2.4. Описание технологической схемы производства

(участка, цеха)

К разработке технологической схемы приступают после критического анализа существующих методов и способов производства, проведенного в подразделе 2.1. Описание технологической схемы должно отражать сущность и последовательность технологического процесса, взаимосвязь между отдельным оборудованием и узлами технологической схемы. Предпочтение следует отдавать непрерывным процессам производства с современным высокопроизводительным оборудованием.

При описании технологической схемы излагается последовательность производственных операций с указанием используемого оборудования, режима каждой операции (температуры, давления, времени и т.д.), а также средства контроля и регулирования процесса. Нумерация аппарата производится последовательно по ходу основного материального потока и должна соответствовать номеру на технологической схеме и строительно-монтажном чертеже.

2.5. Описание и обоснование принятых в проекте изменений

В данном подразделе описываются принятые изменения в технологической схеме, конструкции оборудования, рецептуре резиновой смеси и т.д.

При обосновании на первый план выдвигаются вопросы повышения технического уровня производства, производительности оборудования, эффективности его использования, уменьшения или ликвидации потерь. При работе над проектом студенты должны использовать новейшие достижения науки и техники, внедрить научную организацию труда, автоматическую систему управления и т.д.

Сделав выбор оптимального варианта схемы производства, необходимо показать, что дает данное новшество с точки зрения улучшения процесса, повышения качества, уменьшения затрат материалов, улучшения условий труда, уменьшения энергозатрат и т.д.

2.6. Материальный расчет производства

Этот подраздел является основой всех расчетов. Материальный баланс для заводов резиновой промышленности может рассчитываться по двум вариантам: исходя из заданной производительности готового продукта (производственная программа) или на единицу продукции. Для заводов резиновой промышленности за единицу продукции принята величина 1000 шт. или 1000 кг, 1000 пог.м, 1000 усл.ед.

Рассмотрим порядок расчета материального баланса:

1. Дана мощность производства А (усл.ед., пог.м., шт., кг). Напомним перевод одних размеренностей в другие:

а) перевод условных единиц в штуки:

,

где К – переводной коэффициент, который берется по заводским данным.

б) перевод штук в погонные метры:

,

где l – длина одного изделия (например, ремня);

в) перевод погонных метров в килограммы:

,

где  - плотность, кг/м³;

2. Для расчета материального баланса определяем потери по операциям (стадиям) производства (табл.1):

Таблица 1 Потери по операциям

Операции производства	Каландрование	Шприцевание	Вулканизация	ОТК
Потери, %	X1	X2	X3	X4

Находим количество резиновой смеси с учетом потерь. При этом расчет ведем с конца на начало технологического процесса;

а) количество резиновой смеси с учетом потерь на ОТК:

А - 100%

а_{1 -} X₄% ;

б) количество резиновой смеси с учетом потерь на вулканизацию:

(А+а₁) - 100%

а₂ - X₃% ;

в) количество резиновой смеси с учетом потерь при шприцевании:

(А+а₁+а₂) - 100%

а₃ - X₃

г) количество резиновой смеси с учетом потерь при каландровании:

(А+а₁+а₂+а₃) - 100%

1. Рассчитываем новую норму расхода резиновой смеси с учетом потерь. Ее необходимо определить и в том случае, если в результате внесенных в проект изменений изменились и потери по операциям:

(А+а₁+а₂+а₃+…+а_n) - В, кг рез,

1000 - y

2. Если известны нормы чистого расхода сырья на единицу изделия (без учета потерь) и потери по операциям (п.2), то определяем норму расхода на единицу изделия с учетом потерь (табл. 2)

Таблица 2 Расчет нормы расхода с учетом потерь

Чистый расход на ед.изделия	Потери, %				Норма расхода на ед.изделия с учетом потерь
	Смешение X1	Шприцевание X2	….. …..	ОТК Xn

Расчет производится аналогично п.2 с той лишь разницей, что вместо величины А подставляется величина чистого расхода.

5. Зная норму расхода на единицу изделия с учетом потерь, расчитываем годовую и суточную потребность резиновой смеси для реализации производственной программы.

6. После нахождения годового и суточного расхода резиновой смеси составляем таблицу, куда заносим все данные (табл.3):

Таблица 3 Расход резиновой смеси

Шифр резиновой смеси	Норма чистого расхода на ед.изделия	Потери по операциям		Норма расхода с учетом потерь на ед.изделия	Годовой расход	Суточный расход
		%	кг

7. Расчет нормы расхода и расхода прорезиненной ткани и корда производим аналогичым путем (таб. 4 и 5).

Таблица 4 Расход ткани

Наименование прорез. ткани	Норма чистого расхода прорез. ткани на ед. изделия	Потери по операциям		Норма расхода прорез. ткани с учетом потерь на изделия, м2	Ширина ткани, м	Норма расхода прорез.ткани с учетом потерь, пог.м	Годов. расход ткани, пог.м	Сут. расход ткани, пог.м
		%	кг

Таблица 5 Расход корда, корда-суровья

Марка корда	Норма чистого расхода обрез. корда на ед.изделия, м2	Потери по операциям		Норма расхода обрез. корда с учетом потерь на ед. изделия	Расход обрез.корда		Коэф. Изменения площади корда при обрезинке	Расход корда-суровья
		%	кг		годовой	суточный		годовой	суточный
					В1	В2	К

Производим расчет каждой резиновой смеси по ингредиентам (табл. 6)

Таблица 6 Расход резиновой смеси по ингредиентам

Наименование ингредиентов	Мас. ч. на 100 мас.ч. каучука	% мас.	Норма чистого расхода на ед. резин. смеси	Потери по операциям		Норма расхода с учетом потерь на ед. резин. смеси	Расход ингредиентов
				%	кг		Год	Сутки

9. Составляем сводную табл. 7 расходов основных и вспомогательных материалов, где суммируются все ингредиенты и материалы, рассчитанные по всем резиновым смесям.

Таблица 7 Сводная таблица

Наименование материала	Единица измерения	Годовой расход	Суточный расход
Каучук
Сера
Тех.углерод
Ткань
Проволока
Бензин
и т.д

Для заводов РТИ можно рассчитать нормы чистого расхода материалов, исходя из конструкции изделия.

Пример 1. Рассчитать нормы чистого расхода материалов для клинового ремня – Д-10000 на единицу продукции (1000пог.м). Внутреняя длина ремня, снятого со станка, 9600 мм. Внутрений диаметр ремня 3057 мм. Расчет производится по слоям в соответствии с конструкцией ремня.

Конструкция ремня:

Брекер - 0.5 мм (1 слой)

Резина С-1 - 1.3 мм (1 слой)

Резина С-2 - 0.65 мм (2 слоя)

Резина С-3 - 0.65 мм (1 слой)

Капрон К-8-3 - 1.3 мм (5 слоев)

Резина С-4 - 0.65 мм (1 слой)

ДСР - 0.65 мм (1 слой)

ОТ-10 - 1.3 мм (1 слой)

Высота заготовки 23  0.2 мм, шаг резки 27.5 мм, обертка ОТ-40 и два слоя (ленточкой шириной 110 мм, толщиной 0.65 мм).

Расчетные диаметры и длины:

Брекер L₁=9600;

d₁=3057+0.5=3057.5 мм;

резина С-1: d₂=3057.5+0.5+1.3=3069.7 мм L₂=9630 мм

резина С-2: d₃=3069.7+11.7+1.3=3082.7 мм L₃=9690 мм

резина С-3: d₄=3082.7+1.3+0.65=3084.7 мм L₄=9700 мм

капрон К-8-3: d₅=3084.7+0.65+51.3=3091.8 мм L₅=9710 мм

резина С-4: d₆=3091.8+6.5+0.65=3098.95 мм L₆=9720 мм

ДСР: d₇=3098.95+0.65+0.65=3100.25 мм L₇=9750 мм

ОТ-40: d₈=3100.25+0.65+1.3=3102 мм L₈=9750 мм

Чистый расход материала на 1 ремень:

Брекер: 960027.5=264000 м² =0.264 м²;

резина С-1: 963027.591.3=3100000 мм=3.1 кг (для простоты расчета приняли =1кг/м³)

резина С-2: 969027.520.65=346417.5 мм³=0.346 кг при =1

резина С-3: 970027.50.65=183387 м³=0.173кг при =1

капрон К-8-3: 971027.55=1335125 мм²=1.335 м²

резина С-4: 972027.50.65=173745 мм³=0.173 кг при =1

ДСР: 975027.5=268125 мм²=0.268 м²

ОТ-40: 97501102=2145000 мм²=2.145 м²

Чистый расход материала на 1000 пог.м. Примем, что 1 ремень равен 10 пог.м.:

брекер: 0.264100=26.4 м²,

резина С-1: 3.1100=310 кг,

резина С-2: 0.346100=34.6 кг,

резина С-3: 0.173100=17.3кг,

капрон К-8-3: 1.335100=133.5 м^2,

резина С-4: 0.173100=17.3 кг,

ДСР: 0.268100=26.8 м²,

ОТ-40: 2.145100=214.5 м²

Пример 2. Рассчитать нормы расхода материалов для рукавов.

1. Расход резиновой смеси на 1000 пог.м.:

кг,

где Д – наружный диаметр слоя по спецификации, см; d – внутренний диаметр слоя по спецификации, см; К=1.04 – коэффициент, учитывающий создание гофра для рукавов с проволочной спиралью.

Расход резиновой смеси считают для каждого слоя.

2. Расход пряжи для одной оплетки:

, г/пог.м.,

где l – число нитей в потоке; n – число потоков; q – вес 1 пог. м. пряжи, г; К – коэффициент, учитывающий непрямолинейность нитей в оплетке (К-1,0.51.1).

1. Расход проволоки для спиралей:

а) число витков на 1000 пог. м. :

,

где L – общая длина рукавов, мм; l – длина двух манжет, мм; К – шаг спирали; N – число рукавов в 1000 пог. м.;

б) длина витка:

, м

где D_ср – средний расчетный диаметр (по средней линии), мм; Н – шаг витка;

в) длина спирали на 1000 пог. м. рукава:

где l – длина витка, м; n – число витков на 1000 пог. м.;

г) вес спирали на 1000 пог. м. рукава :

,

где q – вес 1 пог. м. проволоки.

2. Расход ткани:

,

где D_ср – средний диаметр тканевого слоя; 0.01 – припуск на состыковку; l – 1000 пог. м.; 1.045 – припуск на усадку; 1.04 – припуск на образование гофр (для спиральных рукавов).