Производство шин

Материальный расчет производства

Целью материального баланса является определение годового и суточного расходов сырья (ингредиентов, вспомогательных материалов и т. д.), необходимое для обеспечения проектной мощности по готовому продукту. Этот раздел является основой всех расчетов (количества оборудования, численности рабочих, экономических расчетов и др.). Материальный баланс для заводов резиновой промышленности может рассчитываться по двум вариантам: исходя из заданной производительности готового продукта (производственная программа) или на единицу продукции. Для заводов резиновой промышленности за единицу продукции принята величина 1000 шт. или 1000 кг, 1000 пог. м, 1000 усл. ед.

Алгоритм расчета материального баланса может быть следующий:

1. Исходя из технологической схемы, определяются основные стадии производства резинового изделия;

2. Задаются возможные потери на данных стадиях производства;

3. Производится расчет требуемого количества материалов (резиновых смесей, кордов, тканей, вспомогательных веществ), исходя из нетто-норм на производство единицы продукции с учетом потерь на отдельных стадиях. При этом расчет ведется с конца на начало технологического процесса;

4. Для резиновых смесей рассчитывается расход всех ингредиентов;

5. Определяется годовая и суточная потребность по каждому виду материала;

6. Составляется сводная таблица материального баланса.

Рассмотрим порядок расчета материального баланса на примере производства автомобильной камеры.

Исходные данные: годовая производительность 2,0 млн. шт. в год, остальные данные приводятся по ходу расчета.

Расчет.

1. Производство камер будет состоять из трех участков: подготовительного, камерного и вентильного. На камерном участке возможны потери материалов при следующих технологических операциях: шприцевании и стыковке камерного рукава, вулканизации, на лабораторном контроле. На вентильном участке: при шприцевании пятки вентиля, вулканизации и шероховке пяток вентиля. На подготовительном участке закладываем потери ингредиентов при изготовлении резиновых смесей.

2. Задаемся потерями на каждой стадии технологической схемы. Камерный участок: при шприцевании - 0,04%; при стыковке - 0,02%; при вулканизации - 0,02%; на лабораторный контроль - 0,005%. Вентильный участок: при шприцевании - 0,04%; при вулканизации - 0,02%; при шероховке - 0,01%. Дополнительно будем учитывать

Потери ингредиентов при резиносмешении в количестве - 0;02%.

3. Расчет недостающих данных баланса.

Участок изготовления камер

- определяем количество автомобильных камер, которое необходимо изготовить с учетом потерь на лабораторный контроль:

2 ООО ООО шт. - (100-0,005)%

X, шт. - 0,005%

Где Х1 - количество автокамер, отдаваемое на испытание в лабораторию, 100 шт.

Общее количество камер: 2 000 000 + Х1 = 2 000 100 шт.

- определяем количество автомобильных камер, которое необходимо изготовить с учетом потерь при вулканизации:

2 000 100 шт. - (100-0,02)%

Х2 шт. - 0,02%

Где Х2 - количество бракованных камер при вулканизации, 400 шт.

Общее количество камер: 2 000 100 + Х2= 2 000 500 шт.

- определяем количество автомобильных камер, которое необходимо изготовить с учетом потерь при стыковке:

2 000 500 шт. - (100-0,02)%

Х3 - 0,02%

Где Х3 - количество автокамер, теряемое в результате брака при стыковке, 400шт.

Общее количество камер: 2 000 500 + Х3= 2 000 900 шт.

- рассчитываем количество автокамерной резиновой смеси, требуемое на весь выпуск с учетом нетто - нормы расхода на 1000 штук:

1000 шт. - 800 кг (нетто-норма)

2 000 900 шт. - У кг

У= 1 600 720 кг

- рассчитываем количество автокамерной резиновой смеси, которое необходимо подать на шприцевание с учетом потерь:

1 600 720 кг - (100-0,04)%

Х4 - 0,04%

Где Х4 - количество резиновой смеси, теряемое при шприцевании камерного рукава, 641 кг.

Количество резиновой смеси, которое необходимо подать на участок изготовления автокамер: 1 600 720 + Х4= 1 601 361 кг.

Участок изготовления вентилей

Расчет ведем, в общем, аналогично, при этом считаем, что по принятой технологии вентили накладываются на камерные рукава перед стыковкой. Следовательно, на стыковку необходимо подать обрезиненных вентилей 2 ООО 900 шт.

- определяем количество обрезиненных вентилей, которое необходимо изготовить с учетом потерь при шероховке:

2 ООО 900 шт. - (100-0,01)%

Ъх шт. - 0,01%

Где Ъх - количество обрезиненных вентилей, которое теряется при шероховке,

200 шт.

Общее количество вентилей: 2 000 900 + = 2 001 100 шт.

- определяем количество вентилей, которое необходимо подать с учетом потерь при вулканизации:

2 001 100 шт. - (100-0,02)%

Ъг шт. - 0,02%

Где Ъг - потери при вулканизации, 400 шт.

Общее количество вентилей: 2 001 100 + Ъ2= 2 001 500 шт.

- рассчитываем количество вентильной резиновой смеси, требуемое на весь выпуск с учетом нетто-нормы расхода на 1000 штук:

1000 шт. - 14 кг (нетто-норма)

2 001 500 шт. - К кг

К = 28 021 кг

- рассчитываем количество вентильной резиновой смеси, которое необходимо подать на шприцевание с учетом потерь:

28 021 кг-(100-0,04)%

Ъъ - 0,04%

Где Ъъ - количество резиновой смеси, теряемое при шприцевании вентильной трубки, 11 кг.

Количество резиновой смеси, которое необходимо подать на участок изготовления вентилей: 28 021 + Ъъ= 28 032 кг.

Подготовительный участок

Находится расход резиновых смесей с учетом потерь при подготовке.

Автокамерная смесь:

1 601 361 кг-(100-0,02)%

Я1 - 0,02%

Где К1 - количество резиновой смеси, теряемое на подготовительном участке,

320 кг.

Следовательно, расход ингредиентов должен рассчитываться на следующее количество камерной смеси: 1 601 361 + Я = 1 601 681 кг.

Аналогичный расчет проводится и для вентильной резиновой смеси.

Вспомогательные материалы (тальк, клея, смазки и т. д.) рекомендуется считать по заводским брутто-нормам (для аналогичного типоразмера камеры).

4. Расчет расхода ингредиентов.

Расход ингредиентов на изготовление смесей считается исходя из годового расхода резиновых смесей по 3 пункту и рецептур.

Например, содержание СКИ-3 в камерной смеси составляет 50 м. ч., то годовой расход СКИ-3 составит:

1 601 681 кг-100%

°СЖИ-3 КГ - 50%

Где Оски з - годовой расход изопренового каучука на камерную смесь,

800 840,5 кг.

Аналогично считается расход других ингредиентов на годовой выпуск.

5. Расчет суточной потребности материалов.

Для расчета суточной потребности годовой расход по каждому материалу делится на количество рабочих дней в году.

6. Составляется сводная таблица материального баланса.

Данные расчета расхода по всем видам материалов заносятся в сводную таблицу,

Количество каждого конкретного вида оборудования можно рассчитать по формуле:

^ * Тэфф шт? где () - годовой расход материала, кг, шт, м и т. д.;

183

О - производительность оборудования, кг/ч, шт/ч, м/ч и т. д.; тэфф - эффективный фонд времени работы оборудования, ч.

Годовой расход материала (С)) определяется из материального баланса. Производительность оборудования (в) можно рассчитать по формулам, приведенным ниже или по нормам выработки, либо принять по паспортным данным на машину.

Вальцы периодического действия [4-6,11,12]:

V р

Сг = 60------- , кг/ч,

Где V - объем единовременной загрузки, м3; р - плотность резиновой смеси, кг/м3;

I - время цикла переработки смеси на вальцах, мин.

Вальцы непрерывного действия и каландры [4-6,11,12]:

С = 60 к В п Ь к * р, кг/ч,

Где О - диаметр валка, м;

П - частота вращения наиболее медленного валка, об/мин;

Ь - ширина ленты материала при выходе из области деформации, м;

И - величина зазора между валками, м.

Резиносмесителъ периодического действия [4-6,11]:

(7 = 60----- —, кг/ч,

*

Где V - рабочий объем смесительной камеры, м,

X - время цикла резиносмешения, мин.

Червячная машина - производительность рассчитывается исходя из геометрии червяка - см. первую часть пособия.

Диагонально-резательная машина [4,5[:

60 -Ь-т-Ку

— , м/ч,

Собос

Где Ь - ширина раскроенной полосы, м; ш - число резов машины в 1 минуту;

Ку - коэффициент, учитывающий усадку корда по ширине после раскроя,

0,985-0,99;

А - угол раскроя.

Продольно-резательная машина [4,5]:

G =1)-Ьм/ч,

Где ф - рабочая скорость движения разрезаемого материала на машине, м/ч;

К - число одновременно нарезаемых полос.

Оплеточная машина [4,5]:

G = 60 • / • п, м/ч,

Где 1 - шаг оплетки, м;

П - число оборотов, мин.

Барабанный вулканизатор [4,5]:

G = 60 ■71 'Da^'h'P кг/ч

Где D - диаметр барабана, м;

8 - толщина вулканизуемого изделия, м; b - ширина вулканизуемого изделия, м; а - угол обхвата;

T - продолжительность вулканизации, мин.

Вулканизационный котел [4-6]:

G = 60--- — кг/ч,

T

Где Z - количество одновременно вулканизуемых деталей, шт; q - вес одной детали, кг; t - время цикла вулканизации, мин.

Индивидуальный вулканизатор камер (ИВК) и форматор-вулканизатор покрышек:

G = —, шт/ч,

Где t - время цикла вулканизации одной камеры или покрышки, мин. Вулканизационный пресс [4-6]:

G — 60------- —---- , шт/ч,

Где Z - количество гнезд в одной пресс-форме, шт;

Р - количество пресс-форм на одном этаже пресса, шт;

Э - число этажей пресса, на которых устанавливаются пресс-формы; t - время цикла вулканизации, мин.

Эффективный фонд времени работы оборудования (Тэфф) рассчитывается по

Формуле:

Т = Т - Т, ч,

Эфф н Р

Где Тн - номинальный фонд времени работы оборудования, ч;

Тр - суммарное время в году, затраченное на текущий, средний и капитальный ремонты (на основании графика планово-предупредительных ремонтов оборудования), ч.

Номинальный фонд времени работы оборудования находится:

Т = (365-Т ) п Л, ч,

Н 4 пру СМ см7 7

Где Тпр - число праздничных и выходных дней в году; псм — число рабочих смен в сутки;

1 - продолжительность рабочей смены, ч.