Завод КПД с цехом НС, выпускаемых по агрегатно-поточной технологии

 

3.1 Агрегатно - поточный способ производства изделий

При поточно-агрегатном способе производства процессы формования, твердения и распалубки изделий  выполняются на специализированных постах, входящих в состав технологического потока. Каждый пост оборудован соответствующими машинами и механизмами, а формы и изделия перемещаются от одного поста к другому с помощью мостового крана или кран-балки.

   По этому способу формы с изделиями, перемещаясь по потоку, могут останавливаться не на всех рабочих постах, а только на тех, которые нужны для изготовления изделий данного типа. При этом время остановки на каждом посту может быть различным. Оно зависит от времени, необходимого для выполнения данной технологической операции. Это дает возможность создавать на одной и той же линии посты с разным технологическим оборудованием, изготавливать одновременно несколько видов изделий, относительно легко переходить с одного типа изделий к другому. Отсутствие принудительного ритма перемещения форм позволяет на одном посту производить несколько операций, технологические посты при этом укрупняют, агрегируется оборудование, а число перемещений форм сокращается.

В состав технологической линии входят: формовочный агрегат с бетоноукладчиком, установка для заготовки и электрического нагрева или механического натяжения арматуры, формоукладчик, камеры твердения, участки распалубки, остывания изделий, их доводки или отделки, технического контроля. А так же площадки под текущий запас арматуры, закладных деталей, утеплителя, складирования резервных форм, их оснастки и текущего ремонта, а также стенд для испытания готовых изделий.

    Производительность  поточно-агрегатной технологической  линии определяется продолжительностью цикла формования изделий, который в зависимости от вида и размеров формуемых изделий может колебаться в широких пределах (5-20 мин).

Достоинствами являются: возможность изготовления широкой номенклатуры изделий с меньшими капитальными затратами по сравнению с конвейерной технологией; более гибкая и маневренная технология в отношении использования технологического и транспортного оборудования,  в режиме тепловой обработки,  что важно при выпуске изделий большой  номенклатуры.

Но есть ряд недостатков: отсутствие автоматизации технологических операций; недостаточная механизация формовочных постов; много крановых операций.

 

3.2 Кассетный способ производства изделий

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.

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: сокращение потребности в производственных площадях; высокая степень заводской готовности изделий; возможность сокращения времени тепловой обработки за счет применения   более жестких режимов; высокая производительность труда на изготовление и отделку изделий.

Но  способ имеет так же ряд недостатков: 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.

 

3.3 Конвейерный способ производства 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: обеспечение высокой степени механизации и автоматизации технологических процессов; возможность более компактного расположения оборудования и эффективного использования производственных площадей; 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.

 

4 Технологические расчеты

4.1 Режим работы предприятия

 

Режим работы завода назначается  с учетом следующих положений:

• номинальное количество рабочих суток в год, Т_Н = 260;
• количество рабочих смен в сутки n:

для формовочного цеха – 2;

для отделения тепловлажностной обработки – 3;

количество рабочих смен в сутки по приёму сырья- 2;

• номинальное количество рабочих суток в году по приёму сырья, Т_Н = 365;
• продолжительность рабочей смены, t = 8 ч;

Фактически  годовой фонд рабочего времени технологического оборудования:        

Т_Ф = (Т_Н – Т_Р) n t К_И,                                     (4.1)

где     Т_Н - номинальное количество рабочих суток в году;

           Т_Р - длительность плановых остановок технологических

                  линий на  ремонт в сутках;

           n - количество смен в сутки;

           t- продолжительность рабочей смены в часах;

           К_И - коэффициент использования оборудования, К_И = 0,92.

Для подготовительного  и формовочного отделения:

Т_Ф = (260 - 7)

2 8 0,92 = 3724,16 ч (≈232 дней)

 

Для отделения термообработки:

Т_Ф = (260 - 7)

3 8 0,92 = 5586,24 ч (≈232 дней)

 

Для склада сырья:

Т_Ф = (260 - 7) 2 8 0,92 = 5969, 76 ч (≈330 дней)

 

 

 

4.2. Расчёт состава бетонов

4.2.1 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   Песок     Щебень 

R_Ц = 35МПа   r_П = 2630 кг/м3    r_Щ = 2670 кг/м³

r_Ц = 3070 кг/м3   r_ПН = 1700 кг/м3    r_ЩН = 1550 кг/м³

НГ=0,28          П_К = 0,42

В/Ц = А R_Ц/(R_Б + А 0,5 R_Ц),    (4.2)

Ц = В/(В/Ц),      (4.3)

где В – расход воды, принимается по рисунку .

Щ = ,      (4.4)

   где П_КР – пустотность щебня, П_КР =0,42;

       К_Р – коэффициент раздвижки, К_Р = 1,1.

П = [1 – (Ц/r_Ц + В/r_В + Щ/r_Щ)] r_П,     (4.5)

Д = 0,001 Ц,      (4.6)

Плиты железобетонные ленточных фундаментов

М150, ОК = 3см

В/Ц = 0,6 35/(6 + 0,6 0,5 35) = 1,27

В = 165 л

Ц = 165/1,27 = 127,56 кг

Щ =1360,7 кг

П = 754,35 кг

Д = 0,001 127,56 = 0,13 кг

Плиты перекрытия железобетонные многопустотные и трёхслойные стеновые панели

М200, ОК = 4см

В/Ц = 0,6 35/(8,5 + 0,6 0,5 35) = 1,105

В = 173 л

Ц = 173/1,105 = 156,52 кг

Щ =1360,7 кг

П = 700,61 кг

Д = 0,001 156,52= 0,16 кг

Лестничный  марш

М300, ОК =4см

В/Ц = 0,6 35/(13+ 0,6 0,5 35) = 0,8936

В = 173 л

Ц = 173/0,8936 = 193,60 кг

Щ =1360,7 кг

П = 668,8 кг

Д = 0,001 193,60 = 0,19 кг

4.2.2 Расчёт усреднённо-условного состава бетона

Для определения усреднённо-условного  состава бетона подсчитывается доля D каждого состава в общей производительности бетоносмесительного цеха. Эти данные принимаются согласно таблице 1.1.

Расход воды:

В_У = D₁ В₁ + D₂ В₂ + D₃ В₃ + D₄ В₄,     (4.7)

В_У = 0,15 162 + 0,35 173 + 0,5 173= 171,35 л

Расход цемента:

Ц_У = D₁ Ц₁ + D₂ Ц₂ + D₃ Ц₃ + D₄ Ц₄,     (4.8)

Ц_У = 0,15 127,56 + 0,35 156,52 + 0,5 193,6= 170,72 кг

Расход щебня:

Щ_У = D₁ Щ₁ + D₂ Щ₂ + D₃ Щ₃ + D₄ Щ₄,     (4.9)

Щ_У = 0,15 1360,7 + 0,35 1360,7 + 0,5 1360,7= 1360,7 кг

Расход песка:

П_У = D₁ П₁ + D₂ П₂ + D₃ П₃ + D₄ П₄,             (4.10)

П_У =0,15 754,35 + 0,35 700,61 + 0,5 668,8= 692,77 кг

Расход добавок:

Д_У = D₁ Д₁ + D₂ Д₂ + D₃ Д₃ + D₄ Д₄,             (4.11)

Д_У = 0,15 0,13 + 0,35 0,16 + 0,5 0,19= 0,17 кг

 

Усреднённо-условный состав бетона необходим для упрощения  расчёта потребности проектируемого предприятия в сырьевых материалах в час, в сутки, в смену, в час.