Спроектировать БСУ для изготовления безнапорных железобетонных труб роликовым прессованием при мощности завода 45 тыс. м3 в год

 

Агрегатно-поточный способ

 

При заводском изготовлении железобетонных изделий широкое распространение нашли три основных способа производства:

• агрегатно-поточный;

• конвейерный;

• стендовый (кассетный).

Агрегатно-поточныйспособ изготовления конструкций характеризуется расчленением технологического процесса на: отдельные операции или их группы; выполнением нескольких разнотипных операций на универсальных агрегатах; наличием свободного ритма в потоке; перемещением изделия от поста к посту; формы и изделия переходят от поста к посту с произвольным интервалом, зависящим от длительности операции на данном рабочем месте, которая может колебаться от нескольких минут (например, смазка форм) до нескольких часов (пост твердения отформованных изделий). Агрегатно-поточный способ отличается также тем, что формы и изделия останавливаются не на всех постах поточной линии, а лишь на тех, которые необходимы для данного случая. Агрегатно-поточный способ организации производства характеризуется возможностью закрепления за одной поточной линией изделий, различных не только по типоразмерам, но и по конструкции. Эта возможность создается наличием на поточной линии универсального оборудования. Межоперационная передача изделий на таких линиях осуществляется подъемно-транспортными и транспортными средствами. Для ускоренного твердения бетона при агрегатно-поточном способе обычно применяются камеры периодического или непрерывного действия. Небольшой объем каждой секции камеры позволяет затрачивать минимум времени на загрузку и выгрузку изделий, а большое число таких секций создает условия для непрерывной подачи отформованного изделия в камеру твердения.

 

Рис. 3 Схема производства, труб по агрегатно-поточной технологии

1 - форма для труб диаметром 1000 мм; 2 - рама; 3 - форма для труб диаметром 1200 мм; 4, 5 - мостовые краны; 6 - автоматический  захват грузоподъемностью 8 т для  труб длиной 4120 мм; 7 - стенд для  гидроиспытания железобетонных  труб диаметром до 1000 мм; 8 - стенд  для гидроиспытаний железобетонных  труб диаметром 1200 и 1500 мм; 9 - бетонораздатчик; 10 - стенд для бетонирования; 11 - поддон; 12 - промежуточный склад труб; 13 - участок хранения форм; 14 - формы  для труб диаметром 1500 мм.

Агрегатно-поточная технология отличается большой гибкостью и маневренностью в использовании технологического и транспортного оборудования, в режиме тепловой обработки, что важно при выпуске изделий большой номенклатуры.

 

		Количество
Наименование цеха	Рабочих дней в году	Смен в сутки	Часов в смене	Годовой фонд времени, ч
Заготовительный (сырьевой)	365	3	8	8760
Бетоносмесительный	253	2	8	4048
Бетонных и железобетонных изделий	253	2	8	4048
Тепловой обработки изделий	253	3	8	6072

 

 

 

Труба безнапорная железобетонная Т 40.55-2(3)

ГОСТ 6482-88

 

 400*5500*40 масса 1,05 т ,объем 0,42 м3

 

		Потребность
Сырьё и полуфабрикаты	Единица измерения	час	смена		сутки	год
Изделия	шт	26	206		412	104400
Бетон	м3	10,8	86,7		173	43848
Бетонная смесь	м3	11,3	90,3		181	45675
Цемент	т	1,6	12,6		25,3	6393,5
Вода	м3	0,8	6,3		12,6	3197,3
Щебень	м3	5,6	45,2		90,3	22837,5
Песок	м3	3,3	26		52,4	13245,7
Добавки: химические	кг	0,02	0,18		0,36	91,35
минеральные	кг	0,02	0,18		0,36	91,35
арматура	т	0,8	6,2		12,4	3132

 

 

Подбор состава бетона

Подбор состава бетона на 1 м3 определяется путем расчета любым из существующих методов. Рассчитывается лабораторный состав, производственный состав и состав бетона с добавкой.

При расчете состава бетона должны быть известны следующие исходные данные:

- Класс бетона (марка) Rб = В-20

- Подвижность или жесткость  бетонной смеси. П=5-9 см

- Характеристика исходных  материалов:

Rц- активность цемента (марка): М400

А- качество материалов: рядовое

Вид и максимальная крупность заполнителя - щебень гранитный. Фр 10мм 

Рц =3,Рп=2,6, Рщ =2,7- истинная плотность цемента, песка, щебня (г/см3)

Wп = 4%, Wщ= 1% – влажность песка, щебня

1. Лабораторный состав  бетона.

1.1 Определение В/Ц в  зависимости от требуемой прочности, срока и условия твердения  бетона:

В/Ц= А Rц/ (Rб + 0,5 А Rц) =0,6 *400/(250+0,5* 0,6* 400)=0,65

Где: А- коэффициент, учитывающий качество материала.

А=0,55-пониженное качество для Rб=100,150

А=0,6 - рядовые для :Rб=200-450

А=0,65-высококачественные для Rб=500,600

Rб – заданная марка бетона

Rц- марка цемента, выбирается в зависимости от марки бетона

1.2 Определяем расход воды (л) в зависимости от требуемой  подвижности или жесткости бетонной  смеси, вида и максимальной крупности  крупного заполнителя.

В= 210 л.

1.3 Определяем расход цемента (кг).

Ц = В: В/Ц=210/0,65=323 кг

1.4 Определяем расход щебня (кг).

Щ = 1000/ (бПщ/ Рн.щ + 1/ Рщ) = 1000/(1,4 *0,5/1,4+1/2,7)=1149 кг

Где: Пщ- пустотность щебня %,

Пщ=1-с н.щ./сщ=1-1,4/2,7= 0,5

Рн.щ - насыпная плотность щебня (г/ см3)

Рщ  - истинная плотность щебня

б - коэффициент раздвижки зерен щебня раствором, для жёстких смесей б=1,05-1,15, для подвижных смесей принимают в зависимости от В/Ц и расхода цемента.

1.5 Определяем расход песка (кг).

П = Рп [1000- (Ц/ Рп +В+ Щ/ Рщ) ] = 2,6* [1000-(323/3+210+1149/2,7)] =666 кг.

Где: Ц,В,П,Щ – расход цемента, воды, песка, щебня, (кг).

Рц, Рп, Рщ,- истинная плотность цемента, песка, щебня (г/см3)

Лабораторный состав бетона.

Ц=323кг

П=666 кг

Щ=1149 кг

В=210 л

Рб.с=2348 кг/м3

2. Производственный состав  бетона.

На производстве при приготовлении бетонной смеси часто применяют влажный заполнитель. Количество влаги, содержащейся в заполнителях, должно учитываться при определении действительного расхода воды. В этом случае производят корректировку состава бетона

2.1 Определяем содержание  воды в заполнителях по формулам:

Вп = П Wп =666*0,04=26,64 л

Вщ = Щ Wщ = 1149*0,01=11,49 л

Где Wп, Wщ - влажность песка и щебня (в сотых долях %)

П, Щ - расход заполнителя: на 1 м3(лабораторный состав)

2.2 Устанавливаем действительный  расход воды.

Вд = В -Вп - Вщ =210-26,64-11,49=172 л

3.2 Поскольку часть массы  влажных заполнителей составляет  вода, расход песка и щебня  увеличиваем на массу воды, которая  в них содержится:

Пд = П+ Вп = 666+26,64=693 кг

Щд = Щ+ Вщ = 1149+11,49=1160 кг

Расход цемента в данной корректировке сохраняется неизменным(лабораторный состав)

Ц=323кг.

Производственный состав бетона на 1 м3.

Ц=323 кг

П=666 кг

Щ=1149 кг

В=172 л

Рб.с=2310 кг/м3

 

Технологическая часть

Расчёт и проектирование бетоносмесительных цехов.

Определение годовой производительности Qг ,м3,бетоносмесителя:

Qг= QчТсмNTф ;       Qг= 11,52 253 = 46552 м3

Qч – часовая производительность бетоносмесителя.м3 Тсм – время работы в смену, ч N- количество смен; Tф – годовой фонд времени работы оборудования, сут.

Qч=           Qч= = 11,5 м3/ч

Vбар – объём смесительного барабана, л; n3- число замесов в час;Кв-коэффициент использования времени 0,91;Кn- коэффициент неравномерности выдачи бетонной смеси-0,8; m- коэффициент выхода бетонной смеси – 0,67 – 0,75.

Количество бетоносмесителей nб, необходимое для обеспечения заданной годовой производительности Пг определяется по формуле

nб = = = 0,9 1 шт +1 бетоносмеситель резервный

Техническая характеристика бетоносмесителя СБ - 16Б гравитационный:

Объём готового замеса 500 л

Вместимость по загрузке 750 л

Наибольшая крупность заполнителя 60 мм

Частота вращения барабана 18 мин

Мощность электродвигателя 4 кВт

Нормы проектирования бетоносмесительных цехов.

Наименование пределов	Единица измерения	Норма
Расчётное количество замесов в час: - на плотных заполнителях  тяжёлых бетонных и растворимых  смесей с автоматическим дозированием:  бетонные смеси , изготовленные  в смесителе принудительного  действия	замес	30
Количество отсеков для заполнителей и цемента в одной секции бетоносмесительного цеха: Смеситель с объёмом замеса 500 л и менее:
щебень( гравий )	шт	2-3
песок	шт	1-2
Цемент	шт	1-2
декоративные заполнители	шт	2-3
цветные цементы	шт	1-2
запас материалов в расходных бункерах:
Заполнителей	ч	1-2
Цемента	ч	1-2
рабочего раствора добавок	ч	3-4
угол наклона ленточных конвейеров для подачи бетонной смеси:
Подвижных	град	до 10
Жёстких	град	до 15

 

 

Технические характеристики автоматизированной установки с одним смесителем на 750л

Шифр проекта	Производительность м3/ч	Тыс,м3/год	Установленная мощность двигателя кВт	Число работающих, чел	Площадь в плане м2	Высота м
409-28-21	20	60	68	4	87	12

 

 

 

Охрана труда

Многие цехи в результате выполнения технологических процессов создают значительное выделение пыли, конвекционного или лучистого тепла, паров и вредных газов; в формовочных цехах используются вибрационные механизмы, которые оказывают отрицательное влияние на состояние здоровья рабочего, они же являются источником шума и т.д.

В целях предотвращения загрязнения воздуха помещений с вредными выделениями: оборудование, приборы, трубопроводы и другие источники, выделяющие теплоту, должны быть теплоизолированы; агрегаты и оборудование, при эксплуатации которых происходит влаговыделение, должны быть укрыты и изолированы; технологические процессы, связанные с выделением пыли, следует изолировать так, чтобы их работа осуществлялась без участия людей, а выделяющиеся технологические выбросы в виде пыли, паров и вредных газов перед выпуском в атмосферу должны быть подвергнуты очистке.

При работе вибрационных механизмов шум характеризуется уровнем звукового давления в децибелах, а вибрация - виброскоростью.

Звуковое давление измеряют шумометром на расстоянии 1 м от источника шума и 1.5 м от пола, Состав частот производственного шума определяют с помощью анализатора спектра шума АШ-2Ми др., а амплитуду колебаний в пределах 0,05-1,5 мм в диапазоне частот 15-200 Гц - виброметром ВИП-4.

Виброскорость определят по формуле:

V = 2πAf,

где А - амплитуда; f - частота колебаний.

Уровень шума и вибрации на рабочих местах не должен превышать допустимые пределы. В противном случае необходимо устраивать звуковую и вибрационную изоляцию помещений, рабочих мест и машин, например установку виброплощадок на массивные фундаменты; установку машин с вибраторами на пружинные или резиновые виброизоляторы, обязательное крепление форм на виброплощадках и ударных столах, приямков звукопоглощающими материалами.

В качестве индивидуальной защиты в помещениях с большой концентрацией пыли необходимо пользоваться респираторами Ф-45 или ПРБ-1,· герметичными защитными очками и спецодеждой.

В арматурном цехе при ведении сварочных работ необходимо: заземлять сварочные аппараты, Применять очки и щитки со светофильтрами, на рабочие места укладывать резиновые коврики, ограждать сварочные посты защитными экранами, а при работе правильно-отрезных станков их кожух подключать к местной системе аспирации. Формование изделий осуществлять при включенной звуковой сигнализации, управление формовочными машинами должно быть дистанционным. При тепловой обработке изделий следует не допускать утечки пара из камер, загружать и выгружать камеры с помощью автоматических траверс.