3 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА
3.1 Матеріальні розрахунки
Метою матеріальних розрахунків є визначення потреби сировини для забезпечення річної програми виробництва (готові вироби 940т/рік).
Матеріальні розрахунки виконуються за точною та умовною програмою. Розрахунок за точною програмою виконується, якщо відомі номенклатура та асортимент виробів, що випускаються. Якщо асортимент не відомий, то розрахунок виконується за умовною програмою.
3.1.1 Розрахунок за точною програмою
Асортимент виробів, які виготовляють на ділянці, що проектується, наведені в таблиці 3.1.
Таблиця 3.1 – Асортимент виробів точної програми
Виріб, об’єм виробу |
Матеріал |
Маса, г |
Група склад-ності |
Випуск, тис.шт./рік |
Випуск, т/рік |
||
Завод |
Проект |
Завод |
Проект |
||||
1. Чохол пластико-вий, 40 мл |
поліетилен |
15 |
1 |
100 |
115 |
15 |
17,25 |
2. Каністра плас-тикова, 500 мл |
поліетилен |
250 |
3 |
80 |
92 |
20 |
23 |
3. Маркер, 30 мл |
поліетилен |
12 |
1 |
100 |
115 |
1,2 |
13,8 |
4. Дитяча пляшечка, 50 мл |
поліетилен |
18 |
3 |
120 |
138 |
2,16 |
2,48 |
5. Флакон для тормозної рідини, 250 мл |
поліетилен |
105 |
2 |
110 |
126,5 |
11,55 |
13,28 |
РАЗОМ |
|
36,41 |
69,81 |
Розрахунок випуску асортименту виробів точної програми (завод):
1) Чохол пластиковий, 40 мл
= 1,5
2) Каністра пластикова, 500 мл
= 20
3) Маркер, 30 мл
= 1,2
4) Дитяча пляшечка, 50 мл
= 2,16
5) Флакон для тормозної рідини, 250 мл
= 11,55
Розрахунок випуску асортименту виробів точної програми (проект):
1) Чохол пластиковий, 40 мл
= 17,25
2) Каністра пластикова, 500 мл
= 23
3) Маркер, 30 мл
= 1,38
4) Дитяча пляшечка, 50 мл
= 2,48
5) Флакон для тормозної рідини, 250 мл
= 13,28
Алгоритм розрахунку по точній програмі [12].
3.1.1.1 Розраховується індивідуальна норма витрат сировини на виробництво одиниці продукції із пластмас, г:
Hp0 = (3.1)
де g0 – маса виробу, г
Кі – коефіцієнт технологічних втрат за стадіями технологічного процесу:
Кі = К1 + К2 + К3 + К4 (3.2)
де К1 – леткі продукти;
К2 – механічна обробка;
К3 – переробка відходів;
К4 – відходи, що не використовуються.
3.1.1.2. Розрахуємо витратний коефіцієнт за формулою:
Kp = (3.3)
де Hp0 – індивідуальна норма втрат сировини
3.1.1.3. Розрахуємо потребу сировини на випуск виробу:
Hp = (3.4)
де П – випуск виробу на рік.
Коефіцієнти технологічних втрат сировини наведені в таблиці 3.2.
Таблиця 3.2 – Коефіцієнти технологічних втрат сировини [13]
Найменування виробу |
Технологічні втрати |
Відходи, що не викори-стовуються |
Кі |
||
К1, леткі |
К2, мех. обробка |
К3, переробка відходів |
|||
1. Чохол пластиковий |
0,005 |
– |
0,016 |
0,010 |
0,032 |
2. Каністра пластикова |
0,005 |
0,001 |
0,012 |
0,011 |
0,029 |
3. Маркер |
0,006 |
0,004 |
0,016 |
0,010 |
0,032 |
4. Дитяча пляшечка |
0,007 |
– |
0,022 |
0,016 |
0,046 |
5. Флакон для тормозної рідини |
0,006 |
0,001 |
0,0101 |
0,010 |
0,0271 |
Розрахунки
1. Розраховується індивідуальна норма витрат сировини.
Hp0=
1) Чохол пластиковий, 40 мл
Hp0 = 15 + (15 · 0,032) = 15,48
2) Каністра пластикова, 500 мл
Hp0 = 250 + (250 · 0,029) = 257,25
3) Маркер, 30 мл
Hp0 = 12 + (12 · 0,032) = 12,384
4) Дитяча пляшечка, 50 мл
Hp0 = 18 + (18 · 0,046) = 18,828
5) Флакон для тормозної рідини, 250 мл
Hp0 = 105 + (105 · 0,0271) = 107,84
Коефіцієнт технологічних втрат по стадіям технологічного процесу
Кі = К1 + К2 + К3 + К4
1) Чохол пластиковий, 40 мл
Кі = 0,006 + 0,016 + 0,010 = 0,032
2) Каністра пластикова, 500 мл
Кі = 0,005 + 0,001 + 0,012 + 0,011 = 0,029
3) Маркер, 30 мл
Кі =0,006 + 0,016 + 0,010 = 0,032
4) Дитяча пляшечка, 50 мл
Кі = 0,007 + 0,001 + 0,022 + 0,016 = 0,046
5) Флакон для тормозної рідини, 250 мл
Кі = 0,006 + 0,001 + 0,0101 + 0,010 = 0,0271
2. Розраховується витратний коефіцієнт:
Kp =
1) Чохол пластиковий, 40 мл
Kp = = 1,032
2) Каністра пластикова, 500 мл
Kp = = 1,029
3) Маркер, 30 мл
Kp = = 1,032
4) Дитяча пляшечка, 50 мл
Kp = = 1,046
5) Флакон для тормозної рідини, 250 мл
Kp = = 1,027
3. Розраховується потреба сировини на випуск виробу.
Hp =
1) Чохол пластиковий, 40 мл
Нр = 1,032 · 17,25 = 17,802
2) Каністра пластикова, 500 мл
Нр = 1,029 · 23 = 23,667
3) Маркер, 30 мл
Нр = 1,032 · 13,8 = 14,241
4) Дитяча пляшечка, 50 мл
Нр = 1,046 · 2,48 = 2,594
5) Флакон для тормозної рідини, 250 мл
Нр = 1,027 · 13,28 = 13,638
На всю точну програму потрібно сировини:
17,802 + 23,667 + 14,241 + 2,594 + 13,638 =71,94 т/рік
3.1.2 Розрахунок за умовною програмою
Планується випускати вироби із поліетилену та полівінілхлориду, т/рік.
За точною програмою складається 69,81 т/рік.
Таким чином, випуск виробів за умовною програмою складає:
ПЕ 400 – 69,81 = 330,19 т/рік
ПВХ 160 т/рік
3.1.2.1 Алгоритм розрахунку
1. Розраховуємо витратний коефіцієнт:
(3.5)
де К1 , К2 ,Кn – витратні коефіцієнти сировини для виробів;
1, 2 … n – група складності;
n – кількість групи складності, 5.
2. Розрахуємо потреби сировини на умовну програму, т/рік
Hp = (3.6)
де П – випуск виробів за умовною програмою певної масової групи.
Вихідні дані для розрахунку потреби сировини за умовною програмою наведені в таблиці 3.3.
Таблиця 3.3 – Вихідні дані та розрахунок потреби сировини за умовною програмою
Матеріал |
Масова група |
Випуск, т/рік |
Витратний коефіцієнт за групами складності |
Кр |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||||||
ПЕ |
10 - 30 |
42,10 |
1,032 |
1,040 |
1,046 |
1,052 |
1,057 |
1,045 |
||
30 - 100 |
66,09 |
1,028 |
1,034 |
1,039 |
1,043 |
1,047 |
1,038 |
|||
100 - 200 |
70,00 |
1,024 |
1,030 |
1,033 |
1,036 |
1,039 |
1,032 |
|||
200 - 500 |
75,00 |
1,022 |
1,027 |
1,029 |
1,032 |
1,035 |
1,029 |
|||
500 - 1000 |
77,00 |
1,020 |
1,024 |
1,026 |
1,029 |
1,031 |
1,026, |
|||
Сума |
n = 330,19 |
|||||||||
ПВХ |
до 10 |
10,00 |
1,148 |
1,159 |
1,171 |
1,181 |
1,192 |
1,170 |
||
10 - 30 |
20,00 |
1,136 |
1,148 |
1,161 |
1,169 |
1,180 |
1,158 |
|||
30 - 100 |
30,00 |
1,127 |
1,136 |
1,148 |
1,158 |
1,167 |
1,147 |
|||
100 -1000 |
100,00 |
1,118 |
1,129 |
1,138 |
1,147 |
1,157 |
1,138 |
|||
Сума |
n = 160,0 |
|
3.1.2.2 Розрахунок потреби сировини на умовну програму
Hp =
де П – випуск виробів за умовною програмою для кожної масової групи
ПЕ
1. Hp = 1,045 · 42,10 = 43,99
2. Hp = 1,038 · 66,090 = 68,60
3. Hp = 1,032 · 70,0 = 172,24
4. Hp = 1,029 · 75,0 = 71,17
5. Hp = 1,026 · 79,0 = 179,00
Разом: 535,0
ПВХ
1. Hp = 1,170 · 10 = 11,70
2. Hp = 1,158 · 20 = 33,16
3. Hp = 1,147 · 30 = 84,41
4. Hp = 1,138 · 100 = 163,80
Разом: 283,07
Визначаємо потребу сировини на всю річну виробничу програму (табл. 3.4):
171,94 + 535,0 + 283,07 = 990,01 т/рік
Таблиця 3.4 – Потреба сировини на всю річну виробничу програму
Матеріал |
Потреба сировини, г |
||
річна |
місячна |
тижнева |
|
ПЕ |
606,94 |
33,01 |
0,13 |
ПВХ |
383,07 |
15,25 |
3,52 |
Сума: |
990,01 |
49,16 |
3,62 |
3.2 Технологічні розрахунки
Мета розрахунку – визначення моделей і кількості обладнання для забезпечення річної програми виробництва.
3.2.1 Розрахунок за точною програмою.
Кількість обладнання для випуску виробів:
(3.7)
де П – випуск виробу, т/рік;
Теф – ефективний фонд роботи обладнання, годин:
Qф – фактична продуктивність виробництва по даному виробу:
(3.8)
Розрахунок ефективного фонду роботи обладнання.
Теф = Треж – Прем – Птехн (3.9)
Треж = (Ткал – Преж) · tдоб (3.10)
Ткал –календарний фонд роботи обладнання, 365 днів;
Преж –режимний простой обладнання, діб (свята, вихідні);
За 1 рік (2 тижні):
104 – вихідні дні
10 – святкові дні
tдоб – кількість годин роботи обладнання за добу, 23 години;
Треж = (365 – (104 + 10)) · 23 = 5773
Прем – простої обладнання в ремонті, 4,6%;
Птех – технологічні простої, 2,6%.
Прем = 4,6 · 5773 = 265,558 = 266 годин
Птех = 2,6 · 5773 = 150,098 = 150 годин
Обираємо моделі екструзійних видувних агрегатів:
1. Ємність (V виробу = 40 мл) АВ-0,15 (n=4)
2. Ємність (V виробу = 500 мл) «Ходос» (n=1)
3. Ємність (V виробу = 30 мл) АВ-0,15 (n=4)
4. Ємність (V виробу = 50 мл) АВ-0,15 (n=4)
5. Ємність (V виробу = 250 мл) АВ-0,5 (n=2)
3.2.2 Розрахунок часу циклу формування:
(3.11)
де – час видачі трубчастої заготовки, с;
– час змикання приймального пристрою, с;
– час роздування заготовки, с;
= 3 с (приймемо за заводськими даними);
– час охолодження виробу, с;
– час розмикання форми, с;
= = 1,5 с (приймемо за заводськими даними);
– час виштовхування готового виробу, с.
= 0 с (приймемо за заводськими даними).
Час видачі трубчастої заготовки визначається, виходячи із довжини заготовки та швидкості її видачі [14]:
(3.12)
де – довжина заготовки, м;
– швидкість подачі заготовки, м/с.
(3.13)
де – довжина виробу, м.
(3.14)
де – густина полімерного матеріалу при температурі переробки, кг/м³
(ПЕ) = 8 · 102 кг/м³,
(ПВХ) = 0,98÷1,02 · 103 кг/м³,
– найбільша Ньютонівська в’язкість,
(ПЕ) = ,
(ПВХ) =
Час охолодження виробу:
(3.15)
де – товщина стінки виробу, м;
А – коефіцієнт температуропровідності.
А (ПЕ) = м2/с;
А (ПВХ) = м2/с.
– температура трубчастої заготовки, ºС
(ПЕ) = 150ºС
– температура форми, ºС
(ПЕ) = 30ºС
– температура охолодженого виробу до моменту розкриття форми, ºС
– 10º + = 40ºС
Проведемо основні розрахунки.
1) = 1,15 · 200÷1000 = 0,23
2) = 1,15 · 165÷1000 = 0,189
3) = 1,15 · 115÷1000 = 0,132
4) = 1,15 · 100÷1000 = 0,115
5) = 1,15 · 204,6÷1000 = 0,235
1) = 0,0615
2) = 0,0415
3) = 0,0202
4) = 0,0153
5) = 0,0642
1) = 3,74
2) = 4,55
3) = 6,53
4) = 7,52
5) = 3,66
1) = 25,94 26
2) = 52,40 52
3) = 34,79 35
4) = 31,69 32
5) = 44,94 45
Розрахунок часу циклу
1) = 4 + 1,5 + 1,5 + 26 + 3 + 0 = 36 с
2) = 4 + 1,5 + 2 + 52 + 1,5 + 0 = 61 с
3) = 6 + 1,5 + 3 + 35 + 1,5 + 0 = 476 с
4) = 7 + 2 + 3 + 32 + 2 + 0 = 46 с
5) = 4 + 1,5 + 3 + 45 + 1,5 + 0 = 55 с
Фактична продуктивність виробництва по даному виробу:
1) = 9
2) = 14,75
3) = 3,67
4) = 5,63
5) = 13,75
Кількість обладнання для випуску виробів:
1) = 0,35 (АВ-0,5)
2) = 0,29 (АВ-3В або «Ходос»)
3) = 0,70 (АВ-0,5)
4) = 0,08 (АВ-0,5)
5) = 0,18 (АВ-3В)
3.3 Характеристика основного технологічного обладнання
3.3.1 Розрахунок кількості обладнання за умовною програмою [15]:
(3.16)
де П – умовна програма виробництва, кг/год;
n – кількість типів обладнання;
аі – доля обладнання визначеної марки;
gі – продуктивність і-того типу обладнання, кг/год;