1. Procesul tehnologic
2. Sistemul tehnologic
3. Metode de analiza tehnico-economica a proceselor tehnologice
4. Indicatori de consum
5. Determinarea cheltuielilor aferente realizarii unui produs finit
6. Tehnologia normalizata. Procese tehnologice de grup. Procesul tehnologic in flux.
7. Proiectarea proceselor tehnologice
8. Normarea tehnica a proceselor tehnologice
9. Calitatea proceselor tehnologice
10. Automatizarea, cibernetizarea si robotizarea proceselor tehnologice
11. Materiale metalice si materiale nemetalice
12. Industria extractiva. Energetica nucleara. Elemente de protectie a mediului
Tehnologia este stiinta tehnico-aplicativa care studiaza operatiile si procesele industriale de transformare a materiilor prime in produse finite.
Intreprinderile constructoare de masini produc diverse masini in cantitatile si conditiile tehnico- economice stabilite. Totalitatea activitatilor unei intreprinderi cu scopul de a transforma materia prima in produse finite se numeste proces de productie.
Procesul tehnologic se defineste ca fiind format din totalitatea operatiilor necesare pentru realizarea unui produs finit.
La stabilirea unui proces tehnologic trebuie sa se cunoasca daca procedeul tehnologic ales asigura prevederile:
documentatiei tehnice
calitatea corespunzatoare
folosirea rationala a mijloacelor de productie
Desfasurarea in bune conditii a procesului de productie pentru un anumit produs cere ca acesta sa fie minutios pregatit, inca inainte de inceperea aplicarii lui. Astfel, pe baza documentatiei tehnice se stabilesc care sunt elementele constructive ale produsului, materialul, forma, dimensiunile si apoi care sunt posibilitatile de realizare. Conditiile de realizare trebuie astfel stabilite, incat, aplicand tehnologia inaintata, sa se obtina un produs la nivelul calor mai noi realizari.
Pentru stabilirea unui proces tehnologic cu cea mai buna eficacitatea economica trebuie sa se analizeze mai multe variante.
La studiul diferitelor variante de procese tehnologice trebuie sa se tina seama de influenta tuturor indicatorilor tehnici si economici.
La stabilirea procesului tehnologic colaboreaza specialistii intreprinderii. Stabilirea procesului tehnologic se face pentru fiecare operatie stabilindu-se in acelasi timp succesiunea fazelor de lucru, masinile unelte, dispozitivele, sculele, etc.
Intr-o intreprindere constructoare de masini, la stabilirea proceselor tehnologice se pleaca, de fapt, de la conditiile tehnico-economice pe care trebuie sa le indeplineasca piesa finita. Plecandu-se de la aceste conditii, se stabilesc procedeele tehnologice pentru turnare, presare, prelucrare mecanica, tratamente termice etc. Aceste operatii se indica in mod detaliat pentru fiecare piesa componenta a masinii. Pe baza documentatiei tehnologice se intocmesc planurile de productie in timp si pe post de lucru, planul tehnic, planul de aprovizionare cu materiale si planul financiar al intreprinderii. In acest scop, in cadrul intrepriderilor exista servicii de planificare, servicii de productie, serviciul de aprovizionare si desfacere, precum si serviciul financiar. Felul cum sunt organizate si cum isi desfasoara activitatea aceste servicii se trateaza la cursurile de specialitate.
Volumul de munca este un indicator care nu poate caracteriza complet economicitatea procesului tehnologic.
Volumul de munca vie poate fi folosit ca indicator numai in cazul unei productii de masa sau de serie mare.
Pentru exprimarea economicitatii proceselor tehnologice se pot folosi raportul intre volumul de munca vie folosit la ajustare si finisare si volumul de munca folosit la masini-unelte.
Procesul tehnologic este cu atat mai eficient cu cat ponderea masinilor de mare productivitate este mai mare.
Organizarea procesului de productie este determinata de felul materialelor care se prelucreaza, de felul procedeului tehnologic admis pentru prelucrare si de caracterul produsului finit. Astfel, organizarea procesului de productie la o intreprindere care prelucreaza dupa un anumit procedeu numai materiale feroase va fi diferit de acela al unei intreprinderi in care se prelucreaza materiale feroase si neferoase, lemnoase sau sintetice. In ceea ce priveste procedeul tehnologic, este cunoscut faptul ca se poate obtine acelasi produs prin diferite operatii tehnologice. Acestea, la randul lor, necesita utilaje corespunzatoare, o alta succesiune a operatiilor si o calificare diferita a muncitorilor.
In ceea ce priveste productia finita, aceasta, de asemenea, pretinde organizarea diferentiata a procesului de productie, dupa cum produsul este de marimi si forme diferite, de precizie mai scazuta sau de precizie mai ridicata.
La stabilirea proceselor tehnologice pentru obtinrea semifabricatelor este necesar sa se tina seama, pe langa alti indicatori, si de consumul de materiale.
Procesele tehnologice pot fi:
procese de baza
procese auxiliare
procese de desrevire
Procesele tehnologice de baza sunt acele procese tehnologice in cadrul carora materialele inregistreaza modificari ale formei, dimensiunilor, proprietatilor, pozitiei relative a suprafetelor si a aspectului lor transformandu-se in produse finite.
Procesele auxiliare si procesele de deservire contribuie la realizarea procesului de baza. Din grupa acestor procese fac parte: procesele de productie a energiei electrice, a aburului, a aerului comprimat sau a altor surse de energie, activitati de intretinere a utilajelor, a masinilor-unelte, constructia si intretinerea sculelor, dispozitivelor si a verficatoarelor, intretinerea cladirilor, transporturi interioare.
Procesele auxiliare si procesele de deservire contribuie la realizarea procesului de baza.
Desfasurarea procesului de productie se realizeaza in sectii de productie.
Dupa felul in care participa la realizarea procesului tehnologic sectiile de productie se clasifica in sectii de baza, sectii de prgatire a semifabricatelor, sectii auxiliare si sectii de deservire.
Procesul de productie propriu-zis se executa in sectiile de baza.
Avand in vedere volumul produselor executate exista trei tipuri principale de productie: productie de unicate, productie de serie si productie de masa.
Productia de unicate( individuala) se caracterizeaza prin aceea ca produsul se executa intr-un singur exemplar sau intr-un numar redus de exemplare.
Productia de serie se caracterizeaza prin aceea ca la majoritatea locurilor de munca se executa dupa anumite perioade de timp, aceleasi operatii asupra loturilor de piese.
Productia de masa se caracterizeaza prin faptul ca la locurile de munca se executa in permanenta aceeasi operatie.
Procesul tehnologic trebuie organizat in asa fel incat productivitatea muncii sa fie cat mai ridicata. In cazul productiei de serie sau a productiei de masa se poate executa foarte bine succesiunea executarii diferitelor operatii, se poate asigura o miscare continua a materialelor si a semifabricatelor, se poate realiza mecanizarea muncii manuale si automatizarea operatiilor de prelucrare si mecanizare a transporturilor.
Tipizarea proceselor tehnologice reprezinta o metoda sigura de introducere a tehnologiilor moderne si de reducere a cheltuielilor necesare pentru proiectarea proceselor tehnologice si de executie a produselor finite.
Procesele tehnologice pot fi proiectate dupa urmatoarele principii:
principiul diferentierii operatiilor
principiul concentrarii operatiilor
Pentru tipizarea proceselor tehnologice piesele se impart in categorii pe baza similitudinii constructive si tehnologice dupa care se elaboreaza pe baza de cercetari, experienta si tehnologii moderne procese tehnologice tip. Aceste procese se aplica in practica pentru toate piesele care intra in categoria respectiva.
Tipizarea proceselor tehnologice se bazeaza, in principal, pe:
clasificarea pieselor de prelucrat
clasificarea proceselor tehnologice
Problema tipizarii proceselor tehnologice prezinta intres numai pentru productia de serie mica si pentru productia de unicate.
Sistemul este un ansamblu organizat, perceput ca un intreg prin intermediul relatiilor de conexiune intre elementele componente.
Procesel tehnologice se desfasoara in instalatii tehnologice caracterizate prin variabile de intrare si variabile de iesire.
Intre variabilele de intrare si variabilele de iesire ale unui proces tehnologic se poate stabili o dependenta functionala de forma:
In aceasta relatie cu 
a fost notat grupul variabilelor de iesire, iar cu 
a fost notat grupul
variabilelor de intrare.
Grupul variabilelor este reprezentat de
multimea produselor finite realizate prin aplicarea unui proces tehnologic.
Grupul variabilelor este reprezentat de
materii prime, materiale, semifabricate, diverse forma de energie necesare
desfasurarii proceselor tehnologice.
Marimile de intrare sau variabilele de intrare sunt independente si pot fi necomandabile sau comandabile.
Marimile de iesire sau variabilele de iesire pot fi dependente sau de preformanta.
Procesele tehnologice moderne sunt sisteme cu circuite de reactie.
Pe circuitul de reactie se afla elemente:
de control
de interventie
Aceste elemente au rolul de a depista abaterile variabilelor de iesire de la valorile normale si de a interveni asupra variabilelor de intrare si asupra fazelor procesului tehnologic.
Studiul diverselor variante de proces tehnologic trebuie efectuat tinand seama de influenta tuturor indicatorilor tehnici si economici. Spre exemplu, nu este suficient sa se analizeze numai volumul de munca necesar pentru realizarea unui produs finit ci trebuie sa se tina seama si de nivelul de calificare al acesteia.
Cu toate ca volumul de munca necesar este un indicator foarte important al unui proces tehnologic el nu poate sa caracterizeze intotdeauna, complet, economicitatea procesului tehnologic.
Costul de productie pe unitatea de produs reprezinta partea din valoarea pe unitatea de produs, exprimata sub forma valorica.
Costul de productie se calculeaza cu relatia:
In aceasta relatie, notatiile au urmatoarele semnificatii:
C – costul de productie
M – costul materialelor pe unitatea de productie
S – costul cheltuielilor cu retributii productive
R – regia, in %, calculata la retributii productive
Indicatorul de utilizare a materialului se calculeaza cu relatia:
In aceasta relatie, notatiile au urmatoarele semnificatii:
- indicatorul de utilizare a materialului
g – greutatea produsului finit
G – greutatea semifabricatului folosit pentru executia produsului finit
Indicatorul timpului de baza se calculeaza cu relatia:
In aceasta relatie, notatiile au urmatoarele semnificatii:
- indicatorul timpului de baza
- timp de baza
- timp operativ
Indicatorul de automatizare se calculeaza cu relatia:
In aceasta relatie, notatiile au urmatoarele semnificatii:
- indicatorul de automatizare
- cantitatea de lucrari executate automat
- cantitatea totala de lucrari executate
In industria constructoare de masini, indicatorul de utilizare a materialului are valori cuprinse intre 0,35 si 0,9.
In industria constructoare de masini indicatorul timpului de baza are valori cuprinse intre 0,35 si 0,85.
Metodele de prelucrare a materialelor aplicate astazi pe scara larga in industrie permit reduceri esentiale ale timpului de masina. Din acest motiv, pentru cresterea productivitatii prelucrarii este foarte importanta reducerea timpului auxiliar.
Masura cea mai eficienta de reducere a timpului auxiliar este mecanizarea si automatizarea prelucrarii.
In afara de domeniul prelucrarilor
mecanice indicatorul de automatizare ( este mult utilizat in
transport, in constructii, depozitare, exploatari miniere.
Valorile mari ale indicatorului de automatizare influenteza pozitiv productivitatea muncii, conditiile de munca, calitatea produselor, consumurile de materiale, conducerea optima a proceselor tehnologice.
Pentru analiza eficienta a factorilor care influenteaza costul de productie se folosesc relatii de forma:
In aceasta relatie, notatiile au urmatoarele semnificatii:
C – costul de productie
M – costul materialelor pe unitatea de productie
- cheltuieli de amortizare si exploatare a utilajului
aferente unitatii de productie
- cheltuieli de amortizare si exploatare a
dispozitivelor
- cheltuieli de amortizare si exploatare a sculelor
- regia, in procente, calculata la retributiile
productive, fara cheltuielile aferente amortizarii utilajelor,
dispozitivelor si sculelor.
Pentru a stabili solutia cea mai economica de realizare a unui anumit proces tehnologic nu este necesar intotdeuna sa fie calculat costul de productie total. Spre exemplu, se pot neglija elementele costului de productie care nu au o influenta esentiala sau a caror variatie de la o varianta la alta nu este semnificativa.
Este esentiala analiza atenta a tuturor variantelor tehnologice posibile pentru a nu se neglija factorii care influenteaza in mod apreciabil structura procesului tehnologic.
Indicatorii de consum reprezinta cantitatea de materii prime, materiale, combustibili si energie necesara pentru realizarea unei unitati de produs finit.
Indicatorii de consum sunt cunoscuti si sub denumirea de consumuri specifice.
Normele tehnice de consum se stabilesc la nivel de intreprindere, la nivel de departament si la nivel national.
La nivel national se stabilesc norme de consum pentru materiale deficitare.
Normele tehnice de consum se pot stabili prin urmatoarele metode:
metoda de calcul tehnico-analitica
metoda experimentala
metoda statistica
Norma tehnica de consum este egala cu suma dintre consumul specific teoretic si pierderile tehnologice pe unitatea de produs finit.
Intre consumul specific teoretic, norma de consum si consumul specific practic exista urmatoarea inegalitate:
In aceasta relatie, notatiile au urmatoarele semnificatii:
- consum specific teoretic
- consum specific normat (norma de consum)
- consum specific practic
Gradul de utilizare a materiilor prime, a materialelor, a combustibililor si a energiei se calculeaza ca raport procentual intre consumul specific teoretic si consumul specific practic cu relatia:
Gradul de utilizare a materiei prime este reflectat de randamentul in produs.
Acest indicator se calculeaza ca raport procentual intre cantitatea
reala de produse obtinute (
) si cantitatea teoretica posibila de
produsecare ar putea fi obtinute (
).
Ca urmare a pierederilor inerente oricarui proces tehnologic de
productie, intotdeauna 
. Cu cat valoarea randamentului se apropie mai mult de 100%
cu atat procesul tehnologic este mai performant, consumul de materii prime este
mai redus ceea ce influenteaza favorabil pretul de cost al
produsului finit in sensul micsorarii lui.
Pentru realizarea unui produs finit pot exista mai multe variante de procese tehnologice. Pentru alegerea variantei optime este necesara compararea acestor variante. Principalele criterii de comparatie sunt:
productivitatea prelucrarii
costul de productie
Cheltuielile determinate de realizarea unui produs finit oarecare se pot determina, suficient de exact, cu relatia:
In aceasta relatie, notatiile au urmatoarele semnificatii:
- costul materialelor
- costul manoperei
- costul regiei
totale
- cota - parte a
amortizarii
- cota – parte a
cheltuielilor efectuate pentru constructia dispozitivelor speciale
- cota – parte a
cheltuielilor efectuate pentru constructia sculelor speciale
Costul materialelor se refera la cheltuielile efectuate pentru realizarea semifabricatelor. In situatia in care prin procesul tehnologic de prelucrare se obtin deseuri valorificabile, valoarea acestora se va scadea din valoarea totala a materialului.
Deci: 
In aceasta relatie, notatiile au urmatoarele semnificatii:
- valoarea
semifabricatului
- valoarea
deseurilor
Aceasta relatie evidentiaza faptul ca valori
minime pentru se pot obtine
prin micsorarea cheltuielilor de realizare a semifabricatelor si
valorificarea superioara a deseurilor rezultate.
Costul manoperei se calculeaza cu relatia:
In aceasta relatie, notatiile au urmatoarele semnificatii:
- timpul de
pregatire – incheiere
- timpul efectiv
- salariul
muncitorului in lei unitati de
timp
- numarul de
piese din serie
Notand cu 
cheltuielile de regie,
in procente, aferente valorii manoperei, obtinem urmatoarea
relatie pentru calculul cheltuielilor totale de regie:
Pentru calculul cotei de amortizare trebuie avute in vedere durata de exploatare in ani a instalatiei utilajului, masinii etc. Precum si cheltuielile efectuate pentru reparatiile capitale ale acestora.
Cota de amortizare (amortismentul) care revine unei unitati de produs finit se calculeaza cu relatia:
Coeficientul 
se calculeaza in
functie de valoarea instalatiei, utilajului, masinii, etc. care
intra in structura procesului tehnologic considerat, de durata de
functionare in ani, de cheltuielile ocazionate de reparatiile
capitale si de numarul de ore de functionare pe an.
6. TEHNOLOGIA NORMALIZATA. PROCESE TEHNOLOGICE DE GRUP. PROCESUL TEHNOLOGIC IN FLUX
Tehnologia normalizata reprezinta tehnologia care se aplica tuturor elementelor comune dintr-o serie de produse finite.
In anumite ramuri industriale cum ar fi spre exemplu industria constructoare de masini, se poate realiza o unificare a produselor finite sau a subansamblelor diferitelor produse finite. Unificarea conduce la:
reducerea timpului de proiectare
posibilitati de fabricare a unor produse noi
posibilitati de introducere a productiei in flux
Pentru aplicarea proceselor tehnologice normalizate este necesara normalizarea si unificarea pieselor si a suprafetelor.
Procesele tehnologice normalizate conduc la micsorarea pretului de cost al produselor finite.
Normalizarea proceselor tehnologice permite automatizarea si mecanizarea complexa a acestora.
Aplicarea proceselor tehnologice perfectionate necesita studiul permanent al posibilitatilor de prelucrare perfectionate, mai productive si mai economice.
Din acest punct de vedere, tehnologia de grup este o metoda care permite imbunatatirea organizarii si executarii tehnologiei de prelucrare in special in industria constructoare de masini.
Pentru aplicarea tehnologiei de grup se executa urmatoarele lucrari pregatitoare:
clarificarea pieselor (produselor finite)
modernizarea utilajelor
proiectarea dispozitivelor de grup
Clarificarea reperelor pentru aplicarea tehnologiei de grup este diferita de clarificarea reperelor pentru aplicarea proceselor tehnologice tipizate. Clasificarea pentru aplicarea tehnologiei de grup are la baza prelucrarile aferente realizarii produsului finit. Prin clasificare este necesar sa se formeze grupe de repere a caror prelucrare sa fie posibila pe aceeasi instalatie, utilaj, masina-unealta, etc. cu acelasi echipament tehnologic.
Principalele criterii de formare a grupelor de repere sunt:
forma geometrica
dimensiunile produselor finite
procedeele de elaborare a semifabricatelor
precizia de prelucrare
seria de fabricatie
economicitatea produsului
Pentru constituirea grupelor de repere se alege o piesa caracteristica din grupa care se numeste piesa complexa.
Piesa complexa va contine toate elementele geometrice ale pieselor din grupa, iar procesul tehnologic intocmit pe baza acesteia, cu modificari reduse ale valorilor de reglaj, se poate utiliza pentru prelucrarea oricarei piese din grupa.
Procesul tehnologic in flux este procesul tehnologic de fabricatie in care operatiile de prelucrare sau de asamblare sunt repartizate pe anumite utilaje sau locuri de munca care sunt amplasate in ordinea succesiunii operatiilor. Reperele care se prelucreaza sau reperele care se asambleaza se transmit de la o operatie la alta imediat ce a fost finalizata operatia precedenta. Transportul reperelor de la un loc de munca la alt loc de munca se realizeaza cu instalatii speciale de transport care au miscari sacadate sau continui.
Criteriile de analiza a oportunitatii aplicarii proceselor tehnologice in flux sunt urmatoarele:
volumul productiei
posibilitati de organizare a liniei tehnologice
ciclul de fabricatie
Factorii principali care influenteaza desfasurarea proceselor tehnologice sunt urmatorii:
proiectul de executie al produsului finit
utilajul disponibil
organizarea procesului de fabricatie
caracterul productiei
caracteristicile semifabricatelor
documentatia tehnologica
personalul muncitor
personalul tehnic
conditiile de lucru
Proiectul de executie reprezinta documentul de baza pentru elaborarea procesului tehnologic de fabricatie al unui produs finit. Acest proiect trebuie sa asigure transmiterea catre executant intr-un mod clar, fara ambiguitati, a tuturor elementelor care sunt necesare pentru executia unui reper sau a unui ansamblu.
In industria constructoare de masini un proiect de executie complet contine:
borderoul de desene
nomenclatorul de piese
desenul de ansamblu general
desene ale subansamblelor
desene de detaliu pentru fiecare reper component
memoriul justificativ de calcule
documentele tehnice
La elaborarea proceselor tehnologice trebuie avute in vedere dotarea si posibilitatile de dotare ale intreprinderii cu instalatii, utilaje, masini-unelte, dispozitive, scule speciale. Este utila proiectarea unui proces tehnologic flexibil in care utilajele existente sa nu prezinte o influenta decisiva, deoarece procesele tehnologice trebuie perfectionate continuu, apar procedee noi si prin urmare sunt necesare utilaje noi. Pe baza calculelor tehnico-economice se poate stabili oportunitatea privind achizitionarea de noi instalatii si utilaje de mare productivitate care asigura realizarea unor produse finite de calitate superioara si totodata o reducere a pretului de cost.
La alegerea tipului si a dimensiunii masinii-unelte trebuie avute in vedere caractersiticile productiei si a semifabricatelor care trebuie prelucrate.
In cazul productiei individuale sau de serie mica se aleg masini universale.
Pentru productie de masa, unde fiecare masina executa o singura operatie, se aleg masini unelte de mare productivitate.
O problema importanta in industria constructoare de masini este si aceea privind calculul numarului necesar de masini – unelte pentru desfasurarea unui proces tehnologic de fabricare a unui produs finit.
Pentru determinarea numarului de masini-unelte necesare se stabileste volumul de lucru al prelucrarilor mecanice. Volumul de munca pentru diferite categorii de masini-unelte se determina din documentatia tehnologica. Numarul de piese care urmeaza sa fie prelucrate se determina pe baza planului de productie in care sunt prevazute sistemele care urmeaza sa fie executate.
Documentatia tehnologica trebuie sa contina toate informatiile necesare pentru realizarea unui produs in cele mai bune conditii. Documentatia tehnologica trebuie sa precizeze instalatiile, agregatele, masinile, pe care urmeaza sa se execute prelucrarile, sculele si dispozitivele necesare, regimurile de prelucrare. La baza elaborarii documentatiei tehnologice se afla nomenclatorul de repere.
In industria constructoare de masini unitatile de prelucrare (masinile) pot fi amplasate in spatiile de productie (ateliere) pe grupe de masini sau in ordinea succesiunii operatiilor.
Prima metoda este avantajoasa pentru productia de serie mica si prezinta avantajul folosirii relativ complete a unitatilor de prelucrare (masini unelte).
A doua metoda prezinta avantajul prelucrarii reperelor intr-o succesiune continua prezentand avantajul diminuarii timpului necesar pentru lucrarile de pregatire. Dezavantajul acestei metode este diminuarea, in anumite situatii, a coeficientului de utilizare a masinilor putand apare interferente pe circuitele de transport ale reperelor.
Pentru productia de serie mare se poate folosi atat metoda operatiilor concentrate cat si metoda operatiilor diferentiate.
In tehnologia constructiilor de masini, la prelucrarea mecanica, se pot folosi ambele metode. Metoda operatiilor diferentiate este insa inlocuita treptat de metoda operatiilor concentrate, acesta fiind un principiu tehnologic de baza al industriei constructoare de masini. Pentru fiecare caz in parte este insa necesara o analiza temeinica a problemei diferentierii sau a concentrarii operatiilor, factorul economic avand un rol predominant cu conditia respectarii prevederilor tehnologice de executie, precizie si calitate.
8.NORMAREA TEHNICA A PROCESELOR TEHNOLOGICE
Volumul de munca necesar pentru realizarea unei faze de lucru sau pentru realizarea unui produs finit se poate evidentia prin consumul de timp. Norma de timp creeaza posibilitatea de a se cunoaste anticipat timpul necesar pentru executia in anumite conditii a unei faze a procesului tehnologic sau a unui reper.
Micsorarea normei de timp conduce la marirea numarului de produse finite care pot fi realizate intr-un schimb de lucru, conducand deci la cresterea productivitatii muncii. Prin urmare, norma de timp este un indicator important al productivitatii muncii.
Norma de timp se defineste ca fiind durata de timp necesara pentru realizarea unei anumite lucrari in anumite conditii tehnico-organizatorice.
Norma de productie se defineste ca fiind cantitatea de repere care se realizeaza intr-un anumit interval de timp.
Norma de timp (T) se evalueaza in unitati de timp.
Norma de productie (N) se evalueaza in unitati naturale (bucati).
Intre normele T si N exista relatia: 
Timpul de lucru productiv reprezinta intervalul de timp in care, pe percursul desfasurarii procesului tehnologic, operatorul (muncitorul) executa lucrari de manuire, masurari, citiri, supraveghere, interpretare a fiselor tehnologice si alte lucrari similare.
Timpul de lucru neproductiv reprezinta intervalul de timp in care operatorul (muncitorul) executa lucrari de transport a semifabricatelor, a materialelor, a sculelor, lucrari de intretinere, reglare, reparare a instalatiilor, agregatelor, masinilor si alte lucrari similare.
Organizarea eficienta a procesului tehnologic inseamna reducerea timpului de lucru neproductiv.
Timpul efectiv (operativ) reprezinta durata de timp necesara pentru executarea lucrarilor de prelucrare propriu-zise.
Timpul efectiv se calculeaza cu relatia:
|
Timp efectiv = Timp de baza + Timp auxiliar |
Timpul de baza (timp tehnologic) reprezinta durata de timp pe parcursul careia se produce modificarea formei (starii) semifabricatelor pentru transformarea lor in produse finite.
Timpul auxiliar reprezinta durata de timp necesara pornirii – opririi instalatiilor, agregatelor, masinilor, fixarii semifabricatelor pentru prelucrare, masurarii dimensiunilor, transportului produselor finite si altor lucrari similare.
Caracterstic celor doua durate de timp de baza si auxiliar este faptul ca o parte a timpului auxilar poate sa corespunda cu o parte a timpului de baza. In norma de timp operativ nu se include durata de timp auxiliar care se suprapune cu timpul de baza.
Valorile normelor de timp sunt influentate de structura proceselor tehnologice si de caractersiticile productiei.
Metodele folosite, in general, pentru stabilirea normelor de timp sunt urmatoarele:
metoda experimental statistica
metoda comparativa
metoda analitica
Dintre aceste metode, metoda analitica este metoda cea mai precisa deoarece se bazeaza pe analiza temeinica a elementelor componente ale procesului tehnologic. Aceasta analiza trebuie sa conduca la determinarea posibilitatilor de executie a operatiilor procesului tehnologic cu un consum cat mai mic de timp.
Principalele metode folosite pentru evaluarea normelor de timp pe baza de observatii sunt urmatoarele:
fotografierea zilei de lucru
cronometrarea zilei de lucru
fotocronometrarea zilei de lucru
filmarea zilei de lucru
Metoda filmarii se foloseste pentru urmarirea unor elemente de timp avand durata foarte redusa.
Observarea zilei de lucru prin filmare premite studierea proceselor tehnologice in timp si in spatiu.
9. CALITATEA PROCESELOR TEHNOLOGICE
In sens general, calitatea reprezinta o masura a valorii materiale indiferent de produs si scop.
Indicatorii de calitate caracterizeaza materia prima, materialele auxiliare si produsele finite din punct de vedere calitativ. Conditiile de calitate corespunzatoare fiecarui produs sau material (materie prima) sunt prevazute in standarde de stat, in norme intrene sau in caiete de sarcini.
Calitatea proceselor tehnologicese exprima prin randamente, consumuri specifice, indicatori de utilizare intensiva si extensiva, grad de mecanizare, automatizare, cibernetizare, robotizare, cheltuieli de reparatii si intretinere a instalatiilor, agregatelor, masinilor.
Calitatea unui produs finit se exprima prin urmatoarele caracteristici:
caracteristici tehnice
caracteristici economice
carcateristici estetice si organice
fiabilitate
mentenabilitate
Fiabilitatea reprezinta conceptul prin care se exprima conservarea indicatorilor de preformanta ai produsului finit.
Mentenabilitatea reprezinta aptitudinea produselor, instalatiilor, utilajelor, masinilor, sistemelor, exprimata calitativ sau cantitativ de a fi reparate si repuse in functiune in caz de defectare.
Ansamblul conceptelor de fiabilitate si mentenabilitate reprezinta conceptul de disponibilitate.
Din punct de vedere structural calitatea unui produs se poate descompune in urmatoarele componente:
calitatea conceptiei in etapa de proiectare
calitatea fabricatiei in etapa de productie
calitatea intretinerii in etapa de exploatare a produsului
Dualitatea calitate-cost reprezinta conceptul fundamental al aspectului competitiv al calitatii.
Indicatorii de fiabilitate (caracteristicile de fiabilitate) sunt marimi care evidentiaza, calitativ si cantitativ, fiabilitatea produselor. Acesti indicatori sunt:
probabilitatea de buna functionare
probabilitatea de defectare
timpul de functionare a unui produs finit cu o anumita probabilitate
functia de frecventa
rata defectiunilor
timpul mediu de buna functionare
dispersia
Fiabilitatea operationala consta in supravegherea organizata a produsului finit pe parcursul exploatarii sale.
Absenta preocuparilor privind evolutia ulterioara a produsului finit in exploatare conduce la ignorarea unor elemente necesare pentru proiecte viitoare si nu permite obtinerea nici unei concluzii valabile cu privire la problema coordonarii fiabilitatii subansamblului in raport cu durata de viata fizica sau morala a produsului.
Baza activitatii operationale o constituie chestionarele, fisele de interventii si rapoartele de exploatare.
10. AUTOMATIZAREA, CIBERNETIZAREA SI ROBOTIZAREA PROCESELOR TEHNOLOGICE
Automatica este acea ramura a stiintei si tehnicii care studiaza teoria si principiile de elaborare a instalatiilor care functioneaza automat, fara participarea directa a omului si care indeplinesc scopurile formulate de om.
In prezent, automatica reprezinta o ramura a ciberneticii care este stiinta care se ocupa de teoria generala a conducerii logice a diverselor procese, independent de faptul daca acestea se desfasoara in organisme vii, in societate sau in masini si instalatii.
Automatizarea reprezinta aplicarea concreta, efectiva, in practica a metodelor si mijloacelor automaticii pentru transformarea proceselor tehnice conduse de om in procese automate, desfasurate fara participarea sa efectiva.
Automatizarea flexibila a aparut in ultimii ani prin combinarea inteligentei artificiale a calculatoarelor electronice cu diverse sisteme mecanice de actionare.
Sistemele de automatizare flexibila includ masinile-unelte cu comanda numerica si robotii industriali.
Orice sistem automat include instalatia automatizata si dispozitivul de automatizare.
Intre dsipozitivul automatizare si instalatia automatizata exista doua trasee de comunicare. Un traseu direct prin care dispozitivul de automatizare comanda instalatia automatizata si un traseu invers prin care dispozitivul de automatizare receptioneaza semnale cu privire la valorile reale ale marimii respective.
Elementele componente ale structurii sistemului de conducere automata a proceselor de productie sunt:
elementele de masura ( traductoare )
elementele de comparatie
elementele de prelucrare intermediara a semnalelor
elementele de corectie
elementele de amplificare elementele de actionare
elementele de executie
elementele de alimentare
Sistemul de conducere computerizata a proceselor tehnologice industriale reprezinta un ansamblu de echipamente, programe pentru calculator, proceduri de operare si executanti care asigura conducerea partiala sau totala a unui proces tehnologic industrial.
Conceptul de automatizare flexibila a aparut ca urmare a reunirii „inteligentei” calculatorului electronic cu manipulatoare mecanice, in scopul automatizarii unor operatii sau grupe de operatii, dintre care mentionam: sudarea diverselor repere, alimentarea masinilor-unelte, vopsire, operatii de asamblare si montaj, etc.
Robotii industriali se pot defini ca fiinf masini automate, usor programabile, care pot executa lucrari simple, repetabile si au un numar minim necesar de legaturi cu mediul in care lucreaza.
In aceasta perioada a automatizarii flexibile, robotii industriali sunt un factor semnificativ in sistemele viitoare ale productiei automatizate si in activitatea economica. In Japonia, in ultimi zece ani, utilizarea robotilor industriali a produs o serie de avantaje economice si sociale. Dintre acestea:
sistemul cinematic
sistemul de actionare
sistemul de comanda
sistemul de masura-culegere de informatii
Programele robotizarii includ factori socio-psihologici de mare complexitate si subtilitate. Fara indoiala robotizarea va revolutiona industria, iar cresterea considerabila a productivitatii va conduce la o viata mai buna pentru omenire; a treia revolutie industriala va fi dificila si uneori dureroasa fiind important sa se stabileasca un concept de robotica in slujba omenirii si un concept de robotica daunatoare oamenilor.
Robotii vor aduce mari servicii omului. Robotii il vor proteja de mediul ostil, de muncile daunatoare, absolvindu-l de activitati monotone, vor imbunatati nivelul sau de viata printr-o productie mai mare, vor alina suferintele celor handicapati, vor extinde capacitatile de lucru, il vor salva in situatii periculoase si ii vor asigura marirea timpului de odihna.
11. MATERIALE METALICE SI MATERIALE NEMETALICE
In prezent, aliajele fierului sunt utilizate pe scara larga in practica industriala, dintre acestea, aliajele fierului cu carbonul prezentand o importanta deosebita.
Fierul este metalul de baza al celor mai importante aliaje tehnice – otelurile.
Fierul este un metal de culoare cenusie, relativ greu, duritate scazuta, rezistenta mecanica medie, plasticitate corespunzatoare, rezilienta corespunzatoare. Datorita permeabilitatii magnetice mari si afortei coercitive reduse fierul pur se utilizeaza foarte mult in diverse domenii in electrotehnica.
Proprietatea unor metale de a cristaliza la doferite temperaturi in sisteme cristaline diferite se numeste alotropie sau polimorfism.
Fierul pur prezinta trei stari alotropice.
Otelurile sunt aliaje Fe-Fe3C cu un continut de carbon variind intre 0.04% si 1.75C.
Otelurile carbon contin pe langa carbon care reprezinta elemntul esential de aliere si numeroase alte componente.
Proprietatile fizico-mecanice ale otelurlor se pot modifica prin tratamente termice.
Tratamentele termice reprezinta o succesiune de opretaii tehnologice formate din incalziri si raciri in conditii bine determinate aplicate metaleleor si aliajelor in stare solida in scopul obtinerii unor anumite proprietati fizico-mecanice prin modificarea corespunzatoare a structurii.
Clasificarea generala a otelurilor se prezinta astfel:
oteluri de uz general
oteluri cu destinatie speciala
oteluri de scule
Alegerea otelului corespunzator scopului propus este o conditie fundamentala pentru asugurarea in conditii corecte in exploatare a produselor finite. Importanta care se acorda in prezent materialului si tehnologiei sale este unanim recunoscuta.
Din punct de vedere al domeniilor de utilizare din grupa otelurilor de uz general pentru constructii fac parte:
otelurile pentru ambutisare si stantare
otelurile pentru constructii metalice
otelurile pentru constructii mecanice
Otelurile de constructie cu continut redus de carbon au o rezistenta de rupere mica, sunt usor sudabile si usor forjabile.
Pentru modificarea proprietatilor fizico-mecanice aceste oteluri sunt supuse tratamentului termic de cementare dupa care sunt supuse tratamentului termic de imbunatatire, care consta in calire urmata de revenire. Prin cementare continutul de carbon al straturilor superficiale se mareste peste limita necesara in vederea unei caliri corespunzatoare. Otelurile de constructie pentru imbunatatire au rezistenta de rupere ridicata, sunt usor forjabile si calibile dar o sudabilitate slaba. Se folosesc pentru constructia pieselor supuse la solicitari medii care pot fi statice, dinamice sau variabile.
Fonta ca liaj al fierului cu carbonul este cunoscuta din timpuri stravechi. Cercetarile arheologice au adus dovezi ca fonta era cunoscuta de chinezi cu cel putin 100 ani i.e.n. Cu toate acestea in Europa ea a devenit cunoscuta la sfarsitul Evului Mediu.
Din punct de vedere al compozitiei chimice fonta se deosebeste de otel printr-unj continut mai ridicat de carbon, iar din punct de vedere al proprietatilor tehnologice fonta nu popate fi prelucrata prin forjare sau prin deformare plastica. In literatura tehinica de specialitate in sens general se apreciaza ca otelurile sunt aliaje fier-carbon forjabile, iar fontele sunt aliaje fier-carbon neforjabile.
Fontele se definesc ca fiind aliaje fier-carbon in care continutul de carbon este cuprins intre 1.17% C si 6.67% C.
Proprietatile mecanice ale fontei sunt inferioare in comparatie cu proprietatile mecanice ale otelului.
O proprietate importanta a fontelor este capacitatea lor mare de a mortizare a socurilor si a vibratiilor.
Pe baza aceste proprietati precum si datorita faptului ca prin turnare se realizeaza o configuratie a produsului finit mai buna decat prin forjare multe repere importante chiar arbori cotiti se executa din fonta prezentand in exploatare o fiabilitate ridicata.
Din punct de vedere a compozitiei chimice fontele se clasifica in:
fonte aliate
fonte nealiate
fonte hipoeutectice
fonte eutectice
fonte hipereutectice
Grafitul este constituentul cel mai important al fontelor care prin forma, marime, repatitie si cantitate influenteaza proprietatile fontelor.
Fontele brute sunt cunoscute si sub denumirea de fonte de prima fuziune, ele obtinandu-se in furnal prin reducerea minereurilor de fier cu ajutorul coxului.
Fontele brute au un continut de aproximativ 3.5% C – 4.5% C si se clasifica in fonte brute nealiate (in care elementele permanente insotitaore – siliciu si mangan – nu depasesc 5%fiecare) si fonte brute aliate (in care continutul fiecareia dintre aceste elemnte este mai mare de 5%). Fontele brute contin deasemenea 0.06% S si 0.15%-1.2% P.
Fontele albe poarta aceasta denumire datirita aspectului rupturii care are o culoare alba-mata. Fontele albe contin proportii reduse de elemente insotitoare, au duritate ridicata, sunt fragile, nedeformabile si nu se pot prelucra prin aschiere.
Fontele pestrite au carbonul fie legat sub forma de cementita fie in stare libera sub forma de grafit. Aceste fonte nu au utilizari specifice. Ele se formeaza de regula in straturile intermediare ale reperelor cu crusta dura din fonta alba si miez de fonta cenusie.
Fontele cenusii poarta aceasta denumire datorita aspectului rupturii. Structura acestor fonte se caracterizeaza prin prezenta filamentelor de grafit care poate fi lamelar sau nodular.
Propietatile fizice si proprietatile mecanice ale fontelor cenusii sunt influentate de microstructura masei de baza, de forma, marimea si distributia grafitului.
Proprietatile tehnologice ale fontelor cenusii sunt fuzibilitatea si fluiditatea. Datorita acestor proprietati fontele cenusii se pot utiliza la executia prin turnare a reperelor (pieselor) cu peretii subtiri. Fluiditatea fontelor se imbunatateste considerabil o data cu majorarea continutului de fosfor.
Fontele se prelucreaza usor prin aschiere dar sunt greu sudabile si neforjabile.
Fontele cenusii se folosesc in industria constructoare de masini pentru turnarea reperelor (pieselor) cu diverse configuratii cum sunt: batiuri pentru masini-unelte, chiuloase pentru motoare, rotoare pentru pompe de apa, carcase pentru masini-electrice, etc.
In industria constructoare de masini metalele neferoase pure se folosesc foarte rar. Se folosesc in schimb aliajele acestora care au proprietati chimice, fizice, mecanice si tehnologice superioare metalelor pure.
In functie de starea in care se gasesc in natura metalele neferoase pot fi obisnuite (se gasesc sub forma de combionatii chimice in minereuri), nobile (se gasesc ca atare in natura: aur, argint) sau radioactive (uraniu care emire radiatii naturale); metalele care se gasesc in proportie in scoarta Pamantului se numesc metale rare.
Aliajele neferoase in raport cu aliajele fierului prezinta o rezistenta mult superioara la actiunea agentilor corozivi. Deasemenea aliajele neferoase se caracterizeaza prin valori superioare ale conductibilitatii termice si electrice prezentand totodata proprietati magnetice deosebite.
Cuprul este un metal de culoare rosiatica greu si relativ greu fuzibil. Este maleabil, rezistent la coroziune atmosferica si are conductivitate termica si electrica mare.
Datorita proprietatilor sale este folosit in electrotehnica drept conductor electric, in industria chimice (conducte pentru lichide organice), la fabricarea schimbatoarelor de caldura (sepentine, evaporatoare, etc).
Aliajele cuprului cu zincul se numesc alame. Cele mai folosite alame sunt acelea in care continutul de zinc variaza intre 40% Zn – 75% Zn.
Alama in care continutul de cupru este mai mare de 80% se numeste tombac.
Alamele se caracterizeaza prin proprietati mecanice bune care variaza in functie de continutul de zinc. Se folosesc alame cu un continut de cel mult 45% Zn deoarece la valori superioare ale cantitatii de zinc alamele devin fragile.
Alamele au o rezistenta ridicata la actiunea coroziva a agentilor atmosferici si se pot suda cu usurinta.
Bronzurile sunt aliaje ale cuprului cu stamiul sau cu alte metale in afara de zinc.
In industria constructoare de nave se folosesc bronzuri in care continul de stamiu este de cel mult 40%. Aceste bronzuri se folosesc pentru turnarea diferitelor repere.
Bronzurile speciale sunt bronzuri care se obtin prin alierea bronzurilor obisnuite cu zinc, plumb, fosfor, aluminiu, beriliu, nichel, siliciu, mangan.
Bronzurile aliate cu siliciu au rezistenta ridicata la coaroziune fiind posibil ca in anumite cazuri sa inlocuiasca bronzurile cu stamiul. Bronzurile cu mangan au caracteristici mecanice ridicate la temperaturi mari.
Bronzurile aliate cu plumb au proprietati de alunecare foarte bune si o rezistenta ridicata la coroziiune. Acste bronzuri se folosesc la constructia lagarelor, a armaturilor rezistente la coroziune, a lagarelor masive pentru solicitari puternice.
Plumbul exercita o influenta favorabila asupra prelucrabilitatii prin aschiere a bronzurilor.
Aluminiul este un maetal de culoare alba, usor. Aluminiul este plastic, fiind un bun conducator de caldura si electricitate. Are rezistenta la coroziune, datorita fenomenului de pasivizare care consta in autoacoperirea sa cu o pelicula subtire densa si aderenta de oxid de aluminiu care-l protejeaza impotriva oxidarii ulterioare.
Siluminurile sunt aliaje de aluminiu cu continut ridicat de siliciu. Aliajele de aluminiu tehnice au un continut de siliciu de cel mult 20%.
Siluminurile se caracterizeaza prin proprietati foarte bune de turnare. Ele nu sunt permeabile pentru lichide si gaze. Aceste aliaje se sudeaza foarte bine oxiacetilenic si au o rezistenta ridicata fata de finisarea la cald. Aceste aliaje au, de asemenea, o rezistenta la coroziune, mai buna decat a aluminiului pur datorita formarii unei pelicule protectoare de SiO2xH2O.
Siluminurile se utilizeaza numai in stare turnata, fiind cele mai raspandite aliaje de aluminiu pentru turnatorie, cu larga aplicare in constructia de avioane. Aliajele aluminiu-siliciu sunt utilizate de foarte multe ori ca inlocuitoare pentru fonta cenusie sau otelul turnat si pentru repere cu sectiuni complicate.
Aliajele tehnice de aluminiu sunt aliaje complexe care contin in afara de fier si siliciu, ca elemente insotitoare permanente si alte elemente cele mai frecvent utilizate fiind: magneziu, mangan, crom, titan, zinc.
Magneziul este un metal foarte usor. Culoarea sa este alba stralucitoare. Magneziul daca este incalzit in aer se autoaprinde si arde cu flacara luminoasa. Fenomenul de autoaprindere al magneziului se poate atenua prin alierea sa cu beriliu. Conductivitatea sa termica si electrica este de cateva ori mai redusa decat a metalelor conductibile: aur, argint, cupru. Magneziul are o duritate mica, iar plasticitatea sa este mai redusa in comparatie cu plasticitatea altor metale.
Magneziul nu se foloseste singur din cauza posibilitatii de autoaprindere. Cel mai important element de aliere al magneziului este aluminiul.
Plumbul este un metal de culoare cenusie cu densitate mare. Plumbul are conductivitatea termica si conductivitatea electrica foarte mici in comparatie cu alte metale. Plumbul este foarte moale si ductil iar prin deformare nu se ecriseaza. Este foarte rezistent la actiunea agentilor chmici (apa potabila, clor, amoniac, soda, cianura de potasiu, acid sulfuric, acid fosforic, acid fluorhidric etc).
Elementele principale de aliere ale plumbului sunt staniul si stibiul.
Aliajele rezistive sunt aliaje pe baza de nichel si crom.
Principalele aliaje rezistive utilizate in electrotehnica sunt urmatoarele: cromel, nicrom1, nicrom2, inconel, bersus, kantal. Aliajul folosit cel mai frecvent este aliajul nicrom2, iar aliajul cel mai rezistent la temperaturi inalte este kantalul.
Principalele aliaje cu dilatare redusa sunt: invarul, elinvarul si platinitul.
Invarul contine 35-37% Ni, sub 0.5% C si inrest Fe. Acest aliaj nu sufera nici un fel de dilatare pana la temperatura de 100s C.
Elinvarul contine 35-37% Ni, 8-12% Cr, sub 0.4% C si in rest Fe. Acest aliaj isi mentine proprietatea de elasticitate pana la temperatura de 100s C fiind folosit pentru executarea arcurilor la aparate de precizie.
Platinitul contine 45% Ni si are un coeficient de dilatare egal cu al platinei si al sticlei.
Aliajele pe baza de nichel si fier sunt aliaje cu permeabilitate magnetica mare. Aceste aliaje sunt materiale magnetice moi avand camp coercitiv si pierderi histerezis mici. Ele sunt cunoscute sub denumirea de aliaje permalloy.
Aliajul permalloy contine 80% Ni si 20% Fe. Acest aliaj are o permeabilitate magnetica initiala pana la 12000Gs/Oe. Printr-un tratament termic special permeabilitatea magnetica creste, atingand valaorea maxima de 90000 Gs/Oe.
Aliajul supermalloy are cea mai mare permeabilitate dintre toate materialele practic folosite. Compozitia acestui aliaj este urmatoarea: 79% Ni, 5% Mo, 0.5% Mn+Si si in rest Fe.
Supermalloy este un aliaj ductil si se poate lamina in table foarte subtiri (0.025mm).
Aliajul magnetic crom-nichel are urmatoarea compozitie chimica: 12%Cr, 15%Ni si in rest Fe. Proprietatile magnetice ale acestui aliaj sunt influentate de compozitia chimica, de gradul de deformare plastica si de tratamentul termic aplicat.
Grupa materialelor nemetalice este formata din grupa materialelor semiconductoare si din grupa materialelor izolatoare.
Materialele nemetalice se clasifica din punct de vedere al provenientei lor, in urmatoarele grupe:
organice
anorganice
Tot din punct de vedere al provenientei lor materialele nemetalice se pot clasifica in materiale:
naturale
artificiale
sintetice
Din punct de vedere al scopului sau destinatiei utilizarii lor materialele nemetalice se clasifica in materiale:
electroizolante
termoizolante
hidroizolante
fonoizolante
lubrifiante
de protectie anticoroziva
de etansare
abrazive
Din punct de vedere al domeniului de utilizare materialele nemetalice se clasifica in materiale:
de constructii
electrotehnice
pentru industria optica si de mecanica fina
pentru utilaje si instalatii
Exista materiale nemetalice care se utilizeaza in mai multe domenii.
Semiconductoarele sunt materiale care nu conduc curentul electric la temperatura mediului ambiant, dar care pot deveni conductoare sub influenta unor factori exteriori: termici, mecanici, chimici.
Tranzistoarele sunt dispozitive construite din semiconductoare care au proprietatea de a amplifica curentul electric.
Materialele piezoelectrice sunt materiale care au proprietatea de ase incarca cu sarcini electrice sub actiunea fortelor mecanice.
Elastomerii sunt materiale nemetalice cu prprietati elastice superioare. Elastomerii sunt materiale extensibile care revin la forma initiala dupa ce forta care le-a deformat si-a incetat actiunea.
Ebonita este un material obtinut prin amestecarea cauciucului brut cu plastifianti, substante de umplere si sulf intr-un procent de 30%-40%.
Rasinile sunt substante organice solide cu aspect sticlos, amorfe. Din punct de vedere chimic rasinile sunt compusi macromoleculari, formate dintr-un numar mare de molecule intre care exista legaturi chimice (covalente).
O proprietate de baza a rasinilor este aceea ca prin incalzire ele trec de la starea rigida la starea elastica, apoi se inmoaie, devenind plastice si in final se topesc . inmuierea nu se produce brusc, ci intre anumite temperaturi (interval de temperatura) in care rasinile se pot prelucra prin deformare plastica. Acesta proprietate a rasinilor se numeste termoplasticitate.
Din punct de vedere al provenientei lor, rasinile se clasifica in rasini naturale si rasini sintetice.
Rasinile naturale sunt de origine animala (selac) sau vegetala (colofoniu, copaluri).
Rasinile sintetice se obtin din substante micromoleculare (numite monomeri) prin reactii de polimerizare sau de policondensare. Rasinile sintetice frecvent utilizate in aplicatii tehnice sunt urmatoarele: rasinile fenolformaldehidice, rasinile melaminoformaldehidice, poliesterii, poliuretanii, rasinile epoxidice, policlorura de vinil, polistirenul, polietilena.
Rasinile sintetice se utilizeaza la fabricarea lacurilor, uleiurilor, a cleiurilor, a materialelor stratificate, a tesuturilor stabile, a fibrelor sintetice. In mod deosebit rasinile sintetice se utilizeaza la fabricarea materialelor plastice.
Materialele plastice sunt materiale organice solide constituite pe baza de compusi macromoleculari naturali sau sintetici. Materialele plastice se prelucreaza sub forma de piese prin deformare plastica la cald (presare, turnare sub presiune, matritare).
In conditii normale de temperatura si presiune, piesele din materiale plastice sunt corpuri rigide si elastice, proprietatea de palticitate manifestandu-se numai la incalzire, in cursul operatiilor de prelucrare prin presare.
De regula, materialele plastice sunt constituite din mai multe materiale componente si anume:
liantul (masa de baza)
materiale de umplutura
plastifianti
coloranti
Materialele plastice au stabilitate chimica ridicata, fiind rezistente la actiunea apei, a solventilor si a agentilor biochimici. Aceste materiale se folosesc la fabricarea tevilor si a conductelor pentru transportul apei si a lichidelor cu actiune chimica agresiva, la temperaturi la care materialul palstic nu isi modifica proprietatile.
12. INDUSTRIA EXTRACTIVA. ENERGETICA NUCLEARA. ELEMENTE DE PROTECTIE A MEDIULUI
Industria extractiva miniera cuprinde activitatile realizate pentru descoperirea, dimensionarea si evaluarea rezervelor de materii prime sub aspect cantitativ si calitativ.
Industria extractiva miniera cuprinde urmatoarele activitati conexe:
studii geologice fundamentale
lucrari geologice de prospectare
lucrari geologice de explorare
proiectarea lucrarilor pentru deschiderea zacamintelor
executia sistemelor (instalatiilor) de extractie si preparare
procesul tehnologic de exploatare
procese tehnologice de imbogatire in componenti utili
valorificare primara
Explorarea zacamintelor de substante minerale utile se poate realiza prin urmatoarele metode:
lucrari miniere
firaje
lucrari miniere si foraje
In functie de particularitatile pe care le prezinta zacamantul forajele de explorare se amplaseaza pe aliniamente sau retea.
Exista situatii frecvente in care caracteristicile zacamantului de substanta minerala utila nu se pot determina numai cu ajutorul lucrarilor miniere sau numai cu ajutorul forajelor. In aceste situatii se foloseste metoda de explorare combinata care consta atat din lucrari miniere cat si din foraje.
Indicatorii tehnico-economici aferenti exploatarii si prepararii substantelor minerale utile sunt:
volumul excavat mecanic
cantitatea transportata mecanic
randamentul de abataj
Volumul excavat mecanic se calculeaza cu relatia:
Cantitatea transportata mecanic se calculeaza cu relatia:
Randamentul de abataj se calculeaza cu relatia:
Indicatorii de comun aferenti exploatarii si prepararii substantelor minerale utile sunt:
consumul de exploziv in abataj
consumul de material de armare
consumul de energie electrica
consumul de aer comprimat
Indicatorii de consum se raporteaza, de regula, la o productie de 1000 tone carbune extras. Valorile acestor indicatori trebuie sa se incadreze in normele stabilite in conformitate cu specificul exploatarii.
Fisiunea nucleara este un proces de diviziune a unui nucleu greu in doua nuclee usoare, insotit de eliberarea de neutroni si de eliberarea unei cantitati mari de energie.
In procesul de fisiune a unui nucleu greu are loc o regrupare a protonilor si a neutronilor constituenti, avand ca rezultat o miscorare a masei nucleareglobale. Conform teoriei relativitatii, diferenta de masa este echivalenta cu o cantitate de energie care este eliberata in cursul fisiunii.
Pentru folosirea reactiei de fisiune, ca sursa de energie, este esential faptul ca in fiecare proces de fisiune sunt eliberati in medie 2-3 neutroni. Explicatia acestui fenomen consta in faptul ca nucleele grele contin un exces de neutroni fata de numarul de protoni. Astfel raportul dintre numerel ede neutroni si de protoni dintr-un nucleu greu este de aproximativ 1:5, pe cand intr-un nucleu de masa intermediara care apare din fisiune acest raport este de 1:3. daca neutronii. Daca neutronii rapizi emisi la fisiunea uraniului 235 sunt incetiniti printr-un procedeu oarecare ci pot produce, la randul lor, fisiunea altor nuclee. Se obtine astfel o reactie in lant, care o data declansata se poate intretine singura. Pentru aceasta este necesar ca raportul dintre numarul de neutroni dintr-o generatie si cel din generatia precedenta, numit factor de multiplicare, sa nu scada sub valoarea 1. In bomba de fisiune, factorul de multiplicare este aproximativ 2si reactia in lant este exploziva.
Reactii de fisiune in lant controlate se desfasoara in reactoarele nucleare.
In prezent, exista reactoarecare functioneaza cu neutroni:
termici
intermediari
rapizi
Confirmarea experimentala a proprietatilor fundamentale ale reactiei de fisiune, in mod deosebit emisia unei energii inalte si emisia de neutroni secundari, are o importanta stiintifica considerabila si o imensa valoare practica.
Prima reactie de fisiune intretinuta a fost realizata in luna decembrie 1942 de Enrico Fermi, cu un amestec de izotopi naturali ai uraniului.
Enrico Fermi a construit, in luna decembrie 1942, primul reactor nuclear la Chicago.
Din puct de vedere al constructiei, reactoarele se clasifica astfel:
reactoare omogene
reactoare eterogene
Din punct de vedere al modului de utilizare, reactoarele nucleare se clasifica astfel:
reactoare energetice
reactoare regeneratoare
Elementele componente ale unui reactor nuclear cu neutroni termici sunt urmatoarele:
zona activa
bare de reglare
moderator
sistem de racire
protectie biologica
Zona activa este constituita din combustibilul nuclear care se poate prezenta sub forma de bare, placi, tevi sau poate fi in suspensie.
In zona activa se desfasoara reactia de fisiune.
Barele de reglare asigura controlul reactiei de fisiune. Barele de reglare pot comanda: declansarea reactiei de fisiune, majoraraea vitezeide fisiune, micsorarea vitezei de fisiune, oprirea reactiei de fisiune.
Barele de reglare sunt executate din aliaje pe baza de bor sau de cadmiu puternic absorbante de neutroni. La extragerea barelor de reglare din zona activa reactia de fisiune se declanseaza fiind cu atat mai intensa cu cat adancimea de patrundere a barelor in miezul reactorului este mai redusa.
Moderatorul are rolul de a micsora viteza neutronilor rapizi, astefl incat acestia sa dispuna de enetgie suficienta, incat sa ciocneasca un numar corespunzator de nuclee grele. Ca moderatori se utilizeaza apa grea, grafitul, beriliul, oxidul de beriliu.
Sistemul de racire are rolul de a prelua caldura dezvoltata in zona activa a reactorului nuclear si de a fi transferata prin intermediul unui agent de transfer termic (apa grea, beliu, metale topite, substante organice termostabile). Agentii de transfer termic circula in zona activa prin tevi.
Protectia biologica este constituita dinpereti grosi executai din betonh sau din alte materiale de protectie. Protectia biologica are rolul de a elimina complet difuzia radiatiilor radioactive spre mediul exterior.
Centrala nuclaeara electrica (CNE) este un ansamblu de instalatii si constructii reunite in scopul producerii de energie electrica sau simultan de energie electrica si caldura prin utilizarea energiei nucleare.
Denumirile centrala-electrica, centrala atomoelectrica, centrala electrica nucleara sunt echivalente.
Prima CNE din Romania (Cernavoda) functioneaza cu reactor PHWR (Pressurized Heavy Water moderated and cooled Reactor) tip CANDU care utilizeaza drept combustibil uraniul natural sub forma de pastile ceramice. Atat ca agent de transfer termic cat si ca moderator se foloseste apa grea (apa denterata). Denumirea de CANDU reprezinta prescurtarea cuvintelor CANADIAN-DEUTERIUM-URANIUM.
Reactorul PHWR – CANDU – 6 care echipeaza CNE – Cernavoda este dotat cu o instalatie de automatizare care utilizeaza pe scara extinsa calculatorul de proces pentru conducerea reactorului si a blocului nuclear.
Bilantul energetic al centralei nuclearo-electrica indica marimea si locul pierderilor de caldura , adica abaterile in raport cu primul principiu al termodinamicii.
Randamentul reactorului reprezinta raportul dintre cantitatea de caldura preluata de agentul de racire al reactorului si caldura degajata ca rezultat al fisiunilor.
Intr-o accptiune generala, poluarea mediului inseamna actiunea prin care mediul a devenit sau va deveni daunator existentei fiintelor vii, ca urmare a raspandirii si actiunii unor agenti poluanti.
Mediul se poate defini ca fiind ansamblul de conditiisi elemente naturale ale Terrei, aerul, apa, solul si subsolul, toate straturile atmosferice, toate materiile oraganice si anorganice, precum si fiintele vii, sistemele naturale in interactiune cuprainzand elementele enumerate anterior, inclusiv valorie materiale si spirituale.
Poluantul se poate defini ca fiind orice substanta solida, lichida sub forma gazoasa sau vapori sau forma de energie (radiatie electromagnetica, ionizanta, termica, fonica sau vibratii), care introdusa in mediu, modifica echilibrul constituentilor acestuia si al organismelor vii si aduce daune bunurilor materiale.
Poluarea isi are originea in vremuri imemoriale, initial fiind produsa independent de activitatea umana. Aceasta forma de poluare se produce si in prezent, fiind generata de fenomene naturale (eruptii vulcanice, incendii provocate de traznete, dislocarea pulberilor de catre furtuni, raspandirea de gaze naturale din procese biologice de la sol) care nu pot fi controlate, in general, de catre om.
O data cu descoperirea motorului cu ardere interna si introducerea acestuia in industrie si in transporturi a aparut o noua sursa importanta de poluare a atmosferei. Combustibilii utilizati la propulsi amecanica sunt combustibilii fosili (carbuni, produse de distilare a titeiului, gaze naturale) sau combustibili nucleari.
Factorii naturali ai mediului inconjurator supusi protectie sunt:
aerul
apa
solul si subsolul
padurile si orice vegetatie acvatica
fauna terestra si acvatica
rezervatiile si monumentele naturii
Protectia mediului inconjurator are drept scop pastrarea echilibrului ecologic, mentinerea si ameliorarea factorilor naturali, prevenirea si combaterea poluarii, dezvoltarea valorilor naturale, asigurarea conditiilor de viata si de munca cu referire la totalitatea actiunilor, mijloacelor si masurilor intreprinse in acest scop.
Astazi se raspandesc in biosfera un numar insemnat de deseuri , unele foarte greu biodegradabile (detergenti, pesticide de sinteza, mase plastice, deseuri radioactive). Mult timp s-a considerat ca biosfera are capacitati nelimitate de absorbtie si de neutralizare a efectelor. Dar cand cantitatea de poluanti depaseste capacitatea de neutralizare a mediului, ecosistemele sufera un proces de alterare, modificarile putand merge pana la distrugerea lor si aparitia unor zone lipsite de viata.
Dupa originea factorilor care provoaca alterarea mediilor de viata deosebim:
poluarea naturala, care este provocata de diverse cauze naturale (eruptii vulcanice, praf de nisip transportat de vant, etc.)
poluarea artificiala, care este provocata de om ca urmare a activitatii umane
In afara de actiunea unor factori naturali, in conditiile actuale, sursa principala de deteriorare a factorilor de mediu a aerului, apei, solului ramane poluarea generata de activitatile umane (poluarea artificiala).
Sistemele tehnice folosite impotriva poluarii cu hidrocarburi sunt constituite din:
sisteme tehnice de interventie propriu-zise
mijloace tehnice legislative
Pentru a limita si combate poluarea cu petrol raspandita accidental la suprafata marii, se procedeaza la inconjurarea (localizarea) stratului de petrol inainte de a actiona pentru recuperarea sau neutralizarea lui.
Limitarea raspandirii hidrocarburilor la suprafata apei se poate realiza prin utilizarea de baraje.
Limitarea raspandirii hidrocarburilor la suprafata apei se poate realiza si prin gelificarea portiunii marginale a peliculei de petrol prin polimerizare.
Bibliografie
1. Badea F. – „Managementul productiei industriale”, Editura „ALL”, Bucuresti, 1998
2. Badea F. – „Strategii economice ale intreprinderii industriale”, Editura „ALL”, Bucuresti, 1998
3. Badea F. – „Managementul productiei”, Editura :Academia de Stiinte Economice”, Bucuresti, 2005
4. Jeflea M. – „Tehnologie mecanica” – Volumul 1 – „Metale si utilaje”, Institutul de Marina, Constanta, 1974
5. Jeflea M. – „Tehnologie mecanica” – Volumul 2 – „Tratamente termice. Prelucrari prin deformare palstica”, Institutul de Marina, Constanta, 1975
6. Jeflea M. – „Tehnologie mecanica” – Volumul 3 – „Masini unelte si prelucrari prin aschiere”, Institutul de Marina, Constanta, 1976
7. Jeflea M. – „Sistemul tehnologic”, Editura „Constructia de Masini”, Bucuresti, 1998
8. Jeflea M. – „Proiectarea proceselor tehnologice”, Editura „Constructia de Masini”, Bucuresti, 1998
|
