плотностях тока (несколько ампер на квадратный сантиметр) снятие металла незначительно и происходит в результате электрохимического растворения. Эта фаза процесса соответствует операции доводки.

Высокие температуры на отдельных микроучастках затачиваемого инструмента, образующиеся при процессах обдирки и шлифовки, не влияют на нагрев остальной части металла инструмента.

Расплавленный металл в виде искр удаляется движущимся диском, и процесс непрерывно продолжается в других точках.

Преимущество анодно-механической заточки заключается в высокой производительности, хорошем качестве заточки инструмента, стойкости обрабатывающего инструмента и сравнительной дешевизне процесса.

Интерес описанного процесса с гигиенической точки зрения заключается в том, что в качестве электролита в практике применяется водный раствор жидкого стекла.

Возникновение и развитие электрических разрядов при прохождении электрического тока через раствор жидкого стекла связано с выделением значительного количества тепла, часть которого затрачивается на нагрев электролита. Вследствие этого происходит интенсивное выделение щелочи электролита в воздух рабочей зоны в виде аэрозоля. Кроме того, наблюдается разбрызгивание электролита вследствие вращения диска, а также унос его микроскопическими частицами расплавленного металла в виде искр. При этом также происходит загрязнение воздуха высокодисперсным аэрозолем в виде тумана.

С целью гигиенической оценки условий труда были проведены исследования воздушной среды при процессе анодно-механической заточки на содержание в ней щелочи. Работа проводилась на трех объектах при различных режимах заточки на специальных станках АМЗ-10 и серийных станках, имеющих наиболее широкое распространение в промышленности. Пробы отбирались: а) при действующей местной вытяжной вентиляции, б) без нее, в) с кожухом, защищающим диск, г) без кожуха, а также при различных расстояниях сопла (см. таблицу).

Содержание щелочи в воздухе рабочей зоны

п

X

н-

Место отбора проб

« о

ч и £

Н О)

х и а

<и -

т X ^

3 = о

с5

Содержание щелочи в воздухе (в мг/л)

минимальное

максимальное

среднее

° А =

= § I

«4-

* я . - =( о

АМЗ-10

Тот же

4352 ОКБ МСС

Тот же

4352 ОКБ МСС

Тот же

Тот же

На уровне дыхания

На расстоянии 2, 4, 6 м от С1ан-ка

На уровне дьиания

На расстоянии 2 м ог станка

На уровне дыхания

Ня уровне дыхания

На уропне дыхания

Без вентиляции

То же

Без вентиляции

Без вентиляции

Втяжные зонты

Без вентиляции

То иге

0,00013

0,00024

Не обнаружено

0,00012

0,00043

О.ООСОЗ

Не обнаружено

0,00011 0,00123

0,00024 0,0024

0,00016

16

16

16

0,0017 16

30

0,00018

77

0,00014

15

15

30 30 77

12 12 15

Примечание. В знаменателе ука<ано количество проб, из которых вычислены средние концентрации.

Сопоставляя данные, приведенные в таблице, можно отметить, что наибольшие концентрации получены в воздухе рабочей зоны у станков, не имеющих местной вытяжной вентиляции, защитного кожуха у диска и с наибольшим расстоянием сопла от диска.

Значительно меньшая концентрация щелочи в воздухе рабочей зоны обнаружена у станков того же типа, оборудованных защитными кожухами у диска, при том же расстоянии сопла от диска и той же скорости подачи электролита, что и в первом случае. Вследствие наличия защитного кожуха достигнуто снижение концентрации щелочи почти в 5 раз. Еще меньшие концентрации получены у станков с защитными кожухами, хотя и не оборудованных местной вытяжной вентиляцией, но у которых расстояние сопла от диска уменьшено вдвое, и наконец, совершенно не обнаружено щелочи в зоне дыхания рабочих у станков, оборудованных местной вытяжной вентиляцией в виде зонтов, расположенных над станками на расстоянии 20 см, площадью 610X800 мм, что несколько превышает площадь верхней части станка. Объем отсасываемого воздуха находился в пределах 720—1 140 м3/час.

Обнаруженные нами концентрации щелочи в воздухе могут быть в некоторой степени использованы для установления предельно допустимых концентраций. Концентрации 0,00024 мг/л могут вызвать раздражение верхних дыхательных путей (чихание). Эти явления могут заметно усиливаться с увеличением концентрации щелочи в воздухе, появится кашель и обильное выделение слизи из носа.

Электролит, попадая на кожу рук, подсушивает ее, в результате чего на ней образуются глубокие трещины с последующим осложнением пиодермиями.

В целях предупреждения подобного неблагоприятного воздействия на одном из заводов в течение 5 месяцев применялась цинкостеаратная мазь № 2 проф. Селисского. Применение этой мази дало хорошие результаты.

Выводы

1. Процесс анодно-механической заточки вследствие поступления в воздух рабочей зоны аэрозоля щелочи может оказывать неблагоприятное действие на верхние дыхательные пути и кожу.

2. Важнейшим фактором, влияющим на загрязнение воздухиной среды электролитом, является разбрызгивание электролита.

Дополнительным источником загрязнения является испарение электролита под действием тепла и поступление щелочи в воздух в виде ЫагО, а также унос электролита из зоны обработки микроскопическими частицами расплавленного металла в виде искр.

3. Устройство защитных кожухов у диска, местной вытяжной вентиляции и максимальное приближение сопла, подающего электролит к диску, могут обеспечить чистоту воздуха рабочей зоны при указанном процессе.

4. Применяющиеся резиновые кожухи, защищающие диск, не рациональны, ибо резина под действием тепла и щелочи коробится и довольно быстро теряет свою первоначальную форму.

5. Предупреждение явлений неблагоприятного воздействия щелочи па верхние дыхательные пути и кожу должно быть направлено в первую очередь по пути рационализации конструкции станков. Последняя должна заключаться в следующем:

а) в максимальном приближении сопла, подающего электролит к диску;

б) в уменьшении скорости подачи электролита в зазор между инструментом и диском до 8—9 л/мин.;

в) в максимальном укрытии вращающегося диска защитным кожухом. При этом кожух следует изготовлять из прозрачного материала (триплекс — органическое стекло);

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

г) сопло, подающее электролит, следует ввести внутрь кожуха, защищающего диск.

6. Независимо от проведения указанных мероприятий обязательно устройство местной вытяжной вентиляции. Последнюю можно рекомендовать в виде зонтов над станками. Сечение зонта должно несколько превышать площадь верхней части станка. Объем отсасываемого воздуха следует принять порядка 1 ООО м3/час, скорость в рабочем отверстии зонта не меньше 0,5 м/сек, ибо при меньших объемах и скоростях возможно выбивание газообразных веществ из-под зонта вследствие влияния боковых токов. Даже и при соблюдении вышеуказанных объемов и скоростей не следует устанавливать станки анодно-механической заточки вблизи открывающихся окон. Наилучшим решением вопроса о местной еытяжной вентиляции было бы устройство отсоса непосредственно из-под общего кожуха станка, ибо в этом случае была бы совершенно устранена возможность выбивания газообразных веществ из-под зонта под влиянием боковых токов.

7. В целях индивидуальной зашиты кожи рук рабочих от воздействия щелочи можно считать целесообразным применение цинкостеарат-ной мази № 2 проф. Селисского.

Tür -Й-

О. J1. Данецкая

Опыт деканцерогенизации сланцевой камерной смолы1

Из Ленинградского научно-исследовательского института гигиены труда и профессиональных заболеваний

В экспериментальной работе нами была установлена на белых мышах большая канцерогенная активность сланцевой камерной смолы, которая получается в процессе высокотемпературного пиролиза горючих сланцев. Обычно в сланцеперерабатывающей промышленности для горючих сланцев применяются методы низкотемпературного пиролиза (450—500°). Метод высокотемпературного пиролиза (850—900°) дает более высокий выход высококалорийного товарного газа. Продукцией камерных печей газосланцевого завода является высококалорийный светильный газ, сланцевый кокс и камерная смола (6—9%). В работе, начатой в январе 1950 г., нами было установлено, что при нанесении свежей камерной смолы на кожу белых мышей поражаемость кожными раковыми опухолями экспериментальных животных, доживших до 5-го месяца, составляла 100%. После 3 месяцев хранения в лаборатории камерная смола несколько теряла свою канцерогенную активность, но потеря эта была все же незначительна—только 10,7%, т. е. ее канцерогенная активность оставалась равной 89,3%. Вследствие этого возникла мысль о настоятельной необходимости защиты людей, так или иначе соприкасающихся с камерной смолой, от кожных поражений, учитывая ограни-

1 Консультантом в онкологической части работы был лауреат Сталинской премии проф. Л. Ф. Ларионов, патологогистологическую работу проводила 3. К. Павлова.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.