Проектування ділянки переробки пластмас методом лиття під тиском

Частина сировини, що надходить в мішках, зберігається партіями, стелажним способом, на піддонах.

Розтарювання сировини

Гранульована сировина в контейнерах об'ємом 1,5 мі автонавантажувачем подається до зовнішньої стіни цеху, де знаходиться приймальний пристрій системи пневмотранспорту, що забезпечує подачу гранульованої сировини в прийомній бункера об'ємом 10 мі кожен. Прийнята система вакуумного пневмотранспорту із застосуванням газодувок (одна робоча, інша запасна). Під кожним бункером встановлений шлюзовий живильник, який зберігає вакуум в бункері і є дозатором гранульованої сировини. Транспортує середовище - повітря. На бункерах для контролю заповнення встановлені датчики верхнього і нижнього рівня сировини. Управління системами пневмотранспорту проводиться дистанційно з пульта.

Водій автонавантажувача після установки контейнера під прийомним пристроєм і його приєднанням повідомляє оператору завантаження сировини про готовність до роботи. Оператор встановлює перемикачі пневмотранспорту на відповідний приймальний бункер і дистанційно відключає відсічний клапан по лінії відсмоктування. Після цього з пульта управління включаються газодувки.

Гранульована сировина з контейнера, який знаходиться в підвішеному стані, самопливом подається в приймальний пристрій пневмотранспорту і по трубопроводу подається в бункер, де відбувається відділення гранул від повітря, гранули накопичуються в бункері, а запилене повітря відсмоктується газодувками, пройшовши попередньо через фільтр очищення, і викидається в атмосферу. Після закінчення транспортування система пневмотранспорту продувається і газодувки відключаються. З приймального бункера сировина пневмотранспортом подається в бункери ливарних машин.

Сировина, що надходить в мішках, із заводського складу привозиться в цехову, де розтарюється в технологічні контейнери для транспортування і підготовки сировини.

Сировина, що надходить на підприємство в будь-якій упаковці, супроводжується відповідним документом (паспортом), в якому вказуються його основні характеристики та відповідність вимогам державних стандартів або технічних умов.

Для визначення параметрів сировини, а також відповідності характеристик значенням, зазначеним у супровідному документі, проводиться так званий вхідний контроль. При цьому визначається однорідність матеріалу в партії і показник плинності розплаву.

Визначення основних технологічних і фізико-механічних показників сировини при необхідності проводиться в центральній заводській лабораторії, що має відділення технологічних, фізико-механічних і хіміко-аналітичних випробувань.

Підготовка сировини

Підготовка сировини виконується в залежності від її властивостей і вимог до якості готової продукції. Як правило, для одержання продукції високої якості і точності необхідно сировину піддавати сушці і гомогенізації. У зв'язку з цим у відділенні підготовки будуть виконуватися операції сушки сировини і змішування його з концентратами барвників і добавками.

Змішування буде здійснюватися в спеціальних пристроях для змішування, що знаходяться над бункерами ливарних машин.

Вологість сировини є одним з важливих параметрів, що впливають на якість ливарних виробів. При підвищеній вологості вироби мають поганий зовнішній вигляд (сріблястість, пухирі), а також погіршення механічних властивостей.

У зв'язку з цим, термопласти перед переробкою рекомендується сушити гарячим повітрям з температурою 60 - 80 ⁰С. Для цього у литтєві машини встановлюють додатковий бункер з вентилятором, електричним нагрівачем, розподільником повітря і системи контролю та управління.

Формування виробу

Для формування виробів методом лиття під тиском застосовуються шнекові ливарні машини. Конструкція ливарних машин та їх технічне оснащення забезпечують переробку практично всіх термопластичних матеріалів.

Технологічний цикл в литтєвій машині при виготовленні виробів забезпечується за рахунок злагодженої роботи трьох вузлів: вузла змикання та замикання форм, вузла пластикації і впорскування, механізму підведення і відведення вузла пластикації і впорскування.

Принцип, за яким працює машина

Термопластичний матеріал, що підлягає переробці, розігрівається, пластикується в матеріальному циліндрі та у виді гомогенної маси впорскується в прес-форму. Після остудження готові вироби виймаються з прес-форми та цикл повторюється. На машині передбачені слідуючі режими роботи: "Автомат", "Напівавтомат", "Робота з арматурою", "Ручна наладка", "Наладка".

В режимі "Автомат" автоматично здійснюються слідуючі один за одним цикли роботи машини. Один повний цикл роботи складається з ряду послідовних операцій:

1. набір дози;

2. змикання напівформ;

3. підвід механізму впорскування до прес-форми;

4. впорскування розплаву в прес-форму;

5. витримка під тиском;

6. охолоджування виробу;

7. відвід механізму впорскування;

8. розмикання напівформ та виймання готового виробу;

9. пауза між циклами.

В режимі "Напівавтомат" автоматичні здійснюється один повний цикл роботи машини.

В режимі "Робота з арматурою" автоматично здійснюється один повний цикл роботи машини з поверненням ("підскоком") рухомої, плити після її переміщення в крайнє ліве положення на величину, необхідну для повного утоплювання виштовхувачів прес-форми.

В режимі "Ручна робота" при натисканні на відповідну кнопку здійснюються операції циклу, що зазначені на пульті управління.

В режимі "Наладка" на знижених швидкостях здійснюються елементи цикла, доки оператором утримується в натиснутому стані відповідна кнопка.

В машині передбачена можливість лиття деталей з інтрузією з метою отримання відливок з об'ємом більше номінального на 20-30 %.

Механізм зтискання.

Механізм зтискання машини виконаний у вигляді одностадійного гідромеханічного шестиланкового шарнірно-важільного механізму з горизонтальним розміщенням важелів.

Механізм зтискання складається з передньої і задньої нерухомих плит і чотирьох колон, які створюють тверду просторову раму. На цій рамі контролюються всі деталі вузла змикання прес-форм.

Робота механізму здійснюється слідкуючим чином. Зтискання і розкриття прес-форми здійснюється шестиланковим шарнірно-важільним механізмом, який складається із передньої плити, проміжної плити, двох паралельних гілок важелів, гідроциліндра механізму зтискання. Зтискання прес-форми здійснюється при подачі масла в площину А гідроциліндра. При цьому жорстка система: поршень, шток, траверса, проміжна плита переміщуються вправо и важелі займають положення, що вказано в нижній половині.

Зусилля зтискання здійснюється за рахунок пружних деформацій, що з'являються в колонах важелях, платах механізму.

При розкритті форми поршнева площина А гідроциліндра з'єднується зі зливом, а в штокову площину В подається робоча речовина. Важелі приймають положення, яке вказано на верхній половині. Виштовхування виробу проводиться виштовхувачем за рахунок різниць швидкостей руху рухомої та проміжної плит.

Регулювання міжштампової відстані проводиться переміщенням гвинта в задній плит. Для цього необхідно встановити ключ-трищітку на вал і обертати його до переміщення передньої плити в необхідне положення.

Матеріальний циліндр

Матеріальний циліндр призначений для переробки гранульованого матеріалу в рідинно-текучу гомогенізовано масу та заповнення цією масою прес-форми. Матеріальний циліндр - це гільза, в якій розміщений шнек. До лівого торця циліндра за допомогою фланця 5 прикріплюється сопло з мундштуком. Хвостовик шнека з'єднаний з полумуфтою і механізму впорскування. Зазор між наконечником та соплом забезпечується підшліфовкою компенсатора. Встановлюється матеріальний циліндр в корпусі механізму впорскування за допомогою напівкілець та гайки.

Ззовні циліндра ршмішується обігрів, що складається з трьох зон обігріву гільзи та зони обігріву мундштука з самостійним регулюванням температури кожної зони та контролем цієї температури за допомогою термопар.

Матеріальний циліндр працює за слідуючим принципом. Із бункера в отвір А під впливом особистої ваги потрапляє гранульований матеріал. Обертаючись, шнек захоплює матеріал та переміщує його по циліндру.

Під впливом внутрішнього тертя та теплової енергії, що підводиться, матеріал розплавляється, гомогенізуєтеся та накопичується в передній площині В циліндра пластикації, переміщуючи шнек вправо до повного набору дози. При впорскуванні шнек переміщується вліво та стискає матеріал. При підвищенні тиску матеріалу голчастий клапан, під пружинений через важіль, відсувається та відкриває отвір в мундштуку. Матеріал впорскується в прес-форму. Для зменшення зворотніх потоків матеріалу під час впорскування між головкою наконечника та шнеком розташований зворотній клапан. Зона завантаження матеріалу охолоджується водою.

Для переробки матеріалів підвищеної густини машина комплектується відкритим соплом. При переміщенні відкритого сопла кронштейн механізму впорскування встановлюється в положення II.

Механізм впорскування

Механізм впорскування призначений:

1. Для забезпечення подачі виготовленого матеріалу в прес-форму під зазначеним тиском;

2. Для здійснення обертання шнека в період набирання дози;

3. Для вимушеного відводу шнека.

Механізм впорскування складається з корпуса, який встановлюється на каретці. Каретка має можливість переміщуватися на колонах в продольному напрямку, здійснюючи підведення та відведення механізму впорскування. Зусилля підведення та відведення створюється гідроциліндрами прижиму, які прикріплюються до передньої плити за допомогою фланців гвинтами. Штоки циліндрів прижиму з'єднані тягами із корпусом через втулки. В залежності від виду сопла втулки, що використовується, можуть встановлюватися в двох положеннях.

Встановлення втулки при роботі матеріального циліндра із закритим соплом вказано на кресленні положенням І, з відкритим соплом - положенням С. Таке встановлення втулок дозволяє компенсувати різницю в довжині матеріального циліндра при різних соплах.

На корпусі 1 закріплені штоки гідроциліндрів впорскування, які через колони з'єднані з плитою. Колони проходять через втулки корпуса, що є направляючими, та можуть переміщуватися разом з циліндрами впорскування та плитою відносно корпуса.

На плиті встановлений привід обертання шнека. Обертання від гідромотору через напівмуфти, що встановлені на підшипниках, передається на шнек 18 матеріального циліндра.

Впорскування проводиться слідуючим чином. Після підвода та прижиму сопла матеріального циліндра до ливникової втулки, робоча речовина подається в площину В гідроциліндрів впорскування.

Жорстка система (циліндри, колони, плита, шнек) переміщується в крайнє ліве положення, створюючи необхідний тиск лиття в матеріальному циліндрі.

Для монтажу, демонтажу та очищення матеріального циліндра, механізм впорскування необхідно розвернути в горизонтальній площині навколо вісі

Процес лиття під тиском характеризується технологічними параметрами: тиск лиття, температура матеріального циліндра, час (тривалість) циклу, температура форми і т.п.

Режими лиття контролюються програмним управлінням з вимірювальними приладами (КВП).

За виготовленням вироба слідує наступна стадія - механічна обробка виробів. Механічна обробка виробів в більшості випадків полягає в відділенні виробі від ливників. Після того, як виріб за допомогою виштовхувачів витягується з прес-форми відрізаються ливники. Ця операція здійснюється безпосередньо на робочому місці вручну, за допомогою ножа.

Контроль і упаковка

Деталі, виготовлені методом лиття під тиском повинні відповідати вимогам стандартів ДСТУ, технічним умовам на дану продукцію. За зовнішнім виглядом вироби повинні відповідати зразкам (еталонам).

Контроль якості здійснюється контролером безпосередньо на місці виготовлення деталей, або на столі контролера.

Упаковка виробів може здійснюватися централізовано (на столі упаковки) і децентралізовано - безпосередньо у ливарних машинах.

Зберігання готової продукції та маркування

Готова продукція в упакованому вигляді тимчасово зберігається на цеховому складі. Далі на тару з готовою продукцією наклеюється ярлик із зазначенням виду продукції, кількості виробів, дати упаковки і т.і.

Переробка відходів

Переробка відходів здійснюється на роторному подрібнювачі ІПР-150М, технічні характеристики якого наведені в таблиці 2.3.

Таблица 2.3 - Технічні характеристики подрібнювача ІПР-150М

Параметри	Показники
Продуктивність, кг/год	70-150
Діаметр ротора, мм	150
Частота обертання ротора, об/хв	1300
Напруга, В	380
Габарити, мм	740Ч600Ч1380
Маса, кг	252

Подрібнена вторинна сировина переробляється в гранули із застосуванням лінії для гранулювання пластмас на базі дискового екструдера. Агрегат для гранулювання пластмас включає в себе:

- дисковий екструдер ЕД;

- ванну охолодження;

- приймально-гранулюючий пристрій;

- шафа управління.

3. Спеціальна частина

3.1 Матеріальні розрахунки

Цех з переробки термопластичних матеріалів методами лиття під тиском, що проектується, випускає продукцію народного споживання і товари технічного призначення. Виробнича програма цеху лиття під тиском 670 т/рік.

Метою розділу є визначення потреби у вихідній сировині для забезпечення річної програми цеху, що проектується.

3.1.1 Розрахунок сировини за точною програмою

Таблиця 3.1 - Асортимент виробів за точною програмою

Найменування виробу	Сировина	Група складності	Маса виробу g0, г	Випуск, тис шт./рік	Випуск, т/рік
				базовий	проектний	базовий	проектний
1. Зонт	ПЕВТ	1	2,5	520	624	1,3	1,56
2. Кільце уплотнювача	ПВХ-пластикат	1	61	360	432	21,96	26,35
3. Кронштейн	ПП	1	4,1	760	912	3,12	3,74
4.Кільце заготовка	ПА-6	2	60,5	400	480	24,2	29,04
5. Кожух механізму змотки	АБС 2020	2	79	450	540	35,55	42,66
Всього						86,13	103,35

Розраховуємо індивідуальну норму витрати сировини на одиницю продукції:

, (3.1)

де - маса виробу, г;

- коефіцієнти втрат матеріалу при технологічному процесі;

, (3.2)

де - нормативний коефіцієнт технологічних втрат при сушінні матеріалу;

- нормативний коефіцієнт технологічних втрат при переробці матеріалу;

- нормативний коефіцієнт технологічних втрат при переробці відходів;

- нормативний коефіцієнт невикористованих технологічних відходів.

Розраховуємо витратний коефіцієнт:

(3.3)

Розраховуємо потребу сировини на весь випуск виробу:

, (3.4)

де П - випуск виробу точної програми, т/рік.

Таблиця 3.2 - Коефіцієнти втрат

Найменування виробу	Технологічні втрати	Невикор. Відходи К4	сума К
	К1	К2	К3
1. Зонт	-	0,0021	0,0076	0,024	0,0337
2. Кільце уплотнювача	0,0021	0,0096	0,0018	0,036	0,0495
3. Кронштейн	-	0,0021	0,0076	0,024	0,0337
4. Кільце заготовка	0,0076	0,0033	0,0018	0,028	0,0407
5. Кожух механізму змотки	0,0043	0,0027	0,0018	0,026	0,0348

Зонт:

г

т/рік

Кільце уплотнювача :

г

т/рік

Кронштейн:

г

т/рік

Кільце заготовка:

г

т/рік

Таблиця 3.3 - Індивідуальна норма витрати сировини на одиницю продукції.

Найменування виробу	Сировина	Маса виробу g0, г	Hpo - витрата сировини	П - випуск, т/рік	Kp - витратний коефіцієнт	Hp - потреба сировини
1.Зонт	ПЕВТ	2,5	2,584	1,56	1,0336	1,61
2. Кільце уплотнювача	ПВХ-пластикат	61	64,0195	26,35	1,0495	27,65
3. Кронштейн	ПП	4,1	4,238	3,74	1,033	3,86
4. Кільце заготовка	ПА-6	60,5	62,962	29,04	1,0406	30,22
5. Кожух механізму змотки	АБС 2020	79	81,7492	42,66	1,0348	44,14
Сума (т/рік)	107,48

Кожух механізму змотки:

г

т/рік

3.1.2 Розрахунок сировини за умовною програмою

Випуск за умовною програмою складає: 670 - 103,35 = 566,65

Розподіляємо загальний проектний випуск між всіма матеріалами, які проектується перероблювати. Для розрахунку за умовною програмою від загального проектного випуску віднімаємо величину випуску деталей точної програми і розбиваємо одержану потужність між всіма видами сировини.

Таблиця 3.4 - Випуск матеріалу за умовною програмою

Матеріал	Випуск за умовною програмою, т/рік
Поліетилен	218,44
ПВХ-пластикат	63,65
Поліпропілен	56,26
Поліамід	80,96
АБС	147,34
Сума	566,65

Отриману потужність розбиваємо за масовими групами та визначаємо втратні коефіцієнти за складністю виробів для кожного виду сировини.

Таблиця 3.5 - Вихідні дані для розрахунку сировини за умовною програмою.

Матеріал	Масова група	Випуск т/рік	Витратний коеф. за групами складності	Кр'
			1	2	3	4	5	6
ПЕ	1- 5	3	1,034	1,035	1,036	1,037	1,038	1,041	1,037
	5 - 10	6	1,029	1,030	1,031	1,032	1,033	1,034	1,031
	10 - 30	25	1,026	1,027	1,028	1,029	1,030	1,030	1,028
	30 - 50	34	1,024	1,025	1,026	1,027	1,028	1,029	1,026
	50 - 100	50,44	1,022	1,023	1,024	1,025	1,026	1,027	1,024
	100 - 1000	100	1,020	1,021	1,022	1,023	1,024	1,025	1,022
Сума	218,44
ПВХ-пластикат	1 - 5	1,65	1,079	1,080	1,081	1,083	1,084	1,085	1,082
	5 - 10	6	1,069	1,070	1,071	1,072	1,073	1,075	1,072
	10 - 30	6	1,061	1,062	1,063	1,065	1,066	1,067	1,064
	30 - 50	15	1,056	1,057	1,058	1,059	1,060	1,061	1,058
	50 - 100	35	1,050	1,051	1,052	1,053	1,054	1,055	1,052
		63,65
Сума
ПП	1 - 5	2,26	1,063	1,065	1,066	1,067	1,068	1,07	1,0665
	5 - 10	5	1,053	1,055	1,056	1,057	1,058	1,059	1,0563
	10 - 30	6	1,047	1,048	1,05	1,051	1,052	1,053	1,05
	30 - 50	13	1,044	1,045	1,046	1,047	1,048	1,049	1,0465
	50 - 100	30	1,04	1,041	1,042	1,043	1,044	1,045	1,0425
Сума	56,26
ПА	1 - 5	3,96	1,063	1,065	1,066	1,067	1,068	1,070	1,066
	5 - 10	6	1,053	1,055	1,056	1,057	1,058	1,055	1,056
	10 - 30	11	1,047	1,048	1,050	1,051	1,052	1,053	1,050
	30 - 50	25	1,044	1,045	1,046	1,047	1,048	1,049	1,046
	50 - 100	35	1,040	1,041	1,042	1,043	1,044	1,045	1,042
Сума	80,96
АБС	1 - 5	3,34	1,051	1,053	1,054	1,055	1,056	1,057	1,054
	5 - 10	8	1,044	1,045	1,046	1,048	1,049	1,05	1,047
	10 - 30	20	1,041	1,042	1,043	1,044	1,045	1,046	1,043
	30 - 50	26	1,038	1,039	1,04	1,041	1,042	1,043	1,040
	50 - 10	35	1,034	1,035	1,036	1,037	1,038	1,039	1,036
	100 - 1000	55	1,030	1,031	1,032	1,033	1,034	1,035	1,032

Розраховуємо витратний коефіцієнт з урахуванням усіх масових груп та складності виробів:

, (3.5)

де - витратні коефіцієнти сировини для виробів першої,

другої та n-ної груп складності;

n - кількість груп складності виробів, 6.

Визначаємо потребу сировини за формулою:

, (3.6)

де П - випуск виробів певної масової групи, т/рік.

Таблиця 3.6 - Розрахунок потреби сировини за умовною програмою

Матеріал	Масові групи	Випуск т/рік	Кр'	H - потреба сировини, т/рік
ПЕ	1 - 5	3	1,037	3,11
	5 - 10	6	1,031	6,19
	10 - 30	25	1,028	25,7
	30 - 50	34	1,026	34,88
	50 - 100	50,44	1,024	51,65
	100 - 1000	100	1,022	102,25
Всього	218,44		223,78
ПВХ-пластикат	1 - 5	1,65	1,082	1,78
	5 - 10	6	1,072	6,43
	10 - 30	6	1,064	6,38
	30 - 50	15	1,058	15,87
	50 - 100	35	1,052	36,82
Всього	63,65		67,28
ПП	1 - 5	2,26	1,037	2,34
	5 - 10	5	1,031	5,15
	10 - 30	6	1,028	6,17
	30 - 50	13	1,026	13,34
	50 - 100	30	1,024	30,72
Всього	56,26		57,72
ПА	1-5	3,96	1,066	4,22
	5-10	6	1,056	6,34
	10-30	11	1,050	11,55
	30-50	25	1,046	26,15
	50-100	35	1,042	36,47
Всього	80,96		84,73
АБС	1 - 5	3,34	1,054	3,52
	5 - 10	8	1,047	8,38
	10 - 30	20	1,043	20,86
	30 - 50	26	1,040	27,04
	50 - 100	35	1,036	36,26
	100 - 1000	55	1,032	56,76
Всього	147,34		152,83

Таблиця 3.7 - Потреба сировини за кожним видом матеріалу

Матеріал	Потреба сировини, т
	Річна	місячна	Тижнева
ПЕ	225,39	18,78	4,33
ПВХ-пластикат	94,93	7,91	1,82
ПП	61,58	5,13	1,18
ПА	114,95	9,58	2,21
АБС	196,96	16,41	3,79
Всього	693,81	57,81	13,33

3.2 Технологічні розрахунки

Технологічні розрахунки проводимо з метою визначення моделей і кількості основного і допоміжного устаткування цеху для виконання заданої виробничої програми.

Розрахунок кількості устаткування для точної програми

, (3.7)

де K - кількість литтєвих машин;

П - проектний випуск точної програми для кожного виробу, т/рік;

- ефективний фонд часу роботи обладнання, год.;

- фактична продуктивність одиниці устаткування по кожному виробу, кг/год.

Устаткування цеху працює з двома загальними вихідними днями.

Тривалість зміни 8 годин. За добу обслуговуючий персонал працює в 3 зміни.

Т_еф = Т_реж - П_рем - П_техн, (3.8)

де Т_реж - режимний фонд роботи устаткування, год.;

П_рем - простій устаткування в ремонті, год.;

П_техн - технологічно неминучий простий, год.

Т_реж = (П_кал - П_вих - П_св) · , (3.9)

де П_кал - календарний фонд часу (365 днів);

П_вих - кількість вихідних у році (104 дня);

П_св - кількість святкових днів (10 днів);

- кількість годин роботи обладнання за добу,(23 год).

Т_реж = (365 - 104 - 10) · 23 = 5773 годин

П_рем = 4,4% від Т_реж = 5773 · 4,4/ 100 = 254 годин

П_техн = 2,9% від Т_реж = 5773 · 1,4/ 100 = 81 годин

У такий спосіб:

Т_еф = 5773 - 254 - 81 = 5438 годин

Фактичну продуктивність одиниці устаткування по кожному виробу визначаємо за формулою:

, (3.10)

де - маса виробу, кг;

- гніздність форми;

- час циклу формування виробу, с.

3.2.1 Розрахунок часу циклу лиття

, (3.11)

де - машинний час, с;

- технологічний час, с (час охолодження виробу до заданої температури).

, (3.12)

де - час змикання, розмикання форми та впорскування матеріалу, с.

, (3.13)

де - час витримки під тиском, без тиску і час охолодження виробу у формі, с.

Приймаємо = .

можна розрахувати за формулою:

, (3.14)

де - коефіцієнт температуропровідності полімеру, м²/с;

- товщина виробу, м;

- температура у середині стінки виробу, при якій розмикається форма, єС (приймаємо на 10 єС вище);

- середня за цикл температура формуючих поверхонь форми, єС [ ];

- початкова температура виробу, яка дорівнює температурі розплаву, що впорскується у форму, єС

Зонт:

с

Кільце уплотнювача:

с

Кронштейн:

с

Кільце заготовка:

с

Кожух механізму змотки:

с

Таблиця 3.8 - Час охолодження виробів у формі

Найменування виробу	Сировина	б, м2/с	д, м	, єС	, єС	, оС	Фохол, с
1. Зонт	ПЕВТ	0,000000138	0,0015	40	30	190	4,95
2. Кільце уплотнювача	ПВХ-пластикат	0,00000008	0,0015	40	30	150	7,74
3. Кронштейн	ПП	0,000000086	0,003	40	30	220	33,69
4. Кільце заготовка	ПА	0,000000108	0,003	70	60	250	26,83
5. Кожух механізму змотки	АБС	0,00000013	0,0015	70	60	220	5,25

Таблиця 3.9 - Тривалість циклу лиття

Найменування виробу	марка машини	фзм+фрозм, с	, с	, с	, с
1. Зонт	ДК3327.Ф1	1,2	1	4,95	7,15
2. Кільце уплотнювача	ДК3327.Ф1	1,2	1	7,74	9,94
3. Кронштейн	ДК3327.Ф1	1,2	1	33,69	35,89
4. Кільце заготовка	ДК3327.Ф1	1,2	1	26,83	29,03
5. Кожух механізму змотки	ДК3330.Ф1	1,7	1,5	5,25	8,45

3.2.2 Розрахунок гніздності литтєвих форм

Розрахунок гніздності литтєвих форм ведемо за 3-ма параметрами литтєвої машини:

1) об'єм вприску (паспортна величина);

2) зусилля змикання плит литтєвої машини;

3) пластикаційна продуктивність литтєвої машини.

Розраховуємо гніздність за об'ємом впорскування:

, (3.15)

де - об'єм вприску литтєвої машини, см³ [ ];

- коефіцієнт використання машин (для аморфних полімерів = 0,7 - 0,8, для кристалічних = 0,6 - 0,7);

- коефіцієнт, який враховує об'єм ливникової системи у розрахунку на об'єм одного виробу;

- об'єм виробу (відливки), см³;

, (3.16)

де - маса виробу, г;

- густина матеріалу, г/см³.

Таблиця 3.10 - Гніздність за об'ємом впорскування

Найменування виробу	Сировина	g0, г	, г/см3	, см3			марка машини	, см3
1. Зонт	ПЕВТ	2,5	0,919	2,72	0,7	1,2	ДК3327.Ф1	105	22,52
2. Кільце уплотнювача	ПВХ-пластикат	61	1,28	47,66	0,7	1,03	ДК3327.Ф1	105	1,5
3. Кронштейн	ПП	4,1	0,900	4,55	0,7	1,2	ДК3327.Ф1	105	13,46
4. Кільце заготовка	ПА	60,5	1,40	42,86	0,7	1,03	ДК3327.Ф1	105	1,66
5. Кожух механізму змотки	АБС	79	1,05	75,24	0,7	1,02	ДК3330.Ф1	178	1,62

Розраховуємо гніздність, що зумовлена зусиллям змикання плит литтєвої машин:

, (3.17)

де - максимальне зусилля змикання плит литтєвої машини, кН [ ];

q - тиск пластмаси в оформлюючому гнізді форми, МПа, q = 32 МПа;

- площа проекції виробу до площини розніму форми, см²;

- коефіцієнт, який враховує площу ливникової системи у плані креслення, = 1,1;

- коефіцієнт, який враховує використання максимального зусилля змикання плит литтєвої машини на 80-90 %, = 1,11…1,25.

Таблиця 3.11 - Гніздність, що зумовлена зусиллям змикання плит литтєвої машин

Найменування виробу	Сировина	g0, г	, см2	, МПа	Марка машини	, кН
1. Зонт	ПЕВТ	2,5	8,76	32	ДК3327.Ф1	550	1,1	1,2	15,21
2. Кільце уплотнювача	ПВХ-пластикат	61	89,66	32	ДК3327.Ф1	550	1,1	1,2	1,45
3. Кронштейн	ПП	4,1	0,78	32	ДК3327.Ф1	550	1,1	1,2	166,93
4. Кільце заготовка	ПА	60,5	6,47	32	ДК3327.Ф1	550	1,1	1,2	20,12
5. Кожух механізму змотки	АБС	79	23,86	32	ДК3330.Ф1	1150	1,1	1,2	11,41

Розрахунок гніздності, що зумовлена пластикаційною продуктивністю литтєвої машини.

, (3.18)

де - пластикаційна продуктивність литтєвої машини по ПС, кг/год;

- час охолодження виробу, с, (табл. 3.8);

- коефіцієнт, який враховує об'єм ливникової системи у розрахунку на об'єм одного виробу;

- маса виробу, г;

- коефіцієнт, який враховує відношення пластикаційної продуктивності за даним матеріалом до значення його по ПС, [ ];

Таблиця 3.12 - Гніздність, що зумовлена пластикаційною продуктивністю литтєвої машини

Найменування виробу	Сировина	, г	марка машини	, кг/год			, с
1. Зонт	ПЕВТ	2,5	ДК3327.Ф1	60	0,88	1,2	4,95	24,2
2. Кільце уплотнювача	ПВХ-пластикат	61	ДК3327.Ф1	60	0,65	1,03	7,74	1,33
3. Кронштейн	ПП	4,1	ДК3327.Ф1	60	0,8	1,2	33,69	91,3
4. Кільце заготовка	ПА	60,5	ДК3327.Ф1	60	0,625	1,03	26,83	4,48
5. Кожух механізму змотки	АБС	79	ДК3330.Ф1	80	1	1,02	5,25	1,45

Із 3-х отриманих значень гніздності обираємо найменше для кожного виробу.

Таблиця 3.13 - Гніздність литтєвих форм

Найменування виробу	марка машини	Гніздність
1. Зонт	ДК3327.Ф1	10
2. Кільце уплотнювача	ДК3327.Ф1	1
3. Кронштейн	ДК3327.Ф1	10
4. Кільце заготовка	ДК3327.Ф1	1
5. Кожух механізму змотки	ДК3330.Ф1	1

Розраховуємо кількість устаткування.

Розрахуємо фактичну продуктивність одиниці устаткування по кожному виробу.

Зонт:

кг/год

Кільце уплотнювача:

кг/год

Кронштейн:

кг/год

Кільце заготовка:

кг/год

Кожух механізму змотки:

кг/год

Таблиця 3.14 - Кількість устаткування для точної програми

Найменування виробу	марка машини	П, т/рік	Теф, год.	Qфакт, кг/год.	К, шт
1. Зонт	ДК3327.Ф1	1,56	5438	12,6	0,02
2. Кільце уплотнювача	ДК3327.Ф1	26,35	5438	22,1	0,21
3. Кронштейн	ДК3327.Ф1	3,74	5438	4,11	0,17
4. Кільце заготовка	ДК3327.Ф1	29,04	5438	7,5	0,71
5. Кожух механізму змотки	ДК3330.Ф1	42,66	5438	33,66	0,23

3.2.3 Розрахунок кількості устаткування для умовної програми

, (3.19)

де П - умовна програма виробництва, т/рік;

n - кількість типів устаткування, 6;

а_і - частка устаткування певної марки;

g_і - продуктивність і-го устаткування (кг/год.).

, (3.20)

де г - частка даного матеріалу в умовній програмі;

к - коефіцієнт для перерахунку продуктивності устаткування для даного матеріалу [ ];

кг/рік

Таблиця 3.15 - Умовна програма виробництва

Матеріал	К	г	П, кг/рік
ПЕ	0,8	0,38	124
ПВХ-пластикат	0,95	0,11
ПП	0,8	0,1
ПА	0,60	0,14
АБС	1	0,26

Таблиця 3.16 - Кількість устаткування на всю виробничу програму

Марка машини	Доля машин, аі	Продуктивність литтєвих машин, gi	Кількість машин для умовної програми	Кількість машин на умовну програму	Прийнята кількість машин на всю програму
ДК3327.Ф1	0,25	5,7	14,2	4,66	5
ДК3330.Ф1	0,3	7,4		4,46	5
ДЕ3132-250Ц1	0,35	10,1		4,97	5
Д3136-1000	0,1	15,5		1,42	2
Сума	1				17

3.3 Характеристика основного технологічного обладнання

Таблиця 3.17 - Характеристика основного технологічного обладнання

Технічні харакреристики	Марка ТПА
	ДК3327.Ф1	ДК3330.Ф1	ДЕ3132-250Ц1	Д3136-1000
Діаметр шнека, мм	36	40	50	90
Тиск лиття,МПа	140	178	150	140
Питомий тиск лиття, МПа	60-100	60-160	60-180	60-180
Робочий об'єм, см3	105	178	300	1250
Пластикаційна продуктивність по ПС, кг/год, не менше	60	80	125	200
Мінімальний час запирання та розкриття форми, с	1,2	1,7	2	7,5
Час упорскування, с	0,8-1	0,8-1,5	0,8-1,8	1,5-3,2
Зусилля запирання, кН	550	1150	1750	4000
Габарити, мм: довжина, ширина	3500Ч1010	4200Ч1100	4500Ч1250	7900Ч1650

3.4 Вибір і розрахунок допоміжного технологічного устаткування

Розраховуємо кількість відходів проектованого цеху.

Кількість відходів, що утворюються при переробці пластмас методом лиття під тиском, становить 5 % від усієї виробничої програми для кожного виду матеріалу. Таким чином, маємо:

Таблиця 3.18 -- Кількість відходів

Матеріал	Всього випуск, т/рік	Кількість відходів, т/рік
ПЕВТ	220	11
ПВХ-пластикат	90	4,5
ПП	60	3
ПА	110	5,5
АБС	190	9,5
Всього	670	33,5

Розраховуємо необхідну кількість обладнання для переробки відходів.

Розрахунок ведемо за формулою:

; (3.21)

де K - кількість обладнання для переробки відходів;

П - кількість відходів, що утворюються на дільниці, т/рік;

- ефективний фонд часу роботи обладнання, год.;

- фактична продуктивність лінії для переробки відходів, кг/год.

Для дільниці з переробки відходів приймаємо однозмінний режим роботи.

Т_еф = 5438 / 5 = 1087,6 (год.)

Для проектованої дільниці обираємо лінію гранулювання пластмас ЛГТВ-90-200.

До складу лінії входять:

- роторний подрібнювач (дробарка);

- черв`ячний прес з діаметром черв`яка 90 мм;

- голівка плоскощілинна;

- охолоджуючий пристрій (ванна);

- гранулятор;

- система транспортування;

- пульт управління.

Таким чином:

одиниць

Приймаємо 1 лінію для переробки відходів.

3.5 Контроль та керування хіміко-технологічними процесами

При переробці термопластів методом лиття під тиском литтєву форму термостатують (температура її не повинна перевищувати температури склування або температури кристалізації. Тиск лиття залежить від в'язкості розплаву матеріалу, конструкції литтєвої форми, розмірів системи літника і формованих виробів. Литво при надвисокому тиску (до 500 МПа) зменшує залишкову напругу в матеріалі, збільшує ступінь орієнтації полімерів, що кристалізуються, що сприяє зміцненню матеріалу і забезпечує точніше відтворення розмірів деталей.

Тиск в литій формі при заповненні розплавом полімеру підвищується поступово (в кінці витримки під тиском досягає 30-50 % від тиску литва) і розподіляється по довжині оформлюючої порожнини нерівномірно унаслідок високої в'язкості розплаву і швидкого її наростання при охолоджуванні або затвердінні. Лиття під тиском дозволяє виготовляти деталі масою від доль грама до декількох кілограмів. При виборі машини для формування виробу враховують об'єм розплаву, необхідний для його виготовлення, і зусилля зімкнення, потрібне для утримання форми в замкнутому стані в процесі заповнення розплавом оформлюючої порожнини.

Рисунок 3.1 Литтєва машина: 1 - матеріальний циліндр; 2 - нагрівальні елементи; 3 - черв'як (шнек); 4 - канали охолоджування; 5 - бункер для матеріалу; 6 - гідронасос; 7 - редуктор; 8 - гідроциліндр вузла уприскування; 9 - манометр; 10, 17 - нерухомі плити; 11 - направляючі колонки; 12 - литтєва форма; 13 - рухома плита; механізм 14 - колесно-важільний механізм; 15 - гідроциліндр вузла зімкнення; 16 - гайки; 18 - упір; 19 - сопло.

При виробництві виробів методом лиття під тиском в автоматичному режимі потрібно контролювати і регулювати по трьох зонах матеріального циліндра і мундштука температуру:

1 зона: +130-150 ± 2,5 °С

2 зона: +150-170 ± 2,5 °С

3 зона: +170-190 ± 2,5 °С

В охолоджувальній системі контроль тиску води Р = 0,25 - 0,5 МПа ± 0,1 МПа автоматики менш 2000 годин.

На рис. 3.1 приклад функціональної схеми автоматизації. Вимірювання температури виробляє термопара типу 1ТХК 711-11, регулятором температури Ш Н528 сприймається сигнал від температури. Струм навантаження кожної зони обігріву контролює амперметр Е 8021. Напруження розголошення, яке впливає на магнітний пускач через регулюючий пристрій, за допомогою яких виробляється ввімкнення і відхилення нагріваючого елемента вимикають при відхиленні температури від заданої величини. Манометром загального призначення НТП 100/1 ВІД, встановленого на місці на панелі манометрів, проводиться контроль тиску в гідросистемі циліндру впорскування. Дифманометром ЕКМ-24 визначається рівень мастила. Система охолодження призначена для охолодження зони завантаження і напів форм. Тиск охолоджуючої води 0,25-0,5 МПа, температура не більше 20 °С. Температура форми вимірюється за допомогою термометра. На передній панелі термопластавтомата є кнопка включення електродвигуна, за її допомогою - включення пристрою.

Виробництво виробів із пластмас у відношенні пожежної небезпеки по ПУЕ відноситься до класу П-2, а виробниче приміщення по СНіП-2-М-272 відносяться до категорії В. Температурного розплаву полімеру, тривалістю витримки під тиском, питомим тиском розплаву визначається кількість виробів, які одержуються методом лиття під тиском.

Тиск повинен бути достатнім для просування матеріалу по інжекційному циліндру, впорскування його в форму та заповнення всього об'єму форми. Недостатній тиск призводить до недооформлення поверхні виробу.

Зона 1 - температура 150 - 170 °С

Зона 2 - температура 160 - 180 °С

Зона 3 - температура 180 - 200 °С

Регулювання і підтримка температур по зонах здійснюється системою, яка складена з термоперетворювача, регулятора температур, амперметра.

На регуляторах температури задається температура нагріву. Струм навантаження кожної зони електрообігріву: 1 зона - 5,7 А; 2 зона - 5,7 А; 3 зона - 5,7 А; контролюють амперметри. Посеред кожної зони встановлені термоперетворювачі, які є чутливими елементами, складеними із двох термоелектродів, зварених між собою на робочому кінці в термопару і ізольованих по всій довжині за допомогою керамічної трубки. Терморегулятори зон обігріву і мундштука та амперметра знаходяться в електрошафі терморегулювання.

Через систему запобіжних клапанів електромагнітів створюється управління робочим циклом. Тривалість витримки під тиском 3-5 сек, питомий тиск розплаву 80-160 МПа.

Коротка характеристика об'єкту.

В бункер завантажується термопластичний матеріал, який підлягає переробці, потім потрапляє на шнек, який знаходиться в матеріальному циліндрі.

Під впливом зовнішнього обігріву і внутрішнього тертя, при обертанні шнека, гранульований матеріал нагрівається, пластикується та потрапляє в простір перед шнеком у вигляді гомогенної маси.

Впорскування матеріалу під тиском в прес-форму, заперту механізмом запирання, здійснюється поступовим рухом шнеку після накопичення необхідного об'єму розплаву. Готові вироби після охолодження витягуються і цикл повторюсться. Якість виробів виготовлених методом лиття під тиском, залежить від режимів переробки і дотримання параметрів процесу в часі.

3.6 Охорона праці

3.6.1 Характеристика негативних факторів проектованого об'єкта на ділянці переробки пластмас литтям під тиском мають місце фізичні та хімічні виробничі фактори

До хімічних небезпечних і шкідливих чинників при переробці сировини належать речовини приведені в таблицях 3.6.1.1, 3.6.1.2 відповідно до [1,2]:

1) Поліамід

2) Поліпропілен

Таблиця 3.6.1.1 Гранично - допустимі концентрації зазначених шкідливих речовин у повітрі робочої зони

Назва	Характеристика
	Клас небезпеки	Гранично-допустима концентрація мг/м3
Капролактам(для ПА-6)	3	10
Гексаметилендіамін (для ПА-66)	1	0,1
Аміак	4	20
Окис вуглецю	4	20

- Поліпропілен й сополімери поліпропілену при кімнатній температурі не виділяють в навколишнє середовище токсичних речовин і не роблять шкідливого впливу на організм людини при безпосередньому контакті. Робота з ними не вимагає особливих заходів обережності .

- При нагріванні поліпропілену і сополімерів у процесі переробки вище 150^оС можливе виділення в повітря летких продуктів термоокислювальної деструкції , що містять органічні кислоти. Карбонільні з'єднання , в тому числі формальдегід , окис вуглецю.

- При концентрації згаданих речовин в повітрі робочої зони вище гранично допустимої можливі гострі та хронічні отруєння .

Формальдегід - подразнюючий газ, що також має загальнотоксичну дію, справляє сильну дію на центральну нервову систему.

Пари ацетальдегіду викликають подразнення слизових оболонок верхніх дихальних шляхів, задуха, різкий кашель, бронхіт, запалення легенів.

Пари оцтової кислоти подразнюють шкіру і слизову оболонку верхніх дихальних шляхів.

Таблиця 3.6.1.2 Гранично - допустимі концентрації зазначених шкідливих речовин у повітрі робочої зони

Найменування речовини	Граничнодопустима концентрація, мг/м3	Клас небезпеки
Формальдегід	0,5	2
Ацетальдегід	5,0	3
Органічні кислоти (у перерахунку на оцтову кислоту)	5.0	3
Аерозоль поліетилену, поліпропілену і сополімерів пропілену	10,0	3

3) Пластикат

- Полівінілхлоридний пластикат при нормальній температурі шкідливих продуктів у концентраціях , небезпечних для організму людини , не виділяє і не є вибухонебезпечним продуктом. При тривалому впливі підвищених температур ( 170± 5 ^оС) можливе виділення хлористого водню.

Гранично - допустима концентрація хлористого водню у виробничих приміщеннях становить 5мг/м³, клас небезпеки -3 .

4) АБС

- При кімнатній температурі сополімери АБС не становлять небезпеки для здоров'я при безпосередньому контакті з ними.

- При переробці сополімерів АБС і нагріванні понад 200 ^оС відбувається часткова деструкція сополімера з виділенням в повітря парів стиролу, нітрилу акрилової кислоти, ціаністого водню та оксиду вуглецю. При цьому в незначних кількостях можуть виділятися пари альфа - метилстирола , толуолу , бензолу , етилбензолу .

При вмісті в повітрі робочої зони виробничих приміщенні в концентраціях , що перевищують гранично допустимі , що виділяються продукти можуть шкідливо діяти на людину.

Стирол, альфаметилстирола - володіють наркотичну дією, викликають подразнення слизової оболонки очей, носа, гортані; порушують функції центральної нервової системи і печінки; впливають на кровотворні органи , мають мутагенну дію, ГДК 5 мг/м³, клас небезпеки 3.

Толуол - надає наркотичну і дратівливу дію ; порушує функції нервової системи; впливає на кровотворні органи; викликають сухість, тріщини шкіри, рідше - дерматити, ГДК 50мг/м³, клас небезпеки 4.

Бензол - наркотик діє на центральну нервову систему, викликає пошкодження кровотворних органів і володіє дратівливою дією, вражає печінку, ГДК 5мг/м³, клас небезпеки 3.

Окис вуглецю - пригнічує дихальні ферменти крові і тканей, викликає задуху внаслідок витіснення кисню з оксигемоглобіну крові; вражають центральну периферичну нервову систему ГДК 20мг/м³, клас небезпеки 4.

Етилбензол - викликає подразнення слизових оболонок очей і верхніх дихальних шляхів ; порушує функції нервової системи і печінки, проникає через шкіру, ГДК 50 мг/м³, клас небезпеки 3.

Нітрил акрилова кислота, добре всмоктується через шкіру. Пригнічує активність дихальних ферментів, вражає нервову систему.

Гранично допустимий рівень забруднення шкіри рук НАК - 0,001 мг/см³ .

5) Поліетилен високого тиску

- Базові марки поліетилену і композиції на основі при кімнатній температурі не виділяють в навколишнє середовище токсичних речовин і не виявляють при безпосередньому контакті впливу на організм людини. Робота з ними не вимагає особливих заходів обережності .

- При затарюванні і механічній обробці поліетилену можливо утворення дрібного пилу, а при нагріванні в процесі переробки вище 140^оС можливе виділення в повітря летких продуктів термоокислювальної деструкції , що містять органічні кислоти , карбонільні сполуки, в тому числі формальдегід і альдегід , окис вуглецю.

- Гранично допустимі концентрації в повітрі робочої зони приведені в таблиці 3.6.1.1.

Розрахунок можливої (аварійної) концентрації в повітрі робочої зони. В таблиці 3.6.1.3 приведені вихідні дані :

Таблиця 3.6.1.3 Вихідні дані

Речовина	Розміри приміщення, м
назва; густина, кг/м3	формула	ГДК, мг/м3	СL50, мг/м3	об'єм, л	довжина	ширина	висота
окис вуглецю 1,25	СО	20	1800	240	12	6	3,6

Маса шкідливої речовини розраховується за формулою 3.6.1.1:

m = V*с (3.6.1.1)

де V-об'єм речовини, 0,24 м³

с-густина речовини, 1,25 кг/м³

m = 240*10^-3*1,25=0,3 (кг)

Об'єм приміщення розраховується за формулою 3.6.1.2:

V_прим = a*b*h (3.6.1.2)

де a-довжина приміщення,12 м;

b-ширина приміщення,6 м;

h-висота приміщення, 3,6м.

V_прим = 12*6*3,6=259,2 (м³)

Аварійна концентрація розраховується за формулою 3.6.1.3:

(3.6.1.3)

де m-маса шкідливої речовини, 0,3 кг;

V_прим - об'єм приміщення, 259,2м³

(мг/м³)

Отримане значення концентрації значно перевищує ГДК окису вуглецю у приміщенні і не перевищує середньо-смертельну концентрацію. Умови праці в приміщенні є шкідливими, але не смертельними для людини.

До фізичних небезпечних і шкідливих чинників згідно [3] належать:

- машини і механізми, що рухаються, валки намотуючого пристрою, тягнучі валки на екструдері; вироби, що пересуваються, заготовки, матеріали при порушенні техніки безпеки можливі механічні травми.

- підвищена температура поверхні обладнання (циліндра та головки екструдера). При дотику людини до гарячих поверхонь виникають опіки.

- підвищена температура повітря робочої зони, яка виникає від роботи обладнання та готової продукції, що призводить до порушення терморегуляції організму.

- підвищений рівень шуму у цеху. В результаті тривалої дії шуму на організм людини порушується нормальна діяльність серцево-судинної та нервової системи, знижується гострота слуху, тобто розвивається професійна туговухість, послаблюється увага, погіршується зір, зміни в рухомих центрах;

- небезпечний рівень напруги в електричній мережі (220 - 380В): електродвигун, рубильники, може призвести до смерті людини;

- підвищений рівень статичної електрики при виготовленні рукавної плівки. Заряди статичної електрики можуть накопичуватись на людях та обладнанні. Під дією таких зарядів можливі рефлекторні рухи людини, що призводить до попадання в небезпечну зону. - промисловий внутрішньо заводський транспорт (використовують електронавантажувачі вилкові та автонавантажувач з гідрозахватами, які використовуються для складання та переміщеня в середині цеху та складських приміщень,сировини та готової продукції).

3.6.2 Оцінка пожежовибухонебезпеки проектованого об'єкта

В таблиці 3.6.2.4 приведені показники пожежонебезпечності горючих речовин

Причинами запалення, вибухів та пожеж можуть стати:

- недотримання вимог інструкції по техніці безпеки, пожежної безпеки і промислової санітарії;

- несправність обладнання у зв'язку з несвоєчасним ремонтом;

- погана герметизація обладнання;

- коротке замикання в електричній мережі;

- ведення вогневих робіт.

Таблиця 3.6.2.4 Основні показники пожежонебезпечності горючих речовин

Речовина	Температура, С
	самозаймання	займання
ПА- 6	440	395
ПА- 66	435	355
Пластикат	350 - 400	280 - 320
АБС	395-450
Поліетилен високого тиску	400	300

Розрахунок верхньої та нижньої межі вибуховості. В таблиці 3.6.2.5 приведені вихідні дані :

Таблиця 3.6.2.5 Вихідні дані для обчислення

Речовина	% в суміші	Концентраційна межа вибуху, % об.
		нижня	верхня
Аміак	NH3, 35	15,0	28,0
Сірководень	H2S, 35	4,3	46,0
Сірковуглець	CS2, 12	1,0	50,0
Ацетон	С3Н6О, 10	2,2	13,0
Етиловий спирт	С2Н6О, 8	3,6	19,0

Нижня межа вибуховості розраховується за формулою 3.6.2.4:

(3.6.2.4)

Верхня межа вибуховості розраховується за формулою 3.6.2.5:

 (3.6.2.5)

де С1, С2,…Сn- концентрація n-го горючого компонента у суміші, %;

НКМ1, НКМ2,…НКМn - нижня концентраційна межа вибуховості n-го горючого компонента у суміші, % об;

ВКМ1, ВКМ2,…ВКМn - верхня концентраційна межа вибуховості n-го горючого компонента у суміші, % об;

% об.

Нижня концентраційна межа вибуховості становить - 3,43% об.

% об.

Верхня концентраційна межа вибуховості становить - 29,15% об.

Суміш вибухонебезпечна в межах 3,45-29,15% об.

3.6.3 Профілактичні заходи з охорони праці

З метою забезпечення безпечних та здорових умов праці у цеху необхідні наступні заходи:

- автоматизація виробничого процесу з усунення ручної праці: застосування пневмотранспорту і автоматичний контроль за ходом технологічного контролю;

- використання запобіжних та блокуючи пристроїв (вимикачі та сигналізатори небезпеки);

- стіни пофарбовані білою фарбою.

- все електрообладнання в металевих корпусах повинно мати заземлення;

- усі з'єднання надійні, виключена можливість випадкового замикання;

- всі провода, а також місця їх підключення надійно за ізльовані;

- проводиться суровий контроль за станом електрообладнання;

- електрообладнання може бути легко знеструмлене як в самому цеху, так і за його межами.

? з метою забезпечення нормальних зорових умов праці в цеху потрібно встановити штучне освітлення. Гарне освітлення для здоров'я робочих, для створення безпечних умов праці та збільшення її продуктивності.

? промислова вентиляція є одним із заходів, що забезпечує у відповідності з санітарними нормами гігієнічні вимоги до повітряного середовища та відповідні метеорологічні умови у виробничих приміщеннях. З цеху необхідні природна та штучна вентиляції.

Виробничі процеси повинні відбуватися з дотриманням технологічного регламенту , затвердженого в установленому порядку.

- Переміщення, транспортування, а також вантажно-розвантажувальні роботи повинні проводитися відповідно з правилами.

- Для працівників цеху необхідні засоби індивідуального захисту - бавовняні костюми, рукавиці, черевики, окуляри та інше.

- Засоби індивідуального захисту органів дихання - респіратор, протигаз.

3.7 Охорона навколишнього середовища

Відповідно до інструкції по розробці проектів і кошторисів для промислового будівництва (СН 202-81) заходу щодо охорони навколишнього середовища виконуються в самостійний розділ. Відповідно до інструкції по розробці проектів і кошторисів для промислового будівництва (СН 202-81) заходу щодо охорони навколишнього середовища виконуються в самостійний розділ. У цьому розділі розглядаються в комплексі й узагальнюються всі рішення, прийняті в проектах основних і допоміжних цехів й установок, що запобігає забруднення атмосферного повітря, природних водойм й інших джерел виробництва, а земельні вгіддя, що також відновлюють, зайняті при промисловому будівництві.

Наявність зазначеного розділу в проекті є обов'язковим для твердження й реалізації того або іншого проекту. Організації, що інспектують, мають право відхилити проект від твердження й установити будівництво, якщо в ньому не дотримуються відповідних норм.

3.7.1 Джерела забруднення атмосферного повітря і навколишнього середовища

У цеху по переробці пластмас у вироби відбувається виділення газоподібних продуктів (фенол, формальдегід, толуол), що забруднюють повітряне середовище. Основна частина виділяючих газоподібних шкідливих речовин уловлюватися місцевими відсосами, інші - розчиняються системами суспільної вентиляції.

Шкідливості, що видаляють системами витяжної вентиляції, направляються на установку зневоднювання або розсіюються в атмосфері. Для цього вихлопні труби забезпечуються спеціальними насадками, що утворять смолоскиповий викид, що збільшує ефект розсіювання.

3.7.2 Використання вторинної сировини в цеху

У цехах переробки пластмас накопичуються тверді відходи, які піддаються вторинної переробки у виріб (Наприклад відро, лопата або 10 % добавок в невідповідальні деталі), або подрібненню з метою використання як добавки і наповнювачі.

3.7.3 Використання оборотних циклів

Вода в цеху використовується для охолоджування полімеру. Вона йде по трубам в оборотному циклі та називається технічною.

3.8 Техніко-економічні розрахунки

Економіка виробництва виробів із пластмас має свої специфічні особливості. Частка затрат на сировину і матеріали в загальних затратах по експлуатаційним виробництвам (литтєве виробництво) вище, ніж по всій промисловості, а частка затрат по виробництву виробів із пластмас методом лиття під тиском знаходиться приблизно на рівні машинобудування і нижче, ніж в хімічній промисловості.

Переробка пластмас методом лиття під тиском в порівнянні з іншими методами відрізняється трудоємністю.

Енерговитрати на процес зменшуються, з'являється економія матеріалу, так як виріб видаляється з форми без ливників. На підприємстві тривалість робочого дня становить 12 годин. Складається графік змінності, який являє собою графічне зображення по черговості виходу працівників на роботу, чергування днів роботи і відпочинку. На підприємстві діє трьох бригадний графік роботи, кожна бригада після чотирьох днів роботи має 48 годин відпочинку.

Робітники мають можливість прийняти їжу по черзі, з заміною один одного на робочих місцях, без права відходу з цеху та без права вимикання обладнання. Час таких перерв входить в рахунок робочого часу. Графік роботи в безперервному виробництві за 8-годннним робочим днем.

3.8.1 Розрахунок виробничої потужності:

; (3.5)

де М_пр - виробнича потужність;

n - кількість обладнання, шт.;

Т_еф - ефективний фонд робочого часу, год.;

Р_пасп - паспортна продуктивність одиниці обладнання,кг/год.

Т_еф = Т_реж - П_рем - П_техн, (3.6)

де Т_реж - режимний фонд роботи устаткування, год.;

П_рем - простій устаткування в ремонті, год.;

П_техн - технологічно неминучий простий, год.

Т_реж = (П_кал - П_вих - П_св) · Т_зм · n_зм, (3.7)

де П_кал - календарний фонд часу (365 днів);

П_вих - кількість вихідних у році (104 дня);

П_св - кількість святкових днів (10 днів);

Т_зм - тривалість однієї зміни, год. (8 годин);

n_зм - число змін роботи цеху на добу (3 зміни).

Т_реж = (365 - 104 - 10) · 8 · 3 = 6024 годин

П_рем = 5,3 % від Т_реж (3.8)

П_техн = 2,9 % від Т_реж (3.9)

П_рем = 6024 · 0,053 = 319 годин

П_техн = 6024 · 0,029 = 175 годин

Т_еф = 6024 - 319 - 175 = 5530 годин

Розрахунок коефіцієнтів використання обладнання:

- розрахунок коефіцієнта інтенсивного використання обладнання

(3.10)

- розрахунок коефіцієнта екстенсивного використання обладнання

 (3.11)

- розрахунок інтегрального коефіцієнта використання обладнання

К_інтегр = К_інт • К_екст (3.12)

- розрахунок резерву потужності

(3.13)

Таблиця 3.5 - Виробнича потужність

Марка ТПА	Кіл-ть	Рпасп, кг/год.	Рфакт, кг/год.	Кінт	Кекст	Кінтегр	Rn	Мпр, т/рік
ДК3327.Ф1	7	60	5,7	0,095	0,918	0,087	0,913	220,647
ДК3330.Ф1	6	80	7,4	0,093	0,918	0,085	0,915	245,532
ДЕ3132-250Ц1	7	125	10,1	0,081	0,918	0,074	0,926	390,971
Д3136-1000	2	200	15,5	0,078	0,918	0,072	0,928	171,43
Всього	22							1028,58

Висновок

Спроектовано ділянку переробки пластмас методом лиття під тиском.

Наведено обґрунтування з приводу вибраного способу переробки та технологічного процесу.

Описані загальні відомості про одержання, властивості, переробку та застосування поліетилену та поліпропілену.

Зроблено опис технологічного процесу постадійно з наведеною технологічною схемою.

Були зроблені розрахунки і проектування технологічної оснастки. Наведена схема плану цеху.

Зроблені певні застереження щодо охорони праці та навколишнього середовища.

Список літератури

ГОСТ 12.1.007-76.Вредные вещества Классификация и общие требование безопасности. [Текст]: Введ. с 1977-01-01. - М. : ИПК изд-во стандартов, 1977. - 126 с.

ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. [Текст] - Введ. с 1989-01-01. - М. : ИПК изд-во стандартов, 1989. - 126 с.

ГОСТ 12.0.003-74. Опасные и вредные производственные факторы. [Текст] - Введ. с 1976-01-01. - М. : Изд-во стандартов, 1976. - 2 с.

Размещено на Allbest.ru