4. Расчет материального баланса

Задачей расчета материального баланса является установление расходных коэффициентов основных материалов и полуфабрикатов, а так же определение потерь и отходов. Материальный баланс составляется на основании принятой схемы технологического процесса, форм расхода основных и вспомогательных материалов, технических условий на приемку и испытание изделия.

Расчет материального баланса ведется на единицу готовой продукции. Материальный баланс учитывает движение только основных материалов.

При расчете материального баланса (МБ) целью является установление расходных коэффициентов основных материалов в ходе ведения каждой операции технологического процесса.

В основе расчета МБ лежит закон сохранения масс: количество поступающего в производство материала должно соответствовать количеству материала выходящего из производства.

Основным уравнением для расчета МБ является уравнение 1:

, (1)

где х – количество материала, поступающего на данную операцию, кг;

А – количество выходящего с операции материала, кг;

1. количество возвратимых потерь, кг;

2. количество невозвратимых потерь, кг;

3. количество отходов, кг;

q – количество возвратимых потерь, поступающих на данную операцию с какой-либо другой операции, кг.

4.1 Расчет материального баланса производится в соответствии со схемой движения основных материалов, представленной на рисунке 4.1.

q2

5%

Склад АК8

Заливка сплава АК8

Мех. обр.

Плавление АК8

Литье под давлением

X2

X3

X4

X5

q1

1%

q3 0.3%

q4

0.5%

%

q5

0.09%

%

Склаад готовой продукции

X1

Рисунок 4.1 – Принципиальная схема процесса.

4.2 Расчет материального баланса

Сводная таблица расчета материального баланса представлена в таблице 6.1

Таблица 6.1 Сводная таблица расчета материального баланса

Приход	Количество, кг	Расход	Количество, кг
1	2	3	4
		На складе готовой продукции	1000
Отправка на переплавку остаточного материала.
		Потери при литье под давлением
		Потери при заливке сплава
		Потери при плавлении
Итог	1073.3	Итог	1073.3

5 Расчеты по организации производства.

5.1 Режим работы цеха

При расчете режима работы цеха определяют эффективный фонд времени работы цеха и оборудования. Различают календарный, режимный и эффективный фонд времени.

Календарный фонд времени:

Т_кал=365 дней=8760 часа

Исходя из Т_кал, режимный фонд времени рассчитывается по формуле по формуле:

, (6.1)

где - количество выходных дней в году;

– количество праздничных дней в году;

t – продолжительность смены;

n-количество смен в сутки

Эффективный фонд времени работы оборудования рассчитывается по формуле:

, (6.2)

где – время планово предупредительного ремонта;

– техническое время на обслуживание оборудования в течение смены;

Нормы простоя оборудования составляют:

- осмотр - 0,1 дня

- текущий ремонт - 0,25 дня

- средний ремонт – 0,6 дня

- капитальный ремонт – 1 день

Исходя из этого, время планово предупредительных ремонтов определяется по формуле:

, (6.3)

где G – группа ремонтной сложности

- количество осмотров, текущих и средних ремонтов в структуре цикла

- нормы простоя оборудования на единицу группы ремонтной сложности

- время между двумя капитальными ремонтами, год

Время технологического простоя оборудования определяется по формуле:

, (6.4)

где - время технологических простоев оборудования

(простои на технологические нужды)

сравниваем с суммой времени, приходящейся на выходные и праздничные дни

Это значит, что ремонтной бригаде рекомендуется осуществлять ремонты в выходные и праздничные дни.

Эффективный фонд времени:

, (6.5)

5.2 Расчет коэффициента использования мостового крана

Коэффициент использования мостового крана во времени определяется по формуле:

, (6.6)

Коэффициент составляет 0,97 , что свидетельствует об эффективном использовании оборудования.

6 Безопасность и экологичность проекта

6.1 Общая характеристика проектируемого объекта

Целью данного проекта является разработка технологического процесса производства углового кожуха к изделию СНЦ-23 методом литья под давлением.

Все оборудование технологического процесса размещено в здании со следующими габаритами: длина – 54 м, ширина – 30 м, высота – 7м. Основной операцией технологического процесса получения углового кожуха к изделию СНЦ-23 является литье под давлением. Операция выполняется в помещении с габаритными размерами: длина – 12 м, ширина – 12 м, высота – 3,5 м, S=144 , V=504 .

Анализируя безопасность и экологичность проекта выбираем как основное помещение – помещение литья.

Токсические свойства используемых веществ и материалов представлены в таблице 6.2.

Таблица 6.2.

Вещество	Агрегатное состояние	ПДК, мг/	Класс опасности	Характер воздействия на организм	Средства индивидуальной защиты
Оксид углерода	г	20	3	вытесняет кислород из оксигемоглобина крови, что препятствует переносу кислорода из лёгких к тканям	Респиратор типа «Лепесток»
Кремния диоксид	г	10	2	Вызывает раздражение верхних дыхательных путей и бронхов, заболевания желудочно-кишечного тракта	Респиратор типа «Лепесток»
Формальдегид	г	0.5	2	общеядовитое вещество, вызывающее раздражение кожи и слизистой оболочки.	Респиратор типа «Лепесток»
Фенол	п	1	2	сильный яд, оказывает общетоксическое действие, может всасываться в организм человека через кожные покровы.	Респиратор типа «Лепесток», х/б халат, защитные перчатки

6.2 Вентиляция и отопление

В помещении изготовления кожухов литьем под давлением предусмотрено устройство общеобменной приточно-вытяжной и местной и местной вытяжной механической вентиляции. местная вентиляция в виде зонта, расположенного над литьевой машиной, где во время литья происходит выделение паров вредных веществ.

На рисунке 6.2 представлена схема вытяжного зонта.

Рисунок 6.2 – Вытяжной зонт

Необходимая производительность местных вытяжных систем расчитывается по формуле:

где - скорость воздуха на входе в воздухоприемное устройство, м/c;

F – площадь сечений, через которую возможно попадание вредных веществ в атмосферу, ;

– коэффициент запаса, учитывающий незначительные неплотности укрытия( =1,1).

Площадь сечений, через которую возможно пападание вредных веществ в атмосферу определяется по формуле:

где А и Б – длина и ширина зонта, м;

В – расстояние от источников вредных выделений, м.

Исходя из рассчитанной производительности, выбираем центробежный вентилятор ВРН №8 низкого давления со следующими характеристиками:

- полное давление 17 кг/ ;

- число оборотов 500 об/мин;

- масса вентилятора не более 20,7 кг;

- КПД 0,79.

Для обогрева производственного помещения в холодный период года выбрано водяное отопление с температурой на поверхности нагревательных приборов не выше 80 С.

6.3 Освещение

Освещение производственного помещения является совмещенным, состоящим из естественного бокового, осуществляемое через оконные проемы, и искусственного – общего. Весь участок освещается однотипными светильниками ПВЛ-1-2*40, равномерно расположенным над освещаемой поверхностью и снабженными люминесцентными лампами мощностью 40 Вт.

Характеристика производимой зрительной работы представлена в таблице 6.3.

Таблица 6.3 – Характеристика зрительной работы

Характеристика зрительной работы	Разряд зрительной работы	Подразряд зрительной работы	Наименьший размер объекта различения,мм	Освещенность при искусственном освещении, лк			КЕО при естественном освещении %
				комбинированном	общем
Средней точности	4	в	0,5-1	400	200	1,5

Расчет требуемой площади световых проемов(окон) для естественного освещения и необходимого числа ламп для обеспечения нормированного значения освещенности на рабочих местах при искусственном освещении ведется в соответствии с требованиями СНиП 23 – 05 – 95.

При боковом освещении расчет производится по формуле:

,

где площадь световых проемов, ;

площадь помещения, ;

нормированное значение КЫО( =1,2-2,0);

коэффициент запаса (

световая характеристика окна(

коэффициент, учитывающий отражение света при боковом освещении (

общий коэффициент светопропускания (

коэффициент, учитывающий отражение света при боковом освещении (

.

Для освещения производственного помещения выбираем люминисцентную лампу марки ЛБ 40 мощностью 40 Вт и световым потоком 3120 лм.

Необходимое количества ламп, обеспечивающих нормированное значение освещенности, для искусственного освещения рассчитывается по формуле:

,

где E – нормируемая освещенность, лк;

S – площадь помещения, ;

Z – поправочный коэффициент светильника(1,1-1,15);

К – коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности лампы при эксплуатации(1,1-12);

F – световой поток одной лампы, лм;

U – коэффициент использования светового потока.

N = =14 шт.

Таким образом, необходимое количество ламп составляет 14 шт., светильников – 7 шт.

6.4 Электробезопасность

Для питания электрооборудования используется трехфазная четырехпроводная сеть с глухозаземленной нейтралью напряжением 380/320 В.

По опасности поражения людей электрическим током помещение относится к помещениям с повышенной опасностью, так как в нем имеются токопроводящие (железобетонные) полы.

Согласно ПУЭ производственное помещение относится к классу П-2а. Степень защиты оболочки электрооборудования для помещения литья под давлением применяется IP 44.

6.5 Охрана окружающей среды

В процессе производства образуются в следующие отходы:

- твердые - литники, бракованные изделия;

- газообразные выбросы в атмосферу: пары ацетофенона, оксида углерода.

Воздух, отсасываемый вытяжной вентиляцией, перед выбросом в атмосферу проходит через рукавные фильтры, где воздух подвергается очистке и выбрасывается в атмосферу в допустимых пределах.

В процессе производства образуются твердые отходы, представляющие собой облой от изоляторов. Отходы отправляются в «Поволжскую экологическую компанию», где подвергаются утилизации.

Непригодные к переработке отходы (салфетки, тряпки) собираются в контейнер для твердых отходов и сдаются на утилизацию по мере необходимости.

Сточные воды в производстве не образуются.