Технологія і обладнання виробництва виробів із пластмас і композиційних матеріалів

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ
Уральського державного лісотехнічного
УНІВЕРСИТЕТ
ІНЖЕНЕРНО-ЕКОЛОГІЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ
Кафедра технології переробки пластмас
Н.М. Мухін
ТЕХНОЛОГІЯ ТА ОБЛАДНАННЯ
ВИРОБНИЦТВА ВИРОБІВ ІЗ ПЛАСТМАС

І КОМПОЗИЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ

Методичні вказівки по курсовому і дипломному
проектування для студентів очної та заочної форм
навчання спеціальності 2506.00 - Технологія
переробки пластмас і еластомерів
Єкатеринбург
2005

ВСТУП
Цілями курсового і дипломного проектування згідно державного освітнього стандарту вищої професійної освіти за напрямом підготовки дипломованих фахівців 655100 - Хімічна технологія високомолекулярних сполук та полімерних матеріалів спеціальності 250600 - Технологія переробки пластичних мас і еластомерів, затвердженого 27.03.2000 р., та навчального плану УГЛТУ за фахом 250600 - Технологія переробки пластичних мас і еластомерів за спеціальністю 2506.00 "Технологія переробки пластмас і еластомерів" спеціалізації 2506.01 "Технологія виробів із пластмас і композиційних матеріалів" є:
- Систематизація, закріплення і розширення теоретичних і практичних знань за фахом, застосування цих знань при вирішенні конкретних наукових, технічних, економічних і виробничих завдань;
- Розвиток навичок ведення самостійної роботи й оволодіння методиками дослідження та експериментування, технологічних, конструктивних і економічних розрахунків при вирішенні опрацьовують у проекті проблем і питань з урахуванням забезпечення екологічної чистоти виробництва і рівня його механізації та автоматизації.
Перед студентами поставлено завдання комплексного вирішення виробничих питань на основі отриманих знань з дисципліни "Технологія і обладнання виробництва виробів із пластмас і композиційних матеріалів" та іншим загальноінженерних і спеціальних дисциплін. Освоюються також різні методи вирішення виробничих завдань; розрахунково-графічні, аналітичні та ін
У справжніх вказівках викладаються загальні вимоги до курсового та дипломного проектів, послідовність роботи над ними, зміст всіх частин проекту, перелік необхідних креслень, оформлення пояснювальної записки і креслень проекту, методика виконання енергетичної частини дипломного проекту.

1. Тематика курсових та дипломних ПРОЕКТУВАННЯ
Тематика курсового та дипломного проектів повинна бути актуальною, відповідати сучасному стану і перспективам розвитку науки і техніки. Теми проектів розробляють викладачі кафедри технології переробки пластмас спільно з консультантами з підприємств, науково-дослідних і проектних організацій, де проходять технологічну та переддипломну практики, і вибирають студенти самостійно. Відповідно до обраної темою керівник проекту видає студенту завдання на курсовій або дипломний проект, затверджений завідувачем кафедрою. Завдання видається за встановленою формою перед від'їздом на технологічну або переддипломну практику.

2. ЗМІСТ курсових і дипломних проектів
Курсовий або дипломний проекти - це перелік текстових та графічних матеріалів, що складається з пояснювальної записки (ПЗ) і графічної частини (ГЧ).
ПЗ дипломного проекту містить наступні вихідні документи і основні розділи:
Титульний лист
Паспорт дипломного проекту (роботи)
Завдання на проектування (роботу)
Відомість проекту
Реферат (анотація)
Зміст
Введення
1. Аналітичний (літературний) огляд
2. Техніко-економічне обгрунтування
3. Технологічна частина:
3.1. Характеристика готової продукції
3.2. Характеристика вихідної сировини і матеріалів
3.3. Опис технологічного процесу виробництва
3.4. Технологічний контроль виробництва
3.5. Види браку продукції, його причини і методи усунення
3.6. Безпечне ведення процесу
4. Переробка відходів виробництва та екологічна оцінка технологічних рішень
5. Матеріальний розрахунок виробництва
6. Технологічні розрахунки, вибір основного і допоміжного обладнання:
7. Вибір і розрахунок технологічних параметрів процесу
8. Вибір і розрахунок кількості основного і допоміжного обладнання
9. Розрахунок норм обслуговування устаткування
10. Характеристика, теплового та конструктивного розрахунку формуючої оснастки
11. Компонування обладнання та організація робочих місць
12. Енергетична частина
14. Автоматизація виробничих процесів
15. Безпека життєдіяльності
16. Економічна частина
17. Висновок
18. Література (список використаних джерел)
19. Програми
У ПЗ курсового проекту з вищезгаданих розділів виключаються 7, 8, 9, 10, а розділі 6 вилучається підрозділ 6.5.
ПЗ дипломної науково-дослідної роботи містить такі ж вихідні документи, що і в проекті, але інші основні розділи:
1. Аналітичний (літературний) огляд
2. Мета і завдання дослідження
3. Характеристика об'єкта дослідження
4. Методики проведення експерименту
5. Експериментальна частина
6. Обробка та аналіз експериментальних даних
7. Технологічна частина
8. Матеріальний і технологічні розрахунки
9. Безпека життєдіяльності
10. Економічна частина
Зміст і обсяг розділів 2 - 8 ПЗ дипломної роботи визначаються керівником виходячи з цілей і завдання роботи.
Графічна частина дипломного проекту включає наступний основний графічний матеріал.
1. Технологічну схему виробництва із позначенням контрольно-вимірювальних приладів, автоматики і точок технологічного контролю - 1 ... 2 листи.
2. Схему матеріальних потоків або таблицю основних технологічних та експлуатаційних властивостей сировини, що переробляється, або хімізм реакції, що протікає при переробці полімерної сировини - 1 лист (за завданням керівника).
3. Креслення знову застосовуваного основного або допоміжного обладнання, формуючої оснастки, пристосувань - 2 ... 3 аркуша (за завданням керівника).
4. Компоновочне креслення обладнання - 1 ... 2 аркуша.
5. Схема автоматичного регулювання одного з технологічних параметрів - 1 лист (за завданням керівника).
6. Зведену таблицю техніко-економічних показників проектованого варіанту в порівнянні з базовим - 1 лист.
Графічна частина курсового проекту включає технологічну схему (без схеми автоматизації), схему матеріальних потоків або таблицю основних технологічних та експлуатаційних властивостей сировини, що переробляється, креслення знову застосовуваного основного або допоміжного обладнання, формуючої оснастки та пристосувань.
Графічна частина проектів оформляється згідно з діючими стандартами і правилами креслення по ЕСКД і методичних вказівок [1-3]. Специфікація до креслень, як правило, дається в додатку до ПЗ і виконується на писальної папері, як і записка. Невелику специфікацію допускається поміщати на кресленні (формат А4).
Графічна частина дипломної науково-дослідної роботи виконується на креслярських аркушах формату 24. Рамка і штамп наносяться на лист зі схемою або графіком так само, як і на кресленнях дипломного проекту. Число листів визначається характером роботи і має бути в межах 8 ... 10.

3. Оформлення пояснювальної записки
Оформлена пояснювальна записка (ПЗ) міцно переплітається у тверду обкладинку.
Титульний лист курсового або дипломного проекту виконується на спеціальному бланку, що видається студенту. Написи робляться тушшю стандартним шрифтом. Назва теми дипломного проекту на титульному аркуші повинна в точності відповідати темі, сформульованої в наказі ректора університету. На аркуші обов'язкові підписи студента - автора проекту, керівника, консультантів, рецензента; завершальна підпис завідуючого випускаючої кафедри, яка стверджує допуск до захисту дипломного проекту або роботи. Після захисту у титульний лист записується рішення державної екзаменаційної комісії, підписаний головою і секретарем комісії.
Тема курсового проекту затверджується завідувачем випускаючої кафедри.
Завдання по курсовому і дипломному проектування, що видається в індивідуальному порядку керівником проекту на спеціальному бланку, підшивається в ПЗ після титульного аркуша без переписування.
Пояснювальну записку необхідно оформляти відповідно до рекомендацій, викладених у стандарті УГЛТУ СТП 3-2001 [4] і методичних вказівках [3, 5]. ПЗ повинна в короткій і чіткій формі розкривати творчий задум проекту, містити прийняті методи розрахунку і самі розрахунки, їх аналіз і висновки по них і т.д. Виклад має супроводжуватися ілюстраціями, графіками, ескізами, схемами, таблицями з посиланнями на джерело і т. п. У тих випадках, коли в проекті містяться складні (або великий обсяг) математичні розрахунки (база даних, статистична обробка даних, матеріальні та теплові розрахунки і т.д.), для їх проведення слід застосовувати ПЕОМ. Комп'ютерна роздруківка виконаних розрахунків дається в додатках до ПЗ.
Текст пояснювальної записки складається з розділів, які розташовуються в послідовності, вказаної вище. Текст повинен бути викладений з дотриманням всіх вимог [3-5] коротко і чітко, літературною мовою із застосуванням термінології та визначень, які в науково-технічній літературі з переробки полімерних матеріалів. Пояснювальна записка повинна бути оформлена автором проекту згідно варіанту 3 за ГОСТ 2.105-95 [6]: набрана і роздрукована на ПЕОМ ("Microsoft Word - Times Roman - 14"). Розділи (частини) пояснювальної записки розділяються між собою листами з більш щільного паперу, на яких комп'ютерним набором пишеться назва розділу (наприклад, "Технологічна частина" і т.д.). Загальний обсяг курсового проекту не повинен перевищувати 60 с., А дипломного - 150 с.

4. КОРОТКА ХАРАКТЕРИСТИКА РОЗДІЛІВ курсових і дипломних проектів
4.1. Відомість курсового та дипломного проектів виконується за формою, представленої в [3-5], і включається в ПЗ після завдання.
4.2. Реферат. У рефераті наводяться назва теми проекту, обсяг РПЗ, кількість в ній таблиць, малюнків та інших ілюстрацій і кількість аркушів графічної частини, ключові слова. У короткій формі наводяться основні висновки за проектом і результати [3-5].
4.3. Зміст ПЗ є заголовним листом ПЗ, тому на ньому ставиться основна напис [3-5].
4.4. Введення. У вступі дається загальна характеристика продукції, що випускається, показується загальний стан, історія та перспективи розвитку даного виробництва в країні і за кордоном. Далі автор ставить цілі і завдання проекту і коротко характеризує шляхи їх вирішення. Обсяг - 2 ... 3 с.
4.5. Аналітичний огляд. Цей розділ є складовою частиною проекту. Тема огляду повинна відображати істота проекту і погоджуватися з керівником. Наприклад, сучасний стан та перспективи розвитку промислового виробництва окремих видів пластмас і полімерних композитів. У якості вихідних матеріалів використовують науково-технічну літературу, а також матеріали науково-технічних і проектно-конструкторських організацій. Основними джерелами відомостей з технології виробництва виробів з полімерних матеріалів є журнали "Пластичні маси", "Пластікс: індустрія переробки пластмас", "Известия вузів. Серія "Хімія і хімічна технологія", "Механіка полімерних композитів", НТС "Нова техніка і технологія переробки пластмас у вироби", НТРС "Виробництво і переробка пластмас і синтетичних смол", РЖ "Хімія", патенти, монографії, збірники наукових праць НДІ і провідних вузів [РХТУ (МХТИ), МГАТХТ (МІТХТ), СПбГТІ (ТУ) (ЛТІ ім. Ленсовета), КДТУ (КХТІ), та ін], довідники та спеціальна технічна література. Слід використовувати також бібліографію, наведену в відібраної літературі.
Можна рекомендувати наступний порядок роботи над складанням огляду. Ознайомлення з літературними джерелами слід починати з вивчення бібліографічних видань. При вивченні літератури спочатку знайомляться з новими виданнями, потім переходять до видань більш ранніх років. Робота над матеріалами повинна супроводжуватися записами. Обов'язково на кожну виявлену роботу заповнюють картку, де записуються дані про книгу або журналі, короткий зміст роботи. Після підбору джерел проводиться оцінка та відсів малоцінного матеріалу. Роботи, необхідні для огляду, уважно вивчаються, з них відбирається потрібний матеріал для включення в огляд. Завершується робота по вивченню матеріалів складанням огляду. В останньому наводяться різні технічні рішення, відомості про переробляються матеріали, його властивості й області застосування, обладнанні, дається порівняльний аналіз та висновки про можливість їх використання для вирішення завдань, що розробляються в проекті. На основі літературних даних дається вибір технологічної схеми виробництва, застосовуваного обладнання, матеріалів та технічних рішень в проекті. Необхідно відзначити, що якість проекту багато в чому визначається тим, наскільки широко, глибоко і кваліфіковано зібрана і відібрана науково-технічна інформація по темі проекту. Ніякої цінності для проектування не є простим переписування загальноприйнятих відомостей з підручників. Обсяг аналітичного огляду - 15 ... 20 с.

4.6. Техніко-економічне обгрунтування проекту (ТЕО). Завдання розділу - встановлення найкращої технічної можливості, економічної доцільності і екологічної безпеки модернізації або розширення, або технічного переозброєння, або вдосконалення технології діючого виробництва, або альтернативного проекту будівництва нового цеху.
Роботу над ТЕО необхідно почати ще в період проходження технологічної та переддипломної практик на підприємстві, під час якої студент повинен вивчити і зібрати фактичні техніко-економічні показники роботи цеху (виробництва) за рік або не менш ніж за два останні квартали:
виробнича структура цеху, схема управління;
джерела постачання цеху сировиною, напівфабрикатами та енергоресурсами;
основні споживачі продукції;
обсяг виробленої продукції в натуральних та умовних одиницях;
продуктивність основних агрегатів цеху в одиницю часу (т / р., тис. шт / м., м 3 / год, м 2 / год);
простої обладнання з різних причин;
організація обслуговування обладнання;
штат працівників цеху по категоріях і професіям;
організація праці в цеху;
розстановка робітників у цеху, суміщення професій, організація робочих місць, многоаппаратурное обслуговування;
організація заробітної плати трудящих цеху (тарифні ставки і сітки, форми оплати праці робітників, система преміювання);
продуктивність праці робітників цеху.
У процесі вивчення питань організації виробництва необхідно використовувати виробничий паспорт цеху.
З питань економіки виробництва:
- Склад виробничих фондів діючого цеху та їх вартість за елементами, норми амортизаційних відрахувань;
- Калькуляція собівартості планова і фактична на одиницю продукції, аналіз виконання плану за собівартістю;
- Резерви зростання продуктивності праці.
Обов'язковою умовою виконання даного розділу є розгляд не менше двох варіантів заходів - основного та альтернативного. Матеріали, зібрані студентом на переддипломної практиці, будуть служити основою техніко-економічного обгрунтування проекту і основою для виконання економічної частини дипломного проекту.
При проходженні технологічної практики вивчаються технологічні та економічні питання виробництва і збирається матеріал для виконання курсового проекту з технології та обладнання виробництва виробів із пластмас і композиційних матеріалів.
4.6.1. Техніко-економічне обгрунтування нового виробництва з переробки пластмас. На основі загальних принципів розміщення підприємств промисловості слід розглянути та обгрунтувати наступні питання:
- Оцінка потреби в даному виді продукції в економічному районі;
- Визначення номенклатури та виробничої програми (потужності) проектованого цеху (виробництва), окремих агрегатів, вибір способу переробки і технологічного процесу;
- Характеристика району та місця організації нового виробництва;
- Забезпечення основними видами сировини, напівфабрикатами, трудовими та енергоресурсами.
За обраному пункту повинні бути виконані відповідні укрупнені розрахунки на річну виробничу потужність.
4.6.2. Техніко-економічне обгрунтування реконструкції, розширення, технічного переозброєння, модернізації, вдосконалення технології чинного цеху (виробництва). Нарощування виробничої потужності (обсягу виробництва продукції або обсягу переробки сировини) шляхом реконструкції, розширення, технічного переозброєння, модернізації або вдосконалення технології чинного цеху (виробництва), спрямоване на вирішення техніко-економічних завдань щодо підвищення якості продукції або економії сировинних і енергетичних ресурсів, або екологічної безпеки, відрізняється від нового будівництва меншими питомими капітальними витратами, більш короткими термінами будівництва, меншим терміном окупності додаткових капітальних вкладень. Виходячи з цих особливостей, слід виконати наступне обгрунтування:
- Оцінка потреби в даному виді продукції в економічному регіоні;
- Визначення нарощуваної виробничої потужності реконструюється цеху, продуктивної потужності окремих агрегатів, оцінка технологічного процесу;
- Характеристика діючого підприємства, можливості розширення цеху, наявність вільної виробничої площі та ін;
- Забезпеченість основними видами сировини, трудовими та енергоресурсами.
По всіх перерахованих пунктів повинні бути виконані розрахунки за укрупненими показниками та зроблено висновок про доцільність і можливість реконструкції, розширення, технічного переозброєння і т.п. конкретного цеху (виробництва).

4.7. Технологічна частина
4.7.1. Характеристика готової продукції. Відповідно до ГОСТ 15467-80 якість продукції - це сукупність властивостей продукції, яка обумовлює її придатність задовольняти певні потреби відповідно до її призначення. Важливо, щоб виріб був надійним і довговічним в експлуатації і відповідало естетичним вимогам.
Для конструкційних виробів з полімерних матеріалів при організації випуску нової продукції в разі необхідності в підрозділі 6.4 ПЗ здійснити дизайнерську і конструктивну опрацювання вироби [7, 8].
Дається детальна характеристика продукції, що випускається, хімічного та фізичного складу, показників якості та методів контролю за ГОСТ або ТУ, гарантійних термінів зберігання продукції, упакування і транспортування її. Якщо вводяться нові методи контролю якості, то дається обгрунтування їх застосування. Вказуються пункти призначення і відправлення готової продукції, її планована вартість.
4.7.2. Вихідна сировина та матеріали. При виборі полімерного матеріалу слід виходити з призначення виробу, умов його експлуатації та методу виготовлення. Необхідно прагнути до найбільш повного використання можливостей матеріалу при його мінімальній вартості і дефіцитності. Вибір матеріалу починають з аналізу умов експлуатації та фізико-механічних властивостей. Зіставити потрібні експлуатаційні властивості з показниками наявних матеріалів - це означає правильно вибрати марку, гарантує працездатність виробу, а отже, і всієї конструкції в цілому протягом всього періоду роботи [9-13].
Наводяться докладна характеристика основної сировини, допоміжних матеріалів і напівфабрикатів, вимоги до їх якості згідно показників ГОСТ або ТУ за хімічним і фізичному складом і властивостями; показники, обов'язкові для вхідного контролю якості і методи їх визначення. Якщо вводяться нові методи вхідного контролю, то дається обгрунтування їх застосування. Обгрунтовується забезпеченість виробництва сировиною та наводяться його постачальники, умови транспортування та зберігання, діючі або плановані ціни на сировину і матеріали.
4.7.3. Опис технологічного процесу. У проекті реконструкції діючого виробництва використовується існуюча технологічна схема виробництва, куди вносяться необхідні зміни і доповнення з урахуванням заходів, розроблених в техніко-економічному забезпеченні проекту. У тих випадках, коли технологія міняється повністю (проект нового виробництва), повинна бути обрана найбільш сучасна схема, розроблена на основі новітніх досягнень науки і техніки.
У ПЗ проекту обов'язково наводиться технологічна схема виробництва, аналогічна технологічною схемою, виконаною на кресленні. Потім дається стислий і чіткий опис технологічної схеми відповідно до графічним зображенням та зазначенням позицій обладнання. При цьому наводяться технологічні режими виробництва, в тому числі і режими допоміжних операцій (підготовка сировини, механічна обробка і т.п.). Коротко описуються і фізико-хімічні процеси, що протікають при переробці полімерної сировини і отриманні готової продукції.
4.7.4. Технологічний контроль виробництва. Матеріал у цьому підрозділі приводиться у вигляді табл. 4.1.

Таблиця 4.1. Технологічний контроль виробництва
Стадія процесу, контрольований параметр
Робоче
значення
параметра
Метод,
прилади
контролю
Точка
відбору
проб
Періодичність
контролю
Хто
контролює
1
2
3
4
5
6
У цій таблиці наводяться відомості контролю всіх технологічних параметрів по всій технологічній схемі. У розділі наводиться лабораторний контроль технологічного процесу з описом методик аналізу, приладів з посиланням на ГОСТ або ТУ.
4.7.5. Види браку продукції, його причини і методи усунення. Зазвичай підрозділ виконується у вигляді табл. 4.2, в якій характеризуються можливі причини браку.
Таблиця 4.2. Види браку продукції, його причини і методи усунення
Види шлюбу
Причини шлюбу
Методи усунення
1
2
3
Слід врахувати, що заходи щодо усунення браку в проекті мають бути спрямовані на поліпшення якості готової продукції і технології її виробництва. Отже, багато видів шлюбу, існуючі в базовому варіанті виробництва, в проекті можуть бути усунені. При цьому описуються технічні рішення щодо усунення існуючих причин браку.
4.7.6. Безпечне ведення процесу. Дається аналіз можливих неполадок в роботі обладнання, які можуть призвести до аварійних ситуацій, та заходи щодо їх усунення. Даний підрозділ також може бути представлений у вигляді таблиці з відповідними колонками: можливі неполадки і заходи їх запобігання та усунення.
4.7.7. Переробка відходів виробництва та екологічна оцінка технологічних рішень. У даному підрозділі вказуються місця утворення зворотних і безповоротних відходів у технологічному процесі виробництва готової продукції. Пропонуються технічні рішення щодо їх переробки чи утилізації (технологія і схема переробки, обладнання тощо). Дані технічні рішення повинні бути обгрунтовані та пов'язані з матеріальними та економічними розрахунками відповідних розділів проекту.
Слід звернути увагу, що в цехах з переробки пластмас і полімерних композиційних матеріалів питання охорони навколишнього середовища мають велике значення. У розділі повинні бути конкретно, стосовно розроблюваному в проекті виробництва, висвітлені наступні питання:
- Характеристика виробництва з точки зору впливу на навколишнє середовище (потенційні джерела забруднення атмосферного повітря та навколишнього середовища): газові і пилові викиди, ПДК і ПДВ у повітряному середовищі, відходи виробництва, місця їх утворення та зберігання, склад і характеристика, кількість, шкідливість, стічні води;
- Стан охорони навколишнього середовища на діючому підприємстві;
- Конкретні заходи щодо очищення стічних вод, газових і пилових викидів, утилізація відходів тощо, розроблені в проекті (дати технічне рішення з відповідними розрахунками і підбором устаткування і, якщо необхідно, з графічною частиною);
- Оцінити можливі капітальні витрати на охорону навколишнього середовища в економічній частині дипломного проекту.
Основою для розробки технічних рішень з охорони навколишнього середовища і вторинному використанню відходів можуть служити рекомендації, викладені в [14,15].

4.8. Матеріальний розрахунок виробництва
Для того, щоб мати правильне уявлення про потоки матеріалів на різних стадіях виробництва, про витрати сировини і матеріалів та їх втрати, проводять матеріальний розрахунок. Для виконання матеріальних розрахунків рекомендується методичні вказівки [16-18]. На підставі цього розрахунку визначаються норми витрат сировини і матеріалів (питомі, добові, річні). Матеріальний розрахунок проводиться у відповідності зі схемою технологічного процесу. Складається схема матеріального потоку проектованого виробництва на основі норм витрат сировини і матеріалів, а також по проектованої потужності виробництва готової продукції. При проектуванні нового виробництва в основу матеріальних розрахунків повинні бути закладені гранично допустимі нормативні коефіцієнти технологічних втрат і відходів [16-18].
У проектах з реконструкції, модернізації або вдосконалення виробництва за наявності конкретної продукції, що випускається матеріал розрахунок складається на підставі технічних умов на продукцію, технологічних регламентів базового варіанту. Рекомендується порівнювати витратні коефіцієнти, прийняті в базовому варіанті, з розрахунковими (нормативними), які є показником ефективності використання сировини. Матеріальний розрахунок закінчується складанням схеми матеріального потоку для кожного виду сировини і оформляється у вигляді зведеної таблиці.
У процесі проектування необхідно прагнути підвищувати рівень використання сировини при переробці за рахунок впровадження прогресивних організаційно-технічних заходів, а отже, знижувати коефіцієнти витрати сировини в порівнянні з базовими.
Вихідні дані для виконання розрахунків є індивідуальними для кожного виробництва і готової продукції.
Рекомендується матеріал розрахунок виконати із застосуванням ПЕОМ ("Microsoft Excel").
4.9. Технологічні розрахунки, вибір основного і допоміжного обладнання
4.9.1. Вибір і розрахунок технологічних параметрів процесу. Всі технологічні параметри процесу переробки полімерних матеріалів (температура, тиск, час тощо) тісно взаємопов'язані між собою і, крім того, залежать від технологічних властивостей матеріалу, що переробляється. Технологічні параметри вибирають за матеріалами виробничих практик (технічних регламентів, технологічних карт), довідковим даними або розраховують з урахуванням властивостей матеріалів, геометрії виробів, конструкції формуючого інструмента [9, 16-28].
Вибір і розрахунок основних параметрів процесу лиття під тиском термопластів зводиться до визначення температури інжекційного циліндра литтєвий машини по зонах, температури розплаву матеріалу, що впорскується в форму, температури форми, питомого об'єму і щільності виробів, тиску уприскування, тиску у формі, основного часу циклу лиття, допоміжного неперекривающіхся часу та норми штучного часу.
Вибір і розрахунок основних параметрів процесу екструзії термопластів зводиться до визначення температури інжекційного циліндра екструдера по зонах, температури розплаву в формующей голівці, тиску розплаву на вході в формующую голівку, продуктивності екструдера.
Вибір і розрахунок основних параметрів процесу пресування реактопластів (компресійного або литтєвого) зводиться до визначення навішування прес-матеріалу для формування вироби, температури і часу попереднього підігріву, температури пресування, часу витримки, основного (технологічного) часу пресування, допоміжного неперекривающіхся часу та норми штучного часу , тиску пресування і зусилля преса.
4.9.2. Вибір і розрахунок кількості основного і допоміжного обладнання. При виборі обладнання для проекту потрібно виходити з того, що обладнання має бути сучасним і високопродуктивним, а також по можливості вітчизняного виробництва. Враховуючи, що курсовий і дипломні проекти в основному будуть пов'язані з такими методами переробки пластмас і полімерних композиційних матеріалів, як лиття під тиском, екструзія і пресування, то основними видами обладнання при отриманні виробів є термопластавтомати (ливарні машини), екструдери (черв'ячні преси), гідравлічні преси [8, 9, 14, 29].
Основне обладнання вибирають за наступними параметрами:
* Ливарні машини по:
- Розрахунковим обсягом упорскування (обсягом виливки);
- Пластікаціонной продуктивності литтєвий машини;
- Тиску уприскування (тиск на розплав полімеру);
- Зусиллю замикання форми;
- Ходу рухомої плити вузла замикання форми;
- Найбільшому відстані між плитами;
- Відстані між колонами.
* Екструзійні установки - за розрахунковою швидкості відводу продукції залежно від її типорозміру і пластікаціонной продуктивності екструдера.
* Гідравлічні преси - за розрахункового зусилля пресування.
Розрахунок кількості основного і допоміжного обладнання при переробці пластмас литтям під тиском і пресуванням виконується з урахуванням трудомісткості виготовлення виробів, обумовленої тривалістю циклу (лиття або пресування), який складається з основного (технологічного) і допоміжного неперекривающіхся часу.
При наявності конкретної номенклатури виготовлення деталей розрахунок кількості ливарних машин або пресів на виконання річної програми визначається виходячи з норми штучного часу і дійсного річного фонду часу [16, 18].
Розрахунок кількості ливарних машин або пресів за відсутності номенклатури пресованих виробів виконують, виходячи з середньої продуктивності, визначеної при лиття під тиском по полістиролу, при пресуванні по фенопласт О3-010-02 [16, 18].
Розрахунок кількості технологічних ліній з виробництва екструзійних матеріалів (рукавної і плоскою плівок, листів, труб, шлангів, профілів) показаний в [17].
Розрахунок кількості допоміжного устаткування наведено в [16-18].
Після виконання вище проведених розрахунків за каталогами або довідників [8, 9, 14, 28, 29], рекламним проспектам заводів-виготовлювачів підбирається відповідне обладнання. У розділі наводиться специфікація основного і допоміжного обладнання (таблиця 4.3).
Таблиця 4.3. Специфікація основного і допоміжного обладнання
Тип
Марка
Количест
під
Продуктивність,
кг / год
3 / год)
Потужно-сть,
кВт
Маса,
кг
Коефіцієнт використання
1
2
3
4
5
6
7
Литьевая машина
"Demag"
D40-151NC111
2
39,6
19
2500
0,88

4.9.3. Розрахунок норм обслуговування устаткування. Визначальним чинником при проектуванні робочого місця ливарника, пресувальника або оператора екструзійних ліній, нормуванні їх праці є норма обслуговування, яка виражається кількістю ливарних машин, пресів, технологічних ліній, що обслуговуються ливарником, пресувальником або оператором в одну зміну. Методики розрахунку обслуговування основного технологічного обладнання наведені:
- По литним машинам в [16],
- З екструзійних установках у [17],
- З гідравлічних пресів в [18].
4.9.4. Характеристика, теплової та конструктивний розрахунки формуючої оснастки. Дається коротка технічна характеристика і принцип роботи формуючої оснастки (литтєвий форми, екструзійної головки, калібрує насадки, прес-форми тощо), яка представлена ​​в графічній частині проекту.
Для литтєвих форм і калібрів насадок дається їх тепловий розрахунок і визначається витрата охолоджуючого агента (у кг / год). Якщо дана оснащення обігрівається, то розраховується витрата теплоносія, необхідний для встановленого режиму її роботи. Приклади відповідних розрахунків наведено в [30].
Тепловий розрахунок прес-форми при пресуванні реактопластів зводиться до визначення кількості тепла, необхідного для підтримки сталого температурного режиму пресування і визначення кількості тепла і часу розігрівання прес-форми до температури пресування. Методики теплового розрахунку прес-форм наведені в [26, 30].
При виконанні курсового і дипломного проектів конструктивний розрахунок формуючої оснастки зводиться до визначення:
- Можливості виготовлення виробів з полімерного матеріалу з заданою точністю;
- Точності (точностной розрахунок), з якою повинні бути виготовлені оформляють деталі оснащення, щоб забезпечити отримання вироби необхідної точності;
- Можливості виконання технологічного ухилу в межах допуску, заданого на виробу, що формується.
Методики розрахунку виконавчих розмірів формуючих елементів оснащення представлені в [26, 30-32].
4.9.5. Компонування обладнання та організація робочих місць. Проекти на всіх стадіях виконуються у відповідності з будівельними нормами і правилами (СНіП), які є основними нормативними документами. Вони передбачають необхідні експлуатаційні якості будинків, санітарно-технічний режим та пожежну безпеку при максимально можливої ​​економічності проектних рішень.
Основні компонувальні рішення виробництв виробів з пластмас у дипломному проекті зводяться до визначення виробничої площі, зайнятої виробничим обладнанням, транспортним обладнанням (контейнерами, рольгангами, пневмотранспортом та ін); тара з заготовками та готовою продукцією, які перебувають біля робочих місць і обладнання.
Компонувальні рішення виробництв з переробки пластмас повинні відповідати прийнятій у технологічному процесі схемою транспортування сировини і готової продукції. У виробництві ливарних, пресових і видувних виробів застосовуються прямоточні, петлеподібні і комбіновані схеми. У виробництві екструзійних виробів завжди застосовується прямоточна схема.
За основу компонувальних рішень і організації робочих місць, розрахунку чисельності робітників основного виробництва беруться матеріали переддипломної практики на підприємстві, а також методи і підходи, викладені в [14].
Компонувальні рішення надаються в ПЗ та графічної частини дипломного проекту
4.10. Енергетична частина
У даному розділі наводиться розрахунок витрати електроенергії, пари, води, стисненого повітря на технологічні потреби.
4.10.1. Розрахунок витрати електроенергії зводиться до визначення витрат силової електроенергії, споживаної на технологічні потреби основним і допоміжним устаткуванням, і на висвітлення як виробничих, так адміністративно-побутових приміщень.
Витрата силової електроенергії, споживаної електродвигунами кожного виду обладнання, розраховується за формулою:
, (4.1)
де W c - Кількість електроенергії, яка споживається електродвигунами даного виду обладнання, кВт.год; N вуст - Встановлена ​​потужність одного електродвигуна, кВт; До сп - Коефіцієнт попиту, враховує неодночасність роботи всіх електродвигунів і втрати електроенергії в електродвигунах і мережі; t д - розрахунковий час роботи електродвигунів протягом року, ч.
При укрупнених розрахунках До сп визначають за довідником. Встановлена ​​потужність електродвигунів N вуст визначається за паспортними даними обладнання, що застосовується з урахуванням кількості електродвигунів, встановлених на ньому.
Витрата електроенергії, споживаної системою обігріву обладнання (литтєвий машини, екструдера, прес-форми тощо), визначається за потужністю обігріву (за паспортними даними або на підставі теплового розрахунку) і дійсного фонду часу роботи обладнання.
Дані розрахунку річної потреби в силовий електроенергії зводяться у таблиці 4.4.
Потреба в електроенергії на освітлення визначається за виразом:
, (4.2)
де W осв - Річне споживання електроенергії на освітлення приміщенням або виробничою ділянкою, кВт.год / рік; F i - площа приміщення або ділянки, м 2; K сп - Коефіцієнт попиту, враховує неодночасність роботи відразу всіх світильників; t р - Тривалість роботи світильників протягом року, год / рік; P уд - Питома потужність освітлення, Вт / м 2.
Питома потужність P уд приймається, виходячи з норм мінімальної освітленості за СНіП 23-05-95 "Природне і штучне освітлення. Норми проектування ".
Час роботи світильників на виробничих ділянках розраховують виходячи з кількості робочих днів і тривалості роботи світильників 8 ... 10 год / добу. Розрахункова кількість робочих днів у коридорах і лабораторіях - 335 днів, а для зовнішнього освітлення - 365 днів. Середня тривалість роботи світильників приймається рівною 13 год
Дані розрахунку річної потреби в електроенергії на освітлення зводяться в таблиці 4.5.
За таблицями 4.4 та 4.5 визначається загальний річний витрати або на виконання виробничої програми.
4.10.2. Розрахунок річної потреби у воді виконується на підставі укрупнених питомих норм витрат.
Загальна річна потреба у воді, т / г, складе:
Таблиця 4.4. Витрата силової електроенергії
Номер по порядку
мерпо
Найменування
обладнання
Кількість одиниць обладнання
Серія та тип
електродвигуна
Потужність електродвигуна, кВт
Загальна кількість
електродвигунів
Встановлена ​​потужність, кВт
Коефіцієнт попиту
Розрахункова потужність, кВт
Час роботи обладнання, год / рік
Річна потреба в електроенергії, кВт.год
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Прес ДБ2430
4
5,5
4
12
0,9
10,8
2300
24840
n
Разом
S
Таблиця 4.5. Витрата електроенергії на освітлення
Номер по порядку
мерпо
Найменування
приміщення
Площа приміщення F i, м 2
Питома потужність освітлення P уд, Вт / м 2
Робоча потужність, кВт
Коефіцієнт попиту K сп
(K сп аварійного освітлення = 0,1)
Тривалість роботи освітлення t р, ч
Тривалість роботи аварійного освітлення t а, ч
Річна потреба в електроенергії, кВт.год
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
Виробничі
2
Лабораторії
3
Допоміжні
4
Адміністративні
n
Разом
S
, (4.3)
де В тих - витрата води на технологічні потреби (охолодження обладнання, див. п. 4.9.4.) визначається з теплового балансу роботи обладнання; У пож - витрата води на протипожежні потреби, т / г, визначається за формулою:
, (4.4)
де 52 - кількість календарних тижнів у розрахунковому році; 5 - час щотижневої перевірки роботи пожежних гідрантів, хв; m н і m в - Кількість зовнішніх і внутрішніх пожежних гідрантів, один гідрант встановлюється на площу 300 ... 500 м 2; 600 і 300 - норма витрати води при щотижневих перевірках пожежних гідрантів;
У побут - Річна витрата води на побутові потреби, т / г, визначається за формулою:
, (4.5)
де 65 - загальна витрата води на людину за зміну, л (25 л - для господарських цілей і 40 л - для душових установок); m - число людей, що працюють в найбільш завантажену (денну) зміну; n - число змін у добу; Т р - Число робочих днів у році.
4.10.3. Річна витрата пара, Гкал / г, визначається як сума:
, (4.6)
де Р тих - витрата пари на технологічні потреби (нагрівання обладнання, якщо застосовується паровий обігрів) визначається з теплового балансу роботи обладнання; Р від - річна витрата пари на опалення, Гкал / г, визначається за формулою:
, (4.7)
де t доб - число годин роботи на добу опалювальної системи (t сут = 24 год); Т від - період опалювального сезону даного географічного району, днів (приймається за СНіП 2.04.05.91); Р год - Годинна витрата пари на опалення, Гкал / год, можна визначити на підставі укрупнених розрахунків, виходячи з питомих показників, розрахованих на 1 т перероблюваної сировини на рік [33, див. Додаток]; Р побут - Витрата пари на господарсько-побутові потреби, Гкал / г, визначається за формулою:
, (4.8)
де q - норма витрати пари на одну людину за зміну, (q = 0,0013 Гкал / чол, або 2,5 кг / чол); m - число людей, що працюють в найбільш завантажену (денну) зміну; n - число змін у добу; Т р - Число робочих днів у році.
Отримані укрупнені розрахунки потреби в електроенергії, воді, парі використовуються в економічній частині дипломного проекту при розрахунку собівартості продукції.
4.11. Автоматизація виробничих процесів.
Даний розділ виконується згідно з методичними вказівками кафедри "Автоматизація виробничих процесів" [34].

4.12. Безпека життєдіяльності
Даний розділ виконується згідно з методичними вказівками кафедри "Охорона праці" [35]. Рекомендується використовувати [36].
4.14. Економічна частина.
Даний розділ готується згідно з методичними вказівками кафедри "Економіка та організація лісового комплексу".
4.15. Висновок.
У цьому розділі даються стислі висновки з виконаного проекту або роботи. Вказується обсяг виконаної роботи, результати, що автор вніс нового в технологічний процес виробництва (механізація і автоматизація трудомістких процесів, збільшення потужності виробництва на існуючих площах з мінімальними витратами, інтенсифікація технологічного процесу, поліпшення якості готової продукції, зниження браку і виробничих втрат, використання вторинних відходів та ін) отримані техніко-економічні показники виробництва в порівнянні з базовим варіантом.
4.16. Література (список використаних джерел). Бібліографія в РПЗ зазначається згідно з ГОСТ 7.032-91 [37].
4.17. Додатка. У додатку зазвичай даються специфікації до креслень і схемам, а також роздруківка виконаних на ПЕОМ матеріальних, теплових або інших розрахунків.

Основна література з проектування
1. Єдина система конструкторської документації: Справ. посібник / С.С. Борушек, А.А. Волков, М.М. Єфімов та ін М.: Изд-во стандартів, 1989. 200 с.
2. Ведерникова М.І., Таланкін В.С., Панова Т.М. Загальні вимоги до виконання та оформлення курсових і дипломних проектів (робіт). Ч. 2. Вимоги до графічної частини. Єкатеринбург: УГЛТУ, 2002 .. 48 с.
3. Ведерникова М.І., Таланкін В.С., Юр'єв Ю.Л. Нормоконтроль курсових і дипломних проектів (робіт). Єкатеринбург: УГЛТУ, 2004. 35 з
4. СТП. 3-2001. Навчальний процес. Курсове та дипломне проектування. Загальні вимоги до оформлення текстових конструктивних документів на вироби машинобудування, приладобудування та будівництва в курсових і дипломних проектах і роботах. Введ. 16.04.2001. Єкатеринбург: УГЛТУ, 2001. 61 з.
5. Ведерникова М.І., Таланкін В.С., Панова Т.М. Загальні вимоги до виконання та оформлення курсових і дипломних проектів (робіт). Ч. 1. Вимоги до текстової частини. Єкатеринбург: УГЛТУ, 2002. 56 з
6. ГОСТ 2.105-95. Загальні вимоги до текстової документації. М.: ІПК Вид-во стандартів, 1995. 37 с.
7. Бортніков В.Г. Виробництво виробів з пластичних мас: Навчальний посібник для вузів в трьох томах. Том 1. Теоретичні основи проектування виробів, дизайн і розрахунок на міцність. Казань: Изд-во "Дім Печатки". 2001. 246 з.
8. Довідник з технології виробів із пластмас / Г. В. Сагалаєв, В.В. Абрамов, В.М. Кулезнев, С.В. Власов та ін М.: Хімія, 2000. 424 с.
9. Шембель А.С., Антіпіна О.М. Збірник завдань і проблемних ситуацій за технологією переробки пластмас: Учеб. посібник Л.: Хімія, 1990. 272 с.
10. Калінчев Е.Л., Саковцева М.Б. Вибір пластмас для виготовлення й експлуатації виробів: Справ. посібник. Л.: Хімія, 1987. 416 с.
11. Каменєв Є.І., М'ясников Г.Д., Платонов М.П. Застосуванням пластичних мас: Довідник. Л.: Хімія, 1985. 448 с.
12. Технічні властивості полімерних матеріалів: Уч.-довід. сел. / В.К. Крижанівський, В. В. Бурлов, А.Д. Паніматченко, Ю.В. Крижановська. - СПб., Вид-во "Професія", 2003, - 240 с.
13. Макаров В.Г., Коптенармусов В.Б. Промислові термопласти: Довідник. М.: АНО "Видавництво" Хімія "," Видавництво "Колос", 2003. 208 с.
14. Оленєв Б.А., Мордкович Є.М., Калошин В.Ф. Проектування виробництв з переробки пластичних мас. М.: Хімія, 1982. 256 с.
15. Штарке Л. Використання промислових і побутових відходів пластмас: Пер. з нім. / Под ред. В.А. Брагінського. Л.: Хімія, 1987. 176 с.
16. Литвинець Ю.І. Основи матеріальних розрахунків і вибору устаткування для переробки пластичних мас литтям під тиском: Метод. указ. до практ. занять, курс. і диплом. проектування. Єкатеринбург: УГЛТУ, 2001. - 44 с.
17. Литвинець Ю.І. Основи матеріальних розрахунків і вибору устаткування для переробки пластичних мас литтям екструзією: Метод. указ. до практ. занять, курс. і диплом. проектування. Єкатеринбург: УГЛТУ, 2001. - 47 с.
18. Литвинець Ю.І., Мухін М.М. Основи матеріальних розрахунків і вибору устаткування для переробки пластичних мас пресуванням: Метод. указ. до практ. занять, курс. і диплом. проектування. Єкатеринбург: УГЛТУ, 2002. - 49 с.
19. Бортніков В.Г. Основи технології переробки пластичних мас: Навчальний посібник для вузів. Л.: Хімія, 1983. 304 с.
20. Бортніков В.Г. Виробництво виробів з пластичних мас: Навчальний посібник для вузів в трьох томах. Том 2. Технологія переробки пластичних мас. Казань: Изд-во "Дім Печатки". 2002. 399 з.
21. Основи технології переробки пластмас: Підручник для вузів / С.В. Власов, Е.Л. Калінчев, Л.Б. Кандирін та ін /; Під ред. В.Н. Кулезнева і В.К. Гусєва. М.: Хімія, 1995. 528 з.
22. Техніка переробки пластмас / Под ред. Н.І. Басова і В. Броя. М.: Хімія, 1985. 528 з.
23. Мухін М.М. Методичні вказівки з розрахунку часу витримки при пресуванні виробів з композиційних матеріалів і деревних пластиків. Свердловськ, 1983. 31 с.
24. Дедюхін В.Г., Ставров В.П. Пресовані склопластики. М.: Хімія, 1976. 272 с.
25. Ставрів В.П., Дедюхін В.Г., Соколов А.Д. Технологічні випробування реактопластів. М.: Хімія, 1981. 248 с.
26. Дедюхін В.Г., Мухін М.М. Методичні вказівки по курсовому і дипломному проектування для студентів спеціальності 2603 - спеціалізації "Технологія деревних плит і пластиків" / За "Технології виробництва і переробки мас деревних пресувальних". Свердловськ, 1991. 43 с.
27. Брацихін Е.А., Мідлін С.С., Стрільців К.Н. Переробка пластичних мас у вироби: Учеб. посібник для технікумів. М.-Л.: Хімія, 1966. 400с.
28. Обладнання для переробки пластмас: Справ. посібник / За ред. В.К. Завгороднього. М.: Машинобудування, 1976. 407 з.
29. Рябінін Д.Д., Лукач Ю.Є. Змішувальні машини для пластмас і гумових сумішей. М.: Машинобудування, 1972. 272 с.
30. Пантелєєв А.П., Шевцов Ю.М., Горячев І.А. Довідник з проектування оснащення для переробки пластмас. М.: Машинобудування, 1986. 400 с.
31. Дьомін О. М. Довідник з прес-формам. Л.: Лениздат, 1967 .. 386 з.
32. Лейкін М.М. Конструювання прес-форм для виробів з пластичних мас. М.-Л.: Машинобудування, 1966. 244 с.
33. Вентиляція та опалення цехів переробки пластмас. / М.І. Грімітлін, Г.А. Смирнов, В.І. Філатов, Є.М. Ельтерман, Л.Є. Ельтерман, Л.М. Браїлівський. Л.: Хімія, 1983. 134 с.
34. Бабин А.І., Санніков С.П. Методичні вказівки по виконанню дипломного і курсового проектування з курсу "Автоматика і автоматизація виробничих процесів" для спеціальностей 2603 і 3302 очної та заочної форм навчання. Єкатеринбург: УГЛТУ, 1998. 20 с.
35. Лебедєв А.Д. Методичні вказівки до збору матеріалів і складанню розділу "Безпека і екологічність проекту" в дипломних проектах (роботах) для студентів спеціальностей 2903, 3302, 3207. Єкатеринбург: УГЛТУ, 2000. 12 с.
36. Папаєв С.Т. Охорона праці. М.: ВПК "Видавництво стандартів", 2003. 400 с.
37. ГОСТ 7.032-91. Система стандартів на інформацію, бібліографію та видання документів. Звіт про НДР. Структура і правила оформлення. М.: Изд-во стандартів, 1991.

ДОДАТОК
Питомі техніко-економічні характеристики систем опалення і вентиляції підприємств з переробки пластмас, розрахованих на 1 т перероблюваної сировини [33]
Технологічний процес
V
L
L м
N
Q в
Q про
N рік
Q рік
Пресування
7
55
45
55
800
45
275
1690
Лиття під тиском
8
45
35
40
600
140
200
1480
Екструзія труб
3
15
1
20
200
25
100
450
Екструзія листа, вакуумформованіе
4
25
15
25
400
45
125
890
Екструзія плівки
1,5
10
0,5
10
100
10
50
220
Декорування плівки
0,3
3
1
3
30
5
15
70
Переробка відходів
0,2
0,5
0,2
2
5
4
10
18
V - питомий об'єм приміщення виробництва, м 3;
L - питома витрата припливного повітря, м 3 / год;
L м - питома витрата видаляється відсмоктувачами повітря, м 3 / год;
N - питома настановна потужність вентиляційних агрегатів, Вт;
Q в - питома теплопродуктивність установок вентиляції, Вт;
Q о - питома теплопродуктивність установок опалення, Вт;
N рік - питома витрата електроенергії, кВт.год;
Q рік - питома витрата тепла, кВт.год
При визначенні питомих річних витрат тривалість роботи вентиляційних систем прийнята 6000 год / рік, а тривалість споживання тепла - 2000 год / рік.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Методичка
174кб. | скачати


Схожі роботи:
Породи деревини Технологія теплоізоляційних матеріалів пластмас залізобетонних виробів
Технологія полімерних композиційних матеріалів
Використання композиційних пластмас у народному господарстві
Споживчі властивості одягу матеріалів для виробництва взуття хутряних виробів
Технологія виробництва хутряних виробів
Технологія виробництва трикотажних виробів
Технологія виробництва швейних виробів
Технологія машини та обладнання машинобудівного виробництва
Виробничі технології технологія і обладнання швейного виробництва
© Усі права захищені
написати до нас