Проект пiдготовчого цеху шинного заводу по виробництву 1.47 млн. шин у рiк розмiру 12.00R-20

 

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ НАУКИ  МОЛОДІ І СПОРТУ УКРАЇНИ

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД

«УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ

УНІВЕРСИТЕТ»

 

 

 

 

 

 

 

Кафедра хімії та

технології переробки

еластомерів

 

 

 

 

 

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

 

на тему : «ПРОЕКТ ПІДГОТОВЧОГО ЦЕХУ ШИННОГО ЗАВОДУ ПО ВИРОБНИЦТВУ 1.47 МЛН. ШИН У РІК РОЗМІРУ 12.00R-20»

 

 

 

 

 

 

Виконала

студент групи 5 Г З                                                                 Григор'єва І.М.

 

 

 

Перевірив

Доцент                                                                                       Ващенко Ю.М.                                                                                   

 

 

 

 

 

 

 

 

Дніпропетровськ

2012

 РЕФЕРАТ

 

Аркушів – , таблиць – , рисунків –

 

КЛЮЧОВІ СЛОВА: ШИНА 12.00R-20, РЕЦЕПТУРИ ГУМОВИХ СУМІШЕЙ, МАТЕРІАЛЬНИЙ БАЛАНС, ГУМОЗМІШУВАЧ, БУНКЕРИ, ТЕРЕЗИ, СКЛАДИ, ТЕХНОЛОГІЧНІ ПРОЦЕСИ ВИГОТОВЛЕННЯ ГУМОВИХ СУМІШЕЙ

 

В курсовому проекті надана стисла характеристика шини 12.00R-20 та її основні конструкційні розміри. Наведено обґрунтування рецептур гумових сумішей для виготовлення бігової частини протектора та боковини.

Розраховано матеріальний баланс потрібної  кількості гумових сумішей та інгредієнтів для виготовлення заданої  програми випуску шин.

Здійснено розрахунок основного технологічного обладнання та складів для зберігання інгредіентів. Проведено вибір та обґрунтування технологічного процесу виготовлення гумових сумішей.

Наведено заходи по охороні праці  та навколишнього середовища

         

 

ХТПЕ   2009   018  6.091612   КП

         
         

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

Проект підготовчого цеху шинного заводу по випуску 1,47 млн. шин у рік розміру 12.00R-20

Літера

Маса

Масштаб

Розробив

Григор'єва

             

Перевірив

      

Т.Контр.

      
       

 Аркуш 2

 Аркушів 

       

Розрахунково-пояснювальна записка

УДХТУ

група 5-Г-з

Н.Контр.

      

Затвердив

Ващенко

    

 

 

 

ЗМІСТ

Стор.

РЕФЕРАТ  

ВСТУП  

    1. ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА  

1.1 Стисла характеристика готової  продукції  

    1. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА  

2.1 Вибір та обґрунтування рецептур  гумових сумішей  

2.1.1 Обґрунтування рецептури гумової суміші для виготовлення

бігової частини протектора  

2.1.2Обґрунтування рецептури гумової  суміші для боковини  

2.2 Матеріальний баланс  

2.3 Розрахунок необхідного технологічного обладнання  

2.4 Розрахунок бункерів. Вибір терезів  

2.5 Вибір складів  

2.6 Вибір, обґрунтування та опис технологічного процесу

виготовлення гумових сумішей   

2.6.1 Підготовка, транспортування, розвантажування  та подача

у гумозмішувач каучуків  

2.6.2 Підготовка, транспортування, розвантажування  та подача

у гумозмішувач технічного вуглецю  

2.6.3 Підготовка, транспортування, розвантажування  та подача

у гумозмішувач сипких інгредієнтів  

2.6.4 Підготовка, транспортування, розвантажування  та подача

у гумозмішувач пом’якшувачів  

2.6.5 Виготовлення гумових сумішей  

2.6.6 Контроль якості гумових  сумішей  

    1. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА  

3.1 Охорона праці  

3.2 Охорона водного басейну   

3.3 Охорона повітряного басейну   

    1. УЗАГАЛЬНЕННЯ  

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ  

         

 

ХТПЕ   2012   018  6.091612   КП

Аркуш

         

 

3

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

 

ВСТУП

 

 

Шинна промисловість – одна з  ведучих галузей нафтопереробної і нафтохімічної промисловості. Від розвитку шинної промисловості залежить кількість і якість шин, яка впливає на роботу автомобільного, авіаційного транспорту, будівельних, дорожніх та сільськогосподарських машин[1] і як наслідок на економіку держави.

Шинна промисловість України сприяє розвитку таких галузей промисловості, як виробництво технічного вуглецю, корду, хімічних добавок і т.п., продукцію яких вона споживає. Ця промисловість характеризується складною системою міжгалузевих зв’язків з багаточисленними галузями – постачальниками сировини і обладнання і споживачами (машинобудування, транспорт, сільське господарство та ін.). На підприємствах галузі випускається декілька сотен типорозмірів шин різного призначення для різних видів техніки. Нові шинні заводи являють собою великі промислові підприємства з високим ступенем механізації і автоматизації виробництва [2].

Головні завдання  для підприємств шинної промисловості України: 

по-перше, пропонувати на ринку  ту продукцію, яку хочуть споживачі;

по-друге, стійкість підприємства в конкурентній боротьбі з імпортною продукцією та завоювання нових ніш.

Собівартість продукції, що випускається являється основним техніко-економічним показником, котрий характеризує виробничу і фінансово-господарську діяльність підприємства, особливо підприємств – виробників гумової продукції. Вона пов’язана з об’ємами виробництва, ціновою політикою,

         

 

ХТПЕ   2012   002 6.091637   КП

         
         

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

Проект підготовчого цеху шинного  заводу по випуску 1,47 млн. шин у рік розміру 12.00R-20

Літера

Маса

Масштаб

Розробив

Григор'єва

              

Перевірив

Ємельянов

    

Т.Контр.

Ємельянов

    
       

 Аркуш 4

 Аркушів

       

Розрахунково-пояснювальна записка

УДХТУ

група 5-Г-з

Н.Контр.

Ємельянов

    

Затвердив

Ващенко

    

 

розгорнутим асортиментом випускаємої  продукції, її якістю і обсягом реалізації.

Активна частина собівартості продукції  цілком залежить від формування витрат на її виробництво, тобто від витрат виробництва, особливо по статті „сировина і матеріали”, частка яких в загальній собівартості складає 60-70%.

Якісні характеристики шинної продукції  і кількісні показники виробництва  пов’язані і визначаються досягненням науково-технічного процесу, наукомісткими технологіями, апаратним оформленням.

Для шинного виробництва характерні наступні стадії розвитку і руху повного  технологічного циклу:

    • вхідний контроль якості сировини і матеріалів, що постачаються, подача в виробництво;
    • виготовлення гумових сумішей і контроль їх якості, передача готових гумових сумішей на подальшу переробку по переділам виробництва;
    • заготовчо-збірні технологічні процеси.

Сьогодні ситуація на ринку шин  пов’язана з конкретною особливістю продажної ціни готової шини і можливістю отримання максимального прибутку на одиницю товару. Але в реальних умовах радикально мінімізувати розмір умовно-постійних витрат неможливо.

Потрібно також відмітити, що в  виробництві шин неможливо звести до мінімуму використання окремих видів сировини і матеріалів, так як це може ініціювати різке зниження технічних і експлуатаційних властивостей продукту, тобто його якості.

У зв’язку з цим була запропонована система планування витрат на виробництво товарної продукції у вигляді образного натурального показника, який установлює взаємозв’язок оптимуму якості і ваги одиниці продукту (шини). Оцінивши свою роботу по запропонованому критерію, структурні підрозділи заводу-виробника зможуть організувати виробництво шин, збалансованих за якісними і економічними показниками, а також за показниками екологічної безпеки.

Широке застосування шин пояснюється  тим, що протягом останнього сторіччя, левова доля всієї колісної техніки проектується з використанням шин,

         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

5

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

так як вони добре амортизують поштовхи та удари, дозволяють підвищити швидкість руху та прохідність машин в різноманітних умовах.

Одним з основних завдань виробників шин є збільшення терміну служби їхньої продукції. Споживачеві надається гарантія на пробіг, а також на зберігання. Для забезпечення виконання цих гарантій на практиці виникає необхідність оптимізації рецептури та вибору інгредієнтів.

Рецептуроскладання повинно сприяти задовільненню вимог споживачів: підвищувати витривалість виробів, знижувати їх масу, підвищувати навантажувальні та швидкісні характеристики шин, забезпечувати хімічну та фізичну стійкість до дії різноманітних середовищ, та бути суттєвим економічним важелем.

До найважливіших проблем  рецептуроскладання слід віднести необхідність істотного покращення комплексу механічних властивостей гум, зниження гістерезисних втрат, покращення адгезії гум до армуючих матеріалів.

         

 

ХТПЕ   2012   002 6.091637   КП

Аркуш

         

 

6

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

 

1 ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА

 

    1. Стисла характеристика готової продукції

 

Основним призначенням шин є  пом’якшення та гасіння поштовхів, ударів та інших динамічних навантажень, що виникають під час руху автомобілів та іншого транспорту.

Пневматичні шини широко застосовуються для вантажних автомобілів, автобусів та причепів. Шини для них повинні забезпечувати високу прохідність, витримувати значні  навантаження та передавати великі тягові зусилля.

Шини мають протекторний рисунок із досить великих густо розташованих грунтозачепів та глибоких канавок. Це забезпечує підвищене зчеплення із покриттям дороги, плавність руху та гарні гальмівні властивості.

Шина розміру 12.00 R-20 випускається відповідно до ДСТУ 4140-2002 призначена для комплектації вантажних автомобілів, автобусів та причепів. Основні характеристики шини наведені у табл.1.1.

Шина даного типу складається з  покришки та камери. Покришка є найбільш важливою і складною за конструкцією частиною пневматичної шини і представляє собою міцну гумово кордну оболонку тороподібної форми. Основні розміри складових частин наведені у специфікації, що додається.

         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

         
         

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

Проект підготовчого цеху шинного заводу по випуску 1,47 млн. шин у рік розміру 12.00 R-20

Літера

Маса

Масштаб

Розробив

Григор'єва

              

Перевірив

Ємельянов

    

Т.Контр.

Ємельянов

    
       

 Аркуш 7

 Аркушів

       

Розрахунково-пояснювальна записка

УДХТУ

група 5 ГЗ

Н.Контр.

Ємельянов

    

Затвердив

      

 

Каркас є основною силовою частиною пневматичної шини і зазвичай складається з кількох шарів обгумованого текстильного корду. Кількість шарів і напрямок кордних ниток залежать від конструкції покришки і необхідної вантажопід’ємності шини.

Поверх основних шарів каркасу  розміщується брекер, що представляє собою кілька шарів корду з меншою частотою ниток. Головне призначення брекеру – захист каркасу від різних ударних навантажень, а також підвищення механічної міцності пневматичної шини.

Бортові кільця забезпечують необхідну міцність і жорсткість бортів. Їх виготовляють з обгумованої стальної проволоки або стрічки.

Камера представляє собою тороподібну еластичну гумову трубку з вентилем для входу та виходу повітря і призначена для герметичності пневматичної шини.

Протектор – зовнішня частина покришки, що являє собою товстий шар гуми. Протектор повинен надійно захищати каркас від механічних пошкоджень, мати добрий опір стиранню, пошкодженням, пом’якшувати поштовхи.

Борт покришки – жорстка частина покришки, завдяки якій вона надійно закріплюється на ободі. Покришка має два борти.

Основні конструкційні розміри  напівфабрикатів знаходяться у  специфікації, що додається.

Фізико-механічні показники гум  готових шин повинні відповідати нормам, вказаним у таблиці 1.2.

Гарантійний термін експлуатації та збереження – 5 років від дати виготовлення.

         

 

   ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

8

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

Таблиця 1.1

Основні характеристики виробів

(покришки, камери)

 

Назва показника

Значення

1

2

Позначення шини

12.00 R-20

Позначення моделі шини

И-1096-1

Нормативна документація

ТУ 38.604-06-42-89

Тип рисунку протектору

універсальний

Норма шарування

14

Позначення профілю ободу

8,5-20/9,0-20

Позначення вентилю камери, ГОСТ 8107-75

ГК-145

Марка машини

МАЗ-200, МАЗ-500, МАЗ-516, МАЗ-511,КрАЗ-256, 257 та ін.

Розміри шини, мм:

  

Зовнішній діаметр

1120±11

Ширина профілю без навантаження, не більше

313

Статичний радіус

525±5

Розміри камери, мм:

  

Довжина внутрішнього півкола плоско складеної камери

790±10

Ширина плоско складеної камери

350±5

Подвійна товщина стінки камери в біговій частині, не менше

6,0

Позначення камери

12.00-20

Розміри обідної стрічки, мм:

  

Довжина стрічки складеної вдвоє

830±10

Ширина стрічки

  

195±10

Товщина середньої частини с

річки

7,5±1,0

Товщина стрічки по кромці, не більше

1,5

Маса, кг, не більше

2,2±0,2

Максимально допустиме навантаження на шину, кгс

3250

Тиск в шині, що відповідає максимальному  навантаженню, кгс/см2

8,7

Діаметр отвору під вентиль, мм

12±2

Маса шини, кг

76,5±1,5


         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

9

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

Таблиця 1.2

Фізико-механічні показники гум  готових шин

 

 

Найменування показника

Норма для гуми

Протектора

покришки

Боковини покришки

камери

Обідна стрічка

1

2

3

4

5

Умовне напруження при подовженні 300%, МПа

не менше

не більше

 

 

14,0±2,0

 

 

8,0

–

 

 

6,0

 

 

–

Умовна міцність при розтягуванні, МПа, не менше

 

20,0

 

18,0

 

14,0

 

8,0

Відносне подовження при розриві, %, не менше

 

370

 

450

675

 

–

Опір роздиру, кН/м, не менше

 

80

 

65

 

40

 

–

Твердість за Шором А, ум.од.

 

67±5

 

60±5

 

–

 

55±10

Еластичність, %, не менше

 

40

 

–

 

–

 

–

Умовна міцність при розтягненні  стику камери (при торцевій стиковці), кН/м, не менше

 

 

–

 

 

–

 

50% умовної міцності при розтягуванні  камери 

 

 

–

Умовна міцність при розтягненні  стику камери, кН/м, не менше

 

 

–

 

 

–

 

 

4,0

 

 

–

Міцність зв’язку при розшаруванні покришки, кН/м, не менше

протектор-брекер

між шарами брекеру

брекер-каркас

каркас-боковина

між шарами каркасу

 

 

 

12,0

14,0

13,0

7,0

9,0

 

 

 

–

–

–

–

–

 

 

 

–

–

–

–

–

 

 

 

–

–

–

–

–


         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

10

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 
         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

11

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

2. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА

 

2.1. Вибір та обґрунтування рецептур  гумових сумішей

 

Гумові суміші – це складні багатокомпонентні  системи. Рецепт гумової суміші – це вміст каучуків та інгредієнтів у їх кількісному співвідношенні у гумовій суміші. Від природи та вмісту інгредієнтів залежать властивості гум.

Для забезпечення роботи покришки, як багатошарової монолітної конструкції необхідне оптимальне співвідношення жорсткості (модулів) гум у шарах.

Принципова схема розподілу модуля у шарах покришок приведена на рисунку 2.1.

f300

мПа

2

1                            3

 

  100 –

4

50 –

 

 

 

0                 елементи  покришки

 

Рис. 2.1. Діаграма розподілу оптимальних  значень умовного напруження при подовжені 300% (f300):

1 – каркас;       3 – протектор – бігова;

2 – брекер;       4 – протектор – боковина.

         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

         
         

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

Проект підготовчого цеху шинного  заводу по випуску 1,47 млн. шин у рік розміру 12.00-R20

Літера

Маса

Масштаб

Розробив

Григор єва

              

Перевірив

Ємельянов

    

Т.Контр.

Ємельянов

    
       

 Аркуш17

 Аркушів

       

Розрахунково-пояснювальна записка

УДХТУ

група 5 ГЗ

Н.Контр.

Ємельянов

    

Затвердив

      

Розрізняють три основних режими роботи (рис 2.2.) гумових виробів: сталої деформації (e =const), сталого напруження (s =  const), та сталої роботи деформації (se =const). При режимі сталої деформації величина деформації не залежить від властивостей матеріалу, а виникаюче напруження прямо пропорційне модулю пружності. При цьому режимі у найбільш м’якому матеріалі розвиваються менше напруження, тобто він знаходиться у більш вигідних умовах. При такому режимі сталого напруження величина випробуваних гумою напружень залишається постійною незалежно від жорсткості гуми, а величина деформації змінюється зворотно – пропорційно модулю матеріалу. Таким чином, у режимі сталого напруження у більш вигідних умовах знаходяться високомодульні гуми. Режим сталої роботи є проміжним між режимом сталого напруження та сталої деформації. При цьому режимі незалежно від пружних властивостей гуми робота деформації залишається сталою, а самі напруження та деформація змінюються так, щоб зберегти сталими їх похідні.

fe,

мПа

 

1

 

 

2

fe = const

 

 

 

 

e1                                    e2                e ,%

 

 

(а)

         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

18

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

fe,

мПа

1

 

 

 

f 1


2

 

 

 

 

 

f2

 

 

 

 

econst                                     e ,%   

 

(б)

 

Рис. 2.2. Залежність величини роботи деформування у процесі одного циклу напруження ( А=fe*e – площа трикутника) у режимі заданих напружень (а) та заданих деформацій (б) для гум різної жорсткості: 1 – високомодульні;

2 – низькомодульні.

Технічні якості гум залежать від каучуків та інгредієнтів, що використовуються, тобто від властивостей гумових сумішей.

При розробці рецептур для нових  гумових сумішей, крім впливу окремих  складових частин та вулканізатів враховують кількості, у яких використовують інгредієнти та економічну цілеспрямованість застосування тих, або інших інгредієнтів. Таким чином гуми повинні відповідати технічним вимогам та бути порівняно дешевими.

Крім загальних вимог необхідно  враховувати специфічні вимоги, що пред’являються до кожного виробу залежно від:

  • призначення виробу;
  • умов та строків зберігання;
  • умов та строків праці;
  • способів виготовлення гумових сумішей;
  • умов вулканізації;
  • наявності потрібних матеріалів.
         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

19

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

Вимоги, що пред’являються до матеріалів:

  • високий ступінь дисперсності;
  • кулеподібна форма частин;
  • мінімальний вміст вологи та летких;
  • відсутність сторонніх включень;
  • відсутність вільних мінеральних кислот та розчинних солей;
  • однорідність;
  • стабільність в умовах зберігання;
  • не токсичність, або мала токсичність;
  • доступність та дешевизна.

Вимоги, що пред’являються до гумових сумішей:

  • добра шприцуємість;
  • мінімальна усадка;
  • добра стійкість до підвулканізації;
  • відсутність реверсії вулканізації.
         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

20

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

2.1.1. Обґрунтування рецептури гумової  суміші П-1 для виготовлення бігової  частини протектора

 

Найбільш важливою частиною шини є  покришка, яка складається із каркасу, брекеру, двох бортів та протектора.

Протектор служить для забезпечення передачі тягових зусиль мотора автомобіля шинам та забезпечення надійного  зчеплення шини з дорогою. Рельєфна частина поверхні протектора називається рисунком протектора.  Робоча частина протектора, що доторкається до дороги під час котіння шини називається біговою доріжкою. Рисунок протектора повинен забезпечувати максимальний опір зносу, добре зчеплення із поверхнею дороги, необхідний опір ковзанню та боковим заносам машини, добрий відвід тепла із покришки та добре самоочищення від бруду. Протекторні гуми повинні мати високу зносостійкість, та високу міцність на розрив. Щоб протектор надійно оберігав каркас покришки від механічних пошкоджень (порізів, та проколів), гума повинна чинити добрий опір утворення надривів та роздиру, мати високу стійкість до дії кисню повітря, озону, сонячних променів та зовнішніх теплових дій, що виникають при терті шини об поверхню дороги.

При котінні шини протектор, як і  інші деталі покришки, піддається дії багаточисленних деформацій, у результаті чого у масиві шини виділяється тепло. Тому гуми повинні мати високу втомну міцність та мати мінімальне теплоутворення при експлуатації шин.

Для бігової частини протектора узятий рецепт на основі комбінації трьох канчуків (СКІ-3, СКД та СКМС-30-АРКМ-15). СКІ-3 має добрі технологічні властивості, добре поєднується з діє новими канчуками, забезпечує необхідну міцність гуми при розтягуванні та роздиранні. СКД надає протектору високу стійкість до зносу та морозостійкість, добрі еластичність та міцність. Каучук СКМС-30-АРКМ-15 забезпечує суміші добрі технологічні властивості, що дуже важливо під час шприцювання масивних заготовок протектору, та невелику усадку. А при поєднанні СКД з СКІ-3 підвищується модуль та динамічна

         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

21

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

витривалість, та зменшуються втрати на гістерезис. Застосування такої комбінації каучуків дозволяє підвищити зносостійкість та морозостійкість протекторних гум з високою міцністю та еластичністю.

Каучукова основа суміші ненасичена, тому вулканізуючим агентом буде сірка, як найбільш ефективний, доступний та недорогий інгредієнт. Для підвищення реакційної здатності сірки та отримання кращих властивостей гум застосовують прискорювач вулканізації сульфенамід М.

Сульфенамід М – прискорювач  більш сповільненої дії у початковій стадії ніж сульфенамід Ц , що обумовлює  велику стійкість до підвулканізації  гум. При використанні сульфенаміда М одержують вулканізати з  дуже високими динамічними властивостями, добрим опором старінню.

Особливістю сульфенамідних прискорювачів  є те, що кінетика вулканізації у  їх присутності характеризується наявністю  індукційного періоду та дуже високою  швидкістю в основному періоді (рисунок 2.3)

умовна  міцність, МПа 

          24 -                                                                                                    

          22 -                                                     1                                            при  Т=143 0С

          20 -                                                                                                   при  Т=133 0С  

          18 -                                                       2

          16 -      

          14 -                                                             3

          12 -

          10 -                                                              4

           8  - 

           6  -    

           4  -      

           2  -  

                           I            I            I            I

                         10          20         30         40                   t  вулк (хв)                                         

Рисунок 2.3. Кінетика приєднання сірки  у сумішах із прискорювачами:       1 – сульфенамід Ц, 2 – сульфенамід М.

         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

22

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

Як активатор вулканізації використовують цинкові білила, які сприяють підвищенню кількості поперечних зв'язків та, як наслідок, міцності.

 

                     fр (мПа)                                                                            

 

                  25  -                                            1 – гуми,  що  не  містять ZnO                                                      

                                                              2 – гуми,  що  містять  ZnO (2м.ч.)                   

             20  -                                       х                3 – гуми,  що  містять  ZnO (5м.ч.)                                                

                                                                            - 3                             

                  15  -                             х                                                                 

                                                                                                     

                  10  -                                                                                         

                                        х                                                                            

                   5   -                               о        о         - 2                                                   

                                        о                                  - 1                                              

                                        I               I                I                                                                                                          

                                      20            40             60            м.ч.  ТУ  П 245                                         

 

Рисунок 2.4. Залежність міцності гум  на основі каучуків СКІ, СКД, СКМС від  вмісту ZnO.

Найбільш ефективний вплив мають  цинкові білила у присутності  жирних кислот (стеаринова кислота) –  вторинних активаторів. Стеарин виконує роль диспергатора. Стеаринова кислота – поверхнево-активна речовина, що адсорбується на поверхні частинок наповнювачів і утворює мономолекулярний шар.

У гумові суміші на основі ненасичених  каучуків, які вулканізують ся сіркою, для запобігання підвулканізації вводять антискорчинги, які збільшують тривалість індукційного періоду. Це є дуже важливим для протекторних гум. Антискорчинг підвищує термін знаходження гумової суміші в текучому стані при температурі переробки, не підвищуючи при цьому час досягнення оптимуму вулканізації.

         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

23

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

В якості антискорчинга вибираємо  бензойну кислоту в дозуванні 0,5 мас.ч.

Для захисту гуми від старіння застосовують протистарювачі, як фізичної, так і хімічної дії. Діафен ФП – активно підвищує опір гуми багатократним деформаціям, атмосферостійкість, опір старінню.

Як пом’якшувач використовують масло ПН-6 та каніфоль. Масло ПН-6 помірно знижує в’язкість гумових  сумішей, підвищує клейкість.

Каніфоль соснова – це склоподібна  маса, що отримується в залишку  після відгонки липких прдуктів із живиці (соснової смоли). При введенні у гумову суміш каніфолю підвищується їх клейкість та внаслідок її кислого  характеру уповільнюється підвулканізація. Каніфоль покращує диспергування порошкових інгредієнтів та зберігає високі еластичні та динамічні властивості гум.

Для покращення механічних характеристик  гуми та придання опору ковзання вводиться  у суміш мінеральний наповнювач – біла сажа, яка вводиться разом із технічним вуглецем. Вона сприяє збільшенню теплостійкості та вогнестійкості. Введення невеликих кількостей БС–120 зменшує загальну зносостійкість протектора, але збільшує опір його елементів сколюванню.

Як наповнювач застосовують технічний  вуглець. ТУ П-226 дає гумам дуже великий умовний напряг, міцність при розтягу, зносостійкість, опір розриву, проколу, уколу.

При виборі ТВ враховуємо його характеристики: розмір частинок, структурність.

Таким чином, для забезпечення необхідних технологічних та фізико-механічних властивостей бігової частини протекторних гум, приймаємо рецептуру, що наведена в таблиці 2.1.

         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

24

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

Таблиця 2.1

Рецептура для виготовлення протекторної (бігова) гумової суміші

 

Найменування

інгредіентів

Щільність

інгредієн-тів

кг/дм3

На 100 м.ч.

каучука, м.ч.

Масові,

%

інгреді-єнтів

Об’ємні частки інгредієн-тів

Об’ємні % інгредієн-тів

НК

0,92

70,0

37,94

76,09

47,01

СКІ-3

0,92

30,0

16,26

32,61

20,15

Сірка

0,20

1,0

0,54

0,50

0,31

Сульфенамід М

1,37

1,0

0,54

0,73

0,45

ДТДМ

1,36

1,5

0,81

1,10

0,68

Бензойна кислота

1,23

0,5

0,27

0,41

0,25

Ацетонаніл Р

1,12

2,0

1,08

1,79

1,11

Цинкові білила

5,47

5,0

2,71

0,91

0,56

Гексол ЗВ

1,59

0,5

0,27

0,31

0,19

В

глеводневі  смоли

1,00

2,0

1,08

2,00

1,24

Стеаринова кислота 

0,96

3,0

1,63

3,13

1,93

Каніфоль соснова

1,04

2,0

1,08

1,92

1,19

Масло ПН-6ш

0,97

10,0

5,42

10,31

6,37

Діафен ФП

1,15

1,0

0,54

0,87

0,54

Біла сажа БС-120

2,00

10,0

5,42

5,00

3,09

ТВ П-226

1,86

45,0

24,41

24,19

14,93

Всього

-

184,5

100,00

161,87

100,00


Середня густина 1,14 г/см3

         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

25

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

 

Таблиця 2.2

Фізико-механічні показники суміші

 

Режим вулканізації

Умовне

напруження

МПа

(кгс/см2)

при

подовженні

300%

Умовна міцність

при розтягуванні

МПа (кгс/см2)

Відносне

подовження

при

розриві, %

при

(23+2)0С

Опір

розриву

кН/м

(кгс/см)

не менше

Твердість по

Шору, ум.од.

Темпе-ратура,

оС

Трива-лість, хв

при

(23+2)0С

не менше

при

1000С

не менше

153±2

15,0±0,5

12,7±2,0

21,6

  

500-75

88

68±5


Кількість аналізуємих заправок – 1 у зміну

Відсоток аналізуємих заправок – 0,5

Таблиця 2.3

Фізико-механічні показники прискорених  випробувань

Режим вулканізації

Умовне

напруження

МПа

(кгс/см2)

при

подовженні

300%

Умовна міцність

при розтягуванні

МПа (кгс/см2)

Відносне

подовження

при

розриві, %

при

(23+2)0С

Темпе-ратура,

оС

Трива-лість,

хв

при

(23+2)0С

не менше

при

1000С

не менше

153±2

25,0±0,5

11,8±2,0

20,6

  

Не менше 425


Відсоток аналізуємих заправок – 10

Показники прискорених випробувань  на віброреометрі РВС, дНм

Режим випробувань:

Температура (200+1)0С

Тривалість (2,0+0,5) хв

М мін   5 – 11

М макс   34 – 48

Відсоток аналізуємих заправок – 100

         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

26

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

2.1.2. Обґрунтування рецептури гумової  суміші К-1 для виготовлення каркасу

Каркас – основна частина  покришки, що надає їй міцність, гнучкість, пружність. Каркас приймає на себе частину того складного навантаження, що діє на автомобільну шину.

Каркас повинен бути достатньо  міцним та еластичним, щоб витримувати  сильні поштовхи та удари, а також  багаторазові деформації від дії  на покришку бокових та дотикових зусиль, що виникають при котінні шини.

Каркасну суміш готують на основі комбінації каучуків: СКІ-3, НК та СКД. Гуми на основі такої комбінації володіють високою міцністю, доброю клейкістю, високими еластичними властивостями, що відповідає вимогам, що пред’являються каркасним сумішам. У якості вулканізуючого агента даної суміші використовується сірка, вона є основною вулканізуючою речовиною, що застосовується у шинній промисловості.

Прискорювачі вулканізації каркасної  суміші виступає сульфенамід Ц. Він характеризується вповільненою дією у початкові стадії вулканізації. При використанні сульфенаміда Ц одержують високомодульні гуми з підвищеним опором розриву, з високою еластичністю та доброю зносостійкістю. Введення сульфенаміда Ц дозволяє змінити теплоутворення при змішуванні інгредієнтів.

Застосування прискорювача сульфенаміду Ц вимагає наявності активатору вулканізації – оксиду цинку у  присутності жирної кислоти. У якості жирної кислоти найчастіше використовують стеаринову кислоту. Вона виступає також і як диспергатор, для більш рівномірного розподілу наповнювача у гумовій суміші та утворення міцних зв’язків між ним та каучуком.

Для збільшення клейкості гумової  суміші додається каніфоль, вона знижує в’язкість гумових сумішей.

Як протистарювачі у даній суміші використовуються діафен ФП, та нафтам-2. Діафен ФП має досить високі захисні дії від теплового та озонного

         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

27

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

старіння, а також активно підвищує опір шин багаторазовим деформаціям, тому його називають протистомлювачем. Нафтам-2 також є протистарювачем цього класу.

Як пластифікатори у суміші використані  бітуми нафтові, одержані окисленням остаточних продуктів після прямої перегонки нафти. Пластифікатори впливають на технологічні властивості гумових сумішей. Бітуми підвищують клейкість суміші та сприяють отриманню більш монолітних сумішей.

Для покращення технологічних властивостей, полегшення переробки гумової суміші вводимо пом’якшувач – масло ПН-6. Масло ПН-6 добре суміщається з ненасиченими канчуками, помірно знижує в’язкість гумової суміші, збільшує її клейкість, незначно змінює міцність вулканізатів.

Для підсилення гумової суміші, придання високої міцності на розрив та роздир у суміш додається технічний вуглець П-514.

Таким чином, для забезпечення необхідних технологічних та фізико-механічних властивостей каркасних гум, приймаємо  рецептуру, що наведена в таблиці 2.4.

         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

28

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

Таблиця 2.4

Рецептура для виготовлення каркасної  гумової суміші

 

Найменування

інгредіентів

Щільність

інгреді-єнтів

кг/дм3

На 100 м.ч.

каучука, м.ч.

Масові,

%

інгреді-єнтів

Об’ємні частки інгреді-єнтів

Об’ємні % інгреді-єнтів

СКІ-3

  

,92

35,0

20,55

38,04

24,94

НК

0,92

45,0

26,42

48,91

32,07

СКД

0,91

25,0

14,68

27,47

18,01

Сірка

2,00

1,8

1,06

0,90

0,59

Сульфенамід Ц

1,30

0,8

0,47

0,62

0,41

N-нітрозодіфеніламін

1,26

0,5

0,29

0,40

0,26

Альтакс

1,54

0,2

0,12

0,13

0,09

Модифікатор РУ

1,30

2,0

1,17

1,54

1,01

Білила цинкові

5,47

5,0

2,94

0,91

0,60

Стеаринова кислота

0,96

2,0

1,17

2,08

1,36

БС-120

2,00

5,0

2,94

2,50

1,64

Каніфоль соснова

1,04

1,0

0,59

0,96

0,63

Бітум АСМГ

1,00

3,0

1,76

3,00

1,97

Масло ПН-6ш

0,97

2,0

1,17

2,06

1,35

Діафен ФП

1,15

1

0

0,59

0,87

0,57

Нафтам-2

1,66

1,0

0,59

0,60

0,39

ТВ П-514

1,86

40,0

23,49

21,51

14,11

Всього

  

170,3

100,00

152,50

100,00


Середня густина 1,13 г/см3

         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

29

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

Таблиця 2.5

Фізико-механічні показники суміші

 

Режим вулканізації

Умовне

напруження

МПа

(кгс/см2)

при

подовженні

300%

Умовна міцність

при розтягуванні

МПа (кгс/см2)

Відносне

подовження

при

розриві, %

при

(23+2)0С

Опір

розриву

кН/м

(кгс/см)

не менше

Темпе-ратура,

оС

Трива-лість,

хв

при

(23+2)0С

не менше

при

1000С

не менше

153+2

15,0+0,5

9,8+2,0

21,1

11,8

550-75

73,3


Кількість аналізуємих заправок – 1 у зміну

Відсоток аналізуємих заправок – 0,5

Таблиця 2.6

Фізико-механічні показники прискорених випробувань

Режим вулканізації

Умовне

напруження

МПа

(кгс/см2)

при

подовженні

300%

Умовна міцність

при розтягуванні

МПа (кгс/см2)

Відносне

подовження

при

розриві, %

при

(23+2)0С

Темпе-ратура,

оС

Трива-лість,

хв

при

(23+2)0С

не менше

при

1000С

не менше

153+2

15,0+0,5

9,3+2,0

20,1

  

не менше 475


Відсоток аналізуємих заправок – 10

Показники прискорених випробувань  на віброреометрі РВС, дНм

Режим випробувань:

Температура (200+1)0С

Тривалість (2,0+0,5) хв

М мін   5 – 11

М макс   34 – 50

Відсоток аналізуємих заправок – 100

         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

30

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

2.2. Матеріальний баланс

 

Розрахунок матеріального балансу  проводиться за заданим асортиментом готової продукції з урахуванням добової та річної потреби виробництва та кількості робочих днів у рік. В таблиці 2.7 наведено розрахунок робочого фонду обладнання.

 

Таблиця 2.7

Розрахунок робочого фонду обладнання

Найменування

Кількість днів

Календарний річний фонд часу

365

Вихідних днів за рік

52

Святкові дні

10

Пускові зміни

17

Кількість робочих днів за рік

320

Добовий фонд часу підготовчого цеху, години

23


Матеріальний баланс розраховується з метою встановлення необхідної кількості сировини та матеріалів для  виконання заданої програми виробництва.

У таблицях 2.8 – 2.9 наведено розрахунок добової та річної програми виробництва шин 12.00 R-20, потрібної кількості гумових сумішей для виконання заданої програми.

Таблиця 2.8

Розрахунок добової та річної програми виробництва виробів

Найменування виробів

Випуск товарної продукції

Добір на випробування

Розрахункова програма виробництва, шт.

%

шт.

за добу

за рік

Автопокришки

1470000

0,1

245

766

245245

Їздові камери

  

0,1

368

1150

367868


         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

31

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

Таблиця 2.9

Розрахунок потрібної кількості  гумових сумішей для виконання  програми випуску виробів

Найменування гумової суміші

Шифр

суміші

Норма витрат на 1000 штук

Втрати гумової суміші

Витрати гумової суміші на 1000 штук з урахуванням втрат (брутто), кг

Розрахункова програма виробництва у рік, у тис. шт.

Витрати гумових сумішей

%

кг

за добу, кг

за рік, т

Протекторна

П-1

75932,0

1,35

1025,08

76957,1

245,245

58979,186

18873,340

Каркасна

К-1

78782,7

2,85

2245,31

81028,0

245,245

62099,105

19871,714

Разом

-

-

-

-

-

-

121078,291

38745,053


Згідно до даних таблиці 2.9 складається матеріальний баланс інгредієнтів для кожної гумової суміші. Розрахунок потреби в інгредієнтах закінчується складанням зведеної таблиці матеріального балансу витрат інгредієнтів.

У таблицях 2.10 – 2.12 наведено матеріальний баланс інгредієнтів для виготовлення протекторної (бігова частина) та каркасної гумових сумішей і зведена таблиця матеріального балансу інгредієнтів.

         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

32

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

Таблиця 2.10

Матеріальний баланс інгредієнтів протекторної (бігова частина) гумової суміші П-1

Найменування

інгредієнтів

На 100 мас.ч. каучуку

Мас.

%

Витрати за до

у

Потреба в інгредієнтах за рік з урахуванням втрат, т

нетто, кг

втрати

брутто, кг

%

кг

НК

70,00

37,94

22376,927

0,05

11,188

22388,115

7164,197

СКІ-3

30,00

16,26

9590,112

0,03

2,877

9592,989

3069,756

Сірка

1,00

0,54

319,670

0,50

1,59

  

321,269

102,806

Сульфенамід М

1,00

0,54

319,670

0,15

0,480

320,150

102,448

ДТДМ

1,50

0,81

479,506

0,15

0,719

480,225

153,672

Бензойна кислота

0,50

0,27

159,835

0,15

0,240

160,075

51,224

Ацетонаніл Р

2,00

1,08

639,341

0,15

0,959

640,

00

204,896

Цинкові біл

ла

5,00

2,71

1598,352

0,15

2,398

1600,749

512,240

Гексол ЗВ

0,50

0,27

159,835

0,15

0,240

160,075

51,224

Вуглеводневі смоли

2,00

1,08

639,341

0,40

2,557

641,898

205,407

Стеаринова кислота

3,00

1,63

959,011

0,30

2,877

961,888

307,

04

Каніфоль соснова

2,00

1,08

639,341

0,40

2,557

641,898

205,407

Масло ПН-6ш

10,00

5,42

3196,704

0,30

9,590

3206,294

1026,014

Діафен ФП

1,00

0,54

319,670

0,15

0,480

320,150

102,448

Біла сажа БС-120

10,00

5,42

3196,704

1,00

31,967

3228,671

1033,175

Техні

ний вуглець П-226

45,00

24,39

14385,167

1,00

143,852

14529,019

4649,286

Разом

184,50

100,00

58979,186

-

38,760

41436,075

13259,544


         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

33

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

 

Таблиця 2.11

Матеріальний баланс інгредієнтів каркасної гумової суміші К-1

Найменування

інгредієнтів

На 100 мас.ч. каучуку

Мас.%

Витрати за добу

Потреба в інгредієнтах за рік з урахуванням втрат, т

нетто, кг

втрати

брутто, кг

%

кг

СКІ-3

35,00

20,55

12762,588

0,03

3,

29

12766,416

4085

253

НК

45,00

26,42

16409,041

0,03

4,923

16413,964

5252,468

СКД

25,00

14,68

9116,134

0,03

2,735

9118,869

2918,038

Сірка

1,80

1,06

656,362

0,50

3,282

659,643

211,086

Сульфенамід Ц

0,80

0,47

291,716

0,15

0,438

292,154

93,489

N-нітрозодифеніламін

0,50

0,

9

182,323

0,15

0,273

182,596

58,431

Альтакс

0,20

0,12

72,929

0,15

0,109

73,038

23,372

Модифікатор РУ

2,00

1,17

729,291

0,15

1,094

730,385

233,723

Білила цинкові

5,00

2,94

1823,227

0,15

2,735

1825,962

584,308

Стеаринова кислота

2,00

1

17

729,291

0,30

2

188

731,479

234,073

Біла сажа БС-120

5,00

2,94

1823,227

1,00

18,232

1841,459

589,267

Каніфоль соснова

1,00

0,59

364,645

0,40

1,459

366,104

117,153

Бітум АСМГ

3,00

1,76

1093,936

0,40

4,376

1098,312

351,460

Масло ПН-6ш

2,00

1,17

729,29

  

0,30

2,188

731,4

9

234,073

Діафен ФП

1,00

0,59

364,645

0,15

0,547

365,192

116,862

Нафтам-2

1,00

0,59

364,645

0,15

0,547

365,192

116,862

Технічний вуглець   П-514

40,00

23,49

14585,814

1,00

145,858

14731,673

4714,135

Разом

170,30

100,00

62099,105

-

19

,81

62293,917

199

4,053


         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

34

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

 

Таблиця 2.12

Зведена таблиця матеріального  балансу витрат канчуків та інгредієнтів

Найменування інгредіентів

Гумові суміші

Разом

Протектор

а

Каркасна

 

за добу, кг

за рік, т

за добу, кг

за рік, т

за добу, кг

за рік, т

НК

22388,115

7164,197

16413,964

5252,468

38802,079

12416,665

СКІ-3

9592,989

3069,756

12766,416

4085,253

22359,405

7155,010

СКД

0,000

0,000

9118,869

2918,038

9118,869

2

18,038

Сірка

321

269

102,806

659,643

211,086

980,912

313,892

Сульфенамід Ц

0,000

0,000

292,154

93,489

292,154

93,489

Сульфенамід М

320,150

102,448

0,000

0,000

320,150

102,448

ДТДМ

480,225

153,672

0,000

0,000

480,225

153,672

Альтакс

0,000

0,000

73,038

23,372

73,038

23,

72

Бензойна кислота

160,075

51,224

0,000

0,000

160,075

51,224

N-нітрозодифеніламін

0,000

0,000

182,596

58,431

182,596

58,431

Модифікатор РУ

0,000

0,000

730,385

233,723

730,385

233,723

Гексол ЗВ

160,075

51,224

0,000

0,000

160,075

51,224

Цинкові білила

1600,749

512,240

1825,962

584,308

3426,711

1096,548

Стеаринова кислота

961,888

307,804

731,479

234,073

1693,367

541,877

Каніфоль соснова

641,898

205,407

366,104

117,153

1008,002

322,561

Ацетонаніл Р

640,300

204,896

0,000

0,000

640,300

204,896

Діафен ФП

320,150

102,448

365,192

116,862

685,342

219,310

Нафтам-2

0,000

0,000

365,192

116,862

365,192

116,862

Вуглеводневі смоли

641,898

205,407

0,000

0,000

641,898

205,407

Бітум АСМГ

0,000

0,000

1098,312

351,460

1098,312

351,460

Масло ПН-6ш

3206,294

1026,014

731,479

234,073

3937,773

1260,087

Біла сажа БС-120

3228,671

1033,175

1841,459

589,267

5070,130

1622,442

Технічний вуглець      П-226

14529,019

4649,286

0,000

0,000

14529,019

4649,286

Технічний вуглець      П-514

0,000

0,000

14731,673

4714,135

14731,673

4714,135

Разом

59193,765

18942,005

62293,917

19934,053

121487,682

38876,058


         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

35

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

2.3. Розрахунок необхідного технологічного  обладнання.

 

 

Основним технологічним обладнанням є гумозмішувач та обладнання, яке входить до обв’язки гумозмішувача.

Вибір та розрахунок необхідного технологічного обладнання, для виготовлення необхідної кількості гумових сумішей, виконано з урахуванням сучасних вимог, які  пред’являються до виробничого процесу (поточність, автоматизація, ефективність), та досягнень передових вітчизняних і закордонних підприємств.

При розрахунках прийнято ефективний фонд часу (з урахуванням коефіцієнту  використання машинного часу, ППР) – 20,7 год. Розрахунок потрібної кількості основного обладнання підготовчого цеху – гумозмішувачів наведено в таблиці 2.13.

Для порівняння з варіантами, що проектуються, у таблиці наведено розрахунок потрібної  кількості гумозмішувачів для виконання  заданої програми виробництва за технологією базового підприємства – ВАТ “Дніпрошина”.

Аналіз наведених у таблиці 2.13 розрахунків дозволяє зробити висновок, що для виконання заданої програми виробництва гумових сумішей  найбільш раціонально використовувати  гумозмішувач ГЗ-3700 (найменша кількість гумозмішувачів при достатньо значному коефіцієнті їх завантаження).

Для доробки гумових сумішей  використовується високопродуктивне  обладнання – “Трансфермікс” гарячого живлення з діаметром черв’яка 534мм (21 дюйм) і продуктивністю 15000 кг/год.: після першої та другої стадій виготовлення з листу вальною голівкою у складі черв’ячно-валкового агрегату АЧВЛ-1200.

У таблиці 2.14 наведено розподіл гумових сумішей за гумозмішувачами. Стисла характеристика основного технологічного обладнання підготовчого цеху наведено у таблиці 2.15.

         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

36

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата


 

 

 

Розрахунок кількості гумозмішувачів проводимо згідно до наступних формул:

    1. Продуктивність гумозмішувача, кг/год.:

,                                                                                (2.1)

де V – об’єм завантаження камери гумозмішувача, дм3;

 – щільність гумової суміші, кг/дм3;

 – цикл змішування, хв.

    1. Потрібна кількість маш./год.:

,                                                                                           (2.2)

де А – витрати за добу, кг;

Q – продуктивність обладнання, кг/год.

    1. Розрахункова кількість одиниць обладнання:

,                                                                                  (2.3)

де В – потрібна кількість маш./год.;

n – кількість годин роботи агрегату за добу.

    1. Коефіцієнт завантаження обладнання:

,                                                                                          (2.4)

де N – розрахункова кількість одиниць обладнання;

Т – прийнята до встановлення кількість  одиниць обладнання.

         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

37

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата


 

 

 

Таблиця 2.13

Розрахунок кількості  гумозмішувачів для виготовлення заданого асортименту гумових сумішей

Тип ГЗ

Найменуван-ня гумових сумішей 

Шифр суміші

Витрати на добу, кг

Цикл змішу-вання, хв.

Об'єм заванта-ження, дм3

Щільність суміші, кг/дм3

Продуктив-ність ГЗ, кг/год.

Потрібна кількість маш/год.

Добовий ефектив-ний фонд часу

Розрахун-кова кількість ГЗ

Прийнята кількість ГЗ

Коефіцієнт заванта-ження обладнання

1. Базове підприємство  ВАТ "Дніпрошина"

1 стадія

ГЗ-250-40

протекторна

П-1

57700,505

3

165

1,127

3719,100

15,515

20,7

0,75

1

0,75

ГЗ-250-40

каркасна

К-1

60348,807

2,5

165

1,238

4902,480

12,310

20,7

0,59

1

0,59

Усього

  

2

  

2 стадія

ГЗ-250-30

протекторна

П-1

58979,186

3

165

1,137

3752,100

15,719

20,7

0,76

1

0,76

ГЗ-250-30

каркасна

К-1

62099,105

2,5

165

1,248

4942,080

12,565

20,7

0,61

1

0,61

Усього

  

2

  

Разом

  

4

  

2. Варіанти, що  проектуються: з використанням ГЗ-250

1 стадія

ГЗ-250-80

протекторна

П-1

57700,505

2,0

165

1,127

5578,650

10,343

20,7

0,50

1

0,90

ГЗ-250-80

каркасна

К-1

60348,807

1,7

165

1,238

7209,529

8,371

20,7

0,40

Усього

  

1

  

2 стадія

ГЗ-250-30

протекторна

П-1

58979,186

3,0

165

1,137

3752,100

15,719

20,7

0,76

1

0,76

ГЗ-250-30

каркасна

К-1

62099,105

2,5

165

1,248

4942,080

12,565

20,7

0,61

1

0,61

Усього

  

2

  

Разом

  

3

  

 

 

 

 

 

 

 

Продовження таблиці 2.13

Розрахунок кількості  гумозмішувачів для виготовлення заданого асортименту гумових сумішей

Тип ГЗ

Найменуван-ня гумових сумішей 

Шифр суміші

Витрати на добу, кг

Цикл змішу-вання, хв.

Об'єм заванта-ження, дм3

Щільність суміші, кг/дм3

Продуктив-ність ГЗ, кг/год.

Потрібна кількість маш/год.

Добовий ефектив-ний фонд часу

Розрахун-кова кількість ГЗ

Прийнята кількість ГЗ

Коефіцієнт заванта-ження обладнання

3. Варіанти, що  проектуються: з використанням ГЗ-370

1 стадія

ГЗ-370-55

протекторна

П-1

57700,505

2,5

240

1,127

6491,520

8,889

20,7

0,43

1

0,86

ГЗ-370-55

каркасна

К-1

60348,807

2,5

230

1,238

6833,760

8,831

20,7

0,43

Усього

  

1

  

2 стадія

ГЗ-370-25

протекторна

П-1

58979,186

2,0

240

1,137

8186,400

7,205

20,7

0,35

1

0,79

ГЗ-370-25

каркасна

К-1

62099,105

2,5

230

1,248

6888,960

9,014

20,7

0,44

Усього

  

1

  

Разом

  

2

  

4. Варіанти, що проектуються: з використанням ГЗ-620

1 стадія

ГЗ-620-55

протекторна

П-1

57700,505

2,5

420

1,127

11360,160

5,079

20,7

0,25

1

0,48

ГЗ-620-55

каркасна

К-1

60348,807

2,5

420

1,238

12479,040

4,836

20,7

0,23

Усього

  

1

  

2 стадія

ГЗ-620-25

протекторна

П-1

58979,186

2,5

420

1,137

11460,960

5,146

20,7

0,25

1

0,49

ГЗ-620-25

каркасна

К-1

62099,105

2,5

420

1,248

12579,840

4,936

20,7

0,24

Усього

  

1

  

Разом

  

2

  

 

 

Таблиця 2.14

Розподіл гумових сумішей  за гумозмішувачами

Номер та тип гумозмішувача

Найменування гумової суміші та її шифр

Кількість гумозмішувачів

Коефіцієнт завантаження обладнання

розрахункова

прийнята

І стадія

 

 

1 РС-370-55

Протекторна

П-1

 

каркасна

К-1

 

0,43

 

0,43

 

 

1

 

 

 

0,86

 

ІІ стадія

 

 

2 РС-370-25

протекторна

П-1

 

каркасна

К-1

 

0,35

 

0,44

 

 

1

 

 

 

0,79

 


Таблиця 2.15

Стисла характеристика основного  технологічного обладнання

Найменування

обладнання

Кількість

одиниць

облад-нання

 

Стисла характеристика обладнання

 

Гумозмішувач

ГЗ-370-55

1

Вільний об’єм камери, л – 370;

Розрахункова продуктивність, т/год – 7,2;

Частота обертання швидкохідного  ротору, об./хв. – 55;

Конструкція роторів – 4-хлопасні;

Габарити, мм:

довжина – 9400;

ширина – 4400;

висота – 5700;


         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

40

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

Продовження таблиці 2.15

Стисла характеристика основного  технологічного обладнання

Найменування

обладнання

Кількість

одиниць

облад-нання

 

Стисла характеристика обладнання

 

   

Питомий тиск на суміш, МПа – 0,665;

Фрікція роторів – 1,16;

Потужність двигуна, кВт – 1250;

Витрати охолоджуючої води, м3/год – 13-56;

Маса агрегату, т – 60

Гумозмішувач

ГЗ-370-25

1

Вільний об’єм камери, л – 370;

Розрахункова продуктивність, т/год  – 4,9;

Частота обертання швидкохідного  ротору, об./хв. – 30;

Конструкція роторів – 2-х або 4-хлопасні;

Габарити, мм:

довжина – 7800;

ширина – 4400;

висота – 5900;

Питомий тиск на суміш, МПа – 0,665;

Фрікція роторів – 1,188;

Потужність двигуна, кВт – 630;

Витрати охолоджуючої води, м3/год – 13-40;

Маса агрегату, т – 60

Трансфермікс

2

Зовнішній діаметр черв’яка, мм:

в зоні завантаження – 470;

в робочій зоні – 380;

Довжина черв’яка – 5Д;

Продуктивність, т/год – 5-8;

Максимальна частота обертання  черв’яка, об./хв. – 40;

Габарити, мм:

довжина – 10929;

ширина – 7800;

висота – 2800;

Потужність двигуна, кВт – 834;

Маса машини з електродвигуном, т – 690.

Фестонний прилад для охолодження  гумових сумішей

2

 

Продуктивність, т/год – 5,1;

Ширина гумової стрічки, мм:

максимальна – 1200;

мінімальна – 450;


         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

41

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

Продовження таблиці 2.15

Стисла характеристика основного  технологічного обладнання

Найменування

обладнання

Кількість

одиниць

облад-нання

 

Стисла характеристика обладнання

 

   

Товщина гумової стрічки, мм:

максимальна – 12;

мінімальна – 8;

Температура гумової стрічки, 0С:

на вході – 150;

на виході – на 100 вище температури навколишнього середовища;

Габарити, мм:

довжина – 11,5;

ширина – 2,4;

висота – 2,65

Маса приладу, т – 7,5


         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

42

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

2.4 Розрахунок бункерів. Вибір терезів.

 

Витратні бункери призначені для  проміжного зберігання порошкових або  гранульованих інгредієнтів сумішей  перед подачею їх за допомогою  живильників до дозуючих пристроїв. Встановлено, що для кращого висипання матеріалу з бункерів, кут нахилу стінок бункеру повинен бути 5-8о до вертикалі.

При розрахунку бункерів прийнято принцип  їх мінімальної кількості: для кожного  інгредієнта передбачено один бункер. Розрахунок проведено з урахуванням допустимого часу зберігання інгредієнтів, який становить:

сипкі інгредієнти – 48 годин;

технічний вуглець – 8 годин;

маточна суміш після І-ї стадії – не більше 2 годин.

Розрахунок кількості бункерів наведено у таблиці 2.16 – 2.17.

При виборі терезів враховані наступні положення:

можливість наважування інгредієнтів, які хімічно не взаємодіють один з одним та близькі по масі;

не можливість зважування на одних  терезах технічного вуглецю та світлих  інгредієнтів.

Так як в одному гумозмішувачі виготовляються дві суміші різного складу, то при виборі терезів враховуються наважки інгредієнтів, які наведені у таблицях 2.18 – 2.19, у двох рецептурах гумових сумішей.

Вибір терезів (табл.. 2.20 – 2.22) біля гумозмішувачів проводиться з урахуванням можливості зважування на одних терезах до чотирьох компонентів та межі зважування на терезах певного типу.

         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

43

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата


 

 

Таблиця 2.16

Розрахунок бункерів біля гумозмішувача ГЗ 370-55 (перша стадія виготовлення гумових сумішей)

 

Найменування інгредіентів

Максимальні витрати за добу, кг

Витрати сировини за годину, кг/год.

Ємність бункера, м3

Насипна щільність інгредієнтів, кг/м3

Маса запасу матеріалу в бункері (з урахуванням заповнення бункера – 0,8), кг

Запас інгредієнтів в бункері, години

Тип бункера

НК

22388,115

Централізоване розважування на складі

СКІ-3

12766,416

Централізоване розважування на складі

СКД

9118,869

Централізоване розважування на складі

Білило цинкове

1825,962

88,21

2,58

531

1095,984

12,42

ИТ 60000000-1

Діафен ФП

365,192

17,64

2,58

470

727,56*

41,24

ИТ 60000000-1

Ацетонаніл

640,300

30,93

2,58

538

1110,432

35,90

ИТ 60000000-1

Нафтам-2

365,192

17,64

2,58

600

774,00**

43,87

ИТ 60000000-1

Кислота бензойна

160,075

7,73

2,58

508

327,66***

42,37

ИТ 60000000-1

N-нітрозодифеніламін

182,596

8,82

2,58

796

410,736****

46,56

ИТ 60000000-1

Каніфоль

641,898

31,01

2,58

637

1314,768

42,40

ИТ 60000000-1

Бітум АСМГ

1098,312

53,06

2,58

542

1118,688

21,08

ИТ 60000000-1

Вуглеводневі смоли

641,898

31,01

2,58

630

1300,32

41,93

ИТ 60000000-1

Мастило ПН-6ш

3206,294

Подається по кільцевій  обігріваємій магістралі

Кислота стеаринова технічна

961,888

Подається по кільцевій  обігріваємій магістралі

БС-120

3228,671

155,97

2,58

448,00

924,672

5,93

ИТ 60000000-1

ТВ П-226

14529,019

701,88

8,0

422,00

2700,800

3,85

ИТ 62500000-1

ТВ П-514

14731,673

711,68

8,0

422,00

2700,800

3,79

ИТ 62500000-1


 

*     Коефіцієнт заповнення бункера 0,6

**    Коефіцієнт заповнення бункера 0,5

*** Коефіцієнт заповнення бункера 0,25

**** Коефіцієнт заповнення бункера 0,2

 

 

 

Таблиця 2.17

Розрахунок бункерів біля гумозмішувача  ГЗ 370-25 (друга стадія виготовлення гумових  сумішей)

 

Найменування інгредіентів

Максимальні витрати за добу, кг

Витрати сировини за годину, кг/год.

Ємність бункера, м3

Насипна щільність інгредієнтів, кг/м3

Маса запасу матеріалу в бункері (з урахуванням заповнення бункера – 0,8), кг

Запас інгредієнтів в бункері, години

Тип бункера

Сірка

659,643

31,87

2,58

787

1421,322*

44,60

ИТ 60000000-1

Сульфенамід Ц

292,154

14,11

2,58

530

615,330**

43,60

ИТ 60000000-1

Сульфенамід М

320,150

15,47

2,58

530

683,700***

44,21

ИТ 60000000-1

Альтакс

73,038

3,53

2,58

530

136,740****

38,75

ИТ 60000000-1

ДТДМ

480,225

23,20

2,58

735

948,150***

40,87

ИТ 60000000-1

Модифікатор РУ

730,385

35,28

2,58

637

1314,768

37,26

ИТ 60000000-1

Гексол ЗВ

160,075

7,73

2,58

473

366,102*****

47,34

ИТ 60000000-1


 

*      Коефіцієнт заповнення бункера 0,7

**     Коефіцієнт заповнення бункера 0,45

***    Коефіцієнт заповнення бункера 0,5

**** Коефіцієнт заповнення бункера 0,1

***** Коефіцієнт заповнення бункера 0,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 2.18

Розрахунок наважок на одну заправку гумозмішувача для суміші П-1

Найменування інгредієнтів

Мас.ч.

Мас. %

Корисний об'єм ГЗ

Щільність суміші

Вага матеріалу на одне завантаження, кг

І стадія

ІІ стадія

НК

70,00

37,94

240,00

1,14

103,8

  

СКІ-3

30,00

16,26

44,5

  

Білило цинкове

5,00

2,71

7,4

  

Бензойна кислота

0,50

0,27

0,7

  

Каніфоль соснова

2,00

1,08

3,0

  

Діафен ФП

1,00

0,54

1,5

  

Ацетонаніл

2,00

1,08

3,0

  

Вуглеводневі смоли

2,00

1,08

3,0

  

Мастило ПН-6

10,00

5,42

14,8

  

Кислота стеаринова технічна

3,00

1,63

4,4

  

БС-120

10,00

5,42

14,8

  

Технічний вуглець П-226

45,00

24,39

66,7

  

Усього

    

267,7

  

Маточна суміш

      

267,7

Сірка

1,00

0,54

  

1,5

Сульфенамід М

1,00

0,54

  

1,5

ДТДМ

1,50

0,81

  

2,2

Гексол ЗВ

0,50

0,27

  

0,7

Разом

184,5

100,00

  

273,6


         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

46

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

Таблиця 2.19

Розрахунок наважок на одну заправку гумозмішувача для суміші К-1

Найменування

інгредієнтів

Мас.ч.

Мас. %

Корисний

об'єм ГЗ

Щільність

суміші

Вага матеріалу на одне

завантаження, кг

І стадія

ІІ стадія

НК

45,00

26,42

240,00

1,13

71,7

  

СКІ-3

35,00

20,55

55,7

  

СКД

25,00

14,68

39,8

  

Білило цинкове

5,00

2,94

8,0

  

Каніфоль

1,00

0,59

1,6

  

Діафен ФП

1,00

0,59

1,6

  

Нафтам-2

1,00

0,59

1,6

  

Бітум АСМГ

3,00

1,76

4,8

  

Мастило ПН-6ш

2,00

1,17

3,2

  

N-нітрозодифеніламін

0,50

0,29

0,8

  

Кислота стеаринова технічна

2,00

1,17

3,2

  

БС-120

5,00

2,94

8,0

  

Технічний вуглець П-514

40,00

23,49

63,7

  

Усього

    

263,6

  

Маточна суміш

      

263,6

Сірка

1,80

1,06

  

2,9

Сульфенамід Ц

0,80

0,47

  

1,3

Альтакс

0,20

0,12

  

0,3

Модифікатор РУ

2,00

1,17

  

3,2


         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

47

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

Таблиця 2.20

Характеристика терезів для  автоматичного розважування матеріалів

Марка

терезів

Матеріал, що зважується

Верхня межа зважування, кг

Припустима похибка

Режим роботи

ОДСС-1

Порошки

1

±2,0

напівавтоматичні

ОДП-2

–"–

2

±1,0

автоматичні

ОДСС-5

–"–

5

±1,0

–"–

ОДСС-10

–"–

10

±1,0

–"–

ОДСС-20

–"–

20

±1,0

–"–

ОДСС-30

–"–

30

±1,0

–"–

ОДПК-80

ТВ

80

±1,25

–"–

ДПК-100

–"–

100

±1,25

–"–

ОДПК-200

гранульовані каучуки та маточні  суміші

 

200

 

±1,25

 

–"–

ДТКЧ-120

каучуки

120

±1,0

напівавтоматичні

ДТКЧ-240

–"–

240

±1,0

–"–

4ДПС-5

рідкі помя'кшувачі

5

±2,0

автоматичні

4ДПС-15

–"–

15

+1,5

–"–


         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

48

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

Таблиця 2.21

Вибір терезів для ГЗ №1, який виготовляє суміші шифрів П-1 та К-1 (І стадії)

Найменування

інгредієнтів

Вага матеріалу, кг

Тип вагів

протектор

каркас

НК

103,80

71,66

ДТКЧ-240

СКІ-3

44,49

55,74

СКД

-

39,81

Білило цинкове

7,41

7,96

ОДСС-10

Каніфоль

2,97

1,59

ОДСС-5

Нафтам-2

-

1,59

Діафен ФП

1,48

1,59

ОДСС-5

Ацетонаніл

2,97

-

Кислота бензойна

0,74

-

ОДП-2

N-нітрозодифеніламін

-

0,80

Вуглеводневі смоли

2,97

-

ОДСС-5

Бітум АСМГ

-

4,78

Кислота стеаринова технічна

4,45

3,18

4ДПС-5

Мастило ПН-6ш

14,83

3,18

4ДПС-15

БС-120

14,83

7,96

ОДСС-20

ТВ П-226

66,73

-

ОДПК-80

ТВ П-514

-

63,699


Таблиця 2.22

Вибір терезів для ГЗ №1, який виготовляє суміші шифрів П-1 та К-1 (ІІ стадії)

Найменування

інгредієнтів

Вага матеріалу, кг

Тип вагів

протектор

каркас

Маточна суміш

267,67

263,56

ОДПК-200

Сірка

1,48

2,87

ОДСС-5

Сульфенамід Ц

-

1,27

Сульфенамід М

1,48

-

Альтакс

-

0,32

ОДСС-1

Гексол ЗВ

0,74

-

ДТДМ

2,22

-

ОДСС-5

Модифікатор РУ

-

3,18


         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

49

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

2.5. Розрахунок площі складів

 

Для збереження різних груп матеріалів, які використовуються у підготовчому виробництві, зазвичай проектують такі склади:

-  канчуків;

- хімікатів;

- технічного вуглецю;

- в’язких та рідких матеріалів.

Розміри та обладнання для складів  розраховують з урахуванням прийнятих  норм запасу матеріалів. Норми запасу матеріалів на складі складаються з  норми поточного та страхового запасів:

Н = Нп + Нст ;

Нп = Р (t1 + t2);

Нст = Р tст,

де Н – норма запасу матеріалу  на складі, т;

Нп – норма поточного запасу матеріалу, т;

Нст – норма страхового запасу матеріалу, т;

Р – добові витрати матеріалу, т;

t1 – найменший запас в днях який залежить від рівномірності витрати матеріалів;

t2 – запас в днях, який залежить від умов та термінів поставки матеріалів;

tст – страховий запас в днях.

Розрахунок норми запасу матеріалів наведено в таблиці 2.23. Результати розрахунків площі складів наведені у таблицях 2.24 – 2.27.

         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

50

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

Таблиця 2.23

Розрахунок норми запасу матеріалів

Найменування

інгредієнтів

Витрати

матеріалу

за добу, т

Повний запас матеріалів

на складі, дні

Загальна норма запасу

t1

t2

tстрах

дні

т

НК

38,802

2

3

20

25

970,052

СКІ-3

22,359

2

3

20

25

558,985

СКД

9,119

2

3

20

25

227,972

Сірка

0,981

2

3

20

25

24,523

Сульфенамід Ц

0,292

2

3

20

25

7,304

Сульфенамід М

0,320

2

3

20

25

8,004

ДТДМ

0,480

2

3

20

25

12,006

Альтакс

0,073

2

3

20

25

1,826

Бензойна кислота

0,160

2

3

20

25

4,002

N-нітрозодифеніламін

0,183

2

3

20

25

4,565

Модифікатор РУ

0,730

2

3

20

25

18,260

Гексол ЗВ

0,160

2

3

20

25

4,002

Цинкові білила

3,427

2

3

20

25

85,668

Стеаринова кислота

1,693

2

3

20

25

42,334

Каніфоль соснова

1,008

2

3

20

25

25,200

Ацетонаніл Р

0,640

2

3

20

25

16,007

Діафен ФП

0,685

2

3

20

25

17,134

Нафтам-2

0,365

2

3

20

25

9,130

Вуглеводневі смоли

0,642

2

3

20

25

16,047

Бітум АСМГ

1,098

2

3

20

25

27,458

Масло ПН-6ш

3,938

2

3

20

25

98,444

Біла сажа БС-120

5,070

2

3

20

25

126,753

Технічний вуглець П-226

14,529

2

3

15

20

290,580

Технічний вуглець П-514

14,732

2

3

15

20

294,633


         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

51

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

Таблиця 2.24

Розрахунок площі складів для  зберігання каучуків та хімікатів

Найменування матеріалів

Загаль-ний запас матеріалу,

т

Наванта-ження

на

стілаж, т

Розрахована

кількість

стелажів,

шт.

Кількість

стелажів

у штабелі, шт.

Розрахо-вана

кількість

штабелів, шт.

Площа

штабеля,

м2

Корисна

площа

складу,

м2

НК

970,052

1

970,1

3

323,4

2

646,701

СКІ-3

558,985

1

559,0

3

186,3

2

372,657

СКД

227,972

1

228,0

3

76,0

2

151,981

Разом

524,638

Сірка

24,523

1

24,5

3

8,2

2

16,349

Сульфенамід Ц

7,304

1

7,3

3

2,4

2

4,869

Сульфенамід М

8,004

1

8,0

3

2,7

2

5,336

ДТДМ

12,006

1

12,0

3

4,0

2

8,004

Альтакс

1,826

1

1,8

3

0,6

2

1,217

Бензойна кислота

4,002

1

4,0

3

1,3

2

2,668

N-нітрозодифеніламін

4,565

1

4,6

3

1,5

2

3,043

Модифікатор РУ

18,260

1

18,3

3

6,1

2

12,173

Гексол ЗВ

4,002

1

4,0

3

1,3

2

2,668

Цинкові білила

85,668

1

85,7

3

28,6

2

57,112

Стеаринова кислота

42,334

1

42,3

3

14,1

2

28,223

Каніфоль соснова

25,200

1

25,2

3

8,4

2

16,800

Ацетонаніл Р

16,007

1

16,0

3

5,3

2

10,672

Діафен ФП

17,134

1

17,1

3

5,7

2

11,422

Нафтам-2

9,130

1

9,1

3

3,0

2

6,087

Вуглеводневі смоли

16,047

1

16,0

3

5,3

2

10,698

Бітум АСМГ

27,458

1

27,5

3

9,2

2

18,305

Масло ПН-6ш

98,444

1

98,4

3

32,8

2

65,630

Біла сажа БС-120

126,753

1

126,8

3

42,3

2

84,502

Технічний вуглець П-226

290,580

1

290,6

3

96,9

2

193,720

Технічний вуглець П-514

294,633

1

294,6

3

98,2

2

196,422

Разом

755,920

Усього

1280,558


         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

52

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

Таблиця 2.25

Розрахунок площі бункерного складу для зберігання технічного вуглецю

Марка

техніч-ного

вуглецю

Загаль-ний

запас,

кг

Насипна

щіль-ність,

кг/м3

Об'єм

наповнювача

м3

Об'єм

бункера,

м3

Кількість

бункерів

Площа

бункера,

м2

Корисна

площа

м2

Повний

Робочий

Розрахун-кова,

шт.

Прийнята,

шт.

ТУ

П-226

290580,381

422

688,579

250

150

4,6

5

29,8

149,0

ТУ

П-514

294633,451

422

698,184

250

150

4,7

5

29,8

149

Разом

  

298,0


Таблиця 2.26

Розрахунок площі бункерного складу для зберігання в’язких та рідких матеріалів

Тип пом'якшувача

Загальний запас, кг

Щільність кг/м3 

Об'є матеріалу м3

Об'єм резервуару, м3

Кількість

резервуарів

Площа

резер-вуара,

м2

Корисна

площа

м2

Повний

Робочий

Розрахун-кова,

шт

Прийнята,

шт

Масло ПН-6

98444,314

970

101,489

75

45

2,3

3

28

84

Кислота

стеаринова

 

126753,249

 

960

 

132,035

 

75

 

45

 

2,9

 

3

 

28

 

84

Разом

  

168


         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

53

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

Таблиця 2.27

Зведена таблиця складських приміщень

Найменування

складів

Корисна

площа,

м2

Площа складу з урахуванням проїздів, м2

Площа оборотного фонду,

м2

Загальна площа складу, м2

Каучуків

524,64

1049,28

52,46

1101,74

Хімікатів

755,92

1511,84

75,59

1587,43

Технічного 

вуглецю

298,00

596,00

29,80

625,80

Рідких

пом'якшувачів

168,00

336,00

16,80

352,80

Загальна площа складів

3667,771


         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

54

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

2.6 Вибір, обґрунтування та опис  технологічного процесу виготовлення гумових сумішей.

Компоненти гумових сумішей та інші матеріали надходять на виробництво у твердому та рідкому стані, відповідно до державних стандартів та нормативних документів.

Складність виготовлення гумових  сумішей – різний агрегатний стан вихідних продуктів, велика різниця  у  дозуванні окремих інгредієнтів потребує великої ретельності при розвішуванні та транспортуванні матеріалів та суворого додержання технологічного режиму. Тому без високого рівня механізації та автоматизації процесу неможливо досягти його стабільності та надійності у забезпечені необхідної якості гумової суміші. [3]

2.6.1 Підготовка, транспортування, розвантажування  та подача у гумозмішувач каучуків.

Ділянка підготовки та розважування каучуків на сьогодні є найбільш складними  для автоматизації.

У виробництві проектується централізовано розвантаження каучуків на складі. Потім наважки адресовано направляється до кожного гумозмішувача.

На складі встановлюється певна  кількість автоматичних ліній для  дозування каучука  типу ДАС-300. В  машині є пристрій для грубої різки  брегета каучука на три частині та пристрій для більш тонкого нарізання, який дозволяє відрізати від брикету шматками товщиною 1-2 мм.

Цикл автоматичного дозування  на ДАС-300 складається зі слідуючих  стадій: перекладка брикетів  каучука  з контейнера на стрічковий транспортер дозувальної машини, зняття паперу з брикету за допомогою механічного пристрою, різання брикетів і подача їх у бункер [1].

         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

         
         

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

Проект підготовчого цеху шинного заводу по випуску 1,47 млн. шин у рік розміру 12.00R-20

Літера

Маса

Масштаб

Розробив

Григор'єва

              

Перевірив

Ємельянов

    

Т.Контр.

Ємельянов

    
       

 Аркуш55

 Аркушів

       

Розрахунково-пояснювальна записка

УДХТУ

група 5 ГЗ

Н.Контр.

Ємельянов

    

Затвердив

Ващенко

    

 

2.6.2 Підготовка, транспортування, розвантаження  та подача у гумозмішувач технічного  вуглецю.

 

Технічний вуглець як об’єкт транспортування має одну негативну властивість – високу проникливу здатність; що робить більш жорсткими  вимогами до герметичності транспортних систем та засобів зберігання.

У проектному виробництві  технічний  вуглець зберігається в спеціальних  бункерних складах, де відбувається завантажування його у герметичні металеві або пластмасові контейнери.

Адресування і вивантаження технічного вуглецю у витратні бункери біля гума змішувача відбувається автоматизовано. З витратних бункерів технічний  вуглець за допомогою дозаторів  подається на автоматичні терези, після чого наважка подається  у гумозмішувач.

У якості транспортних ліній використовується пневмотранспортні лінії.

 

1- приймальні стрічкові  контейнери залізничних станцій  прийому технічного вуглецю;         2- магніти для вилучення й отримання випадкового металу; 3,4,5 – розподільні конвеєри (транспортери) для завантаження технічного вуглецу; 6 – силоси для зберігання технічного вуглецю; 7 – шлюзові затвори; 8 – живильники; 9 – розподільні транспортери; 10 – ковшові витратні елеватори; 11 – розподільні транспортери завантаження силосів; 12- пристрої конвеєрів для завантаження елеваторів; 13 – конвеєри для подачі технічного вуглецю до витратних бункерів; 14 – система відсмоктування та збору пилу.

 

Рис. 2.5 Схема розташування обладнання для подачі технічного вуглецю з централізованого складу гумозмішувачів.

         

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

56

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

2.6.3 Підготовка, транспортування, розвантаження  та подача у гумозмішувач рідких  та легкоплавких інгредієнтів.

Рідкі та легкоплавкі інгредієнти  поступають на виробництво у залізничних цистернах, бочках. Резервуари та трубопроводи для приймання, зберігання та подачі цих інгредієнтів мають  спеціальне підігріваючи обладнання. З витратних бункерів пом’якшувачі по системі кільцевій магістралі подаються на терези, звідки потупають у гума змішувач через збірну ємкість. Зі збірної ємкості пом’якшувачі подаються до насосу під тиском 0,3-0,4 МПа і далі у камеру  гумозмішувача при опущеному затворі під тиском 0,4-0,6 МПа.

 

1- ємкості для зберігання пом’якшувачів; 2- циркуляційні насоси; 3- кільцеві трубопроводи;      4- автоматичні ваги; 5-збірні ємкості; 6- гумозмішувачі;

 

Рис. 2.6 Система централізованої подачі рідких пом’якшувачів.

         

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

57

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

 

      1. Підготовка, транспортування, розважування та подача у гумозмішувач сипких інгредієнтів.

 

Сипкі інгредієнти  зберігаються  у бункерах та  тари, у якій вони надходять на виробництво. Бункер представляє  собою металевий резервуар прямокутного перетину з покатим днищем, яке забезпечує легке засипання інгредієнтів до розважального отвору. Завантаження бункерів здійснюється зверху транспортерами.

Розвантаження сипких інгредієнтів –  децентралізоване. Наважки засипаються  на транспортер, з якого завантажуються у гумозмішувач. Процесом дозування, підготовки та подачі інгредієнтів управляє ЕОМ.

 

      1. Виготовлення гумових сумішей.

 

Приготування гумових сумішей  здійснюється у гумозмішувачі ГЗ-370-55 (перша стадія) та ГЗ-370-25 (друга стадія).

На першій стадії завантажують усі інгредієнти, окрім сірки, прискорювачів та модифікаторів. Рідкі пом’якшувачі вводять підігрітими  до 80-900С. Через заданий час при досягненні температуру 140-1450С суміш вивантажується на доробку.

На другій стадії у маточну суміш  вводять сірку, прискорювачі та модифікатори. При цьому температура змішування не повинна перевищувати 1100С, оскільки може відбутися передчасна вулканізація. Готова гумова суміш подається у черв’ячну машину “Трансфермікс” типу АЧВЛ – 1200 з листувальною головкою, а потім, за допомогою транспортера, поступає на охолодження і викладається на піддони у багатоповерхові стелажі.

         

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

58

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

      1. Контроль якості гумових сумішей.

Якість гумових сумішей перевіряють у контрольній лабораторії за допомогою контрольно-вимірювальних приладів. У контрольній лабораторії визначають пластичність, твердість, кільцевий модуль, твердість, щільність усіх гумових сумішей, не переданих прямим потоком. Якщо суміші подаються прямим потоком, перевіряють тільки їхній кільцевий модуль і щільність, рідше інші показники.

По пластичності судять про технологічні властивості гумової суміші. Для  визначення пластичності канчуків і  гумових сумішей існує спеціальний  прилад – пластометр. Пластичність каучуку і гумової суміші виражається абстрактним числом від 0 до 1. Чим більше величина пластичності, тим вище пластичність випробуваного зразка матеріалу.

Технологічні властивості канчуків і гумових сумішей визначають також пао в’язкості на ротаційному віскозиметрі ВР-2 типу Муні. По приладу визначають мінімальну в’язкість при 100 чи 120оС в умовних одиницях Муні. Одиниця Муні відповідає моменту обертання роторів і дорівнює 8,46±0,02 Нсм.

За кільцевим модулем судять про наявність і рівномірний  розподіл сірки і прискорювачів у гумовій суміші. Гумова суміш може бути пущена у виробництво, якщо її кільцевий модуль відповідає встановленому лабораторним шляхом.

По щільності судять про правильне  і рівномірне введення матеріалів у  гумові суміш.

На сучасних заводах контроль якості гумових сумішей проводять по щільності і діаграмі віскозиметра типу Муні.

Дотримання режиму змішування перевіряють  за допомогою контрольно-вимірювальних  приладів. По манометрах встановлюють тиск повітря і води, подаваних  у гумозмішувач. Зі зниженням тиску повітря в системі погіршується перемішування матеріалів і затрудняється підйом та опускання верхнього затвору гумозмішувача, а також відкривання і закривання нижнього затвору. У результаті недостатнього тиску і високої температури води погіршується охолодження робочої частини гумозмішувача, що може призвести до під вулканізації гумової суміші.

         

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

59

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

Температура в змішувальній камері контролюється і записується на дискову чи стрічкову діаграму самописним потенціометром. При завантаженні матеріалів у змішувальну камеру температура в ній знижується. Потів в результаті змішування температура в камері збільшується. При розвантажуванні змішувальної камери температура в ній знов знижується. Перо приладу фіксує коливання температури в змішувальній камері на діаграмі. По числу виступів ламаної лінії на діаграмі можна судити про кількість заправок, зроблених за зміну. По характеру кривої судять про дотримання режиму змішування (про час і порядок завантаження матеріалів, підтримуванні потрібної температури).

При повному автоматичному керуванні  процесом змішування контроль гумових  сумішей виключається.

         

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

60

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

 

 

3. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА  НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

 

3.1. Охорона праці

 

Робітників, які прийшли працювати на завод, інструктують у відділі техніки безпеки. Правила техніки безпеки вказані в спеціальних інструкціях, які робітники повинні запам’ятати. Самостійно працювати на станку чи машині дозволяється лише після здачі іспиту з техніки безпеки.

Основним обов’язком відділу техніки  безпеки є попередження нещасних випадків на підприємстві.

При обслуговуванні гумозмішувача, небезпечними є транспортери, які рухаються, та робочі частини машини. У зв’язку з цим забороняється:

а) витягати та поправляти куски каучуку, які застрягли на працюючому завантаженому транспортері;

б) чистити завантажувальну воронку  без установки верхнього затвору  на запобіжний палець;

в) чистити нижній затвор без зупинки  гумозмішувача.

При роботі на черв’ячних машинах (грануляторах, стренер-грануляторах, пластикаторах та ін.) не дозволяється засувати руки у завантажувальний отвір машини. Категорично забороняється проштовхувати каучук або гумову суміш в завантажувальну воронку черв’ячних машин.

Для запобігання опіків рук необхідно  проводити зміну сіток, планок мундштуків у рукавицях.

         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

         
         

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

Проект підготовчого цеху шинного заводу по випуску 1,47 млн. шин у рік розміру 12.00R-20

Літера

Маса

Масштаб

Розробив

Григор'єва

              

Перевірив

Ємельянов

    

Т.Контр.

Ємельянов

    
       

 Аркуш61

 Аркушів

       

Розрахунково-пояснювальна записка

УДХТУ

група 5ГЗ

Н.Контр.

Ємельянов

    

Затвердив

Ващенко

    

 

При роботі на вальцях, небезпечним  є зазор між валками, тому працівник  повинен бути вдягнений в щільнооблягаючий комбінезон.

Під час перемішування гумової  суміші не слід тримати її нижче  горизонтальної осі валка, але рулон гумової суміші підтримувати зверху долонею (а не пальцями).

Для переводу гумової суміші із заднього валка на передній, необхідно зупинити вальці. У випадку затягування  руки у зазор між валками слід негайно аварійним вимикачем зупинити агрегат вальців.

При роботі на вибухо- та пожежонебезпечних  ділянках, потрібно перевірити наявність  засобів для тушіння пожежі. Забороняється  користуватися відкритим вогнем, палити на робочому місті, загороджувати проходи до обладнання та пожежного інвентарю матеріалами та напівфабрикатами.

 

3.2. Охорона водяного басейну

 

Стічні води підприємств шинної промисловості містять технічний  вуглець, тальк, дрібні частки гуми та тканини. Їх очищають на спорудах біохімічної  очистки разом з побутовими стоками населених пунктів.

Для підготовки до біохімічної очистки  різних за складом стічних вод, доцільно використовувати наступні методи: відстоювання, реагентну коагуляцію із застосуванням  сульфату амонію та вапна, коагулянт  зневоднювати фільтр-пресами й складати в шлаконакопичувачі. Після очистки, стічні води повертають назад у водойму або подають для повторного використання в технологічному обладнанні.

На охолодження технологічного устаткування: гумозмішувачів, вальців, грануляторів вода надходить з температурою 12-14 оС. Після охолодження устаткування вода повертається в резерв та звідти насосом подається на холодильну станцію і після неї надходить знов на охолодження технологічного устаткування. Вода в процесі виробництва не забруднюється та зливається

         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

62

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

чистою, має тільки нормальне забруднення.

Удосконалення системи водопостачання й каналізації шляхом широкого впровадження оборотного використання води, застосування апаратів повітряного охолодження, повторного використання стічних вод у технічному водопостачанні дозволяє скоротити споживання свіжої води.

 

3.3. Охорона повітряного басейну

 

З метою вловлювання пилу, у витяжній вентиляції встановлюють касетні фільтри, а також використовують пило- й газоочисні установки. Уловлювання пилу на установках здійснюється у два етапи: на першому етапі – у циклонах змінного розрізу, на другому – у рукавних фільтрах.

Викид газів до атмосфери здійснюється через високі вентиляційні труби. Для попередження забруднення атмосферного повітря від пилу технічного вуглецю та інших інгредієнтів, у підготовчих цехах є спеціальні установки, що називаються економ -фільтрами. За їх допомогою збирають пил інгредієнтів, що відсмоктується з нещільностей гумозмішувача, вагів, бункерів та повертають у змішувальну камеру. Це дозволяє заощаджувати дорогі матеріали.

Очищенню повітря сприяє також  висадка дерев та кущів на території  заводу та у захисній зоні.

         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

63

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

 

 

4. УЗАГАЛЬНЕННЯ

 

 

В даному курсовому проекті спроектовано сучасний підготовчий чех з випуску  38745,053 т гумових сумішей для виготовлення 1,47 мільйонів шин у рік розміру 12.00 R-20.

На відміну від базового підприємства ВАТ “Дніпрошина” у проекті передбачено:

    • застосування більш швидкісних гумозмішувачів;
    • автоматизоване централізоване розважування каучуків на складі з подачею готових наважок автоматичною тельферно-монорельсовою дорогою з адресуванням;
    • ТВ подається високопродуктивною вакуумпневматичною системою, що дозволяє збільшити гибкість технологічного процесу, так як після продувки системи повітрям можливо подавати інші марки ТВ. Зменшується кількість зруйнованих гранул, що зменшує ймовірність забивання транспортних систем;
    • централізована подача сипких інгредієнтів до гумозмішувача у підвісних товкаючи контейнерах напівавтоматичною тельферно-монорельсовою дорогою з адресуванням;
    • використання для доробки гумових сумішей високопродуктивне обладнання – “Трансфермікс” гарячого живлення після першої та другої стадій виготовлення з листувальною голівкою у складі черв’ячно-валкового агрегату АЧВЛ-1200.

Зберігання гумових сумішей  здійснюється у централізовано-автоматичному  складі.

         

 

ХТПЕ   2012   002  6.091637  КП

         
         

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

Проект підготовчого цеху шинного заводу по випуску 1,47 млн. шин у рік розміру 12.00R-20

Літера

Маса

Масштаб

Розробив

Григор'єва

              

Перевірив

Ємельянов

    

Т.Контр.

Ємельянов

    
       

 Аркуш64

 Аркушів

       

Розрахунково-пояснювальна записка

УДХТУ

група 5ГЗ

Н.Контр.

Ємельянов

    

Затвердив

Ващенко

    

 

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

 

  1. Рагулин В.В. Технологыя шинного производства. Учебник для проф-тех. училищ. М.: Высшая школа, 1977, 216.
  2. 2. Технология резиновых изделий: Учеб. Пособие для вузов/ Ю.О. Аверко-Антонович, Р.Я. Омельченко, Н.А. Охтина, Ю.Р. Эбич/ Под ред. П.А. Кирпичникова. – Л.: Химия. – 1991. – 352 с.
  3. Машины и аппараты резинового производства. Под. ред. Д.М. Барсскова. М., Химия, 1975.
  4. Оборудование и основы проектирования заводов резиновой промышленности: Учеб. пособие для вузов/ Бекин Н.Г., Захаров Н.Д., Пеунков Г.К. и др.: Под общ. ред. Н.Д. Захарова. – Л.: Химия. – 1985. – 504 с.
  5. Кошелев Ф.Ф., Корнев А.Е., Буканов А.М Общая технология резины. Изд.

4-е, перераб. и доп. – М.: Химия, 1978. – 528 с., ил.

  1. Андрашников  Б.И. Автоматизация процессов приготовления резиновых смесей. М.: Химия 1969, 224.
         

ХТПЕ   2012   002  6.091637   КП

Аркуш

         

 

65

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата


 


Проект пiдготовчого цеху шинного заводу по виробництву 1.47 млн. шин у рiк розмiру 12.00R-20