Технология и оборудование производства изделий из пластмасс и композиционных материалов (стр. 4 из 6)
Основное оборудование выбирают по следующим параметрам:
* Литьевые машины по:
- расчетному объему впрыска (объему отливки);
- пластикационной производительности литьевой машины;
- давлению впрыска (давление на расплав полимера);
- усилию запирания формы;
- ходу подвижной плиты узла запирания формы;
- наибольшему расстоянию между плитами;
- расстоянию между колоннами.
* Экструзионные установки - по расчетной скорости отвода продукции в зависимости от ее типоразмера и пластикационной производительности экструдера.
* Гидравлические прессы - по расчетному усилию прессования.
Расчет количества основного и вспомогательного оборудования при переработке пластмасс литьем под давлением и прессованием выполняется с учетом трудоемкости изготовления изделий, определяемой продолжительностью цикла (литья или прессования), который складывается из основного (технологического) и вспомогательного неперекрываемого времени.
При наличии конкретной номенклатуры изготовления деталей расчет количества литьевых машин или прессов на выполнение годовой программы определяется исходя из нормы штучного времени и действительного годового фонда времени [16, 18].
Расчет количества литьевых машин или прессов при отсутствии номенклатуры прессуемых изделий выполняют, исходя из средней производительности, определенной при литье под давлением по полистиролу, при прессовании по фенопласту О3-010-02 [16, 18].
Расчет количества технологических линий по производству экструзионных материалов (рукавной и плоской пленок, листов, труб, шлангов, профилей) показан в [17].
Расчет количества вспомогательного оборудования приведен в [16-18].
После выполнения выше проведенных расчетов по каталогам или справочникам [8, 9, 14, 28, 29], рекламным проспектам заводов-изготовителей подбирается соответствующее оборудование. В разделе приводится спецификация основного и вспомогательного оборудования (таблица 4.3).
Таблица 4.3. Спецификация основного и вспомогательного оборудования
| Тип | Марка | Количест во | Производительность, кг/ч (м3/ч) | Мощно-сть, кВт | Масса, кг | Коэффициент использования |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Литьевая машина “Demag” | D40-151NC111 | 2 | 39,6 | 19 | 2500 | 0,88 |
4.9.3. Расчет норм обслуживания оборудования. Определяющим фактором при проектировании рабочего места литейщика, прессовщика или оператора экструзионных линий, нормировании их труда является норма обслуживания, которая выражается количеством литьевых машин, прессов, технологических линий, обслуживаемых литейщиком, прессовщиком или оператором в одну смену. Методики расчета обслуживания основного технологического оборудования приведены:
- по литьевым машинам в [16],
- по экструзионным установкам в [17],
- по гидравлическим прессам в [18].
4.9.4. Характеристика, тепловой и конструктивный расчеты формующей оснастки. Дается краткая техническая характеристика и принцип работы формующей оснастки (литьевой формы, экструзионной головки, калибрующей насадки, пресс-формы и т.п.), которая представлена в графической части проекта.
Для литьевых форм и калибрующих насадок дается их тепловой расчет и определяется расход охлаждающего агента (в кг/ч). Если данная оснастка обогревается, то рассчитывается расход теплоносителя, необходимый для установившегося режима ее работы. Примеры соответствующих расчетов приведены в [30].
Тепловой расчет пресс-формы при прессовании реактопластов сводится к определению количества тепла, необходимого для поддержания установившегося температурного режима прессования и определению количества тепла и времени разогрева пресс-формы до температуры прессования. Методики теплового расчета пресс-форм приведены в [26, 30].
При выполнении курсового и дипломного проектов конструктивный расчет формующей оснастки сводится к определению:
- возможности изготовления изделия из полимерного материала с заданной точностью;
- точности (точностной расчет), с которой должны быть изготовлены оформляющие детали оснастки, чтобы обеспечить получение изделия необходимой точности;
- возможности выполнения технологического уклона в пределах допуска, заданного на формуемое изделие.
Методики расчета исполнительных размеров формующих элементов оснастки представлены в [26, 30-32].
4.9.5. Компоновка оборудования и организация рабочих мест. Проекты на всех стадиях выполняются в соответствии со строительными нормами и правилами (СНиП), являющимися основными нормативными документами. Они предусматривают необходимые эксплуатационные качества зданий, санитарно-технический режим и пожарную безопасность при максимально возможной экономичности проектных решений.
Основные компоновочные решения производств изделий из пластмасс в дипломном проекте сводятся к определению производственной площади, занятой производственным оборудованием, транспортным оборудованием (контейнерами, рольгангами, пневмотранспортом и др.); тара с заготовками и готовой продукцией, которые находятся возле рабочих мест и оборудования.
Компоновочные решения производств по переработке пластмасс должны соответствовать принятой в технологическом процессе схеме транспортирования сырья и готовой продукции. В производстве литьевых, прессовых и выдувных изделий применяются прямоточные, петлеобразные и комбинированные схемы. В производстве экструзионных изделий всегда применяется прямоточная схема.
За основу компоновочных решений и организации рабочих мест, расчета численности рабочих основного производства берутся материалы преддипломной практики на предприятии, а также методы и подходы, изложенные в [14].
Компоновочные решения представляются в ПЗ и графической части дипломного проекта
4.10. Энергетическая часть
В данном разделе приводится расчет расхода электроэнергии, пара, воды, сжатого воздуха на технологические нужды.
4.10.1. Расчет расхода электроэнергии сводится к определению расхода силовой электроэнергии, потребляемой на технологические нужды основным и вспомогательным оборудованием, и на освещение как производственных, так административно-бытовых помещений.
Расход силовой электроэнергии, потребляемой электродвигателями каждого вида оборудования, рассчитывается по формуле:
, (4.1)где Wc– количество электроэнергии, потребляемое электродвигателями данного вида оборудования, кВт.ч; Nуст– установленная мощность одного электродвигателя, кВт; Ксп– коэффициент спроса, учитывающий неодновременность работы всех электродвигателей и потери электроэнергии в электродвигателях и сети; tд – расчетное время работы электродвигателей в течение года, ч.
При укрупненных расчетах Кспопределяют по справочнику. Установленная мощность электродвигателей Nуст определяется по паспортным данным применяемого оборудования с учетом количества электродвигателей, установленных на нем.
Расход электроэнергии, потребляемой системой обогрева оборудования (литьевой машины, экструдера, пресс-формы и т.п.), определяется по мощности обогрева (по паспортным данным или на основании теплового расчета) и действительного фонда времени работы оборудования.
Данные расчета годовой потребности в силовой электроэнергии сводятся в таблице 4.4.
Потребность в электроэнергии на освещение определяется по выражению:
, (4.2)где Wосв- годовое потребление электроэнергии на освещение помещением или производственным участком, кВт.ч/год; Fi – площадь помещения или участка, м2; Kсп- коэффициент спроса, учитывающий неодновременность работы сразу всех светильников; tр- продолжительность работы светильников в течение года, ч/год; Pуд- удельная мощность освещения, Вт/м2.
Удельная мощность Pудпринимается, исходя из норм минимальной освещенности по СНиП 23-05-95 “Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования”.
Время работы светильников на производственных участках рассчитывают исходя из количества рабочих дней и продолжительности работы светильников 8…10 ч/сут. Расчетное количество рабочих дней в коридорах и лабораториях – 335 дней, а для наружного освещения - 365 дней. Средняя продолжительность работы светильников принимается равной 13 ч.
Данные расчета годовой потребности в электроэнергии на освещение сводятся в таблице 4.5.
По таблицам 4.4 и 4.5 определяется общий годовой расход электроэнергии или на выполнение производственной программы.
4.10.2. Расчет годовой потребности в воде выполняется на основании укрупненных удельных норм расхода.
Общая годовая потребность в воде, т/г, составит:
Таблица 4.4. Расход силовой электроэнергии
| Номер по порядку мерпо | Наименование оборудования | Количество единиц оборудования | Серия и тип электродвигателя | Мощность электродвигателя , кВт | Общее количество электродвигателей | Установленная мощность , кВт | Коэффициент спроса | Расчетная мощность, кВт | Время работы оборудования, ч/год | Годовая потребность в электроэнергии, кВт.ч |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| Пресс ДБ2430 | 4 | 5,5 | 4 | 12 | 0,9 | 10,8 | 2300 | 24840 | ||
| n | ||||||||||
| Итого | S |
Таблица 4.5. Расход электроэнергии на освещение