Совершенствование технологии изготовления литьевых изделий
Переработка пластмасс в изделие. Характеристика применяемого оборудования и исходного сырья. Изделия из пластмасс, выпускаемые на ОАО "БЗЗД". Вредные вещества и техника безопасности при работе с пластическими материалами. Материальный баланс производства.
| Рубрика | Химия |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.07.2009 |
| Размер файла | 10,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
80
Суммарный фактические уровни на рабочих местах, дБ
95
Выбор метода по снижению шума
Звукоизоляция и звукопоглощение
Среднегеометрическая частота вибрации, Гц
Допустимые уровни вибрации, дБ
Фактические уровни, дБ
3 4 8 16 31 50 63
85
90
Выбор метода по снижению вибрации
Виброизоляция
Снижение вибрации машин и механизмов достигается либо воздействием на источник вибрации - переменные силы в конструкции, либо воздействием на колебательную систему, в которой эти силы действуют. Производится при выборе малошумного оборудования.
Обеспечение пожарной безопасности.
Несовершенство конструкции и неправильность эксплуатации приборов и электрооборудования приводит к пожару или взрыву.
Согласно НПБ 105-03 помещения по пожаро- и взрывобезопастности подразделяются на пожароопасные и взрывоопасные. Согласно ПУЭ-2004 электрические установки разделяют по пожароопасным (П-I, П-II) и взрывоопасным (В-I и В-II) зонам. Пожарные зоны подразделяются на четыре класса, а взрывоопасные на шесть классов. В соответствии с классом пожаро- и взрывоопасных участков подбирается соответствующее электрооборудование.
Санитарно-бытовое обслуживание.
Санитарное благоустройство предусматривает защиту населения от газов, пыли, шума и является важным мероприятием в борьбе с производственными вредностями. Для осуществления данного мероприятия нам потребуется 300 тыс. руб. К числу норм по технике безопасности и производственной санитарии относятся нормы, устанавливающие меры индивидуальной защиты работающих от профессиональных заболеваний и производственных травм. Эти нормы предусматривают следующее:
рабочим и служащим выдается специальная одежда, обувь и другие средства индивидуальной защиты;
предоставление бесплатного лечебно-профилактического питания.
2. Расчетная часть
2.1 Материальный баланс
Материальный баланс является основой технологических расчетов. Его составление необходимо как при проектировании нового, так и при анализе работы существующего производства. Рассчитаем его на основе наиболее весомых составляющих: стирола, полимера, глицерина и винилацетата.
Основным сырьем для производства пластмассовых изделий является полимер, который выступает как составляющая стирола.
Рассчитаем содержание стирола в пластмассе в процентах:
%
где V - объем раствора тиосульфата натрия, израсходованный на титрование, мл; К - поправочный коэффициент. Принимается равным 1,36; а - вес стирола, г. Определение содержания полимера осуществляют рефрактометрически, пользуясь нормативными таблицами. Таким образом, при показателе преломления стирола, равным 1,5518, содержание полимера на 1 тонну пластической массы составляет 96 кг или 9,6%.
Определение содержания глицерина производится методом его окисления до двуокиси углерода
3C3H5 (OH) 3+7K2Cr2O7+28H2SO4>
>9CO2+40H2O+7K2SO4+7Cr2 (SO4) 3
Грамм-эквивалент глицерина рассчитывают, сопоставляя участвующие в реакции вещества:
3C3H5 (OH) 3 >7K2Cr2O7>2H2>42Na2S2O3
Он равен
Рассчитаем содержание винилацетата в пластмассе в процентах:
%
где V - объем раствора тиосульфата натрия, израсходованный на титрование, мл;
К - поправочный коэффициент. Принимается равным 1,36;
а - вес мономера, г.
На остальные составляющие пластической массы приходится около 18%.
2.2 Расчет производительности применяемого оборудования
Основное технологическое оборудование для производства изделий из пластических материалов - червячные машины. Определим их производительность.
Определяющее влияние на производительность машины оказывает дозирующая зона червяка, в которой материал находится в состоянии расплава.
Длина дозирующей зоны ровна от 0,4 до 0,7 длины нарезанной части червяка.
Определение производительности Q напорной зоны производится по формуле:
где К - коэффициент пропорциональности, зависящий от геометрии головки, или коэффициент геометрической формы головки в см3;
n - число оборотов червяка в минуту;
б - постоянная прямого потока для червяка с постоянными размерами;
в - постоянная обратного потока для червяка с переменной глубиной винтового потока;
г - постоянная потока утечки для червяка с переменной глубиной винтового канала.
Рассчитаем постоянные величины, входящие в эту формулу, при известных величинах D = 63 мм; L = 1400 мм; Lн = 560 мм; t = 65 мм; e = 5 мм; h1 = 8 мм; h2 = 3,5 мм; i = 2,1 (для неформовых РТИ); л = 1 (число заходов); n = 75.
При определении коэффициентов необходимы также следующие размеры: L0 - длина червяка до напорной зоны; hн - глубина винтового канала в начале напорной зоны:
L0 = L - Lч = 1400 - 560 = 840 мм
hн = см
Постоянная величина б прямого потока расплава в канале червяка определяется следующим образом:
см2
здесь величина у находится из следующей формулы:
.
Рассчитаем величину из уравнения:
1/см2
Рассчитаем величину b из уравнения:
1/см2
Постоянная в обратного потока расплава в канале червяка определяется по формуле:
см3
Постоянная г обратного потока утечки в зазоре между червяком и цилиндром корпуса машины определяется по формуле:
см3.
Зазор между гребнем червяка и цилиндров предусмотрен, исходя из конструктивных соображений, равным от 0,1 до 0,2 мм.
В расчете д = 0,15 мм.
Определим производительность при минимальных размерах матрицы и дорна:
см3/мин.
При определении коэффициента геометрической формы, характеризующего пропускную способность головки в профилирующей зоне, рассматривалась кольцевая щель между наружным диаметром шнура и внутренним диаметром матрицы.
Учитывая, что шнур при своем движении через матрицу уносит с собой некоторое количество материала, вычисленную производительность необходимо увеличить на количество материала, уносимого шнуром.
Величина уноса материала определяется по формуле:
см3/сек =
= 50 см3/мин.
где х0 - линейная скорость прохода шнура колеблется от 25 до 40 см/сек. При этом полная производительность будет:
450 + 50 = 500 см3/мин,
что при удельном весе расплава резиновой смеси гр = 0,74 кГ/дм3 позволяет получать производительность 22,5 кг/ч.
2.3 Расчет и выбор основного оборудования для выполнения необходимой производительности
Данный расчет будет произведен на примере определения оптимальных параметров работы червячной машины:
перепада давления в головке;
мощности приводного двигателя.
Падение давления в головке складывается из частных потерь давления на отдельных участках.
При определении коэффициента геометрической формы выбраны отдельные участки, которые в основном создают сопротивления проходу массы в головке и сумма которых дает общий перепад давлений в головке.
Сначала определим потери давления при движении материала через решетку.
Находим скорость сдвига из уравнения при количестве отверстий в решетке z = 75 и диаметре отверстия d = 0,25 см.
1/сек.
Находим эффективную вязкость полиэтилена при температуре расплава 1900С и скорости сдвига 72,5 1/сек.
Перепад давления решетки определяем по формуле:
Вычислим потери давления при движении расплава через кольцевой канал.
Скорость сдвига в этом случае при R0 = 1.7 см, R1 = 0,4 см, д1 = 0,6 см, д2 = 0,2 см определим по формуле:
найдем эффективную вязкость:
мэ=10,5*10-3 кг·сек/см2
Перепад давления определяем по формуле для кольцевого канала:
Далее определим потери давления при движении расплава через калибрующее отверстие (матрицу).
Скорость сдвига находим по формуле при калибрующем отверстии d=0,55 см:
1/сек.
При скорости сдвига 508 1/сек и температуре расплава 1900С эффективна вязкость равна:
мэ=2,0*10-3 кг·сек/см2
Перепад давления определяем по формуле для кольцевого канала:
Общее падение давления в головке будет:
Перепад давления определяем по формуле для кольцевого канала:
Определим мощность приводного двигателя. Для расчета определяем скорость сдвига по уравнению:
1/сек.
Находим эффективную вязкость при этой скорости и температуре расплава в корпусе машины 1900С:
мэ=1,5*10-3 кг·сек/см2
Мощность, затрачиваемая на преодоление трения массы в зазоре, определяем по уравнению:
N2=
По уравнению определяем:
J
Скорость сдвига находим по формуле:
1/сек.
Находим эффективную вязкость при этой скорости сдвига и температуре расплава в корпусе машины 1700С:
мэ=12*10-3 кг·сек/см2
Мощность, затрачиваемая на перемешивание массы, транспортирования и создания давления, определяем по уравнению:
Мощность, затрачиваемая на преодоление трения массы в зазоре, определяем по уравнению:
N1=
Общая мощность будет
N = N1 + N2 = 3.32 + 0.71 = 4 л. c.
Учитывая к. п. д. машины, мощность, потребляемая ею, будет
2.4 Расчет энергетических затрат на технологические нужды
Среднегодовой расход тепловой и электрической энергии на 1 т готовой продукции представлен в виде таблицы 8.
Таблица 8 - Расход тепловой и электрической энергии
|
Виды энергии |
Производство пластмассы |
Готовые изделия из пластмассы |
|
|
Тепло, мг/кал |
|||
|
на технологические нужды |
20 |
18 |
|
|
на отопление и вентиляцию (среднегодовой) |
30 |
22 |
|
|
Электроэнергия, кВт-ч |
5200 |
4 500 |
Исходя из выпуска ОАО "БЗЗД" 10 т пластической массы для производства готовых изделий в сутки и 3250 т в год, общие затраты электроэнергии составляют 9700 кВт-ч. Стоимость 1 кВт для промышленного предприятия 1,8 руб.
Рассчитаем среднегодовые затраты на электроэнергию при производстве вискозного волокна:
3 250 Ч 9 700 Ч 1,8= 56 745 тыс. руб. в год.
Аналогичным образом рассчитаем затраты на тепло:
Исходя из выпуска ОАО "БЗЗД" 10 т пластической массы для производства готовых изделий в сутки и 3250 т в год, общие затраты тепла составляют 90 мг/кал. Стоимость 1 мг/кал для промышленного предприятия 2,85 руб.
Рассчитаем среднегодовые затраты на электроэнергию при производстве вискозного волокна:
3 250 Ч 90 Ч 2,85= 833,63 тыс. руб. в год.
Суммарные затраты на тепло и электроэнергию составят:
тыс. руб. в год.
2.5 Определение необходимых площадей для размещения оборудования
Производственная площадь участка или цеха определяется исходя из количества оборудования и средних удельных норм площади на единицу оборудования.
В качестве ориентировочных норм удельной площади в механических цехах можно использовать следующие:
для мелких станков (с габаритами1500х750) - 9...12 м2;
для средних станков (с габаритами от 1500х750 до 3500х2000) - 13...18м2;
на одно рабочее место - 4…5 м2.
Для механических цехов в машиностроении наиболее распространена следующая ширина пролетов:
легкое машиностроение - 12м;
среднее машиностроение -12…18м;
тяжелое машиностроение - 18,21,24,27,30,36м.
Площади вспомогательных помещений составляют 20...30% от производственной площади
Производственную площадь также можно определить исходя из габаритов имеющихся в наличии станков.
Fпр.1 = 15*3+5*3 = 60 м2, Fпр.2 = 14*3+5*3 = 57 м2
Fпр.3 = 12*2+5*2 = 34 м2,
Fпр.4 = 11*2+5*2 = 32 м2
Fпр.5 = 13*3+5*3 = 54 м2,
пр = 237,00 м 2
Fвс. = 237*25% = 59,25 м2
Конторские и бытовые помещения обычно размещаются в пристройке, их площадь определяется укрупненно 15... 20% от производственной площади или 1,5...2м2 на одного работающего.
Fбыт. = 237*15% = 35,55 м2
Таким образом общая площадь участка составляет
Fобщ=Fпр+Fвсп+Fбыт, Fобщ. = 237,00+59,25+35,55= 331,8м2
где Fпр - производственная площадь;
Fвсп - площадь вспомогательных помещений;
Fбыт - площадь бытовых помещений.
Заключение
В результате курсового проектирования выполнена цель, которая состояла в закреплении, углублении и расширении теоретических знаний по организации проектирования и оборудования предприятий по переработке пластмасс на примере готовой пластмассовой продукции, выпускаемых ОАО "БЗЗД".
В ходе выполнения курсового проекта был произведен информационный обзор метода технологии производства пластмассовых изделий. Также была дана характеристика основного применяемого оборудования, исходного сырья и материалов, готовой продукции.
Обеспечение безопасности жизнедеятельности и оценка фактического состояния условий труда в цехе производства неформовых изделий производится на основе данных аттестации рабочих мест или специальных инструментальных замеров уровней факторов производственной среды, которые отражаются на карте условий труда на рабочем месте. Также рассмотрены вопросы предохранения от опасного воздействия вредных веществ, охарактеризованы проблемы пожарной безопасности, средства защиты.
В расчетной части курсового проектирования разработан материальный баланс основных компонентов, входящих в термопластическую массу, произведены расчеты производительности основного и вспомогательного оборудования, а также расчет основного оборудования для выполнения необходимой производительности.
Расчет энергетических затрат представлен данными планово-экономического отдела ОАО "БЗЗД".
Определение необходимых площадей для размещения оборудования проведено, исходя из количества оборудования и средних удельных норм площади на единицу оборудования.
Список использованной литературы
1. Организация, планирование и управление машиностроительным производством: Учеб. / Под ред. Б.Н. Радионова. - М.: Машиностроение, 1989. - 328с.
2. Соколицин С.А., Кузин Б.И. Организация и оперативное управление машиностроительным производством Л.: Машиностроение, 1989,-528с.
3. Научная организация и нормирование труда в машиностроении: Учеб. / Под ред.А.П. Степанова, И.М. Разумова, С.В. Смирнова и др. - М: Машиностроение, 1984. - 464с.
4. Якобсон М.О. Единая система планово - предупредительного ремонта и рациональной эксплуатации технологического оборудования машиностроения. 1967,-691с.
5. Расчеты экономической эффективности новой техники: Справочник / Под ред. К.М. Великанова. - Л.: Машиностроение, 1989, - 448с.
6. Управление машиностроительным предприятием: Учеб. /Под ред. С.Г. Пуртова и С.В. Смирнова. - М.: Высшая школа. 1988,-304с.
7. Горбацевич А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. - Минск: Высшая школа, 1975,-286с.
Подобные документы
Усовершенствование технологии изготовления литьевых изделий технического назначения на ОАО "Балаковский завод запасных деталей". Выбор и характеристика применяемого оборудования для переработки полимерных материалов на примере вкладыш-пустотообразователя.
курсовая работа [126,5 K], добавлен 26.07.2009Роль углеводородов как химического сырья. Получение исходного сырья и основные нефтехимические производства. Характеристика продуктов нефтехимии. Структура нефтехимического и газоперерабатывающего комплекса России. Инновационное развитие отрасли.
курсовая работа [272,0 K], добавлен 24.06.2011Характеристика исходного сырья, материалов и полупродуктов для производство диоксиэтиланилина. Пожаро-взрывоопасные и токсические свойства сырья, полупродуктов и готового продукта. Материальный баланс технологического процесса оксиэтилирования.
лабораторная работа [130,4 K], добавлен 18.10.2012Реакция алкилирования фенола олефинами и области ее применения. Характеристика исходного сырья и получаемого продукта. Устройство и принцип действия основного аппарата. Технологический расчет основного аппарата и материальный баланс производства.
дипломная работа [434,4 K], добавлен 14.04.2016Характеристика и классификация полимеров. Зарождение промышленности пластмасс, технологии производства полистирола. Физические и химические свойства. Надмолекулярная структура, конформация, конфигурация. Способы отверждения. Применение в промышленности.
реферат [656,2 K], добавлен 30.12.2008Особенности технологии изготовления полимерных материалов, основные параметры процессов переработки. Методы формования изделий из ненаполненных и наполненных полимерных материалов. Методы переработки армированных полимеров. Аспекты их применения.
реферат [36,4 K], добавлен 04.01.2011Основы процесса пиролиза. Факторы, влияющие на процесс пиролиза. Техническая характеристика исходного сырья, материалов, реагентов, полуфабрикатов и изготовляемой продукции. Материальный баланс реактора гидрирования пропан–пропиленовой фракции.
курсовая работа [285,7 K], добавлен 05.06.2014Технологии термического разложения углеводородного сырья. Основные параметры, влияющие на процесс. Схема установки пиролиза бензиновых фракций. Характеристика сырья и производимой продукции. Теплотехнический расчет печи. Материальный баланс установки.
курсовая работа [155,0 K], добавлен 02.04.2015Общая характеристика полиэтиленовой тары, технологические особенности и этапы ее производства, оценка влияния ацетальдегида на свойства. Выбор и обоснование способа производства, контроль исходного сырья и готовой продукции. Нормы и параметры технологии.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 28.01.2014Полимерные композиционные материалы из полимерного связующего и волоконного наполнителя. Технологический процесс армирования пластмасс. Сравнительная характеристика углепластиков, область применения. Производство углеродных волокон. Основные типы сырья.
презентация [5,3 M], добавлен 19.02.2016
