Бобинорезательная машина для полимерной пленки

1-r1-rsrerrr-rrsrrrerrr-ssrrr-rrrrer-rrrsrsrsr-srssrr-_-rr-090700.-000-rr.cdw

Техническая характеристика
Технические требования
* Размеры для справок.
Привод обкатать без нагрузки в течение не менее 1 часа. Стук и
резкий шум не допускаются.
После обкатки масло из редуктора слить и залить масло
Ограждения условно не показаны. Ограждения цепной передачи и
муфты установить и окрасить в оранжевый цвет.

rrsryerrres_rrrrerrsrrryer_rsrrrrssrye.docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
Учреждение образования «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Факультет Химической технологии и техники
Кафедра Машины и аппараты химических и силикатных производств
Специальность 1-36 07 01 Машины и аппараты химических производств и предприятий строительных материалов
Специализация 1-36 07 01 02 Машины и оборудование предприятий строительных материалов изделий и конструкций
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТУ НА ТЕМУ
«Модернизация бобинорезательной машины для полимерной пленки»
(эксплуатация и ремонт)
(охрана труда и БЖД)
(экономический раздел)
Дипломный проект защищен с оценкой
Учреждение образования «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
(фамилия имя отчество)
Тема проекта «Модернизация бобинорезательной машины для полимерной пленки»
Срок сдачи студентом законченного проекта июнь 2017 г.
Исходные данные к проекту: тип оборудования –бобинорезательная машина количество пар ножей – 8 толщина полимерного материала – 3 мм радиус
Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов) титульный лист задание на дипломный проект реферат содержание введение технология и оборудование производства объект модернизации расчет и конструирование бобинорезательной машины эксплуатация и ремонт бобинорезательной машины автоматизация и электропривод мероприятия по охране труда и безопасности жизнедеятельности экономическая оценка проекта заключение перечень графического материала список использованных источников
Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей) технологическая схема (1 лист ф. А1) сборочный чертеж бобинорезательной машины (2 лист ф.А1) сборочный чертеж узла размотки (1 лист ф. А1) сборочный чертеж съемника бобин (1лист ф. А1) сборочный чертеж привода механизма съема бобин (1 лист ф. А1) рабочие чертежи (1 лист ф. А1) технологическую карта монтажа съемника бобин (1 лист ф. А1) чертеж функциональной схемы автоматизации (1 лист ф. А1) таблицу технико-экономических показателей (1 лист ф. А1)..
Консультанты по проекту (работе) с указанием относящихся к ним разделов проекта (работы)
Эксплуатация и ремонт
Автоматизация и электропривод
Мероприятия по охране труда
Экономическая оценка проекта
Наименование этапов дипломного проекта (работы)
Срок выполнения этапов проекта (работы)
Сбор информации по исследуемой тематике.
Разработка и оформление 1-го и 2-го разделов проекта.
Разработка и оформление 3-го и 4-го разделов проекта
Разработка и оформление разделов посвященных мероприятиям по охране труда и экономическому расчету.
Оформление иллюстративного мате-риала (таблиц и схем).
Оформление графического мате-риала (выполнение чертежей общего вида сборочного чертежа детали-ровки графиков).
Оформление расчетно-пояснитель-ной записки.
Дипломник Пацкевич П.С. Руководитель проекта Гребенчук П.С.
Пояснительная записка 135 с. 33 рис. 25 табл. 39 источников
МАШИНА БОБИНОРЕЗАТЕЛЬНАЯ МАТЕРИАЛ ПОЛИМЕРНЫЙ ФЛЕКСОПЕЧАТЬ УЗЕЛ НАМОТКИ МАТЕРИАЛ ЗАПЕЧАТЫВАЕМЫЙ СЪЕМНКИ БОБИН УСИЛИЕ РЕЗКИ МОЩНОСТЬ ПРИВОД АВТОМАТИЗАЦИЯ РЕМОНТ СРОК ОКУПАЕМОСТИ
Целью дипломного проекта является модернизация бобинорезательной машины для полимерной пленки.
Объект модернизации – машина бобинорезательная.
В дипломном проекте проведено описание технологии и оборудования производства где представлена общая характеристика производства и производимой продукции. Выполнено описание технологического процесса производства запечатанных полимерных пленок.
Произведено описание объекта дипломного проектирования где описаны основные недостатки в работе в настоящее время рассмотрены конструктивные особенности оборудования для резки полимерной пленки. Произведен расчет и конструирование бобинорезательной машины расчет на прочность узлов оборудования.
Эксплуатация и ремонт бобинорезательной машины заключается в проведении технического текущего обслуживания и проведении капитального ремонта. Составлен сетевой график ремонта оборудования произведен расчет параметров технологического восстановления деталей.
Приведен выбор приборов контроля и регулирования процесса производства упаковочного материала из полимерной пленки.
Рассмотрены мероприятия по охране труда и безопасности жизнедеятельности. Экономический раздел дипломного проекта включает в себя определение капитальных затрат на проведение модернизации определение срока окупаемости рентабельности капитальных вложений.
Графическая часть включает: технологическую схему (1 лист ф. А1) сборочный чертеж бобинорезательной машины (2 лист ф.А1) сборочный чертеж узла размотки (1 лист ф. А1) сборочный чертеж съемника бобин (1лист ф. А1) сборочный чертеж привода механизма съема бобин (1 лист ф. А1) рабочие чертежи (1 лист ф. А1) технологическую карта монтажа съемника бобин
(1 лист ф. А1) чертеж функциональной схемы автоматизации (1 лист ф. А1) таблицу технико-экономических показателей (1 лист ф. А1).
The explanatory note 135 page. 33 fig. 25 tab. 39 sources
THE MACHINE BOBINOREZATELNY MATERIAL POLYMERIC TO FLEKSOPECHAT THE WINDING NODE MATERIAL SEALED SJEMNKI OF SPOOLS EFFORT OF CUTTING POWER THE DRIVE AUTOMATION REPAIR THE PAYBACK PERIOD
The purpose of the degree project is upgrade of the bobinorezatelny machine for a polymer film.
Object of upgrade – the machine bobinorezatelny.
In the degree project the description of technology and the equipment of production where the total characteristic of production and the made production is provided is carried out. The description of technological process of production of the sealed polymer films is executed.
The description of a subject to degree design where the main shortcomings of operation are described now is made design features of the equipment for cutting of a polymer film are considered. Calculation and constructioning of the bobinorezatelny machine calculation on durability of nodes of the equipment is made.
Operation and repair of the bobinorezatelny machine consists in carrying out technical routine maintenance and carrying out major repair. The network diagram of repair of the equipment is made calculation of parameters of technological restoration of details is made.
The choice of instruments of monitoring and regulation of process of production of a packing material of a polymer film is given.
Actions for labor protection and health and safety are considered. The economic section of the degree project includes determination of capital expenditure for carrying out upgrade determination of a payback period profitability of capital investments.
Graphic part includes: technological diagram (1 sheet f. A1) assembly drawing of the bobinorezatelny machine (2 sheets f. A1) assembly drawing of a node of unwinding (1 sheet f. A1) assembly drawing of a remover of spools (1 sheet f. A1) assembly drawing of the drive of the mechanism of removing of spools (1 sheet f. A1) working drawings (1 sheet f. A1) technological card of mounting of a remover of spools (1 sheet f. A1) drawing of the functional diagram of automation (1 sheet f. A1) table of technical and economic indices (1 sheet f. A1).
Технология и оборудование производства9
1 Технология производства9
2 Оборудование производства19
Объект модернизации 20
1 Конструкция и принцип действия бобинорезательной машины20
2 Основные направления модернизации22
3 Обоснование модернизации45
Расчет и конструирование бобинорезательной машины48
1 Эксплуатационный расчет бобинорезательной мельницы48
2 Расчет на прочность66
Эксплуатация и ремонт бобинорезательной машины 77
1 Описание бобинорезательной машины по ремонтным узлам77
2 Перечень работ выполняемых при техническом обслуживании текущем и капитальном ремонтах77
3 Контрольно-регулировочные работы78
4 Составление графика планово-предупредительных ремонтов79
5 Составление сетевого графика капитального ремонта81
6 Расчет параметров технологических операций восстановления вала82
7 Разработка схемы и карты смазки90
8 Возможные неисправности в работе и методы их устранения91
Автоматизация и электропривод92
1 Обоснование и выбор параметров процесса подлежащих контролю и регулированию92
2 Выбор приборов автоматического контроля и регулирования94
3 Разработка функциональной схемы автоматизации объекта97
Мероприятия по охране труда и безопасности жизнедеятельности 100
1 Мероприятия по охране труда100
2 Мероприятия по безопасности жизнедеятельности113
Экономическая оценка проекта118
1 Расчёт капитальных затрат на модернизацию118
2 Расчёт эксплуатационных расходов122
3 Расчёт показателей экономической эффективности128
Перечень графического материала132
Список использованных источников133
Компания Masterflex начала свою деятельность на рынке флексопечати в декабре 2004 года. В 2007 году была запущена шести секционная машина и две бобинорезальные машины. Компания начала активную производственную деятельность для рынков Беларуси Украины Молдовы и России. Оборудование установленное на предприятии в 2007 году позволяло производить продукцию только с поверхностной печатью (в основном упаковка с поверхностной печатью используется для мороженного и имеет сезонный характер).
В 2008 году были заключены контракты с фирмой Soma на поставку и запуск новых ламинатора LamiflexЕ и высокопроизводительной бобинорезательной машины PlutoII. В апреле 2009 года это оборудование было запущено что позволило производить межслойную упаковочную продукцию (используется для расфасовки макаронных изделий пельменей замороженных овощей и т.д.).
В 2010 г. началось строительство собственной производственной площадки в рамках инвестиционного проекта социально-экономического развития Минского областного исполнительного комитета.
В 2011 году приобретена и установлена новая десятикрасочная печатная машина SomaImperia.
В 2012 году запущены 2 производственных корпуса установлено собственное формное оборудование.
В октябре 2013 года в эксплуатацию введена новая бобинорезка SomaVenusII. В настоящее время произведен монтаж и введена в эксплуатацию новая восьмикрасочная печатная машина SomaImperia.
На предприятии запечатываются следующие материалы:
-бумага ламинированная полимерным покрытие (laminated paper) обладает пониженной жиро- паро- газопроницаемостью и повышенной химической стойкостью применяется для упаковывания пищевых продуктов с высоким содержанием жира.
-квадрекс триплекс предназначены для бытовой химии порционной фасовки соусов и специй;
-материалы с межслойной печатью предназначены для порционной фасовки соусов пельменей мороженого макаронных изделий бытовой химии бакалеи;
-пленки с TWIST-эффектом отличаются тем что материал основного слоя пленки ориентирован в одном направлении и обладает высокой остаточной деформацией т.е. способностью сохранять скрутку при упаковке конфет.
Гибкая упаковка в рулонах из однослойных и многослойных полимерных материалов наиболее часто используется для автоматической фасовки пищевых и непищевых продуктов в различные виды пакетов.
Большое значение для работы с роликами упаковочного материала для настройки фасовочного оборудования играет качество намотки и резки рулонов. На этой стадии изготовления упаковок могут быть такие проблемы как смещение в конце рулона перетяжка материала и остаточное статическое электричество.
В настоящее время в быстро развивающемся мире резко увеличился спрос на полимерные и композиционные материалы с высокими эксплуатационными свойствами. Трудно себе представить полноценную работу заводов электростанций котельных учебных заведенийэлектрической бытовой техники которая нас окружает дома и на работе современных вычислительных машин автомобилей и много другого без использования этих материалов.
В широком смысле переработку полимеров и композиционных материалов на их основе можно рассматривать как некую инженерную деятельность связанную с превращением исходных материалов в требуемые изделия. Большинство методов применяемых в настоящее время в технологии переработки полимеров и композиционных материалов являются модифицированными аналогами методов используемых в керамической и металлообрабатывающей промышленности.
В этой связи тема дипломного проекта «Модернизация бобинорезательной машины для полимерной пленки» с целью интенсификации процесса обработки является весьма актуальной.
Технология и оборудование производства
1 Технология производства
1.1 Описание производимой продукции
В компании Masterflex в настоящее время запечатывается следующая продукция:
-бумага ламинированная полимерным покрытие (laminated paper) обладает пониженной жиро- паро- газопроницаемостью и повышенной химической стойкостью применяется для упаковывания пищевых продуктов с высоким содержанием жира (рисунок 1.1).
Рисунок 1.1 Структура ламинированной бумаги
-квадрекс триплекс предназначены для бытовой химии порционной фасовки соусов и специй (рисунок 1.2);
а) бумага квадрекс; б) бумага триплекс
Рисунок 1.2 Структура бумаги типа
-материалы с межслойной печатью предназначены для порционной фасовки соусов пельменей мороженого макаронных изделий бытовой химии бакалеи (рисунок 1.3);
Рисунок 1.3 Структура материала с межслойной печатью
-пленки с TWIST-эффектом отличаются тем что материал основного слоя пленки ориентирован в одном направлении и обладает высокой остаточной деформацией т.е. способностью сохранять скрутку при упаковке конфет;
-пропилен прозрачный подходит для этикетирования продуктов в условиях требующих защиты от воздействия воды масел и химикатов. Основное применение: продукты и напитки парфюмерия и косметика (рисунок 1.4).
Рисунок 1.4 Структура пленки из пропилена
-пропилен жемчужный имеет те же свойства что и прозрачный но благодаря вспененной микроструктуре прекрасно отражает свет и имеет пониженный удельный вес. Прекрасно выдерживает низкие температуры не приобретая хрупкости. Поэтому он применяется для упаковки мороженого глазированных сырков и других продуктов требующих хранения при низких температурах (рисунок 1.5) [1].
Рисунок 1.5 Структура жемчужного пропилена
1.2 Описание технологического процесса изготовления запечатанных полимерных пленок
В таблице 1.1 представлено описание технологической схемы изготовления упаковочного материала на фирме Мастерфлекс.
Таблица 1.1 Технологическая схема изготовления материала упаковочного
Стадии процесса операции
Оборудование приспособление и инструменты помещение
Хранение и складирование сырья и материалов
Лакокрасочные и печатные материалы растворители
Гигрометр психометрический. Помещения цеха
Подготовка печатных материалов
Лакокрасочные материалы
Устройство для перемешивания красок в ведрах насосы для подачи красок из бочек вискозиметр весы электронные спектрофотометр рабочая зона
Монтаж печатных форм
Фотополимерные печатные формы
Установка монтажа цилиндры (сливы) двухсторонняя лента установка для резки. Монтажное отделение
Подготовка печатной машины
Включение электропитания
Система подачи электропитания
Очистка всей лентопроводящей системы
Средства для очистки ветошь
Лентопроводящая система
Определение активной стороны и уровня коронной обработки
Тестовая жидкость лента для тестирования
Продолжение таблицы 1.1
Установка рулона в устройство размотки
Печатный материал клеящая лента
Устройства размотки и регулировки натяжения бокового равнения
Установка втулки в устройство намотки
Устройство размотки
Система проводки устройства размотки
Установка формных и анилоксовых цилиндров
Анилоксовый цилиндр формное колесо
Сборка и установка ракельного устройства
Элементы ракельного устройства
Сборка и заправка системы подачи краски
Краска спиртовая лак и праймер
Красочные емкость насос шланги
Регулировка натяжения материала в устройствах намотки и размотки
Система проводки положения устройства размотки и полотна система регулировки положения
Регулировка печатных секций
Печатные секции флексопечати
Приладка. Пробная печать
Приладка печатных секций
Печатные и красочные материалы
Регулировка приводки запечатываемого материала
Печатные секции флексопечати. Устройство бокового равнения полотна
Получение пробных оттисков
Запечатываемый материал краски
Контроль качества пробных оттисков устранение неполадок
Печатный оттиск материалы для испытаний
Контроль технологического режима печати
Контроль качества печатных оттисков
Смена рулона запечатанного материала
Устройство размотки полотна
Разборка печатных секций смывка технологической оснастки
Смывочные средства спирт этиловый метоксипропанол этилацетат
Печатные формы анилоксовые цилиндры красочные емкости части печатной машины
Стабилизация адгезии красочных слоев и ее контроль
Ламинирование (кашимирование)
Полуфабрикат печати материалы для ламинации
Ленточнопроводящая система ПКМ
Однокомпонентный или двухкомпонентный клей
Клеевая станция: клеевые емкости шланги дозирующая головка
Подготовка устройств намотки и размотки проводка полотна
Полуфабрикат печати материалы для ламинации клеящая лента втулка
Пневмовалы опоры держателей рулонов валы проводящей системы устройства размотки устройство намотки грузоподъемная тележка
Подготовка системы нанесения клея
Блок подогрева валов элементы клеевого узла
Регулировка положения полотна приводки полотка относительно передающего вала
ЦПУ элементы ламинировочного узла
Коронирование полотна
Установка для обработки коронным разрядом
Смывка технологической оснастки
Этиловый спирт этилацетат
Металлические валы боковые уплотнители дозирующая головка подающие шланги
Полуфабрикат ламинации
Выстойка для первичной полимеризации клея в пф ламинации и ее контроль
Специальные стеллажи и поддоны
Специальные помещения цеха
Резка и отбраковка технологических отходов
Полуфабрикат печати полуфабрикат ламинации
Рулонорезальные машины. Линейка металлическая. Участок резки
Включение системы питания
Лентопроводящая система бобирезательной машины
Установка рулонов в устройство размотки
Полуфабрикат печати полуфабрикат ламинации лента клеящая
Секция размотки пневмовалы
Система проводки полотна устройство бокового равнения полотна
Регулировка натяжения полотна
Система натяжения полотна блоки регулировки ЦПУ
Установка ножей для продольной резки
Устройство продольной резки лезвия.дисковые ножи
Протяжка ручьев по валам
Полуфабрикат печати полуфабрикат ламинации лента клеящая втулка
Устройство намотки пневмовалы или фрикционные валы прижимные валы
Запуск машины на рабочую скорость
Контроль качества резки и намотки
Контроль качества готовой продукции
Рулоны готовой продукции
Оборудование и инструменты для испытаний в соответствии ТУ РБ 28632061.002
Хранение готовой продукции
Транспортные пакеты продукции
Специальное помещение цеха
Регенерация смывочных растворов
Установка регенерации "ASC-150" интегрированная в систему печатной "Turboclean" печатной машины "Miraflex
Сбор прессование и передача отходов на утилизацию
Пленочные бумажные лакокрасочные отходы
Специальные мешки и контейнеры бочки металлические пресс
Подготовка материалов к печатанию.
Пленка и краска являются основными материалами определяющими важнейшие эксплуатационные и эстетические характеристики готовой печатной продукции. Именно поэтому технологически обоснованы и четко регламентированы процессы подготовки исходных материалов к печатанию. Их правильная подготовка к использованию в производстве необходима для обеспечения эффективной бесперебойной работы высокопроизводительного печатного оборудования. Подготовка основных печатных материалов состоит в обеспечении полного соответствия их друг другу а также назначению и характеру полиграфического оформления продукции типу применяемого печатного оборудования и климатическим условиям окружающей среды. Процессы подготовки пленки и краски к печатанию в условиях типографии могут быть представлены тремя основными этапами: входной контроль материалов; предварительная (допечатная) корректировка печатно-технических свойств материалов (в основном краски) в соответствии с конкретными особенностями их применения; контроль и оперативное регулирование печатно-технических свойств (в первую очередь краски) в процессе печатания тиража. При подготовке материалов к использованию в производственном процессе учитываются условия их транспортировки и хранения. Входной контроль материалов сводится к проверке размерных параметров количества (или массы) поступающих материалов а также состояния упаковки материалов измеряется влажность бумаги.
Подготовка пленки к печатанию.
Операция подготовки пленки по своему назначению и содержанию является общей для всех основных способов печатания особенности ее проведения определяются в первую очередь типом печатной машины с точки зрения пленки которую она использует – листовую или рулонную. На этой стадии подготовки пленки лаборатория предприятия проверяет ее влагосодержание с целью определения соответствия его стандартным нормам и сравнения этого показателя с величиной равновесной влажности бумаги по отношению к действительным климатическим условиям печатного цеха. Кроме того при необходимости может проводиться оценка таких показателей как состав по волокну масса плотность толщина зольность анизотропия (различие свойств листа в машинном и поперечном направлениях) неоднородность лицевой и сеточной сторон и т. д. К числу контролируемых показателей относятся также прочностные (механические) свойства: прочность на разрыв сопротивление надрыву раздиранию продавливанию и излому упругость и сжимаемость когезионная и физико-химическая прочность поверхностного слоя пленки. Эпизодической или постоянной проверке должны подвергаться также свойства пленки которые преимущественно проявляются при непосредственном взаимодействии ее с печатной краской на различных стадиях процесса получения оттиска: гладкость степень проклейки впитывающая способность устойчивость материала к воздействию увлажняющего раствора ее прозрачность и светопроницаемость. Подготовка рулонной пленки кроме приведенных выше лабораторных исследований заключается также в освобождении рулонов от упаковки (амбалажа) внешнем осмотре их и удалении испорченных слоев (срыва) наличие которых как раз и будет свидетельствовать о нарушениях сопровождающих процессы перевозки внутризаводской транспортировки и хранения рулон. К числу серьезных дефектов рулонов относится нецилиндричность формы которая наряду с неправильными транспортировкой и хранением может быть вызвана отклонениями в толщине полотна и неравномерной его намоткой. Этот дефект приводит к значительным изменениям усилия натяжения пленки при прохождении ее через печатную машину проблемам приводки оттиска. Акклиматизация исходных материалов – это технологическая операция в результате которой температура и влажность пленки приводятся в равновесное состояние с температурой и влажностью воздуха в помещении печатного цеха. Отсутствие такого равновесия влечет за собой изменение размеров нарушение плоскостности листа пленки (коробление краев волнистость) а также ряд других дефектов и осложнений вызывающих появление брака в процессе печатания тиража. Можно выделить следующие цели акклиматизации исходного материала:
устранение внутренних напряжений возникающих в пленке при ее изготовлении транспортировке и хранении в упакованном состоянии. Именно наличие внутренних напряжений некоторого запаса энергии является потенциальным источником деформационных изменений пленки и нежелательных технологических осложнений прежде всего – несовмещения красок при многокрасочном печатании в несколько прогонов;
обеспечение размерной и деформационной стабильности бумаги во время печатания исключающей восприятие или потерю бумагой некоторого количества влаги которые могут вызвать ухудшение ее печатно-технических свойств;
уменьшение вероятности возникновения на поверхности полимера зарядов статического электричества делающих практически невозможным нормальный печатный процесс без применения нейтрализующих устройств. В соответствии с действующими технологическими инструкциями акклиматизация пленки проводится в обязательном порядке в тех случаях когда перепад относительной влажности бумаги в стопе и воздуха в помещении цеха превышает ±10% или перепад относительной влажности воздуха внутри рулона больше ±5%. Рулонная пленка при значительных перепадах влажности выдерживается в течение определенного времени (от нескольких часов до нескольких суток) в помещении печатного цеха.
На рисунке 1.6 представлена схема производства упаковочных материалов.
– климатическая камера; 2 – станок подготовки печатных форм; 3 – смесительная камера; 4 – утилизатор; 5 – вытяжной бокс; 6 – флексопечатная машина
– флексопечатная машина MarkAndy 8 – бобинорезательная машина Venus III
Рисунок 1.6 – Технологическая схема производства упаковочных материалов
Подготовка краски к печатанию.
Целью подготовки красок для всех способов печатания является придание им необходимых колористических и печатнотехнических свойств в соответствии с видом характером назначением и сроком службы печатаемой продукции особенностями применяемой пленки и оборудования на котором производится печатание. Перечень контролируемых параметров способы подготовки и применяемые при этом вспомогательные средства и материалы используемые при подготовке краски для различных способов печатания неодинаковы что обусловлено прежде всего структурно-реологическими особенностями самих красок.
Особенности подготовки вязких красок высокой и офсетной печати:
-подбор краски наиболее отвечающей колористическим характеристикам воспроизводимого оригинала по цвету и оттенку (при отсутствии соответствующих красок непосредственно в типографии с помощью лабораторного краскосмесительного и краскотерочного оборудования в нужных количествах затираются составные или смесевые краски);
-проверка важнейших печатно-технических свойств отобранных из стандартного ассортимента или подготовленных в колористическом отделении комплектов красок: оценка свойств краски в массе (степень перетира вязкость (текучесть) липкость склонность к пылению вероятность отверждения на валиках печатной машины тиксотропия красящая сила);
-оценка свойств краски проявляемых ею при взаимодействии с печатной формой и запечатываемым материалом (определение коэффициента краскопереноса особенностей восприятия краски печатной формой и запечатываемым материалом выщипывания используемой краской тиражной печатной бумаги скорости закрепления краски на оттиске вероятности возникновения отмарывания краски и пробивания бумаги оптической плотности цветового тона насыщенности и яркости (светлоты) кроющей способности и прозрачности красок отобранного комплекта глянцевитости и светостойкости оттиска а также его четкости и равномерности);
-проверка прочностных характеристик красочного слоя оттиска – прочности к истиранию устойчивости к воде и различным химическим воздействиям а также к лакированию; корректировка печатно-технических свойств красок с учетом результатов испытаний путем применения вспомогательных средств различного назначения: сиккативов специальных паст маловязких связующих или отдельных их компонентов в качестве разбавителей а также добавок предотвращающих пыление.
Свойствами красок высокой и офсетной печати наиболее часто требующими корректировки в процессе печатания тиража являются липкость и вязкость. Изменение этих свойств во времени может быть обусловлено не только особенностями взаимодействия краски и запечатываемого материала сколько воздействием внешних факторов в частности режимных параметров печатного процесса (и прежде всего скорости и технологически необходимой толщины слоя краски на оттиске) а также условий закрепления краски на оттиске непосредственно в печатной машине. Изменение липкости краски после испарения растворителя может приводить к разрыву бумажного и пленочного полотна при внезапной остановке печатной машины и ее запуске прилипанию пленки к декелю передаточного цилиндра непредсказуемому изменению натяжения полотна также увеличивающему риск его обрыва и к затруднениям связанным с обработкой запечатанного бумажного полотна в фальцевально-режущем устройстве.
Подготовка маловязких красок глубокой и флексографской печати в целом повторяет выполнение всех вышеперечисленных операций т.е. их подбора проверки и корректировки печатно-технических свойств но имеет некоторые отличия. Перечень исследуемых печатно-технических свойств и параметров маловязких красок (в том числе проявляющихся и при взаимодействии их с запечатываемым материалом) несколько ограничен по сравнению с вязкими красками. Это вызвано как с отмечавшимися ранее особенностями состава и структурно-механических свойств самих красок так и с практически полным отсутствием серийно изготавливаемых пробопечатных устройств для глубокой и особенно флексографской печати. Обязательной проверке в лаборатории подлежат такие характеристики маловязких красок как: степень перетира содержание загрязняющих примесей плотность условная вязкость склонность к седиментации; характер воздействия растворителей флексографских красок на резиновые и фотополимерные печатные формы; склонность красок глубокой печати к сошлифовыванию и абразивному истиранию металлических формных цилиндров; продолжительность закрепления краски на оттиске; прочность сцепления сухого остатка краски с подложкой; склонность оттисков к слипанию (особенно при печатании на высокоплотных слабо впитывающих краску материалах); градационные и цветовые показатели отпечатков и их глянцевитость. Объектами измерения во всех этих случаях служат как правило пробные оттиски изготавливаемые перед началом печатания тиража на пробопечатных или тиражных машинах [1].
2 Оборудование производства
Таблица 1.2 – Краткая техническая характеристика технологического оборудования
Наименование оборудования номер позиции по схеме
Техническая характеристика оборудования
Климатическая камера
Полезный объем 05 м3
Станок подготовки печатных форм
Полезный объем 02 м3
Флексопечатная машина FEVA
Флексопечатная машина MarkAndy P4
Бобинорезательная машина Venus III
Объект модернизации
1 Конструкция и принцип действия бобинорезательной машины
– рама; 2 – станина; 3 – узел размотки; 4 – узел резки и транспортировки; 5 – узел намотки; 6 – местная вентиляция; 7 – пульт управления
Рисунок 2.1 – Бобинорезательная машина
Оборудование предназначено для продольного резания и перемотки полимерной пленки алюминиевой фольги бумаги и ламината.
Машина состоит из отдельного модуля резки-намотки 6 и отдельного модуля размотки 3. Устройство резки и траспортирования материала создает мостовой переход между этими двумя модулями.
-автоматическая регуляция натяжения разматываемое полосы с помощью пневматически управляемого цилиндра балерины и электрического моторного тормоза;
-доступны оба направления вращения рулона;
-автоматическое боковое равнение по краю материала;
-безваловая фиксация разматываемого рулона для облечения манипуляции с разматываемым рулоном;
-гидравлические опускающиеся плечи позволяющие упростить загрузку рулона непосредственно с пола.
Узел резки и транспортирования:
-ведомый разгонный цилиндр с возможностью угловой регуляции простая замена режущего инструмента проходит непосредственно в машине;
-возможность оснащения системой «Ассистент позиционирования ножейлезвий» для быстрой настройки режущего инструмента при изменении заказа ведущий цилиндр с резиновым покрытием с прижимными накатными роликами перед ножевой секцией;
-ведущие цилиндры из A
-регулируемый ведущий цилиндр для оптимального прикасания полосы материала к нижнему ножевому валу при резке по касательной;
-адаптер для резки лезвиями в специальных держателях (включая механизм автоматического качания лезвий).
-откидные опоры валов намотки с пневматическим управлением позволяют легко снимать намотанные рулоны;
-пневматически расширяющиеся валы намотки оснащены специальными фрикционными кольцами;
-автоматическая регуляция настроенного наматывающего тягового усилия;
-система «Тензомат» для точной регуляции наматывающего тягового усилия с помощью тензометров;
-автоматические крепежные планки перед валами намотки для крепления отрезанных полос материала;
-простой переход к использованию гильз разного диаметра два вала намотки расположенных один над другим;
-прижимные цилиндры с резиновым покрытием на откидных плечах - для каждого вала намотки с изменяемым автоматически регулируемым прижимным усилием (в зависимости от ширины и фактического диаметра рулона);
-возможность применения отдельно подрессоренных прижимных цилиндров разной ширины;
-возможность оснащения системой для машинного отрезания намотанных рулонов возможность установки системы намотки с минимальным зазором между рулонами и прижимными цилиндрами;
-возможность применения опционного моментного способа намотки (альтернатив к фрикционному);
-возможность установки устройства для машинного перемещения намотанных рулонов на стержни разгрузочного стенда;
-возможность дополнительной установки автоматической лазерной указкой для быстрой и точной установки гильз разгрузочный стенд в двух вариантах лазер-сканер для защиты пространства намотки;
2 Основные направления модернизации
2.1 Общие сведения о полимерах
Мономер – низкомолекулярное соединение (вещество) из которого в результате химической реакции полимеризации или поликонденсации образуется полимер. Подавляющее большинство мономеров участвующих в полимеризации принадлежит к одному из следующих двух классов:
-соединения полимеризующиеся вследствие раскрытия кратных связей
С=С С = С С = О C = N и др. (олефины диеновые и ацетиленовые углеводороды альдегиды нитрилы и др.);
-соединения полимеризующиеся вследствие раскрытия циклических группировок например окисиды олефинов лактамы лактоны.
Мономерами для поликонденсации могут быть любые соединения содержащие в молекулах не менее двух реагирующих (функциональных) групп например диамины дикарбоновые кислоты аминокислоты гликоли. При этом из бифункциональных соединений образуются линейные полимеры из соединений с функциональностью больше двух - разветвлённые и пространственные (сетчатые) полимеры.
Степень (коэффициент) полимеризации (поликонденсации) – число повторяющихся звеньев в макромолекуле.
Структурное звено – группа атомов многократно повторяющаяся в макромолекуле полимера.
Примеры структурных звеньев: полиэтилен СН2; полистирол СН2-СН-С6Н5.
Мономерное звено – структурное звено соответствующее строению молекулы мономера.
Конфигурация и конформация макромолекул. Конфигурация – пространственное распределение атомов в макромолекуле определяемое длинами соответствующих связей и значениями валентных углов. Конфигурация характеризует «химическую структуру» макромолекулы. Она не может быть изменена без хотя бы одной перестановки связей или углов т.е. химической реакции.
Конформация представляет собой физическую характеристику макромолекулы производную от конфигурации. Конформация - переменное расположение в пространстве атомов и атомных групп образующих макромолекулу. Определённой конфигурации соответствует набор конформаций макромолекулы изменяющихся непрерывным или прерывным образом только за счёт внутреннего теплового движения.
Гибкость макромолекулы – способность обратимо (без разрыва химических связей) изменять свою форму. Причина гибкости - внутримолекулярное вращение по множеству с-связей в цепной макромолекуле. В зависимости от условий и своего строения цепная макромолекула может принимать форму клубка вытянутой цепи спирали складчатой ленты и т.п. Геометрическая форма макромолекул (линейная разветвлённая или пространственная (сетчатая)) при этом не изменяется.
Особое свойство полимеров обусловленное гибкостью макромолекулы проявляется при его деформировании. В отсутствие внешних воздействий равновесным состоянием гибкой макромолекулы является форма рыхлого клубка (максимум энтропии). При деформации полимера макромолекулы распрямляются а после снятия деформирующей нагрузки стремясь к равновесному состоянию они снова сворачиваются в клубок за счёт поворотов вокруг с-связей в результате теплового движения. Таким образом гибкость макромолекулы является причиной возникновения особого свойства полимеров – их эластичности т.е. способности полимеров проявлять высокие обратимые деформации.
Различают термодинамическую и кинетическую гибкость.
Термодинамическая гибкость. Вращение звена вокруг ковалентной связи может быть представлено как его переход из одной потенциальной «ямы» в другую с преодолением энергетического барьера. Разница энергий между потенциальными «ямами» определяет термодинамическую гибкость макромолекулы т. е. вероятность реализации той или иной конформации. Величина энергетического барьера характеризует кинетическую гибкость макромолекулы т.е. скорость перехода из одной конформации в другую.
Если разность между минимумами потенциальной энергии
где кТ – тепловая энергия
цепь статистически гибкая. Так как соотношения транс- и гош-конформаций примерно одинаковы то цепь выглядит как статистический клубок. Когда ΔE уменьшается по сравнению с кТ гибкость растёт. Когда ΔE приближается по значению к кТ цепь локально становится жёсткой но на больших масштабах всё равно будет выглядеть как клубок.
Если игнорировать детали размером меньше некоторой характерной длины lp то макромолекула будет выглядеть как непрерывная гибкая цепь (рисунок 2.2). Параметр lp – персистентная длина цепи. Для полиэтилена
где l0 – величина в несколько ангстрем.
Рисунок 2.2 – Макромолекула
В персистентном механизме гибкости полимерной цепи поворотная изомеризация несущественна и изменение конформации осуществляется за счёт деформации валентных углов.
Кинетическая гибкость. Как было сказано выше соседние углеродные связи одна относительно другой могут занимать транс- или гош-положение. Время p которое требуется для перехода из одного энергетического состояния в другое зависит от высоты энергетического барьера U разделяющего эти состояния. Если U чуть больше кТ – барьер не играет существенной роли и изомеризация (переход из транс-конформера в гош-конформер и обратно) происходит за время 0 ~ 10-11 с. В этом случае цепь динамически гибкая. Если U>>кТ p (время перехода) становится экспоненциально большим:
где p – персистентное время;
– период колебания атомов в молекуле (~10-13 с).
Можно найти молекулы очень гибкие со статистической точки зрения (т.е. разность между транс- гош-переходами кТ) имеющие высокий барьер вращения (например макромолекулы с гибким остовом и громоздкими боковыми группами). Такие молекулы имеют вид клубка «замороженного» в одном конформационном состоянии.
Гибкость макромолекулы зависит от химической природы ковалентных связей основной цепи и характеристик боковых групп (размера полярности и т.п.). На основании этих факторов полимеры делят на гибко- и жёсткоцепные.
Свободу внутримолекулярного вращения по о-связям в цепных макромолекулах и следовательно степень их гибкости ограничивают внутри- и межмолекулярные взаимодействия (водородные связи диполь - дипольные взаимодействия и т.п.) а также объёмные заместители (R).
Для полимера данной химической структуры гибкость определяется молекулярной массой и длиной макромолекул возрастая по мере увеличения этих параметров.
Гибкоцепные полимеры (например полиэтилен полибутадиен полиизопрен поливинилхлорид) характеризуются широким набором возможных конформаций от свёрнутых до выпрямленных. Возможность перехода из одной конформации в другую определяет специфические свойства таких полимеров в первую очередь высокоэластичность способность к ориентации и образованию надмолекулярных кристаллических структур.
Конформационный набор жёсткоцепных полимеров к которым относятся например полиимиды и ароматические полиамиды ограничен стержнеобразными конформациями в результате чего эти полимеры легко формируют анизотропные как твёрдые так и жидкие системы а также жидкокристаллическое состояние.
Количественными характеристиками гибкости служат статистический сегмент и персистентная длина.
Статистический сегмент – это минимальный отрезок цепи на протяжении которого положение в пространстве конечного звена перестаёт зависеть от положения начального. Персистентная длина - это минимальный отрезок цепи с постоянной кривизной на протяжении которого угол между касательными к начальной и конечной точке становится равным 67°. Очевидно что чем больше эти параметры тем меньше гибкость макромолекулы. Как правило статистический сегмент в два раза превышает персистентную длину.
Экспериментально величины статистического сегмента и персистентной длины макромолекулы определяют методами светорассеяния и вискозиметрии.
В живой природе именно за счёт гибкости биополимеров возникают такие структурные образования как a-спирали в полипептидах двойные спирали в нуклеиновых кислотах и т.д. которые лежат в основе жизнедеятельности растительных и животных организмов [2].
2.2 Запечатываемые материалы в флексографской печати
Флексографская печать – это самый гибкий способ использующийся сегодня в промышленной сфере – преимущественно в сфере упаковки. Эта технология может использоваться для всех запечатываемых материалов.
Флексографская печать как гибкий способ высокой печати – гибкая эластичная печатная форма из фотополимера или резины – обладает оптимальной способностью запечатывать с хорошим качеством даже относительно шероховатую поверхность материала. При этом важную роль играют очень жидкие краски для флексографской печати с хорошими характеристиками текучести.
Волокнистые материалы – бумага картон плотный картон.
Разграничение трех понятий: бумаги картона плотного картона – производится посредством массы (плотности). Он означает вес материала на квадратный метр поверхности указывается в гм2. Четкой границы между отдельными диапазонами не существует.
Бумага как правило занимает диапазон от 20 до 180 гм2 картон – от 140 до 500 гм2 Плотным картоном считается материал с массой выше 400 гм2 и до нескольких тысяч гм2.
Для запечатывания большое значение имеет жесткость материала и его способность сматываться в рулон. Рулонные материалы можно без проблем обрабатывать с высокой производительностью. Жесткие материалы только в листах обрабатываются на более сложных печатных машинах с более низкой производительностью и с более низкой точностью приводки.
Другие названия волокнистых материалов ориентированы на состав материала. Существуют чистые материалы из целлюлозы с небольшим содержанием древесины (до 5%) или материалы с содержанием древесины в любых соотношениях. Кроме того применяется регенерированное оборотное волокно бывшей в употреблении продукции – макулатура. Это волокно особенно широко применяется в качестве сырья для упаковки. Из него получают серый макулатурный картон. Наряду с однородной продукцией изготовленной из одного вида волокна применяются слоистые материалы из нескольких различных видов волокна. Как правило они называются по количеству слоев: двухслойные или трехслойные. Дополнительно указывается также вид исполнения наружного покровного слоя например двухслойный картон с мелованной поверхностью из целлюлозы и второго слоя из любого материала.
Для картона применяющегося в сфере упаковки пищевых продуктов или жидкостей в качестве волокнистого материала преимущественно используется химически чистая целлюлоза. Для классификации здесь используются такие наименования как материал машинной гладкости сатинированный или гладкий материал [3].
Пленка в качестве запечатываемого материала.
Согласно результатам исследований пленка из искусственных материалов как в стоимостном так и в количественном выражении занимает во всем мире все большую часть рынка упаковки: пищевых продуктов предметов гигиены промышленных товаров. Доля рынка упаковки из искусственных материалов в сфере пищевых продуктов достигла в Европе в 1994 году 55 млн. тонн (1823 млрд долларов США) а к 2001 году она достигнет 65 млн. тонн (2317 млрд долларов США) (рис. 7.1).
В стоимостном выражении это соответствует росту от 563 до 593% а в количественном – от 410 до 436 % всего рынка упаковки пищевых продуктов.
Большую долю составляет гибкая упаковка из пленки которая запечатывается преимущественно способами флексографской или глубокой печати (в Европе: 50% – флексограф- ская печать 40% – глубокая печать 10% – прочие способы).
Она соответствует требованиям предъявляемым к упаковке. Защита информация ресурсосбережение порционирование а также оптика являются требованиями в достижении которых пленка а также пленка полученная методом выдавливания не имеет себе равных. Например возрождается рукавная упаковка для молока. Распространение получает даже понятие гибкой банки.
Рисунок 2.3 – Европейский рынок упаковки для пищевых продуктов по группам продукции количество указано в млн т
Алюминиевая фольга – это тонкие равномерные листы или ленты из металлического алюминия или его сплавов – от мягких до твердых. Очень часто они применяются как готовый материал или в комбинации с искусственной пленкой бумагой или картоном причем в качестве клея используется воск или искусственные материалы. Толщина алюминиевой фольги которая запечатывается флексографс- ким способом печати или преобразуется в упаковку составляет от 5 до 150 мкм.
Алюминиевая фольга в горячем или холодном состоянии прокатывается между валами из закаленной полированной стали до получения необходимой толщины. Фольга толщиной меньше 25 мкм как правило имеет блестящую или матовую поверхность т. к. она двухслойная. Блестящая сторона образуется благодаря полированным стальным валам а матовая – там где обе ленты накладываются друг на друга.
Поверхность алюминия окисляется при контакте с воздухом. Образуется тонкая прозрачная почти мономолекулярная поверхность из оксида алюминия. Она предотвращает дальнейшую коррозию металла и обеспечивает превосходную защиту от коррозии.
Алюминиевая фольга обладает свойствами чистого металла. Она не имеет впитывающей способности не имеет запаха не ядовита непрозрачна невосприимчива к большинству растворителей маслам жирной смазке воску газам и пищевым продуктам паронепроницаема если толщина составляет более 5 мкм.
Сегодня алюминиевая фольга применяется в диапазоне от изоляционных материалов военной упаковки оберточной бумаги применения в домашнем хозяйстве пищевой упаковки обертки для сигарет мороженого и кондитерских изделий. Алюминиевая фольга большей толщины используется в качестве емкостей для приготовления и сервировки пищевых продуктов. Комбинированные материалы которые соединяются с различными видами бумаги или других подобных материалов при помощи клея или воска используются для мешков упаковки обертки банок и других емкостей в то время как многослойные материалы со сложной структурой: с пленкой бумагой искусственными материалами — находят все большее применение для пакетов и специальной упаковки для всех видов пищевых продуктов и химикатов.
При запечатывании чистой алюминиевой фольги главной проблемой является проводка через машину легких и тонких материалов При алюминиевой фольге любой толщины особое внимание следует обращать на то чтобы для предотвращения затвердения в холодном состоянии и ломкости провести материал через машину без сильных изгибов
Многослойные материалы.
Многослойный материал является ламинатом из двух или более материалов поверхности которых полностью соединены между собой.
Основанием для разработки многослойных материалов послужило то что для многих критериев применения до сих пор не удалось произвести монопленку Посредством соединения нескольких слоев пленки сделана попытка создания необходимых оптимальных свойств Характеристика отдельных типов пленки показывает что монопленка обладает не всеми необходимыми свойствами например непроницаемость по отношению к кислороду запахам способность к запечатываниюзавариванию устойчивость к температурам пластичность и жесткость чтобы защищать содержимое от внешних воздействий
Для повышения рекламного воздействия продукции необходимо использовать пленку с высоким глянцем или металлическим напылением
Поэтому посредством комбинации различных типов пленки (многослойной) нужно создавать оптимальные свойства для упаковываемого материала расфасовщика и продавца Для такого вида облагораживания пленки сегодня существуют главным образом две системы:
-кэширование с содержанием растворителя;
-кэширование без содержания растворителя.
2.3 Применение монопленки из искусственных материалов в флексографской печати
Монопленка из искусственных материалов применяется в сфере упаковки в качестве упаковочного и защитного материала с диапазоном толщины от 5 мкм (51000 мм) до 300 мкм (3001000 мм). Как правило эта пленка в виде рулона устанавливается на отделочных и печатных машинах машинах для разрезки рулонного материала фасовочных машинах. Монопленка состоит из однородного материала. Перед процессом печати она имеет гладкую поверхность.
Важнейшие виды пленки.
-Полиамид (таблица 2.1)
Таблица 2.1 – Типы пленки для упаковки
Сокращенное наименование
Полиэтилен низкой плотности
Линейный полиэтилен низкой плотности
Полиэтилен высокой плотности
Полипропиленовая монопленка невытянутая литье
аксиальный иили би- аксиальный вытянутый
аксиальный или би- аксиальный вытянутый
-Упаковка для пищевых продуктов.
-Упаковка для промышленных товаров.
-Упаковка для корма для животных.
-Сельское хозяйство.
-Сфера упаковки для пищевых продуктов.
-Техническая пленка.
-Канцелярские товары.
-Сфера медицины и гигиены.
-Сфера глубокого замораживания.
-Сфера упаковки для пищевых продуктов
-Бутылки и стаканы для различных сфер применения
-Отделка пленкой – кэшированиеприпрессовка
-Сфера упаковки как правило применяется вместе с другой пленкой для многослойных материалов
Свойства и особенности типов пленки.
Полиэтиленовая пленка – LDPE - LLDPE – HDPE.
Полиэтилен является термопластичным искусственным материалом который производится посредством полимеризации газообразного этилена под высоким давлением и при высокой температуре. Изготовленная методом экструзии выдавливания полиэтиленовая пленка относительно прозрачная без запаха и вкуса непроницаема для воды и пара прочная эластичная даже при температуре ниже О °С. Полиэтилен является насыщенным углеводородом. Свойства могут изменяться с изменением молекулярного веса плотности и степени разветвления молекул низкой средней и высокой плотности.
Полиэтилен в виде выдавленной пленки не может запечатываться если предварительно не обработана его поверхность. В противном случае печатная краска не схватывается. Но с другой стороны предварительная обработка ухудшает процесс запаивания и снижает устойчивость к разрыву и удару. Полиэтиленовая пленка как правило готова к печатанию после обработки коронным разрядом.
Этот метод снимает высокое электрическое напряжение воздействием озона который образуется на поверхности пленки. Эта обработка легко контролируется экономична и обеспечивает хороший результат
Полиэтиленовая пленка – простой материал без пластификатора с небольшими добавками Как правило сегодня полиэтиленовая пленка не имеет нанесенного слоя
Пленка с ровной поверхностью имеет тенденцию приклеиваться к деталям машин для производства пакетов и упаковки Во избежание этого во время процесса полимеризации добавляется смазка Эти добавки часто действуют как пластификаторы влияют на сцепление краски и размягчают красочный слой Предварительная обработка полиэтилена в частности типов с высоким содержанием смазки после нескольких недель хранения на складе ослабевает поэтому часто перед печатанием производится повторная предварительная обработка Полиэтиленовая пленка средней и высокой плотности менее эластична чем полиэтиленовая пленка низкой плотности но превосходит ее в отношении стабильности при изменении температуры Полиэтилен средней и высокой плотности требует более интенсивной предварительной обработки он менее жесткий чем полиэтилен с низкой плотностью Как правило запечатывается полиэтилен толщиной от 20 до 150 мкм обычный диапазон толщины составляет от 10 до 250 мкм
Полиэтилен может иметь плоскую или рукавную форму Рукавный материал легко обрабатывается в сумки мешки пакеты при этом он разрезается на отрезки необходимой длины и запаивается с одной стороны Если лицевая или оборотная сторона полиэтиленового рукава должна запечатываться то обе поверхности следует предварительно обработать
Полиэтиленовая пленка применяется в широкой сфере например для упаковки свежих овощей замороженных пищевых продуктов хлебобулочных изделий где очень важны такие свойства как паронепроницаемость гибкость при низких температурах что делает ее превосходной упаковочной пленкой Благодаря гибкости пленки домашняя хозяйка может оценить качество упакованного товара через пленку Поскольку полиэтилен не содержит воды и пластификатора пленка не становится хрупкой Паронепроницаемость и прозрачность являются причинами широкого применения полиэтиленовой пленки в сфере упаковки.
Из-за низкой твердости и незначительной толщины пленки полиэтилен является трудно запечатываемым материалом Главной проблемой является соблюдение приводки
Но благодаря современным одноцилиндровым флексографским машинам эта проблема решена Даже при запечатывании самой тонкой полиэтиленовой пленки от 15 до 20 мкм можно добиться оптимального качества печатания
Полипропиленовая пленка – РР.
Полипропилен который является родственным полиэтилену появился на рынке в 1960 году Полипропилен получают посредством полимеризации газообразного пропилена По физическим свойствам полипропилен настолько похож на некоторые виды полиэтиленовой пленки высокой плотности что бывает трудно различать их Но полипропилен превосходит полиэтилен в непроницаемости к жиру газу устойчивости к удару и разрыву
Между пропиленом и полиэтиленом средней и высокой плотности существует мало различий Далее мы остановимся на флексографской печати на полипропиленовой пленке
Полипропиленовая как и полиэтиленовая пленка средней и высокой плотности имеет большую устойчивость к разрыву чем полиэтиленовая пленка низкой плотности поэтому при намотке и размотке на печатной машине можно использовать более высокое натяжение Для полипропиленовой пленки как и для полиэтиленовой пленки высокой плотности не- ооходимы более высокие затраты на предварительную обработку чем для полиэтиленовой пленки низкой плотности чтобы обеспечить хорошую адгезию печатной краски
Важным свойством полипропилена (как и полиэтилена с высоким содержанием смазки) является то что при длительном хранении на складе и старении эффект предварительной обработки ослабевает или исчезает до того как начинается печатание Если после печатания одной краской она схватывается то хорошее схватывание остается и при печатании последующими красками.
Биаксиальная ориентированная полипропиленовая пленка.
Пленка ОРР как и невытянутая пленка (литье) производится из модифицированного сырья но рукавная или плоская пленка вытягивается по методу Stenter или Bubble затем производится термозакрепление. Хотя пленка ОРР является искусственной пленкой при помощи этой пленки удалось заменить целлофан.
Пленка различных типов производится для различных целей применения:
-биаксиальная ориентированная без нанесения покровного слоя с предварительной обработкой с одной или с двух сторон;
-биаксиальная ориентированная вытянутая посредством соэкструзии возможность сваривания с обеих сторон с предварительной обработкой с одной или двух сторон;
-биаксиальная ориентированная с покрытием PVDC PVC или полиакрилом и т. д. с обеих сторон с возможностью запаивания с обеих сторон.
Пленки а) и б) обрабатываются коронным разрядом для обеспечения достаточно высокого поверхностного натяжения и хороших предпосылок для запечатывания флексографским способом печати.
Пленка в) может запечатываться кэшироваться или приклеиваться без предварительной обработки но флексографские и оклеенные машины оснащены устройствами для предварительной обработки для улучшения адгезии краски.
Обычная толщина пленки составляет от 15 до 50 мкм. Пленка эластичная и гибкая устойчивость к разрыву пленки ОРР очень высокая.
Полипропиленовая пленка очень хорошо запечатывается флексографским способом. Качество печати на одноцилиндровой флексограф- ской печатной машине очень высокое.
Расширение применения пленки ОРР за последние годы и достаточно хорошие перспективы на будущее можно обосновать следующим образом:
-Благодаря низкому удельному весу около 091 пленка очень экономична.
-Поверхность остается стабильной при колебаниях влажности и температуры что обеспечивает упаковке хороший внешний вид.
-Несмотря на термопластический характер при соответствующей регулировке машины и благодаря хорошему растяжению пленки низким допускам по толщине хорошему скольжению и ровному положению на упаковочной машине можно добиться такой же производительности как и при обработке целлофана.
-Благодаря превосходной устойчивости к удару исключается опасность повреждения даже при низких температурах (углы коробок упаковываемый материал с острыми углами).
Полиэфирная пленка – РЕТ
Полиэфирная пленка не имеет запаха вкуса прозрачная очень прочная химически неактивная с низкой паропроницаемостью. Полиэфирная пленка – это полимеризованный эфир который получается при конденсации многофункционального спирта например этиленгликоля с многоосновными ароматическими кислотами например терефталевой кислотой.
Основным физическим свойством этого ряда пленок является устойчивость к разрыву в 1500 кгссм2 причем у полиэтилена низкой плотности она составляет 150 кгссм2 а у целлофана — около 500 кгссм2. Большой диапазон температур при которых полиэфирные пленки сохраняют свои свойства: устойчивость ко многим растворителям и другим химикалиям стабильность устойчивость к износу и общая устойчивость – очень важен для широкой сферы их применения. Кроме того полиэфирная пленка имеет очень высокую диэлектрическую устойчивость. Это очень важно при использовании для электрической изоляции.
Для флексографского печатника это значит что для хорошей обработки на печатной машине а затем на отделочных машинах в зависимости от типа краски необходимы ионизаторы.
Как и многие другие синтетические пленки полиэфирные пленки благодаря направлению молекул имеют улучшенную прочность и устойчивость. Это осуществляется во время производства посредством вытягивания пленки в одном или обоих направлениях. Большую долю во флексог- рафской печати занимает ориентированная полиэфирная пленка. Фактически неориентированная полиэфирная пленка из-за своей ломкости трудности обработки и других проблем почти не применяется. Для новых сфер применения на рынке появилась невытянутая полиэфирная пленка.
Для упаковки полиэфирная пленка частично покрывается поливинилиденхлоридом PVDC для достижения большей устойчивости к кислотам и улучшения свойств горячего сваривания которые не свойственны пленке- основе. Обычно применяется нанесение покровного слоя такого же рода как и для целлофана с полимерным покрытием.
Полиэфирная пленка для печатания имеет толщину от 12 мкм и используется во многих сферах:
-Как материал-основа при кэшировании полиэфирная пленка обеспечивает устойчивость к нагреванию удару а также свойства плотности. Изделия полученные при кэшировании с использованием полиэфира применяются как вакуумная упаковка пакеты и гибкие комбинации для консервирования.
-Виды с покрытием для горячего сваривания используются как внешняя обертка вкладыши для формовочных загрузочных и укупорочных машин и как материал для каширования.
-Как материал для оконного картона.
-Как прочная поверхность в комбинации с другими искусственными материалами с бумагой картоном алюминиевой фольгой поливинилхлоридом как облицовка металла или стен.
-Металлизированная поверхность на полиэфирной пленке как и на других пленках может улучшить защитные функции и придать упаковке декоративный вид. Металлизированная поверхность должна быть защищена покровным слоем или припрессованной пленкой.
-Металлизированный полиэфир применяется также как заменитель хрома при облицовке и для производства металлизированных нитей и электрических конденсаторов.
-Прочее промышленное применение: изоляция в двигателях материал-основа для магнитной ленты в аудио- и видеосфере защита материала карт и маркировки и т.д.
Хотя полиэфирная пленка имеет очень высокую устойчивость к разрыву она может растягиваться при высокой температуре и при натяжении во время печатного процесса поэтому при печатании нужно очень тщательно следить за натяжением если точно должна соблюдаться длина повторяющегося изображения.
Для хорошего высыхания печатной краски температура поверхности ленты должна быть доведена до 80 °С [3].
2.4 Машины для флексографской печати
Все машины для флексографской печати можно разделить на две основные группы с подгруппами.
Многоцилиндровые печатные машины:
-печатный аппарат-приставка в установке для отделки;
-печатные машины компактного построения;
-печатные машины секционного построения.
Печатные машины с центральным цилиндром.
Из обеих групп можно построить поточную линию или комбинацию печатных машин различных способов печати.
Различные типы машин используются для запечатывания различных упаковочных материалов (от тончайших искусственных материалов до толстого картона) и для запечатывания обоев этикеток книг школьных тетрадей и другой специальной продукции. Чрезвычайно важно правильно выбрать правильную машину для определенной сферы применения чтобы добиться во всех отношениях оптимального решения.
Печатная секция-приставка.
Предшественниками сегодняшних печатных секций-приставок были возникшие на рубеже столетий анилиновые красочные аппараты. Они устанавливались на машинах для изготовления бумажных пакетов и служили для запечатывания бумажных пакетов и сумок одной или двумя красками или «механическому штампованию» (рисунок 2.4). Это было позже перенесено на печатание листов и мешков. В середине нашего столетия повсеместно возникли тысячи комбинаций машин состоящих из секции для обработки бумаги и печатных аппаратов-приставок для производства и запечатывания бумажных пакетов мешков листов рулонов. Этот рациональный режим работы после разработки полиэтилена был перенесен на высокую печать.
Печатная секция-приставка подходит не для всех печатных мотивов поэтому очень важно знать технические возможности и пределы. Обычные мотивы для этих аппаратов состоят из штриховых рисунков поверхностей и текстов. Было бы неправильно и нерентабельно использовать такие печатные аппараты для многокрасочной печати последовательным наложением красок по всей поверхности или для тонких штрихов и растровой печати. Для этого нужны дополнительные устройства которые имеются на машине для флексографской печати с рулона на рулон и которые могут экономично использоваться только здесь. Кроме того обслуживающий персонал отделочных машин как правило не имеет необходимых специальных знаний по флексографской печати.
Рисунок 2.4 – Четырехкрасочная печатная секция-приставка в машине для производства пакетов
Компактная многоцилиндровая печатная машина.
Первая машина для флексографской печати с рулона на рулон была многоцилиндровой и была создана на основе известной печатной секции-приставки. Как правило многоцилиндровая печатная машина имеет от 4 до 8 печатных аппаратов причем с каждой стороны станины печатной секции размещены от двух до четырех красок. Компактное построение такой машины у всех производителей машин примерно одинаковое.
Полотно материала подается с обычной размотки или с размотки со сменой рулона через устройство для образования петли к станине печатного аппарата. Здесь происходит многокрасочная печать причем после каждого печатного аппарата производится сушка поверхности напечатанной краски. После последнего печатного аппарата полотно материала проводится через сушильный канал или другие установки для дополнительной сушки где нанесенная краска должна окончательно высохнуть через охлаждающий цилиндр с устройством для образования петли к намоточному устройству. Многоцилиндровая машина используется для запечатывания самых разнообразных но жестких материалов. Точность продольной приводки такой машины составляет сегодня ±02 мм.
Для гибких материалов и более высокой точности приводки должны использоваться машины с центральным цилиндром (рисунок 2.5). На многоцилиндровых печатных машинах как правило запечатывается бумага со скоростью 600 ммин. Рабочая ширина составляет от 600 до 2500 мм. Этот тип машин пользовавшийся повышенным спросом почти 30 лет назад в последние годы все больше оттесняется машинами с центральным цилиндром.
Рисунок 2.5 – Четырехкрасочная многоцилиндровая печатная машина с рулона на рулон для двухкрасочного печатания с лица и с оборот с устройством для сгибания страниц
Многоцилиндровая печатная машина состоит как правило из основания или станины из серого литейного чугуна или стали на которые устанавливаются печатные аппараты с одной или с двух сторон. Есть конструкции при которых с одной стороны один на другой устанавливаются до 5 печатных аппаратов и такие при которых с двух сторон один на другой устанавливаются от 3 до 5 печатных аппаратов. Таким образом печатная машина может быть оснащена от 1 до 10 печатными аппаратами. Но это как правило не делают для того чтобы произвести восьмикрасочные оттиски а печатают на нескольких печатных аппаратах чтобы подготовить другие аппараты к следующему заказу.
Основание должно быть стабильным поскольку оно служит опорой для печатных цилиндров через которые проводится полотно материала и которые вращаются параллельно друг другу. Кроме того на основании устанавливаются коробки передач ведущие шестерни для приведения в действие отдельных печатных цилиндров и печатных аппаратов а также устройства для образования петли. Кронштейны для установки красочных аппаратов расположены либо на основании либо на торцовой или передней стороне. И здесь требуется стабильность и точность.
Конструкция отдельных печатных аппаратов может быть различной. Например используются печатные аппараты с тремя валиками: передаточным валиком валиком с растрированной поверхностью и формным цилиндром.
В ротационных печатных машинах находят применение печатные аппараты с двумя валиками: валиком с растрированной поверхностью с ракелем и формным цилиндром. На рынке имеются и другие специальные конструкции но они не имеют значения для создания флексографских печатных машин. Почти все машины имеют переменный формат т. е. можно достигать различной длины оттиска. Для этого необходимо заменить формный цилиндр. Следует использовать формный цилиндр с окружностью соответствующей длине оттиска. Диапазоны длины оттиска отдельных машин различны. На малых машинах они составляют от 250 до 800 мм на более широких – от 350 до 1000 или даже 1600 мм но есть конструкции для диапазона длины оттиска от 500 до 2600 мм и более.
Многоцилиндровая печатная машинас центральным колесом.
С некоторого времени на рынке предлагаются многоцилиндровые печатные машины с особой приводной системой. Здесь речь идет о ярусной системе при которой 6 или 4 печатных аппарата машины приводятся в движение одним центральным колесом. На такой машине посредством центрального колеса достигается хороший синхронный ход печатных аппаратов. Поскольку полотно материала свободно проходит между отдельными красочными аппаратами этот тип машин используется только для жестких материалов. Допуск по продольной приводке составляет ± 01 мм. Запечатывание оборотной стороны невозможно отдельными печатными аппаратами.
Многоцилиндровая печатная машина секционного построения.
Эта машина построена как машина глубокой печати. На каждом печатном аппарате можно печатать только одну краску но можно установить друг за другом любое количество печатных аппаратов причем привод осуществляется через карданный вал или приводные устройства с электрическим валом. Для этой машины нужно много места и требуются большие капиталовложения. Преимуществом является длинный путь сушки между отдельными печатными аппаратами поэтому можно печатать на большой скорости. Для этой машины требуются так называемый регистровый валик между отдельными печатными аппаратами чтобы исправлять нарушения продольной приводки а также электронное устройство контроля продольной приводки и регулирующее устройство. Конечно на такой машине при помощи установки устройства поворотной штанги или другой проводки полотна можно запечатывать и лицевую и оборотную стороны полотна материала любым количеством красок. Благодаря станине здесь возможно использование различных вставных секций например сушка УФ- излучением красочные аппараты для глубокой и офсетной печати. При большой ширине печатания на машинах секционного построения обрабатываются в первую очередь алюминий картон и бумага со скоростью до 600 ммин.
Машина с центральным цилиндром.
Первая машина с центральным цилиндром называемая также планетарной машиной на которой красочные аппараты располагаются вокруг большого печатного цилиндра по планетарной схеме была разработана и представлена в 195354 годах (рисунок 2.5).
Рисунок 2.5 – Современная восьмикрасочная машина с центральным цилиндром
Импульс для создания этой машины дала отрасль производства пленки из искусственных материалов поскольку здесь для запечатывания гибких материалов требовались машины с точной проводкой полотна материала во время процесса печатания. Это требование было удовлетворено разработкой печатной машины с центральным цилиндром так как полотно материала проходит от размотки через устройство для образования петли и перед первым печатным аппаратом на общий печатный цилиндр к которому оно прижимается и отходит от этого цилиндра только после последнего красочного аппарата. Полотно материала не смещается поэтому во время процесса печатания нет отклонений приводки. С соответствующей приводной системой максимальный допуск продольной приводки составляет 01 мм. Таким образом это ротационная печатная машина с высокой точностью приводки без дополнительной механической или электронной поддержки и дополнительных устройств [3].
2.5 Заготовительно-раскройное оборудование
При изготовлении книжных блоков бумажно-беловых и других изделий возникает необходимость в разрезке незапечатанной и запечатанной листовой и рулонной продукции бумаги марли окантовочных переплетных материалов картона полимерной пленки. Например для работы блокообрабатывающих машин и агрегатов необходимы рулонные материалы – бобины марли бумаги окантовочного материала. Для работы крышкоделательных машин требуются как рулонные материалы (бобины покровного корешкового материала отстава) так и листовые заготовки (картонные сторонки покровный материал бумажные обложки жесткий отстав).
Для изготовления рулонных полуфабрикатов используются бобинорезальные машины для листовых – листорезальные одноножевые резальные картонорезальные картонораскройные и тканераскройные машины. Их можно объединить одним названием – заготовительнораскройное оборудование. Характер исходных материалов виды готовых заготовок и оборудование которое используется для производства разнообразных полуфабрикатов приведены в таблице 2.2.
Таблица 2.2 – Классификация и особенности технологического процесса заготовительно-раскройного оборудования
Характеристика процесса резки
Рулоны бумаги или картона
Поперечное резание вращающимся ножом
Листы бумаги или картона
Обработка от 1 до 4 рулонов
Продольное резание дисковыми
Продольные полосы или картонные сторонки
Толщина картона 1-4 мм
Продольное резание дисковыми ножами листов на полосы полос на картонные сторонки
Рулоны бумаги ткани пленки марли и др.
Продольное резание дисковыми ножами
Бобины отстава корешкового материала пленки
Рулоны ткани или покровного материала
Продольное и поперечное резание плоскими ножами
Заготовки для обложек
Схемы действия инструментов и характерные варианты технологических схем отдельных видов заготовительно-раскройного оборудования показаны на рисунке 2.6.
а) – листорезальная; б) – картонорезальная; в) – картонораскройная;
г) – бобинорезальная; д) – тканераскройноая
Рисунок 2.6 – Принципиальные схемы работы заготовительно-раскройных машин
Листорезальные машины (рисунок 2.6 а) выполняют размотку рулонов бумаги или тонкого картона 1 и резку полотна с помощью ножа 5 расположенного на вращающемся цилиндре 2 относительно неподвижного ножа 3 (иногда используются два вращающихся ножа) на листы определенного формата 4. В картонорезальных машинах (рисунок 2.6 б) лист картона 1 подается со стола и транспортируется через дисковые ножи 2 которые разрезают его на полосы 3. При подаче в поперечном направлении полосы можно разрезать на прямоугольные заготовки. Вместе с разрезкой на этих машинах можно выполнять также биговку рицевание (надрезку) перфорирование и другие операции с помощью специальных дисковых инструментов.
Картонораскройные машины (рисунок 2.6 в) – это автоматизированные агрегаты для продольной разрезки дисковыми ножами 2 и 5 листов картона 1 сначала на полосы 3 а затем путем поперечной разрезки полос на картонные сторонки 6 для переплетных крышек. Использование таких машин целесообразно при большой потребности в заготовках например при наличии значительного парка крышкоделательных машин.
Бобинорезальные машины (рисунок 2.6 г) выполняют продольную разрезку дисковыми ножами 2 полотна бумаги 1 переплетной ткани или других материалов которые разматываются с рулона 1 на узкие ленты заданной ширины и наматывают их в бобины 3. На бобинорезальных машинах нарезают марлю и бумагу для блокообрабатывающих машин отстав и корешковый материал для крышкоделательных машин и др.
Тканераскройные машины (рисунок 2.6 д) предназначены для разрезки ткани или покровного материала который разматывается с рулона 1 на листовые прямоугольные заготовки 4 для крышкоделательных машин. Для продольной разрезки используются дисковые ножи 2 для поперечной — прямой нож 3. Нарезанные заготовки применяют как правило для изготовления переплетных крышек.
В большинстве заготовительно-раскройных машин материал во время разрезки находится в движении. Для продольной разрезки используются спаренные дисковые ножи с перекрывающимися лезвиями (рисунок 2.6 б в д) для поперечной разрезки – вращающийся нож (рисунок 2.6 а) относительно неподвижного или два вращающихся ножа. Для поперечной разрезки рулонного материала (рисунок 2.6 д) применяется также ножничная резка прямолинейными ножами (нож-контрнож) во время выстоя.
Бумага и картон имеют различные свойства во всех трех направлениях – машинном поперечном и по толщине. При изготовлении этих материалов волокна бумажной массы ориентируются преимущественно по машинному направлению вдоль движения сетки бумагоделательной машины. Из-за этого прочность бумаги в машинном направлении всегда выше чем в поперечном а относительное удлинение при растяжении и увлажнении – меньше. При фальцовке листа бумаги пополам перпендикулярно машинному направлению он теряет (в зависимости от состава бумаги) от 20 до 80% прочности. Поэтому раскрой всех конструктивных деталей книжных изданий из бумаги и картона следует делать продольным: корешок должен располагаться вдоль машинного направления [4].
Листы картона разрезаются на полосы из которых делают заготовки для переплетных крышек и т.д. Раскрой картона на картонные сторонки выполняется в зависимости от формата издания т.е. каждому формату издания соответствует оптимальный формат исходноголиста картона что минимизирует отходы. Например для издания формата 84 х 10832 рекомендуется формат картона 79 х 108 см при этом получают 30 сторонок а отходы составляют 73%. При раскрое обязательна срезка краев картона по периметру (не менее 10 мм) для удаления деформированных участков.
Листорезальные машины.
По принципу построения все существующие листорезальные машины похожи. Каждая из них имеет секции размотки резки и приемки а также узел равнения полотна. Классифицируют это оборудование по формату максимальному количеству одновременно разматываемых рулонов и наличию опций позволяющих автоматизировать процесс резки или повысить его точность и скорость. Например выравнивание боковых кромок листов выполняется за счет их обрезки дисковыми ножами наладка на длину отрезаемых листов производится легко и быстро с пульта управления и т. д.
Рассмотрим принципиальную технологическую схему одной из таких машин (рисунок 2.7).
Полотно 2 (рисунок 2.7 а) разматываясь с рулона 1 через направляющие валики 3 попадает на мерный цилиндр 4 который вместе с прижимными роликами 5 закрепленными на рычаге 6 выполняет функцию устройства размотки. Величина прижима роликов регулируется поворотом эксцентрика 7. Мерный цилиндр 4 подает ленту в резальное устройство которое состоит из барабана 8 с закрепленным на нем вращающимся ножом 9 и неподвижного ножа 10 установленного на траверсе 13. Конструктивно оба ножа одинаковые с передним углом 34о. Неподвижный нож 10 закрепленный горизонтально регулируется винтами 12 относительно подвижного 9 после чего стопорится болтами 11. Аналогичное крепление имеет и подвижной нож. При наладке резальной секции сначала выставляется подвижной нож 9 на барабане 8 а затем регулировочными винтами устанавливается неподвижный нож 10 так чтобы взаимодействие кромок обоих ножей было одинаковым по всей длине и обеспечивало качественную резку.
Рисунок 2.7 – Принципиальная технологическая схема листорезальной машины
Для получения перпендикулярности линии разреза к боковой грани полотна траверсу 13 необходимо повернуть вокруг вертикального вала или против хода бумаги в зависимости от формата отрезанного листа. Это достигается с помощью специального механизма установки траверсы который состоит из червячной и винтовой передач (на схеме не показаны). Механизм резки — важный узел машины которая работает в динамическом режиме поэтому правильное его обслуживание является условием надежной работы машины в целом.
При постоянной скорости подачи бумажной ленты длина отрезаемых листов вращающимся ножом определяется количеством оборотов барабана 8 с ножом 9: при уменьшении их количества длина листов будет увеличиваться. Поэтому ножевой барабан 8 получает привод через сменную шестерню 27 (рис. 4.2 б) количество зубьев которой определяется форматом бумаги. С шестерней 27 входит в зацепление зубчатое колесо 28 которое крепится на рычаге 30 и в свою очередь входит в зацепление с зубчатым колесом 29 привода. После установки новой сменной шестерни 27 и ввода ее в зацепление с колесом 28 положение рычага 30 в котором есть дуговой паз фиксируется болтом 31.
Отрезанные листы двигаются наклонно к выводным валикам 17 и 19 касаясь фанерного стола 14 который снимает с них статическое электричество. Выводные валики обеспечивают натяжение бумажного полотна во время резки и вывода отрезанных листов на приемный стол. С помощью подшипниковых узлов валики закреплены в боковых стенках 16. В конструкции предусмотрена регулировка усилия прижима между валиками пружинами сжатия 21 жесткость которых регулируется винтами 20. Окружная скорость выводных валиков на 30% больше скорости полотна материала. При необходимости расстояние между выводными валиками устанавливается по ширине листов с помощью винта 15 который имеет правую и левую резьбы.
Приемное устройство служит для приемки отрезанных листов и представляет собой стол 25 на котором листы собираются в виде стапеля 24. Стол устройства постепенно опускается с помощью пары ходовых винтов 23 установленных с двух сторон стапеля. Для достижения хорошего качества укладки листов необходимо иметь постоянный уровень плоскости на которую принимаются листы. Это достигается путем опускания стола по мере накопления на нем продукции. Скорость опускания стола зависит от толщины разрезаемого материала.
Качественная приемка выведенных листов обеспечивается передним упором 22 боковыми подвижными сталкивателями (на рисунке не показаны) и задними качающимися упорами 18. Взаимодействие этих элементов обеспечивает ровное выкладывание листов в виде стапеля. Машина оборудована счетчиком предназначенным для подсчета листов и прокладки бумажной ленты после укладки определенного их количества (например 250 листов).
Структурные схемы одно- двух- и четырехрулонной машин показаны на рисунке 2.8 а) б) в).
На рисунке 2.8 г) показана технологическая схема четырехрулонной листорезальной машины с дополнительной продольной разрезкой полотна. Она состоит из следующих узлов:
-рулонная зарядка для установки рулонов бумаги;
-устройство продольной резки дисковыми ножами;
-ротационное устройство поперечной резки;
-устройство вывода листов на приемку;
-стапель разрезанных листов на поддоне.
а) – однорулонная; б) – двухрулонная; в) – четырехрулонная;
г) – четырехрулонная с продольной разрезкой бумажного полотна
Рисунок 2.8 – Структурные схемы построения листорезальных машин
Как видим по сравнению с первой эта машина оснащена дополнительно устройством продольной резки полотна бумаги и более развитым устройством вывода готовых листов с тормозящими транспортерами которое позволяет добиться точной и ровной укладки листов в стапель.
Бобинорезальные машины.
Бобинорезальные машины предназначены (рисунок 2.6 е) для продольной разрезки рулона ткани бумаги марли полимерной пленки ламинированных и других материалов дисковыми ножами на ленты и их намотки в рулоны меньшей ширины которые называются бобинами. Бобины используются при работе блокообрабатывающих крышкоделательных оклеечно-каптальных и других машин.
Все бобинорезальные машины строятся примерно по одинаковому принципу. Рулон материала 1 (рисунок 2.9) зажимается двумя конусами 13 установленными в двух рычагах 14 соединенных между собой валом. Специальный подъемный механизм опускает рычаги 14 вниз для установки рулона и поднимает вместе с рулоном в рабочее положение. На кронштейнах сзади машины установлены валы на которые наматываются бобины разрезанного материала 9 и 10. Разрезку выполняют дисковые ножи 5 и 6. Количество пар ножей на валах определяется шириной нужной продукции.
Полотно материала проводится через машину следующим образом. С рулона 1 полотно огибает выравнивающий валик 2 далее проходит между тянущими валиками 3 и 4 первый из которых обрезиненный его прижим регулируется с помощью рукоятки 7 с последующей фиксацией. Далее происходит разрезка полотна дисковыми ножами 5 и 6 при этом величина перекрытия кромок ножей устанавливается с помощью рукоятки 8. Разрезанные ленты материала наматываются в бобины 9 и 10. Намоточные валы бобин 9 и 10 имеют цепные приводы 11 и 12 через фрикционные муфты для создания постоянного натяжения лент разрезанного материала и обеспечения плотной намотки бобин. Для беспрепятственной намотки бобины обычно располагаются на намоточных валах в шахматном порядке.
Для реализации качественной резки ножи одного из валов прижимаются к дисковым ножам второго вала пружинами. Для отвода верхних ножей служит рычаг 8. Ножи могут перемещаться вдоль вала по продольной шпонке и фиксироваться в определенных местах при необходимости изменения ширины бобин.
Рисунок 2.9 – Принципиальная схема бобинорезальной машины
Бобинорезальные машины выпускают многие производители которые оснащают их рядом дополнительных устройств. Многие современные машины имеют автоматическую систему бокового равнения и контроля за натяжением полотна. Продольная резка осуществляется дисковыми (плотные материалы) или плоскими (пленочные материалы) ножами. Плотность намотки бобин обеспечивается регулировкой сцепления дисков фрикционных муфт или фрикционов в приводе шпинделей намотки. Выравнивание края полотна осуществляется системой бокового равнения путем перемещения корпуса размотки 3 относительно корпуса намотки.
3 Обоснование модернизации
– рама; 2 – привод цепной передачи; 3 – корпус; 4 – колонна; 5 – ролики направляющие; 6 – предохранительный механизм; 7 – привод механизма съема;
– механизм съема бобин
Рисунок 2.10 – Съемник бобин
Одной из экономических составляющих любого производства является наращивание объемов и снижение себестоимости продукции.
Так в настоящее время процесс раскроя полимерного материала на бобинорезательной машине имеет следующие недостатки:
-значительные затраты времени на выем готовых бобин материалы из бобинорезательной машины и транспортирование на стеллажи;
-размотка исходного материала (бобины) осуществляется посредствам привода узла намотки материала что в случае аварийной остановки оборудования приводит к лишнему разматыванию бобины.
Для решения данных вопросов предлагается установить съемник бобин из бобинорезательной машины (рисунок 2.10).
После завершения процесса резки бобины полимерного материала на определенное количество вторичных бобин готовой продукции бобинорезательная машина останавливается и к валам намотки материалы подсоединяется съемник бобин. Оператор вручную перетягивает бобины на механизм съема. После чего съемник бобин поворачивается и также вручную выгружаются бобины на стелажи.
На рисунке 2.11 представлена конструкция нового узла размотки материала.
Узел размотки представляет собой механизм состоящий из втулок 1 2 для фиксации бобины с полимерным материалом непосредственно приводного механизма 4. В случае экстренной (аварийной) остановки бобинорезательной машины для предотвращения дальнейшей размотки материала в бобине предназначены тормоза 5 6.
– втулка левая; 2 – втулка правая; 3 – бобина; 4 –приводной механизм; 5 – тормоз дисковый; 6 – тормоз колодочный
Рисунок 2.11 – Узел размотки
Данные мероприятия позволят в значительной степени уменьшить простой оборудования из-за выполнения ряда вспомогательных операций что приведет к увеличению технологической производительности оборудования.
Расчет и конструирование бобинорезательной машины
1 Эксплуатационный расчет бобинорезательной мельницы
1.1 Расчет усилий при резке полимерного материала
При работе заготовительно-раскройного оборудования возникают технологические нагрузки от разрезки материалов: картона бумаги переплетных тканей и т.п. Для поперечной резки используются резальные устройства ножничного типа (нож-контрнож) для продольной – принцип ротационной резки дисковыми ножами. Ниже приведена методика определения технологических усилий которые возникают при работе этих инструментов.
Исходные данные для расчета:
-количество пар ножей – n = 8;
-толщина полимерного материала – а = 3 мм;
-величина перекрытия ножей – s = 15 мм;
-масса 1 м2 полимерного материала – m = 24 кг;
-радиус ножей – R = 85 мм.
Определим показатель массы по следующей формуле
Из таблицы 4.4 [4] для полученной плотности сопротивление срезу
ср = 12 Нмм2 и относительная глубина надрезки = 062.
Определим величину tg α по следующей формуле:
Определим усилие резки
1.2 Расчет привода съемника бобин
Для расчета привода съемника бобин определим мощность затрачиваемую на поворот механизма съема бобин. Схема нагружения представлена на
Рисунок 3.1 – Схема нагружения механизма съема бобин
Для расчета примем что верхняя ось не нагружена. Следовательно необходимо преодолеть усилие подъема. Таким образом крутящий момент определим по следующей формуле:
где F – усилие действующее на ось валка Н;
l2 – расстояние от приложения нагрузки до оси вращения м.
Силу действующую на механизм съема определим по формуле:
где F1 – сила от веса оси механизма съема Н;
F2 – сила от массы бобин полимерного материала Н.
Определим мощность необходимую для поворота механизма съема по следующей формуле:
где n – частота вращения механизма съема мин-1.
С учетом конструкции механизма съема бобин примем следующую схема узла поворота представленную на рисунке 3.2.
– электродвигатель; 2 – муфта; 3 – червячный редуктор; 4 – цепная передача;
Рисунок 3.2 – Кинематическая схема механизма съема бобин
Требуемую мощность электродвигателя Р1 находят с учетом потерь возникающих в приводе:
где общ – общий коэффициент полезного действия привода.
где чп цп пп м – КПД отдельных кинематических пар (червячной передачи цепной передачи подшипников соединительной муфты). Значения КПД выбираются как средние значения из рекомендуемого диапазона [5 с. 74].
Определяем значения мощностей на валах привода.
Мощность на втором валу привода определяется
где 1-2 – КПД от первого вала ко второму.
Мощность на третьем валу привода определяется
где 2-3 – КПД от второго вала к третьему.
Кинематический расчет привода.
Ориентировочное значение общего передаточного числа привода:
где – ориентировочные значения передаточных чисел передач привода (выбирают как средние значения из рекомендуемого диапазона для соответствующих передач) [5 с. 74].
Ориентировочное значение угловой скорости вала электродвигателя
Ориентировочное значение частоты вращения вала электродвигателя
Выбираем стандартный электродвигатель [5 табл. 5.2 с. 72] с мощностью и действительной частотой вращения пдв близкой к значению пдвор.
Принимаем трехфазный асинхронный короткозамкнутый электродвигатель марки 112МВ8 ().
Угловая скорость вала электродвигателя и первого вала привода равны между собой:
где – асинхронная частота вращения выбранного стандартного электродвигателя мин-1.
Фактическое общее передаточное число привода:
Производим разбивку рассчитанного передаточного числа по отдельным ступеням привода
Определяем угловые скорости i валов привода:
Определение крутящих моментов на валах.
Определяем крутящие моменты на валах привода по следующей формуле:
i – угловая скорость i-го вала с-1.
1.3 Расчет цепной передачи
Основным критерием работоспособности цепной передачи является износостойкость шарниров цепи. Необходимая долговечность цепи обеспечивается за счёт ограничения давления q0 в шарнирах. При этом должно соблюдаться условие q0 [q0].
Цепные передачи (рисунок 3.3) устанавливают на тихоходной ступени привода передающего мощность до 80 кВт. Для этого применяют втулочные роликовые или зубчатые цепи с различным шагом. Шаг Р является основным параметром от которого зависят основные размеры и характеристики приводной цепи.
Проектирование цепных передач обусловлено в первую очередь правильным выбором типоразмера цепи который устанавливается в процессе расчета исходя из условия допускаемого значения среднего давления в шарнире цепи и принятого значения межосевого расстояния [6 с. 648].
Рисунок 3.3 – Цепная передача
Проектировочный расчет цепной передачи.
Определяют ориентировочное значение шага цепи t (мм) исходя из допускаемого давления [q0] в шарнирах цепи по формуле [7 с. 149]:
где KЭ – коэффициент эксплуатации.
где Кд – коэффициент учитывающий динамичность нагрузки [8 табл. 3.3.2];
Ка – коэффициент учитывающий межосевое расстояние [8 табл. 3.3.3];
Кн – коэффициент учитывающий наклон передачи [8 табл. 3.3.5];
Крег – коэффициент учитывающий регулировку передачи [8 табл. 3.3.4];
Ксм – коэффициент учитывающий характер смазки [8 табл. 3.3.6];
Креж – коэффициент учитывающий режим работы передачи [8 табл. 3.3.8];
z3 – число зубьев малой звёздочки;
[p] – допускаемое среднее давление МПа [7 табл. 7.18];
m – число рядов цепи;
Оптимальное число зубьев ведущей звездочки определяется по формуле:
Число зубьев ведомой звездочки определяется по следующей формуле:
Выбираем цепь ПР-254 [7 табл. 7.15]. В таблице 3.1 представлены характеристики выбранной роликовой цепи.
Таблица 3.1 – Размеры и параметры приводной роликовой цепи.
Проверочный расчет цепной передачи.
Выполняют по допускаемой частоте вращения (n1) малой звёздочки допускаемому давлению в шарнирах цепи [p] и запасу прочности [S].
Расчёт по допускаемой частоте вращения [n1].
Данный расчет выполняется с целью уменьшения динамических нагрузок на цепь и звёздочки по условию Допускаемая для цепи с шагом t = 254 частота вращения [n1] = 800 мин-1:
Условие выполняется.
Расчёт по удельному давлению p в шарнирах.
Этот расчет выполняют для обеспечения износостойкости цепи по условию. Для данной цепи при 2341 обмин значение [p] = 220 МПа.
где Ft – окружная сила Н;
где T2 – крутящий момент на валу меньшей звёздочки Нм;
v – скорость цепи мс.
Уточняем по таблице 7.18 [7] допускаемое давление:
Условие выполняется так как p = 126 [p] = 223 МПа.
Уточнение межосевого расстояния.
где W – число звеньев цепи
где Kz1 и Kz2 – вспомогательные коэффициенты
а – предварительное межосевое расстояния мм.
Для свободного провисания цепи предусматриваем возможность уменьшения межосевого расстояния на 04% т.е. ау = 1012 мм.
На рисунке 3.4 представлен внешний вид роликовой цепи с некоторыми параметрами.
Рисунок 3.4 – Внешний вид роликовой цепи
Проверка по запасу прочности [S].
где Q – разрушающая нагрузка Н;
Ff – натяжение от силы тяжести цепи Н
где q – масса 1 метра цепи кгм;
Kf – коэффициент учитывающий провисание цепи
где α – угол наклона центров звездочек к горизонту град;
Fv – натяжение цепи от центробежной силы Н
[S] – допускаемое значение коэффициентов безопасности.
Условие выполняется так как S=389 > [S] = 88 [7 табл. 7.19].
Определение рекомендуемого монтажного расстояния.
Определение нагрузки на валы звездочек.
1.4 Расчет червячной передачи
Червячные передачи рассчитывают на прочность по контактным напряжениям с последующей проверкой зубьев червячного колеса на изгиб как менее прочных по сравнению с витками червяка. Кроме того после определения размеров корпуса выполняют тепловой расчет червячного редуктора а также проверочный расчет вала червяка на жесткость.
Выбор материала и допускаемых напряжений.
Ввиду того что в червячном зацеплении преобладает трение скольжения применяемые материалы червячной пары должны обладать хорошими антифрикционными свойствами повышенной износостойкостью и пониженной склонностью к заеданию. Для этого в червячной передаче сочетают разнородные материалы при малой шероховатости контактирующих поверхностей.
Червяки изготавливают из среднеуглеродистых сталей марок 40 45 50 или легированных сталей марок 40Х 40ХН и др. с поверхностной закалкой до твердости HRC 45-55. При этом необходима шлифовка и полировка рабочих поверхностей витков. Хорошую работу передачи обеспечивают червяки из цементируемых сталей (15Х 20Х и др.) с твердостью после закалки HRC 58-63.
Зубчатые венцы червячных колёс изготавливают преимущественно из бронзы причем выбор марки материала определяется скоростью скольжения (vs = 6-25мс) и при длительной работе рекомендуются оловянные бронзы марок Бр0Ф10-1 Бр0НФ которые обладают хорошими противозадирными свойствами. При средних скоростях скольжения (vs = 2-6 мс) применяют алюминиевую бронзу марки БрАЖ9-4. Эта бронза обладает пониженными противозадирными свойствами в отдельных случаях её применяют при vs до 8 мс.
При малых скоростях скольжения (vs2 мс) червячные колеса можно изготавливать из серых чугунов СЧ12 СЧ15 СЧ18 и др.
Ориентировочную скорость скольжения vs в зависимости от которой выбирают марку материала венца червячного колеса определяют по эмпирической формуле:
где n1 – частота вращения вала червяка мин-1;
Т2 – крутящий момент на валу червячного колеса Н·м.
Материал червяка: сталь 45 с закалкой до твердости не менее HRC 45 и последующей шлифовкой.
Материал венца червячного колеса:
предел прочности в = 392 МПа;
предел текучести = 196 МПа;
способ отливки – литье в землю
Допускаемое контактное напряжение [H] = 150 МПа [11 таблица 4.9]. Допускаемое напряжение изгиба для нереверсивной работы определяется по следующей формуле:
где KFL = 0543 – при длительной работе;
Проектировочный расчет червячной передачи.
При проектировочном расчете определяют ориентировочное значение межосевого расстояния червячной передачи исходя из контактной выносливости поверхности зубьев а затем после уточнения параметров передачи проверяют действительные контактные напряжения и сравнивают их с допускаемыми.
Определяем межосевое расстояние aw:
где z2 – число зубьев червячного колеса (z2 – целое число причем z2>26);
где z1 – число заходов червяка;
Принимаем значение z2 = 26.
Отличие от заданного:
По ГОСТ 2144-76 допустимо отклонение не более 4%.
K – коэффициент динамической нагрузки;
q – коэффициент диаметра червяка. Предварительно принимают q=10 [5 с.59];
Т2 – крутящий момент на валу червячного колеса (Н·мм);
H – допускаемое контактное напряжение МПа.
Основные параметры червячного зацепления представлены на рисунке 3.5.
Рисунок 3.5 – Основные параметры червячного зацепления
По рассчитанному межосевому расстоянию аw определяем осевой модуль зацепления:
Полученный модуль округляем до стандартного по ГОСТ 2144-76 по таблице 4.2 [7] определяем соответствующее ему стандартное значение коэффициента диаметра червяка q. Таким образом m = 63; q=10.
Уточним межосевое расстояние:
Определим длину нарезаемой части шлифованного червяка:
Принимаем b1 = 80 мм.
Делительный угол подъема витка γ (по таблице 4.3 [7]): при z1 = 2 и q = 10 γ=11019.
Ширина венца червячного колеса определяется по формуле
где da1 – диаметр вершин витков червяка мм.
Принимаем b2 = 56 мм.
Уточним скорость скольжения по следующей формуле:
При этой скорости [Н] = 138 МПа [7 таблица 4.9]
Отклонение составит к тому же межосевое расстояние по расчету было получено aw = 104 мм а после выравнивания m и q было увеличено до aw = 113 мм не более 10% т.е. пересчет делать не требуется.
Поверочный расчет на контактную выносливость.
При скорости v=10мс приведенный коэффициент трения для безоловянной бронзы и шлифованного червяка (таблица 4.4 [7]) f = 0020 и приведенный угол трения ρ = 0088.
КПД редуктора с учетом потерь в опорах потерь на разбрызгивание и перемешивание масла составит:
По таблице 4.7 [4] выбираем 7-ю степень точности передачи. В этом случае коэффициент динамичности Kv = 12.
Определим коэффициент неравномерности распределения нагрузки по следующей формуле:
где – коэффициент деформации червяка [11 таблица 4.6];
x – вспомогательный коэффициент [11 с. 65].
Тогда коэффициент нагрузки
Условие прочности по контактным напряжениям для червячного колеса как наиболее слабого звена имеет вид:
Условие выполняется так как H = 131 [H] = 138.
Результат расчета следует признать удовлетворительным так как расчетное значение напряжения ниже допускаемого (разрешается до 15%)
Проверочный расчет на выносливость при изгибе.
Условия прочности по напряжениям изгиба зубьев червячного колеса:
где T2·K – расчетный момент на валу червячного колеса Н·мм;
YF – коэффициент учитывающий форму зуба и зависящий от эквивалентного числа зубьев червячного колеса [7 таблица 4.5].
– коэффициент учитывающий ослабление зубьев в результате износа. Для закрытых передач = 10.
Условие выполняется так как F= 408 [F] = 532.
Определение параметров червячной передачи.
Червяк в большинстве случаев изготавливают заодно с валом при этом резьба может быть получена фрезерованием или нарезана на токарном станке (рисунок3.6).
Червячное колесо по экономическим соображениям выполняется составным. Оно состоит из бронзового венца и чугунного либо стального центра (рисунок 3.7).
Венец и центр получают путем отливки. Соединение венца и центра осуществляется либо при помощи глухой посадки с натягом (рисунок 3.7 а и б) либо при помощи болтов поставленных без зазора (рисунок 3.7 в).
Рисунок 3.6 Геометрические параметры червяка
Расчет геометрических параметров червяка представлен в таблице 3.2.
Таблица 3.2 – Геометрических параметров червяка
Диаметр делительной окружности d мм
Диаметр окружности выступов da мм
Диаметр окружности впадин df мм
Длина нарезной части червяка b1 мм
Во время работы происходит уменьшение натяга так как бронзовый венец больше нагревается чем чугунный центр а также вследствие большего значения коэффициента линейного расширения бронзы чем чугуна (стали).
Для гарантии неподвижности в плоскости стыка обычно устанавливают четыре-шесть винтов как показано на рисунке 3.7 а или болты при этом выступающую часть болта спиливают (рисунок 3.7 е). Винты и болты проверяются на смятие.
В последнее время находит применение отливка бронзового венца на ранее изготовленный чугунный центр. При этом способе соединения венца с центром (рисунок 3.7 д) не требуется дополнительного крепления винтами или болтами.
В некоторых случаях червячные колеса изготавливают сплошными (рисунок3.7г).
Рисунок 3.7 – Конструкция червячного колеса и способы крепления венца
Расчет геометрических параметров червячного колеса представлен в таблице3.3.
Таблица 3.3 – Геометрических параметров червячного колеса
Ширина венца колеса b2 мм
Наружный диаметр червячного колеса dam2 мм
Толщина обода (венца) и диска а мм
Толщина диска с связывающего ступицу и обод мм
Диаметр ступицы dст мм
Длина ступицы lст мм
На торцах зубьев выполняют фаски размером f=05·m. Угол фаски 45o.
2 Расчет на прочность
2.1 Расчет вала червяка
Определение усилий в зацеплении червячной передачи (рисунок 3.8) необходимо для расчета валов и подбора подшипников.
Рисунок 3.8 – Силы в червячной передаче
Окружное усилие на червяке Ft1 равно осевому усилию на червячном колесеFa2.
Окружное усилие на червячном колесе Ft2 равно осевому усилию на червякеFa1:
Радиальное усилие на червяке Fr1 равно радиальному усилию на червячном колесе Fr2:
где αw – угол профиля (αw=20o).
Расчет вала червяка на жесткость.
Правильность зацепления червячной пары обеспечивает достаточная жесткость червяка. Критерием жесткости является значение прогиба f (мм) в среднем сечении червяка которое не должно превышать допустимого f [f] обычно принимают [f] = (0005-001)·m и определяется по формуле:
где Ft1 Fr1 – соответственно окружная и радиальная силы для червяка Н;
L=(09-10)·d2 – расстояние между опорами червяка мм;
E=2·105 – модуль упругости материала червяка МПа;
J=Jf·φ – момент инерции сечения червяка мм4.
Условие выполняется так как f = 00000805 [f] = 0047 мм.
2.2 Предварительный расчет приводного вала
Валы предназначены для установки на них вращающихся деталей (зубчатых колес шкивов звездочек и т.п.) и передачи крутящего момента.
Конструкция валов в основном определяется деталями которые на них размещаются расположением и конструкцией подшипниковых узлов видом уплотнений и технологическими требованиями.
Валы воспринимают напряжения которые меняются циклично от совместного действия кручения и изгиба. На первоначальном этапе проектирования вала известен только крутящий момент а изгибающий момент не может быть определен т.к. неизвестно расстояние между опорами и действующими силами. Поэтому при проектировочном расчете вала определяется его диаметр по напряжении кручения а влияние изгиба учитывается понижением допускаемого напряжения кручения.
Диаметр вала определяем по формуле [7 с. 296]:
где Т – крутящий момент на рассматриваемом валу Нмм;
[к] – пониженные допускаемые напряжения кручения Нмм2.
Для валов из стали 40Х принимаются:
-выходных концов валов [к]=(15-40) МПа
-промежуточных валов в местах посадки зубчатых колёс [к]=(10-20)МПа.
При этом при выборе материала валов необходимо учитывать материал зубчатых колес. Для зубчатых колес с более высокой твердостъю необходимо принимать материал с более высокой прочностью. Меньшие значения [к] рекомендуется выбирать для быстроходных валов большие [к] для тихоходных.
Полученное значение диаметра должно быть округлено по ГОСТ 8639-69 до ближайшего из ряда диаметров.
Диаметры остальных участков вала назначают по конструктивным соображениям с учетом удобства посадки на вал подшипников качения зубчатых колес и т.д. и необходимости фиксации этих деталей на валу в осевом направлении.
Обычно применяется ступенчатая конструкции валов которая обеспечивает удобство сборки и разборки а также простоту фиксации детали от осевого перемещения.
На рисунке 3.9 представлен вал где установлено косозубое зубчатое колесо.
Рисунок 3.9 – Конструкция ведомого вала
Учитывая влияние изгиба вала от натяжения цепи принимаем [к] = 20 МПа.
d2 – участок для установки уплотнения; диаметр выбирается с учетом стандартных значений для деталей по эмпирической формуле:
d3 – участок для установки подшипников; диаметр выбирается с учетом стандартных значений для деталей по эмпирической формуле:
d4 – участок для установки зубчатого колеса. Диаметр определяется по формуле:
d5 – буртик. Диаметр определяется по формуле:
2.3 Предварительный выбор подшипников
Выбор наиболее рационального типа подшипника для данных условий работы редуктора весьма сложен и зависит от целого ряда факторов: передаваемой мощности редуктора типа передачи соотношения сил в зацеплении частоты вращения внутреннего кольца подшипника требуемого срока службы приемлемой стоимости схемы установки.
Выбираем два одинаковых подшипника – роликовые радиально-упорные 2007108А характеристики которого приведены в таблице 3.6.
Таблица 3.6 – Основные размеры и параметры подшипника
Условное обозначение подшипника
2.4 Проверка долговечности подшипников
Приводной вал представлен на рисунке 3.10. На него действуют следующие нагрузки
Нагрузка на вал от цепной передачи Fв = 31 Н.
Составляющие данной нагрузки:
Определим реакции опор:
Рисунок 3.10 – Расчетная схема ведомого вала
Суммарные реакции опор:
Подбираем подшипники по более нагруженной опоре.
Определим следующее отношение:
Тогда по таблице 9.18 [4] X = 1 Y = 0.
Определим расчетную долговечность подшипника:
Расчетная долговечность подшипника больше долговечности установленной ГОСТ 16162-85 (равная 10000 часов).
Таким образом выбранные подшипники соответствуют условиям работы.
2.5 Расчет втулочно-пальцевой муфты
Муфты служат для продольного соединения двух деталей привода связанных общим крутящим моментом. Тип муфты выбирают в соответствии с предъявляемыми к ней требованиями (например уменьшение динамических нагрузок предохранение от перегрузок компенсация отклонений от соосности идр.).
Все муфты стандартизированы и выбираются в зависимости от условий эксплуатации величины расчетного крутящего момента и диаметров соединяемых валов.
где Тр – расчетный крутящий момент Н·м;
ТН –номинальный момент на валу Н·м;
К – коэффициент учитывающий режим работы приводы К=15 [7].
Втулочно-пальвая муфта используется при необходимости гашения динамических нагрузок возникающих в приводе и для компенсации несоосности (рисунок 3.11).
Таблица 3.7 – Параметры и размеры (мм) упругой втулочно-пальцевой муфты
Проверочный расчет заключается в определении давления между пальцами и резиновыми втулками (набора резиновых колец) по напряжениям смятия:
где Z – число пальцев;
D1 – диаметр окружности расположения центров пальцев мм;
dп – диаметр пальцев под резиной мм;
[см] – допускаемое напряжение смятия.
2 – полумуфты; 3 – палец; 4 – втулка упругая; 5 – шайба для пальцев; 6 – шайба стопорная с носком; 7 – гайка
Рисунок 3.11 – Муфта упругая втулочно-пальцевая
Условие выполняется так как см=02[см]=2 МПа [7].
Кроме этого пальцы муфты рассчитывают на изгиб:
где Ft – окружная сила Н
W – момент сопротивления изгибу мм3.
Допускаемое напряжение равно
Условие выполняется так как и=72 [и]=160 МПа.
2.6 Расчет механизма съема бобин
Для определения реакций опор и построения эпюр изгибающих моментов выполняем схему нагружения оси с указанием действующих сил и расстояний между точками их приложения. По правилам сопротивления материалов поскольку ось закреплена и не передаёт крутящего момента рассмотрим её как балку которая имеет консольное закрепление и определяем реакции опор. Строим эпюру изгибающего момента для оси (рисунок 3.12)
Прежде чем начать расчёт надо подобрать материал оси валка.
Конструктивно принимаем материал оси Сталь 45 ГОСТ 1050 – 88. Его механические свойства по [9]: твёрдость НВ = 179–207 предел прочности = 610 МПа; предел текучести = 360 МПа допускаемое напряжение на изгиб
= 175 МПа (пульсирующая нагрузка) термическая обработка – нормализация. Выбор материала данной марки стали был обусловлен приемлемыми механическими свойствами а также соотношением цена – качество.
На валок действует сила равная по модулю силе прижатия валка P = 2304 кН.
Значения изгибающих моментов в точке А и В определим по формуле:
P – сила действующая в наиболее нагруженном участке Н.
Диаметр оси в наиболее нагруженном сечении В определяем исходя из условий прочности:
где [изг] – нормальное напряжение и предел прочности при изгибе Па; [изг]=175МПа;
W – осевой момент сопротивления м3;
Диаметр вала из формулы (3.)
Принимаем диаметр оси 100 мм.
Рисунок 3.12 – Схема нагружения оси съемника бобин
Эксплуатация и ремонт бобинорезательной машины
1 Описание бобинорезательной машины по ремонтным узлам
Машина состоит из отдельного модуля резки-намотки и отдельного модуля размотки. Устройство резки и траспортирования материала создает мостовой переход между этими двумя модулями.
Узел размотки состоит из следующих ремонтных узлов:
2 Перечень работ выполняемых при техническом обслуживании текущем и капитальном ремонтах
При техобслуживании выполняются следующие работы.
-Проверяется состояния верхних и нижних ножей.
-Проверить подрессоренную посадку верхних и нижних ножей.
-Проводится визуальный контроль состояния подшипников качения производится их смазка шприцем.
-Проводится контроль и подтяжка резьбовых и разъемных соединений.
-Производится осмотр гидравлической системы на герметичность.
-Производится контроль муфт (проверка резинового амортизатора на износ).
-Проверяется уровень масла в редукторе привода узла подачи узла резки и транспортировки узла намотки при недостатке смазки добавляется масло или производится его полная замена с предварительной промывкой редуктора керосином.
В ходе текущего ремонта выполняются следующие работы.
-Производятся все работы выполняемые при техобслуживании.
-Производится очистка составных частей и элементов бобинорезательной машины от загрязнений.
-Производится замена прокладок и других уплотняющих элементов.
-Производится проверка приборов контроля и управления.
При капитальном ремонте машины производится ее полная разборка чистка контроль состояния и работоспособности узлов и деталей всех механизмов ремонт или замена неисправных деталей и узлов сборка машины окраска пуск обкатка и сдача в эксплуатацию. В объем работ выполняемых при капитальном ремонте входят все работы производимые при текущем ремонте.
При капитальном ремонте выполняются следующие работы.
-Производятся все работы выполняемые при текущем ремонте.
-Ремонт узла размотки полимерной пленки.
-Ремонт узла транспортирования и резки полимерной пленки.
-Ремонт узла намотки полимерной пленки.
-Ремонт гидравлической системы.
-Ремонт фланцевых соединений.
-Ремонт корпуса сепаратора [9].
3 Контрольно-регулировочные работы
Необходимость проведения контрольно-регулировочных работ возникает из-за износа деталей бобинорезательной машины приводящего к нарушению работоспособности. Контрольно-регулировочные работы проводятся для восстановления необходимого взаимодействия деталей без их восстановления или замены.
При техническом обслуживании и ремонте бобинорезательной машины осуществляется следующий перечень контрольно-регулировочных работ:
-Проверка и регулировка зазора между ножами. Проверка зазора проверяется линейкой струной или отвесом.
-Проверка осевых и радиальных люфтов подшипников качения. Проверка осевых смещений осуществляется щупом или индикатором с отжимом вала в противоположных направлениях вдоль оси. Также внешним осмотром проверяют наличие внешних дефектов подшипников трещин и цветов побежалости.
-Погнутость валов проверяют в токарных станках индикатором закрепленным на специальной стойке.
-Регулировка подшипников качения. Подшипники качения монтируют с гарантированным зазором который обеспечивает свободное их вращение а также отсутствие защемления при тепловом расширении. Проверку осевого смещения выполняют индикатором установленным в торец вала; смещением вала вдоль оси в противоположных направлениях; при помощи щупа который вводится между телами качения и дорожкой одного из кольца. При контрольных работах проверяется наличие и количество смазочного материала. В случае необходимости производится смазка подшипников [9].
4 Составление графика планово-предупредительных ремонтов
Для составления графика планово-предупредительного ремонта (ППР) определим число ремонтов в год по формуле:
где О – число единиц бобинорезательных машин;
Тк – календарное время работы ч.; Тк=8640 ч.
Ц – ремонтный цикл ч.; Ц=34560 ч.
Ки – коэффициент использования машины по календарному времени;
Коэффициент использования Ки определим по формуле:
где Тф – фактическое время работы ч.
ак – число капитальных и текущих ремонтов технических обслуживаний в межремонтном цикле.
Количество ремонтов и ТО в межремонтном цикле равно:
-капитальных ремонтов
-технических обслуживаний
Определим число ремонтов в год по формуле (4.1):
-капитальных ремонтов:
-технических обслуживаний:
Структура ремонтного цикла бобинорезательной машины приведена на
рисунке 4.2. График ППР приведен в таблице 4.1.
Рисунок 4.2 Структура ремонтного цикла бобинорезательной машины
Таблица 4.2 График ППР бобинорезательной машины
Наименование оборудования
Количество машиночасов отработанных после последнего капремонта
Условное обозначение работ
Число ремонтов в году
Годовой простой в ремонте ч
Годовой фонд рабочего времени ч
Потребность в рабочей силе на производство ремонта чел.
Бобинорезате-льная машина
Определим время простоев машины по следующей формуле:
Тогда годовой фонд рабочего времени будет равен:
5 Составление сетевого графика капитального ремонта
Сетевой график капитального ремонта бобинорезательной машины показан на рисунке 4.3 а работы выполняемые при капитальном ремонте представлены в таблице4.2.
Рисунок 4.3 – Сетевой график ремонта бобинорезательной машины
Таблица 4.2 – Работы выполняемые при капитальном ремонте бобинорезательной машины
Отключение электрооборудования от сети.
Демонтаж трубопроводов.
Демонтаж узла размотки полимерной пленки.
Демонтаж ревизия и ремонт узла транспортирования и резки полимерной пленки.
Демонтаж ревизия и ремонт узла намотки полимерной пленки.
Демонтаж ревизия и ремонт ножей.
Монтаж узла намотки полимерной пленки.
Монтаж узла транспортирования и резки полимерной пленки.
Демонтаж ревизия и ремонт привода узла намотки полимерного материала.
Монтаж привода узла намотки полимерного материала.
Демонтаж ревизия и ремонт системы вентиляции.
Монтаж системы вентиляции.
Монтаж узла размотки полимерной пленки.
Монтаж трубопроводов.
Подключение машины пуск и сдача в эксплуатацию.
6 Расчет параметров технологических операций восстановления вала
В процессе эксплуатации бобинорезательной машины обнаружены три дефекта вала узла намотки материала:
-дефект шпоночного паза;
-износ посадочных поверхностей под подшипник.
Вал правится на призмах.
Силу необходимую для правки вала рассчитываем по формуле:
где прогиб вала м;=00021 м;
Е модуль упругости материала Па;
I момент инерции вала м4;
Момент инерции вала определяем по формуле:
где d диаметр вала м.
По формуле (4.8) определим необходимое усилие для правки вала:
Основное технологическое время на правку принимаем Тосн = 5 мин.
Вспомогательное время принимаем Твсп = 5 мин.
Прибавочное время определяем по формуле [18]
Штучное время определяем по формуле [10]
6.2 Восстановление шпоночного паза
Восстановление шпоночного паза производится заваркой и механической обработкой. Заварку проводим автоматической сваркой постоянным током обратной полярности.
Для заварки принимаем: проволоку ПП – АМ 1222 диаметром 25 мм; сила тока 120 А; напряжение 20 В; скорость заварки Vнап =90 мммин; число ходов i = 5.
Основное технологическое время на заварку:
где L длина завариваемой поверхности мм; L = 245 мм.
Вспомогательное время принимаем Твсп = 2 мин.
Прибавочное время определим по формуле (4.10):
Штучное время определим по формуле (4.11):
В качестве механической обработки наплавленной поверхности проводится черновое и чистовое точение на станке Т15К6. Резец токарный проходной левый упорный 2103-0037.
Количество оборотов вала:
где Vрез скорость резания ммин;
Принимаем nпр = 99 мин-1.
Тогда расчётная скорость резания:
Определяем длину резания:
где L – длина шпоночного паза мм;
– длина врезания резца мм;
– длина перебега резца мм.
Основное технологическое время на черновое точение рассчитаем по формуле:
где n – частота вращения вала обмин;
S – продольная подача суппорта станка ммоб. Принимаем S = 025 ммоб.
Вспомогательное время принимаем Твсп = 05 мин.
Прибавочное время определяем по формуле (4.10):
Штучное время на черновое точение определяем по формуле (4.11):
Чистовое точение производится на станке Т15К6 резец токарный проходной левый φ = 45º 2103-0037.
Скорость резания Vрез = 50 ммин.
Частоту вращения вала определяем по формуле (4.13):
Тогда расчётная скорость резания по формуле (4.14):
Величина подачи S = 014 ммоб.
Основное технологическое время на чистовое точение определяем по формуле(4.16):
Штучное время на чистовое точение определяем по формуле (4.11):
Следующей операцией является фрезерование шпоночного паза. Фрезерование проводим на станке консольно-фрезерном 6Н10. Новый шпоночный паз повёрнут относительно старого на 120º.
Основное технологическое время:
где Lшп длина шпоночного паза мм;
dфр диаметр фрезы мм;
Sфр продольная подача мммин;
h глубина шпоночного паза мм;
а – глубина фрезерования за один проход фрезы мм.
Скорость резания VР=266 ммин.
Штучное время определяем по формуле (4.11):
6.3 Восстановление изношенного вала
При восстановлении посадочной поверхности вала под подшипник производится наплавка и механическая обработка. Наплавку проводят автоматической сваркой постоянным током обратной полярности. Для наплавки принимают проволоку ПП-АМ 1222 диаметром 26 мм.
Частота вращения вала при наплавке:
где Vнап скорость наплавки мммин;
Принимаем nпр = 32 мин-1.
Принимаем продольную подачу S = 2 ммоб длину наплавляемой поверхности L = 50 мм.
Основное технологическое время на наплавку определяем по формуле (4.20):
Штучное время определяем по формуле (4.11)
В качестве механической обработки наплавленной поверхности проводится черновое и чистовое точение на станке Т15К6. Резец токарный проходной левый упорный 2103-0037 .
Принимаем Vрез = 50 ммин; диаметр вала d = 150 мм.
Частоту вращения определяем по формуле (4.13)
Принимаем nпр = 99 обмин.
Величина подачи S = 025 ммоб.
Определяем длину резания по формуле (4.15):
Основное технологическое время на черновое точение определяем по формуле(4.16):
Чистовое точение производится на станке Т15К6 резец токарный проходной левый φ = 45º 2103-0037 .
Принимаем = 99 обмин.
Тогда расчётная скорость резания по формуле (4.14) будет равна:
Штучное время на чистовое точение определяем по (4.11):
Шлифование посадочной поверхности производится методом врезания (радиальной подачи) на универсальном шлифовальном станке мод. 3А-130.
Шлифовальный круг ПП200х32х32 24А25С26К ГОСТ 2424-83.
Скорость: по шлифовальному кругу Vp=Vп = 30 мс; по детали Vд=14 ммин.
Основное технологическое время можно определить по формуле:
где k коэффициент учитывающий выхаживания и доводку;
L – припуск на шлифование мм;
Прибавочное время определяем по формуле (4.10)
7 Разработка схемы и карты смазки
Надежность и продолжительность работы оборудования во многом зависит от своевременной и правильной смазки его движущихся узлов и деталей. Правильная смазка – это выбор смазочного материала и подача его в необходимом количестве на трущиеся поверхности. При наличии смазки уменьшается трение и износ деталей снижается расход энергии на привод оборудования обеспечивается отвод тепла и продуктов износа от трущихся поверхностей.
В процессе эксплуатации необходимо периодически проверять и пополнять уровень смазки по мере надобности и через каждые 34560 ч менять. Схема смазки узлов бобинорезательной машины приведена на рисунке 4.4 карта смазки – в таблице 4.3.
Таблица 4.3 – Карта смазки узлов бобинорезательной машины
Номер позиции на схеме
Наименова-ние смазывае-мого узла
Коли-чество мест смаз-ки
Количество смазки или масла
Применяемый смазочный материал
Периодичность добавления или смены смазочного материала
– редуктор; 2 – электродвигатель
Рисунок 4.4 – Схема смазки узлов бобинорезательной машины
8 Возможные неисправности в работе и методы их устранения
Возможные причины возникновения неполадок при работе бобинорезательной машины а также способы их устранения приведены в
Таблица 4.4 – Возможные неполадки и способы их устранения
Причины возникновения
Отсутствует подача сжатого воздуха
Проверить давление в пневматической системе
Не работают зажимные плечи разматываемого рулона
Зажимные плечи разматываемого рулона не находятся в рабочем положении
Поднять плечи в верхнее положение
Не работает гидравлический насос
Проверить механический насос гидравлического насоса
Утечка гидравлической жидкости из системы
Проверить фитинги и соединения гидравлической системы
Повышенная температура привода размотки
Не работает вентилятор привода
Поверить вентилятор привода
Отсутствует подача полимерного материала
Разорван материал между ножевой секцией и намоткой
Удалить намотанный и порванный материал с цилиндров машины
Плохая работа валов намотки
Проверить валы намотки и фрикционные кольца
Неправильная протяжка
Восстановить и проверить протяжку материала
Предъявлением повышенных требований к получаемым изделиям возрастающей интенсификацией технологического процесса усложнением технологических схем использованием агрегатов большой мощности обусловлено развитие автоматизации химической промышленности.
Совершенствованию производства и улучшению условий труда способствует автоматизация вспомогательных служб и технологических процессов а также позволяет снижать материальные затраты и улучшать технико-экономические показатели. Экономическая эффективность от внедрения автоматического управления обуславливается следующим:
-сокращение затрат материалов и энергии;
-сокращение затрат труда;
-улучшением качества продукции;
-увеличением производительности труда на 20-50% [12 13 14].
1 Обоснование и выбор параметров процесса подлежащих контролю и регулированию
Параметрами бабинорезательной машины являются:
-давления масла (P3) поступающее в гидроцилиндр для регулирования усилия натяжения полимерного материала. Должно быть в пределах 5-6 МПа;
-управление частотой вращения привода узла намотки необходимо регулировать в зависимости от типа разрезаемого материала;
-управление частотой вращения вентилятора. По мере засорения фильтра возрастает аэродинамическое сопротивление и как следствие необходимо увеличивать расходно-напорные характеристики вентилятора;
-управление частотой вращения привода узла размотки осуществляется для синхронизации работы с узлом намотки материала;
-управление частотой вращения привода узла транспортировки и резки материала.
-уровень масла (L1) в баке. Необходимо постоянно контролировать для недопущения поломки оборудования. Уровень масла должен быть в пределах 300-350 мм;
-температура масла (T1). Требуется контролирование и регулирование путем охлаждения. Температуры масла не должна превышать 950 С;
-давления масла (P1) равное 10-12 МПа. Обеспечивает визуализацию технически исправного состояния оборудования и регулирует давление;
Масляный фильтр поз. 3. Необходимо контролирование уровня засорения фильтра путем измерения перепада давления которое должно составлять
– бобинорезательная машина; 2 – станция насосная; 3 – фильтр масляный; 4 – теплообменник
Рисунок 5.1 – Схема бобинорезательной машины для резки полимерной пленки
В таблице 5.1 приведены параметры контроля и регулирования процесса резки полимерного материала.
Таблица 5.1 – Параметры подлежащие контролю и регулированию
Наименование установки
Наименование параметра
Уровень масла (L1) в баке
Температура масла (T1)
Перепад давления масляного фильтра (P2)
Бобинорезательная машина поз. 1
Давление масла (P3) поступающего в гидроцилиндр
2 Выбор приборов автоматического контроля и регулирования
2.1 Выбор системы приборов
Для связи датчиков с аналоговыми модулями контроллера выбран аналоговый сигнал 4-20 мА. Управляющие воздействия с дискретных модулей выхода через пускатели будут поступать на однооборотные электрические исполнительные механизмы. Сигналы 4-20 мА с модулей аналогового вывода ПЛК будут поступать на аналоговые входы привода для управления его работой.
Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУТП) реализована на ПЛК Simatic S7-300 и автоматизированных рабочих местах (АРМ) оператора с установленной на них SCADA-системой WinCC. Со своих АРМ операторы имеют возможность контролировать параметры технологического процесса отслеживать тревожные сигналы и вручную управлять процессом.
2.2 Выбор первичных преобразователей
Выбор первичный преобразователей зависит от характера процесса который необходимо контролировать диапазона измерения контролируемого параметра и других эксплуатационных характеристик. При этом необходимо учитывать что использование радиоактивных высокочастотных и ультразвуковых приборов требует анализа возможности влияния излучения на обслуживающей персонал и свойства получаемой продукции. При выборе диапазона измерения и материала с которого выполнен преобразователь должны учитываться условия его нормальной работы.
Выбор линии связи в основном зависит от вида энергии расстояния на которое необходимо передавать сигнал а также от окружающей среды.
Руководствуясь выше изложенным выберем первичные преобразователи для приведенных в таблице 5.1 параметров процесса [12 13 14].
В качестве первичных измерительных приборов для измерения уровня выбираем уровнемер Rosemount 5600 с выходным сигналом 4-20 мА для измерения температуры выбираем ТХАУ 205 с диапазоном измеряемых температур от 0 до 1000 С для непрерывного измерения давления – САПФИР-22МП с максимальным измеряемым давлением до 15 МПа. Для измерения перепада давления APR-2000 с выходным сигналом 4-20 мА.
Приборы автоматического контроля и регулирования процесса представлены в таблице 5.2.
2.3 Выбор автоматических регулирующих устройств
Для управления частотой вращения электродвигателей используются частотные приводы Omron CIMR F7Z4030 пуск и остановка двигателя осуществляется пускателем Omron J7KNA. Для пуска исполнительных устройство используется пускатель тиристорый ПБР-2М.
2.4 Выбор исполнительных устройств
Исполнительные устройства выбирают для обеспечения следующих требований: соответствие принципа работы и конструкции устройства выполняемой задаче регулируемому и окружающему условию обеспечение необходимой скорости регулирования и линейности характеристики обеспечение требуемой надежности и ресурса работы.
Исполнительные устройства состоят из регулирующего органа (РО) который непосредственно влияет на процесс и исполнительный механизм (ИМ) это значит приводу который управляет РО.
Для управления процессом путем изменения проходного сечения трубопроводов применяются однооборотные электрические механизмы (МЭО)
Таблица 5.2 –Приборы контроля и регулирования технологическим процессом резки полимерного материала
Наименование прибора
Технические характеристики
Управление частотой привода вращения узла намотки
Частотный привод Omron Varispeed F7
Управление частотой вращения вентилятора
Двигатель насоса станции насосной
Пускатель тиристорный
Исполнительный механизм
Продолжение таблицы 5.2
Давления масла (P3) поступающего в гидроцилиндр
Управление частотой вращения привода узла размотки
Управление частотой вращения привода узла транспортирования и резки материала
2.3 Расчет погрешности измерительного контура
Определим абсолютную погрешность измерения температуры масла в баке насосной станции при помощи прибора ТХАУ 205 с пределом основной допускаемой погрешности = 1% и дополнительной погрешностью 001 %.
Основная погрешность определяется следующим образом:
Дополнительная погрешность от температуры окружающей среды определим по следующей формуле:
Тогда общая погрешность будет равна:
Определим абсолютную погрешность измерения давления измеренное манометром САПФИР-22МП с диапазоном измерения 15 МПа и пределом основной допускаемой погрешности = 1% считаем следующим образом:
Абсолютную погрешность измерения перепада давления измеренное дифманометром APR-200 с диапазоном измерения 10 МПа и пределом основной допускаемой погрешности = 1% считаем следующим образом:
3 Разработка функциональной схемы автоматизации объекта
3.1 Методика разработки функциональной схемы
Функциональные схемы автоматизации являются основным техническим документом определяющим функционально-блочную структуру отдельных узлов автоматического контроля управления и регулирования технологического процесса и оснащение объекта управления приборами и средствами автоматизации. Они разрабатываются в соответствии с ГОСТ 21.404-85.
При разработке функциональных схем автоматизации технологических процессов решаются следующие вопросы:
-получение первичной информации о состоянии технологического процесса и оборудования;
-непосредственное воздействие на технологический процесс для управления им;
-стабилизация технологических параметров процесса;
-контроль и регистрация технологических параметров процесса и состояния технологического оборудования.
Функциональные задачи автоматизации как правило реализуются с помощью технических средств включающих в себя:
-отборные устройства;
-средства получения первичной информации;
-средства представления и выдачи информации обслуживающему персоналу;
-комплектные и вспомогательные устройства.
-Результатом составления функциональных схем являются:
-выбор методов измерения технологических параметров;
-выбор основных технологических средств автоматизации наиболее полно отвечающих предъявленным требованиям и условиям работы автоматизируемого объекта;
-определение приводов исполнительных механизмов регулирующих и запорных органов технологического оборудования управляемого автоматически или дистанционно;
-размещение средств автоматизации на щитах пультах технологическом оборудовании и трубопроводах и т. п. и определение способов представления информации о состоянии технологического процесса и оборудования.
Приборы на функциональных схемах изображаются кружком диаметром 10мм в котором записываются буквенное и позиционное обозначение прибора.
Позиционное обозначение представляет собой два числа первое из которых–номер контура регулирования а второе – номер прибора в контуре.
3.2 Описание функциональной схемы автоматизации
Автоматическая система регулирования и контроля (АСР и АСК) скорости вращения привода узла намотки полимерной пленки бобинорезательной машины поз. 1. Управляющее воздействие контроллера поступает с дискретных выходов частотного привода Omron Varispeed F7 CIMR F7Z4030 (поз. 1-1) который изменяют частоту вращения.
Автоматическая система регулирования и контроля (АСР и АСК) скорости вращения привода вентилятора системы пылеудаления бобинорезательной машины поз. 1. Управляющее воздействие контроллера поступает с дискретных выходов частотного привода Omron Varispeed F7 CIMR F7Z4030 (поз. 2-1) который изменяют частоту вращения.
Пуск и остановка двигателя насосной стации поз. 2 происходят при помощи пускателя Omron J7KNA (поз. 3-1) получающего управляющее воздействие с модуля дискретных выходов контроллера.
Автоматическая система контроля (АСК) уровня масла в баке насосной стации поз. 2. Уровень измеряется уровнемером Rosemount 5600 (поз. 4-1) и токовым унифицированным сигналом (4-20 мА) передается на модуль аналоговых входов ПЛК Simatic S7-300
Автоматическая система регулирования и контроля (АСР и АСК) температуры масла в баке насосной стации поз. 2. Температура измеряется термопарой ТХАУ 205 (поз. 5-1) и токовым унифицированным сигналом (4-20 мА) передается на модуль аналоговых входов ПЛК Simatiс S7-300. Этот сигнал обрабатывается по закону регулирования и с модуля дискретных выходов контроллера управляющее воздействие подается через пускатель тиристорный ПБР-2М (поз. 5-2) на исполнительный механизм МЭО 250 (поз. 5-3). Сигнал обратной связи о двух крайних положениях исполнительного механизма подается на модуль дискретных входов контроллера.
Автоматическая система регулирования и контроля (АСР и АСК) давления масла. Давление измеряется манометром САПФИР-22МП (поз. 6-1) и токовым унифицированным сигналом (4-20 мА) передается на модуль аналоговых входов ПЛК Simatiс S7-300. Этот сигнал обрабатывается по закону регулирования и с модуля дискретных выходов контроллера управляющее воздействие подается через пускатель ПБР-2М (поз. 6-2) на исполнительный механизм МЭО 250
(поз. 6-3). Сигнал обратной связи о двух крайних положениях исполнительного механизма подается на модуль дискретных входов контроллера.
Автоматическая система контроля (АСК) перепада давления масляного фильтра поз. 3. Перепад давления измеряется дифманометром APR-2000 (поз. 7-1) и токовым унифицированным сигналом (4-20 мА) передается на модуль аналоговых входов ПЛК Simatiс S7-300.
Автоматическая система регулирования и контроля (АСР и АСК) давления масла поступающего в гидроцилиндр бобинорезательной машины поз. 1. Давление измеряется манометром САПФИР-22МП (поз. 8-1) и токовым унифицированным сигналом (4-20 мА) передается на модуль аналоговых входов ПЛК Simatiс S7-300. Этот сигнал обрабатывается по закону регулирования и с модуля дискретных выходов контроллера управляющее воздействие подается через пускатель ПБР-2М (поз. 8-2) на исполнительный механизм МЭО 250
(поз. 8-3). Сигнал обратной связи о двух крайних положениях исполнительного механизма подается на модуль дискретных входов контроллера.
Автоматическая система регулирования и контроля (АСР и АСК) скорости вращения привода узла размотки полимерной пленки бобинорезательной машины поз. 1. Управляющее воздействие контроллера поступает с дискретных выходов частотного привода Omron Varispeed F7 CIMR F7Z4030 (поз. 9-1) который изменяют частоту вращения.
Автоматическая система регулирования и контроля (АСР и АСК) скорости вращения привода узла резки и транспортирования полимерной пленки бобинорезательной машины поз. 1. Управляющее воздействие контроллера поступает с дискретных выходов частотного привода Omron Varispeed F7 CIMR F7Z4030 (поз. 10-1) который изменяют частоту вращения.
Мероприятия по охране труда и безопасности жизнедеятельности
1 Мероприятия по охране труда
Изучение и решение проблем связанных с обеспечением здоровых и безопасных условий труда одна из наиболее важных задач в разработке новых технологий и систем производства. Изучение и выявление возможных причин производственных несчастных случаев профессиональных заболеваний аварий взрывов пожаров и разработка мероприятий и требований направленных на устранение этих причин позволяют создать безопасные и благоприятные условия для труда человека. Комфортные и безопасные условия труда один из основных факторов влияющих на производительность и безопасность труда здоровье работников.
Охрана труда в отрасли производства строительных материалов это комплексная социально-техническая дисциплина включающая правовые и организационные вопросы охраны труда производственную санитарию технику безопасности и пожарную безопасность на предприятиях.
Охрана труда достигает основной своей цели создание благоприятных здоровых и безопасных условий труда двумя путями: постоянным совершенствованием и развитием производственных сил и постоянным развитием человека как субъекта производства.
В условиях научно-технического прогресса развитие отрасли производства строительных материалов сопровождается повышением производственных мощностей интенсификацией технологических процессов. Для совершенствования условий труда необходимо улучшить качество контроля за соблюдением требований действующих норм стандартов правил инструкций и других официальных документов по технике безопасности подлежащих выполнению в процессе производства строительства и эксплуатации сооружений устройств машин и оборудования [36].
1.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов при эксплуатации бобинорезательной машины
Вращающиеся механизмы бобинорезательной машины и вспомогательного оборудования являются источником механических повреждений и травм. Потенциальными причинами несчастных случаев могут служить также конструктивные недостатки оборудования защитных и предохранительных устройств оснастки (приспособлений и инструментов).
Разогретые рабочие поверхности обрабатываемых материалов являются источником получения термических ожогов. Для привода основного и вспомогательного оборудования используют электрический ток. Поражение электрическим током может произойти в случае пробоя на корпус машины. Электрический ток оказывает на организм человека термическое электрическое и биологическое действие приводящие к электрическим травмам ожогам [16 18].
Переработка полимерной пленки работа двигателей вентиляционных систем механизмов машин сопровождается значительным шумом что воздействует на организм рабочих. В результате воздействия шума нарушается нормальная деятельность сердечно-сосудистой и нервной системы пищеварительных и кроветворных органов развивается профзаболевание. Эти шумы характеризуются как среднечастотные.
Нормируемыми параметрами шума на рабочих местах согласно СанПиН от 16.11.2011 № 115 [20] общие требования безопасности являются: уровни звукового давления дБ; уровень звука дБА.
Допустимый уровень звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 63-8000 Гц лежит в пределах 75-80 дБ который соответствует нормативному значению.
Уровень звука в помещении в котором располагается ЦПУ лежит в пределах 52-64 дБА который соответствует нормативному значению.
Вибрация передаваемая на руки работающего в цехе отсутствует.
В процессе эксплуатации бобинорезательной машины могут возникнуть пожары по следующим причинам:
-вследствие утечки масла через неисправные уплотнения;
-в кабельном хозяйстве при коротких замыканиях сопровождающихся разрывом оболочки;
-при проведении огневых работ с нарушением техники безопасности.
Помещения в которых размещается оборудование относятся к категории «Д» по взрывопожарной и пожарной опасности по ТКП 474-2013 (негорючие вещества и материалы в холодном состоянии) [15].
По ТКП 339-2011 зоны помещений данной категории не классифицируются[16].
Безопасность в производстве обеспечивается выбором соответствующих технологических процессов приемов и режимов работы производственного оборудования рациональным его размещением выбором рациональных способов хранения и транспортирования исходных материалов и готовой продукции профессиональным отбором и обучением работающих и применением средств защиты.
Производственные процессы и применяемое оборудование должно соответствовать – ГОСТ 12.2.003-91 [17].
При эксплуатации и ремонте оборудования соблюдаются требования эксплуатационной и ремонтной документации предоставляемой заводом-изготовителем.
Конструкция производственного оборудования соответствует требованиям механической эстетики. Оно окрашено в сигнальные цвета и имеет знаки безопасности по СТБ 1392-2003 [17 23].
Контроль содержания вредных химических веществ в воздухе рабочей зоны осуществляется по максимальной разовой концентрации.
Концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны его температура влажность и скорость движения не должны превышать установленных ГОСТ12.1.005-88 [23] и СанПиН и ГН от 30.04.2013 № 33 [21]. В производственном помещении имеется естественная и искусственная вентиляция обеспечивающая чистоту воздуха.
Контроль освещенности производственных помещений рабочих мест осуществляется при всех включенных источниках света в соответствии с «Методическими указаниями по проведению предупредительного и текущего санитарного надзора за искусственным освещением на промышленных предприятиях» утвержденными Минздравом РБ не реже 1 раза в год.
Освещенность рабочих мест должна соответствовать требованиям ТКП 45-2.04-153-2009 [25].
В цехе используется естественное искусственное и комбинированное освещение. Естественное освещение используется в дневное время суток и выполнено в виде бокового и верхнего (светоаэрационные фонари).
В помещении используются лампы накаливания и люминесцентные лампы что дает возможность использовать специальные схемы включения для уменьшения пульсаций светового потока и обеспечить высокий уровень освещенности на рабочих местах.
Согласно [25] разряд зрительной работы – IVб.
При производстве работ в цехах предприятий следует соблюдать правила пожарной безопасности в соответствии с требованиями [28].
Также строго соблюдаются требования санитарной безопасности взрывобезопасности производственных участков в том числе связанных с применением веществ используемых для смазки форм химических добавок приготовлением их водных растворов и бетонов с химическими добавками.
Проверки противопожарного состояния производственных помещений и оборудования осуществляются постоянно действующей пожарно-технической комиссией в соответствии с требованиями ППБ Беларуси 01-2014 [28].
Помещение оборудовано первичными средствами пожаротушения: ящиками с песком порошковыми пенными и углекислотными огнетушителями внутренними пожарными водопроводами.
Персональную ответственность за обеспечение пожарной безопасности на участке несут их руководители или лица их замещающие.
Опасным производственным фактором является электрическая энергия от которой питаются электродвигатели.
Опасность поражения электрическим током возникает при неисправности электрооборудования элементов системы автоматизации повреждении заземления а также при нарушении правил эксплуатации энергоустановок и правил техники безопасности.
Эксплуатация электрооборудования соответствует требованиям «Правил устройства электроустановок» [16] «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей».
Все металлические части электрооборудования имеют заземления выполненные в соответствии с [29].
Движущиеся части оборудования для предохранения обслуживающего персонала от соприкосновения с ними имеют ограждения.
К опасным производственным факторам также относится возможность механического травмирования подвижными частями и механизмами машины при нарушении правил обслуживания.
По СанПиН от 30.04.2013 № 33 [30] работа оператора управляющего бобинорезательной машиной относится к легким физическим работам категории тяжести «1б» так как она выполняется сидя и стоя и сопровождается некоторыми физическими усилиями.
1.2 Оценка соответствия бобинорезательной машины требованиям безопасности и эргономики
Конструкция бобинорезательной машины обеспечивает оптимальное распределение функций между человеком и машиной с целью обеспечения безопасности ограничения тяжести и напряженности труда а также обеспечения высокой эффективности функционирования системы «человек-машина» по [31].
Конструкция бобинорезательной машины ее узлы и механизмы которые в процессе работы непосредственно обслуживает человек соответствуют его антропометрическим свойствам.
Конструкция оборудования обеспечивает такие физические нагрузки на работающего при которых энергозатраты организма в течение смены не превышают 10467 кДжч.
Конструкция оборудования обеспечивает возможность организации трудового процесса исключающая монотонность труда путем ограничения частоты повторения простых трудовых действий и длительности непрерывного пассивного наблюдения за ходом производственного процесса.
При выборе размещения рабочего места оператора на оборудовании учтено:
-физическая тяжесть работ;
-размеры рабочей зоны и необходимость передвижения в ней работающего в процессе выполнения работ;
-технологические особенности процесса выполнения работ (требуемая точность действий характер чередования по времени пассивного наблюдения и физических действий необходимость ведения записей).
Рабочее место обеспечивает возможность удобного выполнения работ в положении сидя когда происходит визуальное наблюдение с пульта управления центрифуги за ходом процесса и стоя в том случае когда необходимо вмешательство человека по ГОСТ 12.2.032 [31].
Конструкция органов управления учитывает:
-требуемые точность и скорость движений при осуществлении управления;
-допустимые динамические и статические нагрузки на двигательный аппарат человека;
-антропометрические характеристики двигательного аппарата человека;
-необходимость быстрого распознавания органов управления формирования и закрепления навыков по управлению.
При конструировании органов управления и их размещении в моторном поле рабочего места должны быть учтены следующие физиологические особенности двигательного аппарата человека:
-скорость движения рук больше при движении в направлении «к себе» меньше – при движении «от себя»;
-скорость движения правой руки больше при движении слева направо левой руки– справа налево;
-линейная скорость вращательных движений рук больше скорости поступательных движений;
-скорость плавных криволинейных движений рук больше скорости прямолинейных движений рук с резким изменением направления;
-точность движения рук больше при работе в положении сидя меньше – при работе в положении стоя;
-точность движения рук больше при небольших (до 10Н) нагрузках;
-точность движений совершаемых пальцами рук больше точности движений кистью;
-наибольшая точность движений совершаемых пальцами рук достигается в горизонтальной плоскости при положении рук согнутых в локтевом суставе на 50-60 и в плечевом суставе на 30-40°;
-максимальное усилие развиваемое правой (рабочей) рукой на 10-15% больше максимального усилия развиваемого левой рукой;
-усилия давления и тяги развиваемые руками при движении их перед корпусом больше чем при движении рук в стороны;
-максимальное усилие при движении ноги достигается в положении сидя при наличии упора для спины;
-скорость и частота движений совершаемых стопой ноги больше в положении сидя чем в положении стоя.
1.3 Инженерные решения по обеспечению безопасной эксплуатации бобинорезательной машины
В конструкции бобинорезательной машины применяются средства механизации и дистанционного управления.
Применяемые материалы не являются опасными и вредными. Новые вещества и материалы не прошедшие гигиеническую проверку и проверку на пожаробезопасность в установленном порядке не используются в технологическом процессе.
Зубчатые ременные и цепные передачи соединительные муфты имеют защитные ограждения.
Съемные откидные и раздвижные ограждения имеют устройства исключающие их случайное снятие или открывание а также имеют блокировки обеспечивающие прекращение рабочего процесса при съеме или открывании ограждения.
Части установки представляющие опасность для людей окрашены в сигнальные цвета. На них нанесены знаки безопасности установленные стандартами.
Для выполнения периодической смазки передач приводов имеются приспособления исключающие возможность контакта обслуживающего персонала с движущимися или токоведущими частями машины.
Для предупреждения персонала о пуске и остановке оборудование оборудована звуковой и световой сигнализацией.
Предусмотрена сигнализация при нарушении нормального режима работы.
Для снижения шума применены следующие методы:
-уменьшение шума в источнике (использование подушек из толстостенной резины под амортизаторы виброплощадки);
-применение средств индивидуальной защиты (наушники вкладыши шлемофоны).
Для снижения уровня шума следует предусматривать мероприятия [20].
Не менее важными являются способы защиты от вредного воздействия вибрации.
Классификацию нормируемые параметры предельно допустимые значения производственных вибраций определяют [32].
В профилактике вредного воздействия вибрации ведущая роль принадлежит техническим и организационно-техническим мероприятиям:
-создание новых конструкций и машин;
-автоматизация процессов их дистанционное управление.
Ослабление локальной вибрации и передачи вибрации на пол и сиденье достигается средствами виброизоляции и вибропоглощения использованием пружинных и резиновых амортизаторов прокладок и др. Для уменьшения вибрации передаваемой на рабочие места применяются специальные амортизирующие сиденья площадки с пассивной пружинной изоляцией резиновые поролоновые и другие виброгасящие настилы.
Важным направлением профилактики вибрационной болезни является внедрение рационального режима труда и отдыха: регламентированные перерывы ограничения времени контакта с вибрирующими машинами и др.
Рабочие подвергающиеся в процессе трудовой деятельности воздействию вибрации подлежат предварительным и периодическим медицинским осмотрам.
На предприятии оборудованы санитарно-бытовые помещения для работающих (умывальные душевые шкафы для одежды туалеты) в соответствии с СНБ 3.02.03-03 «Административные и бытовые здания» [33]. Санитарно-бытовые помещения располагаются в отдельно стоящих зданиях в местах с наименьшим воздействием шума и вибрации. В их состав входят гардеробные душевые преддушевые умывальные уборные помещения для хранения и выдачи спецодежды.
Все работники в соответствии с действующим законодательством обеспечены СИЗ работа без которых запрещена. Сюда включены: спецодежда (куртка штаны ботинки перчатки) защитная каска бируши.
Конструкцией оборудования предусмотрена защита от поражения электрическим током соответствующая следующим основным требованиям:
-токоведущие части производственного оборудования являющиеся источниками опасности надежно изолированы и ограждены;
-электрооборудование имеющее открытые токоведущие части внутри корпусов (шкафов) с запирающимися дверями или закрыто защитными кожухами при расположении в доступных для людей местах;
-металлические части машины которые могут вследствие повреждения изоляции оказаться под электрическим напряжением опасной величины заземлены (занулены);
-в схеме электрических цепей установки предусмотрено устройство централизовано отключающее от питающей сети все цепи.
Конструкция оборудования исключает накопление зарядов статического электричества в опасных количествах.
Управление работой машины осуществляется с пульта управления.
При остановке оборудования на ремонт или осмотр электродвигатели должны быть отключены от электропитающей сети предохранители вынуты из электрораспределительных устройств муфты рассоединены а на пусковые устройства вывешен запрещающий знак безопасности с поясняющей надписью: «Не включать – работают люди!».
Корпуса электрических машин трансформаторов светильников и др. металлические нетоковедущие части оборудования могут оказаться под напряжением при замыкании одной из фаз на корпус. Если корпус при этом не имеет контакта с землей то прикосновение к нему также опасно как и прикосновение к фазе.
Для предотвращения поражения от электрического тока при прикосновении к нетоковедущим частям оказавшимся под напряжением применяют меры защиты: заземление зануление защитное отключение.
Согласно [16] в трехфазных трехпроводных сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью применяется защитное заземление. Защитное заземление выполняют путем преднамеренного соединения корпусов оборудования с землей.
Величина сопротивления заземляющего устройства не должна превышать4Ом.
Освещение. Бобинорезательная машина работает по непрерывному режиму поэтому предусмотрена совмещенная система освещения. Естественное освещение осуществляется за счет оконных проемов и фонаря а искусственное за счет равномерного распределения светильников. Разряд зрительной работы в блоке IV [25 27] значение коэффициента естественной освещенности (КЕО) 15%.
Исходные данные для расчета: производственное помещение с размерами – длина 30 м высота 22 ширина 12 м; разряд зрительных работ – IV. Вид бокового остекления – стекло оконное листовое высота 24 м ширина 3 м.
Приведем расчет естественного освещения.
Расчёт естественного освещения заключается в определении площади световых проёмов для помещения [26 27].
Нормировочное значение КЕО с учётом светового климата вычислим по формуле:
где е – значение КЕО;
m – коэффициент светового климата
с – коэффициент солнечности климата.
отношение длины помещения Lп к глубине помещения В:
отношение глубины помещения В к высоте от уровня условной рабочей поверхности до верха окна h1 (принимаем h1 = 28м):
световую характеристику световых проёмов h0 принимаем 18;
отношение Lзд к Нкз:
где Lзд – расстояние между противостоящими зданиями;
Нкз – высота расположения карниза противостоящего здания над подоконником рассматриваемого окна;
значение коэффициента Кзд учитывающего затенение окон противостоящими зданиями принимаем 11;
коэффициент светопропускания:
где 0 – общий коэффициент светопропускания;
– коэффициент светопропускания материала;
– коэффициент учитывающий потери света в переплётах светопроема;
– коэффициент учитывающий потери света в несущих конструкциях;
– коэффициент учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах.
площадь ограждающих конструкций всего помещения:
коэффициенты отражения стен пола потолка:
средневзвешенный коэффициент отражения стен потолка пола определим по формуле:
отношение расстояния расчётной точки к глубине помещения:
коэффициент учитывающий повышение КЕО при боковом освещении:
площадь пола освещаемого окнами равна:
принимаем коэффициент запаса Кз равный 15.
площадь светопроёмов будет равна:
необходимое количество окон при площади окна 24·3 = 64м2:
верхнее освещение (КЕО при верхнем освещении е = 4%)
нормируемое значение КЕО:
отношение длины помещения Lп к ширине освещаемой зоны Lпр:
отношение высоты помещения Н к ширине пролета Lпр:
отношение высоты от условной рабочей поверхности до нижнего края остекления фонаря h2 к ширине пролета Lпр:
коэффициент учитывающий повышение КЕО при верхнем освещении:
световая характеристика фонаря ф = 85; Кф = 14;
площадь пола помещения освещаемая фонарём:
площадь остекления фонаря с одной стороны:
высота остекления фонаря:
В связи с тем что отключение рабочего освещения может нарушить нормальное обслуживание оборудования и повлечь за собой аварию или длительное нарушение технологического режима на установке устраивается аварийное освещение.
Отопление. Выбираем воздушную систему отопления. Воздушная система отопления характеризуется такими положительными факторами как:
-теплоноситель является естественным и доступным материалом для отопления помещений;
-воздух легко подогревать либо охлаждать;
-легко установить не дорогие фильтры для очистки;
-данный теплоноситель легко подводить к любой зоне помещения по специальным воздуховодам.
В течение отопительного периода предусматриваем подачу теплоносителя с переменной температурой. При такой системе значение предельной температуры теплоносителя составляет 1300С.
Для ограничения холодного воздуха в помещения через часто открываемые въездные ворота и двери предусмотрены воздушные завесы. В зимний период имеются воздушно – тепловые завесы. Воздух перед подачей нагревают до 500С скорость выхода воздуха из отверстий воздушных зон составляет 8 мс [26].
Вентиляция. Для создания параметров микроклимата предусматривается общеобменная приточно-вытяжная механическая вентиляция состоящая из двух отдельных установок. Через одну подается чистый воздух через другую удаляется загрязненный. Кроме того для улавливания вредных примесей образующихся в при измельчении материала и для предотвращения их перемешивания с воздухом предусмотрена местная вентиляция.
Производительность вентиляции – не менее однократного воздухообмена в час. Скорость движения воздуха в вытяжной вентиляции варьируется в зависимости от перерабатываемого термопласта.
Так как источник загрязнения строго фиксированный (область механизма запирания) и выделяющиеся вредности легче окружающего воздуха то необходимо рассчитать местную вентиляцию в виде вытяжного зонта [26].
1.4 Инструкция по охране труда при работе на бобинорезательной машине
К самостоятельной работе оператором бобинорезательной машины допускаются лица не моложе 18 лет прошедшие медицинское освидетельствование и не имеющие противопоказаний по состоянию здоровья теоретическое и практическое обучение сдавшие экзамены по охране труда и допущенные квалификационной комиссией к самостоятельной работе.
Работники должны проходить предварительный медицинский осмотр при поступлении на работу и ежегодные периодические медицинские осмотры.
Лица допущенные к работе должны выполнять только ту работу которая оговорена в наряд-задании (технологической карте) и выданной мастером (технологом) цеха проходить вводный первичный и повторный (не реже одного раза в три месяца) инструктажи с оформлением результатов в личной карточке и в журнале регистрации инструктажей.
Работник обязан соблюдать правила внутреннего трудового распорядка трудовую и производственную дисциплину требования охраны труда. Запрещается находиться на рабочем месте территории предприятия в состоянии алкогольного наркотического или токсического опьянения. Проявлять осторожность обращения с огнем курить в специально отведенных местах.
Работник обязан немедленно сообщать руководителю работ о любой ситуации угрожающей жизни или здоровью работающих и окружающих оказывать содействие и сотрудничество с нанимателем в деле обеспечения здоровых и безопасных условий труда. Он обязан также немедленно извещать своего непосредственного руководителя или иное должностное лицо нанимателя о неисправности оборудования инструментов приспособлений транспортных средств средств защиты об ухудшении состояния своего здоровья о несчастных случаях произошедших на производстве оказывать содействие по принятию мер для оказания необходимой помощи потерпевшим и доставке их в организации здравоохранения
При работе на работника возможно воздействие следующих опасных и вредных производственных факторов:
-движущиеся механизмы;
-психофизиологические факторы.
Работник обязан содержать рабочее место в чистоте и соблюдать правила личной гигиены [37].
За невыполнение требований настоящей инструкции работник несет ответственность в соответствии с законодательством Республики Беларусь.
Требования безопасности перед началом работы.
Перед началом работы необходимо:
Приступая к работе ознакомится с записями в сменном журнале одеть полагающуюся спецодежду застегнуться заправить развевающиеся концы одежды волосы убрать под головной убор подготовить рукавицы.
Проверить наличие и исправность заземления.
Проверить наличие и исправность ограждений приводов машины.
Проверить исправность аппарата управления (кнопок ПУСК и СТОП).
Освободить рабочее место от посторонних предметов не загромождая при этом проходы.
Проверить исправность работы общего и местного освещения вентиляционной системы.
Пол и деревянный настил должны быть ровными и очищенными от грязи масла воды. Доски настила должны быть целыми плотно подогнанными и закрепленными.
Проверить исправность запорной арматуры и коммуникаций.
Проверить наличие и исправное состояние ключей деревянной лопатки приспособлений для намотки противней тележек ножей и ножниц измерительного инструмента.
При обнаружении каких-либо неисправностей к работе не приступать поставив в известность руководителя подразделения.
Требования безопасности при выполнении работ.
Выполнять работу в соответствии с выданным руководителем заданием.
Работать только при хорошем освещении.
Работник должен работать стоя возле оборудования не облокачиваться на него.
Перед пуском машины убедится что это можно сделать не подвергая опасности других работников.
Работать только на исправном оборудовании.
Опасным местом при работе на бобинорезательной машине является узел транспортирования и резки полимерной пленки.
Вытяжная и приточная вентиляции должны быть включены.
Запрещено приближать руки к опасной зоне менее чем на 150 мм необходимо пользоваться деревянной лопаткой.
Не оставлять без надзора работающее оборудование запрещается допускать к оборудованию посторонних лиц и самим заниматься посторонними делами.
При работе запрещается отвлекаться посторонними разговорами хранить на рабочих местах предметы не имеющие отношение к работе.
Следить чтобы в узел резки и транспортирования не попадали посторонние предметы.
Чистку и смазку производить только при отключенной оборудовании.
Соблюдать правильность пользования запорной арматурой коммуникаций- регулирование температурой осуществляется вентилями (верхний ряд- холодная вода нижний ряд-горячая).
Категорически запрещено производить любые операции руками в зоне обработки металла т.к. это может привести к травмам.
При возникновении неисправностей остановить работу и доложить мастеру.
Требования безопасности по окончании работы.
По окончании работы отключить оборудование.
О всех выявленных недостатках обнаруженных во время работы доложить мастеру с записью в журнале передачи смены.
По окончании работы работник обязан соблюдать правила личной гигиены и производственной санитарии.
Требования безопасности в аварийных ситуациях.
Немедленно прекратить работу при возникновении ситуаций которые могут привести к аварии или несчастному случаю.
При обнаружении возгорания или возникновении пожара обесточить оборудование отключить вентиляцию немедленно сообщить руководителю подразделения и приступить к тушению пожара с помощью имеющихся на объекте первичных средств пожаротушения.
При поражении электричеством нужно дополнительно проверить заземление и сообщить мастеру.
При получении травмы немедленно обратиться в здравпункт сообщив об этом руководителю подразделения. Сохранить рабочее место без изменений на момент получения травмы если это не угрожает окружающим.
2 Мероприятия по безопасности жизнедеятельности
Для укрытия персонала рабочей смены при возникновении чрезвычайных ситуаций используется защитное сооружение с площадью основного помещения 90м2 вспомогательного помещения 21м2 и толщиной стен из бетона 60 см. Общий запас воды в защитном сооружении 1200литров. Вместимость сборника для сточных вод 750литров.
Вместимость укрытий рассчитываем по формуле [27]:
где Sn – площадь основного помещения для людей в укрытиях м2;
n – количество укрытий на объекте.
Проверим можно ли использовать это близлежащее убежище для укрытия персонала отделения в случае ЧС.
Проверим соответствие объема помещения в зоне герметизации установленной норме на одного человека в каждом помещении (не менее чем
м3 на человека) по формуле:
S0 – площадь всех помещений м2;
h – высота помещения м;
М – количество мест для людей находящихся в укрытии.
Таким образом объем помещения в зоне герметизации соответствует установленной норме поскольку V1>15 м3чел.
Проверим соответствие площади дополнительных помещений установленным нормам по формуле:
где Sвспом – площадь дополнительных помещений м2;
М – количество мест для людей находящихся в укрытии;
S2 – норма площади дополнительных помещений на одного человека м2.
Таким образом площадь вспомогательных помещений соответствует установленным нормам.
Определим необходимое количество мест для отдыха по следующей формуле:
где М – количество мест для людей находящихся в укрытии;
Д – установленная норма (02 – при двухъярусном размещении нар).
Из приведённых расчётов видно что размеры укрытий позволяют разместить всю рабочую смену.
Определяем коэффициент вместимости который характеризует возможность защитного помещения по укрытию людей по формуле:
где N – количество людей которым необходимо укрытие.
Определим коэффициент ослабления по ионизирующему излучению (гамма-излучение) – коэффициент ослабления радиации:
где Кзаст – коэффициент который учитывает размещение укрытия;
h – толщина слоя защитного материала см;
dпол – слой половинного ослабления см.
Принимаем материал защитного покрытия – бетон с толщиной 60см тогда для – лучей коэффициент ослабления составит:
Для обеспечения жизнедеятельности в укрытии установлен комплект ФВК. Его производительность в режиме вентиляции 1200м3ч а в режиме фильтрвентиляции составляет 300м3ч.
Количество людей которое будет обеспечено очищенным воздухом определяем по формуле:
где W0 – общая производительность системы воздухообеспечения м3ч;
Wн – норма подачи воздуха на одного человека в час: в I режиме – 8 м3час на человека а в режиме II – 2м3ч на человека.
Таким образом комплект ФВК-2 обеспечивает очищенным воздухом всех людей находящихся в укрытии.
Количество людей которые будут обеспечены водой определяется по формуле:
где Wвод – общий запас воды в укрытии л;
Wн – норма обеспечения водой одного человека в сутки (3 литра в сутки);
С – заданный термин нахождения людей в укрытии суток.
Таким образом водой обеспечены все люди находящиеся в укрытии.
Определим количество санитарных приборов находящихся в укрытии исходя из следующих норм: один писсуар и унитаз на 150 мужчин один унитаз на 75 женщин умывальник из расчета на 200 человек однако не менее как один на санузел. В помещении санузла должно находиться аварийная емкость для сбора сточных вод.
Количество людей которых обеспечит емкость для сбора сточных вод рассчитывается по формуле
где Wсточ – общая вместимость санитарно-технических систем л;
Wн – норма сточных вод на одного человека в сутки (2 л сут.);
Таким образом санитарно-техническая система обеспечит бытовые потребности укрываемых.
Принимаем что из 123 чел. работает 65% мужчин и 35% женщин. Определяем количество необходимой сантехники:
Для женщин: умывальники – 43200 = 1шт; унитазы – 4375 = 1шт. Для мужчин: умывальники – 80200 = 1шт.; комплекты (унитаз и писсуар) – 80150=1шт.
1 Расчёт капитальных затрат на модернизацию
В настоящее время процесс раскроя полимерного материала на бобинорезательной машине имеет следующие недостатки:
Для решения данных вопросов предлагается установить съемник бобин из бобинорезательной машины
После завершения процесса резки бобины полимерного материала на определенное количество вторичных бобин готовой продукции бобинорезательная машина останавливается и к валам намотки материалы подсоединяется съемник бобин. Оператор вручную перетягивает бобины на механизм съема. После чего съемник бобин поворачивается и также вручную выгружаются бобины на стеллажи.
Также дополнительно предлагается установить новый узел размотки материала.
Расчет уровня рентабельности капитальных вложений и продолжительность их окупаемости определит целесообразность модернизации [38 39].
При проведении расчета экономической целесообразности модернизации произведем расчет капитальных затрат которые включают в себя: затраты на демонтаж; стоимость новых узлов; затраты на доставку; затраты на монтаж.
1.1 Расчет расходов на демонтаж
При осуществлении модернизации бобинорезательной машины необходимо провести демонтаж узла размотки полимерной пленки. Расходы на демонтаж включают: заработную плату монтажников с отчислениями от затрат на оплату труда стоимость материалов и энергии которые используются в ходе демонтажа.
Заработная плата монтажных рабочих определяется на основании данных о трудоемкости демонтажных работ (таблица 7.1) часовых тарифных ставок и величин доплат.
Трудоемкость демонтажных работ складывается из трудоемкости работ каждого вида.
Таблица 7.1 – Трудоемкость демонтажных работ
Наименование операции
Подготовительные работы
Отсоединение трубопроводов КИП и А
Демонтаж узла размотки полимерной пленки
Транспортировка на ремонтную площадку
Монтажные работы относятся к работам 4 разряда. Часовая тарифная ставка 4-го разряда рассчитывается путем умножения часовой тарифной ставки 1 разряда (245 руб.) на тарифный коэффициент соответствующего разряда (157).
Тогда сумма тарифного фонда составит
Доплаты к тарифному фонду рассчитываются в размере 40% от тарифного фонда
960 · 04 = 14784 руб.
Дополнительная зарплата составляет 10% от основной зарплаты
(36960 + 14784) · 01 = 5174руб.
Общий фонд зарплаты составляет
960 + 14784 + 5174 = 56918 руб.
Отчисления в фонд социальной защиты составляют 34% от общего фонда заработной платы
918· 034 = 19352 руб.
Расходы на демонтаж составляют
918 + 19352 = 76270 руб.
1.2 Расчет стоимости новых узлов и деталей
Модернизация предусматривает установку съемника бобин и замену узла размотки пленки на новый которые приобретаются на стороне. По данным предприятия стоимость новых узлов без учёта доставки составляет 8600000 руб.
1.3 Расходы на доставку новых деталей и узлов
Сумма этих расходов рассчитывается в процентах от отпускной цены (10%) и составляют
00000· 01 = 860000 руб.
1.4 Расчет расходов на монтаж
Расходы на монтаж включают заработную плату монтажников с отчислениями в бюджет и внебюджетные фонды от этой зарплаты.
Сумма заработной платы монтажников определяется на основании трудоемкости монтажных работ которая зависит от перечня этих работ и их сложности (при этом необходимо учитывать подготовительные и заключительные работы). Работы по монтажу относятся к 5 разряду. Часовая тарифная ставка монтажников 5 разряда рассчитывается путем умножения часовой тарифной ставки 1 разряда (245 руб.) на тарифный коэффициент соответствующего разряда(173)
Сумма тарифного фонда заработной платы определяется путем умножения часовой тарифной ставки на суммарную трудоемкость монтажных работ. В таблице7.2 произведен расчет трудоемкость монтажных работ.
Таблица 7.2 – Трудоемкость монтажных работ
Наименование монтажных работ
Подготовка оборудования
Монтаж узла размотки полимерной пленки
Монтаж съемника бобин
Присоединение трубопроводов КИП и А
Пуско-наладочные работы
Суммы тарифного фонда заработной платы монтажников для установки
4 × 112 = 47488 руб.
Общий фонд заработной платы определяется путем суммирования тарифного фонда заработной платы доплат к тарифному фонду (40% от тарифного фонда) и дополнительной зарплаты (10% от основной зарплаты которая состоит из тарифного фонда и доплат к нему)
488+47488 × 04 + (47488 +47488 × 04) × 01= 73132 руб.
Отчисления в фонд социальной защиты от средств на оплату труда производятся в размере 34% от общего фонда заработной платы и составляют
132 × 034 = 24865 руб.
Общие затраты на монтаж определяются путем суммирования общего фонда зарплаты монтажников отчислениями в бюджетные и внебюджетные фонды от средств на оплату труда
132 + 24865 = 97997 руб.
1.5 Сводная смета капитальных затрат на модернизацию
На основании вышеприведенных расчетов составляем сводную смету капитальных затрат на модернизацию.
Сводная смета капитальных затрат на модернизацию представлена в таблице7.3.
Капитальные затраты включают в себя: демонтаж узла размотки полимерной пленки отпускную цену новых узлов расходы по доставке новых узлов на место эксплуатации расходы на монтаж съемника бобин нового узла размотки полимерной пленки и другие неучтенные расходы.
Неучтенные расходы рассчитываем в размере 1% от суммы затрат на демонтаж отпускной цены расходов по доставке на место эксплуатации расходов на монтаж.
(76270+ 8600000 + 860000 +97997) × 001 = 96343 руб.
Таблица 7.3 – Сводная смета капитальных затрат на модернизацию
Отпускная цена съемника бобин и нового узла размотки полимерной пленки
Расходы по доставке новых узлов
Расходы на монтаж съемника бобин и нового узла размотки полимерной пленки
Другие неучтенные расходы
Стоимость бобинорезательной машины до модернизации по данным предприятия составляет 50000000 руб.
2 Расчёт эксплуатационных расходов
Сумма эксплуатационных расходов определяется из расчета работы бобинорезательной машины за год и ее производственной мощности. При этом указывается значение каждого показателя для базового варианта величина его изменения причины этого изменения и величина каждого показателя для модернизируемого оборудования.
2.1 Расчет производственной мощности
Производственная мощность бобинорезательной машины рассчитывается путем умножения его часовой производительности на эффективный фонд рабочего времени в часах:
где Q –производительность ммин;
Тэф – эффективный фонд рабочего времени ч.
Для определения эффективного времени работы бобинорезательной машины составляется баланс рабочего времени оборудования который представлен в таблице 7.4.
Ресурс работы бобинорезательной машины после модернизации между капитальными ремонтами составляет 34560 часов между текущими ремонтами – 8640 часов между техническими обслуживаниями – 1440 часов.
Нормативы простоя после модернизации и до нее не изменились и составляют: при капитальном ремонте составляли 250 часов при среднем – 100 часов при текущем – 36 часов.
При модернизации бобинорезательной машины предполагается произвести замену узла размотки полимерной пленки и установить съемник бобин. Данное мероприятие позволит увеличить производительность бобинорезательной машины.
Количество необходимых ремонтов в год составляет:
-капитальных ремонтов – 0;
-текущих ремонтов – 1;
-технических обслуживаний – 5.
Продолжительность простоя оборудования в ремонте рассчитывается по следующей формуле:
где tкр – продолжительность простоя в одном капитальном ремонте ч.;
tтр – продолжительность простоя в одном текущем ремонте ч.;
tто – продолжительность простоя в одном техническом обслуживании ч.
Производительность бобинорезательной машины после модернизации увеличилась и составляет 300 ммин.
Таблица 7.4 – Баланс рабочего времени оборудования
После модернизациич.
Календарный фонд времени
Выходные и праздничные дни
Номинальный фонд времени
Планируемые простои в том числе
а) капитальный ремонт
в) техническое обслуживание
Эффективный фонд времени
Производственная мощность бобинорезательной машины до модернизации составляла:
Производственная мощность бобинорезательной машины после модернизации равна:
2.2 Расчет энергетических затрат
При работе бобинорезательной машины используется электрическая энергия для вращения приводов узлов размотки полимерной пленки транспортирования и резки намотки работы системы вентиляции. Затраты на электроэнергию до модернизации рассчитываются по формуле:
где ПУР ПУТ ПУН В – мощности приводов узлов размотки транспортирования и резки намотки и вентиляции кВт;
– эффективное время работы бобинорезательной машины ч;
– стоимость единицы электроэнергии 022 руб.кВт.
После модернизации затраты определим по формуле:
где ПС – мощность привода съемника бобин кВт.
2.3 Расчет численности производственных рабочих и фонда заработной платы
Для расчета численности производственных рабочих и фонда заработной платы составляем баланс рабочего времени одного рабочего (таблица 7.5).
Численность производственных рабочих для обслуживания бобинорезательной машины зависит от штатного норматива (количества рабочих необходимых для обслуживания установки в смену) и режима работы бобинорезательной машины (графика сменности).
Таблица 7.5 – Баланс рабочего времени одного рабочего
Наименование показателей
Календарный фонд времени дни
Нерабочие дни (выходные и праздничные):
Номинальный фонд рабочего времени дни
Планируемые невыходы дни:
в) декретные отпуска
г) исполнение государственных обязанностей
Эффективный фонд рабочего времени дни (П3–П4)
Номинальное количество рабочих часов ч. (продолжительность смены)
Планируемые внутрисменные затраты времени ч
Эффективный фонд рабочего времени ч. (П6–П7)
Средняя продолжительность рабочего дня ч. (П8:П5)
Явочное количество производственных рабочих получается умножением штатного норматива на число бригад. Штатный норматив для базового и проектного варианта 3 челед. обор.
Списочная численность рабочих определяется путем умножения явочной численности на переходной коэффициент. Переходной коэффициент определяется делением номинального фонда рабочего времени на эффективный (по данным таблица 7.5)
Таким образом списочная численность рабочих составляет
Фонд оплаты труда рассчитывается на основе тарифной системы рассчитанной численности рабочих и фонда их рабочего времени в таблице 7.6.
Оборудование обслуживают слесарь-ремонтник 5-го разряда.
Дневная тарифная ставка рассчитывается умножением часовой тарифной ставки в соответствии с разрядом на среднюю длительность рабочей смены (8 ч.) и составляет
3 173 × 8 = 3086 руб.
Тарифный фонд рассчитывается умножением отработки (996 чел.-дней) на дневную тарифную ставку и на количество рабочих и составляет
6 × 3086 = 30 73656 руб.
Доплаты к тарифному фонду (премии за работу в праздничные дни вечернее и ночное время за вредные условия труда руководство бригадой и т.д.) берутся в размере 70% от тарифного фонда и составляют
73656 × 07 = 21 51559 руб.
Фонд основной зарплаты определяется путем суммирования тарифного фонда и доплат к тарифному фонду
73656 + 2151559 = 52 25215 руб.
Размер коэффициента дополнительной зарплаты в процентах рассчитывается делением суммы количества дней отпуска (28 дней) и исполнения государственных обязанностей (1 день) на количество дней эффективного фонда (215 дней)
((28+1) 215) × 100%= 135 %
Дополнительная заработная плата
25215 × 0135 = 705404 руб.
Годовой фонд зарплаты определяется путем суммирования фонда основной зарплаты и дополнительной зарплаты
25215 + 705404 = 5930619 руб.
Размер отчислений в фонд социальной защиты от средств на оплату труда составляет 34% от фонда на оплату труда
30619× 034 = 2016410 тыс. руб.
Таблица 7.6 – Расчет годового фонда заработной платы рабочих
Наименование показателя
Списочная численность рабочих
Количество дней работы 1 рабочего
Отработка человеко-дней
Дневная тарифная ставка руб.
Доплаты к тарифному фонду руб.
Фонд основной зарплаты руб.
Дополнительная зарплата руб.
Годовой фонд зарплаты руб.
2.4 Расчет амортизационных отчислений
Годовая сумма амортизационных отчислений рассчитывается по оборудованию и зданию занимаемому оборудованием по установленным нормам от полной стоимости аппарата и здания.
Норма амортизационных отчислений на бобинорезательную машину составляет 67 % от его стоимости. Сумма амортизации составляет
000000 × 0067 = 3350000 руб.
(50000000 + 9730610) × 0067 = 4001951 руб.
Норма амортизационных отчислений на здание и сооружения составляет 2 % от их стоимости. Стоимость части сооружения занимаемого аппаратом составляет 95000000 руб. Сумма амортизационных отчислений на здание составляет
00000 · 002 = 1900000 руб.
2.5 Расчет затрат на содержание и ремонт оборудования
Затраты на содержание оборудования составляют 3% от его стоимости. Тогда затраты на содержание составят:
000000× 003 = 150000 руб.
730610 × 003 = 1791918 руб.
К расходам по ремонту оборудования относятся стоимость запчастей и других материалов идущих на ремонт зарплаты ремонтных рабочих с отчислениями на социальное страхование и стоимость услуг РМЦ. Сумма затрат на ремонт оборудования составляет 10% от ее стоимости. Тогда расходы на ремонт центрифуги составят
00000 × 01 = 5000000 руб.
730610 × 01 = 5973061 руб.
2.6 Расчет затрат на содержание и ремонт здания
В расходы на ремонт и содержание зданий и сооружений входят следующие виды затрат: на освещение отопление покраску здания на ремонт фундамента вентиляционных шахт штукатурного покрытия на ремонт облицовки внутри помещения ремонт дверных проёмов и окон.
Расходы на содержание зданий и сооружений составляют 5% от их стоимости
000000 · 005 = 4750000 руб.
Расходы на ремонт зданий и сооружений составляют 3% от его стоимости
000000 · 003 = 2850000 руб.
2.7 Расчет других общепроизводственных расходов
Другие общепроизводственные расходы составляют 20% от всех общепроизводственных расходов. Это значит что другие общепроизводственные расходы берутся на уровне выше рассчитанных расходов на амортизацию содержание и ремонт оборудования и здания.
Размер общепроизводственных расходов до модернизации
(33500+19000+15000+50000+47500+28500) · 02 = 3870000 руб.
Размер общепроизводственных расходов после модернизации
(4001951+19000+1791918+5973061+47500+28500) · 02 = 4253386 руб.
На основании всех выше рассчитанных затрат составляется сводная смета эксплуатационных расходов которая представлена в таблице 7.7.
Таблица 7.7 – Сводная смета эксплуатационных расходов
Энергетические затраты на технологические нужды:
Зарплата производственных рабочих
Отчисления фонд социальной защиты
Амортизация оборудования
Содержание и ремонт оборудования
Прочие общепроизводственные расходы
Себестоимость резки полимерной пленки рассчитывается делением общей суммы расходов на производственную мощность бобинорезательной машины. Себестоимость продукции до модернизации
343889 125900 = 320 руб. км.
098505 148680 = 290 руб. км.
3 Расчёт показателей экономической эффективности
В данном разделе рассчитываются следующие показатели экономической эффективности: годовая сумма прибыли уровень рентабельности капитальных вложений и срок их окупаемости.
Годовой прирост общей прибыли определяется по формуле:
где С1- себестоимость резки полимерной пленки руб. м;
С2 - себестоимость по проектному варианту руб. м;
А2 - производственная мощность бобинорезательной машины после модернизации м.
Сумма налога на прибыль равна 18% от налогооблагаемой прибыли.
НП = 4545096 × 018 = 818117 руб.
Годовой прирост чистой прибыли равен:
ЧП = 4545096 - 818117 = 3726979 руб.
Рентабельность капитальных вложений рассчитывается путем деления прироста чистой прибыли на размер капитальных вложений в процентах
Срок окупаемости капитальных вложений рассчитывается путем деления капитальных вложений на прирост прибыли
В таблице 7.8 приведены основные технико-экономические показатели эффективности модернизации бобинорезательной машины для полимерной пленки.
Таблица 7.8 – Основные технико-экономические показатели
Показатели качества оборудования:
Часовая производительность м
Производственная мощность км
Надёжность (наработка на отказ) ч.:
Ремонтопригодность ч.:
Показатели качества продукции:
Количество потребляемой энергии кВт·ч
Продолжение таблицы 7.8
Показатели экономической эффективности:
Капитальные затраты руб.
Себестоимость резки полимерной
Годовой прирост чистой прибыли руб.
Рентабельность капитальных вложений %
Срок окупаемости капитальных вложений лет.
Перечень графического материала
-Технологическая схема производства упаковочного материала.
ДП 000000. 000 СЗ. – 1 лист формата А1.
-Машина бобинорезательная. ДП 080000. 000 СБ. –2 листа формата А1.
-Съемник бобин. ДП 090000. 000 СБ. –1 лист формата А1
-Узел размотки. ДП 080300. 000 СБ. – 1 лист формата А1.
-Привод механизма съема бобин. ДП 090700. 000 СБ. – 1 лист формата А1.
-Колесо зубчатое. ДП 080300. 001. –1 лист формата А3.
-Пробка. ДП 080300. 002. –1 лист формата А4.
-Крышка. ДП 080300. 004. –1 лист формата А4.
-Втулка. ДП 080300. 011. –1 лист формата А4.
-Токосъемник. ДП 080300. 016. –1 лист формата А4.
-Вал-шестерня. ДП 080300. 025. –1 лист формата А3.
-Технологическая карта монтажа съемника бобин. ДП 090000. 100 ТК. –
-Функциональная схема автоматизации бобинорезательной машины.
ДП 080000. 000. – 1 лист формата А1.
-Таблица технико-экономических показателей модернизации бобинорезатеьлной машины. ДП 000000. 000. – 1 лист формата А1.
Список использованных источников
Галыгин В.Е. Современные технологии получения и переработки полимерных и композиционных материалов В.Е. Галыгин Г.С. Баронин В.П. Таров Д.О. Завражин – Тамбов.: Изд-во ТГТУ 2012. – 180 с.
Митрофанова В.П. Техника флексографской печати В.П. Митрофанова Б.А. Сорокина. – М.: Изд-во МГУП 2010. – 208 с.
Хведчин Ю.И. Послепечатное оборудование. Часть II. Переплетное и отделочное оборудование. – М.: МГУП 2009. – 452 с.
Кузьмин А.В. Расчеты деталей машин: справочное пособие А.В. Кузьмин И.М.Чернин Б.С. Козинцов. – Минск: Вышэйшая школа 1986.–400 с.: ил.
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х т.: Т.2.– 8-е изд. перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестковой.– М.: Машиностроение 2001.–912 с.: ил.
Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин С.А. Чернавский К.Н. Боков И.М. Чернин и др.: 2-изд. перераб. и доп. – М.: Машинстроение
Курмаз Л.В. Детали машин проектирование: учебное пособие Л.В. Курмаз А.Т. Скойбеда. – Минск: УП «Технопринт» 2001. – 292 с.: ил.
Молодык Н.В. Зенин А.С. Восстановление деталей машин.– М.: Машиностроение 1989. – 480 с.
Справочник слесаря-монтажника технологического оборудованияПод общ. ред. П.П. Алексеенко. – М.: Машиностроение 1990.–704 с.
Панов А.А. Аникин В.В. Бойт Н.Г. и др. Обработка металлов резанием. М.: Машиностроение 1988 796 с.
Голубятников В.А. Шувалов Т.П. – Автоматизация производственных процессов в химической промышленности. 1985. – 350 л.
Полоцкий Л.М. Автоматизация химических производств Л.М. Полоцкий Г.И. Лапшенков. – Москва: Химия 1982. – 295 с.
Атаматыка атаматызыцыя i атаматызаваныя сiстэмы кiравання тэхналагiчнымi працэсамi: вучэб.-метад. дапаможнiк па курсавому i дыпломнаму праектаванню для студэнта хiмiка-тэхналагiчных спецыяльнасцей В.П. Кобрынец В.Дз. Лебедзе У.Я. Максiма. – Мiнск: БДТУ 2007. – 83 с.
ТКП 474-2013 (02300). Категорирование помещений зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.
ТКП 339-2011 (02230). Электроустановки на напряжение до 750 кВ. Линии электропередачи воздушные и токопроводы устройства распределительные и трансформаторные подстанции установки электросиловые и аккумуляторные электроустановки жилых и общественных зданий. Правила устройств.
ГОСТ 12.2.003-91. Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности.
Определение категорий помещений зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности: метод. указания сост.: И.Т.Ермак Б.Р.Ладик. – Минск: БГТУ 2007. – 41 с.
Административные и бытовые здания. Строительные нормы проектирования: ТКП 45-3.02-209-2010 (02250). – Введ. 01.01.11. – Минск: Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь 2010. – 33 с.
Санитарные нормы правила и гигиенические нормативы «Шум на рабочих местах в транспортных средствах в помещениях жилых общественных зданий и на территории жилой застройки»: СанПиН от 16.11.2011 № 115 – Введ. 01.01.12.– Минск: Министерство здравоохранения Республии Беларусь 2011. – 22 с.
Санитарные нормы и правила «Требования к микроклимату рабочих мест в производственных и офисных помещениях» Гигиенический норматив «Показатели микроклимата производственных и офисных помещений»: СанПиН и ГН от 30.04.2013 № 33. – Введ. 15.05.2013. – Минск: Министерство здравоохранения Республики Беларусь 2013. – 15 с.
ГОСТ 2.12.049. ССБТ. Оборудование производственное общие эргономические требования.
ГОСТ 12.1.005-88. Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
СанПиН от 31.12.2008 № 240. Санитарные нормы правила и гигиенические нормативы "Перечень регламентированных в воздухе рабочей зоны вредных веществ
ТКП 45-2.04-153-2009. Естественное и искусственное освещение. Строительные нормы проектирования.
СНБ 4.02.01-03. Отопление вентиляция и кондиционирование воздуха. – Введ. Впервые 01.01.2005. – Минск: Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь 2004. – 83 с.
Инженерный расчеты по охране труда и технической безопасности: учеб.-метод. пособие для студентов химико-технологических специальностей Б.Р. Ладик [и др.]. – Минск: БГТУ 2007. – 86 с.
Правила пожарной безопасности Республики Беларусь ППБ Беларуси 01-2014. – Минск: РОГУ МВД РБ 2014.
ГОСТ 12.1.030-81. Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Защитное заземление зануление.
СанПиН от 30.04.2013 № 33. Санитарные нормы и правила "Требования к микроклимату рабочих мест в производственных и офисных помещениях: МЗ РБ – Минск 2013.
ГОСТ 12.2.032. Система стандартов безопасности труда. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования.
Требования к производственной вибрации вибрации в жилых помещениях помещениях административных и общественных зданий: СанПиН от 26.12.2013
№ 132. – Введ. 21.01.14. – Минск: Министерство здравоохранения Респ. Беларусь 2014. – 12 с.
СНБ 3.02.03-03. Административные и бытовые здания. – Минск: Минстройархитектуры РБ 2004.
Здания строительные конструкции материалы и изделия. Правила пожарно-технической классификации: ТКП 45-2.02-142-2011. – Введ. 01.12.2011. – Минск: Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь 2011. – 24 с.
Перетрухин В.В. Оценка чрезвычайных ситуаций и защита населения В.В. Перетрухин. – Минск: Академия управления при Президенте Республики Беларусь 1999. – 51 с.
Закон Республики Беларусь “О промышленной безопасности опасных производственных объектов”. Национальный реестр правовых актов Республики Беларусь. – 2000. – № 8.
Михайлов Л.А. Безопасность жизнедеятельности Л. А. Михайлов В. П. Соломин А. Л. Михайлов А. В. Старостенко и др. Учебник для вузов — СПб.: Питер. — 302 с.: ил. 2006.
Организация и планирования химического производства: учеб.под ред. В.Л. Клименко. – Л.: Химия 2001.
Экономика предприятия в условиях рынка: учеб. пособие под ред. А.И. Руденко Я.А. Александрович. – Минск 2004.

1-r1-rrsrrrrrresrsryers-ssrrr-ryisrrerrrrssrr-sryirryerrrsrss-rrsrsrerrrr-_-rr-000000.-000-rr.cdw

Климатическая камера
Станок подготовки печатных форм
Флексопечатная машина FEVA
Флексопечатная машина MarkAndy P4
Бобинорезательная машина мод. Venus III
Технологическая схема
производства упаковочных
Участок флексопечати 1
Участок флексопечати 2

2-r1-rrsrerr-rrrrerrsrrrsrrsrrs-rrrsrsrsr-srssrr-_-rr-000000.-000-rr.cdw

Технические характеристики
Макс. ширина материала
Мин. ширина материала
Макс. механическая скорость
Мин. рекамендуемая рабочая скорость
Технические параметры
* Размеры для справок.
Варить полуавтоматической дуговой сваркой под слоем флуса по
Сварные соединения контролировать рентгено-просвечиванием в
объеме 100 % по ОСТ 26-291-79.
Сварные соединения контролировать на стойкость против
межкристаллической коррозии по ГОСТ 6032-83.
Электрод Э-07Х20Н9 ГОСТ 10052-75.

1-r1-rrsrrrrrresrsryers-ryerssr-rrrsrrr-ssrrrreryer-rrrrer-_-rr-090000.-100-rr.cdw

Технологическая карта демонтажа узла размотки полимерной
пленки бобинорезательной машины
Демонтажная операция и
Последовательность выполнения
Технические указания
Получение со склада и доставка к
месту демонтажа строп и другой
демонтажной оснастки.
деформаций оборудования.
Отключение установки
от источника питания
Отсоединить от машины
Обеспечить герметичность
На рубильнике повесить
табличку: Не включать
клиноременной передачи
Закрепить съемник 3
Переместить шкива 2
на ремонтную площадку.
посадочных поверхностей
звездочку 2 с вала 1.
Переместить звездочку 2
Строповка редуктора 3
стропами 2 и электрокарой 1.
Открутить крепежные болты.
Переместить редуктор на
Отвернуть крепежные болты.
Отвернуть натяжные болты.
Строповка электродвигателя 3
Поднять электродвигатель.
Переместить электродвигатель на
Запрещается использовать
зубило для отворачивания
до откручивания болтов
смочить их керосином.
Избегать срыва резьбы.
Демонтаж гидроцилиндра
Строповка гидроцилиндра 3
Отвернуть крепежные болты.
Поднять гидроцилиндр.
Переместить гидроцилиндр на
превышающим нормативный.
Строповка кронштейна 3
Переместить кронштейн на
Демонтаж нарпавляющего
Строповка направляющего
цилиндра 3 стропами 2 и электрокарой 1.
Поднять направляющий цилиндр.
Переместить направляющий
цилиндр на ремонтную площадку.
откручивания болтов
При перемещении кронштейна
избегать ударов о корпус
Избегать раскачиваний
Технологическая карта
демонтажа узла размотки
бобинорезательной машины

1-r1-rrrr-srrrrsryere-rrrsrsrsr-srssrr-_-rr-080300.-000-rr.cdw

* Размеры для справок.
поврежденные при монтаже
соответствии с требованиями
предъявляемыми к покрытиям

1-r1-rsrrrrerye-rrrrer-rrrsrsrsr-srssrr-_-rr-090000.-000-rr.cdw

Технические характеристики
Технические требования
* Размеры для справок.
поврежденные при монтаже
соответствии с требованиями
предъявляемыми к покрытиям

1-r1-rsrrrrerye-rrrrer-rrrsrsrsr-srssrr-_-rr-090000.-000-rr (1).cdw

Технические характеристики
Технические требования
* Размеры для справок.
поврежденные при монтаже
соответствии с требованиями
предъявляемыми к покрытиям

1-r1-rrrrresr-ryirryerrrsrrrr-rryerrrrreryer.cdw

Таблица технико-экономических показателей модернизации
бобинорезательной машины для полимерной пленки
Наименование показателя
Показатели качества оборудования
Производственная мощность
Надежность (ресурс работы между ремонтами)
Ремонтопригодность (время простоя в одном ремонте)
Показатели качества продукции
Удельная норма расхода электроэнергии
Показатели экономической эффективности
Себестоимость резки полимерной пленки
Годовой прирост чистой прибыли
Рентабельность капитальных вложений
Срок окупаемости капитальных вложений
Таблица технико-экономических
показателей модернизации
бобинорезательной машины
для полимерной пленки