Базовые технологические процессы в обрабатвающей и машиностроительной отраслях на примере производства колец машин из композиционных порошковых материалов

«Основы промышленных технологий»
Содержание
Введение
1.Аналитическая часть
.1.Актуальность и характеристика выбранной темы
.2.Роль и место технологий в деятельности организации
2.Выбор, обоснование и описание аппаратурно-технологической схемы производства
13
3.Расчет материального баланса
4.Расчет теплового баланса
5.Проектные, управленческие и организационные решения по выбранной технологии
26
Заключение
Список литературы

Уравнение материального баланса составляется в пересчете на единицу готовой продукции, на единицу массы сырья или единицу времени.
Расчет материального баланса осуществляется отдельно по основному и вспомогательному компонентам. Основа расчета технологический процесс производства кольца по способу порошковой металлургии.
Данные по операциям и потерям на каждой операции приведены в таблице 4.
Таблица 4
Технологические операции производства уплотнительного кольца
из медного порошка
№ п/п Наименование операции Потери, % Примечание 1 Входной контроль медного порошка - - 2 Рассев порошка 0,5 Потери безвозвратные 3 Прессование заготовок 1,0 Потери безвозвратные 4 Термообработка заготовки 2,0 Потери безвозвратные 5 Пропитка маслом - - 6 Готовое изделие - - На технологических операциях входного контроля исходного материала (сырья), операционного контроля и контроля готовой продукции потери не предусматриваются.
На основании данных таблицы 4 составляется таблица расхода и потерь материала по выбранной технологии (табл. 5). Расчет производится на 100 кг исходного материала (сырья).
Таблица 5
Выход и потери по операциям технологии производства уплотнительного кольца из медного порошка
№ п/п Операция Потери Выход на следующую операцию, кг в % в кг 1 Входной контроль медного порошка - - 100 2 Рассев порошка 0,5 0,5 99,5 3 Прессование заготовок 1,0 0,995 98,505 4 Термообработка заготовки 2,0 1,97 96,535 5 Пропитка маслом - - 96,535 Итого: 96,535
Выход исходного материала (сырья) в готовую продукцию составляет 96,535 кг или 96,535 %, потому что расчет велся на 100 кг исходного материала (сырья).
Исходя из таблицы 5, рассчитывается технологическая норма исходного материала (сырья) на 1 кг готовой продукции:
кг
Таким, образом, на 1 кг готовой продукции приходится почти 1 кг сырья.
По этим данным можно рассчитать расход сырья для получения единицы основного или промежуточного продукта, определить фактический выход продукта.
4. Расчет теплового баланса
Тепловой баланс (энергетический) является количественным выражением закона сохранения энергии. Применительно к тепловым процессам химической переработки этот закон формулируется таким образом: количество тепловой энергии, принесенной в зону взаимодействия веществ, равно количеству энергии, вынесенной веществами из этой зоны.
Равенство прихода и расхода теплоты выражается уравнением общего вида
Qф + Qз + Qв = Оф' + Qп',
где Qф – физическая теплота, введенная в процесс с исходными веществами;
Q3 – теплота экзотермических и физических переходов из одного агрегатного состояния в другое (например, плавление, испарение, конденсация, растворение, кристаллизация). Если тепловой эффект взаимодействия отрицательный, то величину Оэ помещают в расходной части баланса;
Qв – теплота, введенная в процесс извне и не принимающая участия в химических реакциях (например, с горючими газами, топливом, нагретой водой и т.д.);
Qф' – физическая теплота, выведенная из процесса с продуктами реакции;
Qп' – потери теплоты в окружающую среду.
Слагаемые теплового баланса рассчитываются по общеизвестным формулам.
Так, физическую теплоту Qф, введенную с исходными веществами или выведенную с продуктами реакции, вычисляют из выражения:
Qф = Mсt,
где М – масса исходного вещества;
с – средняя теплоемкость веществ при температуре их поступления;
(для меди с = 0,38 кДж/(кг·К); для воды с = 4,2 кДж/(кг·К); для воздуха с = 1 кДж/(кг·К))
t – температура исходных веществ (для меди tпл=10830 С).
Потери теплоты в окружающую среду Qп, обусловленные теплопроводностью наружных стенок аппарата, излучением и конвекцией.
Тепловой баланс составляется на основе материального баланса, поэтому приведем отдельно материальный баланс печи для термообработки (табл. 6).
Таблица 6
Материальный баланс печи для термообработки
Приход Расход Статьи кг % Статьи кг % С кольцом из медного порошка 98,5 19,7 Огарок 96,54 19,3 С влагой кольца 3 0,6 Газ 403,5 80,7 С влагой воздуха 2,5 0,5 С воздухом 96 79,2 500 100 500 100 Тепловой баланс представлен в таблице 7.
Таблица 7
Тепловой баланс печи для термообработки
Приход Расход Статьи кДж % Статьи кДж % С кольцом из медного порошка 748,3 1,45 С огарком 3215 6,2 С влагой кольца 252 0,5 С газами 27490 53,3 С влагой воздуха 126 0,24 Теплопотери через стенку 11300 22 С воздухом 9900 19,2 С воздухом 9560 18,5 Теплота горения 40538,7 78,61 51565 100 51565 100
Из таблицы видно, что 53,3 % теплоты уносится с отходящими газами. Поскольку для последующей стадии переработки такого газа необходимо его охлаждение до 20 °С, то фактически вся эта теплота может быть безвозвратно потеряна для производственного процесса. На практике в подобных случаях всегда стремятся к рациональному использованию тепловых отходов. Это достигается утилизацией и регенерацией теплоты.
5. Проектные, управленческие и организационные решения по выбранной технологии
Современные организации находятся в состоянии непрерывных изменений, эффективность которых неоднозначна. Тем не менее, развитие современных рыночных отношений требует от предприятий внедрение в производство новых изделий, прогрессивных технологий. Поэтому для реализации новой продукции (технологии) на предприятии, прежде всего, необходимо лидерство и принятие ответственности руководством организации в этом.
Организация производства новых изделий предполагает перестройку существующего производственного процесса и всех составляющих его элементов. Освоение новых видов продукции требует не только разработки новых технологических процессов и применения новых технологических средств, но и изменения форм и методой организации производства и труда, приобретения новых знаний и навыков кадровым составом коллектива, перестройки материально-технического снабжения и т.д.
В этих условиях необходимо осуществить организационную подготовку производства, т. е. провести в жизнь ряд мероприятий по перестройке производственных процессов на выпуск поной продукции. Комплекс работ, входящих в организационную подготовку производства, связан с решением внутрипроизводственных и внешних задач. От качества этих работ во многом зависят уровень организации труда и производства, материальное обеспечение нового производства, общие технико-экономические показатели работы предприятия.
Организационная подготовка производства представляет собой комплекс процессов и работ, направленных на разработку и реализацию проекта организации производственного процесса изготовления нового изделия, системы организации и оплаты труда, материально-технического обеспечения производства, нормативной базы внутризаводского планирования в целях создания необходимых условий для высокопроизводительного и ускоренного освоения и выпуска новой продукции требуемого качества.
Организационная подготовка производства представляет собой сочетание инженерных и организационно-экономических работ и в полной мере может быть отнесена к области инженерных разработок. К числу важнейших требований комплексной подготовки производства относят и социально-психологическую подготовку производства.
Социально-психологическая подготовка производства – это система мероприятий, направленных на организацию пропаганды экономических, психологических и социальных последствий внедрения новой продукции для коллектива предприятия-изготовителя, а также ее потребителей. Решение социально-психологических проблем производства новых изделий направлено на обеспечение всесторонней интенсификации производства, повышение его эффективности и создание благоприятного социального климата на производстве. В настоящее время одним из важнейших аспектов исследования психологических проблем является человеческий фактор. Трудовая деятельность человека осуществляется за счет функционирования его психики, мышления, воображения, внимания, психомоторики, мотивации и т. п.
Главной задачей социально-психологической подготовки производства является создание условий не только для исключения оппозиционного отношения (психологического барьера) к новой технике, но и для заинтересованности всего коллектива работников в скорейшем ее внедрении. Преодоление психологического барьера может быть достигнуто, если параллельно с организационно-техническими мероприятиями проводятся социально-психологические воздействия па коллектив.
При освоении новых видов продукции необходимо разработать проект организации производства этой продукции и обеспечить его реализацию или реорганизацию действующего производства. В общем виде при проектировании организации производства можно выделить следующие направления работ: определение производственных мощностей для организации выпуска повой продукции; выбор рациональных форм организации производства; разработку или совершенствование: системы оперативно-производственного планирования; проектирование системы технического обслуживания производства; проектирование форм и методов оплаты труда всех категорий работающих; разработку и реализацию проекта технической реконструкции предприятия или его отдельных цехов.
Важным этапом является проектирование процесса освоения во времени. При этом проводится работа по адаптации системы оперативно-производственного планирования к условиям выпуска новой продукции, устанавливается последовательность ее запуска в производство, определяются необходимые заделы, предусматриваются меры по обеспечению лучшего использования оборудования и рабочей силы, сокращения длительности производственного цикла. Перечисленные задачи реализуются на основе использования графического и машинного моделирования движения предметов труда, выполнения объемных расчетов, использования оптимизационных методов.
Отечественная и зарубежная практика деятельности предприятий дает много вариантов перехода производства на выпуск новых изделии. Его можно осуществлять с остановкой или без остановки производства. При переходе предприятии на выпуск нового изделия могут применяться следующие методы; последовательный, параллельный, комплексно-совмещенный и агрегатный.
Наиболее приемлемым в данном случае является последовательный. Последовательным называется такой переход, когда производственное освоение начинается только после снятия с производства ранее выпускавшегося изделия. Техническая организационная подготовка выполняется, как правило, заранее, во время выпуска старой продукции.
В начале освоения новых изделий производственный процесс требует высоких затрат трудовых и материальных ресурсом. По мере нарастания объема выпуска продукции технологический процесс стабилизируется, налаживаются кооперированные и производственные связи, закрепляются специальные знания и навыки работы. В результате затраты постепенно снижаются и достигают необходимой величины на уровне технически обоснованных норм.
Внедрение новой технологии требует больших затрат: на приобретение средств технологического оснащения, организационные работы, обучение и т.д. Но после переходного периода при правильной организации внедрения новой технологии, она может принести ощутимый экономический эффект. Кроме того, предприятие улучшит такие экономические показатели как степень готовности к освоению новых технологий, степень новизны и сложности конструкции и технологического процесса.
Заключение
Для процветания и конкурентоспособности предприятий важную роль играет своевременная смена технологий на более новые, усовершенствованные в соответствиии с требованиями рынка. Развивая научно-технический прогресс, предприятия совершенствуют средства производства, вследствие чего повышают производительность и качество производимой продукции.
В результате разработки новой технологии в рамках курсового проекта удалось решить следующие задачи:
Проведен анализ и обобщение литературы по выбранной тематике.
Как одна из самых прогрессивных для проекта выбрана технология получения изделий из порошковых материалов.
Проведено обоснование аппаратурно-технологической схемы производства.
Проведен расчет материального и теплового (энергетического) балансов технологии.
Обоснованы управленческие и организационные решения по технологии.
Список литературы
Васильева И.Н. Экономические основы технологического развития: Учебное пособие для вузов – М: Банки и биржи, Юнити, 1995
Егоров М.Е. Технология машиностроения. Учебник для вызов. Изд. 2-е, доп. М.: Высшая школа, 1976. – 534 с.
Медынский В.Г. Инновационный менеджмент: Учебник. – М.: ИНФРА-М, 2002. – 295 с.
Организация производства и управления предприятием: Учебник / Туровец О.Г., Бухалков М.И., Родионов В.Б. и др.; Под ред. О.Г. Туровца. – М.: ИНФРА-М, 2003. – 528 с.
Организация и планирование машиностроительного производства: Учеб. Для машиностр. спец. вузов / М.И. Ипатов, М.К. Захарова, К.А. Грачева и др.; Под ред. М.И. Ипатова, В.И. Постникова и М.К. Захаровой. – М.: Высш. шк., 1988. – 367 с.
Раковский B.C., Саклинский В.В. Порошковая металлургия в машиностроении. – М.: Машиностроение, 1973
Румянцева З.П. Общее управление организацией. Теория и практика: Учебник. – М.:ИНФРА-М, 2005. – 304 с.
Соколицын С.А., Кузин Б.И. Организация и оперативное управление машиностроительным производством: Учебник для вузов по специальности «Экономика и организация машиностроительной промышленности» - Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1988. – 527 с.
Технология конструкционных материалов: Учебник для машиностроительных специальностей вузов / А.М. Дальский, И.А. Арутюнова, Т.М. Барсукова и др.; Под общ. ред. А.М. Дальского. – М.: Машиностроение, 1985. – 448 с.
Технология машиностроения: В 2 кн. Кн. 1. Основы технологии машиностроения: Учебное пособие для вузов / Э.Л. Жуков, И.И. Козарь, С.Л. Мурашкин и др.; Под ред. С.Л. Мурашкина. – 2-е изд., доп. – М.: Высшая школа, 2005. – 278 с.
Технология машиностроения: В 2 кн. Кн. 2. Производство деталей машин: Учебное пособие для вузов / Э.Л. Жуков, И.И. Козарь, С.Л. Мурашкин и др.; Под ред. С.Л. Мурашкина. – 2-е изд., доп. – М.: Высшая школа, 2005. – 295 с.
Технология машиностроения: В 2 т. Т. 1. Основы технологии машиностроения: Учебник для вузов / В.М. Бурцев, А.С. Васильев, А.М. Дальский и др.; Под ред. А.М. Дальского. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. – 564 с.
Управление машиностроительным предприятием / Под ред. С.Е. Каменицера и др. М: Машиностроение, 1979. – 325 с.
Васильева И.Н. Экономические основы технологического развития: Учебное пособие для вузов – М: Банки и биржи, Юнити, 1995
Управление машиностроительным предприятием / Под ред. С.Е. Каменицера и др. М: Машиностроение, 1979. – 325 с.
ГОСТ 15.000 – 94 Системы разработки и постановки продукции на производство. Основные положения
Технология машиностроения: В 2 кн. Кн. 1. Основы технологии машиностроения: Учебное пособие для вузов / Э.Л. Жуков, И.И. Козарь, С.Л. Мурашкин и др.; Под ред. С.Л. Мурашкина. – 2-е изд., доп. – М.: Высшая школа, 2005. – 278 с.
Технология конструкционных материалов: Учебник для машиностроительных специальностей вузов / А.М. Дальский, И.А. Арутюнова, Т.М. Барсукова и др.; Под общ. ред. А.М. Дальского. – М.: Машиностроение, 1985. – 448 с.
Технология конструкционных материалов: Учебник для машиностроительных специальностей вузов / А.М. Дальский, И.А. Арутюнова, Т.М. Барсукова и др.; Под общ. ред. А.М. Дальского. – М.: Машиностроение, 1985. – 448 с.
Технология конструкционных материалов: Учебник для машиностроительных специальностей вузов / А.М. Дальский, И.А. Арутюнова, Т.М. Барсукова и др.; Под общ. ред. А.М. Дальского. – М.: Машиностроение, 1985. – 448 с.
Румянцева З.П. Общее управление организацией. Теория и практика: Учебник. – М.:ИНФРА-М, 2005. – 304 с.
Организация производства и управления предприятием: Учебник / Туровец О.Г., Бухалков М.И., Родионов В.Б. и др.; Под ред. О.Г. Туровца. – М.: ИНФРА-М, 2003. – 528 с.
Организация производства и управления предприятием: Учебник / Туровец О.Г., Бухалков М.И., Родионов В.Б. и др.; Под ред. О.Г. Туровца. – М.: ИНФРА-М, 2003. – 528 с.
1
2
Спекание
заготовки
Печь проходного типа 345
Макс. Температура 11500С
Температура спекания 800 – 9000С
Прессование заготовок
Пресс марки ДА1536Б
Усилие 4 МН
Руд=400 МПа
Р=2,5 МН
Приготовление смеси
Шаровая мельница МШР (МШЦ)
Макс. Объем пасты 200 л.
Рассев порошка
Аэродинамический классификатор
Дисперсность 3 – 200 мкм
Дисперсность 20 – 50 мкм
Входной выборочный контроль
Медный порошок МПС-1 (100 кг)
Рассев порошка
Приготовление смеси
Стеарат цинка (900 гр)
Прессование заготовки
Визуальный контроль
Выборочный контроль заготовок
Термообработка заготовки
Выборочный контроль
Смазка детали маслом
Масло индустриальное И-40А
Готовое изделие (кольцо)