Нормативные и материально-технические расчеты по каландровому цеху для покрышки 205/70R15

Расход смеси на 1000 шт. покрышек определяется по формуле:

Р_СМ = S·l·г·n,

где S - площадь поверхности и поперечного сечения, см²;

l - длина детали, см;

г - плотность смеси, г/см³;

n - количество деталей.

Расход резиновой смеси с учётом отходов брутто Р_Б рассчитывается аналогично:

Р_Б = Р_СМ+ Р_СМ·П/100,

где П - норматив отходов резиновой смеси, %.

Расход резиновой смеси на протектор (так же, как и на другие профилированные детали) определяется исходя из площади поверхности поперечного сечения (9,82 см²), длины (1965 мм) и плотности смеси (1,161 г/см³).

Расход протекторной смеси (нетто) на 1000 шт. покрышек:

Р = 9,82·196,5·1,161 = 2240 кг.

Расход смеси с учётом отходов брутто составит:

Р_Б = 2240+2240·1,5/100 = 2273,6кг.

Расход пропиточного состава. Для расхода пропиточного состава Р_ПР необходимо от расхода обрезиненного корда перейти к расходу корда-суровья S_С.К. (м²) по каждой марке определяют делением количества обрезиненного корда на коэффициент изменения площади корда, согласно своду утверждённых технических нормативов.

Расход пропиточного состава Р_ПР (кг):

Р_ПР = S_С.К.·Р',

где Р' - расход пропиточного состава на пропитку 1 м² корда, кг.

4.2 Расчёт норм расхода сырья на 1000 шт. покрышек 205/70R15

покрышка резиновый смесь шинный

Нормы расхода каучуков по видам и маркам, регенерата, технического углерода, ингредиентов на единицу продукции (1000 шт. шин) рассчитывают на основании норм расхода полуфабрикатов, рецептов резиновых смесей, технических нормативов, для исчисления расхода материалов - технической базы предприятия.

Расход материалов на комплект шины равен сумме их расхода на покрышку, камеру и ободную ленту. Последовательность расчёта норм расхода материалов на шину по видам: 1) покрышки; 2) диафрагмы или варочные камеры с учётом срока их службы; 3) на 1000 шт. покрышек с учётом расхода на диафрагмы; 5) ободные ленты.

Расход материалов (каучуков, регенерата, технического углерода и других ингредиентов), входящих в состав резиновых смесей, определяют исходя из расхода смеси брутто с учётом технически неизбежных отходов на их изготовление.

Расход каждого отдельного компонента резиновой смеси складывается из его расхода на все резиновые смеси, необходимые для изготовления покрышки (ездовой камеры, ободной ленты), согласно расчёту норм расхода полуфабрикатов.

Нормы расхода любого компонента резиновой смеси Н_К (кг) рассчитываются по формуле:

Н_К = ·x_i/100·((100+П_К)/100),

где P_Pi - расход смеси каждого шифра брутто для изготовления 1000 шт. изделий, кг;

x_i - массовая доля компонента в смеси, %;

П_К - норма расходов и потерь компонента согласно утверждённым техническим нормативам.

Нормы расхода материалов рассчитывают по форме.

Расход протекторной резины в примере расчёта норм расхода полуфабрикатов - 2273,9 кг на 1000 шт. покрышек.

Согласно составу рецепта протекторной смеси массовая доля каучука СКИ-3 равна 5,81%; СКС-30-АРКМ равна 40,27%; СКД равна 5,81%; сере техническая равна 1,14%

Расход каждого из компонентов (кг) для изготовления протекторной смеси на 1000 шт. покрышек составит:

Р_СКИ-3 = 2273,6·5,81/100 = 132,09 кг;

Р_СКС-30 = 2273,6·40,27/100 = 915,57кг;

Р_СКД = 2273,6·5,81/100 = 132,09 кг.

Р_сера = 2273,6·1,14/100 = 25, 91 кг.

После определения расходов указанных материалов во всех смесях рассчитывается их норма расхода на изготовление 1000 шт. покрышек (нетто) проценты от которого составит количество суммируя его с нетто получаем брутто.

4.3 Материальный баланс готового изделия

Расчёт материального баланса готового изделия проводят на годовой, суточный и сменный выпуск готовой продукции с учётом отходов на испытания в соответствии с таблицей 11.

Таблица 11 - Материальный баланс готового изделия

Например, годовой выпуск готовой продукции с учётом отходов на испытания:

1,9+1,9·0,03/100 = 1,90057шт.

Количество выходных и праздничных дней в году 63, поэтому суточный выпуск составит:

1,90057/(365-115) =0,0076 шт.

В смену выпуск готовой продукции составит:

0,0076/3 = 0,0025шт.,

где 3 - количество смен.

4.4 Материальный баланс полуфабрикатов

Расчёт материального баланса полуфабрикатов проводится с учётом брутто норм расходов полуфабрикатов на 1000 шт. покрышек и материального баланса готового изделия. Результаты расчёта материального баланса полуфабрикатов в соответствии с годовым, суточным и сменным выпуском покрышек 205/70R15 приведены в таблице 12.

На годовой выпуск: 2273,6·1900570/1000=4321135,95шт.

На суточный выпуск: 4321135,95/250=17284,54шт.

На сменный выпуск: 17284,54/3=5761,5шт.

Таблица 12 - Материальный баланс полуфабрикатов

4.5 Материальный баланс сырья

Исходными данными для расчёта являются брутто норм расхода сырья на 1000 шт. покрышек 205/70R15 и материального баланса готового изделия. Расчёт проводится аналогично расчёту материального баланса полуфабрикатов на годовой, суточный и сменный выпуск готовой продукции. Результаты расчёта приведены в таблице 13.

Таблица 13 - Материальный баланс сырья

5. Контроль качества в шинной промышленности

5.1 Контроль смешения

При смешении непрерывно контролируют температуру смесительной камеры резиносмесителя (с помощью электронного самопишущего потенциометра ЭПД), продолжительность смешения (режимными часами или с помощью командного электропневматического прибора КЭП-12У со световыми сигналами) и давление сжатого воздуха на верхний затвор резиносмесителя (по манометру). Кроме того, периодически проверяют температуру валков вальцов лучковой термопарой.

5.2 Контроль качества получаемых резиновых смесей

Качество смесей контролируют с целью предупреждения брака. К основным дефектам резиновых смесей относятся отклонения по плотности, пластичности, подвулканизация, заниженные показатели механических примесей. Для предупреждения этих дефектов следует точно взвешивать и дозировать предусмотренные в рецепте материалы, поддерживать заданную температуру смешения и не применять ингредиенты с повышенной влажностью. Для контроля применяют экспресс-метод, с помощью которого в течение 1 - 2 мин можно получить косвенные данные (кольцевой модуль, плотность), позволяющие судить о степени диспергирования компонентов в смеси.

Лабораторный контроль качества смесей имеет большое значение, так как позволяет устранить попадание в производство резиновых смесей низкого качества. Для маточных смесей после прохождения барабанной сушилки выборочно (25%) проверяется вязкость по Муни, а для готовых смесей прочность при растяжении, относительное удлинение и другие показатели вулканизатов. Для всех готовых смесей определяются плотность, твердость по Шору, динамический модуль сдвига на приборе МС-МСО и реометре Монсанто-100. При полном автоматическом управлении процессом смешения контроль резиновых смесей практически не требуется.

Резиновые смеси считаются пригодными, если результаты испытаний соответствуют заданным технологическим регламентам. При отклонении отдельных показателей от установленных смесь направляют на доработку в резиносмеситель или на вальцы. Окончательно забракованные смеси передают на регенератные заводы или используют для других целей.

5.3 Выборочный контроль качества продукции

В соответствии с требованиями ГОСТ и ТУ работники ОТК отбирают 0,03% от каждой партии готовой продукции для лабораторных испытаний по показателям, предусмотренным ГОСТ.

6. Вопросы техники безопасности и охраны окружающей среды

6.1 Общие требования безопасности к технологическим процессам

Технологический процесс производства шин связан с опасными и вредными производственными факторами, которые могут вызывать несчастные случаи и профессиональные заболевания. Применение в производстве горючих, взрывоопасных, токсичных веществ, травмоопасного оборудования, сжатого воздуха, воды и пара под давлением требует строгого соблюдения правил, норм и инструкций по безопасному ведению технологического процесса.

В производстве шин используется большое количество горючих веществ и ЛВЖ (в основном бензин), которые в определённых условиях представляют пожарную опасность.

Большинство применяемых парообразных материалов, такие как сера, S-нитрозодифениламин, тиурам и другие являются взрывоопасными с нижним концентрационным пределом воспламенения менее 65 г/см3.

Изготовление шин требует применения большого количества клеёв, основной частью которых является бензин. Кроме того бензин применяется в чистом виде для освещения деталей перед их сборкой.

Пары бензина с воздухом образуют взрывоопасные концентрации, а при изготовлении на его основе возможно образование зарядов статического электричества, которые, накапливаясь до определённого предела, могут вызывать электрический заряд и взрыв.

Большинство материалов применяемых в рецептуре резиновых смесей являются токсичными. При несоблюдении правил, установленных для обращения с такими материалами, как тиурам, ацетоноанил Р, РС и др. у рабочих возникают профессиональные заболевания.

Производство шин насыщено большим количеством травмоопасного оборудования, которое требует строгого выполнения правил безопасности. Таким оборудованием являются вальцы, резиносмесители, червячные прессы, сборочные станки, вулканизационное оборудование (автоклавы, форматоры-вулканизаторы).

При этом, несмотря на постоянное повышение уровня механизации работ многие производственные операции выполняются в ручную, что создаёт условия, при которых из-за несоблюдения правил безопасности возможно травмирование работающих.

Наибольшую опасность при изготовлении резиновых смесей представляют распыление в воздухе вредных веществ и большое количество ручных работ, связанных с работой на вальцах, грануляторах, резиносмесителях.

Приготовление пропиточных составов представляет определённую опасность, так как при этом выделяются токсичные вещества: аммиак, формальдегид. Поэтому приготовление пропиточного состава производится в отдельных помещениях с соблюдением всех правил техники безопасности.

Характерными особенностями цеха сборки с точки зрения охраны труда и правил по технике безопасности является загрязнённый воздух, повышенная температура воздуха внутри помещения, пожарная опасность и тяжёлый физический труд при выполнении ручных операций.

6.2 Вентиляция

Нормальные условия и чистота воздуха в соответствии с действующими санитарными нормами в рабочих и обслуживающих зонах обеспечивается работой вентиляционной среды.

Требования к системе вентиляции, конденсирование воздуха и воздушного отопления производственных, складских, вспомогательных и общественных зданий и сооружений устанавливается по ГОСТ 12.4021-75.

Вентиляционная система после окончания строительства, монтажа должна быть отрегулирована и доведена до проектной мощности. Инструментальная проверка эффективности вентиляционных систем должна производиться в установленные сроки.

Ремонт, чистка и профессиональный осмотр вентиляционных систем должен проводиться в соответствии с утверждённым руководством предприятия графиком эксплуатации или ремонтных карточек вентиляционной системы. На все вентиляционные установки заведены паспорта, ремонтные карточки или журналы ремонта и эксплуатации.

Вытяжные вентиляторы удаляющие газо-, паро- и пылевоздушные смеси из взрывоопасных зон классов В-1, В-1а, В-1б, В-1г, В-II, В-IIа, должны быть во взрывоопасном исполнении.

Местные вытяжки установлены не сблокированные с техническим оборудованием. следует включать за 3 - 5 минут до начала работы технологического оборудования и выключать через 3 - 5 минут после окончания работ.

Проточные и обще обменные вытяжные вентиляционные установки необходимо включать за 10 - 15 минут до начала работ, при этом включаются вытяжные, а затем пропиточные вентиляционные установки.

В помещениях и на участках, где возможно образование взрывоопасных смесей, горючих паров и газов с воздухом, необходимо устанавливать, выпускаемые промышленностью сигнализаторы дозволенных концентраций горючих паров и газов.

Пуск аварийной вентиляции осуществляется автоматически при срабатывании газоанализатора или сигнализатора и с помощью ручного устройства расположенных у основных входных дверей снаружи здания.

Ответственность за правильность эксплуатации вентиляционных систем в соответствии с рабочими инструкциями, а также за исправное состояние и сохранность вентиляционных установок несут начальники производственных цехов.

Категоричность участков и цехов по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности, классификация по ПЧЭ, группа производственных процессов по санитарной характеристике приведены в приложении.

6.3 Средства защиты работников

6.3.1 Общие положения

Средства защиты создают условия наиболее благоприятные для соотношения человека с окружающей средой и обеспечивают оптимальные условия для трудовой деятельности.

Требования к средствам защиты: средства защиты не должны быть источником опасных, вредных производственных факторов. Они должны отвечать требованиям технической эстетики, должны обеспечивать высокую степень защитной эффективности и удобство при эксплуатации. Выбор средств индивидуальной защиты в каждом отдельном случае осуществляется с учётом требований безопасности для данного процесса или вида работ. Применять средства защиты, на которые не имеются утверждения в установленном порядке технической документации, запрещается.

6.3.2 Классификация средств защиты работников

Средства защиты по характеру их применения подразделяют на две группы:

- средства коллективной защиты;

- средства индивидуальной защиты.

Средства коллективной защиты в зависимости от их назначения делятся на следующие классы:

- средства нормализации воздушной среды производственных помещений и рабочих мест;

- средства нормализации освещения производственных и рабочих мест;

- средства защиты от поражения электрическим током;

- средства защиты от статического электричества;

- средства защиты от воздействия высокой и низкой температуры окружающей среды;

- средства защиты от воздействия механических факторов;

- средства защиты от воздействия химических факторов; и др.

Средства индивидуальной защиты в зависимости от назначения делятся на следующие классы:

- изолирующие костюмы: пневмокостюмы, скафандры;

- средства защиты органов дыхания: противогазы фильтрующие, изолирующие типа ПШ, кислородно-изолирующие КИП-3, респираторы;

- специальная одежда: комбинезоны, куртки, фартуки, нарукавники;

- специальная обувь: сапоги, ботфорты, галоши;

- средства защиты рук: рукавицы, перчатки;

- средства защиты головы: шапки, шлемы;

- средства защиты глаз: защитные очки.

6.3.3 Проблемы защиты окружающей среды

При работе оборудования заготовительно-сборочного цеха для привода в действие ряда исполнительных механизмов браслетных станков, ДРМ кроме механических приводов применяется сжатый воздух, который частично стравливается в атмосферу цеха. Это способствует образованию дополнительного шума в цехе и ухудшает производственные условия.

Основными вредными веществами в производственных помещениях заготовительно-сборочного цеха металлокордных шин являются пары летучей органики, выделяющиеся в процессе изготовления металлокордного полотна, и бензин при сборке покрышек, которые системами обще обменной вентиляции выбрасываются в атмосферу.

Проблема защиты окружающей среды с каждым годом приобретает всё более актуальное значение. Ежегодно сотни миллионов тонн оксидов углерода, азота, серы выбрасываются в воздушный бассейн промышленных городов. Основную массу этих выбросов составляют дымовые газы, выхлопные газы двигателей, а также огромное количество пыли, сернистых и других вредных газов, выделяющихся при различных производственных процессах. В настоящее время вода и воздух составляют предмет пристального внимания и изучения специалистов по многим научным направлениям. Нередко бывает так, что очистные сооружения дороже основного оборудования производства, поэтому необходимо разрабатывать такие технологические циклы, чтобы можно было использовать все вредные отходы производства. Даже самый приблизительный анализ развития современной промышленности показывает, что загрязнение окружающей среды связано с интенсификацией теплоты, активным наращиванием мощностей и сосредоточением многих предприятий в одном районе.

В промышленности уже стали разрабатываться и создаваться замкнутые технологические циклы, все токсичные растворы собираются в абсолютно герметичных отстойниках и, пройдя систему фильтров, поступают в очищенном состоянии к потребителю.

Заключение

В процессе работы были выполнены нормативные и материально-технические расчёты по подготовительному цеху мощностью 0,9 млн. штук в год для покрышки 205/70R15.

В курсовой работе выбрана конструкция покрышки 205/70 R15, каркас которой изготовлен из двух слоев обрезиненного полиэфирного корда 18 ПДУ; брекер - двух слоев латунированного металлокорда 3Ч0,30 НТ; экранирующего слоя - ткани ЛСАТ - 0422. Протектор состоит из трех резин: беговой, минибоковины и подканавки - что обеспечивает высокие выходные характеристики.

Выбраны резиновые смеси на основе НК, СКИ-3 и СКД, а также на основе комбинации НК и СКИ-3, СКИ-3 и СКС-30АРКМ-15 с использованием эффективных вулканизующих систем, химических модификаторов, оптимального соотношения наполнителей и мягчителей.

Были проведены расчёты отходов резиновых смесей. Установлено, что при снижении отходов с 1,5% до 1% экономия денежных средств составит 2315578,3 рубля. Снижение нормативных отходов обеспечивается внедрением прогрессивных технологий, поточно-автоматических линий, обеспеченных современными автоматическими системами управления на базе ЭВМ, оснащенных системами числового программного управления (ЧПУ).

Проведён расчёт норм расходов полуфабрикатов из сырья на 1000 шт. покрышек с учётом нормативных отходов и расходов резиновых смесей и армирующих материалов.

На основании норм расхода сырья и материалов на 1000 шт. покрышек проведены материально-технические расчёты по их потребности на сменный, суточный и годовой выпуск продукции, которые разработаны на основании спецификаций, рецептов резиновых смесей в соответствии с отраслевыми методиками по шинной технологии.

Технологический процесс подготовительного цеха разработан на основе современного смесительного оборудования. Приведена принципиальная технологическая схема. Показано, что современная технология изготовления резиновых смесей ПАЛ АТК-3 на основе резиносмесителя РС-390/10-60 с применением червячной машины с валковой головкой АЧВЛ-1200 для доработки резиновой смеси.

В курсовой работе также содержится описание общих требований безопасности, средств защиты работников, проблемы защиты окружающей среды.

Список использованных источников

1. Материально-технические расчёты в спецтехнологии шин: Метод. указ. к курс. и диплом. проектированию / Воронеж. гос. технол. акад.: Сост. И.А.Осошник, О.В.Карманова. Воронеж, 2000.- 19с.

2. Определение нормативных отходов в спецтехнологии шин: Метод указ. к курс. и диплом. проектированию / Воронеж. гос. технол. акад.: Сост. И.А.Осошник, О.В.Карманова. Воронеж, 2000.- 26с.

3. Рагулин В.В. Технология шинного производства Изд.2-е перер. и доп. М.: «Химия», 1975. - 352с.

4. Салтыков А.В. Основы современной технологии автомобильных шин. изд.3-е пер. и доп. М.: «Химия», 1974. - 472с.

5. Технология резиновых изделий: Учеб. Пособие для вузов / Ю.О. Аверко-Антонович, Р.Я. Омельченко, Н.А. Охотина, Ю.Р. Эбич / Под ред. П.А. Кирпичникова.- Л.: «Химия», 1991.- 352с.: ил.

Размещено на Allbest.ru