Подбор продукции для изготовления или обработки на поточной линии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Подбор продукции для изготовления или обработки на поточной линии

Введение

Поточная линия - это комплекс оборудования, взаимосвязанного и работающего согласовано с заданным ритмом по единому технологическому процессу. Рабочие места размещаются в соответствии с последовательностью технологического процесса. Поточная линия обеспечивает непрерывность технологического процесса, позволяет его механизировать.

Основными разновидностями применяемых в машиностроении поточных линий по степени специализации являются:

Ш непрерывно-поточные;

Ш прерывно-поточные (прямоточные).

В данной курсовой работе стояли следующие задачи при проектировании и расчета поточной линии:

* подбор продукции для изготовления или обработки на поточной линии, определение годовой производственной программы;

* проектирование режима работы поточной линии, расчет такта и ритма, величины транспортной партии;

*синхронизация операций, расчет числа рабочих мест, разработка регламента работы линии, определение числа рабочих;

* расчет величины заделов;

Описание конструкции изделия

Задачей данного курсового проекта, является создание поточной линии по производству компакт-диска с упаковкой. (Рисунок 1)

Рисунок 1- Компакт-диск

Характеристика сырья

Поликарбонат-аморфный конструкционный термопласт, отличающийся высоким уровнем механических, оптических, электрических и тепловых свойств.

Основные свойства поликарбоната:

· высокая ударная вязкость в широком диапазоне температур;

· полная прозрачность;

· большой диапазон цветов;

· глянцевая поверхность;

· отличная оптическая прозрачность;

· высокая теплостойкость: выдерживает испытание вдавливанием шарика при 125°С;

· природная ограниченная огнестойкость: выдерживает испытания накаленной проволокой при 850°С на 1мм.

Поликарбонат может перерабатываться литьем под давлением, экструзией, прессованием и является сырьем для производства изделий и полуфабрикатов различного назначения.

Поликарбонат сегодня привлекает к себе все большее внимание во многих отраслях производства и строительства, в том числе в качестве материала, заменяющего металл и стекло. Благодаря высокой механической прочности, сочетающейся с малым водопоглощением, а также способности изделий из него сохранять стабильные размеры в широком интервале рабочих температур, поликарбонат успешно используется для изготовления прецизионных деталей, инструментов, электроизоляционных и конструкционных элементов приборов, корпусов электронной и бытовой техники и т.д поточный поликарбонат аморфный

Высокая ударная вязкость в сочетании с теплостойкостью позволяет использовать поликарбонат для изготовления электроустановочных и конструкционных элементов автомобилей, работающих в жестких условиях динамических, механических и тепловых нагрузок. Благодаря высокой ударопрочности, он используется также для производства корпусов стиральных машин и пылесосов, бытовой техники, оргтехники, фотоаппаратов и кинокамер, мобильных телефонов, CD-дисков, компакт-дисков, световых табло и световой рекламы.

Хорошие оптические свойства (светопроницаемость до 89%) обусловили применение поликарбоната для изготовления светотехнических деталей, светофильтров, а высокая химическая стойкость и стойкость к атмосферным явлениям - для светорассеивателей ламп различного назначения, в т.ч. эксплуатирующихся на улице, и автомобильных фар.

Качественные электроизолирующие свойства материала ценны для изготовления деталей электротехнического назначения, для производства корпусов электроприборов и электроинструментов.

Биологическая инертность поликарбоната и возможность подвергать изделия из него стерилизации сделали этот материал незаменимым для пищевой промышленности. Из него изготавливают посуду для продуктов питания, бутылки различного назначения, детали машин, перерабатывающие пищевые продукты (например, шоколадные формы) и т.д.

Высокая теплостойкость, влагостойкость и физиологическая безвредность поликарбоната являются определяющими факторами и при выборе материала для изготовления одноразовой посуды для горячих пищевых продуктов, разогреваемых подносов и упаковки, подлежащей стерилизации, а также тары и емкостей, требующих высокой стойкости к удару.

В строительном секторе в широком масштабе поликарбонат в данный момент продолжает набирать обороты популярности. Монолитные листы, пустотелые панели и профили из поликарбоната - наиболее востребованы сегодня в создании безопасного антивандального остекления и для монтажа светопрозрачных строительных конструкций повышенной надежности.

Полиметилметакрилат (ПММА) - жесткий аморфный полимер, обладающий высокой прозрачностью, атмосферостойкостью, хорошими физико-механическими и электроизоляционными свойствами. Непригоден для использования при высоких частотах из-за своей полярности. Имеет высокую морозостойкость (до -60 °С) и сравнительно высокую теплостойкость. ПММА хорошо растворяется в карбоновых кислотах, сложных эфирах, в том числе в собственном мономере, кетонах, хлорированных и ароматических углеводородах. Плохо растворяется в алифатических углеводородах и низших спиртах. При нормальных условиях полиметилметакрилат стоек к кислотам, щелочам, воздействию света и кислорода, масло- и водостоек. При нагревании выше 105-110°С полиметилметакрилат размягчается, переходит в высокоэластическое состояние и легко формуется. Хорошо совмещается с большинством пластификаторов. ПММА является нетоксичным материалом, при хранении при нормальной температуре никаких вредных продуктов в концентрациях, опасных для организма человека не выделяет. Не является взрывоопасным продуктом, но легкогорюч.

Оргстекло - продукт полимеризации метилметакрилата.

Эти органические материалы только формально именуются стеклом, и относится к совершенно иному классу веществ, о чём говорит и само название, и чем в основном определяются ограничения свойств, и, как следствие того - возможностей применения несопоставимых со стеклом по многим параметрам; органические стекла способны приблизиться по свойствам к большинству видов неорганических стёкол только в композитных материалах, однако огнеупорными они уже никогда не будут; стойкость к агрессивным средам органических стёкол также определяется значительно более узким диапазоном.

Тем не менее, материал этот, когда его свойства дают очевидные преимущества, используется как альтернатива силикатному стеклу. Различия в свойствах этих двух материалов следующие:

ПММА легче: его плотность приблизительно в два раза меньше плотности обычного стекла;

ПММА более мягок, чем обычное стекло и чувствителен к царапинам;

ПММА может быть легко деформирован при температурах выше 100 °C; при охлаждении в воде приданная форма сохраняется;

ПММА легко поддаётся механической обработке обычным металлорежущим инструментом;

ПММА лучше, чем неспециальные, разработанные с этой целью виды стёкол, пропускает ультрафиолетовое и рентгеновское излучения, отражая при этом инфракрасное; светопропускание оргстекла несколько ниже;

ПММА не устойчив к действию спиртов, ацетона и бензола.

Основные преимущества оргстекла:

· высокая светопропускаемость - 92 %, которая не изменяется с течением времени, сохраняя свой оригинальный цвет

· сопротивляемость удару в 5 раз больше, чем у стекла

· при одинаковой толщине оргстекло весит почти в 2,5 раза меньше, чем стекло, поэтому конструкция не требует дополнительных опор, что создает иллюзию открытого пространства

· устойчиво к действию влаги, бактерий и микроорганизмов, поэтому может использоваться для остекления яхт, производства аквариумов

· экологически чистое, при горении не выделяет никаких ядовитых газов

· возможность придавать разнообразные формы при помощи термоформования, без нарушения оптических свойств, с прекрасной деталировкой

· механическая обработка осуществляется с такой же легкостью, как и обработка дерева

· устойчивость во внешней среде, морозостойкость

· пропускает 73 % ультрафиолетовых лучей, при этом УФ-лучи не вызывают пожелтения и деградации акрилового стекла

· устойчивость в химических средах

· электроизоляционные свойства

· подлежит утилизации

Недостатки оргстекла

· склонность к поверхностным повреждениям

· технологические трудности при термо- и вакуумформовании изделий - появление внутренних напряжений в местах сгиба при формовке, что ведет к последующему появлению микротрещин

· легковоспламеняющийся материал

· стойкость к химическим воздействиям

Прием и хранение сырья

Прием и хранение сырья предусматривается в биг бегах, грузоподъемностью до 2000 кг. Они поступают на заводской склад, оборудованный грузоподъемными устройствами.

Хранение сырья на цеховом складе обеспечивает необходимую первичную подготовку полимерного материала. В складе поддерживается требуемая температура и влажность, чем достигается термостатирование и первичная сушка сырья.

Подготовка сырья

Первым шагом к обеспечению высокого качества продукции является правильная сушка пластмассы перед переработкой. Поликарбонат и ПММА требует предварительный сушки. ПММА сушат в течении 2-3 часов при температуре 60-90 градусов. Поликарбонат сушат 2-3 ч. при температуре 110-120 градусов Цельсия.

Транспортировка сырья

В отделение переработки транспортировка сырья осуществляется в специальной таре, конструкция которой учитывает его технологические особенности (необходимость термостатирования, сохранение герметичности и др.).

Для перемещения груза используются устройства с постоянной (контейнеры, рольганги и др.) и изменяемой (электрокары, робокары, механизированные тележки) трассой транспортирования. Их производительность согласуется с мощностью цеха, участка.

Формирование изделия

Формирование изделий осуществляется литьем под давлением.

Литье под давлением - процесс, во время которого материал переводится в вязко-текучее состояние и затем впрыскивается под давлением в форму, где происходит оформление изделия.

Методом литья под давлением производят штучные изделия массой от долей грамма до десятков килограммов. Этот способ является наиболее распространенным в переработке большинства промышленных термопластов. Кроме того, литьем под давлением производят изделия армированные, гибридные, полые, многоцветные, из вспенивающихся пластиков и др.

Контроль качества изделий

Контроль, сборка и упаковка готовой продукции завершают производственный процесс.

Технический контроль изделий производится выборочно и с применением измерительных средств. Компакт-диски проверяют на оптические свойства и отсутствие внутренних напряжений.

Роботы

Промышленный робот - предназначенный для выполнения двигательных и управляющих функций в производственном процессе манипуляционный робот, т. е. автоматическое устройство, состоящее из манипулятора и перепрограммируемого устройства управления, которое формирует управляющие воздействия, задающие требуемые движения исполнительных органов манипулятора. Применяется для перемещения предметов производства и выполнения различных технологических операций.

Переработка отходов

Переработка отходов относится к важнейшим элементам процесса производства изделий из пластмасс. Она улучшает экологическую характеристику производства, позволяет вернуть для повторной переработки дефицитное полимерное сырье, способствует повышению технико-экономических показателей предприятия.

При изготовлении изделий образуются возвратные и не возвратные отходы.

Под невозвратными - понимаются потери в виде газообразных выделений при расплавлении сырья, его пластикации и формования, потери при транспортировании, а также частично потери в виде деструктированного полимера, возникающие при отработке режимов в период переналадки оборудования.

Возвратные отходы - это забракованная техническим контролем продукция, технологические отходы механической обработки (литники, облой), изделия, разрушенные при механических испытаниях.

Возвратные отходы дробят, превращая в дробленку, которую добавляют (10-15%) к исходному, свежему сырью.

Спецификация оборудования

Для производства компакт-дисков используются:

· Две литьевые машины(с усилием смыкания не меньше 60 тонн-1,с усилием смыкания от 50 тонн-2)

· Упаковочная машина

· Робот

· Металлизатор(для покрытия аллюминием)

· Машина для покраски и лакировки

· Машина для установки этикетки

Расчет параметров поточной линии

Этапы производства компакт-диска:

1. литье диска, коробочки (верха и низа)

2. нанесение алюминия на диск

3. покраска и лакирование диска

4. сбор коробочки

5. установка этикетки

6. установка диска

7. упаковка в пленку

Таблица 1 - Исходные данные для расчета прерывно-поточной линии

Наименование параметра	Обозначение	Величина
Месячный фонд времени основной работы поточной линии	Fд	360 ч
Продолжительность смены за вычетом регламентированных перерывов	Fсм	12 ч
Число видов изделий (заказов)	j	3
Число операций на поточной линии	n	9

Таблица 2 - Результаты расчетов

№ заказа	Месячная плановая загрузка Nj	Плановые затраты времени на обработку единицы изделия на операции tij, с
		t1	t2	t3	T4	T5	T6	T7	T8	T9
1	100000	15	5	5	3	6	5	3	3	6
2	100000	15	5	5	3	6	5	3	3	6
3	100000	15	5	5	3	6	5	3	3	6

Суммарные плановые затраты времени на обработку единицы изделия на операцииti,j, с.

Трудоемкость по каждому виду изделий:

где - месячная плановая загрузка;

Суммарная трудоемкость изготовления всех видов изделий:



.

Время обработки изделий j-го вида

где - месячный фонд времени основной работы поточной линии;

- месячная плановая загрузка;

Сменная программа изделий j-го вида

- месячная плановая загрузка;

- продолжительность смены за вычетом регламентированных перерывов;

- время обработки изделий j-го вида.

Такт работы поточной линии

- продолжительность смены за вычетом регламентированных перерывов;

сменная программа изделий j-го вида.

Таблица 3 - Результаты основных расчетов

№ заказа	Плановые затраты времени на обработку j-го вида изделий по всем операциям, с	Трудоемкость j-го вида изделий, н-ч	Время обработки изделий j-го вида Fj, ч	Сменная программа изделий j-го вида Nсмj, ед. изм.	Такт работы поточной линии rj, с
1	51	1416.6	120	10000	4.32
2	51	1416.6	120	10000	4.32
3	51	1416.6	120	10000	4.32

Такт поточной линии

Процесс согласования плановых штучных времен с тактом поточной линии называется синхронизацией. Цель проведения синхронизации - выравнивание производительностей технологических операций, выполняемых на поточной линии. В период проектирования поточной линии проводится предварительная синхронизация. Она заключается в подборе оборудования, проектировании технологического процесса и режима выполнения операций, предусматривается структура и метод выполнения отдельных операций. Весь комплекс проводимых технологических и организационных мероприятий позволяет обеспечить равенство производительностей операций.

Выпуск (запуск) каждого изделия осуществляется через один и тот же интервал времени, называемый тактом линии (или поштучным ритмом):

где r - такт работы поточной линии, ед. вр.;

Fд - месячный фонд времени основной работы поточной линии;

- месячная плановая загрузка.

Ритм линии - это интервал времени, определяющий выпуск (запуск) одной партии изделий от последующей за ней, и рассчитывается по формуле:

где - величина транспортной партии, ед.

где - шаг конвейера, или расстояние между осями смежных изделий или партий, равномерно расположенных на конвейере, м;- установленная скорость движения конвейера, м/мин.

Число рабочих мест на каждой операции поточной линии wi зависит от планового штучного времени ,затрачиваемого на обработку одного изделия (партии изделий) и такта (ритма) работы поточной линии.

Так как поточная линия полностью автоматическая, поэтому число рабочих мест будет равно количеству операций.

Регламент работы поточной линии

Регламентом работы поточной линии называется распорядок работы оборудования и рабочих на прерывной поточной линии, обеспечивающий минимальные оборотные заделы на операциях и наилучшее использование времени рабочих.

Все расчеты прерывной поточной линии должны привести к определению оптимального регламента ее работы. Оптимальный регламент должен удовлетворять следующим условиям:

* все рабочие места на каждой операции должны работать одновременно и параллельно, создавая равномерную загрузку оборудования;

* перерывы должны быть сконцентрированы на одном рабочем месте операции, а все остальные места должны иметь полную загрузку;

* необходимо обеспечить лучшее использование рабочего времени рабочих, выявляя возможности совмещения профессий;

* проведение минимизации величины межоперационных оборотных заделов путем создания условия для их равномерного нарабатывания и срабатывания.

Время занятости единицы оборудования на каждой операции:



где - плановые затраты времени на обработку единицы изделия на операции;

- сменная программа изделий j-го вида.

=8.3 ч;

=8.3 ч.

На всех видах поточных линий создаются различного вида заделы, т.е. необходимые запасы изделий. Как на непрерывных, так и на прерывно-поточных (несинхронных) линиях создается задел - технологический.

Технологический задел Zт представляет собой изделия, одновременно находящиеся в обработке на всех рабочих местах поточной линии, и определяется по формуле:



Планировка оборудования на поточной линии должна обеспечивать:

* прямоточность движения изделий;

* возможность территориального сближения рабочих мест, обслуживаемых одним рабочим.

Во многих случаях предпочтение отдается конвейерам, так как они обеспечивают необходимую скорость движения изделий и регламентируют ритм работы линии. Длина рабочей части конвейера lк определяется по формуле:

Где lрм - расстояние между смежным и рабочими местами, м;

wлин - число рабочих мест на линии.

Общая длина конвейера может определяться по формуле:

где lнр - длина нерабочей части конвейера, где размещаются приводное и натяжное устройства.

= 34 + 1 = 35 м.

Техника безопасности

Чтобы снизить производственный травматизм, сотрудники также обязаны придерживаться определенных требований и правил поведения на рабочем месте, которые предусматривает техника безопасности:

1. При получении новой (незнакомой) работы требовать от мастера дополнительного инструктажа по технике безопасности.

2. Надевать спецодежду, которая должна быть в полном порядке, а также рабочую обувь;

3. Во время работы с конкретным видом оборудования пользоваться защитными приспособлениями - перчатками, очками, сетками и другими;

4.При выполнении работы нужно быть внимательным, не отвлекаться посторонними делами и разговорами и не отвлекать других.

5.На территории завода (во дворе, здании, на подъездных путях) выполнять следующие правила:

· не ходить без надобности по другим цехам предприятия;

· быть внимательным к сигналам, подаваемым крановщиками электрокранов и водителями движущегося транспорта, выполнять их;

· обходить места погрузки и выгрузки и не находиться под поднятым грузом;

· не проходить в местах, не предназначенных для прохода, не подлезать под стоящий железнодорожный состав и не перебегать путь впереди движущегося транспорта;

· не переходить в неустановленных местах через конвейеры и рольганги и не подлезать под них, не заходить без разрешения за ограждения;

· не прикасаться к электрооборудованию, клеммам и электропроводам, арматуре общего освещения и не открывать дверец электрошкафов;

· не включать и не останавливать (кроме аварийных случаев) машин, станков и механизмов, работа на которых не поручена тебе администрацией твоего цеха.

6. В случае травмирования или недомогания прекратить работу, известить об этом мастера и обратиться в медпункт.

Заключение

В ходе курсовой работы была спроектирована поточная линия производства компакт-дисков. Режим работы поточной линии составляет 12 часов. В ходе проектирования были рассчитаны следующие параметры поточной линии:

1. Такт и ритм, которые равны 4.32 секунд;

2. Количество рабочих мест, равное 16;

3. Технологический задел, равный 16 изделиям;

4. Общая длина конвейера, которая составила 35 метров.

После проведенных расчетов была выполнена технологическая схема поточной линии в соответствии со спецификой оборудования.

Список литературы

1. Бартенев, Г.М. Физика полимеров: Учеб.для вузов/ Г.М. Бартенев, С.Я. Френкель. - Л.: Химия, 1990. - 432с.

2. Бартенев, Г.М. Физика и механика полимеров: Учеб.для втузов/ Г.М. Бартенев, Ю.В. Зеленев. - М.: Высшая школа, 1983. - 391с.

3. Владимиров, В.М. Изготовление штампов, пресс-форм и приспособлений: Справочник: В 2 ч. Ч. 1. - 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Высшая школа, 1974. - 389 с.

4. Полимерные композиционные материалы. Структура. Свойства. Технологии: Учебное пособие/ М.Л. Кербер. - СПб.: Профессия, 2008. - 560 с.

5. Производство изделий из полимерных материалов: Учеб.пособие/В.К. Крыжановский, М.Л. Кербер, В.В. Бурлов, А.Д. Паниматченко. - СПб.: Профессия, 2004. - 464 с.

Размещено на Allbest.ru

...