Цех по производству преформ из полиэтилентерефталата для розлива напитков (стр. 7 из 9)
757530/345= 2195,7 кг/сут.
Для выпуска 36594,2 кг/сут готовой продукции требуется 2195,7 кг/сут дробленки, а для 1т готовой продукции:
1000*2195,7/36594,2= 60,00 кг
Полученные результаты представим в виде таблицы 7.2.
Таблица № 7.2 Постадийный материальный баланс производства
| Наименование стадий | Приход | Потери | Расход | |||
| Компонент | т/год | % | т/год | Компонент | т/год | |
| Транспортирование | ПЭТ | 13332,2 | 0,19 | 25,3 | ПЭТ | 13306,9 |
| Сушка | 1.ПЭТ 2.ДробленкаИТОГО | 13306,9757,5314064,43 | 0,71 | 100,53 | Осушенный ПЭТ | 13963,9 |
| Литье под давлением | Осушенный ПЭТ | 13963,9 | 0,99 | 138,9 | Преформа | 13825 |
| Разбраковка | Преформа | 13825 | 8,7 | 1200 | Качественная преформа | 12625 |
| Дробление | Брак | 770,13 | 1,6 | 12,6 | Дробленка | 757,53 |
Таблица № 7.3 Сводная таблица материальных расчетов
| Наименование сырья | Расход | ||
| кг на 1т готового продукта | кг/сут | т/год | |
| ПЭТ | 1056 | 38643,5 | 13332 |
| Дробленка | 60,00 | 2195,7 | 757,53 |
8. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
8.1 Выбор основного и вспомогательного оборудования
Основным оборудованием для получения изделий из пластмасс литьем под давлением являются термопластавтоматы (литьевые машины), которые выпускаются серийно. К вспомогательному оборудованию следует отнести сушилки, ленточные транспортеры, промышленные холодильники, средства для транспортировки сырья и его загрузки бункеры литьевых машин.
8.1.1 Литьевую машину выбирают по расчетному объему впрыска V’
V’ =К*Н*n/ρ ,см3
где К – коэффициент, учитывающий сжатие и утечки расплава при его впрыске в форму (К=1.2-1.3); Н - навеска материала, необходимая для отливки одной детали (графа 8, табл.7.1),г; n- гнездность формы; ρ - плотность полимера, г/см3 (ρПЭТ= 1,4 г/см3) По расчетному объему впрыска подбираем номинальный объем впрыска VН литьевой машины, которые заносим в соответствующие графы табл. 8.1.
V’= 1,2*54.14*72/1,4= 3241.2 см3
Выбор литьевых машин для литья под давлением ПЭТ Таблица № 8.1
| Наименование детали | Н, г | n | V’, см3 | Марка машины V,см3 | Размеры детали, см | Fд, см2 | F, см2 | РЗАП, т(Р’ЗАП). | τшт мин | П, шт./год | τ, ч/год |
| Преформа (2 л) | 54,14 | 72 | 3241,2 | Husky HyPET 380VH=3450 | d= 2,8g =14 | 127,4 | 9172,8 | 380(321,1) | 0,0026 | 250000000 | 10833 |
Примечание к табл.8.1: d – диаметр детали, g – длина детали
8.1.2 Выбранную литьевую машину проверяют по следующим параметрам:
1) По удельному давлению на расплав полимера.
Для ПЭТ в справочнике /6/ подбираем давление литья (150 – 200 кг/см2). Удельное давление на расплав полимера, развиваемое литьевой машиной HuskyHyPET 380 равно 994 кг/см2 и она может использоваться для литья ПЭТ, так как это значение выше давления литья.
2) По усилию запирания формы.
Расчетное усилие запирания формы можно определить по формуле /5/
Р’ЗАП = РУД*К*β*F*10-3, т,
где F- площадь проекции отливаемой детали см2(F=FД*n ,где FД – площадь детали см2, n – гнездность формы FД= πdg+πd/2, см2 (см. графу 6 табл.8.1);РУД – инжекционное давление в нагревательном цилиндре кг/см2; К – коэффициент учитывающий, давление в форме к давлению в цилиндре (К= 0,2 - 0,8); β – коэффициент учитывающий, вязкость расплава в форме(β=1.0-1.2) коэффициенты β и К взяты из методических указаний /5/.
FД=3,14*2,8*14+3,14*2,8/2=127,4см2,F=127,4*72= 9172,8 см2
Р’ЗАП= 175*0,2*1*9172,8*10-3= 321,1 т;
Расчетные усилия запирания формы Р’ЗАП должны быть меньше или равны номинальному усилию запирания формы РЗАП ( графа 9, табл. 8.1), взятым из паспорта литьевой машины.
Так как это условие выполняется следовательно выбранные литьевые машины могут использоваться для производства преформ.
3) По ходу подвижной плиты узла запирания формы.
Расчетный ход подвижной плиты l’k определяется по формуле
l’k =K6*b/К5
где К6 – коэффициент, учитывающий объем отливки (0,93) К5 и К6 – значения коэффициентов для проверочного расчета узла запирания формы литьевой машины /6/; b – высота отливаемой детали, мм; К5 – коэффициент, учитывающий отношение высоты самого глубокого отливаемого изделия к высоте формы(0,5).
l’k= 0,93*140/0,5 = 260,4 мм;
Рассчитанные значения l’k меньше значения номинального хода подвижной плиты приведенного в паспорте машины HuskyHyPET 380 и она может использоваться для производства преформ.
8.2 Расчет количества основного и вспомогательного оборудования
При наличии конкретной номенклатуры изделий, получаемых литьем под давлением, расчет количества литьевых машин выполняют по трудоемкости изготовления изделий, определяемой продолжительностью цикла литья, который состоит из технологического времени и вспомогательного неперекрываемого времени.
8.2.1 Норму штучного времени (штучное время) для литья деталей из пластмасс определяли по формуле
(τо + τв·к)·(1+ α1+ α2)·К1 
τшт= 100 ,n
где τо - основное время, мин; τв – вспомогательное время, мин; к – коэффициент учитывающий тип производства (для крупносерийного производства к=1); К1 – коэффициент учитывающий количество литьевых машин обслуживаемых одним литейщиком (К1= 1) (значения к и К1 приведены в справочнике /5/) ; α2 –коэффициент, учитывающий затраты времени на отдых и личные надобности; α1 – учитывает время на облуживание рабочего места -(α2= 7 и α1= 4 для литья под давлением в съемной форме массой до 40 кг /5/); n- число гнезд формы.
8.2.2 Основное время берем по результатам практики.
τо = 0,1мин,
8.2.3 Вспомогательным временем называют время, которое тратится на операции, обеспечивающие выполнение основной работы.
Вспомогательное время рассчитывается по формуле /5/:
τв = τсм + τпр + τпу, мин
где τсм – время на съем изделия (0,037мин) ; τпр – время на протирку гнезд формы(0,02мин); τпу – времяна пуск или остановку машины(0,017мин). Значения составляющих вспомогательного времени приведены в /6/.
τв = 0,037 + 0,02 + 0,017= 0,074 мин
Рассчитаемнорму штучного времени
(0,1 + 0,074*1)·(1 + 4+7)·1 
τшт = 100 = 0,0026 мин;72
Полученное штучное время заносим в графу 10 таблицы 10.1
8.2.4 Определим количество литьевых машин.
Время, потребное для выполнения годовой программы определяем по формуле:
τ = Пτшт /60 , ч/год /1/
где П – годовая программа выпуска, шт/год(графа 13, табл 7.1); τшт - штучное время (графа 10 таблицы 8.1); n- число гнезд формы( графа 3 табл. 8.1).
τ = 250000000*0,0026/60 =10833 ч/год;
Рассчитанное время на выполнение годовой программы заносим в графу 12 таблицы 8.1.
Τ3450 = 10833ч/год.
Расчетное число машин, работающих в две смены по двенадцать часов каждая, в автоматическом режиме с VН =3450 см2 (для литья преформ из ПЭТ).
m’3450= τ3450/ τД
τД – действительный фонд времени
τД= 365– 20(ремонт)=345дней/год
345дней/год*24час/день=8280ч/год
m’3450= 10833/8280 =1,3 устанавливаем две литьевые машинымарки HuskyHyPET 380 для литья преформ 2 л.
8.2.5 Определение количества сушилок
Производительность осушителя «Piovan» DР106 составляет 850 кг/час.
Расчетное число сушильных камер /5/
m’a = G*103/ Ga*τд,
где G – годовая масса высушиваемого полимера, т/год ( 13963,9 т/год); τд – действительный годовой фонд времени работы сушилок ( 8160 ч/год).
m’a= 13963,9*103/850*8160 =2,0 требуется две сушилки марки «Piovan» DР106
8.2.6 Количество дробилок для измельчения отходов производства определяют по формуле
m’д = G*103/ Gд*τд,
где G – годовая масса измельчаемых отходов, т/год ( 770,13 т/год табл. 7.2); τд – действительный годовой фонд времени работы дробилок (6800 ч/год); Gд – часовая производительность дробилки, кг/час.
Выбираем дробилку марки ИПР – 100-1-А, с часовой производительностью 55 кг/час /6/.
m’д= 770,13*103/55*6800 = 2 требуется две дробилки марки ИПР-100-1-А.
Таблица № 8.2
Спецификация основного и вспомогательного оборудования
| № | Наименование | Кол. | Размеры, мм | Техническая характеристика |
| 1 | Литьевая машинаHuskyHyPET 380 | 2 | 13994×4768×2743 | Номинальное давление литья 994 кг/см2Усилие смыкания 380 тСуммарная мощность 200 кВтНоминальный объем впрыска 3450 см3 |
| 2 | Осушитель «Piovan» DР106 | 2 | объем 2000 литроввысота 3160диаметр 1240 | Производительность 300 кг/часМощность 50 кВт |
| 3 | ДробилкаИПР-100-1-А | 2 | 400×340×850 | Производительность 15 - 20 кг/чЧастота вращения ротора 1000 об/минОбщая мощность 0.8 кВт |
| 4 | ХолодильникMINIBOX 2 | 1 | 920×500×1100 | Мощность 450 Вт |
| 5 | Ленточный транспортерNS 06 | 2 | 1800×450×1600 | - |
| 6 | Компрессорная установка GA – 45 | 1 | 1200×603×1200 | - |
| 7 | Робот (модель SP “ Fanuk”) | 2 | - | Общее время перемещения 1,5 сМакс. нагрузка рабочего инструмента манипулятора 200 кг |
9. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ