Выбор и расчет установки формования плит пустотного настила

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное  бюджетное общеобразовательное  учреждение

высшего профессионального  образования

«Магнитогорский Государственный Технический Университет  им. Г.И.Носова»

(ФГБОУ ВПО  «МГТУ»)

 

 

                                                                               Факультет -

(наименование)

                                                                          Кафедра -

(наименование)

                                                              Специальность –

 

Курсовая  работа

По дисциплине: Механическое оборудование предприятий строительной индустрии

На тему: Выбор и расчет установки формования плит пустотного настила

 

 

 

 

Студент:

Руководитель:

Работа допущена к защите  «___» _________  20___г.       ___________

(подпись)

Работа защищена «___» _________ 20___г. с оценкой  ___________    ___________

   (оценка)               (подпись)

 

Содержание

Введение 3

1. Обоснованиеивыбормашин…………………………………………………...4 - 6

2. Описаниеконструкциииработымашины………………………………….....7 - 9

3. Расчетпроизводительности 10

4. Расчетмощности 11-15

5. Расчеткинематическойсхемыпривода 16-17

6. Техническоеобслуживаниемашины 18-20

7. Техникабезопасностиприработесмашиной 21-22

Заключение 23

Библиографическийсписок 24

Введение

Кширокораспространеннымконструкциямжилыхзданий,которыемогутбытьизготовленыизлегкихбетонов,относятсямногопустотныепанелиперекрытий.Дляизготовлениямногопустотныхпанелей,безнапорныхтруб,элементовпустотныхколонниопорлинийэлектропередачширокоприменяютформовочныемашинысвыдвижнымивибровкладышамиразличныхконструкций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Обоснование и выбор машины

Способы виброформования бетонных и железобетонных изделий классифицируются похарактерным признакам, основными из которых являются: способ передачи колебаний на бетонную смесь, способ распределения бетонной смеси, совместимость процесса укладки, уплотнения смеси и формообразования изделия, возможность переналадки на изготовление различных изделий, периодичность процесса формования.

Выбор рационального способа  формования определяется конструктивными  особенностями формуемых изделий, технологической схемой производства, степенью и видом армирования изделий, их массой и габаритами, требованиями к качеству уплотнения бетонной смеси и качеству поверхности изделия, номенклатурой и объемом производства изделий, изготовляемых заводом.

По характеру передачи колебаний на бетонную смесь способы  виброформования подразделяются на объемное, поверхностное виброформование, вибропротяжку, глубинное, контактное виброформование, вибровакуумирование, комбинированное виброформование.

Объемное виброформование характеризуется тем, что бетонная смесь во всем объеме изделия вибрирует совместно с формой. Основное достоинство способа - универсальность и конструктивная простота формовочного оборудования. Объемноевиброформование осуществляется главным образом на виброплощадках грузоподъемностью до 30 т.

Поверхностноевиброформование характеризуется передачей колебаний на бетонную смесь со стороны открытой поверхности изделия: вибрация на форму передается через бетонную смесь. Поверхностноевиброформование осуществляется с помощью виброштампов или вибропригрузов. Система может работать в отрывном и безотрывном режимах.

Поверхностное виброформование, как правило, используется в сочетании с объемным как совместная или последующая формообразующая операция при изготовлении плит настилов, шпал, лотков и других изделий со сложной конфигурацией свободной поверхности.

Вибропротяжка - способ поверхностного формования, в котором формовочный агрегат и форма в процессе формования изделия перемещаются относительно друг друга. Вибропротяжное формование осуществляется с помощью вибронасадков и подвижных щитов, применяется для формования плоских изделий и конструкций с криволинейным поперечным сечением.

Глубинное формование характеризуется  тем, что вибровозбудитель размещается внутри бетонной смеси и извлекается из нее в процессе или после завершения процесса уплотнения. Глубинноевиброформование осуществляется с помощью глубинных вибраторов или вибровкладышей и применяется при формовании пустотных или густоармированных крупногабаритных изделий.

Контактноевиброформование осуществляется за счет изгибных колебаний формы, главным образом, за счет применения прикрепляемых (навесных) вибраторов, применяется в кассетном производстве, в стендовой технологии и при формовании изделий сложной конфигурации.

Вибровакуумирование – способ формования изделий, при котором вибрация бетонной смеси, осуществляемая одним из выше перечисленных способов, сочетается с удалением из нее воздуха и избыточной воды. Вибровакуумирование применяется при формовании крупноразмерных объемных элементов.

Комбинированные способы - способы  формования, в которых вибрирование бетонной смеси сочетается с другими  известными способами формования: прессованием, центрифугированием, прокатом и т.п.

Рациональное формовочное  оборудование выбирается с учетом вида изделия и егоотличительных признаков. Для производства пустотных плит используются вибрационные, ударно-вибрационные площадки с пригрузом и комплектом пустотообразователей: машины с вибровкладышами и пригрузом.

Одним из основных классификационных признаков виброформовочного оборудования являетсяспособ формования изделия. По способу вибрационного формования машины можно подразделить на виброплощадки,установки с горизонтальными колебаниями, виброштампы, скользящие вибропротяжныеустройства, глубинные вибромашины, формовочные устройства комбинированных типов.

Для формования многопустотных панелей применяют виброплощадки и механизмы-пустотообразователи без вибраторов или только формовочные машины с пустотообразователями, оснащенные вибрационными устройствами, без виброплощадок.

В настоящее время используются оба типа машин, но наибольшее распространение получили машины с пустотообраователями со встроенными вибраторами.

В данном курсовом проекте  будет рассмотрена машина формовочная  для ангрегатно - поточного производства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Описаниеконструкциииработымашины

Установка предназначена  для изготовления многопустотных панелей  перекрытий в формах по агрегатно-поточной технологии. Установка позволяет формовать различные изделия по длине и ширине в пределах, разрешенных полостью формы. Установка состоит из каретки с пустотообразователями, вибропрогрузочной машины и виброплощадки. 
Устройство установки: 
Каретка с пустотообразователями состоит из подвижной каретки, пустотообразователей, рельсового пути и привода хода. 
Крепление пустотообразователей к каретке обеспечивает быстрое удаление части пустотообразователей или, наоборот, быстрое крепление пуансонов на каретке в зависимости от марки формуемого изделия. Каждый пустотообразователь  снабжен пневмовибраторами для более эффективного заполнения и уплотнения бетонной смеси в форме. Пневмовибраторы каждого пуансона подключены к воздушному коллектору, установленному на каретке. Движение каретки производят двумя тяговыми цепями, связанными с тихоходным валом редуктора.

Конструкция вибропригрузочной машины содержит вибропригруз, портал для перемещения вибропригруза, привод подъема пригруза и привод перемещения вибропригрузочной машины. На вибропригрузе установлены два узла механических вибраторов, приводимых во вращение электродвигателями.

Принцип работы: 
На виброплощадку устанавливают собранную форму, укладывают нижний слой бетона, затем при помощи каретки вдвигают в полость формы пустотообразователи и производят заполнение формы бетонной смесью. Одновременно с укладкой бетона происходит уплотнение бетона при помощи вибраторов виброплощадки и пуансонов.По окончании укладки бетона вибропригрузочная машина укладывает на форму пригруз и при совместном действии вибраторов пригруза и виброплощадки происходит окончательное формование изделия и уплотнение бетона в нем.

Затем кареткой выводят  пустотообразователи из формы, при этом начало движения пуансонов разделено по времени на два–три этапа для разгрузки привода и уменьшения усилия передвижения пуансонов. После этого вибропригрузочная машина поднимает и увозит пригруз, а форму краном транспортируют в камеру тепловой обработки. 
Затем порядок операций повторяют.

Рисунок 2.1 – Общий вид установки

 

 

Рисунок 2.2 – Каретка с  пустотообразователями

 

Рисунок 2.3 – Вибропригрузочная машина

 

 

 

3.Расчетпроизводительности

Работа цеха не связана с осуществлением непрерывного процесса, поэтому мы выбрали следующий режим работы цеха: приняли число рабочих суток  в году равными 365 за вычетом выходных и праздничных дней при двух сменной работе. Следовательно, число рабочих суток равно 253по 8 рабочих часов в две смены.

Расчет производственной программы  цеха был произведен исходя из принятого  режима работы цеха и заданной программой предприятия. Результаты расчетов сведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Производственная программа цеха

Наименование продукции	Единица измерения	Программа выпуска в
		год	сутки	смену	час
пустотная плита	м3	21697,28	85,76	42,88	5,36
	шт	16192	64	32	4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Расчетмощности

Исходные данные для расчета:

Размеры изделия: длина l = 6280 мм, ширина b = 1790 мм, высота h = 220 мм;

Форма пустотообразователякруглая, d = 159 мм;

 Количество пустотообразователей– 9, вес G_в.п = 1840 Н;

Амплитуда колебанийпустотообразователяА – 0,6 мм;

Частота колебаний n – 3000 кол/мин;

Марка изделия: ПК-63.18-8АIVТ;

Масса изделия: 3,35тн;

Марка бетона:200;

Объем бетона:1,34м³;

Арматура класса AIV,напрягаемая d=14 мм;

Расход стали:70,54 кг;

Содержание стали в 1 м³ бетона: 52,6 кг.

 

Суммарный кинетический момент установки:

, (4.1)

где А–заданная амплитуда колебаний;

G_в.ч. – вес всех вибрирующих частей, равный:

, (4.2)

где  m – число вибропуансонов;

G_в.п. – все одного вибропуансона;

К – коэффициент присоединения бетона;

G_б – вес бетона в форме.

Используя формулу (4.1), получим

 нм , (4.3)

Следовательно, кинетический момент вибратора одного вибропуансона:

нм. (4.4)

Мощность электродвигателя одного вибропуансона рассчитывается по формуле:

, (4.5)

где  N₁ – мощность, затрачиваемая на уплотнение бетона (на придание колебаний вибропуансону);

N₂ – мощность, затрачиваемая на преодоление трений в подшипниках вибровалавибропуансона;

η – к.п.д. привода от двигателя к вибровалу, равный 0,9.

Мощность N₁вычисляется по следующей формуле:

, (4.6)

где  Q – возмущающая сила вибраторов одного вибропуансона;

А–амплитуда колебаний;

β – коэффициент затухания колебаний, равный 0,1;

ω – угловая частота колебаний, вычисляемая по формуле:

рад/сек (4.7)

Возмущающая силаQ вычисляется по формуле:

 Н, (4.8)

Используя формулу (4.6) рассчитаем мощность N₁:

кВт. (4.9)

Мощность N₂ вычисляется по следующей формуле:

, (4.10)

где М_тр – момент трения, приведенный к оси вибровала;

µ – приведенный коэффициент трения качения, равный 0,003;

d – диаметр опорного кольца подшипника.

Используя формулы (4.10) получим:

кВт, (4.11)

Используя формулу (4.5) высчитаем  мощность электродвигателя одного вибропуансона:

(4.12)

Мощность электродвигателей  всех вибропуансонов:

(4.13)

Теперь определим мощность электродвигателя для перемещения  тележки с траверсой вибропуансонов. Мощность, необходимая для перемещения тележки при извлечении вибропуансонов из формы, затрачивается на: