电气及机械安全课程设计.doc

1 前言
机械电气安全技术以安全作为主线，对事故的机理，特点，规律防范措施等进行研究。已达到减少和抑制事故发生的目的。从安全的角度出发来研究人－机－环境这三个因素，如何相互协调而达到效能最优，可以说其立足点在于保证人在工作过程中既能安全又能舒适地工作。实践表明在设计中忽视人性化设计而导致作业疲劳引发事故的情况并不少见，而且随着人们对生活质量的进一步要求，各种产品的设计均要考虑到宜人的原则。
2 设计目的
质的教学内容，是一个重要的实践性教学环节。课程设计的要求高于平时的作业，是对整个课程及相关知识的一个综合运用。设计要求学生自己确定设计方案、插曲相关资料、进行过程计算，并要对自己的学则做出论证和校核，经过分析比较，择优选定最理想的方案电气及机械安全课程设计，是配合《电气及机械安全》课程学习的实质性和合理的设计，最终掌握建筑电气消防工程的设计原理和方法。具体应达到以下目的：
1、通过课程设计加深对本课程基本知识的理解，提高综合利用本课程知识的能力；
2、掌握本课程工程设计的主要内容、步骤和方法；
3、提高消防设计能力；
4、学会应用有关国标、规范等设计资料，进行设计计算的能力；
5、提高独立分析问题，解决问题的能力，逐步增强对实际工程的认识和理解。
3 计工况参考参数设
台式砂轮机1台，布置于面积为20m2 的室内，砂轮机的电功功率为0.5kW。

4 设计内容

4.1砂轮机概况
砂轮机主要是由基座、砂轮、电动机或其他动力源、托架、防护罩和给水器等所组成，砂轮是设置于基座的顶面，基座内部具有供容置动力源的空间，动力源传动一减速器，减速器具有一穿出基座顶面的传动轴供固接砂轮，基座对应砂轮的底部位置具有一凹陷的集水区，集水区向外延伸一流道，给水器是设于砂轮一侧上方，给水器内具有一盛装水液的空间，且给水器对应砂轮的一侧具有一出水口。具有整体传动机构十分精简完善，使研磨的过程更加方便顺畅及提高整体砂轮机的研磨效能的功效。
4.2 配电系统
⑴、配电盒
因为所用电器为砂轮机，是大型电器设备，所以所用的电压为380V因而配电盒应该用标准配电盒，采用暗装的安装方式；高度应高于地面1.8m。
配电盒详情:
品牌
型号
名称
颜色
暗装尺寸
材质
价格
赛普
SG-15WAYS
新梅兰箱
白色
185*305*85mm
ABS PC 底盒为优质冷轧钢板
45元

⑵、电线类型
计算通过砂轮机的电流，由已知条件可得：
P砂=0.5kW；U=380V；
由P=UI得：
I=1.31A
根据电流可选出电线的类型及价格如下表：
材料
型号
横截面大小（m m2）
所需长度（m）
生产厂家
价格（元/米）
铜
16号
1.6
100
浙江正泰电源电器有限公司
4.5
（3）、砂轮机的位置
由于砂轮机单独在面积为20m2的室内，所以可以将砂轮机放在放间的左下角（以门所在位置为右），离后墙距离为1m，离左墙1m左右；且砂轮机的开口方向应尽可能朝向墙。
（4）、电源插座位置
因为已经确定砂轮机的位置，所以电源插座应该在砂轮机的左后方，距地面500mm。
插座详情：
品牌
颜色
型号
插孔数
插座类型
额定电流
价格
正泰
象牙白
NEW7D-111
二三插
86型
10A
4.9元
(5)、砂轮机的布置及其布线图见附页。
4.3 砂轮机的防护系统
（1）砂轮机的主要危险
锐边、尖角和突出部分等对人体的伤害。
4.3.1.1 砂轮碎片飞出。如磨削工件嵌入工件托架与砂轮之间而引起砂轮碎片飞出，而造成对人体的伤害。
4.3.1.2 高速旋转的主轴、卡盘、砂轮等造成的危险。
4.3.1.3 电气危险
4.3.2.1电动机、电器因损坏而造成的触电危险。
4.3.2.2 突然断电后意外起动的危险。
4.3.2.3 砂轮机过热而造成的危险。
4.3.3 噪声的危险
由噪声产生对人体的伤害。
4.3.4粉尘或飞溅物的危险
磨削时，飞出的砂粒、火花、磨屑物、粉尘等造成对人体的伤害。
4.3.5 操作不当的危险
使用者不按操作规程操作造成的危险。
（2）砂轮防护罩的安全防护要求
a)防护罩开口角度应不大于90°，而在砂轮安装轴水平面上方的开口角度应不大于65°(见图1)。半径R应不小于规定的砂轮卡盘半径。如果需要使用砂轮安装轴水平面以下砂轮部分加工时，防护罩开口角度可以增大到125°，而在砂轮安装轴水平面的上方，防护罩开口角度仍应不大于65°。
b)防护罩的圆周防护部分应能调节，或配有可调护板。当砂轮磨损时，砂轮的圆周表面与防护罩可调护板之间的距离(或是与防护罩开口的上端边缘之间的距离)一般应可调整至1.6 mm以下。
c)砂轮卡盘外侧面与砂轮防护罩开口边缘之间的间距一般应不大于15 mm。
d)砂轮防护罩应采用图2的形式。砂轮防护罩的材料应选用抗拉强度为375～460N／mm2的Q235或强度相当的压延钢板制造，其厚度不应低于表1的规定。也可采用与本条安全防护性能相当的其他形式和材料的砂轮防护罩。防护罩端部弯边C应不小于防护罩板厚A。

表1 防护罩的板厚 mm
最大砂轮直径D
100
125
150
175
200
250
300
350
400
500
600
台式砂轮机
落地砂轮机
防护罩最小板厚A
---
1.5
2
2.5
3
4
5
7
防护罩盖最小板厚B
---
1.2
1.5
2
2.5
3
4
5
轻型台式
砂轮机
防护罩最小板厚A
1.2
1.5
2.0
2.5
---
防护罩盖最小板厚B
1.0
1.2
1.5
2.0
---

e)可调护板应选用抗拉强度为375～460N／mm2的Q 235或强度相当的压延钢板制造。此时，板厚不应小于防护罩板厚A，但台式砂轮机和落地砂轮机的板厚最小不得小于3 mm。
紧固可调护板的螺钉不应少于2个，螺钉直径不小于可调护板厚度的1.6倍(最小不小于M5)；若采用导向式或铰链式可调护板时，其安装螺钉允许减少1个。
f)台式和落地砂轮机的防护罩一般应备有吸尘口。
（3）砂轮的选型
砂轮详情：
品牌
型号
功率
砂轮直径
砂轮厚度
机身尺寸
空载速率
价格
博世
GBG 8
500W
200mm
25mm
374*230*260mm
2900r/min
683元
（4）防护罩的选型
防护罩详情
品牌
型号
大小
价格
西湖
砂轮机防护罩
200mm（左右）
70元
4. 4 砂轮机的安全使用
4.4.1 砂轮机的使用信息要求应符合GB／T 15706．2—1995第5章的规定，其安全符号和象形图、色彩应分别符合GB 2894—1996中4．2、GB／T 3167—93中3．4和GB 2893—82第2章的规定。
4.4.2 使用说明书的内容应符合GB／T 15706．2—1995第5章和GB 2494的规定，并应详细说明砂轮机的安全性能、安全注意事项以及对操作方法、砂轮更换、维护保养的安全要求等方面的内容。
另外还应给出以下说明：
a)操作者应戴上防护眼镜；
b)严禁使用损坏的或钝的砂轮；
c)应经常调节防护罩的可调护板，以便补偿砂轮的磨损，使可调护板和砂轮间的距离不大于1．6 mm；
d)应随时调节工件托架以补偿砂轮的磨损，使工件托架和砂轮间的距离不大于2 mm；
e)200mm及以上的砂轮，必须先修正砂轮外圆减小振动后才能使用。
4.4.3 标记
每台砂轮机产品的标记一般应包括下列内容：
a)制造厂名；
b)安全标志(示例见图6警示性标志)；

根据产品生产的实际情况，图6所示标志可有增减；
c)系列标记(MDQ32、MQ32、MD32、M32、M30、M33等)；
d)额定数据(包括电压、频率、功率、工作制等)；
e)砂轮机铭牌应标明选配砂轮的最大线速度；
f)在砂轮机的明显位置上应标有砂轮的旋转方向，用凸起或凹陷的箭头或其他清晰耐久程度至少相当的办法标明。
4.4.4 使用
a）机要有专人负责，经常检查，以确保正常安全运行。 
b）的砂轮时，应断开总电源，并仔细全面的检查砂轮片是否有裂纹，表面是否规则平整，若肉眼不易辨别，可把砂轮吊起，用木棍轻轻敲击(发出金属声则优，哑声则质量比较差)。
c）砂轮的法兰盘直径不得小于砂轮直径的1/3，安装砂轮时，螺母不得上的过松、过紧，使用前应检查螺母是否松动。 
d） 机必须有牢固合适的砂轮罩，否则不得使用。砂轮安装好以后，一定要空转2-3分钟，看运转是否平衡，保护装置是否可靠，试运转时注意人员站位。
e） 轮要保持干燥，防止受潮而降低强度。
f） 用砂轮机，必须穿三紧工作服、严禁戴手套、必须佩戴安全眼镜（或防护面罩）。
g）砂轮机时必须等待40-60秒钟，待转速稳定后，方可磨削，并严格遵守“正面使用，侧面站位的原则” 8.严禁两人同时使用同一台砂轮机打磨工件。 
h）严禁两人同时使用同一台砂轮机打磨工件。
i） 砂轮只准磨钢、铁等黑色金属，不准打磨有色金属或非金属. 10.磨工件时，应使工件缓慢接近砂轮，不准用力过猛或冲击，更不准用身体顶着工件在砂轮下面或侧面打磨。
j）磨工件时，应使工件缓慢接近砂轮，不准用力过猛或冲击，更不准用身体顶着工件在砂轮下面或侧面打磨。 
k）磨小工件时，不应直接用手持工件打磨，应选用合适的夹具夹稳工件进行操作。
l） 不允许在砂轮机上磨削较大较长的物体，防止震碎砂轮飞出伤人。 
m）不得单手持工件进行磨削，防止脱落在防护罩内卡破砂轮。 
n）必须经常修整砂轮磨削面，当发现刀具严重跳动时，应及时使用工具对砂轮进行修整。
5 结束语
经过了为期三个星期的课程设计，今天终于基本完成了，期间参考了网上相关资料，上届师兄师姐的课程设计论文，以及查阅了相关设计工艺图，这期间最大的感受，就是做好课程设计，不仅要细心，更要有耐心，而且富有责任心。细心能避免自己因错误，而需要大量重新计算，浪费精力和时间。耐心就是得坚持做下去，一步一步做下去，虽然还有好些问题不大懂，理解不透，但是自己坚持下来了，就是最大的胜利而在课程设计期间，对于数据处理和图形的绘制，难免要使用到CAD和Excel，使我对这两个软件的使用更加熟悉，这也为我们以后毕业设计打下基础。在设计中，对于其中过程的步骤该如何进行的考虑，锻炼我们处理事情的能力。同时在这次设计，我也学到了做事情要一步一个脚印，细心处理每个数据，这样才可以顺利地完成设计。 作为一名安全专业的学生，希望多学点这方面的知识，或许设计方面不是很在行，但原理，设计方向有一定的认识对将来还是比较好的。 总之，通过这次课程设计，自己还是有收获的，希望自己以后做任何事都要有这态度。

六 参考文献
【1】李 悦、杨海宽，《电气安全工程》，化学工业出版社，2004年5月
【2】王金华，郭兴铭，机械安全技术，化学工业出版社，2002年12月
【3】李宏毅 建筑电气设计及应用，科学出版社，2001年2月
【4】韩 风 建筑电气设计手册，中国建筑工业出版社，1991年1月
【5】陈一才 高层建筑电气设计手册，中国建筑工业出版社，1990年7月
【6】魏金城 建筑电气，重庆大学出版社，2001年6月
【7】王晓东 电气照明技术，机械工业出版社，2004年1月
【8】黄纯华 工厂供电，天津大学出版社，2001年6月

附页：

砂轮机布置及布线图（单位：mm）