6.3.1. Описание помещения, в котором располагается рабочее место
Помещение, в котором находится рабочее место оператора, имеет следующие характеристики:
- длина помещения 6,12 м;
- ширина помещения 4,29 м;
- высота 2,6 м;
- окраска интерьера: белый потолок, бледно-бежевые стены, на полу – ламинат цвета беленый дуб.
6.3.2. Расчет систем искусственного освещения
В помещении, где находится рабочее место инженера-программиста, используется смешанное освещение, т.е. сочетание естественного и искусственного освещения.
В качестве естественного – боковое освещение через окно. Искусственное освещение используется при недостаточном естественном освещении. В данном помещении используется общее искусственное освещение.
Расчет его осуществляется по методу светового потока с учетом потока, отраженного от стен и потолка.
Нормами для данных работ установлена необходимая освещенность рабочего места 300 лк (средняя точность работы по различению деталей размером от 1 до 10 мм).
Общий световой поток определяется по формуле:
(6.1)
где - нормированная минимальная освещенность, лк (работа программиста относится к разряду точных работ, следовательно, минимальная освещенность будет
300 лк);
– площадь освещаемого помещения;
– коэффициент запаса, учитывающий уменьшение светового потока лампы в результате старения ламп и загрязнения светильников (
);
- коэффициент, учитывающий неравномерность освещения помещения (
);
- коэффициент использования светового потока; определяется в зависимости от коэффициентов отражения от стен, потолка, рабочих поверхностей, типов светильников и геометрии помещения.
Площадь помещения:
Выберем коэффициент использования светового потока по следующим данным:
коэффициент отражения побеленного потолка ;
коэффициент отражения от стен, окрашенных в светлую краску ;
коэффициент отражения от пола, покрытого светлым ламинатом ;
индекс помещения:
Найденный коэффициент .
По формуле (6.1) определим общий световой поток:
Для организации общего искусственного освещения выберем лампы типа ЛБ40.
Люминесцентные лампы имеют ряд преимуществ перед лампами накаливания: их спектр ближе к естественному, они имеют большую экономичность (больше светоотдача) и срок службы (в 10-12 раз). Наряду с этим имеются и недостатки: их работа сопровождается иногда шумом; хуже работают при низких температурах; их нельзя применять во взрывоопасных помещениях; имеют малую инерционность.
Для производственного помещения, оснащенного рабочими местами, подходят люминесцентные лампы.
Согласно с ГОСТ 6825-91, световой поток одной лампы ЛБ40[19] составляет не менее =2800 лм.
Число N ламп, необходимых для организации общего освещения определяется по формуле:
шт.
В качестве светильников выберем ПВЛ-1, 2х40 Вт.
Таким образом, чтобы обеспечить световой поток лм надо использовать 6 светильников по 2 лампы ЛБ40 в каждом.
Электрическая мощность одной лампы ЛБ40 Вт.
Мощность всей осветительной системы
Вт.
Рассмотрим вопрос размещения светильников в помещении. Для равномерного общего освещения светильники могут располагаться рядами параллельно стенам (для люминесцентных ламп), в шахматном порядке, по углам прямоугольников, на которые разбивается площадь потолка.
Наибольшая равномерность освещения имеет место при размещении светильников по углам квадрата; при шахматном размещении светильников наибольшая равномерность соответствует случаю их расположения по углам равностороннего треугольника.
Светильники с люминесцентными лампами рекомендуется размещать сплошными рядами или рядами с небольшими разрывами.
Общая длина лампы м. Зная все габариты помещения и длину лампы можно перейти к расчету параметров для установки этих ламп в помещении.
При расположении светильников в рядов и расстоянием от стен помещения до крайних светильников равным
, справедливо следующее соотношение:
Соответственно, расстояние между каждым рядом м.
Соответственно, расстояние от стен помещения до крайних светильников равно 0,86 м.
Далее, рассчитаем расстояние между светильниками в каждом из рядов. Если в каждом ряде имеется
светильников длиной
каждый, то, в соответствии с геометрическими пропорциями имеем:
м,
Итак, сделаем вывод: для программистского офиса длиной 6,12 метров и шириной 4,29 метра необходимо установить 6 светильников в 2 ряда по 3 люминесцентных лампы ЛБ40-1 каждый, при этом расстояние между рядами должно быть равно 2,57 метра. Расстояние от стен помещения до крайних светильников должно быть равно 0,86 метра, а расстояние между светильниками в каждом из рядов – 0,4 метра (см. рис. 6.5).
![]() |
Рис. 6.5. Схема расположения светильников на рабочем месте. |
6.4. Ртутьсодержащие отходы потребления и их утилизация
Ртутные лампы представляют собой газоразрядные источники света, принцип действия которых заключается в следующем: под воздействием электрического поля в парах ртути, закачанной в герметичную стеклянную трубку, возникает электрический разряд, сопровождающийся ультрафиолетовым излучением. Нанесённый на внутреннюю поверхность люминофор преобразует ультрафиолетовое излучение в видимый свет.
Ртуть - вещество первого класса опасности. Одна разбитая лампа, содержащая ртуть в количестве 0,1 г. делает непригодным для дыхания воздух в помещении объёмом 5000 м3.
Ртуть оказывает негативное влияние на нервную систему организма человека, вызывая эмоциональную неустойчивость, повышенную утомляемость, снижение памяти, нарушение сна. Не редко наблюдаются боли в конечностях (ртутные полиневриты). Кроме того, жидкий металл, оказывает токсическое действие на эндокринные железы, на зрительный анализатор, на сердечно – сосудистую систему, органы пищеварения.
В соответствии с Федеральным законом от 23.11.2009г №261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты РФ», постановлением Правительства от 03.09.2010г. №681 утверждены «Правила обращения с отходами производства и потребления в части осветительных устройств, электрических ламп, ненадлежащий сбор, накопление, обезвреживание, транспортирование и размещение которых может повлечь причинение вреда жизни, здоровью граждан, вреда животным, растениям и окружающей среде»
Правилами определен порядок сбора и накопления, транспортировки и обезвреживания отработанных ртутьсодержащих ламп. Юридические лица, индивидуальные предприниматели, в том числе осуществляющие управление многоквартирными домами, в соответствии с указанными правилами и требованиями СанПиН 2.1.7.1322-03 «Гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления» обеспечивают условия для сбора и временного хранения отработанных ртутьсодержащих ламп, разрабатывают инструкцию по обращению с ртутьсодержащими отходами применительно к конкретным условиям и назначают ответственных лиц. Органы местного самоуправления организуют сбор отработанных ртутьсодержащих ламп и информируют юридических лиц, ИП, физических лиц о порядке осуществления такого сбора.
Прием, транспортировку и утилизацию отработанных ртутьсодержащих ламп осуществляют специализированные организации. Для транспортировки и дальнейшей утилизации ртутьсодержащих отходов юридические лица, индивидуальные предприниматели заключают договор со специализированными организациями, имеющими лицензию.
При работе с металлической ртутью или приборами с ртутным заполнением следует строго руководствоваться требованиями СанПиН 4607-88 от 04.04.1988г «Санитарные правила при работе с ртутью, ее соединениями и приборами с ртутным заполнением».
В целях обеспечения безопасности здоровья и жизни, работающих на предприятиях, населения необходимо строго соблюдать требования санитарного законодательства по обращению с ртутьсодержащими отходами.
На каждом предприятии и в организации условия сбора и накопления отходов определяются классом опасности, способом упаковки и отражаются в Техническом регламенте (проекте лимитов образования отходов, ТУ, инструкции) с учетом агрегатного состояния и надежности тары.
Ртутьсодержащие отходы (1 класс опасности) без повреждения ртутной системы (целостности стеклянной колбы) разрешается временно хранить в отдельном помещении (кладовой) в заводской таре. Битые ртутьсодержащие лампы должны храниться исключительно в специальной герметичной емкости с крышкой (контейнеры, бочки др.).
![]() |
Рис. 6.6. Схема утилизации ртутьсодержащих ламп |
При нарушении условий сбора, временного хранения, транспортировки и утилизации (см. рис. 6.6) ртутьсодержащих отходов возможно возникновение как острых, так и хронических отравлений парами ртути работников предприятий (см. табл. 6.6).
Кроме того, возможно ртутное загрязнение помещений, территории, воздуха, почвы, воды (среды обитания человека). Ртутьсодержащие лампы представляют собой опасность с позиции локального загрязнения среды обитания ртутью. При разбивании ртутной лампы, содержащей 80 мг металла, образуется свыше 11 тыс. шариков с общей суммарной поверхностью 3,5 см2 . Этого количества ртути достаточно чтобы загрязнить до уровня ПДК помещение объемом 300000 м3 . Значительное количество ртути попадает в среду обитания при выбрасывании вышедших из строя ртутных термометров.
Таблица 6.6 | |
Предельно допустимые уровни загрязненности ртутью и ее парами | |
место | ПДК, мг/м3 |
населенный пункт (среднесуточная) | 0,0003 |
жилое помещение (среднесуточная) | 0,0003 |
воздух рабочей зоны (макс. разовая) | 0,01 |
воздух рабочей зоны (среднесменная) | 0,005 |
Соблюдение установленных требований при обращении с ртутьсодержащими отходами как со стороны юридических лиц и индивидуальных предпринимателей, так и со стороны населения в значительной степени способствует снижению загрязнения окружающей среды и в конечном итоге сохранению здоровья граждан.
6.5. Характеристики ламп
В табл. 6.7 приведена сравнительная характеристика разных видов ламп.
Таблица 6.7 | ||||||||
Сравнительная характеристика разных видов ламп | ||||||||
Источник излучения | Световая отдача (эконом.) Лм/Вт | Цвето-передача , Ra | Срок службы, час | Размеры | ПРА | Падение светового потока | Примечание | |
лампы накаливания | 10 | 98 | 1000 | небольшие | нет | сохранение светового потомка на протяжении всего срока службы | низкая стоимость, большое тепловое излучение | |
галогенные | 13 | 99 | 2000 | компактны, миниатюрны | трансформатор | большое тепловое излучение | ||
ртутные лампы низкого давления | Т8 | 70 | 70 | 10000 | относительно большие | требует | 20% | требуют утилизации |
LUMILUX и Super 80 | 80 | 85 | 19000 | 10% | ||||
Т5 | 100 | 90 | 20000 | диаметр трубки 16 мм | только ЭПРА | |||
КЛЛ | 50 | 80 | 10000 | относительно небольшие | не/интегрированное | |||
ртутные лампы высокого давления (ДРЛ) | 50 | 12000 | средние | требует | 30% | большое время перезапуска
| ||
натриевые лампы (ДНаТ) | 120 | 25 | 20000 | свет создается в пространстве размером с монету, что позволяет макс. его исп. | 40% | |||
металлогалогенные лампы | 80 | 85 | 10000 | не требует утилизации | ||||
полупроводниковые источники света (LED) | 80 | 50000 | возможно создание миниатюрных источников света | 25% | ||||
индукционные лампы | 100000 | средние | 15% |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. В ходе выполнения работы была разработана математическая модель диска с изгибающими нагрузками, описываемая ОДУ четвертого порядка, сформулированы прочностные ограничения.
2. Решена поставленная задача по разработке алгоритма метода чувствительности применительно к ОДУ четвертого порядка.
3. Решена задача оптимизации формы осесимметричного диска с изгибающими нагрузками методом чувствительности, что позволило сократить время расчета в задаче оптимального проектирования.
4. Решена задача оптимизации диска методом чувствительности с введением дополнительных ограничений на максимальную (или минимальную) толщину диска, а так же с ограничением на размеры ступицы и замкового соединения.
5. Реализованы алгоритмы метода проекции градиента, метода конечных элементов и метода начальных параметров.
6. Написана программа, использующая метод чувствительности для оптимизации диска. Результаты разработанного алгоритма подтверждены вычислительным экспериментом, в ходе которого построены графики оптимальных дисков при разных изгибающих нагрузках.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Феодосьев В.И. Сопротивление материалов – Москва: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 1999. – 406-421 с.
- Демьянушко И.В., Биргер И.А. Расчет на прочность вращающихся дисков – Москва: Машиностроение, 1978. – 247с.
- Ольхофф Н. Оптимальное проектирование конструкций – Москва: Мир 1981. – 277с.
4. Темис Ю.М Троицкий А.В. Оптимальное проектирование диска турбины – Вестник МГТУ им Баумана. Естественные науки. - 2004 №2 , 23-37 с.
5. Троицкий А.В. Математические модели и методы анализа чувствительности в задачах оптимизации конструкций роторов: Дис. … канд. тех. наук. М. 2006, 4-52 с.
- Хог Э., Арора Я. Прикладное оптимальное проектирование – Москва: Мир, 1983. – 479с.
- Биргер И.А. Стержни, пластинки, оболочки. – Москва: Физматлит, 1992. – 392с.
- Биргер И.А. Прочность, устойчивость, колебания, Том 2 – Москва: Машиностроение, 1968. – 464 с.
- Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике – Москва: Мир, 1975. – 541с.
10. Биргер И.А. Мавлютов Р.Р. Сопротивление материалов – М.: Наука, 1986. – 560 с.