Машина для укладання та пакування пачок з вафлями в гофрокартонні ящики

Викиди в атмосферу можна поділити на такі групи:

викиди, що супроводжують виділення енергії і теплоти, і в результаті використання транспортних засобів з двигунами внутрішнього згорання;

викиди, супутні основним технологічним процесам;

викиди цехів по переробці вторинних матеріальних ресурсів;

викиди допоміжних цехів і виробництв.

Джерелом першої групи викидів являються теплоелектроцентралі, паросилове обладнання, хлібопекарні і кондитерські печі, автотранспорт. В якості палива використовують газ, мазут, тверде паливо - кам'яне вугілля. Питомі викиди шкідливих речовин при спалюванні рідкого палива залежать перш за все від виду палива. З таблиці 3 видно, що найбільш чистим в екологічному відношенні є природний газ.

На кондитерських фабриках до шкідливих викидів крім викидів із котельної відносять технологічні викиди: пил (мучний, цукровий, крохмальний, какаовели), окисли азоту і оксид вуглецю, що поступає в атмосферу з печей для випікання вафель, печива, тортів і т. д., а також аміак і фреон, що відводяться від компресорних установок (див. табл. 4).

Для вловлювання пилу органічного походження використовують як правило, різні системи сухих пиловловлювачів (циклони, пилоосаджувальні камери і др.) з ККД 85-98%, вибір яких обумовлений характером і розміром частинок. Також використовують пористі фільтри і електрофільтри.

Відносно нашої машини, то так як в цеху, де вона знаходиться в робочій зоні забруднення атмосферного повітря відповідає екологічним нормативам, то дане впровадження в більшій системі направлене на підвищення продуктивності та ефективності роботи обладнання.

Таблиця 3

Паливо	Питомі викиди шкідливих речовин, кг/т
	тверді частинки	SO2	CO	окисли азота
	1	2	3	4
Вугілля:
воркутинське	67,2	14,4	45,5	2,17
донецьке	67,6	50,4	49,0	2,21
якутське	43,0	3,6	45,1	2,01
карагандинське	75,2	14,4	43,9	1,97
кузнецький мазут	53,6	7,2	51,3	2,23
	1	2	3	4
високосірчаний	6,0	54,9	37,7	2,46
низькосірчаний	5,6	5,9	37,7	2,57
газ, кг/1000м3	-	-	12,9	2,15

Перелік забруднюючих речовин, які викидаються в атмосферне повітря.

Таблиця 4

№ п/п	Найменування речовини	ГДК макс мг/м3	клас небезпеки	Потужність викиду забруднюючих речовин, т/рік
1	Заліза оксид	0,4	3	0,0149
2	Марганцю діоксид	0,01	2	0,0024
3	Сода кальцинована	0,04	4	0,0355
4	Свинець	0,001	1	0,0002
5	Азоту диоксид	0,085	2	4,0758
6	Аміак	0,2	4	0,1544
7	Азоту оксид	0,4	3	0,6538
8	Водень хлористий	0,2	2	0,0005
9	Сірчана кислота	0,3	2	3*10-5
10	Сажа	0,15	3	0,0205
11	Ангідрид сірчистий	0,5	3	0,0213
12	Вуглецю оксид	5	4	12,722
13	Водень фтористий	0,02	2	0,0004
14	Гексан	60	4	0,0903
15	Ксилол	0,2	3	0,0044
16	Бензапірен	0,00001	1	5*10-7
17	Епіхлоргідрин	0,2	2	0,0009
18	Акролеїн	0,03	2	0,0080,1019
19	Оцтова кислота	0,2	3	0,0811
20	Бензин	5	4	0,0041
21	ПМЗ “ЛОТОС”	0,03	3	6,7451
22	пил какао-бобів	0,5	3	0,0036
23	пил бавовняний	0,2	3	0,0014
24	альфабромнафталін	0,04	2	0,1240
25	пил деревний	0,1	4	0,9297
26	пил цукровий	0,1	4	0,0531
27	пил металевий	0,1	4	0,0119
28	пил абразивно-металевий	0,4	4

8. Цивільна оборона

Розробка заходів по захисту та знезараженню сировини і готової продукції на кондитерській фабриці ім. Карла Маркса в надзвичайних ситуаціях.

Кондитерська фабрика ім. Карла Маркса побудована і введена в експлуатацію в 1920 р. Основне технологічне обладнання вітчизняне. Завод розташований в Голосіївському районі м. Києва. Підприємство займає площу 3,2 га з щільністю забудови 70 %.

На фабриці функціонує 5 виробничих цехів:

шоколадний цех №1;

шоколадний цех №2;

карамельний цех;

дражейний цех;

бісквітний цех.

Також функціонує допоміжне виробництво:

транспортний цех;

ремонтно-механічний цех;

котельна;

компресорна ділянка.

Технологічний процес виготовлення вафель.

Технологічний процес виготовлення вафель включає такі стадії:

збереження та темперування масел та жирів;

підготовка цукру, солі, води, ароматизаторів, молока;

підготовка і заміс тіста;

випічка вафель;

наповнення вафель начинкою;

розфасовка та упаковка продукції.

В цеху для виробництва вафель встановлена автоматизована потокова лінія. До неї входить пристрій, що розробляється по вкладанню пачок з вафлями в гофрокартонні ящики. Цей пристрій дозволяє замінити ручну працю на механічну.

На території України розміщено 5 АЕС, 200 ХНО, в результаті аварії на яких може виникнути надзвичайна ситуація.

У разі виникнення надзвичайної ситуації сировина, яка потрапляє на завод, упаковочний матеріал і сама готова продукція можуть підпадати під дію радіоактивного, хімічного та бактеріологічного зараження.

Сировиною для виготовлення вафель є: вершкове масло, молоко, сіль, мука, цукор. Готовою продукцією є вафлі.

Для визначення питомої та об'ємної активності гамма-випромінювальних нуклідів в сировині ми можемо використовувати прилад СРП-68-01. Діапазон вимірювання СРП-68-01 від 5*10^-8 до 1*10^-6 (Ku/kg). Об'ємну та питому активність вимірюють зануренням детектора в контрольовану пробу або в посудину Марінеллі з розміщеною в ній пробою. Вимірювання здійснюється у свинцевому захисті товщиною не менше 5 см, а якщо рівень фону менший 25 Мкр/год, вимірювання дозволяється проводити без захисту. Кожну пробу вимірюють двічі. Якщо є суттєві розбіжності в показах (у два і більше разів), пробу вимірюють утретє. За кінцевий результат вважають середнє з двох найбільш близьких результатів вимірювання.

Об'ємну та питому активність проби розраховують за формулою:

Ао=(Хфпр-Хф)*к

к-коефіцієнт перерахунку

Величину питомої активності досліджуваної проби можна визначити з порівнянням одержаних даних потужності дози, тобто: з відомою питомою активністю встановленою за допомогою гамма-спектроскопії і точних лабораторних методів.

Х=Хфпр-Хф

У перші місяці після аварійних викидів для визначення питомої активності досліджуваних проб можна користуватись такими даними.

Величина потужності експозиційної дози, досліджувальної проби без фона, МКр/год	Питома активність досліджуваної проби, Ku/kg
3	2*10-8
7	3*10-8
13	1*10-7
25	2*10-7
50	4*10-7
100	8*10-7
125	1*10-6
250	2*10-6
375	3*10-6
500	4*10-6
625	5*10-6
750	6*10-6
875	7*10-6
1000	8*10-6

Використовуючи прилад СРП-68-01 для визначення вмісту радіонуклідів в сировині потрібно пам'ятати, що покази приладу значно залежать від енергії випромінення. Тільки в інтервалі від 0,6 МеВ і більше покази приладу не залежать від енергії. Крім цього треба мати на увазі, що заміна складу радіонуклідів в досліджувальних пробах ускладнює використання приладу СРП-68-01.

Досліди проводять в лабораторії під керівництвом служб цивільної оборони та санітарно-епідеміологічних станцій. Проби для дослідів відбирають так: молоко із цистерн і чанів беруть окремими зразками з поверхні і глибини; об'єм проби 0,3-0,5 л залежно від маси виготовляємого продукту; масло відбирають від 0,5 до 1 кг щупом на всю глибину; аналогічно відбирають пробу і для борошна.

Якщо питома або об'ємна активність менша рекомендованого діапазону розглянутий метод використовувати не доцільно. У цих випадках використовують інші радіометри. Крім того при зміні складу радіонуклідів у контрольованих пробах використання приладу СРП-68-01 ускладнюється. Для дослідів можна використовувати радіометр “Бета”.

Провівши досліди проводимо порівняння отриманих показів з допустимими нормами. Якщо значення показів менші або рівні допустимим нормам, то сировина і готова продукція допускається до використання. Якщо значення показів більші за нормативні, то сировину, готову продукцію відправляють на знезараження.

Знезараження полягає в дегазації та дезактивації сировини та продукції. Для проведення дезактивації використовується вода, препарати (ОП-7, ОП-10) збільшуючи ефективність змивання РР. Дно захисту (прямокутна криничка з свинцевих цеглинок) також має бути вищою за тару на 10 см і більше.

Спочатку вимірюють фон. На дні кринички розміщують порожню тару для проби, в яку встановлюють детектор приладу. Записують показ Хф. Активність проби вимірюють так: на дні кринички розміщуютьтару, яку використовують під час фонових вимірювань, але з пробою та зануреним у пробу детектором приладу. Записують покази приладу, обумовлені фоном та активністю проби.

Дезактивація тари (в нашому випадку картонні ящики) дезактивується витрушуванням і ветошшю змоченою водою чи миючим розчином.

Дезактивація молока забрудненого РР, виконують шляхом переробки його на молочні продукти: шляхом сепарування методом іонного обміну.

Масло забруднене РР аерозольним шляхом, дезактивують зняттям зовнішнього шару, прилягаючого до тари. Зовнішній шар товщиною 1 см знімають тонкою стальною проволокою, ножем чи металічним скребом.

Тісто і тістові заготовки, що заражені по поверхні дезактивують шляхом зрізання шару до 2 см.

Дезактивацію муки проводять двома шляхами: якщо зараження вище допустимої норми в два рази, борошно перемішують, якщо більше 2-х проводять дезактивацію замочуванням. Замочування проводять струменем води під тиском при витратах 3…4 л/м². Воду направляють так, щоб вона попадала у вигляді сильного дощу.

Після дезактивації всі продукти попадають на контрольне радіометричне чи дозиметричне дослідження.

Ліквідацію зараження отруючими речовинами виконують шляхом дегазації, яка заклечається в їх видаленні чи хімічному руйнуванні. В залежності від хімічної природи та властивостей ОР для дегазації використовують речовини окислюючої та хлоруючої дії, а також речовини лужного характеру.

Молоко дегазують шляхом переробки в вершкове масло.

Борошно при безтарному зберіганні дегазують провітрюванням на протязі 10…20 діб при максимально відкритих дверях, люках, вікнах, шляхом зняття верхнього шару борошна товщиною 3…5 см. Борошно в мішках при зараженні каплями чи аерозолем ОР дегазують шляхом відділення зараженого шару і перекидають в чистий мішок.

Цукор-пісок в мішках розшивають цукор висипають на чисту поверхню шаром товщиною 5…7 см і провітрюють на протязі 3…4 діб. При необхідності швидкого використання цукор заливають водою і кип'ятять на протязі не менше 100 хв. мішки з цукром, що заражені ОР ліквідують.

Дегазація води здійснюється хлоруванням великими дозами хлору з подальшим його видаленням сіллю заліза чи алюмінію, фільтруванням через активоване вугілля, дією високих температур (кип'ятінням).

Дезінфекцію борошна в мішках проводять шляхом змочування мішка водою з наступним пересипанням його в незаражену тару.

Цукор і сіль дезінфікують шляхом розчинення їх у воді з подальшим кип'ятінням на протязі 1 години в результаті зараження вегетативними формами мікроорганізмів і не менше 2-х годин при зараженні споровими формами чи ботулинічним токсином.

Молоко дезінфікують шляхом довгого кип'ятіння чи пастеризації. Кисломолочні продукти підлягають ліквідації.

Воду дезінфікують кип'ятінням або хімічним методом. Хімічне знезараження води проводять хлоруванням на протязі 30 хвилин при розрахунковій дозі активного хлору 3 г/м³.

Висновок: в разі виникнення радіаційної небезпеки, для того щоб захистити сировину і продукцію від ураження необхідно прийняти такі міри:

попередньо обгортати вироби у поліетиленову плівку;

використовувати картон 2 категорії;

для більш надійного зберігання використовувати ящики.

9. Пневмосистема, як складова пристрою для укладання готових споживчих упаковок в транспортну тару

Пневмоприводи широко застосовуються при автоматизації та механізації виробничих процесів в різноманітних галузях народного господарства, машинобудування, харчовій, хімічній, нафтовій промисловостях.

В харчовій промисловості пневмоприводи застосовуються більш широко ніж гідравлічні або електричні; це обумовлено тим, що при контактуванні робочого середовища (стиснутого повітря) з харчовими продуктами останні не піддаються псуванню чи забрудненню.

Пневмопривод є сукупність зв'язаних елементів, які забезпечують заданий рух робочих органів машини. Ці елементи можна поділити за функціональним призначенням на:

виконавчі пристрої, які призначені для перетворення енергії стиснутого робочого повітря в механічну енергію руху робочих органів машини;

розподілюючі пристрої, які призначені для спрямування потоків стиснутого повітря із магістралі в робочі циліндри виконавчого пристрою і навпаки;

керуючі пристрої, які забезпечують задану послідовність переміщення робочих органів у відповідності до закону руху;

задатчики закону руху, які здійснюють переміщення робочих органів за допомогою виконавчого пристрою у відповідності до заданої характеристики шляху від часу;

датчики стану, які призначені для перетворення механічних або інших видів сигналів і передачі їх в керуючий пристрій;

вузол підготовки стисненого повітря, який призначений для стабілізації тиску повітря, видалення з нього вологи, очищення та введення в нього розпиленого мастила.

Конструктивні вимоги до системи керування.

Для зменшення ймовірності появи помилок при налагоджуванні системи керування та часу пошуку несправностей при її роботі рекомендуються дотримуватись таких вимог:

вірно розраховувати і підбирати діаметри пневмоциліндрів, для підводу повітря шлангів;

чітко визначити всі з'єднання;

використовувати короткі шланги без додаткових опорів;

вірно підбирати блок підготовки повітря;

розташовувати елементи таким чином, щоб був вільний доступ для монтажу і обслуговування.

Постановка задачі.

Пневмоциліндр двосторонньої дії приводить в рух площину з шаром упаковок і працює в автоматичному режимі. Початок руху штоку відбувається при наявності упаковок на площині. Швидкість руху штоку можна змінювати як на робочому так і холостому ходу.

Пневмоциліндр двосторонньої дії служить для розкриття стулок, які допомагають сформувати пакет із шарів, які переміщує пневмоциліндр 1. Режим роботи пневмоциліндра 2 автоматичний. Швидкість руху штоку регулюється на робочому і холостому ходу. Передбачити зміну кількості шарів можливо.

Пневмоциліндр 3 двосторонньої дії, шток якого переміщує пакет в ящик. Режим роботи автоматичний, швидкість руху штоку змінюється в обох напрямках.

Пневмоциліндр 4 двосторонньої дії служить для подачі ящика для заповнення його пакетом упаковок. Режим роботи автоматичний, швидкість змінюється в обох напрямках руху штоку.

В системі подачі повітря передбачити якісну очитску повітря від домішок та пилу, насичення його мастилами.

З метою виконання правил техніки безпеки передбачити аварійну зупинку роботи електричної та пневматичної системи керування пневмоциліндром.

Для відображення послідовності роботи пневмоциліндрів та визначення кроків циклу побудувати діаграму “крок-переміщення”.

Робота машини для укладання та пакування пачок в гофрокартонні ящики.

Машина для укладання та пакування пачок в гофрокартонні ящики зображена на рис. 1. Вона складається із стулок 1, які приводяться в дію пневмоциліндром 2.0; рухомої площини для формування пакету з пачок вафель 2 та пневмоциліндра 1.0, який приводить в рух дану площину; механізму зіштовхування пакету в ящик 3 з пневмоциліндром 3.0; механізму подачі ящика 4 з пневмоциліндром 4.0.

Машина працює таким чином: шар пачок з вафлями попадає на рухому площину, яка знаходиться в початковому стані, коли шток пневмоциліндра 1.0 витягнутий. Наявність шару на площині фіксується датчиком стану. За його командою вмикається пневмоциліндр 2.0, шток якого розкриває стулки та в подальшому вмикається пневмоциліндр 1.0, шток якого вертикально піднімає шар пачок з вафлями. Враховуючи особливість конструкції рухомої площини, пакет із стулок опускається на шар пачок, а стулки при цьому закриваються. Сформований пакет зіштовхується в ящик, який подається виколнавчим механізмом за допомогою пневмоциліндра 4.0 та зіштовхувального механізму з пневмоциліндром 3.0.

Послідовність роботи машини зображено на діаграмі “Крок-переміщення”.

Діаграма “Крок-переміщення”.

Для усвідомлення послідовності команд між пневмоциліндрами та визначення циклу роботи будуємо діаграму “крок-переміщення.

Крок №1 Шток пневмоциліндра 2.0 висувається при натисканні вимикача S1, який фіксує подачу шару упаковок.

Крок №2 Шток пневмоциліндра 1.0 висувається по команді датчика.

Крок №3 Шток пневмоциліндра 2.0 повертається по команді датчика.

Для наьору пакету по висоті (в нашому випадку 5 ярусів) ми повторюємо цей цикл відповідно ще чотири рази.

Крок №20 Шток пневмоциліндра 4.0 висувається по команді датчика.

Крок №21 Шток пневмоциліндра 3.0 висувається по команді датчика.

Крок №22 Шток пневмоциліндра 3.0 повертається по команді датчика

Крок №23 Шток пневмоциліндра 4.0 повертається по команді датчика.

Цикл повторюється з першого кроку.

Для визначення типу датчика та його функцій складаємо таблицю 5.

Таблиця 5

№п/п	Позначення	Елемент	Функції
1	S1	ролик	Наявність шару на рухомій площині т ависування штоку пневмоциліндра 2.0
2	S2	геркон	Висування штоку пневмоциліндра 1.0
3	S3	ролик	Повернення штоку пневмоциліндра 2.0
4	S4	ролик (ламаний)	Повернення штоку пневмоциліндра 1.0
5	S5	ролик	Висування штоку пневмоциліндра 3.0
6	S6	ролик	Повернення штоків пневмоциліндра 3.0, 4.0

Опис роботи пневматичної схеми.

Для вмикання розподільника 2.1 спрацьовує електромагніт Y3. Стиснене повітря починає надходити з магістралі через отвори 1-4 в поршневу порожнину пневмоциліндра 2.0. Під тиском стисненого повітря поршень починає рухатися. Повернення в початковий стан відбувається за рахунок переміщення електромагніту Y2, який перемикає розподільник 2.1 в інше положення. При цьому отвір 1 з'єднується з отвором 4, а отвір 2 з 3. Стиснене повітря поступає в штокову порожнину і одночасно з цим з поршневої порожнини виходить в атмосферу.

Для зміни швидкості поршня під час руху використовується дросель із зворотним клапаном (рис. 9).

Рис. 9 - Пневматична схема

Швидкість руху поршня змінюється за рахунок опору повітря, яке залишається в штоковій порожнині і виходить в атмосферу через дросель, отвір якого менший за отвори пневмоциліндра.

При розходженні стулок вмикається електромагніт який переміщує розподільник 1.1 і стиснене повітря 3 через його отвори потрапляє в пневмоциліндр 1.0 і змушує шток висуватися. Для повернення штоку в початковий стан вмикається електромагніт Y4, який повертає розподілювач 1.1 в початковий стан. Для зменшення швидкості руху та плавного ходу в обох напрямках біля отворів пневмоциліндра встановлені дроселі із зворотніми клапанами 1.0.1 та 1.0.2.

Таким чином за допомогою пневмоциліндрів 1.0 та 2.0 та їх виконавчих органів формується пакет упаковок.

Для подачі ящика під завантаження вмикається електромагніт Y7 та перемикається розподільник 4.1. Стиснене повітря з магістралі через отвори розподільника 4.1 попадає в поршневу порожнину пневмоциліндра 4.0 і примушує його шток подавати ящик до завантаження. Повернення штоку за наступним ящиком відбувається при вмиканні електромагніта Y8. Для плавності руху та зменшення швидкості переміщення ящика біля отворів пневмоциліндра 4.0 ставляться дроселя із зворотнім клапаном 4.0.1 та 4.0.2.

Завантаження шару упаковок в ящик відбувається при вмиканні електромагніту Y5 та перемиканні розподілювача 3.1. Стиснене повітря з магістралі через отвори 3.1 поступає в пневмоциліндр 3.0. Шток пневмоциліндра приводить в рух зіштовхувач, який в свою чергу зіштовхує пакет в ящик. Повернення штоку пневмоциліндра в початковий стан відбувається при спрацюванні електромагніта Y6 та перемиканні розподілювача 3.1.

Швидкість переміщення шару регулюється за допомогою дроселів із зворотними клапанами 3.0.1 та 3.0.2, які ставляться біля отворів пневмоциліндрів 3.0.

Для чіткої роботи пневматичної схеми складається діаграма “Крок-переміщення”, яка показує взаємодію всіх пневмоциліндрів між собою; також для покращення роботи всіх пневмоциліндрів встановлюємо вузол підготовки стисненого повітря.

Робота електричної схеми починається в момент, коли на рухому площадку попадає шар упаковок, про що сповіщає кінцевий вимикач (ролик) S1, контакт якого замикається і струм подається на реле K2. Контакт реле К1.2 замикається і запускає електромагніт Y3 розподілювача 2.1. Команда повного розкриття стулок фіксується герконом S2, команда якого вмикає реле K3. Контакт реле К3.1 замикається і запускає електромагніт Y1 розподілювача 1.1, який з'єднує отвори так, що за допомогою пневмоциліндра формується пакет. Крайнє витягнуте положення штоку пневмоциліндра 1.0 фіксується за допомогою ролика S3, електричний сигнал якого вмикає реле K4. Контакт реле К4.1замикається і запускає елкетромагніт Y4, який повертає розподілювач 2.1 в початковий стан - стулки сходяться. Закриття стулок фіксує вимикач S3 (ламаний ролик), який спрацьовує лише при закритті стулок, контакт вимикача S4 вмикає реле К5, через контакт якого К5.1 вмикається електромагніт Y2 розподілювача 1.1 та відбувається його перемикання в початкове положення, що приводить до повернення штоку пневмоциліндра 1.0 в початковий стан. Цикл формування пакету повторюється. Кількість шарів в пакеті рахує лічильник. Коли кількість шарів досягне заданого числа, то в лічильнику замикається контакт, який подає електричний сигнал на котушку реле К6, яка містить два контакти: нормально відкритий К6.2 та нормально-закритий К6.1. Нормально відкритий контакт К6.2 вмикає електромагніт Y7, розподілювача 4.1, який змушує пневмоциліндр 4.0 подати ящик до місця завантаження.



Рис. 10 - Електрична схема

Нормально закритий контакт К6.1 розмикає коло 3, що запобігає вмиканню пневмоциліндрів 1.0 та 2.0 при наявності шару упаковок на рухомій площині. Наявність ящика на позиції завантаження фіксується кінцевим вимикачем S5, контакт якого вмикає котушку реле К7; через контакт катушки К7.1 електромагніта Y5 розподільника 3.1 в результаті чого пакет пачок переміщується в ящик за допомогою штоку пневмоциліндра 3.0 крайнього висунутого положення, яке фіксується вимикачем S6, контакт якого вмикає котушку реле К8. Реле К8 містить два нормально відкритих контакта К8.1 та К8.2. Контакт К8.1 подає струм на електромагніти Y6 і Y8. Команди електромагнітів перемикають розподільники 3.1 та 4.1 в початкове положення, що приводить до втягнення штоків пневмоциліндрів 3.0 та 4.0. Контакт К8.2 подає струм на котушку лічильника R, яка обнулає його значення та повертає його в початковий стан. Живлення на котушку реле К6 припиняється, що приводить до відновлення роботи пневмоциліндра 1.0 та 2.0 за рахунок закривання контакту К6.1. Цикл повторюється.

В електричній схемі передбачено аварійне відключення її у випадку припинення подачі живлення на обладнання або збій в його роботі. Для даної мети схема містить дві кнопки “Пуск” і “Стоп”. При натисканні на кнопку “Пуск” коло 1 замикається і струм подається на котушку реле К1. Реле має два контакти К1.1 та К1.2. Контакт К1.1 є утримуючий, а К1.2 - основний. При подачі живлення на котушку дані контакти замикаються, в результаті чого живлення через контакт К1.2 поступає в решту частин схеми, а катушка К1 отримує паралельну лінію живлення 2, що дозволяє утримувати подачу струму на котушку при відпусканні кнопки “Пуск”.

В разі вимкнення або аварійної зупинки роботи схеми необхідно натиснути кнопку “Стоп”. Живлення на катушку К1 припиняється, контакт К1.1 та К1.2 розмикаються, подача струму в схему припиняється.

Обслуговування та ремонт електро- та пневмосистеми.

Поточний контроль за функціонуванням схем лежить на операторі. Нескладні поломки оператор усуває самостійно. Для більш складного ремонту викликають наладчика або ремонтну службу. Всі несправності необхідно записувати в спеціальному журналі.

При введенні в експлуатацію обладнання з пневматикою необхідно дотримуватись таких вимог:

подати стиснене повітря в магістраль та переконатись, що вся система працює під тиском;

перевірити в якому стані знаходяться розподілювачі;

провести пробний пуск машини без заготовок; з заготовками;

перевірити додаткові умови роботи обладнання: аварійний “Стоп”, режими “автоматичний-ручний”.

10. Науково-дослідна робота по дослідженню операції переміщення пачок з вафлями в гофрокартонні ящики

В процесі пакування пачок з вафлями в гофрокартонні коробки існують операції, в результаті виконання яких пачки контактують з робочими органами. При цьому під час контакту виникають зусилля від дії робочих органів, які можуть призвести до деформації пачок, а отже до втрати ними споживчих якостей.

Проектування якомога більш продуктивних пакувальних машин вимагає переміщення пачок з максимальними швидкостями, прискореннями, а отже і силами дії по переміщенню виробів.

Для оцінки допустимих значень прискорень та швидкостей необхідно визначитись із зусиллями від дії робочих органів машини на пачки, які не викликають втрату виробами своїх геометричних розмірів, тобто допутимих зусиль.

Задачею даного експерименту є визначення допустимого тиску на пачки з вафлями вагою 100 гр, розмірами 110*58*40 мм.

Планування експерименту.

Відбираємо 10 пачок з вафлями із неушкодженими геометричними розмірами і цілими вафлями;

Проводимо дослідження на експериментальній установці т азнімаємо результати.

Рушійною силою є сила від дії штовхача, в якості якого використовується пневмоциліндр.

Сила опору включає в себе дві складові: силу інерції, яка виникає в момент контакту штовхача з пачками та силу тертя між пачками та поверхнею.

Прилади, які необхідні для проведення експерименту: дослідна установка, штангенциркуль, лінійка, набір різноваг, пластина.

10.1 Порядок виконання досліду

Встановлюємо пачку з вафлями на стіл установки і накриваємо пластиною. За допомогою лінійки встановлюємо стрілку на нульову відмітку. Змінюючи навантаження на пачку знімаємо величину переміщення стрілки. Дослід припиняємо в момент розкривання обгортки. Виконуємо все це для 3-х положень пачки.

Вантаж, кг	Тиск, Па	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0,5	2112	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
1,0	4224	-	-	0,5	-	-	-	0,5	-	-	0,8
1,5	6336	1,0	1,1	1,5	1,1	0,8	0,8	1,0	1,5	1,1	1,9
2,0	8448	3,0	3,1	3,6	3,0	2,9	3,6	3,0	3,1	3,9	3,1
2,5	10560	4,0	4,2	4,5	4,1	3,7	4,0	4,7	4,0	4,1	4,8
3,0	12672	повне розкриття

S1=40*58 мм

Вантаж, кг	Тиск, Па	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1,0	2227	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
2,0	4455	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
3,0	6682	-	0,6	-	-	-	0,7	-	-	-	-
4,0	8909	1,5	1,3	1,1	1,0	0,9	1,0	1,2	1,5	1,5	1,1
5,0	11161	3,1	3,0	3,4	3,1	3,2	3,0	3,5	3,1	3,5	3,3
6,0	13364	4,2	4,0	4,5	4,1	4,2	3,9	4,0	4,3	4,0	3,8
7,0	15591	повне розкриття

S1=110*40 мм

Вантаж, кг	Тиск, Па	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
6	9216	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
7	10752	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
8	12298	-	0,6	-	-	0,8	-	-	0,75	-	-
9	13824	1,5	1,0	1,0	1,0	0,9	1,3	1,3	1,2	1,0	1,5
10	15360	3,3	3,2	3,2	3,5	3,2	3,3	3,6	3,4	3,5	3,3
11	15689	3,9	4,0	4,0	4,5	4,3	4,1	4,2	4,0	4,2	4,0
12	18433	повне розкриття

S1=110*58 мм

Обробка результатів експерименту

Визначаємо абсолютну похибку, відносну похибку та середньоарифметичні значення виміряних аеличин. На основі середньоарифметичних значень будуємо графік залежності відносного зменшення розміру пачки від тиску. За розрахунковими даними складаємо наступні таблиці:

Тиск, Па	Ас, мм	, %
4224	0,6833	1,18
6336	1,18	20,3
8448	3,23	5,57
10560	4,21	7,23

Тиск, Па	Ас, мм	, %
6682	0,65	0,59
8909	1,21	1,1
11136	3,22	2,9
13364	4,2	3,8

Тиск, Па	Ас, мм	, %
12288	0,7833	0,71
13824	1,18	1,07
15360	3,38	3,07
16687	4,12	3,75

Графіки залежності відносного значення розміру пачки від тиску.

10.2 Розрахунок економічної ефективності впровадження пристрою

Вихідні дані до розрахунку

№	Елементи прострою	Кількість	Вартість, грн	Підстава
1	Пневмоциліндр	1	350	FESTO
2	Пневмоциліндр	1	200	FESTO
3	Пневмоциліндр	1	200	FESTO
4	Стулки	2	15	Дані заводу
5	Штирі	комплект	250	Дані заводу
6	Елем. пневматики	комплект	170	FESTO
7	Приймальний стіл	1	50	Дані заводу
8	Штовхач 1	1	20	Дані заводу
9	Штовхач 2	1	15	Дані заводу

Розрахунок одночасних капітальних витрат

Нові капітальні витрати на модернізацію пристрою:

Кнов=К+Д-П+Кбуд+Ксум+Кін,

К - початкова вартість впровадженого устаткування:

К= Кі+Км+Кт+Кзер,

Кі - вартість і-того елемента устаткування Кі=1415 грн;

Км - витрати на монтаж: Км =(0,08…0,1)* Кі=0,08*1415=113,2 грн;

Кт - витрати на транспортування: Кт=(0,04…0,05)* Кі=0,04*1415=56,6 грн;

Кзер - витрати на заготівельно-складські роботи: Кзер=(0,01…0,0125)* Кі=0,01*1415=14,15 (грн;)

Д - витрати на демонтаж устаткування, що замінюється (приводні кулачки, загальна вага близько 25 кг - здача в металобрухт): Д=(0,08…0,1)*Л;

Л - ліквідаційна вартість устаткування

Л=М*См=25*0,261=6,525 (грн)

М - маса металобрухту, 25 кг

См - вартість 1 кг - 0,261 (грн)

Д = 0,09*6,525=0,587 (грн)

Кбуд - витрати на будівельні роботи: Кбуд = 0

Ксум - витрати, що виникають в інших цехах: Ксум=0;

Кін - інші капітальні витрати: Кін=0.

Нові капітальні витрати

Кнов = 1598,85+0,587-6,525+0+0+0=1592,92 (грн)

Визначеня зміни поточних витрат і суми прибутку від впровадження заходу.

Вихідні дані до розрахунку

Показники	Од. вимірюв.	Варіанти	Підстави
		базові	нові
Технічна продуктивність машини	пач/хв	150	180	Дані заводу проект
Тривалість зміни	год	7	7	Дані заводу
Кількість змін на добу	змін	1	1	Дані заводу
Нові капітальні витрати	грн	-	1592,92	Розраховано
Річна норма амортизації	%	15	15	Дані заводу
Ремонт	%	14	14	Дані заводу

За даними фабрики за жовтень місяць 2004 року було вироблено 1 млн. 128 тис. пачок вафель вагою 100 гр.

Визначаємо коефіцієнт використання продуктивності.

Базовий варіант:

а) планова продуктивність:

Qп.б.=q*t*c*60=150*60*7*18=1.134.000 (пач/міс)

q - технічна продуктивність машини, 150 пач/хв.

t - кількість діб, 18;

с - кількість годин роботи.

б) фактична продуктивність

Qф.б.=1.128.000 пач/міс.

в) коефіцієнт використання продуктивності

Квик = Qф.б./Qп.б.=1128000/1134000=0,995

Новий варіант

а) планова продуктивність

Qп.н.=180*60*7*18=1360800 (пач/міс)

Приймаємо коефіцієнт використання продуктивності таким самим, як при базовому варіанті

Квик = 0,995

б) фактична продуктивність

Qф.п.=Квик* Qп.н.=0,995*1360800=1353996 (пач/міс)

Статті калькуляції собівартості вафель (1пачки)

№	Статті	Варіанти, коп
		Базові	Нові
1	Сировина	35,91	33,81
2	Допоміжні витрати	5,42	5,42
3	Накладні витрати	1,25	1,25
4	Пар	1,43	1,43
5	Вода	0,23	0,23
6	Електроенергія	0,4	0,4
7	Заробітна плата	2,7	2,25
1	2	3	4
8	Витрати на утрим. та експл. обл.	1,14	1,143
9	Цехові витрати	1,03	0,86
10	Загально-заводські витрати	7,98	6,65
11	Собівартість	57	55,54

Собівартість по статтям калькуляції визначимо за формулою:

С= В/ Qф

В - витрати, що виникли при виробництві Qф продукції протягом місяця по даній статті. Витрати за місяць по статтям заробітна плата, цехові витрати та загально-заводські не зміняться при впровадженні нового пристрою, тому можемо розраховувати нові постатейні вартості за новою формулою:

Сн=Сб*(Qф.б./ Qф.н.);

Сн - нова собівартість

Сб - базова собівартість

Qф.б. - продуктивність фактично базова

Qф.н. - продуктивність фактично нова

Визначимо розрахунок постатейних вартостей:

Стаття заробітної плати

Сн=2,7*1.128.000/1.353.000=2,25 (грн)

Стаття цехових витрат

См=1,03*0,833=0,86 (грн)

Стаття загально-заводських витрат

Сн=7,98*0,833=6,648 (грн)

Розрахунок зміни витрат на ремонт та експлуатацію обладнання

;

n - норми амортизації та ремонту

n = Na+Np = 0,15+0,14=0,29



Тому Сн=Сб+С=1,14+0,003=1,143 (грн)

Прогнозований додатковий прибуток.

Фактично реалізовано 1128000 пачок з вафлями за місяць, тому немає гарантії, що ми зможемо реалізувати за місяць 1353996 пачок.

Для того, щоб підвищити реалізацію вафель маємо можливість знизити відпускну вартість одної пачки на 1,4 коп. Тоді додатковий прибуток складатиме:

П=Егрн*Qн. = 6*10^-4*1353996=812,40 (грн/міс)

Егрн=С1-С2-В=57-55,4-1,4=0,0006 (грн)

Річний прибуток

П^Х=П*12=812,4*12=9748,6 (грн)

Визначення основних і допоміжних показників економічної їефективності:

Чистий генерований потік

ЧГП=П-0,3*П+Ам=9748,60,3*9748,6+0,15*1592,92=7063,09 (грн)

Тривалість життєвого циклу проекту 7 років

Тж.ц.=1/Na=1/0,15=7 років.

Чиста теперішня вартість проекту

Тво=Кнов+-1592,92 (грн)

Тв1=7063,09/(1+0,6)=4414,43 (грн)

Тв2=7,63,09/(1+0,6)²=2759,023 (грн)

Тв3=7,63,09/(1+0,6)³=1724,387 (грн)

Тв4=7,63,09/(1+0,6)⁴=1077,74 (грн)

Тв5=7,63,09/(1+0,6)⁵=673,58 (грн)

Тв6=7,63,09/(1+0,6)⁶=420,99 (грн)

Тв7=7,63,09/(1+0,6)⁷=263,12 (грн)

ЧТВ=-1592,92+4414,43+2759,023+1724,387+1077,74+

637,58+420,99+263,12=9740,366 (грн)

Індекс доходності:

ІД = ЧТВ/ПІ= 9740,366/1592,915 6,12ІД)

Дисконтований період повернення інвестицій:

Тгар = ПІ/ТВ

ТВ - теперішня вартість

ТВ = (ЧТВ+ПІ)/7=(9740,366-1592,92)/7= 1619, 04 (грн)

Тоді

Тгар = 1592,92/1619,04 1 (рік)

Індекс прибутковості

ІП=(ЧТВ+ПІ)/ПІ=(9740,366+1592,92)/1592,927,12

ІП=7,121.

Висновки

В дипломному проекті розглянуто машину для укладання та пакування пачок з вафлями в гофрокартонні ящики продуктивністю 180 пач/хв.

Виконано розрахунки основних механізмів, розроблені пневматична та електрична схеми керування машиною, розраховане суміщення робочих органів. Це привело до зменшення кінематичного циклу, що в свою чергу дає змогу підвищити продуктивність обладнання. Проведено розрахунок економічної ефективності від впровадження нового обладнання. Виконано науково-дослідну роботу, в якій було досліджено операції переміщення пачок з вафлями в гофрокартонні ящики і визначено допустимий тиск на пачки.

Всі ці дії було проведено з метою розширення технологічних можливостей підприємства, відміну ручної праці на підприємстві і зменшення собівартості продукції.

Список використаної літератури

Киркач Н.Ф., Баласанян Р.А. “Основы проектирования деталей машин” - Харьков.: Высшая школа, 1983 - 270 с.

Анурьев В.И. «Справочник конструктора машиностроителя». В 3-х томах. - 5-е изд. М.: Машиностроение, 1980.

«Курсовое проектирование транспортирующих машин». Кукибный А.А. - Харьков.: Высшая школа, 1973. -283 с.

Баласанян Р.А. «Атлас деталей машин» Навч. посібник для техн. вузів. - Х.:Основа, 1996 - 256 с.

“Мотор-редукторы» Каталог. - М.: Изд. НИИМаш, 1978-88с.

Мальцев П.М., Емельянов Н.А. Основы научных исследований. К.: Высшая школа, 1982 - 188 с.

Пакетоформирующие машины. А.П. Кривопляс, А.А. Кукибный, Беспалько А.П. и др. - М.:Машиностроение, 1982 - 239 с.

Гальперин Д.М., Миловидов Г.В. “Технологія монтажу, наладки і ремонту обладнання харчових виробництв” М.: Агропромиздат, 1990 - 399 с.

Прусова Л.Г. Основи ринкової економіки. К.: Поліграф. книга, 1993 - 304 с.

Беседин В.Ф. Планирование в условиях перехода к рынку. К.: Высшая школа, 1990 - 262 с.

Демиденко Г.П. и др. Защита объектов народного хозяйства от оружия масового поражения. К.: Высшая школа, 1986 - 208 с.

Атаманюк В.Г. Ширшев Л.Г., Акимов А.И. Гражданская оборона. М.: Высшая школа, 1986 - 208 с.

Купчик М.П., Гандзюк М.П., Степанець Л.Ф. Основи охорони праці. К.: Основа, 200-416 с.

Яцюк М.М. Навчально-методичні матеріали з питань радіаційної безпеки на підприємствах харчової промисловості. К.: КТИПП, 1993 - 63 с.