Главная Коллекция "Otherreferats" Производство и технологии Проект подготовительного производства резиновых смесей для выпуска автопокрышек

Проект подготовительного производства резиновых смесей для выпуска автопокрышек

Разработка участка по изготовлению резиновых смесей для производства крыльев автомобильной покрышки. Хранение каучуков, их пластикация и гранулирование. Оборудование поточных линий, выбор технологической схемы и этапы изготовления резиновых смесей.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 05.12.2011
Размер файла 1,9 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.

Страница:

Писп. сут. = Писп / Треж (4.4)

Писп. сут. = 11286/361 = 31,3 шт.

Расчет суточного и годового расхода резиновых смесей представлен в таблице 4.2.

Таблица 4.2 - Расчет суточного и годового расхода резиновых смесей

Наименование

резиновых

смесей

Расход на

1000 шт.

изделий, кг

Процент 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

в сутки, кг

в год, т

42 Бел 2920

14850

0,5

14924,3

466,58

168,436

42 Бел 745

9750

0,7

9818,3

306,950

110,809

22 Бел 3605

2040

1,5

2070,6

64,734

23,369

Расход на 1000 шт. изделий с учетом потерь и отходов рассчитывается по формуле (4.5):

Х = А· (100 + а) / 100, (4.5)

где А - расход на 1000 шт. изделий, кг; а - процент потерь и отходов резиновых смесей, %.

Х = 14850· (100 + 0,5) / 100 = 14924,3 кг

Потребность в резиновой смеси на программу с учетом потерь и отходов в год составляется из пропорции. Где на 1000 шин требуется 14924,3 кг с учетом потерь, а на 11286 шины - Х кг резиновой смеси.

Х = 14924,3•11286/1000 = 168435,6 кг

Потребность в резиновой смеси на программу с учетом потерь и отходов в сутки рассчитывается по формуле (4.6):

Всут = Х / Треж (4.6), Всут = 168435,6/361 = 466,58 кг

Расход каучуков и ингредиентов определяется по формуле (4.7):

К = (В·С) / 100, (4.7)

где В - потребность в резиновой смеси на программу с учетом потерь и отходов в год, т; С - массовый процент по рецепту, %.

К = 168,436 · 48,66/100 = 81,96 т

Расчет суточного и годового расхода каучуков и ингредиентов для резиновой смеси приведен в таблице 4.3.

Таблица 4.3 - Расчет суточного и годового расхода каучука и ингредиентов для резиновой смеси 42 Бел 2920

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

в год,

т

в сутки,

кг

в год,

т

в сутки,

кг

НК

48,66

81,961

227,038

0,09

82,035

227,242

СКД

8,59

14,469

40,08

0,027

14,473

40,091

Сера молотая

1,15

1,937

5,366

0,15

1,939

5,374

Сульфенамид Ц

0,74

1,246

3,452

0,04

1,246

3,453

Белила цинковые

2,29

3,857

10,684

0,06

3,859

10,690

Кислота стеариновая

1,15

1,937

5,366

0,04

1,938

5,368

Сантогард PVJ

0,17

0,286

0,793

0,04

0,286

0,793

Канифоль сосновая

0,57

0,960

2,659

0,05

0,960

2,660

Масло ПН-6

3,44

5,794

16,049

0,08

5,799

16,062

Смола СИС (КИС)

1,15

1,937

5,366

0,14

1,939

5,374

Ацетоанил Р

1,15

1,937

5,366

0,1

1,939

5,371

Дусантокс 6PPD

1,15

1,937

5,366

0,03

1,938

5,368

Воск защитный 3В-П

1,15

1,937

5,366

0,09

1,939

5,371

Углерод технический N-339

28,64

48,24

133,629

0,25

48,361

133,963

Итого

100,00

168,436

466,58

168,651

467,180

Суточный расход каучуков и ингредиентов определятся по формуле (4.8):

К1 = (Всут · С) / 100, (4.8)

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

К1 = 466,58 · 48,66/100 = 227,038 кг

Расход каучуков и ингредиентов с учетом потерь в год определяется по формуле (4.9):

У = К· (100 + в) / 100, (4.9)

где в - процент безвозвратных потерь каучуков и ингредиентов.

У = 81,961 · (100 + 0,09) / 100 = 82,035 т

Расчет каучуков и ингредиентов с учетом потерь в сутки рассчитывается по формуле (4.10):

У1 = К1· (100 + в) / 100 (4.10)

У1 = 227,038 · (100 + 0,09) / 100 = 227,242 кг

Суточный и годовой расход каучуков и ингредиентов для резиновой смеси 42 Бел 745 представлен в таблице 4.4.

Таблица 4.4 - Расчет суточного и годового расхода каучука и ингредиентов для резиновой смеси 42 Бел 745

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

в год,

т

в сутки,

кг

в год,

т

в сутки,

кг

1

2

3

4

5

6

7

СКИ

26,23

29,065

80,513

0,027

29,073

80,535

СКД

26,22

29,054

80,482

0,027

29,062

80,504

Сера молотая

0,52

0,576

1,596

0,15

0,577

1,598

Сульфенамид Ц

0,47

0,521

1,443

0,04

0,521

1,444

Белила цинковые

2,62

2,903

8,042

0,06

2,905

8,047

Кислота стеариновая

1,05

1,163

3,223

0,04

1,163

3,224

Бензойная кислота

0,16

0,177

0,491

0,04

0,177

0,491

Ангидрид фталевый

0,26

0,288

0,798

0,03

0,288

0,798

Канифоль сосновая

1,05

1,163

3,223

0,05

1,164

3,225

Масло ПН-6

4,72

5,230

14,488

0,08

5,234

14,499

Смола СИС (КИС)

1,57

1,739

4,819

0,14

1,741

4,826

Ацетоанил Р

1,05

1,163

3,223

0,1

1,164

3,226

Дусантокс 6PPD

1,05

1,163

3,223

0,03

1,163

3,224

Воск защитный

1,57

1,739

4,819

0,09

1,74

4,823

Углерод технический N-650

31,46

34,861

96,566

0,25

34,948

96,807

Итого

100,00

110,809

306,950

-

110,920

307,271

Суточный и годовой расход каучуков и ингредиентов для резиновой смеси 22 Бел 3605 представлен в таблице 4.5.

Полученные значения суточного и годового расхода каучуков и ингредиентов всех резиновых смесей представлены в сводной таблице таблице 4.6.

Таблица 4.5 - Расчет суточного и годового расхода каучука и ингредиентов для резиновой смеси 22 Бел 3605

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

в год,

т

в сутки,

кг

в год,

т

в сутки,

кг

1

2

3

4

5

6

7

НК

54,25

12,678

35,118

0,09

12,689

35,149

Сера “Кристекс" ОТ-33

4,07

0,951

2,635

0,01

0,951

2,635

Сульфенамид Ц

0,49

0,115

0,317

0,04

0,115

0,317

Белила цинковые

4,34

1,014

2,809

0,06

1,015

2,811

Кислота стеариновая

0,27

0,063

0,175

0,04

0,063

0,175

Сантогард PVJ

0,22

0,051

0,142

0,04

0,051

0,142

Канифоль сосновая

0,54

0,126

0,349

0,05

0,126

0,349

Канифоль сосновая

0,81`

0,189

0,524

0,05

0,189

0,524

Масло ПН-6

1,63

0,381

1,055

0,08

0,381

1,056

Нафтенат кобольта

0,54

0,126

0,349

0,12

0,126

0,349

Смола SP-1077

1,36

0,318

0,880

0,08

0,318

0,880

Ацетоанил Р

0,54

0,126

0,349

0,1

0,126

0,349

Диафен ФП

1,09

0,255

0,706

0,03

0,255

0,706

Углерод технический N-339

24,42

5,707

15,808

0,25

5,721

15,848

Углерод технический N-339

5,43

1,269

3,515

0,25

1,272

3,524

Итого

100,00

23,369

64,734

23,398

64,814

Таблица 4.6 - Свободная таблица материального баланса расхода каучуков и ингредиентов для приготовления резиновых смесей

Шифр смеси

42 Бел 2920

42 Бел 745

22 Бел 3605

Итого

Наименование ингредиентов

сутки,

кг

год,

т

сутки,

кг

год,

т

сутки,

кг

год,

т

сутки,

кг

год,

т

1

2

3

4

5

6

7

8

9

НК

227,038

81,961

-

-

35,118

12,678

262,156

94,639

СКД

40,08

14,469

80,513

29,065

-

-

120,593

43,534

СКИ-3

-

-

80,482

29,054

-

-

80,482

29,054

Сера молотая

5,366

1,937

1,596

0,576

-

-

6,962

2,513

Сера ОТ-33

-

-

-

-

2,635

0,951

2,635

0,951

Сульфенамид Ц

3,452

1,246

1,443

0,521

0,317

0,115

5,212

1,882

Белила цинковые

10,684

3,857

8,042

2,903

2,809

1,014

21,535

7,774

Кислота стеариновая

5,366

1,937

3,223

1,163

0,175

0,063

8,764

3,163

Сантогард PVJ

0,793

0,286

-

-

0,142

0,051

0,935

0,337

Бензойная кислота

-

-

0,491

0,177

-

-

0,491

0,177

Фталевый ангидрид

-

-

0,798

0,288

-

-

0,798

0,288

Канифоль сосновая

2,659

0,960

3,223

1,163

0,873

0,315

6,755

2,438

Масло ПН-6

16,049

5,794

14,488

5,230

1,055

0,381

31,592

11,405

Смола СИС (КИС)

5,366

1,937

4,819

1,739

-

-

10,185

3,676

Нафтенат кобальта

-

-

-

-

0,349

0,126

0,349

0,126

Смола SP-1077

-

-

-

-

0,880

0,318

0,880

0,318

Ацетоанил Р

5,366

1,937

3,223

1,163

0,349

0,126

8,938

3,226

Дусантокс 6PPD

5,366

1,937

3,223

1,163

-

-

8,559

3,100

Диафен ФП

-

-

-

-

0,706

0,255

0,706

0,255

Воск защитный

5,366

1,937

4,819

1,739

-

-

10,185

3,676

Углерод технический N-339

133,629

48,240

-

-

19,323

6,976

152,952

67,563

Углерод технический

N-650

-

-

96,566

34,861

96,566

34,861

Выше представленный материальный баланс (с массовым и объемным распределением каучуков и ингредиентов) соответствует существующий на предприятии двух - и трехстадийной схемы приготовления данных резиновых смесей. При изготовлении резиновых смесей используется резиносмеситель РС 270/30 на всех стадиях смешения.

Изготовление протекторных (в данном случае резиновые смеси шифра 42 Бел 2920 и 42 Бел 745) смесей повышенной жесткости на традиционном резинообрабатывающем оборудовании происходит с большими затруднениями. В частности, наблюдается срыв головок грануляторов малопластичной, высоковязкой маточной смеси после первой стадии. Кроме того, качество резин (особенно износостойкость протекторов) недостаточно высоко даже при двухстадийном смешении.

Трехстадийный способ смешения целесообразно применить для приготовления указанных выше резиновых смесей. Применение трехстадийного смешения позволит повысить пластичность смеси после первой стадии смешения, а также повысить комплекс эксплуатационных показателей протекторных резин. Также достигается снижение энергозатрат и общего времени приготовления 1 т резиновой смеси за счет уменьшения продолжительности смешения на каждой стадии:

? 1 стадия: 300 с;

? 2 стадия: 300 с;

? 3 стадия: 130 с.

Также предлагается использование резиносмесителя РС270/15.60 (вместо ре6зиносмесителя РС 270/30) с возможностью частотного регулирования и контроля по потребляемой мощности. Преимуществом данного резиносмесителя является управляемый привод, что позволяет осуществить контроль смешения с одновременным регулированием частоты вращения роторов. Одновременно осуществляется контроль роста температуры и потребляемой мощности, в том числе мгновенной (в данный момент), характеризующий изменение вязкости, т.е. степени диспергирования ТУ и степени пластикации. Это обеспечивает получение постоянства качества резиновых смесей.

Рецептура резиновой смеси 42 Бел 2920 с учетом предложенных изменений представлена в таблице 4.7.

Резиновая смесь шифра 42 Бел 2920 предназначена для протекторбеговой части покрышки. Ее изготовление осуществляется в три стадии. Рассмотрим изготовление данной резиновой смеси по "бережной" технологии.

Рецептура резиновой смеси 22 Бел 3605 с учетом предложенных изменений представлена в таблице 4.8.

Рецептура резиновой смеси 42 Бел 745 представлена в таблице 4.9.

4.2 Расчет производительности оборудования

Расчет производительности резиносмесителя РС 270/15…60 производится по формуле (4.11):

, (4.11)

где V - свободный объем камеры смешения, м3;

- плотность резиновой смеси, кг/м3;

- коэффициент использования машинного времени (0,8 ? 0,9);

К ? коэффициент заполнения камеры смешения (0,54 ? 0,65);

tц - продолжительность одного цикла смешения, мин.

Объем загрузки резиносмесителей в подготовительном цехе колеблется от 250 до 270 л или 0,25 ? 0,27 м3.

Принимается V = 0,27 м3.

Расчетные плотности резиновых смесей для шины 11R22,5 Бел 98 составляет 1175, 1143, 1121 кг/м3.

Коэффициент использования рабочего времени принимается 0,85.

Производительность оборудования для трехстадийного смешения.

Время смешения для резиновой смеси 42 Бел 2920 первой стадии на РС 270/15…60 составляет 4 мин., на второй стадии - 3,5 мин., на третьей стадии - 3 мин [3].

Производительность резиносмесителя первой стадии РС 270/15…60:

G1 = (60 • 0,27 • 1121 • 0,85 • 0,55) / 4 = 2122,5 кг/ч

Производительность резиносмесителя второй стадии РС 270-15…60:

G2 = (60 • 0,27 • 1121 • 0,85 • 0,6) / 3,5 = 2646,2 кг/ч

Производительность резиносмесителя третьей стадии РС 270/15…60:

G3 = (60 • 0,27 • 1121 • 0,85 • 0,65) / 3 = 3344,5 кг/ч

Время смешения для резиновой смеси 22 Бел 3605 первой стадии на РС 270/15…60 составляет 3,9 мин., на второй стадии - 3,6 мин., на третьей стадии - 3 мин [3].

Производительность резиносмесителя первой стадии РС 270/15…60:

G1 = (60 • 0,27 • 1175 • 0,85 • 0,64) / 4 = 2588,8 кг/ч

Производительность резиносмесителя второй стадии РС 270-15…60:

G2 = (60 • 0,27 • 1175 • 0,85 • 0,65) / 3,6 = 2921,3 кг/ч

Производительность резиносмесителя третьей стадии РС 270/15…60:

G3 = (60 • 0,27 • 1175 • 0,85 • 0,65) / 3 = 3505,6 кг/ч

Таблица 4.7 - Рецептура резиновой смеси шифра 42 Бел 2920 Назначение: протектор-беговая ЦМК шин (тропики)

Наименование каучуков и ингредиентов

Массовые части на 100 мас. ч. каучука

Массовые доли, %

Плотность каучуков и ингредиентов, кг/м3

Объем каучуков и ингредиентов, м3

Объемные доли, %

Расчетная навеска компонентов на одну заправку, кг

1

стадия

2

стадия

3 стадия

НК

85,00

48,66

910

0,0934

60,14

270,00

-

-

СКД

15,00

8,59

910

0,0165

10,62

48,00

-

-

Сера молотая

2,00

1,15

2050

0,0009

0,58

-

-

2,71

Сульфенамид Ц

1,30

0,74

1300

0,001

0,64

-

-

1,76

Белила цинковые

4,00

2,29

5470

0,0007

0,45

12,69

-

-

Кислота стеариновая

2,00

1,15

950

0,0021

1,35

6,34

-

-

Сантогард PVJ

0,30

0,17

1300

0,0002

0,13

-

-

-

Канифоль сосновая

1,00

0,57

1170

0,0009

0,58

3,17

-

-

Масло ПН-6

6,00

3,44

1150

0,0052

3,35

19,03

-

-

Смола СИС (КИС)

2,00

1,15

950

0,0021

1,35

6,34

-

-

Ацетоанил Р

2,00

1,15

930

0,0022

1,42

6,34

-

-

Дусантокс 6PPD

2,00

1,15

1350

0,0015

0,97

6,34

-

-

Воск защитный

2,00

1,15

1860

0,0011

0,71

6,34

-

-

Углерод технический N-339

50,00

28,64

1820

0,0275

17,71

158,69

-

-

Смесь после 1-й стадии

-

-

-

-

-

-

500,00

-

Смесь после 2-й стадии

-

-

-

-

-

-

-

235,00

ВСЕГО

174,60

100,00

-

0,1553

100,00

543,18

500,00

239,88

Таблица 4.8 - Рецептура резиновой смеси шифра 22 Бел 3605

Назначение: обрезинивание металлокордного брекера, металлокордной бортовой ленты

Наименование каучуков и ингредиентов

Массовые части на 100 мас. ч. каучука

Массовые доли, %

Плотность каучуков и ингредиентов, кг/м3

Объем каучуков и ингредиентов, м3

Объемные доли, %

Расчетная навеска компонентов на одну заправку, кг

1

стадия

2

стадия

3 стадия

НК

100,00

54,25

910

0,1099

116,00

-

-

Сера ОТ-33

7,50

4,07

1950

0,0038

-

-

7,33

Сульфенамид Ц

0,90

0,49

1300

0,0007

-

-

0,88

Белила цинковые

8,00

4,34

5470

0,0015

9,25

-

-

Кислота стеариновая

0,50

0,27

950

0,0005

0,58

-

-

Сантогард PVJ

0,40

0,22

1300

0,0003

-

-

0,39-

Канифоль сосновая

1,00

0,54

1040

0,0009

1,16

-

-

Канифоль сосновая

1,50

0,81`

1040

0,0014

-

1,58

-

Масло ПН-6

3,00

1,63

970

0,0031

3,47

-

-

Нафтенат кобольта

1,00

0,54

-

1,05

-

Смола SP-1077

2,50

1,36

1100

0,0023

2,89

-

-

Ацетоанил Р

1,00

0,54

1060

0,0009

-

1,05

-

Диафен ФП

2,00

1,09

1150

0,0017

-

2,11

-

Углерод технический N-339

45,00

24,42

1820

0,0247

52,03

-

-

Углерод технический N-339

10,00

5,43

1820

0,0055

-

10,54

-

Смесь после 1-й стадии

-

-

-

-

-

-

168,00

-

Смесь после 2-й стадии

-

-

-

-

-

-

-

172,00

ВСЕГО

184,30

100,00

-

185,38

184,33

180,60

Таблица 4.9 - Рецептура резиновой смеси шифра 42 Бел 745

Назначение: протектор-боковина грузовых шин “Р”, ЦМК шин (тропики)

Наименование каучуков и ингредиентов

Массовые части на 100 мас. ч. каучука

Массовые доли, %

Плотность каучуков и ингредиентов, кг/м3

Объем каучуков и ингредиентов, м3

Объемные доли, %

Расчетная навеска компонентов на одну заправку, кг

1

стадия

2

стадия

СКИ-3

50,00

26,23

930

0,0538

32,39

149,00

-

СКД 2

50,00

26,22

910

0,0549

33,05

149,00

-

Сера молотая

1,00

0,52

2050

0,0005

0,30

-

1,28

Сульфенамид Ц

0,90

0,47

1300

0,0007

0,42

-

1,16-

Белила цинковые

5,00

2,62

5470

0,0009

0,54

14,92

-

Кислота

стеариновая

2,00

1,05

950

0,0021

1,26

5,97

-

Бензойная кислота

0,30

0,16

1270

0,0002

0,13

0,90

-

Ангидрид фталевый

0,50

0,26

1530

0,0003

0,18

1,49

-

Канифоль сосновая

2,00

1,05

1040

0,0019

1,14

5,97

-

Масло ПН-6

9,00

4,72

970

0,0093

5,59

26,86

-

Смола СИС (КИС)

3,00

1,57

1170

0,0026

1,57

8,95

-

Ацетоанил Р

2,00

1,05

1060

0,0019

1,14

5,97

-

Дусантокс 6PPD

2,00

1,05

1350

0,0015

0,90

5,97

-

Воск защитный

3,00

1,57

930

0,0032

1,94

8,95

-

Углерод

технический

N-650

60,00

31,46

1860

0,0323

19,45

179,05

-

Смесь после 1-й стадии

-

-

-

-

-

-

243,00

ВСЕГО

190,70

100,00

-

0,1661

100,00

563,00

245,44

Производительность оборудования для двухстадийного смешения.

Время смешения для резиновой смеси 42 Бел 745 первой стадии на РС 270/15…60 составляет 4 мин., на второй стадии - 3,5 мин [3].

Производительность резиносмесителя первой стадии РС 270/15…60:

G1 = (60 • 0,27 • 1143 • 0,85 • 0,54) / 4 = 2124,8 кг/ч

Производительность резиносмесителя второй стадии РС 270-15…60:

G2 = (60 • 0,27 • 1143• 0,85 • 0,64) / 3,5 =2878 кг/ч

Расчет производительности вальцов производится по формуле:

, (4.12)

где V - единовременная объемная загрузка (литражность вальцов), м3;

с - плотность резиновой смеси, кг/м3;

t - длительность цикла обработки резиновой смеси, мин;

- коэффициент использования машинного времени (0,8 - 0,9).

Литражность вальцов определяется по формуле:

V = (0,0065 - 0,0085) • 10-3 Д • L, (4.13)

Где Д - диаметр валка (переднего), м; L - длина рабочей части (бочки валка), м

Вальцы 2100: ? L = 2100 мм; ? Д = 660 мм.

V = 0,007 • 10-3 • 66 • 210 = 0,097 м3

Плотность резиновой смеси равна 1175 кг/ м3. Продолжительность обработки резиновой смеси первой и второй стадии на агрегате из двух вальцов составляет 6,5 мин [3]. Для смеси 42 Бел 745:

кг/ч

Продолжительность обработки резиновой смеси третьей стадии на агрегате из трех вальцов составляет 8 мин.

Для смеси 42 Бел 2920:

кг/ч

Для смеси 22 Бел 3605:

кг/ч

Производительность гранулятора МЧТ-380/450 рассчитывается по формуле:

G = 0,68 • d2,5, (4.14)

Диаметр d принимается по среднему арифметическому значению данных диаметра червяка, который изменяется от 45 см до 38 см [3,7].

Производительность гранулятора равна:

G = 0,68 • 41,52,5 = 7544 кг/ч

Производительность установки фестонного типа УФТ-2Л колеблется от 2500 до 5000 кг/ч. Принимается равной 3000 кг/ч [3].

Производительность агрегатов из 2-х и 3-х вальцов СМ 2100 , гранулятора МЧТ-380/450 и установки фестонного типа УФТ-2Л принимается согласно расчетов при трехстадийном смешении.

Расчет потребного количества резиносмесителей представлен в таблице 4.9.

Таблица 4.9 - Расчет потребного количества резиносмесителей

Шифр

и назначение смеси

Годовой расход резиновой смеси на

программу, кг,

Производительность резиносмесителя, кг/ч

Потребляемое количество машино-

часов в год

Годовой эффективный фонд времени рабо-

ты резиносмесителя, ч

Расчетное

количество резиносмесителей

42 Бел

2920 протектор беговая

168436

3344,5

50,4

7682

0,0066

42 Бел 745

Протектор боковина

110809

2878

38,5

8027

0,0048

22 Бел 3605

Обрезинивание метало-

кордного брекера

23369

3505,6

6,7

7958

0,0008

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

, (4.15)

где Р - годовая программа, кг; Q - часовая производительность оборудования, кг/ч.

Расчет необходимого количества оборудования n, шт., выполняется по формуле:

, (4.16)

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

Эффективный фонд времени работы оборудования рассчитывается исходя из организации производства, ППР и технически неизбежных потерь времени (формула 4.1).

Простои оборудования в капитальных, средних и текущих ремонтах берем из заводских данных графика ППР подготовительного цеха.

Эффективный фонд времени оборудования (резиносмесителей) по отдельным линиями смешения представлен в таблице 4.10.

Таблица 4.10 - Эффективный фонд времени оборудования

Линия смешения

Ткал, дн.

Тппр, дн.

Тн. пр, дн.

Тэф, дн.

Тэф, ч.

3-х стадийное смешение

42 Бел 2920

365

30

1

334

7682

3-х стадийное смешение

22 Бел 3605

365

18

1

346

7958

2-х стадийное смешение

42 Бел 745

365

15

1

349

8027

Коэффициент использования оборудования К определяется согласно формулы:

, (4.17)

где nУ - принятое количество оборудования для установки, шт.

Принятое количество оборудования также используется для изготовления резиновых смесей других размеров шин, выпускаемых на производстве. Это связано с заданной производственной программой относительно изготовления покрышки 11R22,5 Бел 98.

Распределение резиновых смесей по резиносмесителям приведено в таблице 4.11.

Таблица 4.11 - Распределение резиновых смесей по резиносмесителям

Номер резинос-месителя

Тип резиносме-сителя

Назначение резиновой смеси

Расчетное количество резиносмесителей

Принятое количество резиносмесителей

1 ст.

2 ст.

3 ст.

1 ст.

2 ст.

3 ст.

1

РС 270/15…60

протектор-беговая

0,01

?

?

1

?

?

2

протектор-беговая

?

0,008

?

?

1

?

3

протектор-беговая

-

?

0,0066

1

?

1

4

обрезинивание металлокордного брекера

0,001

-

?

1

-

?

5

обрезинивание металлокордного брекера

?

0,001

-

?

1

-

6

обрезинивание металлокордного брекера

-

?

0,0008

-

?

1

7

протектор-боковина

0,006

-

?

1

-

?

8

протектор-боковина

-

0,0048

-

-

1

-

Расчет потребного количества и объема бункеров для резиносмесителей № 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 приведен в таблице 4.12.

Таблица 4.12 - Потребное количества и объем бункеров

Номер

резиносмесителя

Наименование ингредиентов

Расход ингредиентов в сутки, т

Часовой расход ингредиентов, т/ч

Время хранения ингредиентов, ч

Масса запаса, т

Насыпная масса ингредиентов, т/м3

Объем запасов, м3

Объем бункера, м3

Количество бункеров, шт.

по расчету

принятое к установке

1

Технический углерод N-339

0,016

0,0007

8

0,0056

1,820

0,003

5,2

0,0006

1

2

Технический углерод N-339

0,004

0,0002

8

0,0016

1,820

0,0009

5,2

0,0002

1

3

Сера “Кристекс”

0,003

0,0001

8

0,0008

1,950

0,0004

1,3

0,0003

1

4

Сульфенамид Ц

0,0003

0,00001

8

0,00008

1,300

0,00006

1,3

0,00005

1

5

Технический углерод N-650

0,097

0,0042

8

0,0336

1,860

0,018

5,2

0,003

1

6

Сера молотая

0,002

0,00009

8

0,00072

2,050

0,0004

1,3

0,0003

1

7

Сульфенамид Ц

0,001

0,00004

8

0,00032

1,300

0,0002

1,3

0,0002

1

8

Технический углерод N-339

0,134

0,0058

8

0,0464

1,820

0,025

5,2

0,005

1

9

Сера молотая

0,005

0,0002

8

0,0016

2,050

0,0008

1,3

0,0006

1

10

Сульфенамид Ц

0,003

0,0001

8

0,0008

1,300

0,0006

1,3

0,0005

1

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

Часовой расход ингредиентов А, т/ч,

вычисляется по формуле:

А = W/23, (4.18)

Масса запаса Р, т, составляет:

Р = А*t, (4.19)

Объем запаса Vз, м3, равен:

Vз = Р/L, (4.20)

где L - насыпная масса ингредиента, кг/м3.

Объем бункера V, м3, определяется по формуле:

V = К • V, (4.21)

где К - коэффициент заполнения бункера, равный 0,6-0,7; V - объем бункера по каталогу (для технического углерода - 8 м3, для других ингредиентов - 2 м3).

Необходимое количество бункеров nр, шт., рассчитывается по формуле:

nр = Vз/ V (4.22)

Выбор и характеристика весов для оснащения резиносмесителей №№ 1, 2, 3, представлены в таблице 4.13.

Таблица 4.13 - Характеристика весов для оснащения резиносмесителей №№ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,8.

Номер резиносмесителя

Тип резиносмесителя

Шифр и назначение резиновой смеси

Наименование ингредиентов

Навеска ингредиентов по рецептуре

Тип весов

Характеристика весов

диапазон измерения, кг

класс точности

1

РС 270/15…60

42 Бел 2920 протектор-беговая

НК

СКД

Белила цинковые

Стеариновая кислота

Канифоль сосновая

Масло ПН-6

Масло КИС (СИС)

Ацетонанил Р

Дусантокс 6PPD

Защитный воск

Технический углерод N-339

170,00

48,00

12,69

6,34

3,17

19,03

6,34

6,34

6,34

6,34

158,59

ДТКЧ-200

ДТКЧ-200

4ДПС-30

ОДСС-10

ОДСС-10

4ДПС-30

РН-10Ц13У

РН-10Ц13У

РН-10Ц13У

РН-10Ц13У

ДТКЧ-200

20-200

20-200

3-30

0,1-10

0,1-10

3-30

0,1-10

0,1-10

0,1-10

0,1-10

20-200

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

1

1

1

1

1

1

2

РС 270/ 15…60

вторая стадия

-

-

-

-

-

3

РС 270/ 15…60

третья стадия

Сера молотая

Сульфенамид Ц

Сантогард PVI

Маточная смесь

2,71

1,76

0,41

548,06

ОДСС-5

ОДСС-5

ОДСС-10

0,5-5

0,5-5

0,1-10

1

1

1,5

4

РС 270/15…60

22 Бел 3605

Обрезини-вание металлокордного брекера

НК

Белила цинковые

Стеариновая кислота

Канифоль сосновая

Масло ПН-6

Смола SP-1077

Технический углерод

N-339

116,00

9,25

0,58

1,16

3,47

2,89

52,03

ДТКЧ-200

ОДСС-10

ОДСС-10

РН-2Ц13У

ОДСС-5

ОДСС-5

ДТКЧ-200

20-200

0,1-10

0,1-10

0,1-2

0,5-5

0,5-5

20-200

1,5

1,5

1,5

1

1

1

1

5

РС 270/ 15…60

вторая стадия

Канифоль сосновая

Нафтенат кобальта

Ацетонанил Р

Диафен ФП

1,58

1,05

1,05

2,11

РН-2Ц13У

ОДСС-5

ОДСС-5

ОДСС-5

0,1-2

0,5-5

0,5-5

0,5-5

1,5

1

1

1,5

6

РС 270/ 15…60

третья стадия

Сера “Кристекс”

Сульфенамид Ц

Сантогард PVI

Маточная смесь

7,33

0,88

0,39

210,31

ОДСС-10

ОДСС-5

РН-2Ц13У

0,1-10

0,5-5

0,1-2

1

1

1,5

7

РС 270/15…60

42 Бел 745 Протектор-боковина

СКИ-3

СКД

Белила цинковые

Стеариновая кислота

Бензойная кислота

Фталевый ангидрид

Канифоль сосновая

Масло ПН-6

Масло КИС (СИС)

Ацетонанил Р

Дусантокс 6PPD

Защитный воск

Технический углерод N-650

149,00

149,00

14,92

5,97

0,90

1,49

5,97

26,86

8,95

5,97

5,97

8,95

179,05

ДТКЧ-200

ДТКЧ-200

ОДСС-40

ОДСС-10

ОДСС-5

ОДСС-5

ОДСС-10

ДТКЧ-200

ОДСС-10

ОДСС-10

ОДСС-10

ОДСС-10

ДТКЧ-200

20-200

20-200

4-40

0,1-10

0,5-5

0,5-5

0,1-10

20-200

0,1-10

0,1-10

0,1-10

0,1-10

20-200

1,5

1,5

1,5

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

8

РС 270/ 15…60

вторая стадия

Сера молотая

Сульфенамид Ц

Маточная смесь

1,28

1,16

565,44

ОДСС-5

ОДСС-5

0,5-5

0,5-5

1

1

Тепловой баланс работы резиносмесителя РС 270/15…60 машины описывается уравнением:

Q=Q1+Q2+Q3, (4.23)

где Q ? тепло, выделяющееся в камере смешения, кДж/с; Q1 ? тепло, расходуемое на нагрев смеси, кДж/с; Q2 ? тепло, уносимое охлаждающей водой, кДж/с; Q3 ? потери тепла в окружающую среду, КДж/с [7].

Тепло, выделяющееся в камере смешения, рассчитывается по формуле:

Q=N?з, (4.24)

где N ? мощность, потребляемая двигателем смесителя, кВт; з ? коэффициенты полезного действия приводов и подшипников, (з?0,8).

Q=630•0,8=504 кДж/с

Тепло Q1, расходуемое на нагрев смеси, кДж/с:

Q1 = 3600•G•c• (tк - tн), (4.25)

где G ? производительность смесителя (для расчетов примем производительность резиносмесителя РС 270/15…60 для первой стадии трехстадийного смешения), кг/ч; c ? удельная теплоемкость смеси, кДж/ (кг•град); tк, tн ? температура смеси при выгрузке и загрузки соответственно, 0С.

Q2 = 2122,5•1,67• (418-273) / 3600 = 142,8 кДж/с

Тепло Q2, уносимое охлаждающей водой, кДж/с:

Q2=G•c• (tк - tн), (4.26)

где G ? расход охлаждающей воды, кг/с; c ? удельная теплоемкость воды, кДж/ (кг•К); tк, tн ? температура выходящей и входящей воды, К.

Потери тепла в окружающую среду Q3 принимают 10 % от суммарного тепла выделяющегося в камере смешения и тепла, расходуемого на нагрев смеси ( (504+76,3) •0,1=58,03 кДж/с).

Расход охлаждающей воды находим из формулы (4.32):

G= (504 ? (58,03+76,3)) / (4, 19•4) =22,1 кг/с

Разность температур выходящей и входящей воды (tк ? tн) колеблется в пределах 3 ? 5 К (принимаем 4 К).

Q = 504+142,8+58,03 = 704,83 кДж/с

Рассчитаем упорные усилия между валками смесительных вальцев См 2100 660/660 при обработке резиновых смесей на основе СКИ-3.

Распорные усилия [9] между валками рассчитываются по формуле:

P=С•с?Dn•Lm•hi•Пfк, (4.27)

где С ? коэффициент, принимается в зависимости от марки каучука [9]; m, n, i, f ? показатели степени [9]; Пк ? конечная пластичность; D, L ? диаметр и длина валков, м; с ? плотность резиновой смеси, кг/м3; h ? величина зазора между валками, м.

Р=1393•1249•0,661,6•2,10,7•0,0020,7•0,45-0,4=26•103 Н

Рассчитаем полезную мощность вальцев См 2100 660/660:

N=K• с?щ?Dn•Lm•hi•fs•Пбк, (4.28)

где К ? опытный коэффициент [9]; m, n, i, б, s? показатели степени [9]; щ ? угловая скорость быстроходного валка, сек-1; f ? фрикция вальцев.

Исходя из технической характеристики вальцев См 2100 660/660 рабочие скорости валков U равны: переднего ? 32,6 м/мин, заднего ? 34,9 м/мин [3].

Быстроходным является задний валок. Для перевода скорости заднего валка из м/мин в об/мин необходимо воспользоваться формулой:

n=U/ (р?D), (4.29)

n=34,9/ (3,14•0,66) =16,8 об/мин

Угловая скорость заднего валка равна:

щ=2?р?n/60, (4.30)

щ=2?3,14?16,8/60=1,76 об/с

Фрикция вальцев f=1,07 [3].

N=0,05•1249•1,76•0,662,3•2,10,6•0,0020,1•0,45-0,7•1,07-0,2=61,1 кВт

Полная (установленная) мощность двигателя Вальцев Nд, кВт, рассчитывается по формуле:

Nд=N/ (з1?з2) •к, (4.31)

где з1, з2 ? коэффициенты полезного действия передачи и подшипников соответственно [3]; к ? коэффициент, учитывающий пиковые нагрузки (1,5-1,7) [7].

Nд=61,1•1,6/ (0,95•0,95) =108 кВт

Полная (установленная) и потребляемая мощности совпадают только в момент пуска. В процессе работы вальцев потребляемая мощность всегда меньше полной [7].

Предохранительная шайба вальцев См 2100 660/660 показана в соответствии с рисунком 4.1.

Рисунок 4.1 - Предохранительная шайба

Предохранительная шайба изготовлена из Стали 45 [3]. Размеры шайбы: D=139 мм, d=100 мм, h=14 мм.

Напряжения при срезе предохранительной шайбы рассчитывается по формуле:

уср=Р/Sср, (4.32)

где Sср ? площадь среза, м2 (Sср=р?d?h=3.14•0,1• 0,014=0,0044 м2).

Р= [у] ?р?D?h, (4.33)

Р=30•3,14•0,139•0,014=0,183 МПа

уср=0,183/0,0044=41 МПа

Рассчитанное уср больше, чем допустимое [у]. Это подтверждает то, что предохранительная шайба изготовленная из Стали 45 полностью отвечает предъявленным к ней требованиям.

5. Техника безопасности при работе на оборудовании

5.1 Техника безопасности при работе на резиносмесителе

Работать на резиносмесителе может только рабочий, прошедший курс обучения и сдавший экзамен по правилам эксплуатации машины и технике безопасности.

Прежде чем приступить к работе на резиносмесителе следует проверить наличие и исправность оградительных устройств, исправность предохранительного верхнего затвора системы аварийной остановки, охладительной системы, сигналов пуска машины, нижнего и верхнего затворов и других частей машины. Работа на неисправном резиносмесителе запрещается.

Перед пуском мотора резиносмесителя обязательно следует открыть нижний затвор на предохранительный палец и убедиться в отсутствии посторонних предметов внутри машины. Включив электромотор необходимо закрыть нижний затвор резиносмесителя и начать загрузку материала. После загрузки материала необходимо опустить верхний затвор. При быстром опускании затвора сыпучие материалы через теплоноситель в машине могут проникнуть в цех, загрязнив при этом воздух. При попадании в камеру резиносмесителя посторонних включений и предметов запрещается вынимать их на ходу машины. Во время загрузки резиносмесителя нельзя наклонятся над загрузочной воронкой, так как сыпучие материалы могут попасть в лицо.

Во время чистки отдельных частей резиносмесителя (нижнего затвора, горловины, верхнего затвора, загрузочной воронки) необходимо остановить резиносмеситель, закрыть вентиль сжатого воздуха повесить плакат "Машина на чистке". При чистке горловины загрузочной воронки необходимо поднять верхний затвор и поставить его на предохранитель. Во время чистки резиносмесителя приводной двигатель его должен быть отключен. По окончании работы необходимо закрыть вентиль охлаждающей воды, открыть нижний затвор, дать сигнал электромотористу об остановке резиносмесителя, опустить верхний затвор и закрыть откидную дверцу, закрыть вентиль на трубопроводе сжатого воздуха, выпустить воздух из цилиндра верхнего и нижнего затворов, очистить резиносмеситель снаружи и стереть пыль, очистить рабочее место от остатков материала, грязи и воды [7].

5.2 Способы нейтрализации зарядов статического электричества

Участками повышенного потенциала статического электричества являются резиносмесители и вальцы. В случае накопления заряда до определенного предела может произойти электрический разряд, искра которого способна вызвать воспламенение горючей смеси.

Для предотвращения накопления заряда статического электричества на оборудовании предусмотрены следующие меры защиты:

? отвод зарядов посредствам заземления;

? систематическая чистка от пыли всех частей оборудования;

Для предупреждения накопления статического электричества на людях, работающих во взрывоопасных помещениях, необходимо не допускать ношение одежды из синтетических материалов и шелка, а также предусмотреть устройства электропроводящих полов, заземления ручек [8].

Заключение

В данном курсовом проекте разработан участок подготовительного цеха, предназначенный для производства резиновых смесей для покрышки 11R22,5 модели Бел-98.

В проекте предусмотрено применение резиносмесителя с регулируемым приводом РС 270/15…60 для всех стадий изготовления резиновых смесей. Необходимое количество резиносмесителей рассчитано в соответствии с требуемой производительностью для обеспечения выполнения производственной программы. Технологические характеристики резиносмесителя удовлетворяют параметрам процесса смешения, что обеспечивает необходимое качество резиновых смесей.

В записке приведен:

? материальный баланс смесей, каучуков и ингредиентов;

? расчет производительности оборудования и его оснастки;

? инженерный расчет оборудования;

? тепловой баланс резиносмесителя РС 270/15…60.

Описаны правила техники безопасности при работе на оборудовании.

Список использованной литературы

1. Корнев А.Е., Буканов А.М., Шевердяев О.Н. Технология эластомерных материалов. - М.: Эксим, 2000. - 288 с.

2. Рагулин В.В., Соловьев А.А. Технология шинного производства. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1981. - 264 с.

3. Технологический регламент №ТР-58-001 Ш?2004. ? ОАО "Белшина", 2004. ? 220 с.

4. Бекин Н.Г., Петров Б.М. Оборудование для изготовления пневматических шин. - Л.: Химия, 1982. - 264 с.

5. Шейн В.С., Шутилин Ю.Ф., Гриб А.П. Основные процессы резинового производства. ? Л.: "Химия", 1988. ? 160 с.

6. Аверко-Антонович Ю.О., Омельченко Р.Я., Охотина Н.А. Технология резиновых изделий. ? Л.: "Химия", 1991. ? 352 с.

7. Карпов В.Н. Оборудование предприятий резиновой промышленности. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1987. - 336 с.

8. Макаров Г.В. и др. Охрана труда в химической промышленности. - М.: Химия, 1989. ? 496 с.

Приложение

Поз

Обозначение

Наименование

Кол

Масса

ед. кг

Прим.

1

Расходные бункера для

2

15

технического углерода

2

Винтовые питатели

5

16

30

31

32

3

Автоматические весы

5

17

33

34

35

5

Резиносмеситель

3

19

38

6

Участок ручной развески

1

4

Загрузочные емкости

4

18

36

37

7

Ленточный транспортер

2

39

8

полуавтоматические

1

ленточные весы

9

Агрегат из двух вальцов

2

20

11

Охлаждающее устройство

2

43

13

Укладчик

1

14

Полет с маточной смесью

1

21

Гранулятор

1

22

Вибротранспортер

1

23

Наклонный транспортер

1

24

холодильные барабаны для

1

гранул

25

Пневмотранспортер

1

29

Осадительная емкость для

1

гранул маточной смеси

28

Бункер для маточной смеси

1

40

Агрегат из трех вальцов

1

42

Ванна для смачивания

1

43

Установка фестонного типа

1

Полет с готовой резиновой

44

смесью

1

45

Подвесной конвейер

1

46

Мягкий контейнер

1

1

Шток верхнего затвора

1

2

Смесительная камера

1

3

Заслонка

1

4

Воздушный цилиндр

1

5

Станина

1

6

Нижний затвор

1

7

Верхний затвор

1

8

Ротор

1

Размещено на Allbest.ru

Страница:


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.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены