Материальный расчет технологической схемы получения изделия методом литья под давлением.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Произвести расчет материальных потоков процесса переработки полимерных материалов методом литья под давлением.

Оборудование: литьевая машина, форма для получения изделия, весы аналитические.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Под технологическим балансом понимают результаты расчетов, выраженные в виде уравнений, таблиц или диаграмм, отражающих количество введенных и полученных в производственном процессе материалов и энергии (их приход и расход).

В основе составления материального баланса лежат законы сохранения материи. В каждом материальном балансе количество введенных в производственный процесс материалов должно равняться количеству полученных продуктов, полупродуктов и отходов производства.

Материальный баланс может дать оценку правильности и целесообразности осуществления производственного процесса в условиях промышленности, т.к. устанавливает удельное значение выходов продукции, расход и потери сырья. Материальный баланс используют для определения размеров аппаратуры, ее мощности и производительности, интенсивности процессов, а также отражает условия эксплуатации и степень совершенства соответствующих процессов – размеры потерь или количества не неиспользуемых материалов. Материальный баланс весьма важен для составления рациональных схем производства и установления оптимальных размеров аппаратуры – при проектировании новых и улучшении работы существующих предприятий.

Назначение материального баланса – это установить расходные коэффициенты по сырью для определения потребности производства в нем, выявление количества побочных продуктов, отходов и потерь. Количество и состав отходов и побочных продуктов необходимо знать для построения схем их переработки или утилизации для не допущения загрязнения окружающей среды.

В общем виде материальный баланс может быть выражен уравнением:

М_А + М_В + …= М_С + М_D + …М_ΔА + М_ΔВ + … М_ΔЕ + М_ΔF + …М_П,

где М_А и М_В – количества вещества, введенных в производственный процесс или в одну из его стадий, или аппарат; М_С и М_D – количество продуктов производства, выходящих из аппаратуры; М_ΔА и М_ΔВ - количества не прореагировавших исходных веществ; М_ΔЕ и М_ΔF – количество побочных продуктов реакции (если они имеются); М_П – количество потерь (отходов).

Уравнение материального баланса может быть отнесено и к единице сырья или продукции, или к аппарату, или к отдельной операции, или даже к ее стадии в единицу времени. Материальные балансы иногда составляют также по отношению к отдельным реагентам, участвующим в процессе. При проектировании и при анализе производственной работы цеха или завода составляют более детальные балансы – по всем стадиям технологического процесса.

Для составления материальных балансов необходимо знать химический состав и некоторые физические и физико-химические свойства исходного сырья, полупродуктов и конечных продуктов производства.

После проведения расчетов составляют таблицу материального баланса.

Материальные балансы процессов получения штучных изделий можно составлять на одно или на 1000 изделий.

Описание технологического процесса

Литьевые машины предназначены для формования изделий из различных классов полимерных материалов. Перерабатываемый материал нагревается и плавится в обогреваемом цилиндре из которого впрыскивается в предварительно замкнутую охлаждаемую или обогреваемую форму под действием поршня или червяка. Литьевая машина состоит из устройства для дозирования материала, механизмов для замыкания формы и инжекции, привода, пульта управления машиной и контроля и регулирования температуры. Основным узлом литьевой машины является инжекционный механизм, состоящий из устройства объемного или весового дозирования, пластикации и впрыска материала; привода для возвратно-поступательного движения поршней; устройства для перемещения инжекционного механизма. Основными технологическими узлами литьевых машин является механизмы инжекции и замыкания формы.

Материальные балансы обычно составляются с конца процесса, для выявления количества сырья, которое необходимо для получения заданного количества изделий.

Материальный баланс процесса литья под давлением включает в себя материальные балансы следующих стадий:

1. Стадия транспортировки и хранения сырья, потери материала на этой стадии составляют не более 0,1 % по масс.

2. Стадия получения изделия.

3. Стадия механической обработки (отделение литников).

4. Стадия переработки отходов (дробления литников не более 0,5 % по масс.).

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Изучить технологический процесс производства продукта (изделия).

2. Составить технологическую схему производства.

3. Выявить стадии технологического процесса производства продукта (изделия).

4. Выстроить последовательность расчета материального баланса по стадиям.

5. Провести на каждой стадии материальные расчеты процесса производства продукта.

6. Составить материальный баланс по каждой стадии.

7. Данные расчета поместить в таблицу 2.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Взвесить навеску сырья.

2. Взвесить изделие, полученное в процессе переработки.

3. Отделить литники и взвесить изделие после механической обработки.

4. Выдавить оставшееся в инжекционном цилиндре количество материала и взвесить его.

5. Результаты измерений занести в таблицу 1.

6. Составить материальный баланс каждой стадии процесса начиная с первой; результаты свести в таблицу 2.

Таблица №1

mизд. (кг)	mсырья (кг)	mлитников (кг)	mмат. в цилиндру (кг)

Таблица №2

Название и № Стадии
Приход	Расход
Компонент	Единица измерения	Компонент	Единица измерения
…			…
Итого	И того

Содержание отчета

1. Название и цель работы.
2. Описание технологического процесса и технологическая схема процесса.
3. Перечень стадий технологического процесса.
4. Таблица экспериментальных данных.
5. Материальный расчет всех стадий процесса.
6. Таблицы материального баланса.
7. Выводы по работе.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что такое материальный баланс.

2. Как составляется материальный баланс.

3. Основы составления материального баланса процесса.

Дата добавления: 2015-11-04