طرح توجیهی تولید کلید و پریز

پیشگفتار

در این طرح سعی شده تا مروری هر چند مختصر بر مراحل راه اندازی یک واحد تولیدی (تولید کلید و پریز) باشد.

امروزه صنعت کاران کشور ما با تلاش و جستجوی فراوان توانسته اند این محصول را که مورد نیاز یک ساختمان است و مردمی که از آن استفاده می کنند به طور صحیح و کاربردی بسازند، البته ساخت این قطعه هنوز با استانداردهای جهانی فاصله زیادی دارد اما در همین حد  که توانسته اند به خود کفایی برسند و وارد کردن این قطعه ی کوچک اما پر زحمت را در کشور میسر سازند خود یک موهبت محسوب می شود . این عمل توانسته است حداقل در مورد این مقوله ارز کشور را خارج نکنند و مردم با خرید ارزان این قطعه ساختمان خود را تکمیل کرده باشند.

تعریف محصول از نظر مشخصات ظاهری و شکل ، فرمول ،                 حد استاندارد و …

کلید و پریز و قطعات همردیف چون دو شاخه اجزای الکتریکی هستند که وظیفه آنها قطع و وصل جریان الکتریکی تا سطح پتانسیل 500 می باشد. جنس بدنه آنها از باکالیت است رنگ آن کرم روشن و بصورت یک عایق الکتریکی عمل می کند . ابعاد کلید و پریز     8 × 8 سانتیمتر مربع ، وزن آن 75 55 گرم است. حداکثر جریان الکتریکی قابل تحمل آن 25 آمپر است. از نظر استاندارد باید طوری باشد که کلیه آزمایشات هدایت جریان الکتریکی عایق بودن بدنه در برابر جریان نشتی و … کار مطمئن آنها را ایجاب کند و در استعمال عادی آن خطری احساس نشود . نشانه های معرف کلید و پریز و دو شاخه از نظر جریان الکتریکی و سطح ولتاژ و یا علائم تجاری آن باید طوری باشد که قابل رویت باشد . از نظر ابعاد رعایت استاندارد ضروری است و کلید و پریز دیگر ابزارهای الکتریکی باید طوری ساخته شوند که پس از نصب قسمتهای برق دار آنها در دسترس نباشد ، عمر مفید آن با توجه به میزان استفاده الکتریکی از آن 10 5 سال می باشد.

مواد مصرف و کاربرد محصول یا محصولات تولیدی

ابزار الکتریکی که وظیفه قطع و وصل جریانهای الکتریکی را بعهده دارند .

کالاهای رقیب و یا کالای جانشین کیفیت آنها :

کالاهای رقیب طیف گسترده ای دارند که تفاوت آنها با کالای طراحی شده عمدتاً شامل 2 بخش است . بخش اول مربوط به نوع ترکیبات جدید مواد می باشد که می تواند از انواع پلی مریزاتها پلی کندنساتها  مواد عایقی هتروگن سرامیکی ، آلیاژهای با تلفات حرارتی کمتر از مس و …… می باشد و بخش دوم که شاید نقش با اهمیت تری نسبت به بخش اول دارد مربوط به استفاده از تکنولوژی ماشین پیشرفته تر است.

بررسی کالبدی

گرچه در ساختمان کلیدهایی که امروزه در تاسیسات الکتریکی مورد استفاده قرار             می گیرند تغییرات زیادی به منظور هماهنگی و تطبیق کار آنها با کاربردهای مختلف صورت گرفته مع الوصف کلیدها و اتصالات الکتریکی از لحاظ بنیادی دارای              ویژگی های عمده زیر می باشد :

کنتاکتها

وسیله قطع کننده جرقه

اتصالات مکانیکی رابط و ترمینالها

محفظه و بدنه

1 کنتاکتها

مهمترین قسمت موثر کلیدها کنتاکت ها هستند که کلیه تنش ها را در لحظه قطع و وصل کلید به کنتاکت ها شامل می شوند. این تنش ها می تواند الکتریکی باشد که توسط آمپدانسهای مختلف روی مدار اثر می گذارد و یا تنش مکانیکی باشد که اساساً به ویژگی و خصوصیات مواد بکار رفته در کنتاکت بستگی دارد.

تحقیقات چند سال اخیر نشان می دهد که آلیاژهای نقره ، پالادیوم ، مس و آلیاژهای طلا بعنوان مواد مقاوم در برابر خوردگی در ساخت کنتاکتها بسیار مناسب می باشند و در صنعت برق بخاطر کمیاب بودن و در نتیجه قیمت بالای طلا و نقره ، بیشتر از مس و آلیاژ تنگستن جهت ساخت کنتاکت ها استفاده می شود.

2 وسیله قطع کننده جرقه

مسئله مهم دیگری که در ساخت کلید و پریز حائز اهمیت است مسئله خاموش کردن جرقه می باشد . در حال حاضر وسایل خاموش کننده جرقه از نظر نوع بطور قابل          ملاحظه ای تغییر کرده و همواره طرحهای جدیدی نیز به منظور اصلاح شرایط کار آنها ارائه می شود.

3 اتصالات مکانیکی رابط و ترمینالها

اتصالات قسمتی از اجزاء با اهمیت کلید می باشند که برای ایجاد ارتباط بین سیم دستگاه الکتریکی و کلید بکار می رود و از نظر ابعاد در مقاطعی ساخته می شوند که بتوانند جریانهای نامی وسیله مورد نظر را از طریق کلید از خود عبور دهند. مکانیزم اتصالات باید بگونه ای باشد که بتواند به سهولت اتصال هادی های ارتباطی بین دستگاه الکتریکی و کلید را با توجه به جریان نامی کار دستگاه تامین نمایند.

در این حالت در بسیاری از موارد بخاطر اجتناب از ایجاد افت ولتاژ بیش از حد مجاز و مسیرهای طولانی به ناچار از مقاطع بالاتر استفاده می نمایند. از نظر شرایط کار عملی هادیها بر حسب جریان مجازشان دسته بندی نمی شوند ، بلکه بر اساس بیشترین و کمترین سطح مقطعی که می توانند برای عبور جریان مشخصی بکار روند کلاً مبتدی        می گردند. بنابراین نوع اتصالات و مقاطع آنها دقیقاً می بایست بر اساس مقاطع معمول مورد استفاده هادیها باشد تا عدم تطابق آنها باعث لقی و در نتیجه منجر به ایجاد شرایط نامناسب و تولید حرارت اضافی نشود.

4 محفظه و بدنه

ماده اصلی تشکیل دهنده محفظه و بدنه کلید و پریز  باکالیت است که خود یک عایق الکتریکی است و کلیه الکترونها در این ماده آنچنان به هسته های اتم خود بستگی دارند که هدایت الکتریکی با الکترونها نمی تواند صورت گیرد و شکافهای انرژی به حدی عریض هستند که مدارهای محیط الکترونها نمی توانند انرژی گرمایی کافی  بدست آورند و به تعداد کافی  برای عبور از عرض شکاف بر انگیخته شوند و هدایت قابل سنجشی فراهم سازند. تحرک گرمایی اتمها و مولکولها اثر اندکی روی جهت دو قطبی های القاء شده می گذارند . میزان قطبش یونی و الکترونی تقریباً مستقل از دما است.

انتخاب رنگ سفید و روشن برای باکالیت نیز بخاطر جلوگیری از جریانهای نشتی است که اینگونه جریانها ناشی از خواص فیزیکی مواد بعنوان یک عامل حرارتی می تواند اثرات نامطلوبی روی کیفیت عایق های الکتریکی بگذارد. طرح کلید و پریز در سه بخش اصلی قالب سازی و فلزی ، پرس کرم باکالیت و مونتاژ مورد بررسی قرار گرفته و متد انتخابی فرایند غیر پیوسته می باشد و به عنوان یک فعالیت تولیدی اشتغال زا مطرح       می شود.

ماده اصلی  بکار رفته در ساخت بدنه کلید و پریز باکالیت که یک عایق همگن است ، از نظر الکتریکی یک عایق ایزوتوپ می باشد که جهت ولتاژ و میدان اعمال شده در آن موثر نیست و در کلیه جهات بطور یکنواخت اثر می پذیرد. مواد دیگری که می تواند در ساخت بدنه استفاده شود عبارتند از : ترکیبات پلی کندنساتها ، پلی مریزاتها ، پلی آدوکت ها و یک نوعی از مواد عایقی هتروگن سرامیکی .

بررسی های فنی

بررسی تکنولوژی های مختلف و انتخابات تکنولوژی مناسب با ذکر مشخصات فنی و ظرفیتها :

گلوگاه و بخش با اهمیت طرح پرس  ها می باشند و گرچه امروزه در ساخت این کالا از ماشین های پیشرفته با کنترل کامپیوتری با سرعت های بالای تولید استفاده می شود لیکن در این طرح ها از ماشین های پرس نیمه اتوماتیک ساخت داخل استفاده                       می نمائیم . راندمان تولید 65درصد در ظرفیت کامل می باشد. از نظر اهمیت پرس هیدرولیک بالاترین درجه اهمیت در تولید را دارد و از نظر حجم فعالیت بالاترین میزان مربوط به فعالیت مونتاژ است.

بررسی روش های مختلف تولید محصول و انتخاب بهترین روش تولید :

تولید : چنانچه روش تولید را مستقل از نوع و برتری ماشین آلات نسبت به یکدیگر بدانیم روشهای بسیاری را می توان در بهینه کردن دقت و سرعت نیروی انسانی بکار رفته در عملیات مونتاژ یافت. تعدد ماشین آلات در تولید بدنه قطعات فلزی کلید و پریز وجود ندارد . پرس های هیدورلیک و تزریقی بدنه کلید و پریز را تولید می کنند و پرس های ضربه ای کنتاکتها و قطعات فلزی و فرایند تولید این صورت است که باکالیت و یا ترکیبات شیمیایی مناسب دیگر بطور همزمان و بطور سری به پرس ها هدایت شده و در زمان های پخت لازم بدنه ساخته می شوند. توسط پرس های ضربه ای قطعات متعدد فلزی مورد نیاز ساخت می شود. مجموع این 3 بخش به انبار کالای نیم ساخته هدایت و از آنجا به سالن مونتاژ هدایت می شود.

بررسی شیوه های کنترل تولید محصول

با توجه به اهمیت کالا از نظر ایمنی و حفاظت و لزوم رعایت استانداردهای اجباری کنترل کیفی محصول بطور پیوسته و از ابتدا ورود مواد اولیه تا مراحل پایانی و تکمیلی مونتاژ صورت می گیرد. اهمیت کنترل خواص عایقی بدنه و مقاومت قابل قبول آن در برابر جریانهای الکتریکی و رطوبت کنترل مقاومت مکانیکی آن در برابر ضربه های فیزیک احتمالی بر کسی پنهان نیست کنترلها در تمام ایستگاههای تولید بطور پیوسته ضروری است و آزمایشات تست شیمی مواد ، تست های الکتریکی ، فیزیکی از نظر ابعاد و رعایت استاندارد ، نشانه گذاری ایمنی ، ترمینالها ساختمان ، قدرت قطع کلید ، لوازم و آنالیز مواد بکار رفته ، ضخامت مکانیکی  ، فاصله هوایی بین اجزاء ، مقاومت در برابر حرارت ، رطوبت ضربه و نمونه برداریهای مختلف و متعدد از تمام مراحل تولید می باید صورت گیرد.

مشخصات مواد اولیه ، مصرف ، قیمت و محل تامین آنها

اور ، فرمالدئید ، باکالیت به عنوان مهمترین ماده اولیه جهت ساخت و تولید بدنه عایق الکتریکی این ماده در بالاترین میزان ظرفیت از منابع پتروشیمی شهرستان شیراز قابل تامین می باشد و میزان مصرف سالیانه آن 225000 کیلوگرم می باشد.

انواع پیچ و مهره : جهت اتصال رابطهای فلزی و بدنه ، تعداد مورد نیاز 15000000 عدد ، از منابع داخلی.

فنر : جهت مصرف در دکمه کلید ، تعداد مورد نیاز 1000000 عدد ، از منابع داخلی.

کنتاکتهای الکتریکی : ساخته شده از تسمه های مسی نازک به ضخامت 15/0 میلیمتر از منابع داخلی به میزان 4000000 عدد.

جعبه مقوایی : جهت بسته بندی محصول به میزان 1500000 مترمربع.

ورق برنجی 6/05/0 میلیمتر به میزان 40 تن .

ورق آهنی 75/05/1 میلیمتر به میزان 100 تن.

مفتول نقره ای : جهت کنتاکتها.

ماشین آلات و تجهیزات :

الف : پرس هیدرولیک با مشخصات

یکصد تنی با قالب 4 حفره ای توان مصرف الکتروموتور 20 کیلو ولت و ظرفیت تولید 140 عدد در ساعت.

زمان پخت : 1 دقیقه راندمان 60 درصد.

تعداد کارگر مورد نیاز : 1 نفر.

ب : پرس ضربه ای : با مشخصات

40 تنی ، قدرت مصرفی الکتروموتور 15 کیلو ولت ، راندمان 80 درصد.

ظرفیت تولید : 1700 قطعه فلزی در ساعت.

تعداد کارگر مورد نیاز : 1 نفر

ج : وسایل و تجهیزات آزمایشگاهی و کنترل و کیفی

مدل A-15  با قطر کارگیری 500 میلیمتر تا روی زمین.

قدرت مصرفی الکتروموتور 2 کیلو ولت

د : قالبها

جهت دستگاههای پرس در 20 اندازه مختلف

ساخت داخل

ه دریل

مدل ستونی MA-20

قدرت الکتروموتور kw 55/0 قطر مته کاری 5 میلیمتر

و دستگاه برچسب زن علامات : ساخت داخل       3 عدد

ز قلاویز

با مقاومت  mm2/kg  10 و قطر کارگیری حداکثر 3 میلی متر

محاسبه تعداد ماشین آلات و بالانس خط تولید