Министерство образования и науки российской федерации

Новосибирский технологический институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Московский государственный университет дизайна и технологии»

(НТИ (филиал) «МГУДТ»)

«Утверждаю»

Зав. кафедрой ТДИК

_______ П.С. Карабанов

«_____» ________ 2012 г.

Расчет материальных потоков в производстве гофрокартона и тары из него

методическое указание к лабораторной работе

по дисциплине «Тара и ее производство»

для студентов, обучающихся по специальности

261201.65 – «Технология и дизайн упаковочного производства»

Новосибирск – 2012

Составитель: к.т.н., доц. Т.А. Дмитриенко

Рецензент: к.т.н., доц. Е.В. Черных

Работа подготовлена на кафедре «Технология и дизайн изделий из кожи» (протокол № 3 от «01» ноября 2012 г.).

Лабораторная работа №1

1 Цель работы

Научиться определять основные размеры и характеристики гофрокартона, картона для плоских слоев, бумаги для гофрирования, познакомится с входным контролем качества материалов, необходимых для производства гофрокартона, и научиться рассчитывать основные материальные потоки.

2 СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Согласно выданному варианту задания (приложение), студенты выполняют работу в следующем порядке:

• определяют основные параметры и размеры гофрокартона, а также его назначение и характеристику гофров (рисунок 1), согласно ГОСТ 52901-2007;

Рисунок 1 – Профиль гофра

t – шаг гофра, мм; h – высота гофра, мм.

• записывают основные технические характеристики и требования к гофрокартону определенного класса и марки;

• знакомятся с правилами маркировки и упаковки гофрокартона;

• определяют основные параметры и размеры картона для плоских слоев и бумаги для гофрирования и записывают условное обозначение этих материалов;

• записывают показатели качества с указанием нормативных значений для определенной марки картона для плоских слоев и бумаги для гофрирования (требования к картону для плоских слоев приведены в ГОСТ 53207-2008, к бумаге для гофрирования в ГОСТ 53206-2008), данные оформляют в виде таблицы 1;

Таблица 1 – Характеристика материалов по показателям качества

Наименование показателя	Норма для марки картона для плоских слоев (указать марку)	Норма для марки бумаги для гофрирования (указать марку)	Размеры материала
1.
2.
…

• знакомятся с правилами приемки и методами контроля картона для плоских слоев и бумаги для гофрирования;

• выполняют расчет основных материальных потоков и заполняют таблицу 2.

Для обеспечения ритмичной работы предприятия по производству гофрокартона необходим расчет материальных потоков (рисунок 2).

Рисунок 2 – Функциональная модель производства гофрокартона

В производстве тары из гофрированного картона нормируется расход картона для плоских слоев, бумаги для гофрирования, клея для изготовления гофрированного картона.

Норма расхода материалов в производстве тары из гофрокартона - это максимально допустимое количество бумаги и картона, необходимое для производства единицы тары определенной конструкции и отвечающей требуемым прочностным и технико-экономическим показателям.

Норма расхода картона и бумаги определяется содержанием их в определенной конструкции тары и комплектующих деталях и величиной технологических отходов, образующихся в процессе изготовления картона и его переработки. Уравнение баланса основного материального потока выглядит следующим образом:

Р_кар+Р_б+Р_кл=Р_гк+Р_то (1)

где Р_кар – расход картона для плоских слоев;

Р_б – расход бумаги для гофрирования;

Р_кл – расход клея;

Р_гк – выход гофрокартона;

Р_то – нормированные технологические отходы, 10-15%.

Расход основных материалов удобнее всего выражать в единицах веса. Пересчет между весом Р и площадью S для бумаги и картона осуществляют по соотношению:

P=S×q (2)

где q – масса 1 м² бумаги или картона, г/м².

С целью упрощения расчета норм расхода, содержание картона и бумаги в таре и комплектующих деталях определяется в чистовых заготовках тары и комплектующих его деталях.

Площадь чистовых заготовок определяется внутренними размерами тары, припусками на линию сгиба, шириной соединительного клапана и другими элементами конструкции заготовки. Для того чтобы изготавливаемая тара из гофрокартона имела внутренние размеры точно в соответствии с заданными, необходимо правильно составлять раскройную карту, учитывая в ней все необходимые припуски (рисунок 3).

Рисунок 3 – Раскройные карты заготовки ящика и комплектующих изделий (исполнение 0201)

Суммарная площадь чистовых заготовок ящика и комплектующих его деталей определяется по следующей формуле:

S=S₁+S₂+…+S_n (3)

где S₁, S₂, … S_n – площади чистовых заготовок ящика, комплектующих деталей, входящих в комплект ящика (обечайка, перегородки, вкладыши и т.д.);

Площадь чистовой заготовки четырехклапанного ящика определяется по формуле:

S₁=L×B (4)

где L и В – внутренние размеры ящика с припусками:

L=(b+n/2)+(l+n)+(b+n)+(l+n)+(а+n/2)=2b+2l+4n+a (5)

B=(b/2+3+n/2)+(h+n)+(b/2+3+n/2)= b+h+2n+6 (6)

где l – длина ящика, мм;

b – ширина ящика, мм;

h – высота ящика, мм;

п – припуск на линию сгиба, мм;

а – ширина соединительного клапана, мм;

6 – припуск на закрытие клапанов (по 3 мм на каждый клапан).

Площадь чистой заготовки обечайки находится по следующей формуле:

S₂=(2l+2h+8t+4n+a)×(b+2t) (7)

Площадь картона для плоских слоев гофрированного картона на один ящик определяется по формуле, м²:

(8)

где k – количество слоев плоского картона в гофрокартоне.

(9)

где η – коэффициент гофрирования, учитывающий уменьшение длины полотна бумаги при образовании волнистого слоя гофрированного картона (η=1,2-1,5).

Коэффициент гофрирования определяется следующим отношением:

(10)

где l – длина участка полотна бумаги до гофрирования, замеряется перед подачей бумаги на гофрирующие валы;

l_о – длина участка после гофрирования.

Соотношение (2) справедливо и для расчета клея, но q в этом случае имеет смысл нормированного удельного расхода клея на м² гофрокартона. Средний расход крахмального клея составляет 12-18 г/м².

Требуемую годовую потребность в гофрокартоне Р^г_гк определяют из соотношения:

(11)

где i – количество видов упаковки из технологически однородной группы годовой программы предприятия.

Годовую потребность в гофрокартоне для каждого из i видов упаковки рассчитывают отдельно:

(12)

где К_i – годовая программа выпуска i-го вида упаковки;

k_i – количество раскроев индивидуальных заготовок упаковки на выбранном листе формата при позиционировании;

S_f – площадь выбранного листа формата.

Рассчитанное количество выпускаемого в год гофрокартона служит основой для определения необходимого количества гофроделательных машин или гофроагрегатов n_г в зависимости от их производительности G (м²/ч):

(13)

где Т_г – годовой фонд рабочего времени, ч (при работе гофроагрегата 24 ч/смену × 250 раб. дней в году).