Проект подготовительного цеха для производства формовых РТИ

Техническая характеристика и конструкция изделий. Рецепты резиновых смесей. Характеристика каучуков и ингредиентов. Технологический процесс их изготовления. Выбор резиносмесительного оборудования и его инженерный расчет. Материальный баланс процесса.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 23.09.2013
Размер файла 3,6 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.

Для защиты резинотехнических изделий от воздействия света, солнечных лучей, атмосферных газов, и особенно озона, в состав резиновых смесей вводят специальные вещества, называемые противостарителями.

Лучшая защита резиновых изделий от старения достигается при совместном применении химических и физических противостарителей. В данном рецепте: химические противостарители - ацетонанил Н (2,00 масс. ч.), дусантокс 6PPD (2,00 масс. ч.) и физический - воск защитный (2,00 масс. ч.). Действие физических противостарителей основано на том, что они мигрируют на поверхность изделий и, покрывая их химически неактивной пленкой, защищают изделия от атмосферных влияний. Кроме того, физические противостарители растворяют имеющиеся в резине химические противостарители, переводя их из мелкокристаллического в молекулярно-дисперсное состояние, что повышает активность химических противостарителей [17].

Ацетонанил Н защищает резины от теплового и светоозонного старения. Легко диспергируется в каучуке и не выцветает на поверхность при дозировке более 2,00 масс. ч. на 100,00 масс. ч. каучука. Дусантокс 6PPD эффективный антиоксидант, антиозонант и противоутомитель [12].

2.4 Характеристика каучуков и ингредиентов

Характеристика каучуков и ингредиентов, используемых для изготовления смесей при производстве резинотехнических изделий, приведена в таблице 2.7.

2.5 Описание технологической схемы процесса

На рисунке 2.1 приведена схема двухстадийного процесса изготовления резиновых смесей в одном резиносмесителе.

1 - автоматические весы; 2 - высокопроизводительный резиносмеситель Intermix 45E; 3 - двухшнековый формовочный экструдер TDE3; 4 - установка охлаждения смеси.

Рисунок 2.1 - Схема двухстадийного процесса изготовления резиновых смесей в одном резиносмесителе

Основным сырьем в производстве резинотехнических изделий является каучук, который поступает в цех в виде брикетов или кип, упакованных в полиэтиленовую пленку и бумажный мешок. Бумажные мешки разрезаются и снимаются с каучука, затем снимается полиэтиленовая пленка. Для облегчения последующей развески каучука его брикеты подают к гидравлическому ножу и разрезают на удобные для навески части [11]. Далее напольным транспортом кау-чук подается на автоматические весы и на ленточный транспортер для подачи в высокопроизводительный резиносмеситель Intermix 45E 2, в котором изготавлива-ется резиновая смесь первой стадии.

Техническая характеристика резиносмесителя Intermix 45E представлена в таблице 2.8.

Таблица 2.8 - Техническая характеристика резиносмесителя Intermix 45E

Параметр

Intermix 45E

Свободный объем смесительной камеры, дм3

48

Коэффициент загрузки смесительной камеры

0,65

Полезный объем смесительной камеры, дм3

31

Масса, кг

36

Гранулированный технический углерод поступает в цех в многооборотных мягких контейнерах «big-bag» (рисунок 2.2), грузоподъемностью 2 тонны. Подвесным конвейером технический углерод направляется в расходные бункера, оттуда винтовыми питателями подается на автоматические весы 1 и далее через загрузочную емкость в резиносмеситель Intermix 45E 2.

Рисунок 2.2 - Мягкий контейнер «big-bag»

Твердые мягчители напольным транспортом подаются на участок развески и далее к резиносмесителю Intermix 45E 2.

Сыпучие ингредиенты к расходным бункерам доставляются напольным транспортом. Дозирование сыпучих ингредиентов от расходных бункеров на весы осуществляется винтовыми питателями, конструкция которых предотвращает слеживаемость материалов в нижней части бункера и обеспечивает равномерную подачу дозируемого материала на весы. Конструкции шнеков являются индивидуальными для разных типов материалов и обеспечивают оптимальное соотношение производительности и точности дозирования [15].

Расходные бункеры современной конструкции оснащаются сигнализаторами уровня.

Транспортирование оксида цинка к системе дозирования, возможно, осуществлять в контейнерах типа «big-bag». Взамен расходного бункера или загрузочного шкафа устанавливается устройство, обеспечивающее растаривание мягких контейнеров объемом до 1 м3.

Подача мягчителей к клапану ввода в резиносмеситель осуществляется насосом.

Маточная смесь изготавливается без вулканизующих агентов и ускорителей.

Из резиносмесителя Intermix 45E 2 смесь попадает в двухшнековый формовочный экструдер TDE3 3. Внутри корпуса такого смесителя вращаются два шнека, имеющих фигурную форму. В местах, где витки пропадают, корпус имеет нарезку, направленную в обратную сторону. Таким образом, резиновая смесь передвигаясь вдоль червяка, переходит от шнека в резьбу цилиндра, а затем опять на шнек в точке, где на нём начинается резьба. Переход происходит в узком зазоре между шнеком и корпусом. При этом возникают большие срезывающие усилия. Смесь, находясь в витках ротора и цилиндра, перемешивается и вращается, так как нарезки направлены противоположно.

Из двухшнекового формовочного экструдера TDE3 3 резиновая смесь поступает в ванну смачивания, где происходит ее обработка изолирующим составом поверхностно-активных веществ (ПАВ). Затем резиновая смесь охлаждается в установке фестонного типа 4 до температуры равной не более 30 єС и наклонным транспортёром подаётся на второй этаж цеха, где с помощью укладчика укладывается на полеты. Резиновая смесь после первой стадии изготовления подвергается обязательной вылежке. Затем с помощью напольного транспорта полеты с маточной резиновой смесью доставляются к резиносмесителю второй стадии. Вторая стадия смешения производится также в резиносмесителе Intermix 45E 2.

Частота вращения роторов не должна превышать 30 об/мин, так как при введении в резиновую смесь серы и ускорителя температура резиновой смеси не должна подниматься выше 110 єС. В маточную смесь на второй стадии вводят небольшое количество ингредиентов, поэтому фактическая продолжительность смешения, составляют 3 мин, что достаточно для равномерного распределения в смеси серы и ускорителя. Из резиносмесителя второй стадии смесь для окончательной обработки подается в двухшнековый формовочный экструдер TDE3 3, откуда она в виде непрерывной ленты попадает в охлаждающую установку 4. Охлажденная лента укладывается на полеты, подписывается и отправляется на склад хранения резиновых смесей.

2.6 Материальный баланс

Производство виброизолятора 80-6700160, ковра литого У7810.7-9.02.00.01-01-А, демпфера ДР-30 65 42 104 и коврика в кабину 80-6702337-А осуществляется в цеху по производству формовых резинотехнических изделий. Расчет суточного и годового выпуска изделий представлен в таблице 2.9.

Таблица 2.9 - Расчет суточного и годового выпуска изделий

Наименование изделий

Масса одного изделия, кг

Выпуск продукции, шт

Отбор изделий на испытания, шт.

Производственная программа с учетом отбора изделий на испытания, шт

год

сутки

процент

год

сутки

год

сутки

Виброизолятор 80-6700160

0,512

774155

2181

0,013

100

0,28

774255

2181,28

Ковер литой У7810.7-9.02.00.01-01-А

9,6

54647

154

0,073

40

0,11

54687

154,11

Демпфер ДР-30 65 42 104

3,2

103236

291

0,023

24

0,06

103260

291,06

Коврик в кабину 80-6702337-А

7

71388

201

0,056

40

0,11

71428

201,11

Расчет режимного фонда времени работы предприятия Треж, дни, производится по формуле

Треж = Тклн - Тппр - Тпр, (2.1)

где Тклн - календарный фонд рабочего времени, дни;

Тппр - планово-предупредительные ремонты, дни;

Тпр - праздничные и выходные дни, дни.

Тклн = 365 дней; Тппр = 10 дней - исходя из графика ППР для прессового оборудования цеха. График работы предприятия - непрерывный.

Треж = 365 - 10 = 355 дней.

Суточный выпуск Всут , шт, рассчитывается по формуле

Всут = Вгод / Треж, (2.2)

где Вгод - годовой выпуск продукции, шт.

Всут = 774155 / 355 = 2181 шт.

С учетом отбора изделий на испытания в год производственная программа рассчитывается по формуле

Писп = Вгод + Оисп, (2.3)

где Оисп - отбор изделий на испытания в год, шт.

Писп = 774155 + 100 = 774255 шт.

Производственная программа с учетом отбора изделий на испытания в сутки рассчитывается по формуле

Писп.сут. = Писп / Треж, (2.4)

где Писп - производственная программа с учетом отбора изделий на испытания в год, шт.

Писп.сут. = 774255 / 355 = 2181,28 шт.

Расчет суточного и годового расхода резиновых смесей представлен в таблице 2.10.

Таблица 2.10 - Расчет суточного и годового расхода резиновых смесей

Наименование резиновых смесей

Расход на 1000 шт. изделий, кг

% потерь и отходов резиновых смесей

Расход на 1000 шт изделий с учетом потерь и отходов, кг

Потребность в резиновой смеси на программу с учетом потерь и отходов

сутки, кг

год, т

На основе СК(М)С-30АРКМ-15

270

10

297

648

230

На основе СК(М)С-30АРКМ-15

9600

20

11520

1492

630

Итого

2140

860

На основе СКИ-3, СКД и СК(М)С-30АРКМ-15

3200

15

3680

1070

380

На основе СКИ-3, СКД и СК(М)С-30АРКМ-15

7000

20

8400

1690

600

Итого

2760

980

Всего

4900

1840

Расход на 1000 шт изделий с учетом потерь и отходов рассчитывается по формуле

Х = А · (100 + а) / 100, (2.5)

где А - расход на 1000 шт изделий, кг;

а - процент потерь и отходов резиновых смесей, %.

Х = 270 · (100 + 10) / 100 = 297 кг.

Потребность в резиновой смеси на программу с учетом потерь и отходов в год составляется из пропорции. Где на 1000 шт изделий требуется 297 кг с учетом потерь, а на 774255 изделий - Х кг резиновой смеси.

Х = 297 • 774255 / 1000 = 230000 кг.

Потребность в резиновой смеси на программу с учетом потерь и отходов в сутки рассчитывается по формуле

Всут = Х / Треж. (2.6)

Всут = 230000 / 355 = 648 кг.

Расчет суточного и годового расхода каучука и ингредиентов для резиновой смеси на основе СК(М)С-30АРКМ-15 приведен в таблице 2.11.

Таблица 2.11 - Расчет суточного и годового расхода каучука и ингредиентов для резиновой смеси на основе СК(М)С-30АРКМ-15

Наименование каучука и ингредиентов

Массовый процент по рецепту, %

Расход каучука и ингредиентов

Процент незвозвртных потерь каучука и ингредиентов

Расход каучука и ингредиентов с учетом потерь

год, т

сутки, кг

год, т

сутки, кг

СК(М)С-30АРКМ-15

46,30

398,18

990,82

0,09

398,53

991,71

Сера молотая

0,69

5,93

14,76

0,15

5,94

14,78

Сульфенамид Ц

1,16

9,97

24,82

0,08

9,98

24,84

Белила цинковые

1,39

11,95

29,74

0,12

11,96

29,78

Стеариновая кислота

0,93

7,99

19,90

0,04

8,00

19,90

Фталевый ангидрид

0,23

1,97

4,92

0,07

1,97

4,92

Битум нефтяной

2,31

19,86

49,43

10

21,85

54,37

Масло ПН-6

7,87

67,68

168,41

0,1

67,749

168,58

Дусантокс 6PPD

0,23

1,97

4,92

0,09

1,97

4,92

Продукт АЗВГ-101

0,46

3,95

9,84

0,18

3,96

9,86

Техуглерод N330

38,43

330,49

822,40

1

333,80

830,62

Итого

100

860

2140

-

865,76

2154,33

Расход каучука и ингредиентов определяется по формуле

К = (В · С) / 100, (2.7)

где В - потребность в резиновой смеси на программу с учетом потерь и отходов в год, т;

С - массовый процент по рецепту, %.

В = 860 т - по данным, приведенным в таблице 2.10; С = 46,3 % - по данным, приведенным в таблице 2.11.

К = 860 · 46,3 / 100 = 398,18 т.

Суточный расход каучука и ингредиентов определятся по формуле

К1 = (Всут · С) / 100, (2.8)

где Всут - потребность в резиновой смеси на программу с учетом потерь и отходов в сутки, кг.

К1 = 2140 · 46,3 / 100 = 990,82 кг.

Расход каучука и ингредиентов с учетом потерь в год определяется по формуле

У = К · (100 + в) / 100, (2.9)

где в - процент безвозвратных потерь каучуков и ингредиентов.

У = 398,18 · (100 + 0,09) / 100 = 398,53 т.

Расчет каучука и ингредиентов с учетом потерь в сутки рассчитывается по формуле

У1 = К1 · (100 + в) / 100. (2.10)

У1 = 990,82 · (100 + 0,09) / 100 = 991,71 кг.

Расчет суточного и годового расхода каучука и ингредиентов для резиновой смеси на основе СКИ-3, СКД и СК(М)С-30АРКМ-15 проводится аналогично расчету суточного и годового расхода каучука и ингредиентов для резиновой смеси на основе СК(М)С-30АРКМ-15.

Расчет суточного и годового расхода каучука и ингредиентов для резиновой смеси на основе СКИ-3, СКД и СК(М)С-30АРКМ-15 приведен в таблице 2.12.

Таблица 2.12 - Расчет суточного и годового расхода каучуков и ингредиентов для резиновой смеси на основе СКИ-3, СКД и СК(М)С-30АРКМ-15

Наименование каучуков и ингредиентов

Массовый процент по рецепту, %

Расход каучуков и ингредиентов

Процент безвозвратных потерь каучуков и ингредиентов

Расход каучуков и ингредиентов с учетом потерь

год, т

сутки, кг

год, т

сутки, кг

СКИ-3

9,93

97,31

274,06

0,09

97,40

274,31

СКД

19,84

194,43

547,58

0,09

194,60

548,07

СК(М)С-30АРКМ-15

19,84

194,43

547,58

0,09

194,60

548,07

Сера молотая

0,94

9,21

25,94

0,15

9,22

25,98

Сульфенамид Ц

0,94

9,21

25,94

0,08

9,21

25,96

Белила цинковые

1,74

17,05

48,02

0,08

17,06

48,06

Стеариновая кислота

0,99

9,70

27,32

0,12

9,71

27,35

Фталевый ангидрид

0,15

1,47

4,14

0,09

1,471323

4,14

Масло ПН-6

9,92

97,21

273,79

0,1

97,31

274,06

Ацетонанил Н

0,99

9,70

27,32

0,04

9,70

27,33

Дусантокс 6PPD

0,99

9,70

27,32

0,09

9,71

27,34

Продукт АЗВГ-101

0,99

9,70

27,32

0,18

9,71

27,37

Техуглерод N330

32,74

320,85

903,62

1

324,06

912,66

Итого

100

980

2760

-

983,82

2770,76

Полученные значения суточного и годового расхода каучука и ингредиентов всех резиновых смесей представлены в сводной таблице 2.13.

Таблица 2.13 - Свободная таблица материального баланса расхода каучуков и ингредиентов для приготовления резиновых смесей

Наименование каучуков и ингредиентов

Резиновые смеси

Итого

на основе СК(М)С-30АРКМ-15

на основе СКИ-3, СКД и СК(М)С-30АРКМ-15

сутки, кг

год, т

сутки, кг

год, т

сутки, кг

год, т

СКИ-3

-

-

274,31

97,40

274,31

97,40

СКД

-

-

548,07

194,60

548,07

194,60

СК(М)С-30АРКМ-15

991,71

398,53

548,07

194,60

1539,78

593,14

Сера молотая

14,78

5,94

25,98

9,22

40,77

15,16

Сульфенамид Ц

24,84

9,98

25,96

9,21

50,80

19,20

Белила цинковые

29,7817

11,96

48,06

17,06

77,84

29,03

Стеариновая кислота

19,91

8,00

27,35

9,71

47,26

17,71

Фталевый ангидрид

4,92

1,97

4,14

1,47

9,06

3,45

Битум нефтяной

54,37

21,85

-

-

54,37

21,85

Масло ПН-6

168,58

67,74

274,06

97,31

442,65

165,06

Ацетонанил Н

-

-

27,33

9,70

27,33

9,70

Дусантокс 6PPD

4,92

1,97

27,34

9,71

32,27

11,69

Продукт АЗВГ-101

9,86

3,96

27,37

9,71

37,23

13,68

Техуглерод N330

830,62

333,80

912,66

324,06

1743,28

657,86

Расчет потребного количества изолирующего состава для листов резиновых смесей представлен в таблице 2.14.

Таблица 2.14 - Расчет потребного количества изолирующего состава для листов резиновых смесей

Вид резиновой смеси

Расход на 1 т смеси, кг

Потери

Расход на 1т смеси с учетом потерь, кг

Расход состава на выпуск смесей с учетом потерь

%

кг

сутки, кг

год, т

На основе СК(М)С-30АРКМ-15

10,575

0,17

0,017

10,592

22,81

9,17

На основе СКИ-3, СКД и СК(М)С-30АРКМ-15

10,575

0,17

0,017

10,592

29,34

10,42

Итого

-

-

-

-

52,16

19,59

2.7 Выбор и расчет основного и вспомогательного оборудования

2.7.1 Расчет эффективного годового фонда времени работы оборудования

Эффективный годовой фонд времени работы оборудования Тэф, ч, определяется по формуле

Тэф = Т - Тппр - Тнпр, (2.11)

где Т - режимный фонд времени работы оборудования, ч;

Тппр - затраты времени на планово-предупредительный ремонт, ч;

Тнпр - время неизбежных технологических простоев, ч.

Режимный фонд времени работы оборудования Т, ч, рассчитывается исходя из режимного фонда времени работы предприятия в году и количества часов работы оборудования в сутки. При этом учитывается, что суточный фонд времени работы технологического оборудования составляет 23 ч.

Т = 365 • 23 = 8395 ч.

Для резиносмесителя Intermix 45E планируемые остановки в виде капитальных ремонтов проводятся два раза в год. Длительность одного капитального ремонта составляет 72 часа. Текущие ремонты проводятся ежемесячно. Длительность одного текущего ремонта составляет 8 часов. Таким оброзом, годовой простой резиносмесителя Intermix 45E в ремонтах составляет 240 часов.

Время неизбежных технологических простоев Тнпр, ч, составляет один час в сутки от режимного фонда времени работы резиносмесителя Intermix 45E за вычетом времени на планово-предупредительный ремонт.

Тнпр = ((Т - Тппр) • 1) / 23. (2.12)

Тнпр = ((8395 - 240) • 1) / 23 = 355 ч.

Тэф = 8395 - 240 - 355 = 7800 ч.

Для экструдера TDE3 планируемые остановки в виде капитальных ремонтов проводятся два раза в год. Длительность одного капитального ремонта составляет 96 часов. Текущие ремонты проводятся ежемесячно. Длительность одного текущего ремонта составляет 8 часов. Таким оброзом, годовой простой экструдера TDE3 в ремонтах составляет 288 часов.

Время неизбежных технологических простоев Тнпр, ч, составляет один час в сутки от режимного фонда времени работы экструдера TDE3 за вычетом времени на планово-предупредительный ремонт.

Тнпр = ((8395 - 288) • 1) / 23 = 352 ч.

Тэф = 8395 - 288 - 352 = 7755 ч.

Для установки охлаждения ленты планируемые остановки в виде капитальных ремонтов проводятся один раз в год. Длительность капитального ремонта составляет 48 часов. Текущие ремонты проводятся ежемесячно. Длительность одного текущего ремонта составляет 8 часов. Таким оброзом, годовой простой установки для охлаждения ленты в ремонтах составляет 144 часа.

Время неизбежных технологических простоев Тнпр, ч, составляет один час в сутки от режимного фонда времени работы установки для охлаждения ленты за вычетом времени на планово-предупредительный ремонт.

Тнпр = ((8395 - 144) • 1) / 23 = 359 ч.

Тэф = 8395 - 144 - 359 = 7892 ч.

2.7.2 Расчет производительности оборудования

Для расчета потребного количество оборудования, необходимо знать его производительность.

Расчет производительности резиносмесителя Intermix 45E производится по формуле

G = (60 • V • с • б) / tц, (2.13)

где V - объем единовременной загрузки, м3;

с - плотность резиновой смеси, кг/м3;

б - коэффициент использования машинного времени;

tц - продолжительность одного цикла смешения, мин.

V = 0,031 м3 - по данным, приведенным в таблице 2.8.

Плотности резиновых смесей колеблются в пределах от 1143 до 1205 кг/м3. Принимается среднее значение плотности срасч = 1174 кг/м3.

Коэффициент использования рабочего времени принимается 0,85.

Время смешения резиновой смеси на первой стадии в резиносмесителе Intermix 45E составляет 4 мин, на второй стадии - 3 мин.

Производительность резиносмесителя Intermix 45E для первой стадии:

G1 = 60 • 0,031• 1174 • 0,85 / 4 = 464,02 кг/ч.

Производительность резиносмесителя Intermix 45E для второй стадии:

G2 = 60 • 0,031 • 1174 • 0,85 / 3 = 618,70 кг/ч.

Производительность двухшнекового формовочного экструдера TDE3 рассчитывается по формуле

G = 0,68 • d2,5, (2.14)

где d - диаметр шнека, см.

Диаметр d принимается по среднему арифметическому значению данных диаметра червяка, который изменяется от 35 см до 25 см.

d = (35 + 25) / 2 = 30 см.

G = 0,68 • 302,5 = 3352 кг/ч.

Производительность установки для охлаждения ленты колеблется от 2500 кг/ч до 5000 кг/ч. Принимается равной 3500 кг/ч.

2.7.3 Расчет потребного количества оборудования

Расчет потребного количества машино-часов в год N, маш.-ч, производится по формуле

N = P / G, (2.15)

где Р - годовая программа, кг;

G - часовая производительность оборудования, кг/ч.

Р = 1840000 кг - по данным, приведенным в таблице 2.10; G = 464,02 кг/ч - производительность резиносмесителя Intermix 45E на первой стадии, G = 618,70 кг/ч - производительность резиносмесителя Intermix 45E на второй стадии, G = 3352 кг/ч - производительность экструдера TDE3, G = 3500 кг/ч - производительность установка охлаждения ленты.

Расчетное количество оборудования nр, шт, определяется по формуле

nр = N / Тэф, (2.16)

где Тэф - годовой эффективный фонд времени работы оборудования, ч.

Коэффициент использования оборудования К определяется по формуле

К = nр / nп, (2.17)

где nп - принятое количество оборудования для установки, шт.

Расчет потребного количества оборудования представлен в таблице 2.15.

Таблица 2.15 - Расчет потребного количества оборудования

Наименование оборудования

Годовая программа, кг

Часовая производительность оборудования, кг/ч

Потребное количество машиночасов в год, маш.-ч

Годовой эффективный фонд времени работы оборудования, ч

Расчетное количество оборудования, шт

Принятое количество оборудования, шт

Коэффициент использования оборудования

Резино-смеситель Intermix 45E для первой стадии

1840000

464,02

3965,35

7800

0,51

1

0,89

Резино-смеситель Intermix 45E для второй стадии

1840000

618,70

2973,98

7800

0,38

Экструдер TDE3 для первой стадии

1840000

3352

548,92

7755

0,07

1

0,14

Экструдер TDE3 для второй стадии

1840000

3352

548,92

7755

0,07

Установка для охлаждения ленты после первой стадии

1840000

3500

525,71

7892

0,067

1

0,14

Установка для охлаждения ленты после второй стадии

1840000

3500

613,33

7892

0,067

В таблице 2.16 представлено распределение резиновых смесей по резиносмесителям.

Таблица 2.16 - Распределение резиновых смесей по резиносмесителям

Номер резиносмесителя

Тип резиносмесителя

Назначение резиновой смеси

Расчетное количество резиносмесителей

Принятое количество резиносмесителей

1 стадия

2 стадия

1 стадия

2 стадия

1

Intermix 45E

смеси двухстадийного смешения

0,51

0,38

1

2.7.4 Расчет оснастки резиносмесителя

Расчет потребного количества и объема бункеров для резиносмесителя № 1 приведен в таблице 2.17.

Время хранения ингредиентов в бункере t, ч, определяется исходя из практических данных завода.

Часовой расход ингредиентов А, т/ч, определяется по формуле

А = W / 23, (2.18)

где W - расход ингредиентов в сутки, т;

23 - суточный фонд времени работы технологического оборудования, ч.

W = 0,0408 т - для серы молотой по данным, приведенным в таблице 2.13.

А = 0,0408 / 23 = 0,0017 т/ч.

Масса запаса Р, т, равна часовому расходу ингредиентов А, т/ч.

Объем запаса Vз, м3, определяется по формуле

Vз = Р / L, (2.18)

где L - насыпная масса ингредиента, т/м3.

L = 2,05 т/м3 - для серы молотой по данным, приведенным в таблице 2.1.

Vз = 0,0017 / 2,05 = 0,00086 м3.

Объем бункера V, м3, определяется по формуле

V = К • V, (2.20)

где К - коэффициент заполнения бункера;

V - объем бункера по каталогу.

К = 0,7; V - для технического углерода - 8 м3, для других ингредиентов - 2 м3.

V = 0,7 • 2 = 1,4 м3.

Расчетное количество бункеров nр, шт, определяется по формуле

nр = Vз / V. (2.21)

nр = 0,00086 / 1,4 = 0,00061.

К установке принимаем один бункер для серы молотой.

Расчет остальных ингредиентов проводится аналогично.

Таблица 2.17 - Расчет потребного количества и объема бункеров для резиносмесителя № 1

Наименование ингредиентов

Расход ингредиентов в сутки, т

Часовой расход ингредиента, т/ч

Время хранения ингредиента в бункере, ч

Масса запаса, т

Насыпная масса ингредиента, т/м3

1

2

3

4

5

6

Сера молотая

0,0408

0,0017

8

0,0017

2,05

Сульфенамид Ц

0,0508

0,0022

8

0,0022

1,3

Белила цинковые

0,0778

0,0033

8

0,0033

5,47

Технический углерод N330

1,7433

0,0757

8

0,0757

1,8

Ацетонанил Н

0,0273

0,0011

8

0,0011

1,08

Дусантокс 6PPD

0,0323

0,0014

8

0,0014

1,15

Окончание таблицы 2.17

Объем запаса, м3

Объем бункера, м3

Количество бункеров, шт

по расчету

принятое к установке

7

8

9

10

0,00086

1,4

0,00061

1

0,00169

1,4

0,00121

1

0,00061

1,4

0,00044

1

0,04210

5,6

0,00751

1

0,00110

1,4

0,00078

1

0,00122

1,4

0,00087

1

Выбор и характеристика весов для оснащения резиносмесителя № 1 представлены в таблице 2.18.

Таблица 2.18 - Выбор и характеристика весов для оснащения резиносмесителя № 1

Тип резиносмесителя

Шифр и назначение резиновой смеси

Наименование ингредиентов

Навеска ингредиентов по рецепту, кг

Тип весов

Характеристика весов

диапазон измерения, кг

класс точности

Intermix 45E

На основе СК(М)С-30АРКМ-15

СК(М)С-30АРКМ-15

96,00

ДТКЧ-200

20-200

1,5

Изготовление формовых резинотехнических изделий; первая стадия

Белила цинковые

Стеариновая кислота

Фталевый ангидрид

Битум нефтяной

Масло ПН-6

Дусантокс 6PPD

Продукт АЗВГ-101

Техуглерод N330

2,88

1,92

0,48

4,79

16,30

0,48

0,96

79,58

ОДСС-10

ОДСС-10

ОДСС-10

РН-10Ц13У

ЧДПС-30

ОДСС-5

РН-10Ц13У

ОДПК-80

0,1-10

0,1-10

0,1-10

0,1-10

3-30

0,5-55

0,1-10

20-80

1,5

1,5

1,5

1

1,5

1,5

1

1,5

вторая стадия

Сера молотая

Сульфенамид Ц

Маточная смесь

1,38

2,30

195,09

ОДСС-5

ОДСС-5

ДТКЧ-200

0,5-5

0,5-5

20-200

1

1

1,5

На основе СКИ-3,СКД, СК(М)С-30АРКМ-15 Изготовление формовых резинотехнических изделий; первая стадия

СКИ-3

СКД

СК(М)С-30АРКМ-15

Белила цинковые

Стеариновая кислота

Фталевый ангидрид

Масло ПН-6

Ацетонанил Н

Дусантокс 6PPD

Продукт АЗВГ-101

Техуглерод N330

20,00

39,00

39,00

3,42

1,96

0,29

19,58

1,96

1,96

1,96

64,58

ДТКЧ-200

ДТКЧ-200

ДТКЧ-200

ОДСС-10

ОДСС-10

ОДСС-10

ЧДПС-30

ОДСС-5 ОДСС-5

РН-10Ц13У

ОДПК-80

20-200

20-200

20-200

0,1-10

0,1-10

0,1-10

3-30

0,5-55

0,5-55

0,1-10

20-80

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

1

1,5

вторая стадия

Сера молотая

Сульфенамид Ц

Маточная смесь

1,83

1,83

190,00

ОДСС-5

ОДСС-5

ДТКЧ-200

0,5-5

0,5-5

20-200

1

1

1,5

Сводная ведомость установленного технологического оборудования приведена в таблице 2.19.

В сводной ведомости указывается количество технологического оборудования, принятого к установке, коэффициент использования оборудования, его техническая характеристика, а также стоимость единицы оборудования.

Количество технологического оборудования, принятого к установке и коэффициент использования оборудования приведены в таблице 2.15, техническая характеристика, а также стоимость единицы оборудования исходя из заводских данных.

Таблица 2.19 - Сводная ведомость установленного технологического оборудования

Наименование оборудования

Принятое количество

Коэффициент использования

Техническая характеристика

Цена за единицу, млн. руб

Резиносмеситель Intermix 45E

1

0,89

Свободный объем смесительной камеры, дм3 - 48;

Коэффициент загрузки смесительной камеры - 0,65;

Полезный объем смесительной камеры, дм3 - 31;

Масса, кг - 36.

2480

Двухшнековый экструдер TDE3

1

0,14

Диаметр червяка, мм - 350/250.

2603,2

Установка для охлаждения листа

1

0,14

Пропускная способность, т/ч - 3,5;

Скорость на выходе, м/мин - 40;

Ширина листа, мм - 600;

Толщина листа, мм - 8-12;

Температура листа на входе, єС - 120;

Температура листа на выходе, єС - 5;

Общая длина уста-новки, м - 18.

314,4

2.7.5 Расчет площади заводских складов

Расчет норм запаса материалов на складе представлен в таблице 2.20.

Таблица 2.20 - Расчет норм запаса материалов на складе

Наименование материалов

Суточный расход, кг

Норма запаса, дни

Общий запас, т

СКИ-3

274,31

7

1,92

СКД

548,07

7

3,83

СК(М)С-30АРКМ-15

1539,78

7

10,77

Сера молотая

40,77

7

0,28

Сульфенамид Ц

50,80

7

0,35

Белила цинковые

77,84

7

0,54

Стеариновая кислота

47,26

7

0,33

Фталевый ангидрид

9,06

7

0,06

Битум нефтяной

54,37

7

0,38

Масло ПН-6

442,65

7

3,09

Ацетонанил Н

27,33

7

0,19

Дусантокс 6PPD

32,27

7

0,22

Продукт АЗВГ-101

37,23

7

0,26

Техуглерод N330

1743,28

7

12,20

Общий запас материала М, кг, определяется по формуле

М = Р • Н, (2.22)

где Р - суточный расход, кг; Н - норма запаса, дни.

Расчет площади для хранения каучуков и ингредиентов представлен в таблице 2.21.

Таблица 2.21 - Расчет площади для хранения каучуков и ингредиентов

Наименование материалов

Общий запас материала, т

Способ хранения

Потребное количество полетов, шт

Площадь одного полета с материалом, м2

Полезная площадь, м2

СКИ-3

1,92

Кипы в поддоне

4

1,96

7,84

СКД

3,83

Кипы в поддоне

8

1,96

15,68

СК(М)С-30АРКМ-15

10,77

Кипы в поддоне

21

1,96

41,16

Сера молотая

0,28

В мешках на полете

1

1,96

1,96

Сульфен-амид Ц

0,35

В мешках на полете

1

1,96

1,96

Белила цинковые

0,54

В мягком контейнере на полете

1

1,96

1,96

Стеариновая кислота

0,33

В мешках на полете

1

1,96

1,96

Фталевый ангидрид

0,06

В мешках на полете

1

1,96

1,96

Битум нефтяной

0,38

Кусками в закрытом поддоне

1

1,96

1,96

Ацетонанил Н

0,19

В мешках на полете

1

1,96

1,96

Дусантокс 6PPD

0,22

В мешках на полете

1

1,96

1,96

Продукт АЗВГ-101

0,26

Пластами в закрытом поддоне

1

1,96

1,96

Итого

82,32

Полезная площадь S, м2, определяется по формуле

S = а • с, (2.23)

где а - площадь одного полета или поддона, м2;

с - потребное количество полетов, шт.

Потребное количество полетов берется из заводских данных - 600 кг ингредиентов на один полет, 1,5 т каучука на один поддон.

Расчет площади для хранения технического углерода приведен в таблице 2.22.

Таблица 2.22 - Расчет площади для хранения технического углерода

Тип технического углерода

Общий запас, т

Способ хранения

Потребное количество полетов, шт

Площадь одного полета с материалом, м2

Полезная площадь, м2

N330

12,20

В мягких контейнерах

24

1,96

47,04

Итого

47,04

Расчет площадей для хранения вязких и жидких материалов приведен в таблице 2.23.

Таблица 2.23 - Расчет площадей для хранения вязких и жидких материалов

Наименование материала

Общий запас, кг

Способ хранения

Плотность, кг/м3

Объем мягчителей, м3

1

2

3

4

5

Масло ПН-6

3090

В емкостях (резервуарах)

970

3,19

Итого

Окончание таблицы 2.23

Объем резервуара, м3

Потребное количество резервуаров, шт

Площадь одного резервуара, м2

Полезная площадь, м2

полный

рабочий

расчетное

принятое

6

7

8

9

10

11

3,2

2,24

1,42

2

1,76

3,52

3,52

Объем мягчителей V, м3, определяется по формуле

V = М / с, (2.24)

где М - общий запас, кг;

с - плотность, кг/м3.

Рабочий объем резервуара Vp, м3, определяется по формуле

Vp = K • Vn, (2.25)

где К - коэффициент заполнения;

Vп - объем резервуара по каталогу.

Расчетное количество резервуаров np, шт, определяется по формуле

np = V / Vр. (2.26)

Полезная площадь S, м2, для хранения мягчителей определяется по формуле

S = а • n, (2.27)

где а - площадь одного резервуара, м2;

n - принятое к установке количество резервуаров, шт.

Расчет площади склада готовой продукции приведен в таблице 2.24.

Таблица 2.24 - Расчет площади склада готовой продукции

Наименование изделий

Суточный запас, дни

Количество готовой продукции, шт

Способ хранения

Площадь тары, м2

Необходимое количество тары, шт

Потребная площадь, м2

Резиновая смесь на основе СК(М)С-30АРКМ-15

2

22

6 заправок в поддоне

1,96

4

7,84

Резиновая смесь на основе СКИ-3,СКД, СК(М)С-30АРКМ-15

2

29

6 заправок в поддоне

1,96

5

9,8

Итого

51

9

17,64

Количество готовой продукции С, шт, определяется по формуле

С = U • N, (2.28)

где U - суточный запас, дни;

N - количество заправок резиновой смеси, выпускаемых в сутки.

Количество заправок резиновой смеси N, шт, выпускаемых в сутки, определяется по формуле

N = W / G, (2.29)

где W - потребность резиновой смеси на программу с учетом потерь и отходов в сутки, кг, согласно таблице 2.10;

G - вес одной заправки резиновой смеси, кг, согласно подразделу 2.3.

Потребная площадь А, м2, для хранения резиновых смесей определяется по формуле

S = А • В, (2.30)

где А - площадь тары, м2;

В - необходимое количество тары, шт.

Сводная таблица складских помещений приведена в таблице 2.25.

Таблица 2.25 - Сводная таблица складских помещений

Наименование складов

Полезная площадь, м2

Площадь склада с учетом проходов, м2

Общая площадь, м2

по расчету

по чертежу

Склад хранения сырья

82,32

164,64

172,87

174

Склад хранения технического углерода

47,04

94,08

98,78

100

Склад хранения мягчителей

3,52

7,04

7,39

8

Склад хранения резиновых смесей

17,64

35,28

37,04

38

Итого

150,52

301,04

316,08

320

Площадь склада с учетом проходов S1, м2, определяется по формуле

S1 = 2 • S, (2.31)

где 2 - коэффициент пересчета;

S - полезная площадь, м2.

Общая площадь S2, м2, определяется по формуле

S2 = S1 + S • 10 / 100, (2.32)

где 10 - процент от общей площади для оборотного фонда.

2.8 Расчет основных параметров технологического оборудования

2.8.1 Расчет производительности резиносмесителя Intermix 45E

Расчет производительности Intermix 45E производится по формуле

G = (60 • V • с • б) / tц, (2.33)

где V - объем единовременной загрузки, м3;

с - плотность резиновой смеси, кг/м3;

б - коэффициент использования машинного времени;

tц - продолжительность цикла смешения, мин.

V = 0,031 м3 - по данным, приведенным в таблице 2.8.

Плотности резиновых смесей колеблются в пределах от 1143 до 1205 кг/м3. Принимается среднее значение плотности срасч = 1174 кг/м3.

Коэффициент использования рабочего времени принимается 0,85.

Время смешения резиновой смеси в резиносмесителе Intermix 45E составляет 7 мин.

G = 60 • 0,031• 1174 • 0,85 / 7 = 265,16 кг/ч.

2.8.2 Расчет теплового баланса резиносмесителя Intermix 45E

Тепловой баланс работы машины описывается уравнением

Q = Q1 + Q2, (2.34)

где Q ? тепло, выделяющееся в камере смешения, кДж/с;

Q1 ? тепло, расходуемое на нагрев смеси, кДж/с;

Q2 ? тепло, уносимое охлаждающей водой, кДж/с.

Тепло, выделяющееся в камере смешения Q, кДж/с, рассчитывается по формуле

Q = N • з, (2.35)

где N ? мощность, потребляемая двигателем смесителя, кВт;

з ? коэффициенты полезного действия приводов и подшипников.

Q = 630 • 0,8 = 504 кДж/с.

Тепло расходуемое на нагрев смеси Q1, кДж/с, определяется по формуле

Q1 = G • c • (tк - tн) / 3600, (2.36)

где G ? производительность резиносмесителя, кг/ч;

c ? удельная теплоемкость смеси, кДж/(кг•К);

tк, tн ? температура смеси при выгрузке и загрузке соответственно, К.

Q1 = 265,16 • 1,67 • (373 - 293) / 3600 = 9,84 кДж/с.

Тепло уносимое охлаждающей водой Q2, кДж/с, определяется по формуле

Q2 = W • c • Дt, (2.37)

где W ? расход охлаждающей воды, кг/с;

c ? удельная теплоемкость воды, кДж/(кг•єС);

Дt - перепад температуры воды в контуре и используемой для охлаждения, єC.

W = (504 - 9,84) / (4,19 • 20) = 5,89 кг/с.

2.9 Контроль качества и метрологическое обеспечение производства

В конкурентной борьбе за рынки сбыта помимо цен продукции, уровня качества, все большее значение придается стабильности качества.

Качество - совокупность свойств изделия, обуславливающих его пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с назначением. Повышению стабильности качества продукции служат технические средства контроля за ходом технологических процессов, качеством полуфабрикатов, деталей.

На предприятии должна действовать комплексная система управления качеством продукции, которая включает контроль:

- поступающих на производство каучуков, ингредиентов и других мате-риалов на их соответствие требованиям стандартов и технических условий;

- технологического процесса на всех его стадиях;

- качества резиновых смесей;

- правильности транспортировки, складирования и хранения смесей.

2.9.1 Контроль поступающих на производство материалов

Контроль каждой поступающей партии сырья и материалов по внешнему виду (выпускной форме) осуществляет отдел технического контроля.

Объем выборки или пробы, контрольные нормативы, решающие правила, средства измерения, гарантийный срок, контролируемые параметры и вид контроля (выборочный) производится согласно нормативно-технической документации.

Отметка о соответствии или несоответствии нормативно-технической документации по результатам анализа делается в штабельной карте и журнале регистрации поступившего сырья.

Пуск в производство каучуков допускается согласно паспорта поставщика.

В случае проведения повторного анализа сырья и материалов и предъявления претензии по качеству поставщику, процент отбора мест от партии осуществляется согласно нормативно-техническим документам на соответствующее сырье.

Контроль сырья не должен сосредотачиваться только на физико-механических свойствах, таких как постоянство химических свойств, объемный вес, должны учитываться также соответствующие данные для самого процесса смешения. Новой разработкой является метод анализа поверхности материала с помощью плазмы, индуцированной лазером - дистанционный лазерный метод анализа материала.

При этом методе импульсный пучок лазерных лучей наводится на поверхность образца. Пучок лучей создает плазму с высокой энергией, которая удаляет некоторый материал с поверхности образца. Внутри плазмы элементы излучают свет с характерной длиной волны. Анализируя интенсивность излучения в зависимости от длины волны, можно определить количество различных элементов на участке измерения. Время измерения чрезвычайно короткое (50 мкс), устройство может производить до 20 измерений в секунду, осуществляя сканирование поверхности образца в течение нескольких секунд. Поэтому возможна быстрая индикация распределения элементов, таких как цинк, сера, кремнекислота. Дистанционный лазерный метод анализа материала обеспечивает хорошую возможность для анализа готовых и маточных смесей непосредственно на линии смешения [26].

2.9.2 Контроль технологического процесса на всех его стадиях

При смешении материалов в резиносмесителе выделяется большое количество тепла, при этом температура смеси увеличивается. Для получения резиновых смесей высокого качества необходимо строго соблюдать установленный температурный режим. Для этой цели применяют контрольно-измерительные приборы, которые при достижении заданной температуры в смесительной камере подают импульс к автоматической системе управления резиносмесителем на выгрузку смесей (на открытие нижнего затвора). Температуру смеси измеряют специальной термопарой, расположенной в корпусе смесительной камеры.

Проведение процесса смешения согласно установленному режиму возможно при правильном выборе системы охлаждения смесителя и приборов управления, а также при обеспечении своевременного и постоянного отвода тепла от смеси. Эффективность действия систем охлаждения зависит от начальной температуры охлаждающей воды, ее расхода и перепада температуры в воды на входе и выходе резиносмесителя.

Расход воды на каждый участок охлаждения задается машинистом резиносмесителя с помощью вентилей. Для более точного соблюдения температурного режима необходимо следить за чистотой охлаждающих поверхностей и проводить своевременную очистку от загрязнений.

Для проведения процесса смешения согласно технологического регламента в питающей сети необходимо создать постоянное давление сжатого воздуха. При неравномерном потреблении сжатого воздуха возможны кратковременные изменения давления. Для поддержания заданного давления в питающей сети устанавливают воздушный компрессор. Давление воздуха и воды определяют по манометрам.

2.9.3 Контроль качества резиновых смесей

Контроль качества смесей позволяет устранить попадание в производство резиновых смесей низкого качества.

Качество резиновой смеси характеризуется равномерностью распределения компонентов в ее объеме. Равномерность распределения оценивают с помощью статистических методов по изменению концентрации диспергируемого ингредиента в пробах образцов, взятых из различных частей смеси, а качество диспергирования - по содержанию и размерам агломератов плохо диспергированных компонентов, наблюдаемых в поле зрения оптического микроскопа.

Такие способы определения очень трудоемки и проводятся в основном для специальных научных исследований [14].

В патентной литературе описан способ определения качества смешения, который включает введение в смешиваемую массу индикатора, в качестве которого используют водорастворимое мелкодисперсное порошкообразное вещество, которое удаляют с поверхности исследуемого материала путем его растворения в воде. Затем заполняют пустоты мелкодисперсным порошкообразным люминофором и подвергают его облучению ультрафиолетовыми лучами. О качестве смешения судят по яркости свечения отдельных участков поверхности исследуемого материала [37].

В большинстве случаев качество смесей определяют не по равномерности распределения одного или нескольких компонентов, а по изменению показателей физических или механических свойств сырой смеси или ее вулканизатов при сравнении их с эталонами или средними статистическими результатами. Наиболее часто качество смеси оценивают экспресс-методом по плотности смеси, «кольцевому модулю», пластичности, изменению модуля сдвига. Качество смеси можно также охарактеризовать по свойствам вулканизатов: прочности при растяжении, относительному и остаточному удлинениям, твердости и некоторым другим, а также по разбросу показателей (дисперсии) при испытании.

При экспресс-контроле качества резиновых смесей в процессе производства плотность смеси определяют погружением образцов в водные (или спиртовые) растворы различной плотности.

Для резин, имеющих высокие напряжения при удлинениях, качество смеси оценивают, в основном по кольцевому модулю. Полученные значения деформации кольца под нагрузкой и остаточной деформации после снятия нагрузки сравнивают с нормами, установленными для данной резиновой смеси.

Достаточно быстро определить качество смеси можно испытанием образцов на реометре типа «Монсанто» при высокой температуре (180 - 200 єС). С помощью этого прибора можно установить вязкость смеси, продолжительность подвулканизации, скорость вулканизации и модуль сдвига, характеризующий свойства вулканизата. Полученные значения сравнивают с нормами, установленными для данной смеси.

Фирма «Альфа Технолоджис» разработала интегрированную систему управления, использующую модульное программное обеспечение, называемое «Эклипс». Система имеет три основных функциональных компонента:

- компонент «Смесь», предназначенный для компьютерной поддержки контроля сырья и материалов и разработки рецептуры;

- компонент «Дейзи», обеспечивающий сбор и обработку информации с широкого ряда испытательных приборов, включая приборы конкурирующих фирм;

- компонент «Мейзи», дающий возможность получать информацию с оборудования технологических линий, такого, как резиносмеситель, экструдер, вулканизационные пресса в режиме реального времени [38].

Производители форм модифицировали системы своих реометров таким образом, чтобы их можно было использовать на заводе, обеспечивая регулирование процесса на линии в реальном времени. Адаптация систем реометров, выпускаемой фирмой (реометр с подвижным мундштуком и анализатор переработки резины), к позиции на линии позволит автоматически отбирать и испытывать образцы без вмешательства оператора. Проведение испытания на линии в реальном времени позволит переработчику принять меры по регулированию технологического оборудования, компенсировать изменение смесей и сократить долю брака. Для того чтобы реометры могли работать на линии, разработана вращающаяся фреза, которая отбирает образец перерабатываемого материала во время движения. Образец накладывается на запатентованную фирмой систему подачи пленки, которая подает образец к находящемуся рядом испытательному прибору, помещенному в кожух для защиты от окружающих условий на заводе. Затем прибор проводит запрограммированные испытания образца и оценивает его в соответствии с заданными спецификациями. Ввод результатов в общую компьютерную систему. Информация используется для повышения качества, эффективности производства или контроля других параметров [39].

Прибор фирмы «Альфа Технолоджик» вискозиметр MB2000 позволяет определить вязкость, подвулканизацию резиновых смесей [40].

Универсальный испытательный прибор Тензометр 2000 представляет собой укомплектованную систему, сконструированную специально для резинотехнической промышленности.

Универсальная разрывная машина тензометр 2000 дает возможность проводить следующие испытания:

- растяжение;

- сжатие;

- раздир и адгезия;

- многократное растяжение;

- многократное сжатие;

- изгиб в режиме растяжения;

- изгиб в режиме сжатия.

Преимущества Тензометра 2000:

- простота в использовании;

- возможность сохранения в памяти режимов испытания с различными параметрами для их быстрой последующей загрузки;

- измерение толщины образца с автоматическим вводом результатов в компьютер повышает производительность;

- использование паролей доступа предотвращает неправильное использование прибора [41].

Программное обеспечение тензометра 2000 автоматически рассчитывает среднеарифметическое, медиану, среднеквадратичное отклонение и другие показатели по различным характеристикам образца, определяемым в соответствии с программой испытания.

2.9.4 Контроль правильности транспортировки, складирования и хранения резиновых смесей

В подготовительном цехе транспортировка и складирование резиновых смесей осуществляется с помощью электро- и дизельных погрузчиков. Все работы производятся транспортировщиками согласно технологических инструкций.

С целью упорядочивания, хранения резиновых смесей, обеспечения учета и выдачи цехам-смежникам в цехе имеются участки хранения резиновых смесей (склады).

Резиновые смеси, не соответствующие нормам контроля, задержанные по режимам изготовления, хранятся в изоляторе брака резиновых смесей.

2.9.5 Виды брака резиновых смесей

Виды брака резиновых смесей с указанием причин их возникновения и мер предупреждения приведены в таблице 2.26.

Таблица 2.26 - Виды брака резиновых смесей

Виды брака

Причина возникновения

Способы предупреждения

Заниженные значения условной прочности при растяжении или завышенное значение условной прочности

Недовес ускорителей, серы или их отсутствие в резиновой смеси; перевес ускорителей, серы; недовес или перевес технического углерода и других ингредиентов; температура выгрузки резиновой смеси превышает выданную согласно режима смешения. Нарушение режима обработки резиновой смеси. Складирование резиновой смеси недостаточно охлажденной

Постоянно контролировать правильность ведения технологического процесса

Отклонения по вязкости резиновой смеси

Нарушение режима изготовления резиновой смеси. Нарушение режима обработки резиновой смеси. Недовес или перевес технического углерода

Резиновая смесь с посторонними включениями

Складирование резиновой смеси в загрязненные поддоны или полеты; налипание комков изолирующего состава на листы резиновой смеси

Не допускать складирования резиновой смеси в загрязненные поддоны или полеты; следить, чтобы фестоны резиновой смеси не касались пола в камере охлаждения

Резиновые смеси, соответствующие нормам контроля заданным технологическим регламентом, считаются годными и выдаются в производство цехам-смежникам.

При отклонении отдельных показателей от установленных смесь направляют на дополнительную переработку в цехе-изготовителе.

Окончательно забракованные резиновые смеси передают на промотвал и на материализацию вторичных ресурсов.

3. Автоматизация производства

3.1 Обоснование и выбор параметров процесса, подлежащих контролю и регулированию

Целью автоматизации работы элементов процесса является получение оптимальных технико-экономических показателей процесса. При выполнении заданных технологических режимов это достигается соответствующим управлением кода процесса на основе данных о параметрах компонентов входного и выходного потока элемента. Поэтому выделяют три группы технологических параметров:

- входные;

- управляемые;

- выходные.

Все входные и выходные параметры должны измеряться для того, чтобы оператор мог своевременно устранить отклонения их от нормы, а также для составления материальных балансов по определенным элементам и процессу в целом.

При выборе параметров, подлежащих автоматическому регулированию, необходимо учитывать следующие положения:

- для оперативности управления и достижения стабильности технологических режимов, управляемые параметры должны регулироваться;

- технологические параметры, несоблюдение технологических норм которых может привести к браку продукции и вызвать аварийное состояние оборудования, также необходимо регулировать.

Для максимальной эффективности при автоматизации процесса приготовления резиновых смесей технология производства, сырье и современное смесительное оборудование должны удовлетворять следующим основным требованиям и условиям:

- полное использование рабочей емкости смесителя;

- исключение субъективного влияния человека на ответственные операции технологического процесса;

- возможность быстрой смены рецептур без сложных переналадок;

- удобство транспортирования и хранения материалов;

- чистота рабочих помещений;

- предотвращение вредных для здоровья человека воздействий.

Технологический процесс изготовления резиновой смеси для резинотехнических изделий производится по следующей схеме.

Каучук напольным транспортом подается на полуавтоматические весы ленточного типа и на ленточный транспортер для подачи в резиносмеситель периодического действия Intermix 45E. Обработка резиновой смеси первой стадии после резиносмесителя производится на двухшнековом формовочном экструдере TDE3. После доработки резиновой смеси на экструдере производится ее охлаждение в установке фестонного типа. Далее по наклонному ленточному транспортеру резиновая смесь поступает на второй этаж, где укладчиком укладывается на полеты.

Устройством системы автоматизации предусматривается обеспечение паспортных данных технологических параметров резиносмесителя Intermix 45E.

В промышленных установках для приготовления резиновых смесей в основном используются многокомпонентные схемы дозирования, т.е. на каждый смесительный агрегат или на группу смесительных агрегатов предусматривается несколько дозаторов в соответствии с количеством и характеристиками разнотипных дозируемых материалов в заданной рецептуре. При последовательном дозировании дозаторы данной установки включаются поочередно в заранее установленной последовательности, а при параллельном дозировании - одновременно по автоматическому импульсу. Универсальной схемой является последовательно-параллельное дозирование.

Основными элементами установок для развески материалов являются:

- транспортные средства для перемещения материала со склада на участок развески;

- бункера, затворы, сигнализаторы уровня, питатели, переключатели и сводообрушители;

- автоматические порционные весы (дозаторы);

- механизмы для загрузки навешенного материала в резиносмеситель;

- приборы и системы управления процессом развески.

В таблице 3.1 представлены технологические параметры, подлежащие контролю и регулированию.

Таблица 3.1 - Технологические параметры, подлежащие контролю и регулированию

Наименование установки

Наименование параметра

Номинальная величина

Контроль

Регулирование

Резиносмеситель

Температура

955

Да

Да

Давление

0,80,1

Да

Нет

3.2 Выбор приборов контроля и регулирования

3.2.1 Выбор системы приборов

Выбор датчика и вторичного прибора должен обосновываться по ряду требований:

- условия работы (агрессивность контролируемой среды, давление, место установки и т.д.);

- простота и надежность;

- схожесть средств контроля;

- соответствие комплектам ДСП;

- унификация по принципу действия с остальной аппаратурой, которая и используется в цеху.

Необходимо измерять температуру резиновой смеси дистанционно с регистрацией показателей. Из теории известно, что температуру дистанционно измеряют контактным способом с помощью манометрического термометра (60 м), или термоэлектрическим термометром (термопарой) с вторичными приборами, или термометром сопротивления с вторичным прибором.

С точки зрения метрологических характеристик, перечисленные системы контроля являются равноценными [42].

3.2.2 Выбор приборов

При смешении материалов в резиносмесителе выделяется большое количество тепла, при этом температура смеси увеличивается. Для получения резиновых смесей высокого качества необходимо строго соблюдать установленный температурный режим, особенно при повышенной частоте вращения роторов и давлении верхнего затвора резиносмесителя, когда продолжительность смешения незначительна (1,5 - 2,5 мин.).


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.