Завод КПД с цехом НС, выпускаемых по конвейерной технологии

 

3.3 Кассетный  способ производства изделий

 

Разновидностью  стендовой технологии производства является кассетный способ.

Особенностью  кассетного способа является формование изделий в вертикальном положении  в стационарных разъемных металлических  формах кассетах.

Звено рабочих  в процессе производства перемещается от одной кассетной формы к  другой, организуя производственный поток.

Серийно поставляемые кассетные установки  Гипростроммаша состоят из станин (подвижной и стационарной), наружных стенок и набора разделительных стенок, часть которых дополнительно является тепловыми отсеками. Каждая кассетная установка укомплектована машиной для сборки и распалубки разделительных стенок и тепловых отсеков. Разделительные стенки изготовлены из стального листа толщиной 24 мм, к которому прикреплены борта из уголков, образующих торцевые стенки и днище.

Паровые отсеки - это замкнутые полости. Между  двумя паровыми отсеками должно быть не более двух изделий. Комплект разделительных стенок и паровых отсеков устанавливают  внутри станины на опорные ролики, с помощью которых кассеты  перемещаются по балкам станины. Чтобы  при распалубке первой стенки не перемещалась вторая (соседняя), их соединяют между  собой скобами. После извлечения панели из открытого отсека откатывается вторая разделительная стенка, извлекается  следующая панель и т.д. Все операции по передвижению стенок при сборке и разборке кассетной формы осуществляют с помощью системы рычагов, соединенных  со съемной стенкой. Число отсеков  в кассетной установке бывает от 8 до 14.

Бетонную  смесь уплотняют разделительными  стенками, на торцах которых закреплены вибраторы.

Технологический процесс изготовления изделий в  вертикальных кассетах состоит из следующих  основных операций: очистки и смазки форм, установки арматуры и закладных деталей, укладки и уплотнения бетонной смеси, тепловой обработки и освобождения изделий от форм.

Кассетные формы чистят и смазывают в  раскрытом виде, чтобы был доступ к поверхностям формы. Формы чистят металлическими щетками и сжатым воздухом, смазывают эмульсионными  составами, хорошо удерживающимися  на вертикальных плоскостях.

Арматуру  и закладные детали предварительно собирают в виде пространственного  каркаса, последовательно укладывают в отсеки формы и фиксируют в проектном положении Кассетную форму заполняют бетонной смесью в 3-4 приема с вибрационной проработкой каждого слоя.

Тепловую  обработку осуществляют с помощью  пара контактным обогревом через  стенки тепловых отсеков. Поскольку  открытая поверхность составляет 2-4% поверхности изделий, последние  твердеют в условиях интенсивного прогрева при 100°С.

Кассетное производство требует относительно больших объемов бетонной смеси (до 18 м3) в течение 30-40 мин. Такую потребность  могут обеспечить конвейеры, оборудованные  сбрасывающей тележкой с хоботом, и  пневматический транспорт. Подача смеси  краном в бадьях неэффективна.

Достоинства:

1. Сокращение потребности в производственных площадях.

2.Высокая  степень заводской готовности  изделий.

3.Возможность  сокращения времени тепловой  обработки за счет применения  более жестких режимов.

4. Высокая  производительность труда на  изготовление и отделку изделий.

Недостатки:

 Кассетные  установки периодического действия, поэтому оборачиваемость их низкая.

 Этот  способ требует применения более  подвижных бетонных смесей, что дает некоторый перерасход цемента.

 Изделия  имеют неодинаковую прочность  по сечению.

 Повышенная  металлоемкость форм по сравнению  с поточно-агрегатным способом  производства.

 

3.4 Конвейерный  способ производства железобетонных  изделий

 

Конвейерный способ - усовершенствованный поточно-агрегатный способ формования железобетонных изделий.

Технологические конвейерные линии характеризуются  наличием конвейера, состоящего, как  правило, из форм-вагонеток, перемещающихся по кольцевому пути, либо представляют собой движущуюся бесконечную ленту, на которой последовательно совершаются  технологические операции.

Конвейер  работает с принудительным ритмом движения, с одинаковой для всех циклов продолжительностью, определяемой временем пребывания на посту, необходимым для выполнения наиболее трудоемкого цикла.

Весь  процесс изготовления изделий разделяется  на технологические операции, причем одна или несколько из них выполняются  на определенном посту.

Тепловые  агрегаты являются частью конвейерного кольца и работают в его системе  также в принудительном ритме. Это  обуславливает одинаковые или кратные  расстояния между технологическими постами (шаг конвейера), одинаковые габариты форм и развернутую длину  тепловых агрегатов.

Конвейерные линии по характеру работы могут  быть периодического и непрерывного действия, по способу транспортирования -с формами, передвигающимися по рельсам  или роликовым конвейерам и с  формами, образуемыми непрерывной  стальной лентой или составленными  из ряда элементов и бортовой оснастки; по расположению тепловых агрегатов - параллельно конвейеру, в вертикальной или горизонтальной плоскости, а  также в створе его формовочной  части.

Наибольшее  применение получили конвейеры периодического действия с формами, передвигающимися по рельсам и образующими непрерывную конвейерную линию из 6-15 постов, оборудованных машинами для выполнения операций технологического процесса. Изделия изготовляют с ритмом от 12 до 15 мин: скорость перемещения 0,9-1,3 м/с. После выполнения одного элементного цикла вся цепь тележек-поддонов перемещается на длину одного поста.

Конвейеры бывают горизонтально-замкнутыми (одноярусными) с размещением рабочих и замыкающих ветвей в одной плоскости и вертикально-замкнутыми (двухъярусными) с размещением рабочих ветвей одна под другой.

Для экономии производственных площадей в одноярусных  конвейерах тепло-влажностную обработку  отформованных изделий стремятся  также осуществлять в многоярусных пропарочных камерах.

Достоинства:

1. Обеспечение высокой степени механизации и автоматизации технологических процессов.
2. Возможность более компактного расположения оборудования и эффективного использования производственных площадей.

3.Конвейерный  способ производства изделий  позволяет значительно повысить  производительность труда, увеличить  выпуск готовой продукции при  наиболее полном и эффективном  использовании технологического  оборудования.

Недостатки:

Сложность оборудования и трудоемкость переналадки  на выпуск других изделий [5].

По проекту  задано производство стеновых панелей  по конвейерной технологии.

 

4. Технологические  расчеты

 

4.1 Режим  работы предприятия

 

Режим работы завода назначается с учетом следующих  положений:

• номинальное количество рабочих суток в год, ТН = 260;
• количество рабочих смен в сутки n:
• для формовочного цеха – 2;
• для отделения тепловлажностной обработки – 3;
• количество рабочих смен в сутки по приёму сырья, n = 1;
• номинальное количество рабочих суток в году по приёму сырья, ТН = 260;
• продолжительность рабочей смены, t = 8 ч;
• длительность плановых остановок в сутках на ремонт конвейерных линий, ТР = 13 ч.

Фактически  годовой фонд рабочего времени технологического оборудования:

 

ТФ = (ТН – ТР) n t КИ, (4.1)

 

где ТН - номинальное количество рабочих суток в году;

ТР - длительность плановых остановок технологических линий на ремонт в сутках;

n - количество смен в сутки;

t- продолжительность рабочей смены в часах;

КИ - коэффициент  использования оборудования, КИ = 0,95.

Для подготовительного  и формовочного отделения:

ТФ = (260 - 13) 2 8 0,95 = 3769,6 ч (≈236 дней)

Для отделения  термообработки:

ТФ = (260 - 13) 3 8 0,95 = 5631,6 ч (≈235 дней)

Для склада сырья:

ТФ = (260 - 13) 1 8 0,95 = 1877,2 ч (≈235 дней)

 

4.2 Расчёт  состава бетонов

 

4.2.1 Расчет  состава керамзитобетона М150

Исходные  данные: керамзитобетон с заданной прочностью 15 МПа, плотность в сухом  состоянии 1600 кг/м3 при жесткости  бетонной смеси 8 .. 12 с, цемент М400 Новотроицкого цементного завода (г. Новотроицк).

Принимаем: песок плотный с истинной плотностью 2,63 кг/л и водопотребностью 0 %, песок керамзитовый с плотностью зерен в цементном тесте 1,8 кг/л и водопотребностью 14%, щебень керамзитовый фракции 5 ... 10 мм, плотностью 880 кг/м3, плотностью зерен в цементном тесте 1,75 кг/л, пустотностью 0,5, прочностью в цилиндре 1,5 МПа.

 

Таблица 4.1

Ориентировочный расход цемента

 

По таблице 4.1 расход цемента равен 260 кг/м3.

По таблице 4.2, поправочные коэффициенты: на пористый (смешанный) песок - 1,1; на меньшую крупность  щебня - 1,1; на жесткость смеси - 0,9. Окончательно расход цемента:

Ц = 260*1,1*1,1*0,9 = 283 кг/м3.

 

Таблица 4.2

Коэффициенты  изменения расхода цемента при  изменении его марки, вида песка, крупности заполнителя и подвижности бетонной смеси

 

Начальный расход воды составит В = 200 л/м3.

Расход  крупного заполнителя:

 

Зкр=1000*φ*ρз.кр’, (4.2)

 

где ρз.кр’ – плотность крупного заполнителя в цементном тесте, кг/л;

φ - объёмная концентрация крупного заполнителя.

Объемная  концентрация щебня, по таблице 4.3 φ = 0,38 Расход крупного заполнителя по формуле (4.2):

Зкр = 1000 * 0.38 * 1,75 = 665 л/м3.

 

Таблица 4.3

Оптимальная объёмная концентрация крупного заполнителя

 

Определяют  расход пористого песка, для определения расхода пористого Ппор и плотного Ппл песков при выбранных значениях расхода цемента, начального расхода воды, объемной концентрации крупного заполнителя необходимо решить систему уравнений:

 

Ппл/ρпл.п + Ппор/ρпор.п’ + В0 = 1000*(1-φ) + Ц/ρц , (4.3)

Ппл + Ппор = ρб’ – 1,15*Ц - 1000*φ*ρз.кр’ , (4.4)

 

если  ввести условные обозначения:

 

А = 1000*(1-φ) – Ц/ρц - В0 , (4.5)

Q = ρб’ -1,15*Ц - 1000*φ*ρз.кр’ , (4.6)

Свпл = [1 + 0,02*(Вп.пл – 7)]/ρп.пл , (4.7)

Свпор = [1 + 0,02*(Вп.пор – 7)]/ρп.пор , (4.8)

 

тогда получается:

 

Ппор = (А – Q* Свпл)*( Свпор – Свпл) , (4.9)

Ппл = Q – Ппор , (4.10)

 

А = 1000*(1 - 0,38)-283/3,1 - 200 =329 кг/м3;

Q = 1600 - 1,15 * 283 - 665 =611 кг/м3,

Свпл =[1 + 0,02(6 – 7)]/2,65=0,3 7;

Свпор = [I + 0,02(14 -7)]/1,8 =0,63;

Ппор = (329 – 611*0,73)/(0,63 - 0,37) =390 кг/м3

Расход  плотного песка Ппл = 611 - 390 = 221 кг/м3.

Если  расход плотного или пористого песка  менее 20 кг/см3, то бетон следует готовить только на песке, расход которого наибольший.

Общий расход воды:

 

В = В0 + Вп.пл + Вп.пор + В2 + В3 , (4.11)

 

где Вп.пор – поправка на водопотребность пористого песка:

 

Вп.пор = 0,02*(Ппор/ ρз.кр’)*(Вп – 7) , (4.12)

 

Определяем  общий расход воды:

Вз.пл = 0,01 * 221*(6-7) = - 2,2 л/ м3;

Вз.пор = (0,02-390/1,8) *(14-7) = 33,0 л/ м3;

В = 200 - 2,2 + 30,3 = 228 л/ м3.

Корректировка состава легкого бетона на пористых заполнителях по результатам опытной  проверки и определение расхода  материалов на замес бетоносмесителя выполняются тем же порядком, как для обычного тяжелого бетона.

 

4.2.2 Расчёт  состава тяжёлого бетона

Расчет  выполняется с целью выявления  потребностей в сырьевых материалах, полуфабрикатах, комплектующих деталях  и готовых изделиях по всем переделам  технологического процесса. Данные расчета  потока используются для проектирования складов цемента и заполнителей, бетоносмесительных узлов, бетоносмесительного  цеха, склада арматурной стали и арматурного цеха, формовочных линий и тепловых установок формовочных цехов и складов готовой продукции.

Исходные  данные сырьевых материалов:

Портландцемент

RЦ = 400 кгс/см2

rЦ = 2630 кг/м3

НГ 0,28

Песок

rП = 2630 кг/м3

rПН = 1700 кг/м3

W = 0%

Щебень

rЩ = 2670 кг/м3

rЩН = 1350 кг/м3

ПК = 0,42

 

RБ = А RЦ (Ц/В – 0,5), (4.13)

 

где RБ – прочность бетона в возрасте 28 суток, кгс/см2;

А – эмпирический коэффициент, учитывающий влияние  заполнителей,