Обоснование и расчет технологии производства наружных трехслойных стеновых панелей

 

 

1.5. Расчёт потребности  сырьевых материалов

 

Проектируем состав тяжёлого бетона марки М200 . Подвижность бетонной смеси марки П2 (ОК 1-2 см).

Определение водоцементного отношения (В/Ц), исходя из требуемой марки бетона, определяем по формуле:

В/Ц = ; 

Определение расхода цемента по формуле:

 

Ц = = кг/м ; 

 

Определение расхода крупного заполнителя на 1 м3 бетонной смеси по формуле:

 

Щ = кг/м ; 

V = 0,46 = 46%;

Определение расхода мелкого заполнителя на 1 м3 бетонной смеси по формуле:

П = [1-( )]* = [ 1-( ) ]*2600 = 442 кг/м ; (1.4)

Определение расхода воды, который зависит от крупности щебня и подвижности бетонной смеси. Щебень из гравия крупностью (Д) – 5-20 и подвижность бетонной смеси 1 - 2 см., следовательно, по таблице, расход воды составит:  В=200 л/м3.

Необходимое количество материалов на 1 м3 бетонной смеси:

Цемент (Ц) = 294 кг = 0,294 т

Песок (П)   = 442 кг = 0,442

Щебень (Щ) = 1428 кг = 1,428 т

Вода (В) = 200 л = 0,2 т

Таблица 1.7. Потребное количество сырьевых материалов

Материалы	Расход материалов на 1 м3	Расход материалов, т
		год	сутки	смена	Час
Цемент	294	7350	28,2	14,1	1,7
Песок	442	11050	42,5	21,25	2,65
Щебень	1428	35700	137,3	68,65	8,58
Вода	200	5000	19,2	9,6	1,2

 

 

2. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА ПРОИЗВОДСТВА

 

Стеновые панели, главным образом, изготавливают конвейерным способом производства. Конвейерный способ – это усовершенствованный агрегатно – поточный, при котором операции по перемещению форм выполняются транспортным конвейером. При конвейерном способе весь технологический процесс разделяется на операции и посты.

Конвейерный способ характеризуется следующими признаками: максимальное расчленение технологического процесса на операции, выполняемые на отдельных рабочих постах; перемещение форм и изделий от поста к посту с регламентированным ритмом.

Изделия в процессе обработки передаются конвейерным устройством пульсирующего действия, автоматически при этом создаются условия более полной синхронизации. Конвейерный метод организации производства характеризуется принудительным ритмом, т. е. перемещение формуемых изделий осуществляется в строгой последовательности через одни и те же формовочные посты, с определенной заданной скоростью передвижения. Это требует в качестве важнейшего условия комплексную механизацию операции с применением автоматического технологического оборудования. Конкретно в этой технологии для межоперационного транспорта выбран механизированное транспортное средство линейного типа — тележечный конвейер, состоящий из определенного числа поддонов-тележек.

Параллельно линии формования, но обычно в обратном направлении, осуществляется тепло влажностная обработка изделий в подземной щелевой камере. Как правило, каждая конвейерная линия специализируется на выпуске одного вида изделия, в данном случае изготовление наружных стеновых панелей.

Также выбор конвейерного способа производства железобетонных изделий позволяет добиться комплексной механизации и автоматизации технологических процессов изготовления изделий, значительного повышения производительности труда и увеличения выпуска готовой продукции при наиболее полном и эффективном использовании технологического оборудования. Применение этого метода рационально при массовом выпуске изделий по ограниченной номенклатуре с минимальным числом типоразмеров. 

Технологическая линия для изготовления наружных стеновых панелей состоит из одиннадцати постов и представляет собой вертикально-замкнутый конвейер. На его верхнем ярусе расположены технологические посты: распалубки, чистки и смазки форм-вагонеток, укладки арматуры и закладных деталей, укладки и уплотнения бетонной смеси, отделки поверхности

 

 

 

 

 

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1. Проектирование  БСЦ

 

Требуемую часовую часовую производительность определяем по формуле:

Пб.ч = Пбп*k1/k2 = 6*1,2/0,7 = 10,2

 

Пб.ч – требуемая часовая производительность;

Пбп – рассчетная часовая потребность бетонной смеси;

k1 – коэффициент резерва производства, k1 = 1,2-1,25

k2 – коэффициент равномерности выдачи бетонной смеси, k2 = 0,7.

 

Требуемое количество бетоносмесителей:

n = = = 0,6

Qц – производительность смесителя;

V – объем смесительного барабана ,л;

n – число замесов, ч;

 – выход готовой  смеси.

Принимаем количество бетоносмесителей = 1.

 

Производительность смесителя:

Qц = = = 17,46 м3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2. Проектирование конвейерного способа производства

 

Для конвейера с однотипными изделиями по одному изделию в форме, расчётный ритм конвейера равен:

 

R=

мин;

Вр.ч. – расчётный фонд рабочего времени, ч;

Кн. – коэффициент, учитывающий регламентированные перерывы в работе технологической линии;

Кн.=0,8…0,85

Пг.к. – требуемая годовая программа цеха, шт;

Принимаем рабочий ритм конвейера равным 16 мин.

Согласно нормам ОНТП 7-85, максимальная продолжительность ритма конвейера для многослойных офактуренных изделий с объёмом в бетоне менее 3,5 м3, должна быть 25 минут.

 

Таблица 3.1. Требуемое количество постов конвейерной линии при изготовлении стеновых панелей

Операция	Уровень механизации и автоматизации			tср.	Kн.	tср.* Kн.
Доформовочный участок
1. Открывание бортов и  замков	ЧМ			4	1,35	5,4
2. Кантование и съём вкладышей	М			2	1,15	2,3
3. Чистка формы	ЧМ			6	1,2	7,20
4. Закрывание бортов и  замков	ЧМ			5	1,35	6,75
5. Смазка формы	ЧМ			2	1,2	2,40
Итого:						32,6
Формовочный участок
6. Укладка растворной смеси	М			5	1,15	5,75
7. Укладка арматурных изделий	Р			8	1,20	9,6
8. Укладка нижнего слоя  б.с.	М			12	1,25	15,0
10. Укладка теплоизоляц. слоя	Р			9	1,20	10,8
11. Укладка верхнего слоя  б.с.	М			8	1,20	9,60
12. Разравнивание и уплотнение	М			6	1,20	7,20
13. Укладка растворной  смеси	М			7	1,15	8,05
14. Разравнивание и уплотнение растворной смеси		М	10		1,15	11,5
Итого:						81,40
Послеформовочный участок
15.Затирка открытой поверхности	М			8	1,15	9,20
16. Очистка формы от  б.с.	Р			3	1,25	3,60
17. Техконтроль	Р			3	1,20	3,60
Итого:						16,40

 

 

 

Если на конвейере изготавливают одно изделие, то производительность определяется по формуле:

Пг.к.ф.=

м3;

Vи – объём изделия в форме, м3;

Rn – принятый ритм конвейера, мин;

 

Требуемое количество конвейеров найдём по формуле:

 

шт;

Принимаем 1 конвейер.

 

Требуемое количество постов конвейерной линии:

 

Таблица 3.2. Коэффициенты неравномерности изделия

Вид операции	Изделия сложной конфигурации
автоматизированные	1,05
механизированные
ручные

В числителе – при выполнении операций на отдельных постах.

В знаменателе – при возможности перенесения на другие посты.

 

tп – время передвижения тележки с поста на пост, мин;

tп=1,5…3;

 

Количество постов доформовочного участка:

Nп.д.=

 

Количество постов формовочного участка:

Nп.ф.=

Количество постов послеформовочного участка:

Nп.п.=

Принимаем количество постов на:

— доформовочном участке = 3 шт.;

— формовочном участке = 6 шт.;

— послеформовочном участке = 2 шт.;

 

Требуемое количество постов конвейерной линии:

Nп = Nп.д + Nп.ф + Nп.п = 3+6+2 = 11 шт.

 

Далее необходимо определить требуемую длину линии формования. Если на каждом посту размещается по одной форме, то:

 

Lф.л.= lф*(Nn+2)+ln*(Nn-1)+2lp+2lm=6,3*(2+2)+6*(2 - 1)+2*0,4+2*1,5 = 35,0м;

 

lф – длина формы-вагонетки, м;

Nn – количество, шт;

ln – величина промежутков между формами, м. При использовании цепных приводов:

ln = 0,3…0,5 м;

lp – расстояние от крайних форм до участка размещения подъёмника или снижателя, м;

lm - величина участка, где размещается механизм опускания или подъёма форм вагонеток, м;

lm = 1…1,5;

lф = n*l+2δla = (6*1)+(2*0.15) = 6,3 м;

Далее необходимо определить потребное количество форм для конвейера пульсирующего действия:

 

Nф.к.=Кр.ф.(Nа*Nв*Nс)= 1,05*(11+33,75+2)=49 шт;

 

Кр.ф. – коэффициент запаса форм на ремонт;

Кр.ф.= 1,05;

Nа – число форм на постах конвейера, шт. Если на каждом посту находится по одной вагонетке, то    Nа= Nn;

Nв – число форм находящихся в камере ТВО, шт;

Nв = шт;

То – продолжительность ТВО по ОНТП 7-85.

То = 9 - 11 ч;

Nс – число форм находящихся на передаточных устройствах, шт;

Nс= 2;

 

 

Далее определяем размеры щелевой пропарочной камеры

Длина камеры:

 

Lк= lф*Nb*ln*(Nb-1)+2lрк= 6,3*33,75+0,4*(33,75 -1 )+2*0,4 = 225,7 м;

ln – расстояние между формами вагонетками, м;

ln= 0,4;

lрк – расстояние между торцами камеры и бортом крайней формы, м;

lрк = 0,4…05;

 

Ширина камеры:

 

Вк= bф+2bn+2 =2,4+2*0,4+2*0,3= 3,8 м;

bф – ширина формы вагонетки, м;

bn – расстояние между формой вагонеткой и внутренней стеной камеры, м;

– толщина наружной стенки, м;

= 0,3…0,4;

 

Высота камеры:

Нк= h1+h2+h3+ = 0,3+0,16+0,3+0,4 = 1,16 м;

h1 – величина зазора между полом и поддоном вагонетки, м;

h2 – высота изделия, м;

h3 - величина зазора между верхом изделия и перекрытием, м;

- толщина перекрытия, м;

= 0,4;

Требуемая длина конвейерной линии равна:

Принимаем требуемую длину конвейерной линии = 261 м.

Lфл – длина линии формования, м;

Lк – длина пропарочной камеры, м.

Число ветвей конвейера:

 = = 6,4 = 7 шт.;

 

Длина конвейера равна:

Расчетную длину конвейера принимаем  = 38 м.

Площадь цеха определяем по формуле:

 

[(173 + 10,9+ 45,9+ 18+ 30)*1,5+19,6]*1,5 + 144 + 120 = 918,45 м2;

К1 – коэффициент, учитывающий проходы (К1 = 1,2…1,5);

 К2 – коэффициент, учитывающий площадь под путями кранов и тележек (К2= 1,5);

S1 – площадь занимаемая основным технологическим оборудованием, м2;

 

S1=Lф.л.*Вф.л.+Sсп*2 = 35*3+68м= 173 м2;

Sсп – площадь спускателя;

 

S2 – площадь, необходимая для хранения резервных форм, м2;

 

S2= м2;

Nф.к. – требуемое количество форм, шт;

Мф – масса одной формы, т;

Нс.ф. – норма складирования металлических форм;

Нс.ф.= 0,7 т/м2;

Мф = Муд*Vб = 1,5*2 = 3 т;

 

S3 – площадь для текущего ремонта и переналадки форм, м2;

 

S3= м2;

 

S4 – площадь для ремонта изделий. Равняется площади отделочной линии, м2;

S4= lл*bл =12*1,5 =18 м2

lл – длина линии отделки, м;

bл – ширина линии, м;

 

S5 – площадь занимаемая тележкой для вывоза готовой продукции и ввоза арматурных изделий, м2

 

S5 = bт*lр = 3*15 = 30 м2;

bт – ширина телеги или изделий на ней, м;