Удельный расход смеси на 1 тонну готового продукта:

(1000*60) /56 = 1071 кг/т.

Удельный расход чистого полипропилена:

1071*0,96=1028 кг/т, где

0,96 -массовая доля пропилена в изделии.

Материальный баланс красителя представлен в таблице 10

Таблица 10

Удельный расход красителя:

1071*2%=21,4 кг/т, где

2% -доля красителя в изделии.

Материальный баланс антистатика аналогичен красителя, т.к антистатик вводится в пропилен в том же количестве, что и краситель. Удельный расход антистатика равен удельному расходу красителя, что составляет 21,4 кг/т продукта. [25].

2.2 Расчет производительности основного и вспомогательного оборудования

2.2.1 Расчет производительности термопластавтомата:

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

m - масса изделия;

n - число гнезд в форме;

τц - время цикла, с [23].

2.2.2 Объем отливки при оптимальной гнездности:

Q0 = n0 Qu R1 β1 = 6*61,8*1,02*0,65 = 245,84 см3,Qu≤QH

245,84 см3 ≤ 450…570 см3, где

Q0 - объем отливки, см3.

QH - номинальный объем впрыска, см3 [26].

Qu - объем одного изделия, см3.

Qu = m/ρ = 0,056/905 = 0,0000618 м3 = 61,8 см3.

β1 - коэффициент использования машины, для кристаллических полимеров β1 - коэффициент использования машины, для кристаллических полимеров.

R1 - коэффициент, учитывающий объем литниковой системы в расчете на на объем одного изделия, при объеме изделия 50-250 см3, R1=1,02 [27].

2.2.3 Расчет числа ТПА

Мощность предприятия составляет 594000 шт. /год, тогда число ТПА равно:

594000/0,056 = 10607143 шт/год

594000/ (365-117) = 2395 шт/сут, где

594000 - годовая производительность вкладышей, шт/год;

365 - число суток в году;

117 - число выходных и праздничных дней в году.

При односменной рабочей неделе, восьмичасовом рабочем дне и двумя выходными, производительность в час будет равна:

2395/8 = 300 шт/час*0,056кг/шт = 16,8 кг/час

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

16,8/18,9 =0,81 шт

Принимаем количество ТПА равным 1.

2.3 Расчет и выбор основного оборудования, необходимого для выполнения данной производительности

2.3.1 Расчет оптимальной гнездности:

n0 = (A0τoxл) /3,6 guR1 = (101,25*0,0125) /3,6*0,056*1,02=6,15, где

A0 - требуемая пластикационная производительность, кг/ч

A0 = Aнβ2 = 135*0,75 = 101,25 кг/ч, где

Aн - номинальная пластикационная производительность, кг/ч 135 [23].

β2 - коэффициент, учитывающий отношение пластикационной производительности по данному материалу и значению ее по полистиролу, для полипропилена β2 = 0,75 [27].

τoxл - время охлаждения изделия, г [23].

gu - масса изделия, кг [23].

R1 - коэффициент, учитывающий объем литниковой системы в расчете на на объем одного изделия, при объеме изделия 50-250 см3, R1=1,02 [27].

2.3.2 Расчет требуемого усилия смыкания:

Р0 = 0,1gFпрn0R2R3 = 0,1*32*106*0,08*6*1,1*1,25 = 2112000 H = 2112kH,

где

g - давление пластмассы в оформляющем гнезде, МПа [27].

Fпр - площадь проекции изделия на плоскость разъема формы (без учета площади сечения отверстий), см2 [28].

R2 - коэффициент, учитывающий площадь литниковой системы в плите, примем R2=1,1 [27].

R3 коэффициент, учитывающий использование максимальное усилие смыкания плит на 80-90%, примем R3 = 1,25 [27].

Требуемое усилие смыкания должно удовлетворять условию:

Р0 ≤ Рнт

2112 кН ≤ 2451,7 кН, где

Рнт - номинальное усилие смыкания плит термопласта, кН [27].

2.3.3 Расчет гнездности, обусловленной объемом впрыска термопластавтомата

nQ = (β1 QH) / Qu R1 = 0,65*570/61,8*1,02 = 5,8, где

β1 - коэффициент использования машины, для кристаллических полимеров

β1 = 0,6…0,7, примем β1 = 0,65 [27].

QH - номинальный объем впрыска, см3.

Qu - объем одного изделия, см3.

Qu = m/ρ = 0,056/905 = 0,0000618 м3 = 61,8 см3.

2.3.4 Расчет гнездности, обусловленной усилием смыкания плит ТПА

nр = (10Рнт) / gFпрR2R3 = (10*2500*103) 32*106*0,08*1,1*1,25 = 7,1

Для определения гнездности из расчетных значений n0, nQ, nр принимают наименьшее:

nн = min [5,8; 7,1; 6,15] = 5,8 ≈ 6.

Примем гнездность литьевой формы равную 6.

2.3.5 Расчет литниковой системы:

dp = 0,2√ (V/π τ υ) = 0,2*√510/3,14*20*550 = 0,02 см, где

dp - расчетный диаметр центрального литникового канала.

V - объем впрыска, см3 [28].

υ - средняя скорость течения расплава материала в литниковой втулке, см/с, примем равную 550 см/с.

τ - продолжительность впрыска, с.

Длина центрального литника принимается l(5-9) d, l=8*0,02=0,16 см [29].