Пример контрольной работы по физике: 9.111. Пластины плоского конденсатора площадью S = 0,01 м2 каждая притягиваются друг к другу с силой F = 30 мН. Пространство между пластинами заполнено слю

Содержание

9.111. Пластины плоского конденсатора площадью S = 0,01 м2 каждая притягиваются друг к другу с силой F = 30 мН. Пространство между пластинами заполнено слюдой. Найти заряды q, находящиеся на пластинах, напряженность Е поля между пластинами и объемную плотность энергии W0 поля.

9.112. Между пластинами плоского конденсатора вложена тонкая слюдяная пластинка. Какое давление р испытывает эта пластинка при напряженности электрического поля Е = 1 МВ/м?

9.113. Абсолютный электрометр представляет собой плоский конденсатор, нижняя пластина которого неподвижна, а верхняя подвешена к коромыслу весов. При незаряженном конденсаторе расстояние между пластинами d = 1 см. Какую разность потенциалов U приложили между пластинами, если для сохранения того же расстояния d = l см на другую чашку весов пришлось положить груз массой m = 5,1 г? Площадь пластин конденсатора S = 50 см2.

9.114. Разность потенциалов между пластинами плоского конденсатора U = 280 В. Площадь пластин конденсатора S = 0,01 м2; поверхностная плотность заряда на пластинах σ = 495 нКл/м2. Найти: а) напряженность Е поля внутри конденсатора; б) расстояние d между пластинами; в) скорость v, которую получит электрон, пройдя в конденсаторе путь от одной пластины до другой; г) энергию W конденсатора; д) емкость С конденсатора; е) силу притяжения F пластин конденсатора.

9.115. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S = 0,01 м2, расстояние между ними d = 5 мм. Какая разность потенциалов U была приложена к пластинам конденсатора, если известно, что при разряде конденсатора выделилось Q = 4,19 мДж тепла?

9.116. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S = 0,01 м2, расстояние между ними d1=2 см. К пластинам конденсатора приложена разность потенциалов U = 3 кВ. Какова будет напряженность Е поля конденсатора, если, не отключая его от источника напряжения, пластины раздвинуть до расстояния d2=5 см? Найти энергии W1 и W2 конденсатора до и после раздвижения пластин.

9.117. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S = 0,01 м2, расстояние между ними d1=2 см. К пластинам конденсатора приожена разность потенциалов U = 3 кВ. Какова будет напряженность Е поля конденсатора, если сначала конденсатор отключается от источника напряжения, а затем раздвигаются пластины конденсатора, пластины раздвинуть до расстояния d2=5 см? Найти энергии W1 и W2 конденсатора до и после раздвижения пластин.

9.118. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S = 0,01 м2, расстояние между ними d1=1 мм. К пластинам конденсатора приложена разность потенциалов U= =0,1 кВ. Пластины раздвигаются до расстояния d2=25 мм. Найти энергии W1 и W2 конденсатора до и после раздвижения пластин, если источник напряжения перед раздвижением: а) не отключается; б) отключается.

9.119. Плоский конденсатор заполнен диэлектриком и на его пластины подана некоторая разность потенциалов. Его энергия при этом W = 20 мкДж. После того как конденсатор отключили от источника напряжения, диэлектрик вынули из конденсатора. Работа, которую надо было совершить против сил электрического поля, чтобы вынуть диэлектрик, A =70 мкДж. Найти диэлектрическую проницаемость ε диэлектрика.

9.120. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S = 12,5 CM2, расстояние между ними d1 = 5 мм. К пластинам конденсатора приложена разность потенциалов U = 6 кВ. Пластины конденсатора раздвигаются до расстояния d2=l см. Найти изменения емкости конденсатора ΔС, потока напряженности ΔNE сквозь площадь электродов и объемной плотности энергии ΔW0 электрического поля, если источник напряжения перед раздвижением: а) не отключается; б) отключается.

Выдержка из текста работы

Современное строительство немыслимо без бетона. 2 млрд. м³ в год — таков сегодня мировой объем его применения. Это один из самых массовых строительных материалов, во многом определяющий уровень развития цивилизации. Бетон — самый сложный искусственный композиционный материал, который может обладать совершенно уникальными свойствами.

Бетонами называют искусственные каменные материалы, получаемые в результате затвердевания тщательно перемешанной и уплотненной смеси из вяжущего вещества с водой (реже без воды), мелкого и крупного заполнителей, взятых в определенных пропорциях. До затвердевания эту смесь называют бетонной смесью.

Бетон применяется в самых разных эксплуатационных условиях, гармонично сочетается с окружающей средой, имеет неограниченную сырьевую базу и сравнительно низкую стоимость, сравнительная простота и доступность технологии, возможность широкого использования местного сырья и утилизации техногенных отходов при его изготовлении, малая энергоемкость, экологическая безопасность.

Широкое применение сборного железобетона позволило значительно сократить в строительстве расход металла, древесины и других традиционных материалов, резко повысить производительность труда, сократить сроки возведения зданий и сооружений.

Полное удовлетворение потребностей строек страны и их экономическое и техническое соответствие научно- техническому прогрессу связано с расширением заводского производства изделий и конструкций из сборного железобетона и создание крупных предприятий с передовой технологией, механизацией и автоматизацией производства.

Важнейшим звеном технического прогресса в производстве сборного железобетона, связывающим науку с производством, является проектирование новых технологических линий, цехов, заводов, реконструкция и переоснащение действующих предприятий. В проектах непосредственно реализуются результаты научных исследований, используются достижения передовой техники. От качества проектирования в значительной степени зависят темпы технического прогресса [1].

1. Анализ задания

Необходимо запроектировать завод крупнопанельного домостроения по выпуску домов серии 111-97. Мощность завода 70 тыс. м² общей площади в год.

Место строительства: г. Бердск, НСО

Сырьевая база:

— цемент — завод ОАО «Искитимцемент», г. Искитим;

— щебень — ОАО ”Каменный карьер ” п.Горный Тогучинского района Новосибирской области;

— песок кварцевый — ОАО Новосибирский речной порт

— вода — из городской коммуникации;

— арматура — металлобаза г. Новосибирск;

— тепло и электроэнергия берется из городских сетей.

Вид транспорта для сырья: материалы на завод доставляются железнодорожным и автомобильным транспортом.

Потребитель: предприятия строительной индустрии Новосибирской области г. Новосибирска и прилегающих регионов.

2. Номенклатура выпускаемой продукции

Номенклатура, выпускаемая заводом, представлена в таблице2.1.

Таблица 2.1. Сводная таблица элементов здания серии 111-97

ЖБИ	Доля в общем объёме, %	Объём выпуска, м3
1. Наружные стеновые панели цоколя	3,0	2058
2. Наружные стеновые панели	22,0	15092
3. Фундаменты ленточные	7,0	4802
4. Внутренние стеновые панели	19.0	13034
5. Вентиляционный блок	1.0	686
6. Внутренние стеновые панели цоколя	3.0	2058
7. Плиты перекрытий	29,0	19894
8. Кровельные панели	3,0	2058
9. Сантехкабины	4.0	2744
10. Элементы лестничной клетки	7,0	4802
11. Балконные плиты	2,0	1372
Всего	100	68600

Таблица 2.2. Номенклатура завода

Марка изделия	Эскиз	Размеры, мм	Марка бетона	Масса, т	Объем бетона, м3 на одно изделие	Сталь, кг на одно изделие
		l	h	b
Наружные цокольные стеновые панели
НРЦ 1 НРЦ 1-3 НРЦ 4-1 НРЦ 5л-2 НРЦ 12 НРЦ 5л-2		2990 2900 4730 1730 4400	2150 2150 2150 2150 2150	400 400 400 400 400	150 150 150 150 150	3,37 2,505 6,14 2,55 5,25	2,25 1,67 4,07 1,29 3,50	16,41 16,41 24,31 14,82 22,82
Внутренние цокольные стеновые панели
ВСЦ 1 ВСЦ 1-2 ВСЦ 1-2-2 ВСЦ 1-3 ВСЦ 2 ВСЦ 4 ВСЦ 4-2 ВСЦ 7 ВСЦ 9		5790 5790 5890 5890 2990 4480 4480 1460 1390	1980 1980 1980 1980 1980 1980 1980 1980 1980	160 160 160 160 160 160 160 160 160	200 200 200 200 200 200 200 200 200	4,10 4,45 4,08 4,00 2,90 3,20 3,49 1,03 1,025	1,64 1,65 1,61 1,68 1,16 1,28 1,40 0,41 1,41	29,94 29,27 30,04 26,82 23,98 16,69 14,04 19,73 19,73
Плиты перекрытий
П 1п П 2п П 3п П 3-2 П 4л П 4п П 5п ПС-2б ПС-3-2 ПС 4-2		4480 4570 5980 5980 4480 4480 4480 4570 5980 4480	2980 2980 2980 2980 2980 2980 1480 2980 2980 2980	160 160 160 160 160 160 160 160 160 160	200 200 200 200 200 200 200 200 200 200	5,35 5,40 7,10 6,80 5,34 5,34 0,65 5,45 6,80 5,025	2,14 2,16 2,83 2,73 2,14 2,14 1,06 2,18 2,75 2,01	46,14 46,14 70,24 67,67 32,13 38,01 23,60 32,13 32,13 32,13
Элементы лестничной клетки
ЛМ 29-19 ЛП 43-19 ЛП 43-16 ЛП 43-25 ЛП 19-12		4900 4320 5880 4320 1890	180 300 200 200 180	1700 1870 1520 2520 1200	200 200 200 200 200	0,75 2,15 2,81 3,4 0,65	0,39 0,86 0,77 1,36 0,26	20,91 67,8 91,61 109,62 14,59
Внутренние стеновые панели
ВС 1 ВС 1-2 ВС 1-3 ВС 1-5л ВС 1-6-2 ВС 2 ВС 2-2 ВС 3-3 ВС 4		5980 5890 5890 5890 5890 5890 4390 4390 4390	2610 2610 2610 2610 2610 2610 2610 2610 2610	160 160 160 160 160 160 160 160 160	150 150 150 150 150 150 150 150 150	6,13 5,33 5,35 6,0 4,9 4,58 3,80 2,66 4,68	2,45 2,14 2,14 2,16 1,93 1,52 1,52 0,93 1,87	25,09 34,91 32,24 39,94 41,99 31,96 25,46 17,60 18,65
Фундаменты
Ф 8 Ф 8-12 Ф 14а Ф 14-12а Ф 18а Ф 18-12а ФС 4 ФС 4-8 ФС 5-8 ФС5		4380 1480 2380 1480 780 2780 2380 780 780 2380	300 300 300 300 300 300 300 300 300 300	800 800 1400 1400 1400 1400 400 420 500 500	150 150 150 150 150 150 150 150 150 150	1,325 0,585 2,11 1,04 0,815 2,47 1,3 0,415 0,52 1,63	0,557 0,247 0,416 0,246 0,32 0,486 0,64 0,213 0,48 0,975	3,5 3,5 5,26 3,61 4,94 7,29 5,3 2,18 2,1 4,13
Кровельные панели
КПГ 15 КПГ 15-2 КПГ 30 КПГ 30-2 КПГ 30-3 КПГ 30-4		5890 4390 5890 5890 4390 5890	400 400 400 400 400 400	1480 1480 2980 2980 2980 2980	200 200 200 200 200 200	1,92 1,45 4,00 4,00 2,9 4,0	0,77 0,58 1,62 1,65 1,14 1,601	69,23 52,75 130,77 96,13 96,13 96,13
Сантехкабины
СК-14		2730	2860	1600	200	0,715	2,19	20,19
Балконные плиты
ПБ420-2-2 ПБ450-3л ПБ450-3-2пр ПБ450-3-2л ПЛ450-3пр ПЛ450-3-2пр ПБ450-3пр		4200 4480 4480 4480 4480 4480 4480	1100 80 80 80 110 110 80	80 1250 1250 1250 3190 3190 1250	200 200 200 200 200 200 200	1,0 1,22 1,14 1,14 1,47 4,35 1,22	0,4 0,47 0,47 0,47 0,48 0,4 0,4	42,05 44,3 44,3 44,3 44,3 42,05 42,05
Вентиляционный блок
ВБ-1кн ВБ-2кн		1790 1890	2780 2780	260 260	150 150		1,29 1,36	43,64 38,00
Наружные стеновые панели
НРСТ 1 НРСТ 2 НРСТ 2-3б НРСТ 5-2 НРСТ 6 НРСТ 7 НТСТ 4 НТСТ 5-6 НТСТ 11		2990 4490 4490 4490 4490 4490 4815 1480 3315	2900 2900 2610 1360 2610 2900 2900 2900 2900	400 400 400 400 400 400 400 400 400	150 150 150 150 150 150 150 150 150	2,85 5,15 4,82 3,34 4,80 7,45 6,30 2,07 4,05	1,053 2,00 1,771 1,326 1,88 2,95 2,48 0,817 1,596	58,39 77,15 74,00 41,46 58,49 71,25 86,61 43,59 61,73

Таблица 2.3. Производительность завода по бетону.

ЖБИ	%	м3
1. Тяжёлый бетон марки: 150	52.0	35672.0
200	48,0	32928.0
Всего	100	68600

3. Характеристика сырья

Сырьевыми материалами для производства железобетонных изделий являются вяжущие, заполнители различного типа, добавки, и арматурная сталь. Для проектирования предприятия ЖБИ необходим правильный выбор сырьевых материалов для каждого вида и марки бетона, обеспечивающий экономию средств и свойства бетона.

3.1 Вяжущие вещества

В качестве вяжущего в данном проекте будет использоваться искитимский портландцемент. Цемент соответствует ГОСТ 10178-95. Насыпная плотность 1100 кг/м³, истинная плотность 3100 кг/м³, марку цемента принимаем М300, М400.

Цемент должен удовлетворять следующим требованиям:

1. Тонкость помола должна быть такой, чтобы при просеивании пробы цемента сквозь сито с сеткой №008 проходило не менее 85% массы просеиваемой пробы;

2. Сроки схватывания: начало схватывания не ранее 45 мин., конец схватывания не позднее 10 часов от начала затворения водой;

3. Цемент должен показывать равномерность изменения объема при испытании образцов кипячением в воде. Коэффициент насыщения-0,88; модуль-1,67; глиноземистый модуль-1,26;

Нормальная густота портландцемента-24,65%. Чем меньше нормальная густота цемента, тем меньше водопотребность бетонной смеси, необходимая для достижения определенной подвижности (жесткости).

Требования к портландцементу приведены в таблицах 3.1, 3.2

Таблица 3.1 Химический состав портландцементного клинкера

SiO2	CaO	Al2O3	Fe2O3	MgO	SO3	п.п.п.
20,62%	64,27%	6,94%	5,44%	1,56%	0,97%	0,2%

Таблица 3.2 Минералогический состав портландцементного клинкера

C3S	C2S	C3S	C4AF
50,16%	20,22%	9,0%	16,53%

Тонкость помола цемента: удельная поверхность S_уд = 2500 — 2800 см²/г.

3.2 Заполнители

Заполнители являются основными компонентами бетона, как по массе, так и по объему (70-90% объема бетона). Они оказывают влияние на технологические свойства бетонной смеси, процессы твердения и на строительно-технические и эксплуатационные свойства бетона.

а) Щебень

В качестве крупного заполнителя для тяжелого бетона применяют альбитофировый щебень Тогучинского месторождения. Заполнитель должен удовлетворять требованиям ГОСТ 8267-93.

Используем щебень фракции 5-10, 10-20 мм.

Зерновой состав щебня каждой фракции должен соответствовать указанному в таблице 3.3.

Таблица 3.3 Зерновой состав щебня в ситах, %

25	20	12,5	5	2,5	2,5
0-0,5	0-10	30-60	90-100	95-100	0-5
0	5,1	59,9	98,2	99,3	0,7

Рисунок 1.1 Гранулометрический состав щебня

Для всех видов и марок щебня по прочности содержание глины в комках в общем количестве пылевидных и глинистых частиц не должно превышать 1,0% по массе. Содержание фракций в заполнителе 5-10 и 10-20 соответственно 25-40% и 60-75%, при наибольшей крупности 20мм.

Содержание пластинчатых и игловатых зерен в щебне не должно превышать 35%,зерен слабых и выветренных пород не должно превышать 10%. Наличие глин в виде отдельных комьев в количестве 0,25% или пленки, обволакивающей зерна заполнителя, не допускается.

Щебень не должен содержать посторонних засоряющих примесей. Насыпная плотность щебня составляет 1430 кг/м³. Истинная плотность 2800 кг/м³. Морозостойкость F50. Межзерновая пустотность составляет 51 %.

б) Песок

Песок должен удовлетворять требованиям ГОСТ 8736-93. Основными показателями качества песка является зерновой состав и содержание пылевидных и глинистых частиц, в том числе глины в комках. Рекомендуемые стандартом зерновые составы песка обеспечивают компактную упаковку его частиц и наименьшую межзерновую пустотность, что ведет за собой экономию вяжущего вещества.

В соответствии с требованиями ГОСТ 8736-93 в тяжелых бетонах должны использоваться пески с модулем крупности 1,5…3,25. В природном песке не допускается присутствие зерен размером свыше 10 мм в количестве более 0,5% по массе, свыше 5 мм — более 10% по массе, содержание зерен проходящих через сито №016, не должно превышать, % по массе: в природных песках повышенной крупности, крупных и средних-10, в мелком и очень мелком песке — 15.

Применяем песок строительный ОАО Новосибирский речной порт..

Песок кварцевый

Истинная плотность песка: =2540кг/м³.

Насыпная плотность: =1500кг/м³.

Модуль крупности 1,62

Полный остаток на сите №063 — 7,0%

Содержание пылевидных и глинистых частиц 1,5%Удельная эффективная активность естественных радионуклидов в песке Аэфф.ср.=63,0

Содержание кварца (SiO2) — 87,1%

Коэффициент фильтрации — 3,9 м/сут

Гравийность на 10 — 2,45%

Гравийность на 5 -1,5%

Таблица 3.4 Требуемый зерновой состав природного песка

Размер отверстий контрольных сит, мм	5	2,5	1,25	0,63	0,315	0,16
Полные остатки на контрольных ситах А, % по массе	0	0…20	5…45	20…70	35…90	90…100

Рисунок 1.2 Зерновой состав песка

3.3 Вода

Для затворения бетонной смеси применяют грунтовые, поверхностные и пресные озерные воды (ГОСТ 23732-79*). Содержание в воде органических ПАВ, сахаров или фенолов, каждого, не должно быть более 10 мг/л.

Вода не должна содержать пленки нефтепродуктов, жиров, масел.

Окисляемость воды не должна быть более 15 мг/л. Водородный показатель воды (рН) не должен быть менее 4 и более 12. Вода не должна содержать также примесей в количествах нарушающих сроки схватывания и твердения цементного теста и бетона, снижающих прочность и морозостойкость бетона. В данном проекте будем использовать воду от городских сетей.

3.4 Арматурная сталь

Для армирования бетона используют в основном стальную арматуру из углеродистых и низкоуглеродистых сталей.

Прутковую сталь доставляют в виде стержней длинной 6-12 м, а по особому заказу — до 18 и даже до 25м диаметром более 10мм в пачках массой до 5т. В бухтах доставляют арматурную сталь диаметром менее 10мм и длиной до200мм, а также витую проволочную арматуру. Основной нормативный документ по арматурным изделиям — ГОСТ 10922-90, который регламентирует технические требования и свойства арматуры.

На данный завод поставляется арматура следующих классов: А-I, A-III, A-IV, B-I, сталь 3.

3.5 Добавки

Добавки в бетонную смесь вводят с целью улучшения формуемости бетонной смеси, ускорения твердения, повышения прочности, морозостойкости, химической стойкости, экономичности и т.д.

В качестве добавки используем гидрофобизирующую кремнеорганическую жидкость ГКЖ — 94 ГОСТ 10834-75. Это бесцветная или слабо-желтая жидкость:

гидрофобизирующая способность не менее 3;

содержание активного водорода 1,30-1,42%.

Добавка вводиться в количестве 0,05% от веса цемента.

ГКЖ можно заменить на ПФМ-НЛК. Это водорастворимый порошок коричневого цвета или водного раствора темно-коричневого цвета с концентрацией не менее 32%. Добавляется 0,5% от массы цемента в пересчете на сухое вещество.

Для регулирования свойств бетона, бетонной смеси и экономии цемента используем химическую добавку — суперпластификатор С-3. Эта добавка существенно улучшает свойства бетона, может обеспечить значительную экономию цемента. С-3 вводится в количестве 0,1…1,2 % от массы цемента.

Применение С-3 позволяет достичь следующих показателей:

· увеличить подвижность бетонной смеси от П1 до П5;

· снизить водопотребность при затворении вяжущего вещества на 20-25%;

· увеличить конечные прочностные характеристики на 25% и более;

· увеличить сроки схватывания и живучесть бетонной смеси;

· в 1,5 — 1,6 раз увеличить сцепление бетона с закладной арматурой и металлоизделиями;

· получить бетоны с повышенной влагонепроницаемостью, трещиностойкостью, морозостойкостью (350 циклов);

· снизить расход цемента на 15%;

· снизить энергетические затраты (при вибрации, ТВО) на 30-50%, а ряде случаев и полностью отказаться от дополнительных энергозатрат;

· получать бетонные смеси, укладываемые без вибрации.

Добавки хранятся в складских помещениях при температуре не выше 30°С в таре изготовителя.

3.6 Утеплитель

В качестве утеплителя применяется пенополистирол ПСБ-С-25, с плотностью от15,1 до 25,0 кг/м³ по ГОСТ 15588-86 и теплопроводностью 0,039 Вт/м^оС

В качестве несгораемого утеплителя применяется »Роквул» с плотностью 120кг/м³ и теплопроводностью 0,043 Вт/м^оС. Несгораемый утеплитель укладывается по периметру изделий, согласно рабочим чертежам, предохраняя пенополистирол от возгорания.

3.7 Смазка

На современном этапе развития производства бетонных изделий, когда все большее значение приобретает механизация и автоматизация производственных процессов, а также качество готовой продукции, значительную роль в совершенствовании заводской технологии бетона играет выбор эффективных смазок для форм.

К смазкам для стальных форм в заводском производстве бетонных изделий предъявляется целый комплекс требований: повышенная адгезия к металлу и пониженная адгезия к бетону; возможность автоматизации и механизации приготовления и нанесения смазки на поверхность форм; отсутствие необходимости в очистке поверхности форм от остатков бетона; исключение возможности появления пятен и воздушных пор на поверхности изделий, прилегающих к форме, и снижения прочности и плотности в поверхностных слоях.

На ряде предприятий нашла применение масляная смазка, состоящая из 25-50% веретенного и 50-75% солярового масла. Веретенное масло иногда заменяют обычным машинным маслом.

В настоящее время из консистентных смазок применяется в основном солидол; он используется, когда, наносимая механизированным путем, вязкая смазка не удерживаются на поверхности формообразующей оснастки, например на ребрах, выступах, конусах, имеющих на разделительных стенках кассетных установок, и в некоторых других случаях.

Для правильного применения таких смазок необходимо иметь четкое представление об их основных свойствах и особенностях, о физико-химических явлениях, сопутствующих их приготовлению, нанесению и эксплуатации, об оптимальных схемах компоновки и режимах работы технологического оборудования и способах контроля качества смазок.

Требования к смазкам состоят в следующем:

1. Смазки должны максимально гидрофобизировать поверхность формы.

2. Смазки должны иметь минимальную адгезию.

Все остальные особенности смазок, обусловленные их неодинаковыми вязкостью, устойчивостью и другими свойствами, непосредственного влияния на качество поверхности изделий не оказывают и призваны обеспечить выполнение перечисленных выше основных требований. Некоторые из них весьма важны по другим причинам: позволяют легко наносить и подавать смазки, обеспечивают надлежащие санитарно- технические условия и т.д.

При соблюдении требований технологии и применении доброкачественных исходных материалов смазки обладают стабильными характеристиками. Поэтому на заводах железобетонных изделий нужно в первую очередь наблюдать за выполнением соответствующих инструкций, указаний или технологических карт по приготовлению и хранению смазки, а также за тем, чтобы качество веществ, входящих в состав смазки, отвечало стандартам или техническим условиям на них.

К контролю качества смазок относятся такие методы как, определение кислотного числа эмульсола, жесткость воды, стабильность и вязкость эмульсионных смазок.

Эффективность тех или иных смазок определяется в конечном итоге технико-экономическими показателями, которые достигаются при их применении. Необходимо учитывать не только стоимость смазки, но и трудозатраты на ее приготовление и нанесение, чистку форм и последующую отделку изделий, производительность технологических линий и установок.

В данном проекте принимаем два вида смазки: прямая и обратная эмульсия. Состав смазки:

Прямая эмульсия: ЭКС 10%, кальцинированная сода 0,5-1%, вода 89%;

Обратная эмульсия: ЭКС 20%, эмульсол »ЭКС-А» 20%, насыщенный раствор извести при температуре 50-55°С 80%.

Прямая эмульсия применяется для горизонтальных поверхностей форм, обратная эмульсия для вертикальных и горизонтальных поверхностей форм и кассет при температуре смазки 50-55°С

4 Расчет материально-производственного потока

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, формовочных линий и тепловых установок формовочных цехов и складов готовой продукции.

Исходными данными для расчета материального потока служат годовая мощность предприятия, номенклатура продукции предприятия и цехов и допустимые нормы потерь материалов.

4.1 Режим работы предприятия

Режим работы цеха или завода определяет расчет технологического оборудования, потоков и количество сырья, списочный состав рабочих. Режим работы завода или цеха характеризуется числом рабочих дней в году, количеством рабочих смен в сутки и количеством часов работы в смену.

При назначении режима работы цеха принимается:

— номинальное количество рабочих суток в год, Т_н— 260;

— количество рабочих смен в сутки /кроме тепловой обработки/- 2 или 3;

— для тепловой обработки, n-3;

— количество рабочих смен в сутки по приему сырья, материалов и отгрузки готовой продукции железнодорожным транспортом, n-3;

— то же автотранспортом, n-2 или 3;

— номинальное количество рабочих суток в году по приему сырья и материалов с железнодорожного транспорта-365;

— продолжительность рабочей смены в час, t-8;

— длительность плановых остановок в сутках на ремонт конвейерных линий, T_р-13, поточно-агрегатных, стендовых линий и кассетных установок по приготовлению бетонных и растворных смесей, T_р-7;

— коэффициент использования технологического оборудования:

— конвейерных линий, К_и— 0,95;

— поточно-агрегатных и других- 0,92.

Определим годовой фонд рабочего времени по формуле:

Т_ф = , (4.1)

где Т_H — номинальное количество рабочих суток в году;

Т_P — продолжительность плановых остановок технологических линий на ремонт в сутках;

n — количество смен в сутки;

t — продолжительность рабочей смены в часах;

K_и — коэффициент использования оборудования.

Для конвейерной линии:

Т_ф = (260 — 13)280,95=3754,4 час.

Для тепловлажностной обработки.

Т_ф = (260 — 7)380,92=5807,04 час.

Для поточно-агрегатной, кассетной линий:

Т_ф = (260 — 7)280,92=3724,16 час.

Для складского хозяйства:

Т_ф= (365-7)380,92=7904,64 час.

В расчетах годового фонда рабочего времени не учитываются простои оборудования из-за недостатка рабочей силы, сырья, топлива, электроэнергии или организационных неполадок, а также потери рабочего времени, связанные с браком в производстве.

4.2 Определение расхода компонентов бетона / состав бетона/

1. Тяжёлый бетон.

Расход компонентов бетона: воды, цемента, мелкого и крупного заполнителей определяют предварительным расчетом состава бетона по соответствующим методикам.

Расчёт состава бетона. Для марки бетон 150 с прочностью R_б = 15МПа и удобоукладываемостью О.К.=3 — 4 см:

Исходные данные:

1. Цемент М300, R_ц = 30, МПа — активность цемента, _ц = 3100 кг\м³ — истинная плотность цемента, ^н_ц = 1100 кг\м³ — насыпная плотность цемента

2. Песок _п = 2540 кг\м³ — истинная плотность песка, ^н_п =1500 кг\м³ — насыпная плотность песка

3. Щебень Д_макс = 20мм — максимальный размер зёрен щебня, _щ = 2800 кг\м³ — истинная плотность щебня, ^н_щ = 1430 кг\м³ — насыпная плотность щебня, межзерновая пустотность щебня составляет 51%.

4. Заполнители рядовые.

· Цементно-водное отношение определяется из формулы:

R_б=А·R_ц·(Ц/В-0,5), (4.2)

R_б=А·R_ц·(Ц/В+0,5), (4.3)

где R_б— прочность бетона, МПа;

А- эмпирический коэффициент, зависящий от качества заполнителей, А=0,6 (табл.4 [3]);

R_ц— прочность цемента, МПа;

Ц/В — цементно-водное отношение.

Если марка бетона меньше или равна марке цемента, расчет ведется по (4.2). Если марка бетона больше марки цемента, расчет ведется по (4.3).

150=0,6 ·300 ·(Ц/В-0,5),

Ц/В=1,33

Расход воды определяется, исходя из заданной удобоукладываемости бетонной смеси, вида и крупности заполнителя.

Для О.К. = 3 — 4см и Д_макс = 20мм расход воды равен В = 195л

· Расход цемента определяется по формуле 4.4:

, (4.4)

где В — расход воды, л.

Ц = 1951,33 = 260кг

Расход щебня определяется по формуле 4.5:

, (4.5)

где К_р — коэффициент раздвижки зерен (принимаем К_р =1,33) (табл.6 [3]);

V_п — пустотность щебня, V_п=51%

Щ = 1000/(0,511,33/1,43 + 1/2,80) = 1202 кг

Расход песка определяется по формуле 1.6:

, (4.6)

где Ц — расход цемента, кг;

с_ц — истинная плотность цемента, кг/м³;

Щ — расход щебня, кг;

с_щ — истинная плотность щебня, кг/м³;

В — расход воды, л;

с_п — истинная плотность песка, кг/м³.

П = [1000 — ( 260/3,1+ 195 + 1202/2,80)] 2,54 = 740кг.

Аналогично рассчитываются марки бетона: М150 О.К.=5см; М150 О.К.=8см; М200 ОК=5см; М200 ОК=8см. Результаты расчета в таблице 4.1

Для М150 и О.К. = 5см:

Цементно-водное отношение определяется по формуле (4.2):

Ц/В = 150/(3000,6) + 0,5 = 1,33

Количество цемента определяется по формуле (4.4):

Ц = 2001,33 = 267кг

Количество крупного заполнителя определяется по формуле (4.5):

Щ = 1000/(0,511,35/1,43 + 1/2,80) = 1192кг

Количество мелкого заполнителя определяется по формуле (4.6):

П = [1000 — ( 267/3,1+ 200 + 1192/2,80)] 2,54 = 732кг.

Для М150 и О.К. = 8см:

Цементно-водное отношение определяется по формуле (4.2):

Ц/В = 150/(3000,6) + 0,5 = 1,33

Количество цемента определяется по формуле (4.4):

Ц = 2101,33 = 280кг

Количество крупного заполнителя определяется по формуле (4.5):

Щ = 1000/(0,511,38/1,43 + 1/2,80) = 1177кг

Количество мелкого заполнителя определяется по формуле (4.6):

П = [1000 — ( 280/3,1+ 210 + 1177/2,80)] 2,54 = 709кг.

Для М200 и О.К. = 5см:

Цементно-водное отношение определяется по формуле (4.2):

Ц/В = 200/(4000,6) + 0,5 = 1,33

Количество цемента определяется по формуле (4.4):

Ц = 2001,33 = 267кг

Количество крупного заполнителя определяется по формуле (4.5):

Щ = 1000/(0,511,35/1,43 + 1/2,80) = 1192кг

Количество мелкого заполнителя определяется по формуле (4.6):

П = [1000 — ( 267/3,1+ 200 + 1192/2,80)] 2,54 = 732кг.

Для М200 и О.К. = 8см:

Цементно-водное отношение определяется по формуле (4.2):

Ц/В = 200/(4000,6) + 0,5 = 1,33

Количество цемента определяется по формуле (4.4):

Ц = 2101,33 = 280кг

Количество крупного заполнителя определяется по формуле (4.5):

Щ = 1000/(0,511,38/1,43 + 1/2,80) = 1177кг

Количество мелкого заполнителя определяется по формуле (4.6):

П = [1000 — ( 280/3,1+ 200 + 1177/2,80)] 2,54 = 709кг.

4.3 Определение усредненно-условного состава бетона

Таблица 4.1 Результаты расчёта состава бетона.

Вид бетона	Марка бетона	Предельная крупность заполнителя, мм	ОК, см	Расходы материалов, кг/л на м3 бетона
				Вода	Цемент	Щебень	Песок	Доля бетона в общем составе, %
Тяжёлый бетон Тяжёлый бетон Тяжёлый бетон Тяжёлый бетон Тяжёлый бетон	150 150 150 200 200	20 20 20 20 20	3-4 5 8 5 8	195 200 210 200 210	260 267 280 267 280	1203 1192 1177 1192 1177	741 732 709 732 709	0,07 0,25 0,20 0,13 0,35

Расходы компонентов усредненно-условного состава бетона /В_у, Ц_у, Щ_у, П_у/ подсчитываются по формулам 4.7,4.8,4.9,4.10.

В_у = ₁В₁ + ₂В₂ +… + _nВ_n, (4.7)Щ_у = ₁Щ₁ + ₂Щ₂ +… + _nЩ_n, (4.8)

П_у = ₁П₁ + ₂П₂ +… + _nП_n, (4.9)

Ц_у = ₁Ц₁ + ₂Ц₂ +… + _nЦ_n, (4.10)

где — доля каждого состава в общей производительности бетоносмесительного цеха.

Тяжёлый бетон:

В_у= 195·0,07+200·025+210·0,20+200·0,13+210·0,35=205 л

Щ_у=1203·0,07+1192·025+1177·0,20+1192·0,13+1177·0,35=1184кг

П_у= 741·0,07+732·025+709·0,20+732·0,13+709·0,35= 720кг

Ц_у=260·0,07+267·025+280·0,20+267·0,13+280·0,35= 274кг

Таблица 4.2 Результаты расчета усреднёно-условного состава бетона

Вид бетона	Марка бетона	Предельная крупность заполнителя, мм	ОК, см	Расходы материалов, кг/л на м3 бетона
				Вода	Цемент	Щебень	Песок
Усреднённый состав бетона				205	274	1184	720

4.4 Расчет материального потока

Для расчета материального производственного потока уточняется деление производственного процесса на технологические зоны и нормы неизбежных потерь материалов по зонам.

Зона 1: транспортно-сырьевой участок. Потери цемента 1%, щебня 1%, песка 2%.

Зона 2: склады сырья. Потери цемента 1%, щебня 1,5%, песка 2%.

Зона 3: бетоносмесительный узел. Потери бетонной смеси 1%.

Зона 4: формовочные линии. Потери бетонной смеси 0,5%.

Зона 5: участок термообработки и доводки изделий. Потери 0,5%.

Зона 6: склад готовой продукции. Потери 0,5%.[14]

Затем подсчитываются необходимые производительности технологических переделов и потребности в материалах, начиная с зоны /склад готовой продукции/ по формуле 1.16:

П_n = , м³/год (4.11)

гдеП_n — производительность в зоне n (n — номер зоны);

П_(n+1) — производительность в зоне, следующей за рассчитываемой зоной /зона номер n+1/;

Q_n — производственные потери в зоне, %.

Расчет потребности завода в цементе и песке ведется по формуле и формуле:

Ц = П^(БСУ) ·Ц_у/(1-Q^{(склад сырья)}/100), т (4.12)

Щ = П^(БСУ) ·Щ_у/((1-Q^{(склад сырья)}/100) ·_н(щ)), м³ (4.13)

где П^(БСУ) — производительность в зоне БСУ;

Ц_у, Щ_у — расход цемента и щебня на 1 м³ условного бетона;

Q^{(склад сырья)} — потери цемента и щебня на складе, %;

_н(щ) — насыпная плотность щебня, т/м³.

Таблица 4.3 Материальный поток тяжелого бетона проектируемого предприятия

№ п/п	№ зоны	Передел	Потери, %	Ед. изм	Формула	Производительность
						год	сутки	час
1	0	Реализация ЖБ	0	м3	68600	68600	208,28	8,68
2	6	Склад готовой продукции	0,5	м3	68600/1-0,5/100	68944,72	209,33	8,72
3	5	Термообработка	0,5	м3	68944,72/1-0,5/100	69291,18	286,37	11,93
4	4	Формовочные линии цеха	0,5	м3	69291,18/1-0,5/100	69639,38	448,78	18,70
5	3	Бетоносмесительный узел	1	м3	69639,38/1-1/100	70342,81	453,32	18,89
6	2	Склад сырья
		— цемента	1,0	т	70342,81*0,274/1-1/100	19468,62	59,11	2,46
		— щебня	1,5	м3	(70342,81*(1,184/ 1,43))/1-1,5/100	59128,81	179,00	7,48
		— песка	2,0	м3	(70342,81*(0,720/ 1,5))/1-2/100	34453,62	104,60	4,35
7	1	Транспортно- сырьевой участок
		— цемента	1,0	т	19468,62/1-1/100	19665,27	59,71	2,49
		— щебня	1,5	м3	59128,81/1-1,5/100	60029,24	182,26	7,59
		— песка	2,0	м3	34453,62/1-2/100	35156,75	106,74	4,44

4.5 Проектирование бетоносмесительного цеха

В состав бетоносмесительного цеха входят: склад цемента, склады заполнителей, бетоносмесительные узлы и внутрицеховые транспортные связи между складами сырья и БСУ.

Проектирование склада цемента.

Цемент на заводах ЖБИ хранится в силосных складах, которые в зависимости от вида транспорта железнодорожного, автомобильного, водного, могут быть: прирельсовые, притрассовые, береговые.

Береговые склады цемента используются, когда экономически использовать самый дешевый вид транспорта — водный, и при отсутствии других транспортных связей с цементным заводом. В северные районы Сибири и Крайнего Севера цемент транспортируется преимущественно водным транспортом.[2]

В нашем случае цемент доставляется с помощью железнодорожного транспорта.

При проектировании необходимо предусматривать раздельное хранение цемента по видам и маркам.

Требуемая вместимость склада цемента определяется по формуле 4.14:

, (4.14)

где Ц_сут — суточная потребность завода в цементе, т;

n — нормативный запас цемента, сут;

К_з — коэффициент запаса (К_з = 0,9).

Так как доставка цемента осуществляется железнодорожным транспортом, то n = 7-10 сут.

V_сц = 59,11*7 / 0,9 = 460 т.

По значению требуемой вместимости склада цемента выбираем типовой проект автоматизированного прирельсового склада цемента, характеристики которого представлены в таблице 4.4.

Таблица 4.4 Характеристика типового склада цемента 409-29-63

Вместимость, т	Кол-во силосов	Грузооборот, тыс.т/год	Мощность токоприемников, кВт	Число работающих, чел.
480	4	24,48	208	5

Склад размещается вблизи БСУ с подветренной стороны от формовочных и административно-бытовых корпусов. Цементопровод со склада в БСУ выбирается по кратчайшему пути с наименьшим количеством изгибов. С точки зрения экономии цемента при складе нужно предусмотреть участок домола с целью повышения или восстановления у залежавшегося цемента активности. Домол с добавками снижает расход цемента, улучшает свойства бетонной смеси и повышает скорость и степень гидратации цемента. Домолотый цемент сразу подается в расходные бункеры БСУ.

Проектирование склада заполнителей.

Существующие типы складов заполнителей можно классифицировать:

— по способу хранения: открытые, закрытые и частично закрытые;

— по виду емкости: штабельные (материал складируется на выровненной площадке, по длине разделенной стенками на отсеки), бункерные, полубункерные, силосные и траншейные;

— в зависимости от вида транспорта и расположения складов: прирельсовые, притрассовые, береговые и комбинированные;

— по виду оборудования для загрузки склада: эстакадные (заполнитель загружается в емкости сверху с помощью ленточного транспортера со сбрасывающей тележкой), грейферные (мостовой кран с грейферным захватом ходит над складским емкостями), со штабилировочной машиной С-492;

— по виду оборудования для разгрузки склада и подачи заполнителей в БСУ: галерейные (забор материала производится через затворы на ленточный транспортер, расположенный в подземной галерее под складскими емкостями), бункерные (материал из емкостей подается в приемные бункера грейферным краном, автопогрузчиком или бульдозером).

Наиболее надежным с точки зрения сохранения качества заполнителей, полной механизации и автоматизации складских операций для условий Сибири является тип склада: комбинированный (прирельсовый, притрассовый), полубункерный, эстакадно-галерейный, закрытый склад.

Несмотря на большее капиталовложение при строительстве, трудоемкость и себестоимость складской переработки заполнителей ниже. Тем более что в условиях Сибири необходимо проектировать только закрытые склады.

Расчет склада производится, исходя из потребности в сырьевых материалах, нормативных запасов и конкретной характеристики принятого типа склада. Расчеты сводятся к определению вместимости, площади и геометрических размеров склада. Емкость (м³) в складе для хранения каждого вида заполнителя рассчитывается по формуле 4.15.

, (4.15)

где П_сут — суточная потребность завода в данном виде заполнителя, м³;

n — нормативный запас заполнителя, сут;

К_з — коэффициент учитывающий необходимое увеличение емкости склада при хранении нескольких фракций заполнителей;

К_з — коэффициент загрузки (К_з = 1,2 для полубункерных складов).[2]

Для щебня:

V_сщ = 179,071,051,2 = 1578,7м³;

Для песка:

V_сп = 104,671,051,2 = 922,5м³;

V_Общ=(V_сщ+V_сп)*1.2=(1578,7+922,5)*1.2=3001,44м³

По величине суммарной вместимости склада заполнителей подбираем типовой склад прирельсового типа, характеристики которого представлены в таблице 4.5.

Таблица 4.5 Характеристика типового склада заполнителей.

Шифр	Вместимость склада, м3	Годовой грузооборот, тыс.м3/год	Площадь застройки, м2
708-13-84	3000	85	1396,5

Привязка типового склада осуществляется вблизи транспортных магистралей и на минимально необходимом расстоянии от БСУ, чтобы транспортная связь (галерея) между ними была как можно короче.

Расчет БСУ заключается в следующем:

Требуемая часовая производительность БСО определяется по формуле:

(4.16)

где П_з — часовая производительность БСО, м³;

К₁ — коэффициент резерва производства;

К₂ — коэффициент неравномерности выдачи и потреблении бетонной смеси.

П_б.ч. = 18,891,21,25 = 28,4м³

Часовая производительность бетоносмесителя определяется по формуле:

(4.17)

где V_з — объем одного готового замеса, м³;

t_ц — время цикла приготовления одного замеса, мин;

К_и — коэффициент использования.

Q_ч = 6010,97/2 = 29,1м³

Необходимое количество смесителей подсчитывается по формуле 4.18:

(4.18)

Z = 28,4/29,1 = 0,98

Принимаем 2 смесителя для тяжёлого бетона СБ-93.

Таблица 4.6 Техническая характеристика принудительного смесителя СБ-93

Параметр	Величина
Объем готового замеса, л(Vз): бетонной смеси раствора Вместимость по загрузке, л Число циклов в 1 час при приготовлении: бетонной смеси раствора Наибольшая крупность заполнителя, мм Частота вращения рабочего органа, об/мин Мощность двигателя, кВт: вращения рабочего органа Давление в пневмосистеме, МПа Габаритные размеры, м Масса, кг	1000 1200 1500 40 35 70 20 37 0,4..0,6 3,34 х 2,69 х 2,85 4900

Расчет расходных бункеров

По нормам устанавливается число и емкость расходных бункеров для крупных, мелких заполнителей и цементов.

Объем расходного бункера определяется по формуле:

(4.19)

где П — расход материала,м³/ч;

n — время, на которое делается запас;

m — количество бункеров;

с — насыпная плотность (для цемента).

Бункер цемента:V_б^ц = 2,46*2*1,1/0,8*2 =3,38 м³

Бункер кварцевого песка:V_б^п = 4,35*2/0,8*2 =5,43 м³

Бункер щебня:V_б^щ = 7,48*3/0,8*4 =7,01 м³

Выбор дозаторов.

Выбор дозаторных устройств осуществляется по максимальному расходу того или иного компонента. Технические характеристики дозаторов представлены в таблице 4.7

Таблица 4.7 Техническая характеристика весовых дозаторов цикличного действия

Показатель	Для воды	Для цемента	Для кварцевого песка	Для щебня
Обозначение	АВДЖ-2400М	АВДЦ-1200М	АВДИ-1200М	АВДИ-2400М
Предел дозирования	20-500	100-300	200-1200	250-1300
Цикл дозирования	90	90	90	90
Габариты	1,861,12,75	1,810,962,15	2,061,172,66	2,061,172,6

5. Проектирование формовочного цеха

Операции формования и твердения изделий выполняются на технологических линиях с помощью специальных механизмов, приспособлений и установок. Технологические линии формируются из оборудования, выбираемого в зависимости от вида, габаритов, назначения, требуемого объема производства железобетонных изделий, вида отделки и степени заводской готовности.

Ряд технологических линий, размещенных в одном или нескольких пролетах или в отдельном здании, и объединенных комплектностью производимых изделий или сходством их основных характеристик, могут составить организационно-формовочный цех. От того, каким методом и оборудованием осуществляются операции формования и ускорения твердения бетона в изделиях, технологические линии можно отнести к различным способам изготовления железобетона.

5.1 Выбор способа производства

Технологическая организация производства железобетонных изделий может осуществляться несколькими способами: стендовым, агрегатно-поточным, конвейерным или кассетным. Выбор способа зависит от производительности предприятия, номенклатуры изделий и технико-экономических показателей.

Стендовый способ производства

Стенды представляют собой горизонтальную железобетонную площадку, разделенную по ширине на отдельные самостоятельные технологические линии. Наличие на стенде нескольких технологических линий обеспечивает поточность организации изготовления изделий: на одной линии производят армирование, на другой изделия формуют, а на следующей происходит твердение. Такая организация позволяет более полно использовать рабочее время и повышает в целом съем продукции со стендовых линий.

Тепловая обработка железобетонных изделий на стендах осуществляется пропариванием, контактным обогревом и электропрогревом. При пропаривании изделия накрывают колпаками, брезентом или пластмассовыми пленками, под которые пускают пар. Этот способ ускоренной тепловой обработки, как наименее экономичный по расходу тепла, применяется при изготовлении немассовой продукции. При массовом выпуске изделий применяют формы с паровыми рубашками и изделия в этом случае подвергают контактному обогреву. Последний достигается оснащением основания стенда тепловыми приборами (теплый стенд).

В современной технологии сборного железобетона получили распространение протяжные, пакетные стенды и индивидуальные стенды.

Наиболее целесообразным, а в ряде случаев и единственно осуществимым оказывается стендовый способ при изготовлении сложных предварительно напряженных изделий значительного веса, перемещение которых по технологическим постам явилось бы сложной и дорогой технической задачей. В таком направлении и ориентировано в настоящее время стендовое производство.

Поточно-агрегатный способ

Поточно-агрегатный способ находит самое широкое применение в промышленности сборного железобетона; примерно 70%, всей продукции изготавливается этим способом. Причинами такого предпочтения оказываются следующие достоинства поточно-агрегатного способа: высокий съем продукции с производственных площадей, наименьшая металлоемкость производства, имея в виду потребность металла форм на единицу годовой производительности предприятия, технологическая и организационная несложность перехода на выпуск изделий другого вида.

Основным технологическим оборудованием формовочных линий предприятий с поточно-агрегатным способом производства являются:

виброплощадки, бетоноукладчики или бетонораздатчики, вибропригрузочный щит, применяемый при формовании изделий из жестких смесей, поставляется в комплекте с виброплощадкой, при поточно-агрегатном способе в основном применяют ямные камеры, транспортное оборудование. Все основные технологические транспортные операции при поточно-агрегатном способе выполняются преимущественно мостовыми кранами, либо кранами в сочетании с рольгангами, специальными тележками и т. д. Готовая продукция вывозится на склад на вагонетках. Склады оборудуются мостовыми, козловыми либо башенными кранами.

Технологические операции в последовательности их выполнения при поточно-агрегатном способе производства железобетонных изделий представлены следующим комплексом:

1) очистка формы и оснастки от цементной пленки и раствора;

2) сборка разъемной формы;

3) смазка рабочей емкости формы;

4) укладка в форму арматурных каркасов, нижних арматурных сеток и закладных деталей.

5) подача формы на формовочный пост;

6) укладка в форму бетонной смеси и ее уплотнение.

7) заглаживание верхней поверхности изделия или декоративная отделка ее по сырому бетону, если она предусмотрена проектом;

8) снятие оснастки формы, если формование производится с немедленной распалубкой;

9) подача изделия в форме или на поддоне (при немедленной распалубке) в камеру тепловой обработки;

10) тепловая обработка бетона до приобретения им необходимой прочности, предусмотренной данной технологией;

11) извлечение формы с изделием из камеры и передача ее на пост распалубки;

12) распалубка и остывание изделия;

13) декоративная отделка поверхности изделия по отвердевшему бетону (если она предусмотрена проектом) или доведение поверхности изделий до полной заводской готовности;

14) приемка изделий отделом технического контроля — осмотр их и маркировка;

15) транспортирование на склад готовой продукции.

Приведенный комплекс технологических операций обычно совмещается и посты для их выполнения компонуются в виде отдельных технологических линий, на которых предусматриваются также площадки для хранения запасных форм, расходного запаса арматуры, закладных деталей и других элементов железобетонных изделий, например утеплителя. Количество технологических линий в одном строительном пролете здания 1—2.

Конвейерный способ

По принципу действия конвейеры различают непрерывно действующие (вибропрокатный стан) и пульсирующие (формы-вагонетки, перемещающиеся последовательно через отдельные технологические посты формования). Пропарочные камеры преимущественно непрерывного действия являются одним из звеньев технологического кольца.

По компоновке конвейерного кольца различают конвейеры одноярусные и двухъярусные. В первых пути перемещения вагонеток и пропарочные камеры расположены в одном уровне, на отметке пола формовочного цеха. Такой конвейер может быть назван горизонтально замкнутым. В двухъярусных вертикально замкнутых конвейерах формовочные посты располагаются на уровне пола цеха или несколько приподняты, а пропарочные камеры — под ними. Такая компоновка конвейерного кольца существенно уменьшает потребность в производственных площадях, однако при этом нельзя не учитывать более сложного конструктивного решения установки.

Принудительный ритм перемещения форм-вагонеток и постоянные размеры последних обусловливают необходимость узкой специализации конвейерных линий. По технико-экономическим причинам конвейеры проектируются на массовый выпуск однотипных изделий. Наиболее характерными среди них являются пустотелые предварительно напряженные панели и настилы перекрытий, колонны (стойки) и ригели жилых зданий, панели наружных стен.

Основное технологическое оборудование этих конвейерных линий представлено:

1) навивочными машинами для предварительно напряженного армирования изделий холоднотянутой проволокой.

2) формовочными машинами;

3) транспортирующие устройства конвейерной линии представлены тросовым приводом для перемещения форм-вагонеток по формовочным постам; передаточным рольгангом или передаточной платформой для перемещения форм-вагонеток с формовочной линии к камерам твердения и от них; подъемниками-снижателями с толкателями, служащими для загрузки многоярусной тоннельной камеры и проталкивания форм-вагонеток по тоннелю;

4) камеры пропаривания непрерывного действия горизонтального типа, вертикальные камеры проходят стадию производственного освоения.

Для данной номенклатуры изделий рассмотрим такие способы производства изделий как:

Из выше перечисленных способов выбираем поточно-агрегатный метод производства железобетонных изделий, а именно: фундаменты ленточные, кровельные панели, элементы лестничной клетки и балконные плиты. Преимущество этого способа заключается в универсальности и возможности быстрой не требующей больших затрат переналадки линий с выпуска одного изделия на другое, высокий съем продукции с 1м.² пропарочной камеры. Эта технология высоко рентабельна при массовом производстве изделий длиной до 9-12м, шириной до 3м и высотой до 1м.

Конвейерный способ выбираем для производства наружных трехслойных стеновых панелей и панелей цоколя.

Для производства сантехкабин и вентиляционных блоков принимаем стендовую технологию с формованием изделий в стенд-камерах.

Для изготовления плит перекрытий, внутренних стеновых панелей и панелей цоколя целесообразно принять кассетный способ производства.

завод крупнопанельное домостроение железобетонный

6. Расчет технологических линий

6.1 Расчет кассетной технологической линии

По кассетной технологии производятся внутренние стеновые панели, внутренние стеновые панели цоколя и плиты перекрытия.

Фактическая годовая производительность каждого типа кассетной установки определяют по формуле:

Р _г.у. =; (6.1)

где Р_г.у. — фактическая годовая производительность кассетной установки, м³;

С — годовой фонд рабочего времени установки, сут.;

V_ф — суммарный объём бетона всех изделий в одной кассетной установке, м³;

К_и — коэффициент использования оборудования;

Т_о — продолжительность оборота кассетной установки, сут.

Количество кассетных установок определяется по формуле:

N_т.л. = , (6.2)

где N_т.л — количество кассетных установок, шт.;

Р _г.у. — фактическая годовая производительность кассетной установки, м³;

К_ис — коэффициент использования оборудования.

Фактическая годовая производительность кассетной установки:

— внутренние стеновые панели:

Р _г.у. = 233*8*2,45/1 = 4566,8м³/год;

— внутренние стеновые панели цоколя:

Р _г.у. = 233*8*1, 64/1= 3056,96 м³/год.

— плиты перекрытия:

Р _г.у. = 233*8*2,14/1= 3988,96 м³/год.

Количество кассетных установок:

— внутренние стеновые панели: N_т.л. = 13034/4566,8*0,97 = 2,94

— внутренние стеновые панели цоколя: N_т.л. = 2058/3056,96*0,97 = 0,69

— плиты перекрытия: N_т.л. = 19894/3988,96*0,97 = 5,14

Принимаем 3 кассетные установки для внутренних стеновых панелей, 1 кассетную установку для внутренних стеновых панелей цоколя и 6 кассетных установок для плит перекрытия.

Таблица 6.1 Основная характеристика кассетной установки СМЖ — 3302

Показатель	Величина
Наибольший размер панелей: длина высота ширина Число отсеков, шт Установленная мощность, кВт Габаритные размеры, м: длина высота ширина Масса, т	7,20 3,40 0,16 8 11,5 9,52 4,09 4,27 123,0

Принимаем бетоноукладчик СМЖ — 306А, так как он предназначен для кассетного способа производства.

Таблица 6.2 Техническая характеристика бетоноукладчика СМЖ — 306А.

Наименование параметра	Значение
Ширина колеи, мм Число бункеров, шт. Ширина ленты питателя, мм Скорость передвижения, м/мин (м/с) Установленная мощность, кВт Габаритные размеры, м Масса, кг	1100 1 650 12 (0,2) 4,5 9,2*5,8*2,4 6200

6.2 Расчет стендовой технологической линии

По стендовой технологии производим сантехкабины и вентиляционные блоки.

Годовая производительность стендовой технологической линии определяется по формуле:

Р _г.у. =(С* V_ф * К_и)/Т_о; (6.3)

где Р_г.у. — фактическая годовая производительность стендовой установки, м³;

С — годовой фонд рабочего времени установки, сут.;

V_ф — суммарный объём бетона всех изделий в одной стендовой установке, м³;

К_и — коэффициент использования оборудования;

Т_о — продолжительность оборота кассетной установки, сут.

Количество стендов Z определяют по формуле:

Z = П_г/ (Р_с.у.К_и), (6.4)

где П_г — годовая производительность предприятия по данной группе изделий, м³;

Р _с.у. — годовая производительность стенда, м³;

К_и — коэффициент использования оборудования.

Годовая производительность стенд-камеры линии:

— сантехкабин: П _с.л = 233*2,19/1= 510,27 м3/год.

— вентиляционных блоков: П _с.л = 233*1,29*2/1= 601,14 м3/год.

Количество стенд-камер:

— сантехкабин:Z = 2744/(510,27*0,97) = 5,5шт.

— вентиляционных блоков: Z = 686/(601,14*0,97) = 1,2шт.

Принимаем 6 стендов для изготовления сантехкабин, 2 стенд для изготовления вентиляционных блоков.

Принимаем бетоноукладчик СМЖ — 71А, так как он предназначен для стендового способа производства.

Таблица 6.3 Техническая характеристика бетоноукладчика СМЖ-71А.

Наименование параметра	Значение
Ширина колеи, мм Число бункеров, шт. Вместимость бункера, м3 Скорость передвижения, м/мин (м/с) Установленная мощность, кВт Габаритные размеры, м Масса, т	1000 1 1,8 12 14,1 6,64*2,81*4,25 6,7

6.3 Расчет конвейерной технологической линии

По конвейерной технологии производим наружные стеновые панели и наружные стеновые панели цоколя.

Для расчета производства на конвейерных линиях импульсного типа необходимо знать ритм конвейера, который определяет длительность выполнения операций на каждом посту вместе со временем перемещения между двумя соседними постами. Годовая производительность Р_кп конвейерных линий определяется номенклатурой выпускаемой продукции, режимом формования изделий и продолжительностью работы формовочного поста в течение суток и вычисляется по формуле:

Р_кп = , (6.5)

где С — число рабочих дней в году;

К_и — коэффициент использования оборудования;

В — число работы формовочного поста в сутки;

V_ф — объем одной формовки, равен объему изделия- представителя или сумме объемов изделий одновременно формуемых в одной форме, м³;

Т_ц — продолжительность цикла формования, мин.

Требуемое количество конвейерных линий N_кл, шт.:

N_кл = , (6.6)

где П_г — годовая производительность предприятия по данной группе изделий, м³;

Р_кл — годовая производительность конвейерной линии, м³.

Расчеты основных параметров конвейерной линии заключаются в следующем:

— определение размеров форм (форм-вагонеток);

— расчет длины линии формования конвейера;

— расчет количества форм-вагонеток;

— определение рабочей длины тепловых агрегатов;

— подбор оборудования.

Размеры форм-вагонеток определяются исходя из наибольших габаритов изделия, изготавливаемого на данном конвейере, и вычисляются тем же формулам, что предназначены для агрегатно-поточной технологической линии.

Требуемая длина L_фл, м формования при размещении на каждом посту по одной форме-вагонетке:

L_фл = , (6.7)

где l_ф — длина формы-вагонетки, м;

N_п — количество постов, шт.;

l_n — величина промежутков между формами, м;

l_p — расстояние от крайних форм-вагонеток до участка размещения подъемника или снижателя, м;

l_м — величина участка, где размещается механизм подъёма и опускания форм-вагонеток, равна длине механизма, но не меньше длины формы. У горизонтально замкнутого конвейера l_м = 0 м.

Расчетная длина линии формования корректируется в зависимости от компоновки всего конвейера.

Требуемое количество форм N_фл для пульсирующего конвейера определяют по формуле:

N_фл = , (6.8)

где К _р.ф. — коэффициент запаса форм на ремонт;

N_а — число форм на постах конвейера, шт.; если на каждом посту находится по одной форме-вагонетке, то Nп = Nа;

N_п — количество постов конвейера, шт.;

N_с — число форм находящихся на передаточных устройствах;

N_в — число форм, находящихся в камере тепловой обработки, шт.:

N_в = , (6.9)

где Т_о — продолжительность тепловой обработки, час.;

Т_ц — ритм конвейера, мин.

Определение рабочей длины тепловых агрегатов. Требуемую рабочую длину щелевой камеры определяют по формуле:

L_к = _; (6.10)

Необходимое количество Z щелевых камер при их размещении параллельно конвейерной линии определяется по формуле:

Z = , (6.11)

где L_к — длина щелевой камеры, м;

l — расстояние от передаточной тележки (механизма) до входа (выхода) камеры, м;

L_фл — длина формовочной линии, м.

Годовая производительность линии:

— наружные стеновые панели и панели цоколя:

Р_г.к =60*0,95*247*16*1,771/20=19947,13 м³/час;

Количество технологических линий:

— наружные стеновые панели и панели цоколя:

N_к.л =17150/19947,13*0,95=0,905

Принимаем 1 технологическую линию для производства наружных стеновых панелей и панелей цоколя.

Посты конвейерной технологии для НРСТ и НРЦ:

1 Затирка изделий;

2 Открывание бортов формы;

3 Кантование и распалубка;

4 Чистка и смазка форм;

5 Закрывание бортов;

6 Укладка отделочного слоя;

7 Укладка раствора;

8 Армирование;

9 Укладка первого слоя тяжелого бетона;

10 Укладка утеплителя;

11 Армирование;

12 Укладка второго слоя тяжелого бетона;

13 Укладка раствора и заглаживание.

Размер форм — вагонеток при формовании нескольких изделий в форме определяем по формулам:

L_ф = ; (6.12)

B_ф = , (6.13)

H_ф = , (6.14)

где l_и, b_и, h_и — соответственно длина, ширина, высота изделия, м;

?l_ф — ширина торцевого борта, а также участка для размещения упоров в силовых формах, м;

?b_ф — ширина бокового борта, м;

n и n₁ — количество изделий, формуемых в одной форме соответственно по длине и по ширине;

l_п, b_п — ширина разделительной перегородки между изделиями в форме соответственно по длине и по ширине (принимают равными 0,05… 0,1м).

L_ф = м;

B_ф = м;

H_ф = м.

Требуемая длина формования при размещении на каждом посту по одной форме-вагонетке:

— наружные стеновые панели и панели цоколя:

L_ф.л =4,77*(13+2)+1,2*(13-1)=86;

Для определения требуемое количества форм N_фл для пульсирующего конвейера необходимо вычислить количество форм-вагонеток, одновременно находящихся в камере тепловой обработки:

— наружные стеновые панели и панели цоколя:

N_в =13*60/20=39 шт.

N_ф.к =1,05*(13+39+1)=56 шт.

Принимаем 67 форм-вагонеток для производства наружные стеновые панели и панели цоколя.

Определение габаритов и количества тепловых агрегатов:

— наружные стеновые панели и панели цоколя:

L_к =39*4,77=186 м;

Количество камер для линий:

— наружные стеновые панели и панели цоколя:

Z =186/(86-2)=2,2 шт.;

Принимаем 3 щелевые камеры для ТВО наружных стеновых панелей и панелей цоколя.

Таблица 6.4 Техническая характеристика бетоноукладчика СМЖ-166Б

Наименование параметра	Значение
Ширина колеи, мм Число бункеров, шт. Вместимость бункера, м3 Скорость передвижения, м/мин Установленная мощность, кВт Габаритные размеры, м Масса, т	4500 2 2,5*2,5 4,6-29,7 23,67 5,2*6,3*3,1 9,5

Таблица 6.5 Техническая характеристика виброплощадки

Показатель	СМЖ=187Г
Номинальная грузоподъемность, т Число виброблоков Суммарный статический момент дебалансов виброблока, кгс*см Частота колебаний в минуту Амплитуда колебаний, мм Способ крепления формы Наибольшие размеры формы, м: — длина — ширина Установленная мощность, кВт Габаритные размеры, мм — длина — ширина — высота Масса вибрируемых частей, кг Общая масса, кг	10 8 37,45,60 2700-3000 0,2-0,5 электромагнитом 6 3 64 8500 2986;2676 2406 3100 6500

Передаточная тележка

Предназначена для приема формы с изделием с конвейерной линии, транспортирования и заталкивания ее в камеры тепловой обработки, а также для приема формы с изделием из камеры после тепловой обработки, транспортирования и передачи ее на конвейерную линию. Техническая характеристика передаточной тележки приведена в таблице 6.6

Таблица 6.6 Техническая характеристика передаточной тележки СМЖ- 444- 02

Показатель	СМЖ-444-02
Грузоподъемность, т Предельные габаритные размеры форм, мм: — длина — ширина Скорость передвижения тележки, м/с: — основная — доводочная Скорость передвижения толкателя, м/с: — рабочая — холостая Число двойных ходов толкателя Максимальное усилие толкания, кН Установленная мощность, кВт	20 8000 3840 0,24 0,05 0,11 0,22 4 70 18,09

Привод конвейера

Привод конвейера для линейного перемещения форм- вагонеток с одного поста на другой при конвейерном способе производства железобетонных изделий представляет собой цепной транспортер с возвратно- поступательным движением толкающей каретки. Привод состоит из приводной станции, натяжного устройства, кареток с толкателями, тяг и направляющих секций. При включении привода каретки совершают ход назад, при котором упор каретки подходит под упор формы и далее при ходе вперед передвигается к следующему рабочему посту. Для обеспечения надежной фиксации форм- вагонеток в заданном положении движение каретки в конце полного хода замедляется. Приводом управляют как в автоматическом режиме, так и с пульта.

Таблица 6.7 Техническая характеристика привода конвейерной линии СМЖ-3005Б.

Показатель	СМЖ-3005Б
Число одновременно перемещаемых форм Скорость перемещения форм, м/с: — основная — пониженная Время полного перемещения, мин Тяговое усилие приводной станции, кН Установленная мощность, кВт Габаритные размеры, мм: — длина — ширина Масса, кг	3…5 0,23 0,05 1,98 17 10,4 63940 1565 6100

Кантователь

Кантователь СМЖ-3333А предназначен для поворота форм с изделиями и представляет собой платформу с устройствами для закрепления форм или изделий. Платформа с помощью гидроцилиндров поворачивается около неподвижных шарнирных осей. Кантователи работают с изделиями различной формы и габаритных размеров

Таблица 6.8 Техническая характеристика кантователя

Параметр	СМЖ-3333А
Грузоподъемность, т Угол, ?: — поворота платформы — кантования Продолжительность цикла кантования, с Установленная мощность, кВт Габаритные размеры, мм кантуемых изделий или форм: -длина — ширина — толщина кантователей: — длина — ширина — высота Масса, кг	13 80; 92 0…180 900 7,5 7200 3600 220 11210 7750 3360 9600

6.4 Расчет агрегатно-поточных линий

Годовая производительность агрегатно-поточной технологической линии определяется номенклатурой выпускаемой продукции, режимом формования изделий и продолжительностью работы формовочного поста в течении суток. Производительность линий для каждой группы изделий рассчитывается по формуле:

Р = , (6.15)

где С — число рабочих дней в году;

В — число рабочих часов работы формовочного поста в сутки;

V_ф — объем одной формовки, равен объему изделия- представителя или сумме объемов изделий одновременно формуемых в одной форме, м³;

Т_ц — продолжительность цикла формования, мин.

Требуемое количество технологических линий определяют по формуле:

N _т.л. = , (6.16)

где N _т.л. — требуемое количество технологических линий, шт.;

П_г — годовая производительность предприятия по данной группе изделий, м³/год;

К_и — коэффициент использования оборудования, (К_и = 0,92).[2]

Для обеспечения качества изделий, выпускаемых по агрегатно-поточному способу, формы должны удовлетворять требованиям ГОСТ 18103 — 84Е, ГОСТ 13981 — 87.

Габариты форм принимаются по габаритам наибольшего изделия данной группы. Если изделия малогабаритные, то принимают решение о том, что в одной форме формуем два и более изделий.

Окончательно размеры форм определяются расчетом при условии одного изделия в форме по формулам:

L_ф = ; (6.17)

B_ф =; (6.18)

H_ф = , (6.19)

При формовании нескольких изделий в форме, по формулам:

L_ф = ; (6.20)

B_ф = , (6.21)

где l_и, b_и, h_и — соответственно длина, ширина, высота изделия, м;

?l_ф — ширина торцевого борта, а также участка для размещения упоров в силовых формах, м;

?b_ф — ширина бокового борта, м;

n и n₁ — количество изделий, формуемых в одной форме соответственно по длине и по ширине;

l_п, b_п — ширина разделительной перегородки между изделиями в форме соответственно по длине и по ширине (принимают равными 0,05… 0,1м).

В качестве агрегатов для проведения тепловой обработки для данных технологических линий применяют пропарочные камеры ямного типа. Габаритные размеры устанавливаются таким образом, чтобы загрузить побольше изделий. При этом высота секций камер должна находиться в пределах 2,5-4,0м. длина секции камеры зависит от типа изделия, но более 15м не рекомендуется. Приводят схему размещения изделий в плане и по высоте.

Длина секции пропарочной камеры L_k, м:

L_k = , (6.22)

где n — количество форм с изделиями по длине, шт.;

L_ф — длина формы, м;

l — величина промежутков, 0,3-0,5 м.

Ширина секции пропарочной камеры B_k, м:

B_k = , (6.23)

где n — количество форм с изделиями по ширине, м;

B_ф — ширина формы, м (при ширине формы, равной 2 м и более n = 1 шт.);

b — величина промежутков между формами, 0,3 м.

Высоту секции пропарочной камеры H_k, м:

H_k = , (6.24)

где n — количество форм с изделиями по высоте, м;

H_ф — высота формы с изделиями, м;

h_n — величина промежутков между формами, 0,05 м;

h_g — расстояние между дном формы и дном секции камеры, 0,15м;

h_k — расстояние между верхней формой и крышкой камеры, 0,05-0,1м.

Количество секций пропарочных камер Z, шт.

Z = , (6.25)

где П — годовая производительность технологической линии, м³/год;

m — количество рабочих дней в году, сут.;

g — объём загружаемых изделий в камеру без форм, м³;

К_в — коэффициент использования по времени (Кв = 0,91);

К_об — коэффициент оборачиваемости секции пропарочной камеры =1:

Годовая производительность этой линии:

1. Фундаменты ленточные: Р_кп=55,2*253*16*0,557*4/15=33189,7м³;

2. Кровельные панели: Р_кп=55,2*253*16*1,62/15=24132,56 м³;

3. Лестничные марши: Р_лм=55,2*253*16*0,39/12=7262,11 м³;

4. Лестничные площадки: Р_лп=55,2*253*16*0,77/12=14338,02 м³;

5. Балконные плиты: Р_кп=55,2*253*16*0,47/10=10502,13 м³;

Количество технологических линий:

1. Фундаменты ленточные: N _т.л. = (4802)/(33189,7*0,92) = 0,16;

2. Кровельные панели: N _т.л. = (2058)/(24132,56*0,92) = 0,1;

3. Лестничные марши: N _т.л. = (2401)/(7262,11*0,92) = 0,36;

4. Лестничные площадки: N _т.л. = (2401)/(14338,02*0,92) = 0,18;

5. Балконные плиты: N _т.л. = (1372)/(10502,13*0,92) = 0,14;

N^общ_т.л.=0,16+0,1+0,36+0,18+0,14=0,94

Принимаем 1 технологических линии.

Габариты форм:

1. Фундаменты ленточные: L_ф = 1*4,38 + 2*0,14= 4,66м;

B_ф = 4*0,8 + (4-1)*0,05+2*0,14= 3,63м;

H_ф = 1*0,3 + 2*0,25= 0,8м;

2. Кровельные панели: L_ф = 1*5,89 + 2*0,14= 6,17м;

B_ф = 1*2,98 + 2*0,14= 3,26м;

H_ф = 1*0,4 + 2*0,25= 0,9м;

3. Лестничные марши: L_ф = 1*4,9 + 2*0,14= 5,18м;

B_ф = 1*1,7 + 2*0,14= 1,98м;

H_ф = 1*0,18 + 2*0,25= 0,68м;

4. Лестничные площадки: L_ф = 1*5,88 + 2*0,14= 6,16м;

B_ф = 1*1,52 + 2*0,14= 1,8м;

H_ф = 1*0,2 + 2*0,25= 0,7м;

5. Балконные плиты: L_ф = 1*4,48 + 2*0,14= 4,76м;

B_ф = 1*1,25 + 2*0,14= 1,53м;

H_ф = 1*0,08 + 2*0,25= 0,36м;

Размеры секций камеры тепловой обработки:

1. Фундаменты ленточные: L_к =2*4,66 + 3*0,4 =10,52м;

В_к.= 1*3,63 + 2*0,3 = 4,23м;

Н_к= 4*0,8 + 3 *0,05 + 0,1+ 0,15= 3,6м;

2. Кровельные панели: L_к =2*6,17 + 3*0,4 = 13,54м;

В_к.=1*3,26 + 2*0,3 = 3,86м;

Н_к= 4*0,9 + 3 *0,05 + 0,1+ 0,15= 4,0м;

3. Лестничные марши: L_к =2*5,18 + 3*0,4 = 11,56м;

В_к.=2*1,98 + 3*0,3 = 4,86м;

Н_к= 5*0,68 + 4 *0,05 + 0,1+ 0,15= 3,85м;

4. Лестничные площадки: L_к = 1*6,16 + 2*0,4 = 6,96м;

В_к.=2*1,8 + 3*0,3 = 4,5м;

Н_к= 5*0,7 + 4 *0,05 + 0,1+ 0,15= 3,95м;

5. Балконные плиты: L_к = 1*4,76 + 2*0,4 = 5,56м;

В_к.=2*1,53 + 3*0,4 = 4,26м;

Н_к= 8*0,36 + 7 *0,05 + 0,1+ 0,15= 3,48м;

Принимаем размеры камеры для проведения тепловой обработки четырех видов равными: 14*4*4 м, 12*5*4 м, 7*5*4м, 6*5*4м.

Количество пропарочных камер:

1. Фундаменты ленточные:

Z = 4802/(253*17,824*1*0,91) = 1,17;

2. Кровельные панели:

Z = 2058/(253*13,2*1*0,91) = 0,68;

3. Лестничные марши:

Z = 2401/(253*7,8*1*0,91) = 1,337;

4. Лестничные площадки:

Z = 2401/(253*7,7*1*0,91) = 1,35;

5. Балконные плиты:

Z = 1372/(253*7,52*1*0,91) = 0,79.

Принимаем 1 секций камеры тепловлажностной обработки ямного типа размером 14*4*4м, 4 секций камеры тепловлажностной обработки ямного типа размером 12*5*4м, 2 секций камеры тепловлажностной обработки ямного типа размером 7*5*4м, 1 секций камеры тепловлажностной обработки ямного типа размером 6*5*4м.

Расчет и подбор бетоноукладчика

Подбор бетоноукладчика начинается с определения требуемого объёма приемного бункера V_б‘, м³:

V_б‘ = V_ф· К_р = V_и·n, (6.26)

где V_и — объем формуемого изделия, м³;

К_р-коэффициент, учитывающий разницу между объёмами разрыхленным и уплотненным бетоном, К_р = 1,1…1,2;

n — число одновременно формуемых изделий, шт.

Исходя из найденного требуемого объёма приемного бункера, выбираем марку бетоноукладчика.

Определяем требуемый объём приемного бункера:

V_б‘ = 1,65?1,2 =1,98 м³.

Принимаем бетоноукладчик СМЖ-162. Его техническая характеристика представлена в таблице 6.9

Таблица 6.9 Техническая характеристика бетоноукладчика СМЖ-162.

Показатель	СМЖ-162
Ширина колеи рельс, мм Число бункеров Скорость передвижения бетоноукладчика, м/мин Установленная мощность, кВт Наибольшая ширина укладки, мм Ширина колеи рельс, мм Габариты, м Масса, т	4000 3 1,8; 3,8; 5,9;11,6; 25,7 25,7 3600 4500 4,7*6,27*3,1 15

Расчет и подбор виброплощадки

Расчет виброплощадки начинается с определения требуемой грузоподъёмности Q_тр, т:

Q_тр = М_изд + М_ф + М_пщ, (6.27)

где М_изд — масса формуемого изделия, т;

М_ф — масса формы, т;

М_пщ — условная масса пригрузочного щита, т;

Масса формы составляет 60-100 % от массы формуемого изделия.

Условная масса пригрузочного виброщита, т:

M_пщ = 100·S_и·D_уд, (6.28)

где S_и — площадь поверхности изделия, м²;

D_уд — удельное давление, создаваемое пригрузом, МПа.

Если необходимо только выравнивание поверхности формуемых изделий, то для всех видов пригрузов D_уд = 0,001…0,002 МПа. При применении безынерционных пригрузов совместно с виброплощадками для повышения плотности и однородности уплотнения бетонной смеси D_уд принимают 0,002…0,004 МПа.

Согласовав габариты, способ крепления форм к виброплощадке, предварительно выбирают тип и марку последней.

Расчет виброплощадки начинается с определения требуемой грузоподъёмности Q_тр, т.

M_и=1,65*2400=3960 кг;

M_ф=0,7·3960=2772 кг;

Q_тр = 3960+2772=6,73 т.

Принимаем виброплощадку СМЖ — 187Г. Техническая характеристика представлена в таблице 6.10.

Таблица 6.10 Техническая характеристика виброплощадки

Показатель	СМЖ=187Г
Номинальная грузоподъемность, т Число виброблоков Суммарный статический момент дебалансов виброблока, кгс*см Частота колебаний в минуту Амплитуда колебаний, мм Способ крепления формы Наибольшие размеры формы, м: — длина — ширина Установленная мощность, кВт Габаритные размеры, мм — длина — ширина — высота Масса вибрируемых частей, кг Общая масса, кг	10 8 37,45,60 2700-3000 0,2-0,5 электромагнитом 6 3 64 8500 2986;2676 2406 3100 6500

Вывозная тележка

В качестве тележки для вывоза готовой продукции принимаем для всех пролётов самоходную тележку СМЖ-151

Таблица 6.11 Техническая характеристика самоходной тележки СМЖ-151

Показатель	Значение
Грузоподъемность, т: тележки тележки с прицепом Максимальная длина перевозимых изделий, м, для тележек: без прицепа с прицепом Предельная дальность хода, м Скорость передвижения ьтележки, м/мин Мощность электродвигателя, кВт Ширина колеи, мм База, м Габариты, м Масса, т	20 400 7 24 120 32 7,5 1524 4500 7,49*2,5*1,4 2,5

7 Описание технология изготовления

7.1 Внутренние стеновые панели и внутренние стеновые панели цоколя, плиты перекрытия (кассетный способ производства)

Перед началом формования изделий отсеки кассеты очищают от остатков бетона и смазывают ЭО-2. В отсеки устанавливают вкладыши и проёмообразователи. В подготовленные отсеки мостовым краном подаются арматурные пространственные каркасы, которые устанавливаются в проектное положение и фиксируются. После чего торцевые борта секции закрывают и фиксируют.

По окончании процесса армирования производят процесс формования в три приема с попеременным виброуплотнением (20-25 с.), которое осуществляется с помощью электромеханических вибраторов.

Защитный слой обеспечивается пластмассовыми фиксаторами или укладкой цементно-песчаного раствора.

После укладки бетонной смеси в паровые рубашки кассетных установок подключают пар. Оптимальная температура изотермической выдержки 80-90 С^°.

По окончании тепловлажностной обработки при извлечении из кассеты перепад температур между окружающей средой и поверхностью изделия должен быть не более 40 С^°.

Готовые изделия мостовым краном переносят на пост доводки изделий, где их осматривают, при необходимости производят доводку изделий и маркируют. Маркированные изделия на вывозной тележке отправляют на склад готовой продукции, где они складируются в вертикальном положении.

7.2 Сантехкабины и вентиляционные блоки (стендовый способ)

Санкабины и вентиляционные блоки изготавливаются по стендовой технологии в стенд-камерах, сантехкабины формуются по способу «колпака».

1. Сантехкабины.

Перед началом формования стенд очищают и смазывают. Затем борта стенда закрывают с помощью гидроцилиндров. Далее в опалубку стенд-камеры устанавливаются арматурные изделия и фиксируются в проектном положении. При этом проектное положение арматурной сетки обеспечивается с помощью фиксаторов.

По окончании процессов армирования укладывают бетонную смесь. Уплотнение производится с помощью вибраторов, при этом необходимо обеспечить тщательное уплотнение бетона в зоне, находящейся в нижней части опалубки.

Тепловлажностная обработка производится в стенд-камере при оптимальной температуре 80-85 С^°.

Выемка готового изделия из формы производится за петли, расположенные на верхней части сантехкабины. Готовые изделия устанавливают на конвейер отделки, на котором производится: приварка днища доводка и комплектация объёмного блока. Укомплектованное изделие на вывозной тележке перемещают на склад готовой продукции.

Производство вентиляционных блоков осуществляется аналогичным способом. Готовые изделия после тепловлажностной обработки осматривают на посту доводки, при необходимости ремонтируют и маркируют. Маркированные изделия вывозят на склад готовой продукции на вывозной телеге.

7.3 Наружные стеновые панели и наружные стеновые панели цоколя (конвейерный способ).

На посту подготовки формы очищаются от остатков бетона, смазываются для обеспечения легкого съема изделий.

Далее форма-вагонетка перемещается на пост отделки. В очищенные и смазанные формы устанавливают вкладыши оконных проемов, и укладывается ковёр с керамической плиткой. Затем нижнюю сетку укладывают в форму. Борта формы закрывают и устанавливают на сетке фиксаторы. Форма передвигается на пост формования, оборудованного виброплощадкой, где на слой отделочного материала укладывается растворный, а затем и первый слой бетонной смеси, уплотняемый вибрированием в течение 30 — 40 секунд. Далее в форму укладывают утеплитель, в качестве утеплителя применяем пенополистирол. Его укладку осуществляют в виде блоков. Утеплитель фиксируют скобами. После установки каркасов примыкающих к оконным проемам с предварительно привязанными пробками на верхней сетке аналогично нижней устанавливают фиксаторы. Сетку привязывают к каркасам проволокой. К ней же привязывают закладные детали. Далее бетоноукладчиком укладывается верхний слой бетонной смеси, уплотнение которого производится с помощью виброщита. Перемещают форму на пост укладки раствора. Доводку поверхности изделия производят путем обработки поверхности изделия заглаживающей лыжей.

После окончания предыдущих операций форма с изделием перемещается на пост тепловлажностной обработки. Оптимальная температура изотермической выдержки составляет 70-80 С^°. По окончании процесса тепловлажностной обработки перепад температур между поверхностью готового изделия и окружающей средой должен составлять не более 40 С⁰.

Из камеры форма с изделием поступает пост на распалубки, где производится раскрытие замков бортов форм и с помощью кантователя и мостового крана производится съем готового изделия.

Мостовым краном готовая панель перемещается на пост отделочного конвейера, где осуществляется доводка изделия. После чего готовая панель отправляется на склад готовой продукции.

7.4 Агрегатно-поточный способ изготовления изделий

Стальные формы тщательно очищаются и смазываются.

После этого осуществляется укладка арматурных элементов. Уплотнение бетонной смеси осуществляют с помощью виброплощадки СМЖ-200Г, на которую форма подается с помощью мостового крана. Бетоноукладчик перемещается вдоль поста и в форму подает примерно половину объема бетонной смеси с одновременным ее уплотнением, повторным проходом укладывается остальная часть бетонной смеси.

После окончания формования форму транспортируют в ямную камеру для твердения бетона и набора проектной прочности. Оптимальная температура изотермической выдержки свай и фундаментных балок составляет 80-85 С^°.

Затем форму с изделием вынимают из камеры и подают на пост распалубки. Изделия подаются на пост выдержки, откуда с помощью самоходной тележки поступают на склад готовой продукции.

8. Расчет склада готовой продукции

Площадь склада готовой продукции подсчитывается по формуле:

А = , (8.1)

А — площадь склада, м²;

Q_сут — объем изделий, поступающих на склад в сутки, м³;

Т_хр — запас готовых изделий на складе, Тхр =10 сут.;

Q_н — объем изделий, хранящихся в горизонтальном положении на 1 м² площади склада, Q_н = 1;

К₁— коэффициент, учитывающий проходы между штабелями изделий,

К₁ = 1,5;

К- коэффициент, учитывающий проезды и площадь под путями кранов, тележек, К₂ = 1,3.

Площадь склада для хранения железобетонных изделий:

А = 209,33*10*1,5*1,3/1 = 4081,94м².

Площадь склада равна 4081,94 м² и будет представлять собой площадку размером 41*100 м.

9. Контроль качества производства и продукции

В этом разделе, заключительном в решении технологической части проекта, приведены основные положения по организации контроля качества сырья, технического контроля технологического процесса и контроля качества готовой продукции.

При сборе железобетонных конструкций технологический контроль осуществляют на различных стадиях процесса. В зависимости от этого контроль различают входной, пооперационный и приемочный.

Контроль производства осуществляет цеховой персонал, он отвечает за соблюдение технологических требований к изделиям. ОТК контролирует качество и производит прием готовой продукции, проверяет соответствие технологии техническим условиям производства изделий.

Контроль может быть сплошным, т.е. каждой единицы продукции, по результатам которого оценивают всю партию.

При соответствии качества материалов и правильно организованном пооперационном контроле создаются условия выполнения технологического процесса, характеризующие выход продукции высокого качества. При производстве ЖБИ, особенно напряженных, по различным причинам образуются трещины. Предотвращение возникновения технологических трещин и недостатков достигается строгим соблюдением требований технологического процесса, это одно из важнейших требований пооперационного контроля.

Все указания по техническому контролю оформлены в виде таблице 9.1

Таблица 9.1 Контроль технологического процесса производства и качества ЖБИ

Наименование и содержание операции	Контролируемое оборудование, материалы	Измеряемые параметры, их величина	Частота контроля, кто проводит
Входной контроль
1. Прием цемента в производство	Цемент г. Искитим	-Вид марка -наличие паспорта -физико-механические свойства (при необходимости)	Отдел снабжения Лаборатория
2. Прием заполнителей в производство	Заполнители	-вид -наличие паспорта -физико-механические свойства (при необходимости) -влажность	Отдел снабжения Лаборатория
3. Прием стали арматурной и для закладных деталей в производство	Сталь арматурная и для закладных деталей	-Вид, класс, марка стали -наличие сертификатов -физико-механические свойства (при необходимости)	Отдел снабжения Лаборатория
Операционный контроль
1.Изготовление бетонной смеси	Бетонная смесь	-дозирование -перемешивание -удобоукладываемость	Лаборатория и работники смесительного цеха
2. Изготовление арматурных изделий и деталей	Арматурные изделия и детали	-применение стали заданного класса и диаметра -размеры и конструкция изделий и деталей -режим сварки, прочность сварных соединений	ОТК и работники арматурного цеха Лаборатория и работники арматурного цеха
3. Формование железобетонных изделий	ЖБИ	-установка и фиксация арматурных изделий и деталей -натяжение арматуры -степень уплотнения бетонной смеси -время и режим тепловлажностной обработки -передаточная прочность бетона, режим отпуска натяжения арматуры	ОТК и работники формовочного цеха Лаборатория и работники формовочного цеха
Приемочный контроль
Приемка по совокупности показателей качества готовых изделий	Готовая продукция	-отпускная и марочная прочность бетона и другие физико-механические свойства -прочность, жесткость и трещиностойкость	Лаборатория ОТК

Литература

1 Баженов Ю.М. Технология бетона. / Ю.М. Баженов.- М.: АСВ. — 2009. — 500 с.

2 Михайлов К.В. Производство сборных железобетонных изделий. / К.В. Михайлов, К.М. Королев/Справочник. — М.: Стройиздат.- 2008.-447 с.

3 Тимофеев А.И. Проектирование предприятий сборного железобетона для районов Сибири и Крайнего Севера / А.И. Тимофеев, В.А. Безбородов /Учебное пособие. — Новосибирск, НГАСУ. — 1991. — 80с.

4 Белан В.И. Легкие бетоны / В.И. Белан, В.А. Безбородов/Методические указания. — Новосибирск, НГАСУ.- 2007.-34 с.

5 Строительные машины. Справочник в 2-х т./ Под редакцией В.А. Баумана и Ф.А. Лапира. Изд. 4-ое, перераб. И доп. М.: «Машиностроение», 1976-502с.

Размещено на