Проект автокамерного цеха шинного завода по производству грузовых шин с производительностью 500000 шт/год

Дисциплина: Промышленность, Производство
Тип работы: Дипломная работа
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 105 страниц
В избранное:

Нормативные ссылки

1 ГОСТ 19920. 1-74 Каучуки синтетические стереорегулярные бутадиеновые.

Методы испытания.

ГОСТ 19920. 6-74 Синтетические каучуки. Метод определения величины спиртотолуолного экстракта
ГОСТ 19920. 9-74 Каучуки синтетические стереорегулярные буитадиеновые. Метод определения содержания неозона Д и .
ГОСТ 19920. 10-74 Каучуки синтетические. Метод определоения содержания неозона Д и продукта 4010 NA
ГОСТ 19920. 12-74 Каучуки синтетические. Метод определения содержания антиоксиданта 2245
ГОСТ 19920. 15-74 Каучуки синтетические. Метод определения способности к кристаллизации
ГОСТ 19920. 16-74 Каучуки синтетические стереорегулярные бутадиеновые. Метод определения вязкости по Муни.
ГОСТ 19920. 19-74 Каучуки синтетические. Методы определения вальцуемости, вязкости по Муни и способности к преждевременной вулканизации резиновых смесей
ГОСТ 19920. 20-74 Каучуки синтетические. Методы испытания вулканизатов
ГОСТ 19920. 2-74 Каучуки синтетические. Метод определения микроструктуры
ГОСТ 263-75 Метод опредиления по Шору
ГОСТ 270-75 Испытание резин на раздир
ГОСТ 415-75 Опредиление пластичности резиновых смесей на пластометре
ГОСТ 10201-75 Опредиление жесткости резиновых смесей на дефометре
ГОСТ 14925-73 Каучук синтетический цис-изопреновый СКИ-3

Аннотация

Тема дипломного проекта - «Проект автокамерного цеха шинного завода по производству грузовых шин с производительностью 5 шт/год».

Дипломный проект состоит из следующих разделов: введение; литературный обзор; технико-экономическое обоснование строительства проектируемого предприятия; технологическая часть - выбор и обоснование рецептур резиновых смесей; характеристика сырья, материалов и выпускаемой продукции; выбор и обоснование технологической схемы и оборудования; методы и нормы контроля производства, качества сырья, материалов и готовой продукции; расчетная часть - материальный расчет; расчет необходимого количества оборудования; механический расчет основного оборудования; тепловой расчет основного оборудования; научно-исследовательская часть; автоматика и КИП; охрана окружающей среды; безопасность жизнедеятельности; строительная часть; экономическая часть; заключение; список использованных источников.

Местом строительства выбран город Шымкент Южно-Казахстанской области Республики Казахстан, который находится у главных железнодорожных и автомобильных магистралей, связывающих Казахстан и Республики Средней Азии с Россией.

В литературном обзоре дана характеристика оборудованиям автокамерного цеха.

В технологической части даны характеристики к сырью, материалам и готовой продукции; произведен материальный расчет, механический расчет и тепловой расчет форматора - вулканизатора; подобран необходимое количество основного оборудования; приведена научно-исследовательская часть.

В разделе охрана окружающей среды описан технологический процесс, с точки зрения охраны окружающей среды.

Раздел безопасность жизнедеятельности рассматривает вопросы охраны труда, уровень механизации и автоматизации в автокамерного цеха шинного завода и т. д.

В строительной части описаны конструктивные решения проектируемого автокамерного цеха. В экономической части произведены технико-экономические расчеты.

Содержание

Введение

1: 2

Введение: Литературный обзор

5: 7

1: 3

Введение: Технико-экономическое обоснование строительства проектируемого предприятия

5: 25

1: 4

Введение: Технологическая часть

5: 27

1: 4. 1

Введение: Выбор и обоснование рецептур резиновых смесей

5: 27

1: 4. 2

Введение: Характеристика сырья, материалов и выпускаемой продукции

5: 28

1: 4. 3

Введение: Выбор и обоснование технологической схемы и оборудования

5: 32

1: 4. 4

Введение: Методы и нормы контроля производства, качества сырья, материалов и готовой продукции

5: 36

1: 5

Введение: Расчетная часть

5: 40

1: 5. 1

Введение: Материальный расчет

5: 40

1: 5. 2

Введение: Расчет необходимого количества оборудования

5: 54

1: 5. 3

Введение: Механический расчет основного оборудования

5: 54

1: 5. 4

Введение: Тепловой расчет основного оборудования

5: 61

1: 5. 5

Введение: Научно-исследовательская часть

5: 63

1: 6

Введение: Автоматика и КИП

5: 69

1: 7

Введение: Охрана окружающей среды

5: 76

1: 8

Введение: Безопасность жизнедеятельности

5: 86

1: 9

Введение: Строительная часть

5: 99

1: 10

Введение: Экономическая часть

5: 103

1: 11

Введение: Заключение

5: 117

1: 12

Введение: Список использованных источников

5: 118

1: 13

Введение: Приложения

5: 121

Введение

В результате целенаправленной совместной работы шинников и машиностроителей были созданы оригинальные разработки, касающиеся технологии и оборудования для производства радиальных комбинированных шин для грузовых и легковых автомобилей. Это относится к приготовлению переработке резиновых смесей, заготовительно - сборочным и вулканизационным процессам [1] .

Шинная промышленность - одна из ведущих отраслей нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Развитию шинной промышленности придается огромное значение, так как от количества и качества шин зависит работа автомобильного и автошинного транспорта, строительных, дорожных сельскохозяйственных и других машин

При использовании шин повышается скорость движения и проходимость машин в разнообразных дорожных условиях Хорошая амортизация достигается благодаря эластичности резины и упругости сжатого воздуха, находящегося в шинах.

В России производство массивных и велосипедных шин было начато в конце 90-х годов прошлого столетия. Однако, почти все сырье (каучук, технические ткани, сера) и оборудования были импортными.

В результате проведения научно-исследовательских работ впервые в мире в1932 году был осуществлен синтез каучука в широком промышленном масштабе по способу академика С. В. Лебедева была создана отечественная сырьевая база для развития шинной промышленности.

Срок службы шин за последние 10 лет повысился в 1, 3-1, 4 раза, несмотря на увеличение нагрузок и скоростей движения. Повышение было достигнуто за счет создания высококачественных резин на основе синтетических стереорегулярных каучуков, заменяющих натуральный каучук и высокопрочных полиамидных и вискозных кордов, применения различных активных химикатов, совершенствования конструкции диагональных шин, создания шин радиальной конструкции, освоения новых технологии и оборудования.

Ассортимент резиновых изделий постоянно расширяется и в настоящее время превышает 60 тысяч наименовании, около половины объема производства резиновой промышленности составляют автомобильные шины, более трети - резиновые технические изделия, номенклатура которых особенно разнообразна. Около одной десятой объема производства резиновой промышленности составляет обувь и другие изделия народного потребления.

Основным потребителем резиновых изделии является современный транспорт. В современном автомобиле насчитывается около 600 деталей из резины общей массой 90 кг.

Основная задача шинников - разработка новых конструкции шин и создание новых типов резин и разнообразных изделии с заранее заданными свойствами [1-5] .

В связи со стабилизацией ассортимента каучуков и основных ингредиентов резиновых смесей для создания резин с новыми свойствами или повышенного качества весьма перспективным является использование в резиновых смесях новых химических добавок и в первую очередь олигомерных добавок полифункционального действия. При смешении каучуков с олигомерами образуются каучук - олигомерные композиции, применение которых позволяет в сильной степени изменить свойства как резиновых смесей, так и получаемых из них резин. Введение олигомерных добавок в резиновые смеси облегчает их переработку (эффект пластификации), изменяет клейкость, когезионную прочность, параметры вулканизации и многие другие характеристики. В зависимости от химического строения и количества олигомерных добавок в резиновые смеси облегчает их переработку (эффект пластификации), изменяет клейкость, когезионную прочность, параметры вулканизации и многие другие характеристики. В зависимости от химического строения и количества олигомерных добавок существенно изменятся и свойства резин, получаемых из каучук-олигомерных композиции (эластичность, морозостойкость и теплостойкость, прочность, динамические и усталостные характеристики, твердость и сопротивление истиранию и т. д. В связи этим в резиновых смесях применяются или испытываются самые разнообразные олигомерные продукты природного и синтетического происхождения [6] .

В шинной промышленности, как и в других отраслях производства, необходимо оценивать технологичность конструкций изделий на стадии к проектирования и при выпуске продукции целью оптимизации конструкций, технологичности и качества шин, а также создания современного технологического оборудования. Особенно актуален такой анализ при разработке и внедрении принципиально новых типов шин, а также при определении перспективных путей развития шинной промышленности в области конструкций, материалов, технологии и оборудования [2] .

Одной из основных задач при разработке радиальных шин являются создание конструкций, обладающих в отличие от зарубежных, высокой работоспособностью в дорожно - климатических условиях нашей страны. Повышение качества радиальных шин достигается применением перспективных и усовершенствованных технологических процессов и оборудования.

Анализ технологии шин показывает, что среди основных процессов производства сборка шин занимает особое место. Процесс сборки - это совокупность механических операций раскроя, подачи и соединения деталей. Основным требованиям при выполнении сборочных операций является постоянное обеспечение высокого качества собираемых шин, их монолитности, соответствия установленным габаритам, отсутствие статического и динамического дисбаланса и силовой неоднородности. Достичь этого можно при условий выпуска прецизионных заготовок, а также путем автоматизации операций устранения или объединение минимальных ручных операций.

Выпуск автокамерных заготовок осуществляется на камерно агрегате.

Процесс вулканизации покрышек заключается в тепловой обработке заготовки под давлением. Наиболее универсальным техническим решением является червячная машина, имеющий специальную головку, используемая для формования.

Целью данного дипломного проекта является проектирование автокамерного цеха шинного завода по производству грузовых шин, а также технологическое обеспечение стабильного качества производства автокамер, повышение эффективности и производительности шинного производства, облегчение условий труда работников за счет механизации и автоматизации выполняемых операций.

2 Литературный обзор

В настоящее время в шинной промышленности помимо диоганальных выпускаются покрышки с родиальным расположением нитей корда в каркасе. Организация их производства по требовала разработки и создалия принципиально новых технологических процессов и оборудование на большинстве переделов шинного производства, включая сборку и вулканизацию покрышек.

Наличие в радиальных покрышках жесткого металлокордного брекерного пояса, тонкой боковой стенки и массивного протектора обусловило специфические требования к технологии процесса, удовлетворение которых позволит обеспечить необходимое качество шин по геометрической и силовой однородности (4) . Кроме того, в последнее время разработаны конструкции покрышек с профилем, способствующим повышению износостойкости, улучшению сцепных свойств на сухой и мокрой поверхности, характеристик управляемости автомобиля и амортизационных свойств, снижению шумообразования и потерь на каление (5) .

Совершенствование заготовительно-сборочных процессов и оборудования в производстве шин Технико-экономические показатели шин в значительной степени зависят от заготовительно-сборочных технологических процессов и типа оборудования. Технологическая трудоемкость изготовления деталей и сборки шин массовою ассортимента составляет 50-60% обшей трудоемкости производства. Поэтому актуальной задачей было и остается решение проблем совершенствования технологии и оборудование на базе механизации и автоматизации.

Одним из основных эффективных направлений в создании оборудования для сборки грузовых шин массовых размеров является использование поточного метода на основе расширенного внедрения поточно-автоматизированных линий(ЛСПР 710-1150, 2-710-1100 и. т. д. ) .

Поточные линии имеют ряд преимушеств по сравнению с индивидуальными станкоми: стабилизация качества выполнения технологических операций, создание благоприятных условий подачи деталей и полуфабрикатов к питателям позиционных станков, большие возможности автоматизации отдельных операционных станков и линии в целом, облегчение и улучшение условий труда кроме того значительно сокращаются сроки подготовки сборщиков для работы на этих линиях.

Особое внимание заслуживает вопрос создания технологии и оборудования для сборки шин с металлокордом в каркасе и брекере для грузовых шин.

С целью повышения эффективности сборки этих шин проводятся следующее работы:

Отработка способа без диафрагменного формирования каркаса покрышки на второй стадии для повышения однородности каркаса;
Оптимизация механизмов за борта с учетом снижения высоты заборота металлокордного слоя каркаса;
Разработка и освоение прикаточных систем, обеспечивающих улучшение дублирования деталей покрышки, труда и надежность работы оборудования;
Увеличение емкости питающих устройств агрегата и повышение точности при положении деталей на сборочные барабаны(6) .

Сборочные процессы, завершающие многие предварительные технологические операции (оборудование и раскрой корда, выпуск профилированных деталей и т. д. ), входят в число наиболее ответственных, в шинном производстве. Их высокая трудоемкость объясняется многокомпонентностью изделия и тем, что в отечественной шинной промышленности сборка сборщиком, использующим более десятка каричных, полуфаврикатов и заготовка (7) .

Сборка покрышек в промышленности осуществляется в основном тремя методами: браслетным, послойным и комбинированным. При браслетном методе сборки кольцевые браслеты из прорезинемного корда (изготовленные на специальном браслетном станке) последовательно надеваются на сборочный барабан из специальною устройства, нарываемого питателем.

При сборке покрышек браслетным методом вытяжке корда после надевания браслета на сборочный барабан составляет 7-13, 5%, а при послойном методе не превышает 3-3, 5%.

Таким образом, браслетный метод сборки допускает более высокую неоднородность структуры каркаса покрышек.

Широкое распространение получил последний метод сборки автомобильных покрышек. Этот метод большей степени отвечает требованиям для изготовления долговечных прецизионных шин. Он позволяет достигнуть более равномерной структуры каркаса, повышенною запаса прочности при одинаковой плотности нитей корда и слойности каркаса, а также полностью механизировать положение слоев корда с питающего устройства при точном центрировании заготовок относительно сборочного барабана, ликвидировать участки изготовления браслетов, облегчить труд и улучшить транспортировку деталей. Обеспечение равномерной вытяжки в слоях корда при сборке и формировании, меньшая ее величина и высокая точность положения слоев корда относительно линии сборочного барабана дают возможность уменьшит дисбаланс покрышек и тем самым повесить их ходимость.

В шинной промышленности достаточно широко используется классификация методов сборки в зависимости от конструкции сборочного барабана, на котором осуществляется сборка покрышек. В соответствии с этой классификацией размечают методы сборки на плоском, полуплоском, полудорновом и дорновом барабанах . при дорновом способе сборки собранная покрышка имеет форму, близкую к форме готовой покрышки, и не требует специальной операции формирования перед вулканизацией однако в связи со сложностью получения заготовок и трудностями механизации технических операции сборки этот способ не нашел широкого распространения в промышленности.

В промышленном производстве наиболее распространены методы сборки не плоском, полуплоском и полудорновом барабанах.

Выбор одного из них зависит от размеров и конструкции покрышки, экономических и технологических особенностей производства. Методы сборки на плоском и полудорновых барабанах предполагают обязательное наличие второй стадии сборки -формование каркаса пляжения нерастяжимого брекера и протектора на сформованный каркас.

В последние годы разработаны новое методы сборки покрышек из уширенных слоев корда на разжимном плоском барабане: на изменяющем форму жестком барабане, на комбинированием барабане, а так же сборка покрышек на специальных диафрагменных сборочных барабанах в одну стадии.

Последовательность сборки покрышек в каждом конкретном случае определяется технологической схемой сборки и технологической регламентом. Для обеспечения необходимой долговечности автомобильных шин к деталям покрышек предъявляются определенные технологические требования по точности геометрических размеров, весу, клейкости и другим характеристикам. При сборке покрышек типа эти требования более высокие. Долговечность шин, определяемая пробегом их в эксплуатации, гарантироваться заводом-изготовителем. Сборке покрышек типа Р может быть осуществлена двумя различными способами: 1) двух стадийным и 2) одностадийным.

При двух стадийным способе сборки, когда брекер и протектор накладывается на сформированный каркас, можно использовать два метода :

а) метод раздельной сборки, при котором каркас покрышки собираются на одном сборочном барабане специального станка для сборки первой стадии (первая стадия) . При этом на первой стадии сборке производится полное оформление бортовой части покрышки. Формование каркаса и окончательная сборка покрышки - осуществляется на другим эластичном сборочном барабане специального сборочного станка для второй стадии сборки радиальных покрышек (вторая стадия) .

б) Метод совмещенной сборки, при котором вся сборка радиальной покрышки проводится на одном универсальном сборочном барабане. В этом случае сборочный барабан может изменять свою форму профиля перемешаться одного рабочего места на другое.

Одностадийный способ сборки радиальных покрышек осуществляется двумя методами: 1) метод положения брекера и протектора на несформированный каркас с последующим формованием покрышки на тем же сборочном барабане: 2) метод сборки покрышки на специальном дорне (торойдальном барабане) .

Целесообразность выбора того или иного метода сборки покрышек может быть определена путем решения и оптимизации многовариантной задачи в зависимости от таких факторов, как назначение, конструкция, долговечность, надежность, комфортабельность, особенности, экономичности производства и т. д. (8) .

Закономерности процесса вулканизации. Вулканизация- технологический процесс преобразования пластичных каучука или «сырой» резиновой смеси в эластичную резину - матерная обладающий в достаточно широкой температурной области в основном высокоэластическими свойствами и необходимыми эксплуатационными характеристиками.

Если каучук недостаточно пластичен, то в производственном процессе его прежде всего подвергают пластикации что облегчает или сделает возможным проведение операций смешения, шприцевания, каландрование, экструдирования и др. После того как пластичной резиновой смеси придана необходимая форма, ее подвергают вулканизации. В процессе вулканизации форма фиксируется и изделие приобретает необходимые механические свойства: прочность, эластичность, твердость, сопротивление раздиру и т. д.

С химической точки зрения вулканизация представляет собой образование из цепных макромолекул каучука трехмерной пространственной сетки. Обычно этот процесс- сливание происходит за счет возникновения редких ковалентных химических связи между макромолекулами под действием специально агента вулканизации. Накопленный к настоящему времени опыт показывает, что создать едимый агент вулканизации невозможна. Это связано как с сильным различием молекулярного строения применяемых каучуков, так и с чрезвычайным многообразием условий эксплуатации резиновых изделий (высокие и низкие температуры, агрессивные среды, вакуум и высокое давление, радиационные воздействия и т. д. ) .

При вулканизации прежде всего изменяются физические и механические свойства, причем в большей степени заметно улучшение эластических свойств. Наиболее точной характеристикой степени эластичности является равновесный модуль эластичности. На практике часто измеряют величину сопряжения при заданном удлишении вулканизата (например, 100% . 200%. 300%. ), определяемого при заданной скорости растяжения (например, 500 мм/мин) . Это величина пропорциональна числу в широком интервале значений, и ее использует для полуколичественной оценки степени вулканизации.

Возникновение химических связей между молекулярными цепями приводит к уменшению остаточных деформаций и гистерезисных потерь эластомера. Чем выше эластичность, тем меньше остаточная деформация резины.

Температурная область эластичности в результате вулканизации расширяется блогодаря повышению температуры размягчения текучести) эластомера. Эластичность по отскоку повышается с одновременным снижением температуры минимального значение этой величины.

Вулканизация приводит и к увеличению прочности эластомера. Прочность при растяжении для резиновых смесей не превышает 1МПа, а для резин достигает 25-35 МПа. Подавление пластические деформаций при вулканизации ограничивает недельную деформируемость материала. Это выражается, в частности в уменьшение относительного удлинения при разрыве, которое для хороших вулканизатов в зависмости от типа каучука находится в переделах 300-800%. В значительной степени при вулканизации изменяются и др механические и физические свойства, такие как твердость, сопротивление раздиру, истиранию и т. д. Многие свойства находятся в сложной зависимости от совокупности их процессов, которые имеют место при вулканизации, если последний отличается по плотности от эластомера. Как правило, плотность изменяется линейно с количеством вулканизующего агента, связанного с каучуком.

... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.