Завод по производству железобетонных конструкций для жилищного строительства системы «куб 2,5». Пгод=50 тыс.м3/год

8. Вариантное проектирование формовочных цехов

8.1. Выбор способа производства

Операции формования и твердения изделий выполняются  на технологических линиях с помощью  специализированных механизмов, приспособлений и установок. Технологические линии  формируются из оборудования, выбираемого в зависимости от вида, габаритов и назначения изделий.

 

8.1.1. Поточно-агрегатный способ производства

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.

На поточно-агрегатных линиях с формовочными постами формы на виброплощадку подают с помощью формоукладчиков. 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).

Достоинства:

- 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 номенклатур;

- Высокий съем продукции  с 1 м³ пропарочной камеры.

Недостатки:

1. Отсутствие автоматизации  технологических операций.

2. Недостаточная механизация формовочных постов.

3. Много крановых  операций.

 

8.1.2. Стендовый способ производства

При стендовом  методе изготовления все операции по подготовке комплектации форм, формованию и тепловой обработке изделий производятся на стационарных стендах, к которым подаются все необходимые материалы и формующее оборудование. При этом специализированные звенья рабочих вместе с необходимыми механизмами, последовательно перемещаясь от стенда к стенду, выполняют весь комплекс формовочных операций.

Тепло-влажностная  обработка изделий производится путем подачи теплоносителя (пара) в паровую рубашку формы. Открытая поверхность изделия накрывается колпаком или паронепроницаемой пленкой для предотвращения излишнего испарения и разрыхления верхнего слоя бетона.

Различают стенды для формования изделий и конструкций  в горизонтальном и вертикальном положении, а также стенды универсальные и специализированные, длинные и короткие.

Универсальные стенды рассчитаны на изготовление различных видов изделий в зависимости от парка форм на заводе. Специализированные стенды ориентированы на выпуск определенного сортамента близких по типу и размерам изделий.

1. Стендовый способ рекомендуется в тех случаях,  когда габариты и масса конструкций превышают размеры и грузоподъемность виброплощадок и мостовых кранов.
2. Армирование изделий не позволяет уплотнять изделия на виброплощадке и требует применения глубинных и навесных вибраторов.

На длинных  стендах можно формовать длинномерные линейные конструкции с напряженным  армированием, длина стенда достигает 75-222 м. Короткие стенды рассчитаны на одно изделие, а по ширине - на два и более.

Достоинства:

Возможность выпуска изделий широкой номенклатуры при относительно несложно» переоборудовании.

Простота  и универсальность оборудования.

Гибкость  технологии на коротких стендах, преимущественно в вибротермоформах, в 2-4 раза повышает оборачиваемость форм, снижает трудоемкость формования.

Недостатки:

Стендовый способ производства требует больших производственных площадей, усложнения механизации и автоматизации, высоких трудозатрат.

8.1.3. 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:

1. Кассетные установки периодического действия, поэтому оборачиваемость их низкая.
2. Этот способ требует применения более подвижных бетонных смесей, что дает некоторый перерасход цемента.
3. Изделия имеют неодинаковую прочность по сечению.
4. Повышенная металлоемкость форм по сравнению с поточно-агрегатным способом производства.

 

8.1.4. 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:

1. Сложность оборудования и трудоемкость переналадки на выпуск других изделий [5].
2. По проекту задано производство стеновых панелей по конвейерной технологии.

Для производства кровельных панелей и балконных  плит принимаем поточно- агрегатный способ производства; для внутренних стеновых панелей, внутренних цокольных стеновых панелей и плит перекрытий - кассетный способ производства.

Выбор технологических  линий и оборудования произведен после анализа степени совместимости конструктивных и технологических параметров изделий в процессе их формования и твердения.

Для производства панелей перекрытия, диафрагм жесткости, связей, колонн, лестничных маршей, принимаем поточно- агрегатный способ производства; для шахт лифтов стендовый способ производства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.2 Технологические расчеты и подбор оборудования формовочной линии

8.2.1 Поточно- агрегатный способ

 

Выбираем поточно- агрегатную технологию для производства ригелей, колонн, фундаментов, лестничных площадок и лестничных маршей, так как данная технология универсальна и имеет возможность быстрой, не требующей больших затрат переналадки линий с выпуска одного изделия на другое. Она высокорентабельная при массовом производстве изделий длиной до 9-12 м, шириной до 3 м т. высотой до 1 м, как изделия производимые нашим заводом, позволяет обеспечить высокую степень механизации выполнения основных операций.