Федеральное агентствопо образованию
Государственноеобразовательное учреждение высшего профессионального образования
«ГОСУДАРСТВЕННЫЙТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Специальность
кафедраестественных наук
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯРАБОТА
На темуПроект участка цеха по производству товаров бытового и технического назначения методомлитья под давлением на ОАО ”БЗЗД” мощность 400 тонн в год.
Студент-дипломник:
Научныйруководитель:
Доктор наук,
Доценткафедры
Рецензент:
Кандидат наук,
Доценткафедры
Допустить кзащите
Зав. кафедрой
доктор наук,
профессоркафедры
2009
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1.ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ
1.1. Основание для проектирования
1.2. Район и место расположение расположения проектируемогопроизводства
1.3. Номенклатура продукции и мощность его производства
1.4. Режим работы участка
2. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МЕТОДА ПЕРЕРАБОТКИ
2.1.Характеристика способов изготовления изделий
2.1.1. Литье под давлением
2.1.2. Прессование
2.1.3. Пневмо- и вакуумформование
2.2. Выбор метода переработки
2.3. Технологические особенности процесса литья под давлением
3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА
3.1. Характеристика сырья
3.1.1. Организация поставок сырья
3.1.2. Требования к исходному сырью
3.1.3. Получения сырья и его свойства
3.1.4. Обоснование выбора сырья
3.2. Составление и описание технологической схемыпроизводства
3.2.1. Получение сырья
3.2.2. Хранение сырья
3.2.3. Распаривание сырья
3.2.4. Подготовка сырья
3.2.5. Формование изделия
3.2.6. Контроль и упаковка
3.2.7. Хранение готовой продукции и маркировка
3.2.8. Переработка отходов
3.3. Материальный баланс
4. ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ И РАСЧЕТ ПОТРЕБНОСТИ ВНЕМ
4.1. Выбор основного технологического оборудования
4.1.1. Расчет потребности в основном технологическомоборудовании
5. ОРГАНИЗАЦИЯ ТРУДА
5.1. Трудовой процесс
5.2. Разделение труда
5.3. Кооперация труда
5.4. Организация рабочих мест основного производства
5.5. Организация рабочих мест вспомогательных рабочих
5.6. Содержание работы литейщика
5.7. Организация и обслуживание рабочего места
5.8. Условия труда
5.9. Численность основных и вспомогательных рабочих
6. ОСНОВНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ И КОМПОНОВОЧНЫЕ РЕШЕНИЯ
6.1. Планировка помещений
6.2. Компоновка технологического оборудования
6.3. Основные строительные решения
7. ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
7.1. Расчет установленной и потребляемой мощности
7.2. Освещение производственных помещений
7.3. Заземление и защита от статического электричества
7.4. Молниезащита
7.5. Отопление и вентиляция
7.5.1. Расчет кратности воздухообмена
7.5.2. Расчет расхода теплоты на отопление, вентиляцию, теплавыделяемого оборудованием
7.6. Водопровод и канализация
7.7. Расход сжатого воздуха
8. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ,ПРОМСАНИТАРИЯ И ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
8.1. Охрана окружающей среды
8.2. Техника безопасности
8.3. Промсанитария и пожарная безопасность
9. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
9.1. Программа производства и режим работы цеха
9.2. Капитальные вложения и производственные фонды
9.3. Стоимость оборудования
9.4. Вопросы труда и заработной платы
9.4.1. Расчет фонда заработной платы рабочих
9.4.2. Расчет фонда заработной платы ИТР и МОП
9.5. Расчет заготовительных цен на сырье, материалы иэнергию, а также себестоимости продукции
9.6. Расчет амортизационных отчислений
9.7. Смета цеховых расходов и на содержание и эксплуатациюоборудования
9.8. Проектная калькуляция себестоимости продукции
9.9. Расчет удельных капитальных вложений ипроизводительности труда
9.10. Основные технико-экономические показатели цехаВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время уровень мировойэкономики и экономики отдельных стран всё в большей мере зависит от уровняразвития производства и применения полимерных материалов. Потребность самыхразличных отраслей промышленного производства в пластических массах,полуфабрикатов и изделиях из них, непрерывно возрастает.
Производство пластмасс исинтетических смол в последние годы остается одним из наиболее динамичноразвивающихся секторов российского химического комплекса.
В период экономических преобразованийпадение спроса на полимерные материалы на внутреннем рынке России привело кснижению их производства.
В период с 1990-1996 производствополимерных материалов постоянно снижалось. Объем выпуска сократился в 2,3 раза,достигнув своего критического состояния. С 1996 года начался стабильный роствыпуска пластмасс. В 1998-1999 гг. на российском рынке действовало 148предприятий. Их общая мощность на 01.01.00 г. достигла 3,8 млн.т.
Спрос на полимерные материалыопределяется, с одной стороны, наличием перерабатывающей базы, еесбалансированностью с производством полимеров, техническим состоянием,инвестиционной активностью, финансовыми возможностями на приобретение оборотныхсредств, а с другой — платежеспособностью и экономическим состояниемотраслей-потребителей изделий из полимеров, развитие которых оказываеткосвенное влияние на формирование предложения со стороны продуцентов полимера.
В настоящее время напроизводстве назрела проблема технического переоснащения, в связи с тем, чтоустаревшее оборудование не справляется с задачами производства, принято решениеоб установке нового оборудования на имеющихся площадях и полной автоматизации имеханизации процесса изготовления деталей.
Одним из перспективныхнаправлений производства является предприятия по переработке полимерныхматериалов.
Перспективность развитияпроизводств по переработке полимерных материалов заключается в высокой степениавтоматизации и механизации, безъотходность и высокая экологичностьпроизводств, расширение областей применения и номенклатуры изделий изполимерных материалов.
В этих условиях ототдельных предприятий требуется концентрация усилий на производстве наиболеевыгодной продукции, а также смене оборудования на более современное.
В условиях рыночной экономики исовременных коммерческих отношений иногда наиболее целесообразнымпредставляется строительство малых предприятий.
Преимущества малогопредприятия состоят в следующем:
малое предприятиединамичнее крупного, оно легче приспосабливается к изменяющимся условиям, оперативноеотражает изменение потребительского спроса;
развитие малогопредприятия существенно облегчает территориальный и отраслевой перелив рабочейсилы и капитала;
малое предприятие быстрее«впитывает» новые достижения научно-технического прогресса, так как они болееприспособлены для производства уникальных изделий, быстрее и дешевлеперевооружаются технически, требуют меньших капиталовложений и обеспечивают ихбыструю окупаемость;
зачастую само созданиемалого предприятия реализует попытку коммерческого использования какого-либоновшества;
малое предприятиеулучшает общую структуру производства, так как облегчает адаптацию«неповоротливого» крупного производства к изменяющимся условиям, к новымтребованиям научно-технического прогресса, способствует развитию специализации,освобождает крупные корпорации от производства мелкосерийной продукции,занимается поиском, доработкой и освоением новых изделий, охотнее идёт на риск.
Развитие малогопредпринимательства рассматривается правительствами многих стран, как важныйфактор обеспечения занятости населения. Политика помощи и поддержки малыхпредприятий проводится и в России.
Разумеется, всё сказанноев пользу малых предприятий ни в коей мере не умаляет значения крупныхпредприятий, располагающих большой научно-технической базой, штатами учёных,колоссальными финансовыми средствами и мощными производственными возможностями.Будущее химической промышленности не в противопоставлении малых предприятийхимическим гигантам, а в разумном их сочетании.
Опираясь навышеизложенное, можно сделать вывод, что проектируемый нами объектцелесообразнее разместить по соседству с другими производственнымиорганизациями в виде малого предприятия.
Это сделает производствоцеха более рентабельным и жизнеспособным. Производство изделий из пластмасс неможет существовать без некоторых смежных производств. Например,инструментального цеха. Находящиеся в эксплуатации машины требуют постоянной исвоевременной замены отдельных деталей, узлов. Работа цеха также не возможнабез систем отопления, канализации, энергоснабжения и т. п. Все эти проблемыбудут решены, если разместить планируемое производство на территориипредприятия, где все вышеперечисленные условия, необходимые для работы цеха ужеимеются.
Таким образом, созданиемалых предприятий по переработке пластических масс – одно из основныхнаправлений развития экономики России.
1.ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ
1.1Основание для проектирования
Основанием для проектированияявляется «План развития производства до 2005 года» и задание на выпускнуюквалификационную работу, утвержденное начальником кафедры № 5.
1.2Район и место расположения проектируемого производства
Проектируемое производство намеченоразместить на имеющихся площадях ОАО “БЗЗД”, в цехе №290008 переработкитермопластов, исходя из следующих предпосылок: близость участка к заводскому ицеховому складам сырья; наличие тепло, электро- и водоснабжения,транспортировки и кооперации с другими участками цеха.
1.3Номенклатура продукции и мощность производства
Номенклатура выпускаемой продукцииопределена исходя из данных маркетингового исследования, проведённого ОАО“БЗЗД” приведены в таблице 1.1.
Таблица 1.1.
Номенклатура выпускаемых изделийИзделие Материал Код Назначение Стакан Полипропилен 21030 белый 90.9.532.876.5
Химкомбинат
(производство волокна) Ведро на 5л. Полипропилен 21030 белый 90.9.531.056.5 Хранение пищевых продуктов Ящик для овощей Полиэтилен 277-73 белый 90.6.533.156.1 Хранение овощей и фруктов
Мощность участка по переработкетермопластов составляет 400т/год.
При уменьшении спроса на даннуюпродукцию, предприятие может освоить производство новых изделий. Распределениегодовой программы по видам сырья приведено в таблице 1.2.
Таблица 1.2.
Распределение годовой программы повидам исходного сырьяНаименование материала Годовая программа, т/год Полипропилен 21030 белый 350 Полиэтилен 277-73 белый 50 Итого 400
1.4Режим работы участка
Работа на проектируемом участкепланируется в три смены по 8 часов. Количество рабочих дней в году — 250.Номинальные фонды времени работы оборудования приняты по государственным нормамтехнологического проектирования предприятия машиностроения, приборостроения иметаллообработки.
Потери времени для оборудованияприняты исходя из продолжительности и периодичности планово-предупредительныхработ, технологических переналадок, а также внутрисменных потерь, связанных стехнологическим обслуживанием оборудования и организационными мероприятиями[1].
2.ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МЕТОДА ПЕРЕРАБОТКИ
2.1Характеристика способов изготовления изделий
Основными методами (способами)переработки полимерных материалов в изделия являются: литьё под давлением;полимеризация в форме; ротационное формование; литьё вспененных изделий;прессование пенопластов; получение профильных изделий, экструзия; формованиеволокна; изготовление плёнок поливом; окунание; прессование; выдувание;каландрование; пневмо — и вакуумформование.
В связи с тем, что основнаяноменклатура изделий технического и бытового назначения изготавливается изтермопластичных материалов, то наиболее приемлемыми способами формованияизделий являются: литьё под давлением, прессование, пневмо — ивакуумформование.
Рассмотрим данные методы изготовленияизделий.
2.1.1Литье под давлением
Литьё под давлением – это основнойметод переработки полимерных материалов и получения изделий, заключающийся впластикации, гомогенизации полимерного материала в материальном цилиндре ивпрыске его в предварительно замкнутую форму, которая охлаждается длятермопластов и нагревается для реактопластов.
Литьём под давлением изготавливаютизделия из термопластичных и термореактивных пластмасс разнообразнойконфигурации и массы, различающиеся от десятых долей грамма до многих десятковкилограмм, по толщине стенок – от десятых долей миллиметра до несколькихдесятков сантиметров. Причём изделия имеют высокую точность и стабильностьразмеров.
При литье термопластов расплав,заполнивший форму, затвердевает при охлаждении, после чего форма раскрывается иизделие выталкивается.
При формовании реактопластовполимерную композицию впрыскивают в форму, которую затем нагревают дотемпературы отверждения материала. После этого форму открывают, и изделие такжеизвлекается.
Переработка пластмасс в изделиясводится к созданию конструкции, обеспечивающей заданный комплексэксплуатационных свойств, путем переводу полимерного материала в состояние, вкотором он легко приобретает требуемую форму с его последующей фиксацией(сохранением).
Литье под давлением имеет рядпреимуществ по сравнению с прессованием и экструзией: хорошая пластикация игомогенизация продукта; точное дозирование полимерного материала; легкоавтоматизируемый процесс.
Среди недостатков следует отметить:анизотропию свойств, при литье; различную усадку для материалов.
2.1.2Прессование
Прессование – это технологическийпроцесс, сущность которого заключается в пластической деформации полимерногоматериала при одновременном действии на него тепла и давлении с последующейфиксации формы.
В настоящее время методом прессованияперерабатываются только реактопласты.
Данным методом изготавливают: слоистыелистовые пластики, дозирующие таблетки из пресс-порошков.
Существует компрессионное (прямое) итрансферное (литьевое) прессование.
Компрессионное прессование – процесс,при котором материал загружается непосредственно в формующую полость пресс-формы,где происходит его формование.
Этот способ отличается невысокойпроизводительностью, однако, им можно перерабатывать все реактопластов.
Трансферное прессование это способ,при котором предварительно подогретый и пластицируемый полимерный материалвпрыскивается из загрузочной камеры через литниковые каналы в полостьпресс-формы.
Преимущества данного метода — изготовление деталей сложной формы с арматурой; равномерное отверждениеизделия.
Недостатками метода являются:сложность автоматизации процесса.
2.1.3Пневмо — и вакуумформование
Пневмо — и вакуумформование — этопроцесс формования изделия из листового полимерного материала, переведенногонагревом в высокоэластическое состояние и придание требуемой конфигурации засчет разности давлений под и над листовой заготовкой, создаваемой сжатымвоздухом или вакуумом.
Это относительно дешевый способполучения крупногабаритных изделий ( ванны, корпуса, упаковка для пищевыхпродуктов).
Преимущество данного метода: малаястоимость и металлоемкость оборудования; хорошо поддается автоматизацию.
Недостатками метода являются: низкаяпроизводительность из-за продолжительности цикла формования; сложность нагрева,формования и обрезки листов свыше 3 мм; большое количество отходов до 40%.
2.2Выбор метода переработки
При выборе метода переработки будемисходить из проведённого литературного обзора и на основе комплексного анализаследующих показателей:
вид перерабатываемого материала;
требования ассортиментной программы(по форме изделия; по предельным значениям толщин стенок; по соотношениюгабаритных размеров изделия);
серийность производства;
требования к качеству изделий.
В нашем случае более подходящимметодом переработки полимеров является литьё под давлением, так какпрессованием перерабатывают, как правило, реактопласты.
Кроме того, литьём под давлениемперерабатываются все без исключения термопластичные материалы, вид и маркикоторых выбираются в зависимости от назначения изделий, прочности,теплостойкости, и других свойств. В настоящее время, более 30% объёматермопластов перерабатывается этим методом, и объемы производства изделий изтермопластов методом литья под давлением имеют тенденцию к увеличению. Прилитье под давлением обеспечивается точность размеров изделий, более высокаячистота их поверхности и меньший расход сырья, чем при получении изделийдругими методами (выдуванием, вакуумным и пневматическим формованием).
Стоимость литьевых машин сравнительнонебольшая.
Таким образом, с учетом проведенныхмаркетинговых исследований для проектируемого цеха наиболее удобным и выгоднымметодом переработки термопластов является литьё под давлением, так как он болееполно отвечает требованиям задания на проектирование по видам перерабатываемогоматериала, требованиям ассортиментной программы, серийности производства икачеству изделий.
2.3Технологические особенности литья под давлением
Технологический процесс литья изделийиз термопластичных полимеров состоит из следующих операций: плавление,гомогенизация и дозирование полимера; смыкание формы; подвод узла впрыска кформе; впрыск расплава; выдержка под давлением и отвод узла впрыска; охлаждениеизделия; раскрытие формы и извлечение изделия.
Операции впрыска расплава и выдержкиего под давлением сопровождаются тем, что цилиндр литьевой машины уже подведёнк литьевой форме и сопло соединено с литниковым каналом формы. Шнек поддействием поршня узла впрыска перемещается к форме, и расплав впрыскивается вформующую полость. Для исключения вытекания расплава из формы даётся выдержкапод давлением. Во время охлаждения изделия, когда расплав в литнике достаточноохлаждён, узел впрыска отводится от формы и начинается дозирование новой порциирасплава, шнек останавливается. После окончания охлаждения формы, происходит еёраскрытие и изделие удаляется. Такова общая последовательность технологическихопераций.
Большинство термопластов не нуждаетсяв предварительной обработке перед загрузкой в литьевую машину, если не считатьокрашивания в нужный цвет. Полиамиды и поликарбонат, способные при храненииувлажняться, подвергаются сушке. Повышенная увлажненность материалов приводит кобразованию пузырей, утяжин, серебристости на поверхности изделий. Подсушиваниепроводят непосредственно перед переработкой.
Литники, бракованные изделия и другиеотходы переработки термопластов подлежат предварительной разборке, очистке идроблению. После этого они могут быть использованы в качестве добавок к свежемуматериалу.
Нагревательный цилиндр являетсяосновным технологическим узлом машины, определяющим её производительность икачество изделий. К нагревательному цилиндру предъявляют следующие требования:
высокий коэффициент теплопередачи отисточников нагрева к материалу при небольших разностях температур стенокцилиндра и материала;
равномерный нагрев материала иотсутствие местных перегревов.
Для измерения температуры расплава вразличных зонах обогреваемого цилиндра используют термопары.
Режим охлаждения изделия в формевлияет как на производительность машины, так и на качество изделий. Интенсивноеохлаждение увеличивает производительность машины, но может привести к снижениюкачества изделий из-за появления внутренних напряжений. Чем выше температуразатвердевания термопласта, тем выше должна быть температура формы.
Температура формы перед заполнениемобычно ниже температуры литья на 100-150° С.
Продолжительность цикла складываетсяиз времени смыкания формы, впрыска, выдержки под давлением и раскрытия формы.Время впрыска зависит от массы отливки, формы изделия, сечения впускныхклапанов, текучести термопласта, температуры и давления расплава в материальномцилиндре и интенсивности охлаждения изделия в форме. Для различных термопластовпри равных условиях длительность впрыска личная и колеблется в пределах от 2-3с (для полистирола) до 40-60 с (для поламида-54) на 1 мм толщины изделия.
Чем больше масса отливки, тоньшестенки изделия и сложнее его форма и чем меньше сечение впускных каналов формы,тем больше время впрыска. Чем выше текучесть термопласта, давление итемпература расплава в материальном цилиндре машины, тем меньшепродолжительность.
Одним из основных технологическихпоказателей процесса является давление литья. Под давлением материал проходитматериальный цилиндр, литниковые каналы и заполняет полость форм. Давление, подкоторым находиться расплав в полостях формы, всегда меньше давления,создаваемого червяком или поршнем [2].
3.РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА
3.1Характеристика сырья
3.1.1Организация поставок сырья
Таблица 3.1.
Стоимость сырьяМатериал Цена за 1 кг., руб.
Полипропилен-21030
Полиэтилен низкого давления-277-73
29,90
25,10
Поставка полимерных материалов напредприятие будет производиться через Саратовское представительство Московскогообъединения «Полимер-сбыт». Поставщиками является города Казань, Томск и Уфа.
Поставка сырья в цех осуществляетсяначальником снабжения предприятия по заявке начальника производства цеха.Стоимость сырья указана в таблице 3.1. Прибывшее сырьё складируется натерритории склада готовой продукции.
3.1.2Требования к исходному сырью
Для получения качественных изделийсырьё должно отвечать следующим требованиям:
содержание влаги – не более 1%;
содержание вторичного сырья – неболее 20%;
размер гранул должен быть не более 4 мм в диаметре;
содержание посторонних включенийдолжно быть в норме.
Задание требований обусловленоследующим: при высоком содержании влаги в полимерном материале впрыск расплавав матрицу становится затруднительным. Материал не впрыскивается струёй, а распрыскиваетсякаплями, что затрудняет процесс формования.
Выпускаемые изделия должны бытьпрочными и эластичными, что не достигается при содержании в сырье вышеустановленной нормы инородных тел и частично денатурированного материала.Инородные тела способствуют засорению литниковых каналов.
Основной источник инородных тел –измельчитель бракованных изделий, так как в бункер измельчителя иногда поразличным причинам попадает мелкий мусор.
Входной контроль сырья осуществляетсяпо следующим документам:
гигиенический сертификат от центрасанитарно-эпидемиологического надзора;
сертификат качества сырья.
В соответствии с выданным предприятиюгигиеническим сертификатом на сырьё, цех сможет производить изделия,предназначенные для контакта с пищевыми продуктами.
В соответствии с сертификатомкачества, по заключению лаборатории производства сырья, качество полимерныхматериалов должно соответствовать требованиям ТУ 2211-020-00203521-96.
3.1.3Получение сырья и его свойства
Полиэтилен низкого давления (ГОСТ16338-77) синтезируют полимеризацией этилена при низком давлении (35-40 кгс/см²)на комплексных металлоорганических катализаторах. Выпускается марок, из которыхнепосредственно получаются композиции с разными добавками для дальнейшейпереработки.
Полиэтилен низкого давления 277-73предназначен для переработки экструзией, литьём под давлением, экструзией сраздувом, напылением и получения профильно-погонажных изделий, малогабаритныхизделий, выдувных изделий, покрытий на различных изделиях и дублирования плёнок.
Полипропилен и блоксополимерпропилена с этиленом (ТУ 6-05-1756-76). Блоксополимер пропилена с этиленомполучается последовательной полимеризацией пропилена и этилена в присутствииметаллоорганических катализаторов. Полипропилен и блоксополимер пропилена с этиленомвыпускаются в виде композиции на основе базовых марок со стабилизаторами,красителями, наполнителями и другими добавками [3].
Полипропилен 21030 – полимерныйматериал, выбранный для переработки в проектируемом цеху.
Основные физико-химические, эксплуатационныеи технологические свойства перерабатываемых в проектируемом цеху полимеровуказаны в Приложениях 2-3.
3.1.4Обоснование выбора сырья
Вышеперечисленное сырьё было выбраноисходя из следующего:
сравнительно низкой стоимостиматериалов;
простоты и технологичности егопереработки;
отсутствия, при переработкематериалов, выделения токсичных веществ выше предельно допустимых концентраций;
универсальности при изготовленииизделий;
оптимальных физико-химических,прочностных и эксплуатационных свойств;
маркетингового исследования рынка.
3.2Составление и описание технологической схемы производства
В проектируемой технологической схемепроизводства предусматривается автоматический режим работы основногооборудования. Графическое изображение данной схемы приведено в Приложении 4.
Технологическая схема производствалитьевых изделий состоит из следующих операций:
получение сырья;
хранение сырья;
растаривание сырья;
подготовка сырья;
формование изделий;
контроль и упаковка;
хранение готовой продукции;
переработки отходов.
Рассмотрим содержание каждой стадиитехнологической схемы более подробно.
3.2.1Получение сырья
Материал в гранулированном видепоступает на завод в автофургонах в контейнерах по 500 кг или полиэтиленовых мешках по 25-30 кг. Выгрузка из вагона производится с помощьюэлектропогрузчика (автокрана). Сырье из контейнеров растаривается и подаетсяпневмотранспортом в складские емкости. Сырье в мешках укладывается партиями наподдоны и межцеховым транспортом перевозится на заводской склад. При приемесырья в любой упаковке обязательным условием является учет прибывшего сырья,для чего предусматриваются железнодорожные и автомобильные весы.
3.2.2Хранение сырья
Сырьевой склад проектируется израсчёта десяти суточного запаса сырья.
Основная масса сырья хранится вемкостях отдельно расположенного склада и с помощью пневмотранспорта подается вемкости, расположенные внутри цеха.
Из цеховых емкостей сырье подается клитьевым машинам при помощи пневмотранспорта, включающегося автоматически повызову от литьевой машины при понижении уровня сырья в бункере машины.
Часть сырья, поступающего в мешках,храниться партиями, стеллажным способом, на поддонах.
3.2.3Растаривание сырья
Гранулированное сырьё в контейнерахобъёмом 1,5 м³ автопогрузчиком подаётся к наружной стене цеха, гденаходится приёмное устройство системы пневмотранспорта, обеспечивающее подачугранулированного сырья в приёмные бункера объёмом 10 м³ каждый. Принята система вакуумного пневмотранспорта с применением газодувок (одна рабочая,другая запасная). Под каждым бункером установлен шлюзовой питатель, которыйсохраняет вакуум в бункере и является дозатором гранулированного сырья.Транспортирующая среда – воздух. На бункерах для контроля заполненияустановлены датчики верхнего и нижнего уровня сырья. Управление системамипневмотранспорта производится дистанционно с пульта.
Водитель автопогрузчика послеустановки контейнера под приёмным устройством и его присоединением сообщаетоператору загрузки сырья о готовности к работе. Оператор устанавливаетпереключатели пневмотранспорта на соответствующий приёмный бункер идистанционно отключает отсечной клапан по линии отсоса. После этого с пультауправления включается газодувка.
Гранулированное сырьё из контейнера,который находится в подвешенном состоянии, самотёком подаётся в приёмноеустройство пневмотранспорта и по трубопроводу подаётся в бункер, где происходитотделение гранул от воздуха, гранулы накапливаются в бункере, а запылённыйвоздух отсасывается газодувкой, пройдя предварительно через фильтр очистки, ивыбрасывается в атмосферу. После окончания транспортировки системапневмотранспорта продувается и газодувка отключается. Из приёмного бункерасырьё пневмотранспортом подаётся в бункера литьевых машин.
Сырье, поступающее в мешках, сзаводского склада привозится в цеховой, где растаривается в технологическиеконтейнеры для транспортировки и подготовки сырья.
Сырье, поступающее на предприятие влюбой упаковке, сопровождается соответствующим документом (паспортом), вкотором указывается его основные характеристики и соответствие требованиямгосударственных стандартов или технических условий.
Для определения параметров перерабатываемостисырья, а также соответствия характеристик значениям, указанным всопроводительном документе, проводится так называемый входной контроль. Приэтом определяется однородность материала в партии и показатель текучестирасплава.
Определение основных технологическихи физико-механических показателей сырья при необходимости проводится вцентральной заводской лаборатории, имеющей отделения технологических,физико-механических и химико-аналитических испытаний.
3.2.4Подготовка сырья
Подготовка сырья выполняется взависимости от его свойств и требований к качеству готовой продукции. Какправило, для получения продукции высокого качества и точности необходимо сырьеподвергать сушке и гомогенизации. В связи с этим в отделении подготовки будутвыполняться операции сушки сырья и смешения его с концентратами красителей идобавками.
Смешение будет осуществляться вспециальных устройствах для смешения, находящихся над бункерами литьевых машин.
Влажность сырья является одним изважных параметров, влияющих на качество литьевых изделий. При повышеннойвлажности изделия имеют плохой внешний вид (серебристость, утяжины), а такжеухудшение механических свойств.
В связи с этим, термопласты передпереработкой рекомендуется сушить горячим воздухом с температурой 60-80 0С.Для этого у литьевой машины устанавливают дополнительный бункер с вентилятором,электрическим нагревателем, распределителем воздуха и системы контроля иуправления.
3.2.5Формование изделия
Для формования изделий методом литьяпод давлением применяются шнековые литьевые машины. Конструкция литьевых машини их техническое оснащение обеспечивают переработку практически всехтермопластичных материалов.
Технологический цикл в литьевоймашине при изготовлении изделий обеспечивается за счёт слаженной работы трёх узлов:узла смыкания и запирания форм, узла пластикации и впрыска, механизма подвода иотвода узла пластикации и впрыска.
Цикл литья изделий из термопластовсостоит из следующих операций и выполняется в такой последовательности:перемещение подвижной плиты; запирания формы; перемещения механизма впрыска кформе и впрыск раслава в форму; выдержка материала в форме под давлением;охлаждение изделия в форме; раскрытие формы; подача материала в материальныйцилиндр, пластикация его и гомогенизация за счёт энергии вращения червяка итепла подводимого из вне; раскрытие формы и удаление изделия из формы.
Процесс литья под давлениемхарактеризуется технологическими параметрами: давление литья, температураматериального цилиндра, время (продолжительность) цикла, температура формы ит.п.
Режимы литья контролируютсяпрограммным управлением с измерительными приборами (КИП).
За изготовлением изделия следуетследующая стадия — механическая обработка изделий. Механическая обработкаизделий в большинстве случаев заключается в отделении изделии от литников.После того, как изделие с помощью выталкивателей извлекается из пресс- формыотрезаются литники. Эта операция осуществляется непосредственно на рабочемместе вручную, с помощью ножа.
3.2.6Контроль и упаковка
Детали, изготовленные методом литьяпод давлением должны соответствовать требованиям стандартов (ГОСТ, ОСТ),техническим условиям на данную продукцию. По внешнему виду изделия должнысоответствовать образцам (эталонам).
Контроль качества осуществляетсяконтролером непосредственно на месте изготовления деталей, или на столеконтролера.
Упаковка изделий может осуществлятьсяцентрализованно (на столе упаковки) и децентрализовано — непосредственно улитьевых машин.
3.2.7Хранение готовой продукции и маркировка
Готовая продукция в упакованном виде временнохранится на цеховом складе. Далее на тару с готовой продукцией наклеиваетсяярлык с указанием вида продукции, количества изделий, даты упаковки и т.п.
3.2.8Переработка отходов
Переработка отходов производится нароторном измельчителе ИПР-150М, технические характеристики которого приведены втаблице 3.
Таблица 3.2.
Технические характеристики измельчителяИПР-150МПараметры Показатели Производительность, кг/ч 70-150 Диаметр ротора, мм 150 Частота вращения ротора, об/мин 1300 Напряжение, В 380 Габариты, мм 740х600х1380 Масса, кг 252
Дроблёное вторичное сырьёперерабатывается в гранулы с применением линии для гранулирования пластмасс набазе дискового экструдера. Агрегат для гранулирования пластмасс включает всебя:
дисковый экструдер ЭД;
ванну охлаждения;
приемно-гранулирующее устройство;
шкаф управления.
Переработанные отходы добавляются кпервичному сырью [4].
3.3Материальный баланс
Нормативные коэффициенты представляютсобой отношение массы потерь, или отходов к массе готовых изделий. Приизготовлении изделий из термопластов методом литья под давлением существуюттехнологические потери, а также возвратные (используемые) и безвозвратныеотходы.
Величина потерь и отходовопределяются нормативными коэффициентами.
Нормативные коэффициенты представляютсобой отношение массы потерь, или отходов к массе готовых изделий. Значениякоэффициентов для весовых диапазонов и групп сложности изделий определенытехническим бюро ОАО “БЗЗД”.
100% 400т./>
Готовая продукция
2 % 8 т./> /> /> /> /> />
Безвозвратные отходы /> /> />
/>0,5 % 2 т./> /> /> /> />
Технологические потери
Процесс литья
/>/>
Возвратные отходы 2,5 % 10 т./> /> /> /> /> /> /> /> />
102,5 % 410 т./>
Подготовка и транспортировка сырья
Рис.3.1. Схема материального баланса
Схема материального балансапроектируемого участка представлена на рис 3.1.
Используя эти данные, рассчитываемколичество возвратных и безвозвратных отходов и технологические потери.
В результате переработки 410 т/годсырья, будет получено 400 т/год готовых изделий. Технологические потери составляют0,5 %, т.е. 2 т/год перерабатываемого материала; возвратные отходы составляют2,5 % или 10 т/год перерабатываемого материала; безвозвратные отходы 2 % или 8т/год.
4. ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ИРАСЧЁТ ПОТРЕБНОСТИ В НЕМ
4.1Выбор основного технологического оборудования
Выбор основного технологическогооборудования должен соответствовать выбранной технологической схеме с учётомособенностей переработки того или иного вида термопластов. К основномуоборудованию относятся оборудование, оказывающее непосредственное воздействиена материал в процессе получения готовых изделий. Таким оборудованием являютсялитьевые машины.
Для производства изделий методомлитья под давлением выбираются наиболее эффективные литьевые машиныодноцилиндровой конструкции со шнековой пластикацией, в которой шнек совершаетвращательные и поступательные движения.
В производстве изделий изтермопластов наиболее распространены литьевые машины с гидравлическим приводомиз-за ряда преимуществ: они наиболее просты и удобны в эксплуатации;долговечны; легко регулировать основные параметры процесса литья (скоростьвпрыска, давление литья).
Оборудование для литья под давлениемпроизводят в нашей стране и за рубежом. В связи с номенклатурой изделий, выпускаемыхна проектируемом участке, выбираем однопозиционные термопластавтоматы счисловым программным управлением и объемом впрыска от 225 см3 до1160см3, ими являются модели типа KuASY 400/160 (Германия), KuASY800/250 (Германия), KuASY 1700/400 (Германия).Тип и типоразмер литьевых машинвыбраны исходя из массы и размеров изделия, площади литья, материала изделий,тиражности, отношения толщины изделия к его длине, гнёздности формы,конструктивных особенностей изделий, требований к точности изготовления ичистоте поверхности изделия. Марки и технологические характеристики выбранныхмашин указаны в Приложении 5.
Выбор основного технологическогооборудования должен соответствовать выбранной технологической схеме с учётомособенностей переработки того или иного вида термопластов. К основномуоборудованию относятся оборудование, оказывающее непосредственное воздействиена материал в процессе получения готовых изделий. Таким оборудованием являютсялитьевые машины.
4.1.1 Расчётпотребности в основном технологическом оборудовании
Произведём расчёт потребности воборудовании по заданной ассортиментной программе.
Производительность литьевых машин позаданной ассортиментной программе рассчитывается по формуле:
Q = 3,6*m*T/t, (4.1.)
где Q – производительностьоборудования, кг/ч;
m – масса изделия, г;
T – число гнёзд в форме;
t – продолжительность цикла, с.
Производительность по стакану (Qс)соответственно:
Qc = 3,6*60*2/45 = 9,6кг/ч;
Производительность по ведру (Qв)
Qв = 3,6*320*1/50 = 23,04кг/ч;
Производительность по ящику (Qя):
Qя = 3,6*930*1/50 = 66,96кг/ч.
Определим затраты времени,необходимые для выполнения годовой программы по каждому изделию по формуле:
Т = Пт/Q (4.2.)
где Т – затраты времени, необходимыедля выполнения годовой программы по изделию, ч;
Пт – годовая программа поизделию, кг/ч;
Q – производительность работылитьевой машины по данному изделию, кг/ч;
Тс =50000/9,6= 5209 ч
Тв = 200000/23,04= 8681ч
Тя = 150000/66,96= 2241 ч
Если сложить время, необходимое длявыполнения годовой программы по каждому изделию, то получится фонд временивыполнения всей программы производства при работе одной литьевой машины:
Тобщее = Тс + Тв+ Тя = 5209+8681+2241 = 1613 (4.3.)
Рассчитаем количество литьевых машин,которое обеспечит выполнение цехом программы производства по формуле:
Чм = Т/(Фд*k),(4.4.)
где Чм – количествонеобходимых машин;
Тобщее – фонд временивыполнения всей программы производства при эксплуатации одной литьевой машины,ч;
Фд – действительныйгодовой фонд времени работы основного оборудования цеха, при работе цеха вполуавтоматическом режиме, в 3 смены составляет 5400 часов
К =0,93– коэффициент, учитывающийпотери времени на обслуживание рабочего места и оборудования,подготовительно-заключительное время, время на отдых и личные надобности.
Чм = 16131/(5400*0,93) =3,51
Таким образом, количествооборудования необходимого для выполнения всей программы производства равно 4машинам.
5. ОРГАНИЗАЦИЯТРУДА
В соответствии с инструкцией СН202-76 в каждом проекте должен содержаться раздел по организации труда, включающийследующие основные разделы: трудовой процесс; разделение труда; кооперациятруда; организация и обслуживание рабочих мест; нормы труда и обоснованиепотребности в кадрах; численность персонала; условия труда; трудовые затраты ипроизводительность труда; карты организации труда [6].
5.1Трудовой процесс
Трудовой процесс разработан в видебаланса рабочего времени за смену по каждому рабочему месту. Баланс рабочеговремени составлен из функциональной занятости в течение оперативного времени всмену (время оперативной работы); подготовительно-заключительного времени;времени обслуживания рабочего места; времени на отдых и личные надобности.
Функциональная занятость по отдельнымпрофессиям установлена путём определения объёма работ, подлежащих выполнениюрабочими в течение смены, с учётом механизации и автоматизации процесса,соответствующих современному уровню организации производства на данном участке.
При работе литьевых машин (вполуавтоматическом режиме) оператор выполняет в основном контрольные функции втечение всей смены, производя обход обслуживаемого им оборудования черезопределённые промежутки времени. Наиболее существенными факторами, влияющими назанятость литейщика, является конструкция оснастки и место упаковки готовойпродукции. Под конструкцией оснастки подразумевается конструкция литьевыхсистем. Наибольшее распространение получили безлитниковые формы, формы сотрывом литника при размыкании и формы с пальчиковым литником.
Перечень элементов оперативноговремени литейщика при работе литьевых машин в полуавтоматическом режиме, взависимости от конструкции литьевой формы и с учётом упаковки у литьевых машин,приведён в Приложении 6.
5.2Разделение труда
Для производства изделий методомлитья под давлением рассматривается в основном функциональное разделение труда.
По принципу функциональногоразделения труда выделяются следующие взаимосвязанные группы работающих:производственные рабочие, деятельность которых связана непосредственно спредметом труда и направлена на его изменение и придание ему товарного вида;вспомогательные рабочие обеспечивающие нормальное функционирование основногопроизводства, к этой категории работающих также относятся уборщикипроизводственных помещений; инженерно-технические работники (ИТР), деятельностькоторых обеспечивает организацию производства и управление им; младшийобслуживающий персонал (МОП), обеспечивающий уборку конторских помещений, сюдатакже относятся уборщики бытовых помещений. Внутри технологических групппредусмотрено разделение труда в соответствии с квалификационным уровнемвыполняемых работ. Типовой профессионально-квалификационный состав рабочихпроизводства литьевых изделий приведён в Приложении 7. Наименование профессийрабочих и тарифные разряды указаны согласно единому тарифно-эксплуатационномусправочнику (ЕТКС), 1970 г. [7].
5.3Кооперация труда
Для осуществления кооперации трудаиспользована бригадная форма организации труда. Возможны две основные формыпроизводственных бригад – специализированные и комплексные. Выбраны комплексныебригады. Они формируются из рабочих различных профессий и специальностей.Распределение работ в бригаде осуществляется в зависимости от профессии,квалификации и состава работ, подлежащих выполнению. При этом имеются различныеварианты совмещения профессий, позволяющие улучшить организацию труда и болеерационально использовать рабочее время.
5.4Организация рабочих мест основного производства
В цеху имеется одно рабочее местоосновного производства, состоящее из двух литьевых машин.
В проектируемом цеху предусмотренылитьевые машины с встроенными электрошкафами.
Количество машин – 4 штуки.
Основными параметрами,характеризующими рабочие места для литьевых машин являются: расстояние междуосями машин в зоне обслуживания (а), расстояние между осями машин с тыльнойстороны (в), габаритные размеры рабочего места – длина (с) и ширина (св).
Расстояние между осями машин состороны рабочей зоны (а) ограничивается шириной прохода в зону обслуживания ипрохода в зоне обслуживания (k) (не менее 800 мм), а также расстоянием между рабочими столами или столом и термостатирующим агрегатом в зонеобслуживания (е) (не менее 1200 мм). Расстояние между осями машины с тыльнойстороны определяются шириной прохода между шкафами или термостатами и литьевоймашиной (m) и между пневмопогрузчиками (n) (не менее 700 мм), а также удобством прокладки коммуникаций и выполнении работ при ремонтах, осмотрах иналадке. Габаритные размеры рабочего места определяются: ширина – расстояниеммежду осями машин; длина – суммой длины оборудования, половины ширины прохода иполовины ширины проезда.
Ширина проезда может быть различной взависимости от вида средств механизации и их, но она не должна быть меньше 2500 мм для одностороннего проезда и 3500 мм для двустороннего. Ширина прохода может быть такжеразной, но не менее 800 мм. Для рабочих мест из трёх литьевых машин, приобслуживании которых литейщик в течение рабочего времени должен ходить попроходу, ширина прохода должна быть увеличена на 600 мм.
5.5Организация рабочих мест вспомогательных рабочих
Для организации рабочих мествспомогательных рабочих необходимо предусматривать: производственную мебель дляразмещения и хранения приспособлений, инструмента, измерительных приборов,вспомогательных материалов, сменных частей. А также специально выделенные местадля хранения резервного оборудования; удобную тару для материалов, проводов,кабелей; инструмент, измерительные приборы; планшеты для хранения электрическихсхем, справочных материалов; доски для схем, плакатов, инструкций;приспособления для ухода за машиной, для уборки рабочего места; средствамеханизации вспомогательных работ при подъёме тяжестей и их перемещении. Длятранспортировки пресс-форм и грузов массой более 25 кг в цеху предусмотрена потолочная подвесная кран-балка грузоподъёмностью Q = 2,3 т.
5.6Содержание работы литейщика
Литьё под давлением на литьевыхмашинах в автоматическом режиме.
Работа литейщика (оператора литейноймашины) содержит следующий ряд основных операций: участие в настройке всехмеханизмов машины на заданный режим литья; разогрев машины по зонам;установление технологической последовательности и режимов литья потехнологической карте и смазка литьевых форм. А также наблюдение заустановленным режимом литья по контрольно-измерительным приборам; вставка вгнёзда форм арматуры и оформляющих знаков; разборка форм, съём изделий, заделкараковин; устранение неполадок в работе литьевой машины; упаковка изделий[1].
Затраты времени литейщика навыполнение некоторых основных операций (укрупненные нормы) указаны в таблице5.1.
Таблица 5.1.
Затраты времени литейщикаНаименование затрат времени Продолжительность, мин.
Подготовительно-заключительное время
Время обслуживания рабочего места
Время оперативной работы литейщика пластмасс
Время на отдых и личные надобности
Итого
14
10
431
25
480
5.7Организация и обслуживание рабочего места
Организация рабочего места изображенав Приложении 8.
Технологическая оснастка: литьеваяформа, приспособления.
Инструменты: мерительный, режущий,слесарно-монтажный.
Документация: инструкция по ТБ, картатехнологическая, карта организации труда, чертёж изделия.
Карта обслуживания рабочего местаприведена в Приложении 9.
5.8Условия труда
Основные характеристики условий трудаприведены в таблице 5.2.
Таблице 5.2.
Условия трудаФакторы санитарно-гигиенические Период года Средства защиты от неблагоприятных условий холодный тёплый Температура воздуха, °С 18 24,8 Общеобменная вениляция. Местный отсос от каждой машины в зоне выделения летучих. Регулирование температуры приточного воздуха за счёт совмещения вентиляции с отоплением. Относительная влажность воздуха, % До 50 До 50 Скорость движения воздуха, м/с 0,3 0,5 Шум, Дб 85 85
5.9Численность основных и вспомогательных рабочих
Численность рабочих, занятых наненормируемых работах может быть расчитана по нормам обслуживания, по числурабочих мест и по нормативам численности рабочих.
Расчитаем норму обслуживания литьевыхмашин (количество единиц оборудования Нобсл, обслуживаемых однимчеловеком).
Расчёт рекомендуется производить поформуле:
Нобсл = (Тсм — Т'пз – Тот – Тл) / (Т"пз + Тобсл+ Топ), (5.1.)
где Тсм –продолжительность смены;
Т'пз – подготовительноевремя, нормируемое на одного человека в смену;
Тот – время на отдых, взависимости от оперативного времени в смену;
Тл – время на личныенадобности, нормируемое на одного человека в смену;
Т"пз –подготовительно-заключительное время, нормируемое на единицу оборудования всмену;
Тобсл – времяобслуживания, нормируемое на единицу оборудования в смену;
Топ – время оперативнойработы на единицу оборудования в смену.
Тсм = 480 мин.; Т'пз= 2 мин.; Тот = 20 мин.; Тл = 5 мин.; Т"пз= 7 мин.; Тобсл = 5 мин. для полуавтоматического режима работыоборудования согласно нормативам НИИ труда.
Время оперативной работы на единицуоборудования в смену определяется по формуле:
Топ = То/а1,(5.2.)
где а1 – доля оперативноговремени, расходуемая на отдых.
Для полуавтоматического режима работыоборудования а1 = 0,05.
Норма обслуживания литьевых машинсоставляет:
Топ =20/0,05 = 400 мин.
Нобсл = (480 – 2 –20 –5)/(7 + 5 + 400) = 1,02
На обслуживание единицы оборудованияприходится один человек.
В цеху имеется четыре литьевыхмашины. Цех работает в три смены.
Производим расчёт численностилитейщиков по нормам обслуживания по формуле:
Ч = (n*с*Ксп)/Нобсл, (5.3.)
где Ч – численность рабочих(списочный состав), чел.;
n – число единиц однотипногооборудования;
с – число смен;
Ксп – коэффициентопределения списочного состава;
Нобсл – нормаобслуживания.
Списочная численность литейщиковсоставит:
Ч = (4*3*1,14)/1 = 13,08 (чел.)
Списочная численность литейщиков 13человек.
Для обеспечения бесперебойной работыцеха необходимы следующие кадры:
ИТР (главный механик, начальникпроизводства цеха и электронщик);
вспомогательные рабочие (электрик, слесарь,контролёр, наладчик (начальник смены), грузчик (дробильщик));
МОП (кладовщик, уборщик).
Итого, ИТР – 2 чел., вспомогательныерабочие – 8 чел., МОП – 2 чел., основных рабочих – 13 чел.
На основании приведённых расчётовсоставлен плановый график работы МОП, ИТР и рабочих смен приведённый вПриложении 10
6.ОСНОВНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ И КОМПОНОВОЧНЫЕ РЕШЕНИЯ
6.1Планировка помещений
Помещения производстваделятся на помещения основного производства, складские, вспомогательные иобслуживающие (бытового, социального назначения).
К производственнымплощадям цеха относятся площади, занятые производственным оборудованием,заготовками, деталями у рабочих мест и у оборудования, проходами междуоборудованием.
К вспомогательнымплощадям относятся площади инструментального и ремонтного хозяйства; цеховыхскладов и кладовых; помещений ОТК; прочих вспомогательных помещений: пожарных имагистральных проездов.
Исходя из состава помещения истроительных норм, определены основные размеры строения (длина – 24 м, ширина – 12 м, высота – 7,2 м). Планировка помещений цеха приведена в Приложении 11.
6.2Компоновка технологического оборудования
При размещенииоборудования необходимо учитывать следующие технологические требования:удобство обслуживания оборудования, его демонтажа и ремонта; наиболееэффективное использование производственной площади и объёма; рациональноерешение внутрицехового транспорта.
При планировке оборудованиянеобходимо соблюдать строительные нормы, правила техники безопасности и охранытруда, санитарные и противопожарные нормы [7].
В соответствии сприведёнными нормами и требованиями произведена компоновка технологическогооборудования, которая приведена в Приложении 12.
6.3Основные строительные решения
Устанавливаемыеэксплуатационные качества здания, санитарно-технический режим и пожарнаябезопасность должны обеспечивать максимально возможную экономичность проектныхрешений (СН и П 11-90-61 «Производственные здания промышленных предприятий.Нормы проектирования»).
Согласно СН и П 11-2-80«Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений» помещения попереработке пластмасс в изделия, относятся к категории В, а по переработкеотходов – к Б.
Согласно правилам устройстваэлектроустановок (ПЭУ-78) класс основных помещений принимается П-IIа, апереработки отходов – В-IIа.
При строительстве зданияпланируется применить унифицированные пролёты с сеткой колонн 24х12 и с высотойдо низа несущей конструкции формы 7,2 м.
Согласно СН 245-71 всостав бытовых помещений для производства по переработке пластмасс (класс IIn сулучшенной отделкой) входят гардеробные блоки, душевые, умывальные помещения иустройства местного обслуживания (санузлы, устройства питьевого водоснабжения)с соответствующим оборудованием по числу рабочего персонала [8].
7.ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
7.1Расчёт установленной и потребляемой мощности
Определим установленную мощностьпроектируемого электрооборудования и цеха в целом.
Для расчёта потребленияэлектроэнергии на технологические нужды (электропривод и электрообогрев) посоответствующим таблицам выбора оборудования определим мощностьэлектродвигателей и нагревателей. Таким образом, мы определим установленнуюмощность.
Исходными данными для расчётапотребляемой электроэнергии является:
N – общая установленная мощностьэлектродвигателей и нагревателей (в кВт);
К – коэффициент загрузкиэлектродвигателей и нагревателей (К = 0,7-0,8);
m – коэффициент полезного действияэлектродвигателей (m = 0,85);
Тэф – эффективный фондвремени работы оборудования, ч.
Годовой расход электроэнергии Qгод(кВт·ч) определяется по формуле:
Qгод = N*Тэф*К*m,(7.1.)
Qгод = N*Тэф*0,7*0,85= N*Тэф*0,595. (7.2.)
Результаты расчёта приведены вПриложении 13.
7.2Освещение производственных помещений
В проектируемом цехупредусматривается естественное и электрическое освещение.
Расчёт естественного освещенияведётся методом световой площади и глубины освещённости.
F = Sо/Sп,(7.3.)
где Sо – площадь окон, м²;
Sп – площадь пола, м²;
F – световая площадь, м² ( Sо: Sп = 1/6, значит Sо = Sп/6.);
Общая площадь производственныхпомещений составляет 288 м².
Sо = 288/6 = 48 м²
Размеры выбранного окна ПГ-44составляют 150х170 см, значит площадь окна Fок = 2,55 м².
Тогда количество окон составит:
n = Sо/Fок =48/2,55 = 18,8
Проектируем 19 окон.
Расчёт искусственного освещения ведёмметодом светового потока.
F = (Е*k*S*Z)/η, (7.4.)
где F – световой поток каждой лампы,лм;
Е – количество номинальнойосвещённости (Е = 25 лк);
k – коэффициент запаса (k = 1,3);
S – площадь помещений, м²;
Z – отношение средней освещённости кминимальной (Z = 1,2).
Коэффициент η даётся дляразличных светильников в функции отражения стен и потолка Sс и Sпи индекса помещений i. Sс и Sп = 50%
Индекс помещений вычисляется поформуле:
η = i = S/(n*(А + В)),(7.5.)
η = i = 288/(3,5*(15 +11,5)) = 3,1 (7.6.)
Отсюда F = (25*1,3*288*1,2)/3,1 =3623лм.
По ГОСТ2239-75 выбираем лампу ЛДЦ-80со световым потоком Fп=266 лм.
Количество светильников составит:
n = F/Fп = 3623/266 = 13,6
Годовой расход энергии на освещение 1 м² равен 15 кВт.
Отсюда Руст = Sп *15= 288*15 = 4320 кВт (7.7.)
С учётом коэффициента запаса k = 1,5установленная мощность составит:
Руст = 4320*1,5 = 6480 кВт
Количество светильников тогда будет:
N = n*1,5 = 13,6*1,5 = 20,4 ≈20 шт (7.8.)
С учётом коэффициента спроса помощности, k = 0,7 потребляемая мощность составит:
Рпотр = Руст*k= 6480*0,7 = 4536 кВт. (7.9)
Учитывая косинус угла φ иэлектрических потерь (соs φ = 0,95):
Рпотр = Рпотр/0,95= 4536/0,95 = 4774,7 кВт. (7.10.)
Согласно СН и П II-А.8-72. В цехупредусматривается аварийное освещение, обеспечивающее безопасность эвакуациилюдей из помещений в случае аварии. Питание аварийного освещения осуществляетсяот независимого источника питания.
Годовой расход электроэнергии нааварийное освещение напряжением 36 В исходит из 15 Вт на 1 м² площади, включая служебные и бытовые помещения.
7.3Заземление и защита от статического электричества
Сопротивление заземляющих устройствдолжно быть не более 4 Ом.
В качестве заземляющих проводников изаземления используются строительные элементы здания.
Контуры заземления выполняются изполосовой стали.
Отвод зарядов статическогоэлектричества осуществляется путём заземления оборудования.
7.4Молниезащита
Согласно СН 305-69 проектируемый цех(здание цеха) относится по молниезащите ко II категории, для которойрасчитывается зона защиты молниеотвода R и потребное количество молниеотводов n[7].
R = 1,5*hm, (7.11.)
n = L/(2*R), (7.12)
где hm – высотамолниеотвода, hm = 1,2*h, м;
h – высота строения, м;
L – длина строения, м.
R = 1,5*1,2*9 = 16,2 м² ;
n = 24/(2*16,2) = 0,7 ≈ 1.
Проектируем один молниеотвод с зонойзащиты 16,2 м².
7.5Отопление и вентиляция
Отопление и вентиляция проектируемогоцеха рассчитывается в соответствии с СН и П II-33-76 по чертежам,теплотехническим данным источника теплоснабжения, количеству газо- пыле- итепловыделения, ПДК вредных веществ (СН245-71), метеоусловиям местарасположения производства (СН и П II-А.6-72).
Для Балакова: tпо –расчётная температура для проектирования отопления, tпо = минус25°С;
tпоср – средняятемпература за отопительный период, tпоср = минус 5°С;
tпв – расчётнаятемпература для проектирования вентиляции, tпв = минус 25°С;
n – продолжительность отопительногопериода, n = 198 сут.;
tср – средняя температуранаружнего воздуха жаркого месяца, tср =25°С.
7.5.1Расчёт кратности воздухообмена
Процесс производства литьевых изделийсопровождается загрязнением воздушной среды производственных помещений цехавредными выделениями.
Негативно на самочувствии человека вжаркие месяцы сказывается повышенное теплообразование.
В процессе переработки полимероввыделяются окись углерода и непредельные углеводороды. Кроме того образуетсяпыль в результате дробления бракованных изделий.
Так как в год выделение летучихсоставляет 0,02 % от всего объёма перерабатываемого сырья (0,08 т.), то врабочее время за один час будет выделяться 0,0000093 кг летучих.
Кратность воздухообмена определяетсяпо формуле:
К = W/Vп, (7.13.)
где W – объёмный расход воздуха,отсасываемого из помещений, м³/ч.;
Vп – объём помещения, м³.
W = g / (Cg – Co),(7.14)
где g – количество вредных веществ,выделяющихся в рабочее время за 1 час;
Cg – содержание вредныхвеществ в засасываемом воздухе;
Co – предельнодопустимаяконцентрация вредных веществ в воздухе, Co = 0,006 кг/ м³.
Cg = g/Vп, (7.15.)
Cg
Следовательно, для удаления вредныхвеществ вентиляцию проектировать нецелесообразно. Однако, учитывая, что средняятемпература наружного воздуха жаркого месяца tср = 25°С, объёмпомещения 2073,6 м³ и энергия тепла, отдаваемая оборудованием, составляет8,1*104 кДж, берём кратность воздухообмена К = 1.
Данный воздухообмен обеспечитблагоприятную для работы температуру в помещениях, максимально удалит вредныевещества из помещений. Согласно СН и П-33-76 к каждому материальному цилиндрулитьевых машин должен быть проведён местный отсос.
В цехе для подачи приточного воздухаприменяется коллекторная система, позволяющая осуществить равномерную раздачувоздуха по всей площади помещения.
7.5.2Расчёт расхода теплоты на отопление, вентиляцию, тепла выделяемого оборудованием
Расчётный поток теплоты на отоплениеопределяется по формуле:
Фот = εо*Vн*(tвн – tпо),(7.16.)
где εо – удельнаяотносительная характеристика здания, εо = 0,6-1,1 Вт/м³;
Vн – наружный строительныйобъём здания, м³;
tвн – проектируемаятемпература воздуха в помещениях, tвн = 20°С;
tпо – расчётнаятемпература для проектирования отопления, tпо = минус 25°С.
Толщина наружных стен здания 0,5 м; высота фермы 1,8 м, тогда наружный объём здания:
Vн = 25*13*9 = 2925 м³;
Фот = 1*2925*(20 – (–25))= 131625 Вт.
Средний поток теплоты определяется поформуле:
Фотср = Фот*(tвн — tпоср)/(tвн — tпо), (7.17.)
где tпоср–средняя температура отопительного сезона, tпоср=минус 5°С для Балакова.
Фотср =131625*(20 – (–5))/(20 –(–25)) = 73125 Вт
Годовой расход теплоты на отоплениеопределяется по формуле:
Qотг = 3,6*Фотср*m*((n – a)/(2 *106)), (7.18.)
где n – продолжительностьотопительного сезона в сутках;
а – сумма выходных и праздничныхдней, приходящихся на отопительный сезон, а = 40 дней;
m – продолжительность работы цеха всутки, m = 24 час.
Qотг =(3,6*73125*21*198)/(2*106) = 625,5 ГДж/г = 142,4 Гкал/г
Расчётный поток теплоты на вентиляциюопределяется по формуле:
Фв = q*Vвн*(tвн– tпв), (7.19.)
где q – удельная относительнаяхарактеристика здания, q = 0,3-3 Вт/ м³;
Vвн – внутренний объёмздания, м³;
tпв – расчётнаятемпература для проектирования вентиляции, tпв = минус 25°С.
Фв = 2,5*2073,6*(2 – (–25))= 139968 Вт
Средний поток теплоты определяется поформуле:
Фвср = Фв*(tвн– tпоср)/(tвн – tпв), (7.20.)
Фвср =139968*(20 – (–5))/(20 – (–25)) = 1574640 Вт
Годовой расчёт теплоты на вентиляциюопределяется по формуле:
Qвг = 3,6*Фвср*m*(n – a)/(2 *106), (7.21.)
Qвг =(3,6*1574640*24*198)/(2*106) = 13468,9 ГДж/г = 360,6 Гкал/г
Мощность обогревателей основногооборудования Роб = 22500 Вт.
Годовой расход теплоты основнымоборудованием определим по формуле:
Qобг =3,6*Р*m*(n – a)/(2*106), (7.22.)
где Р – мощность обогревателя, Вт.
Qобг =(3,6*22500*24*198)/(2 *106) = 192,3 ГДж/г
Количество тепла, необходимое дляподдержания оптимальной температуры в цехе составит:
Qнеобхг = Qотг+ Qвг – Qобг, (7.23.)
Qнеобхг = 625,5+ 13468,9 – 192,3 = 13902 ГДж/г = 204,8 Гкал/г
Qнеобх = 13902/3234 = 4,2ГДж/г = 0,63 Гкал/г
В качестве теплоносителя дляотопления принимаем водяной пар: прямая линия — +15°С, обратная -+70°С.
Для обеспечения обогрева приточноговоздуха применим кондиционер КТЦ-1-34, вырабатывающий 0,7 Гкал теплоты в час исоздающй расход воздуха 4000 м³/ч.
7.6Водопровод и канализация
Внутренний водопровод зданияпроектируется в соответствии с СН и П II-170, а внутренняя канализация всоответствии с СН и П II 4-70.
Проектом цеха предусматриваются внутренниемагистрали водопровода и канализации цеха.
Вода расходуется на санитарнохозяйственные, производственные и противопожарные нужды.
Нормы потребления воды:
расход воды насанитарно-хозяйственные нужды, qc-х = 45 л/(чел*ч);
расход питьевой воды, qпв =2 м³/(чел*ч);
расход воды на душевую сетку, qдс= 666 л/(чел*ч);
расход горячей воды, qгв =1 м³/(чел*ч);
бытовая канализация, qртех= 4 м³/ч;
расход воды на внутреннеепожаротушение из пожарных гидрантов для производственных и бытовых помещений, qпж= 10 л/с.
Максимальный часовой расход напожаротушение составит:
qрпож =0,01*3600 = 36 м³/ч.
Расход воды на технические нуждыопределяется из расчёта водопотребления технологическим оборудованием.
На основании этих данных расход водына технические нужды составил: qртех = 2 м³/ч.
Суммарный максимальный расход воды зачас поцеху составит:
qобщ = qc-х + qпв+ qдс + qгв + qрпож + qртех+ qрбк, (7.24.)
qобщ = 0,045 + 2 + 0,666 +1 + 36 + 2 + 4 = 45,711 м³/ч.
В соответствии с этим суточный расходводы составит 1097,064 м³, годовой расход составит 274266 м³ (20062 м³ без учёта qрбк и qрпож и qртех).
В соответствии с требованиями к качествуводы и её количеству в цеху предусматриваются три системы водоснабжения:водопровод хозяйственно-противопожарный, водопровод производственный,водопровод обратной воды.
Сеть производственной канализациигрязных стоков отводит сточные воды по трём выпускам: по одному – вхозяйственно-фекальную, по двум другим – в производственно-ливневые наружныесети канализации. Присоединение выпусков к городским сетям канализацииосуществляется через масло- жиро- улавливатели.
7.7Расход сжатого воздуха
Сжатый воздух необходим для обдувкипресс-форм во время работы основного оборудования.
На основании данных МП «СТАММ» наединицу основного оборудования (литьевую машину) требуется 6 м³ воздуха в час при давлении 0,6 МПа .
Следовательно, на литьевоепроизводство цеха необходимо 24 м³/ч.
Годовая потребность в сжатом воздухесоставляет 144000 м³ при давлении 0,6 МПа.
Таким образом, определены основныесанитарные, электротехнические данные проектируемого цеха. Потребляемаямощность цеха составляет 476637 кВт/ч. Отопление воздушное, совмещено сприточной вентиляцией. Расход воды в год составляет 20062 м³. Расход сжатого воздуха в год составляет 144000 м³.
8. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ,ПРОМСАНИТАРИЯ И ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
8.1 Охранаокружающей среды
Воздух, удаляемый при помощи системыместных отсосов и общеобменной вентиляции из отделений литья и переработкиотходов, содержит вредные пары и газы (формальдегид, уксусная кислота, оксидуглерода).
Однако в связи с большими объёмамиудаляемого воздуха и низкой концентрации в нём вредностей в большинстве случаевпроектирование очистки нерационально. Загрязнения, содержащиеся ввентиляционных выбросах, рассеиваются в атмосфере. Выхлопные трубы системместных отсосов должны быть подняты выше зоны аэродинамической тени и снабженыустройствами для создания факельного выброса.
Воздух, удаляемый от станков механическойобработки отходов, изделий, перед выбросом в атмосферу должен подвергатьсяочистке. Воздух, удаляемый от токарных, фрезерных, сверлильных и другихстанков, очищается в сухих циклонах; от полировальных станков – в сетчатыхфильтрах. Вместо батарейных циклонов, могут быть применены рукавные фильтры.
В цеху имеется канализация, благодарякоторой не загрязняются почва и грунтовые воды [4].
8.2Техника безопасности
Основные опасности при работе влитьевом цеху: электроопасность, термоопасность, опасность механическоготравмирования.
На предприятии должен бытьорганизован трёхступенчатый контроль техники безопасности.
На предприятии должны быть инструкциипо охране труда для работников цеха.
Для профилактики травм и защиты трудалитейщиков на производстве должны быть приняты следующие меры: регулярнопроводится технические осмотры машин, работающий в цеху персонал должен иметьспецодежду, спецобувь.
Литьевые машины оборудованыспециальными устройствами, обеспечивающими безопасность работы при соблюденииправил их эксплуатации (дверцы, защитные клапаны, заземление и др.).
8.3Промсанитария и пожарная безопасность
На производстве имеются: душевоеотделение, туалет, кухня, бытовая комната. Есть отопление. Все помещенияубираются уборщиком.
Вблизи от огнеопасных объектов должныбыть оборудованы пожарные щиты, укомплектованные огнетушителями, ящиками спеском, лопатами, вёдрами и другими необходимыми инструментами. Кроме пожарныхщитов в цеху должны быть пожарные гидранты [6].
9.ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Основными задачами данной частипроекта являются расчёт технико-экономических показателей, установлениеэкономической целесообразности и хозяйственной необходимости строительствацеха, расчёт эффективности его действия.
Решение этих задач осуществляетсяпутём расчёта программ производства, стоимости используемого оборудования,зданий, сооружений, сырья и материалов, топлива и энергии, затрат и отчисленийна социальное страхование, амортизацию оборудования, цеховых расходов [1].
9.1Программа производства и режим работы цеха
Согласно, задания на проектирование,годовая мощность цеха литья пластмасс составляет 400 тонн изделий в год.
График переработки сырья литьевымимашинами приведён в таблице 9.1.
Таблице 9.1.Графикпереработки сырья литьевыми машинамиИзделие Kuasy 400/160 Kuasy 400/160 Kuasy 800/250 Kuasy 1700/400 Порядковый номер машины Порядковый номер машины Порядковый номер машины Порядковый номер машины 1 2 3 4 Время работы, ч Время работы, ч Время работы, ч Время работы, ч Стакан 2604,5 2604,5 Ведро на 5л. 8681 Ящик для овощей 2241
Режим работы цеха:
прерывная рабочая неделя с двумявыходными;
количество смен в сутки – 3 по 8часов;
средняя продолжительность рабочейнедели – 40 час;
номинальный фонд рабочего временисоставляет 250 рабочих дней;
количество праздничных и выходныхдней – 115.
9.2Капитальные вложения и производственные фонды
Капитальные затраты на строительствозданий и сооружений определяется на основании данных строительного чертежа ипоказателей затрат на единицу общестроительных видов работ.
При определении стоимостистроительства здания исчисляется объёмный метраж производственного корпуса иего стоимость, исходя из объёма и типа здания
К указанной стоимости строительстваприбавляется стоимость санитарно-технических и электромонтажных работ. Расчётстоимости строительства зданий приведён в Приложении 14.
9.3Стоимость оборудования
Договорная цена на основноетехнологическое оборудование, расчёт его общей стоимости приведены в Приложении15.
Суммарная стоимость оборудованиясоставляет 4751360 руб.
Общая величина затрат натехнологическое оборудование определяется как сумма затрат на основноетехнологическое оборудование, КИП и средства автоматизации, прочееоборудование.
К сметной стоимости оборудованиясуммируются транспортные расходы, заготовительно-складские затраты, стоимостьзапчастей. Эти затраты определяются суммарно в размере 5 % от стоимости всегооборудования и составляют 237568 рублей.
Проект стоимости монтажа оборудованияи КИП, спецработ по укрупнённым нормативным показателям в процентах отстоимости оборудования, транспортных, заготовительно-складских затрат, затратна запчасти приведён в таблица 9.3.1.
Таблица 9.3.1.
Стоимость монтажа оборудования, КИП ипусконаладочных работВид работ Норма от стоимости оборудования, %. Стоимость работ, руб. Монтаж оборудования и КИП 7 332595,2 Пусконаладочные работы 1 4751,4 ИТОГО 8 337346,6
На основании приведённых расчётовопределяется общая итоговая стоимость оборудования. Расчёт приведён в таблице9.3.2.
Таблица 9.3.2.
Итоговая стоимостьоборудованияНаименование работ Стоимость, руб. Прейскурантная стоимость 4715360 Транспортные, ззаготовительно-складские расходы на запчасти 23756,8 Стоимость монтажных и пусконаладочных работ 337346,6 Всего 5112463,4
Общие капитальные затраты попроектируемому цеху определяются затратами на строительные работы иприобретение оборудования, расчёт суммы данных затрат приведён в таблице 9.3.3.
Таблица 9.3.3.
Капитальные затраты поцеху литья пластмассНаименование расходов Стоимость, руб. Стоимость строительства здания 3058560 Итоговая стоимость оборудования 5112463,4 Итого капитальные затраты 8171023,4
9.4Вопросы труда и заработной платы
9.4.1Расчёт фонда заработной платы рабочих
Расчёт фонда заработной платы для основныхи вспомогательных рабочих производится отдельно в связи с тем, что заработнаяплата основных производственных рабочих учтена в прямых затратах, авспомогательных рабочих, связанных с обслуживанием технологическогооборудования – в смете затрат на содержание, текущий ремонт и эксплуатациюоборудования.
Вспомогательных рабочих подразделяютна две группы:
рабочие по уходу и надзору затехнологическим оборудованием (контролёр, водитель-грузчик, наладчик),заработная плата которых включена в одну смету расходов по содержанию иэксплуатации оборудования;
рабочие по текущему ремонтуоборудования (слесарь, электрик), заработная плата которых входит в составрасходов по текущему ремонту оборудования.
ИТР и МОП заработная плата данныхрабочих учтена в смете затрат цеховых расходов.
Тарифный фонд заработной платыопределяется по формуле:
Зт = Зтч*Чсп*Тэф,(9.1.)
где Зтч – часовая тарифнаяставка рабочего;
Чсп – списочнаячисленность рабочих;
Тэф – эффективный фондрабочего времени.
Таблица 9.4.1.
Расчёт фонда заработнойплаты управленческого и обслуживающего персоналаДолжность Категория работающих Количество работающих Месячный оклад, руб. Годовой фонд заработной платы, руб. Премия 20%, руб. Полный годовой фонд заработной платы, руб. Начальник производства ИТР 1 3500 42000 8400 50400 Зам. начальника производства ИТР 1 3000 36000 7200 43200 Электронщик ИТР 1 3000 36000 7200 43200 Главный механик ИТР 1 3000 36000 7200 43200 Кладовщик МОП 1 1000 12000 2400 14400 Уборщица МОП 1 1000 12000 2400 14400 Всего 208800 /> /> /> /> /> /> /> />
Величина различных доплат и добавоквзята на основании данных экономического отдела.
Дополнительная заработная плата взятав размере 12% от суммы тарифной зарплаты. Расчёт годового фонда заработнойплаты рабочих приведён в таблице 9.4.1.
Годовой фонд заработной платыосновных рабочих составляет 405843,7 руб., рабочих по уходу и надзору заоборудованием 231481,3 руб., рабочих по текущему ремонту оборудования 84175рублей.
9.4.2Расчёт фонда заработной платы ИТР и МОП
Расчёт фонда заработной платы ИТР иМОП производится на основании схемы должностных окладов по отраслямпромышленности. Согласно схемы, цех литья пластмасс относится к первой группепо оплате труда ИТР и МОП.
Расчёт фонда заработной платыцехового персонала приведён в Приложении 16 и составляет 208800 рублей.
9.5Расчёт заготовительных цен на сырьё, материалы и энергию, а также себестоимостипродукции
Таблица 9.5.
Оптовые цены за сырьё,материалы и энергиюСырьё, материалы, энергия Цена (с учётом НДС) Сжатый воздух 0,18 руб./м³ Холодная вода 2,17 руб./м³ Электроэнергия 1,06 руб./кВт Теплота (водяной пар) 210,5 руб./Гкал Полиэтилен 25,10 руб./кг Полипропилен 29,90 руб./кг Масло гидравлическое 8 руб./кг
Проектная себестоимость продукцииопределяется по калькуляции на основании расчётов в предыдущих разделах данногопроекта.
Исходными данными для расчётаявляются:
капитальные затраты по проектируемомуцеху;
нормы расхода сырья и материалов,энергии и планово-заготовительные цены;
годовой фонд заработной платыработающих;
сметы цеховых расходов и расходов насодержание и эксплуатацию оборудования.
9.6Расчёт амортизационных отчислений
Отчисления на амортизацию зданиявключается в смету цеховых расходов, отчисления на амортизацию оборудования – всмету расходов на содержание и эксплуатацию оборудования.
Таблице 9.6.
Расчёт амортизационныхотчислений по основным фондам литьевого цехаОсновные фонды Стоимость основных фондов, руб. Норма амортизации, % Сумма амортизации, руб. Производственное здание 3058560 2,5 76464 Оборудование 5112463,4 10 511246,34 Всего 8171023,4 12,5 587710,34
Примечание: 1. стоимость оборудования берём сучётом стоимости монтажа; 2. Нормы амортизации взяты по данным действующихпредприятий.
Расчёт амортизационныхотчислений на здание и оборудование приведён в таблице 9.6.
9.7Смета цеховых расходов и на содержание и эксплуатацию оборудования
Таблице 9.7.1.
Смета цеховых расходовСтатьи расходов Сумма, руб. 1. Заработная плата ИТР и МОП (с учётом премий) 208800 2. Отчисления на соцстрахование (8 % от статьи 1) 17539 3. Содержание производственного здания (5% от его стоимости) 16704 4. Текущий ремонт производственного здания (2% от его стоимости) 6796,8 5. Амортизация производственного здания 76464 6. Расход на охрану труда (5% от заработной платы) 46515 Итого по статьям 1-6 351653 7. Прочие цеховые расходы (5% от расходов статей1-6) 17582,6 Итого, цеховые расходы 369235,6
Смета цеховых расходов приведена втаблице 9.7.1.
Таблице 9.7.2.
Смета расходов на содержание иэксплуатацию оборудованияСтатьи расходов Сумма, руб.
1.
а)
б)
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования:
зарплата рабочих по уходу и надзору за оборудованием
смазочные и обтирочные материалы
231481,1
18518,5 Итого по статье 1 249999
2.
а)
б)
Текущий ремонт оборудования
зарплата рабочих по текущему ремонту оборудования
текущий ремонт оборудования (5% от его стоимости)
84175
274925 Итого по статье 2 190750 3. Амортизация оборудования 511246,34 Итого по статьям 1-3 951995,34
Смета расходов на содержаниеэксплуатацию оборудования приведена в таблице 9.7.2.
9.8Проектная калькуляция себестоимости продукции
Калькуляцию себестоимости продукцииведём по видам перерабатываемого сырья из расчёта на 1 тонну готовой продукции.
Калькуляция себестоимости приведена вПриложениях 17-18.
Анализ структуры себестоимостипродукции показывает, что основные затраты приходятся на сырьё и материалы, тоесть производство является материалоёмким.
Оценка экономической эффективностипроектируемого цеха ведётся по следующим основным показателям:
уровень рентабельности производства;
срок окупаемости капитальныхвложений;
коэффициент эффективности капитальныхвложений;
фондоотдача;
удельные капитальные вложения.
Цена за 1 тонну изделий изПЭНД-277-73, Цпэ = 493762,4 р./т.;
Цена за 1 тонну изделий из ПП-21030, Цпп= 368729,1 р./т.
Условно годовая прибыль цехаопределяется по формуле:
П = (Ц – С) * В, (9.2.)
где П – прибыль, руб.;
Ц – цена продукции, руб./т.;
С – себестоимость продукции, р./т.;
В – количество выпускаемой продукциив год, т.
Ппэ = (493762,4 –392462,18)*50 = 5065011руб.,
Ппп = (368729,1–358115,78)*350 = 3714627 руб.
Общую прибыль цеха определяем поформуле:
П = Ппэ + Ппп,(9.3.)
П = 5065011 + 3714627 = 8779638 руб.
Налог от прибыли составляет 18%. Чистаяприбыль цеха:
Пч = П*0,75 = 8779638*0,82 = 7199303,16 руб. (9.4.)
Уровень рентабельности проектируемогопроизводства определяется по формуле:
R = 100%*Пч/(Сопф+ Соб), (9.5.)
где Сопф – стоимостьосновных производственных фондов, руб.;
Соб – стоимость оборотныхфондов, руб.
Соб = 7235246 руб.
R = 7199303,16 *100/(8171023,4 +7235246) = 46,72%
Срок окупаемости капитальных вложенийопределяется по формуле:
Т = Сопф/Пч, (9.6.)
Т = 8171023,4/7199303,16 = 1,13 лет
Коэффициент общей эффективностикапитальных вложений являются обратной срока окупаемости и определяется поформуле:
Экп = Пч/Сопф,(9.7.)
Экп = 7199303,16/8171023,4= 0,88
Фондоотдача цеха определяется поформуле:
Ф = Спрод/Сопф,(9.8.)
где Спрод – стоимостьгодовой программы выпускаемой продукции, руб.
Ф = 8779638/8171023,4 = 1,07руб./руб.
9.9Расчет удельных капитальных вложений и производительности труда
Удельные капитальные вложения (УКВ)определяются по формуле:
УКВ = Кп/Мп, (9.9.)
где Кп – капитальныезатраты на промышленное строительство, руб;
Мп – проектная мощность,т.
УКВ = 8171023,4/400 = 20427,55руб./т.
Расчёт производительности трудаприведён в таблице 9.9.
Таблица 9.9.
Расчёт производительности трудаПроизводственная программа Численность Производительность труда В натуральном выражении, т. В стоимостном выражении, тыс./руб. работающих рабочих В натуральном выражении, т. В стоимостном выражении, тыс./руб. На одного работающего На одного рабочего На одного работающего На одного рабочего 400 152743,250 26 20 15,3 20 5872,977 7637,162
9.10Основные технико-экономические показатели цеха
На основании расчётов, приведённых втехнологической и экономической частях проекта, составляется сводная таблицаосновных технико-экономических показателей проектируемого цеха. Данная таблицаприведена в Приложении 19.
ВЫВОДЫ
Разработана технологическая часть эскизного проектацеха по производству товаров бытового и технического назначения методом литьяпод давлением, мощностью 400 тонн в год.
Принято решение, проектируемый цех построить в г.Балаково по ул. Саратовское шоссе, 10 в виде малого предприятия на базе ОАО«БЗЗД», специализирующегося на обработке металлов и переработке полимерныхматериалов.
Произведён выбор номенклатуры выпускаемой продукции(стакан, ведро на 5л., ящик полимерный для овощей), расчитаны производственнаяпрограмма и потребное количество материалов для ее выполнения(полипропилен-21030, полиэтилен низкого давления-277-73).
Произведены обоснование и выбор способа изготовленияизделий (литьё под давлением).
Разработана технологическая схема производствалитьевых изделий. Основное оборудование работает в полуавтоматическом режиме.
Произведён выбор технологического оборудования ирасчёт потребности в нём. В цеху установлены литьевые машины марки KuАSY400/160, KuАSY 800/250 и KuАSY 1700/400 немецкого производства, а такжеизмельчитель типа ИПР-150М отечественного роизводства.
Списочная численность рабочих и персонала цехасоставляет: основных рабочих — 13 человек, вспомогательных – 7 человек, ИТР – 4человека, МОП – 2 человека.
Произведена планировка помещений и компоновкатехнологического оборудования. Здание занимает площадь 288 м² и объём 2073,6 м³. Класс основных помещений цеха принимается П-IIа, а переработкаотходов В-IIа.
Годовой расход электроэнергии в цеху составляет 476637кВт·ч; воды – 20062 м³; сжатого воздуха (0,6 МПа) – 144000 м³; тепла на отопление и вентиляцию – 204,8 Гкал.
Ориентировочные капитальные вложения составляют8.171.023,4 руб. Годовая прибыль цеха равна 7.199.303,16 руб. Уровеньрентабельности цеха 46,7%, срок окупаемости капитальных вложений составляет1,13 лет. Коэффициент эффективности капитальных вложений 0,88.
СПИСОКИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Оленев В. А.,Мордкович Е. Н. Проектирование производств по переработке пластмасс- М.: Химия,1982 — 334 с.
2. Торнер Р. В.Оборудование заводов по переработке пластмасс–М.: Химия, 1986 — 464 с.
3. Бортников В. Г.Основы технологии переработки пластических масс- Л.: Химия, 1983 – 304 с.
4. Завгородний В.К. Оборудованиепредприятия по переработке пластмасс- Л.: Химия, 1987 – 596 с.
5. Кацнельсон М. Ю.,Балаев Г. А. Пластические массы. Свойства и применение/ Справочник /- М.:Химия, 1978 – 567 с.
6. Стандартпредприятия ОТП-1-82- Саратов.: СВВИУХЗ, 1983 – 120 с.
7. Общесоюзные нормытехнологического проектирования производств по переработке пластмасс- М.:Гипропласт, 1985 – 167 с.
8. Каталог справочникпо технологической оснастке- М.: НИИТЭ, 1968 – 245 с.
Приложение1
Требования к параметрамэнергоресурсовНаименования энергоресурсов Техническая характеристика Требования к параметрам
Электроэнергия
Вода производственная
Пар
Сжатый воздух
Ток переменный
Оборотная
Перегретая
Насыщенный
ГОСТ 17433-80
Напряжение 380/229В
Частота 50 Гц
Температура:
на входе 15-20 оС;
на выходе 25-30 оС;
давление 250 кПа. Температура:
на входе 75-95 оС;
на выходе 65-70 оС;
давление 250 кПа.
Давление избыточное 250 кПа.
Класс загрязненности 3.
Давление избыточное 250-300 кПа.
Приложение2
Основные физико-химические,эксплуатационные и технологические свойства полиэтилена низкого давления 277-73(ГОСТ 16338-77)Наименование показателя Значение показателя Плотность, кгс/м³ 945-954 Показатель текучести расплава, г/10 мин 1,8-3,0 Температура размягчения по Вика, °С 120-125 Температура плавления, °С 125-132 Температура хрупности, °С -120 Предел текучести при растяжении, МПа 24-11
Разрушающее напряжение:
при растяжении, МПа
при изгибе, МПа
20
20-38 Прочность при срезе, МПа 20-36 Относительное удлинение при разрыве, % 600-250 Модуль упругости при изгибе, МПа 770-850 Ударная вязкость образца с надрезом, кДж/м² 3,0 Водопоглащение за 30 сут., % 0,03-0,04 Стойкость к растрескиванию, ч 24
Приложение3
Основные физико-химические,эксплуатационные и технологические свойства полипропилена 21030 (ТУ6-С5-1756-76)Наименование показателя Значение показателя Плотность, кгс/м³ 910 Температура плавления, °С 164-170 Температура размягчения по Вика, °С 150-155 Теплопроводность, Вт/(м·К) 0,088 Предел текучести при растяжении, МПа 31-34 Диэлектрическая проницаемость при 50 Гц 2,2 Электрическая прочность, МВ/м 30 Водопоглащение, % 0,01-0,03 Усадка при литье, % 1-3 Показатель текучести расплава, г/10 мин 2,4-4,0 Относительное удлинение при разрыве, % 200 Ударная вязкость образца с надрезом, кДж/м² 1,5-3
Приложение5
Технические характеристики литьевыхмашинПараметры машин KuASY 400/160 KuASY 800/250 KuASY 1700/400
Номинальное усилие запирания формы, кН
Наименьшее время одного раскрытия и закрытия формы, с
Максимальный объем впрыска, см3
Максимальное давление впрыска, Мпа
Объемная скорость впрыска, см3/с
Габариты машины, мм
Длина
Ширина
Высота
Масса машины с электрооборудованием, кг
160
4
290
122,5
240
5215
1070
2270
4900
250
5
570
135,4
325
6415
1230
2445
7700
400
6,5
1160
146
582
7450
1810
2556
14000
Приложение6
Перечень элементовоперативного времени операторов (литейщиков) при работе оборудования вавтоматическом режимеЭлементы оперативного времени Повторяемость в смену Затраты времени, с Безлитниковая форма Форма с отрывом литника при размыкании Форма с пальчиковым литником Безлитниковая форма Форма с отрывом литника при размыкании Форма с пальчиковым литником Общее наблюдение за работой оборудования 8 8 8 30 30 30 Контроль параметров технологического процесса 8 8 8 10 10 10 Контроль качества изделий 6 16 Совмещён с удалением литника 10 10 - Контроль количества сырья в бункере машины и подключение местного пневмотранспорта 2 2 2 90 90 90 Удаление литников вручную -
n1 - - 1 - Удаление литников и контроль качества изделий - -
n1 - -
T1 Счёт, укладка изделий в тару (при укладке в насыпь)
n1
n1
n1 1 1 1 Подготовка тары для упаковки
n2
n2
n2 60 60 60 Счёт и укладка изделий в тару (при упорядоченной укладке)
n1
n1
n1
Т2
Т2
Т2 Прокладка рядов изделий бумагой
n2
n2
n2 20 20 20 Подготовка прокладочной бумаги 1 1 1 60 60 60 Заполнение сертификата и укладка его в тару
n2
n2
n2 60 60 60 Вынос упакованной продукции к месту отбора
n2
n2
n2 60 60 60 Перемещение литейщика при обслуживании одной машины
- - - 180 180 180
Примечания: 1. n1 — число циклов всмену; n2 — число едениц тары в смену; T1 — затраты временина удаление литников и контроль качества изделий; Т2 — то же, на счёти укладку изделий в тару; 2. значения n1, n2, T1и Т2 определяются для каждого конкретного изделия; 3. приведенызатраты времени на прокладку рядов изделий бумагой, приходящиеся на еденицутары.
Приложение7
Типовойпрофессионально-квалификационный состав рабочих производств литьевых изделийПрофессия рабочих Распределение рабочих по разрядам 1 2 3 4 5 6 Без разряда Производственные рабочие Литейщик пластмасс ─ ─ х х x ─ ─ Помощник мастера ─ ─ ─ х x ─ ─ Дробильщик ─ х х ─ ─ ─ ─ Аппаратчик смешивания ─ ─ х х ─ ─ ─ Укладчик-упаковщик ─ х х х ─ ─ ─ Комплектовщик ─ х ─ ─ ─ Вспомогательные рабочие Наладчик литьевых машин ─ ─ ─ х x ─ ─ Слесарь-ремонтник ─ ─ ─ х ─ ─ ─ Слесарь-электрик по ремонту электрооборудования ─ ─ ─ х ─ ─ ─ Слесарь по КИП и автоматике ─ ─ х х ─ ─ ─ Контролёр ─ ─ ─ х ─ ─ ─ Кладовщик ─ ─ ─ ─ ─ ─ х Уборщик производственных помещений ─ ─ ─ ─ ─ ─ х
Приложение9Карта обслуживания рабочего местаФункции обслуживания средств труда и предмета труда Исполнители функций обслуживания Виды самообслуживания Средства связи Производственно — подготовительная Главный механик, слесарь, электрик Наладочная Наладчик Телефонная и личная связь Межремонтная Наладчик, слесарь, электрик Подналадка Ремонтная Ремонтно-инструментальный цех Устранение неполадок Контрольная Контролёр Контроль качества изделий Транспортно-складская Грузчик Хозяйственно-бытовая Уборщик производственных помещений Энергетическая Энергетическая служба
Приложение10
Плановый график работыИТР, МОП и рабочих цехаНаименование профессии Количество в первую смену, чел. Количество во вторую смену, чел. Количество в треью смену, чел Явочная численность, чел. Списочная численность, чел. Основные рабочие Литейщик 4 4 4 12 13 Вспомогательные рабочие Наладчик 1 1 1 3 3 Слесарь 1 ─ ─ 1 1 Электрик 1 ─ ─ 1 1 Водитель Грузчик 1 ─ ─ 1 1 Контролёр 1 ─ ─ 1 1 Инженерно-технические работники Главный механик 1 ─ ─ 1 1 Начальник производства 1 ─ ─ 1 1 Зам. начальника производва 1 ─ ─ 1 1 Электронщик 1 ─ ─ 1 1 Младший обслуживающий персонал Кладовщик 1 ─ ─ 1 1 Уборщик 1 ─ ─ 1 1 ИТОГО 15 6 6 25 26
Приложение13
Расчёт установленноймощности электрооборудованияНаименование оборудования Количество по проекту Суммарная мощность нагревателей, кВт Суммарная мощность электродвигателей, кВт Эффективный фонд времени работы оборудования, ч Годовой расход электроэнергии, кВт·ч Кран-балка 1 – 60 1800 64260 Kuasy-400/160 2 5 20,5 5400 163863 Kuasy-800/250 1 7,5 27 5400 110848,5 Kuasy-1700/400 1 10 30 5400 128520 Измельчитель ИПР-150М 1 – 3 1800 3213 Упаковочная машина “Унилак-Рапид” 1 1,5 – 5400 4819,5 Станок мех. Обработки 1 – 1 1800 1071
Вентиляция:
Приточная
Зима
Лето
Вытяжная
1
1
0,034
–
–
4
4
4
3234
2166
5400
7306
5155
25704 Газодувка пневмотранспорта 1 – 4 182 433 Освещение 4774,7 ВСЕГО 496334,7 /> /> /> /> /> /> />