k2 – коэффициент, учитывающий площадь литника, k2 = 1,1

k3 – коэффициент, учитывающий использование максимального усилия смыкания на 80-90% примен. k3= 1,25

Требуемое усилие смыкания должно удовлетворять условию Pо < Pнт 2112 кН < 2451,7 кН

Pнт – номинальное усилие смыкания плит термоавтомата, кН

3.Расчет гнездности, обусловленной объемом впрыска термоавтомата:

nо = (β1 · Qп) : ( Qи· k1) = (0,65 · 570) : ( 61,8 · 1,02) = 5,8

β1 – коэффициент использов. машины = 0,6…0,7, возьмем 0,65

Qп – номин. объем впрыска, см3

Qи = m/ρ = 0,056/905 = 0,0000618 = 61,8 см3

4.Расчет гнездности, обусловленной усилием смыкание плит термопластавтомата:

np= (10Pнт) : (q · Fпр· k1· k2) = (10 · 2500 · 103) : (32 · 106 · 0,08 · 1,1 · 1,25) = 7,1

nn = min[5,8; 7,1; 6,15] = 6

5.Расчет литниковой системы:

dр = 0,2 √( V/nτυ ) = 0,2√( 510/3,14 · 20 · 550) = 0,02 м

dр – расчетный диаметр центрального литникового конуса

V – объем впрыска, см3

τ – продолжительность впрыска, с

υ – средняя скорость течения расплава = 550 см/с

длина центрального литника l < (15 ÷ 9)α

l = 8 · 0,02 = 0,16 см

6.Расчет производительности ТПА:

Q = 3600 m · n/τц = 3600 · 0,056 · 6/(17 + 47) = 18,9 кг/ч

m – масса изделия, кг

n – число гнезд в форме

τц – время цикла, с

7.Объем отливки при оптимальной гнездности:

Qо = nо · Qи· k1 · β1 = 61,8 · 6 · 1,02 · 0,65 = 245,84 см3

Qо < Qи

245,84 см3 < 450…570 см3

Qи – номинальный объем впрыска, см3:

Qо – объем отливки, см3

Qк – объем одного изделия, см3

h1 – коэффициент, учитывающий объем литниковой системы

β1 – коэффициент использования ТПА

8.Расчет числа ТПА:

Если мощность предприятия составляет 400 000 кг/год продукции, то число ТПА определяется:

400000 кг/год : 0,056 кг/m = 7142657 шт/год

400000 кг/год : 365 – (104 + 10) = 1593,6 кг/сут

400000 – годовая производительность, кг/год

0,056 – масса одного патрона, кг

365 – число суток в году

104 - число выходных дней в году

10 – число праздничных дней в году

При двухмесячной работе 8-ми часовом рабочем дне и двумя выходными производительность в год

1594 : 16 = 99,6 кг/ч

Если производительность одного ТПА составляет 18,9 кг/ч то число ТПА равно

99,6 кг/ч : 18,9 кг/ч = 5,3

Число ТПА равно 6 с учетом резерва

2.Раздел «КИП и А»

Основными технологическими параметрами контролируемыми и регулируемыми в процессе литье под давлением являются:

1) температура расплава ПЭ, т.к. полиэтилен относится к кристаллическим полимерам, которые имеют узкий интервал температуры перехода в вязкотекучее состояние, что усложняет их переработку вызывает необходимость точнее поддерживать температуру расплава. При нагревании термопласта в интекционном цилиндре должен обеспечиваться равномерный нагрев материала и отсутствие местных перегревов. Необходимо устанавливать такие приборы для регулирования и контроля температур формы. Оптимально допустимая разность температур на поверхности формы не должна превышать 5°-6°С.

2) Давление в цилиндре и форме. Под давлением норма ПЭ проходит через обогревательный цилиндр и каналы формы в полость формы давление уменьшается из-за противодействия сил трения. Давление испытываемое расплавом в форме всегда меньше создаваемого поршнем. В процессе отливки и затвердевания изделия давление еще больше уменьшается. ( 20)

Чем выше давление в процессе литья, чем ниже температура термопласта, тем меньше усадка и больше плотность материала в изделии.

3) Продолжительность цикла складывается из времени смыкания формы впрыска, выдержки под давлением и раскрытие формы. Время впрыска зависит от массы отливки формы изделия, сечения впускных каналов, текучести термопласта, температуры и давления расплава в материальном цилиндре и интенсивности охлаждения изделия в форме.

Технологические параметры процесса при существующем конструктивном оформлении не могут регулироваться непосредственно. Требуемое значение этих параметров может быть доступно путем установки определенных значений непосредственно регулируемых машинных параметров цикла.

Обогрев для цилиндра состоит из четырех цепей регулирования. Каждая цепь регулирования состоит из термометра сопротивления, электронного терморегулятора.

Термометр сопротивления Pт – 100, номинальное сопротивление 1000 Ом, диапазон температур длительного применения 200÷500°С. (12)

Для контроля и регулирования времени, например, время выдержки под давлением, используется реле времени, устройство, контакты которого замыкаются (размыкаются) с некоторой задержкой во времени после получения управляющего сигнала. Величину задержки можно произвольно регулировать, влияя на скорость применения физической величины воздействующей на релейный элемент от момента поступления сигнала до достижения порога срабатывания.

Реле переменного тока применяют в основном на промышленной частоте 50 Гц, они имеют большие размеры, чем соответствующее реле постоянного тока. Для которого давление процесса может использоваться манометр с трубчатой пружиной – наиболее распространенный тип манометров. (11)

К манометру подключены клапаны. После некоторого установленного давления манометр следует отключить запиранием его ввиду продолжения срока службы.

3.Техника безопасности и охрана окружающей среды

В организации техники безопасности на заводах по переработке пластмасс решающее значение имеют следующие мероприятия: борьба с воздействием вредных веществ; предотвращение отходов; обеспечение электробезопасности; предупреждение производственного травматизма; предупреждение взрывов и пожаров; устройство вентиляции; борьба с производственным шумом.

Гранулированный ПЭ при комнатной t не выделяет в окружающую среду токсичных веществ и не оказывает вредное влияние на человека. В процессе переработки при нагревании выше 150°С возможно выделение в воздух летучих продуктов термоокислительной деструкции, содержащих органические кислоты, карбонильные соединения, в том числе формальдегид, окись углерода.

При концентрации перечисленных веществ в воздухе рабочей зоны выше предельно допустимой возможности острые и хронические заболевания.

Предельно допустимые концентрации в воздухе рабочей зоны по ГОСТ 121,005-76

формальдегид, ПДК – 0,5 мг/м3 класс опасности 2

ацетальдегид, ПДК – 5,0 мг/м3 класс опасности 3

органические соединения, ПДК – 5,0 мг/м3 класс опасности 3

окись углерода, ПДК – 20,0 мг/м3 класс опасности 4

аэрозоль ПЭ, ПДК – 10,0 мг/м3 класс опасности 3

Полиэтилен следует перерабатывать в производственных помещениях, оборудованных вытяжкой машинной и общественной вентиляцией.

Воздух, подаваемый вентиляцией, должен иметь температуру не более 70°С при его подаче на высоте не более 3,5 метра от пола и не более 45°С при его подаче на высоте менее 3,5 м от пола и на расстоянии более 2 м от работающего.