Проектирование предприятия

     К стендовому способу относятся: технологические линии для изготовления преднапряженных железобетонных изделий на длинных стендах, для которых упоры, воспринимающие натяжение арматуры, вынесены за пределы форм  и напрягаемая арматура заготавливается сразу на несколько изделий (до 5...6), располагающихся в одну линию; короткие стенды с выносными силовыми упорами предназначены для изготовления одного-двух изделий; силовые формы – короткие стенды, но без отдельно стоящих упоров, последние устраиваются непосредственно на форме, которая и воспринимает усилие натяжения арматуры; кассетные установки предназначены для группового формования плоских ненапрягаемых изделий (для крупнопанельного домостроения) в вертикальном положении; линии непрерывного формования преднапряженных пустотных плит в виде длинной ленты (до 120 м), которая после набора прочности бетоном разрезается на отдельные изделия требуемой длины. Стендовый способ производства требует минимальных капитальных затрат, все технологические операции по изготовлению изделий выполняются на одном месте, а технологическое оборудование перемещается от одной формы к другой. Так как формы не перемещаемые, они имеют меньшую жесткость и металлоемкость, по сравнению с перемещаемыми формами. Тепловлажностная обработка  изделий (ТВО) осуществляется также на месте формования изделий либо впуском теплоносителя в тепловые отсеки форм, либо закрыванием стенда крышкой или колпаком с последующей подачей пара под них. Недостатками стендовых линий являются низкая производительность (кроме линий непрерывного формования), низкий уровень механизации и автоматизации, тяжелые условия труда рабочих и др.

     К поточным линиям   относятся поточно - агрегатные и поточно - конвейерные, для которых технологический процесс осуществляется на специализированных постах в последовательно перемещаемых формах. Транспортным оборудованием поточно – агрегатных линий чаще всего является мостовой кран (один или два на пролет), а тепловые агрегаты для ускорения твердения бетона изделий применяются периодического способа (ямные камеры). Поточно – конвейерный способ характеризуется следующими признаками: он осуществляется при использовании рольгангов или шаговых конвейеров, с помощью которых все формы на технологической линии одновременно  перемещаются на следующий пост (на один технологический шаг) с заданным ритмом, а также прокатных станов,  на которых все операции выполняются на непрерывно движущейся формовочной ленте. Таким образом, выполняется максимальное расчленение технологического процесса на операции, выполняемые на отдельных рабочих постах, перемещение форм и изделий от поста к посту с регламентированным ритмом. Передача изделий в процессе обработки производится конвейерным устройством пульсирующего действия, осуществляющегося автоматически; при этом создаются условия 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. Этот метод требует в качестве важнейшего условия комплексную механизацию операций с применением автоматического технологического оборудования. Обычно для межоперационного транспорта применяются механизированные транспортные средства линейного типа – тележечные транспортеры, состоящие из определенного числа поддонов-тележек, которые перемещаются тяговой цепью по рельсовым путям. Параллельно линии формования, но обычно в обратном направлении осуществляется термовлажностная обработка изделий.

В зависимости  от вида устройства для тепловой обработки изделий конвейерные линии выполняются с камерами многоярусного, щелевого или ямного типов, а также с пакетирующими устройствами для бескамерной тепловой обработки изделий в термоформах. Обычно формовочные конвейеры, пакеты термоформ и линии возврата форм или тепловые агрегаты образуют замкнутые (горизонтальные, вертикальные или наклонные) линии, по которым перемещаются формы. Линии также могут различаться в зависимости от формовочного оборудования. Как правило, каждая конвейерная линия специализируется на выпуске одного вида изделия.

Конвейерный метод 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 выпуска изделий по ограниченной номенклатуре с минимальным числом типоразмеров.

     В последнее время получила  распространение ещё одна разновидность  поточных линий – кассетно – конвейерные линии. В них сохранены преимущества кассетного производства – компактность благодаря вертикальному расположению формовочных отсеков, высокая производительность, максимальное соприкасание формуемого изделия с формой и т.д. и устранены многие недостатки кассетных линий: неэффективность уплотнения, «пиковые» потребности в бетонной смеси, повышенный расход цемента, высокая неоднородность по прочности бетона в изделиях и др. Еще один существенный недостаток конвейерных линий это то, что они предназначены для узкой номенклатуры продукции.

     Использование поточных способов  производства позволяет повысить  производительность труда и качество выпускаемых изделий за счет оснащения постов специализированным оборудованием. Появилась возможность автоматизации производства. Недостатком конвейерных линий является то, что они предназначены для узкой номенклатуры изделий, тогда как поточно-агрегатные линии больше отвечают требованиям гибкого производства – они сравнительно легко переналаживаются при смене номенклатуры выпускаемых изделий. Карта технологических решений формовочных цехов проектируемого предприятия приведена в таблице 10.

Таблица 10

Карта технологических решений

Наименование  группы изделий	Годовая программа, тыс.м³	Принятый способ производства	Основное формовочное  оборудование и тепловой агрегат
Балки, прогоны, ригели	13	агрегатно-поточный	бетоноукладчик СМЖ-162 с вибронасадкой;  виброплощадка;  ямная камера
Фундаменты	17	агрегатно-поточный	бетоноукладчик СМЖ-162 с вибронасадкой;  виброплощадка;  ямная камера
Колонны и стойки	16	агрегатно-поточный	бетоноукладчик  СМЖ-162; виброплощадка;  ямная камера
Лестничные марши, площадки	4	агрегатно-поточный	бетоноукладчик СМЖ-162 с вибронасадкой; виброплощадка;  ямная камера
Трубы безнапорные	2	полуконвейерный	ленточный бетонораздатчик СМЖ-425;  роликовая  центрифуга СМЖ-106А;  ямная камера
Опоры ЛЭП	5	агрегатно-поточный	ленточный бетонораздатчик СМЖ-425;  центрифуга  СМЖ-169А;  ямная камера
Фермы и арки	7	стендовый	бетоноукладчик СМЖ-162 с вибронасадкой; формы с навесными вибратора- ми и тепловыми рубашками
Внутренние стеновые панели	39	кассетный	бетонораздатчик СМЖ-306А; кассетная установка с навесными вибраторами и тепловыми отсеками
Плиты покрытия и перекрытия	72	конвейерный	бетоноукладчик СМЖ-166А; виброплощадка; щелевая камера
Наружные стеновые панели	60	конвейерный	бетоноукладчик СМЖ-166А; виброплощадка;  щелевая  камера
Объемные изделия	9	стендовый	Портальный  бетоноукладчик 413-02 с глубинными вибраторами; формы с тепловыми  рубашками
Прочие изделия	27	агрегатно-поточный	бетоноукладчик СМЖ-162 с вибронасадкой;  виброплощадка;  ямная камера

 

Примечание:

1. В зависимости от длины, ширины и веса формуемых изделий виброплошадки компонуются из унифицированных типовых виброблоков, располагаемых в один или несколько рядов.
2. Поскольку выбор основного формовочного оборудования осуществляется по укрупненной номенклатуре изделий, то тот или иной его тип является лишь возможным вариантом и не всегда может быть оптимальным решением.

На  основании выбранного способа производства произведем расчет необходимой производственной площади для выпуска готовой  программы изделий заданной номенклатуры. Площадь определяется исходя из среднеотраслевых показателей съема продукции с 1 м² производственной площади. Полученные данные приведены в таблице 11.

Таблица 11

 

Потребная производственная площадь  формовочных цехов

Конструкции и изделия	Годовая программа, тыс.м³	Съем  продукции с 1 м2 производственной площади, м3/м²	Производствен-ная площадь, м²	Место формования
Балки, прогоны, ригели	13	10	1300	3 пролет
Фундаменты	17	15	1214	1 пролет
Колонны и стойки	16	11	1133	2 пролет
Лестничные марши, площадки	4	11	364	½ 8 пролета
Трубы безнапорные	2	15	133	½ 8 пролета
Опоры ЛЭП	5	6	833	½ 9 пролета
Фермы и арки	7	9	778	½ 9 пролета
Внутренние стеновые панели	39	100	390	½ 10 пролета
Плиты покрытия и перекрытия	72	25	2880	4, 5 пролеты
Наружные стеновые панели	60	23	2609	6, 7 пролеты
Объемные изделия	9	8	1125	12 пролет
Прочие изделия	27	14	1929	½ 10, 11 пролеты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Проектирование склада арматуры

 

При проектировании складов арматурной стали в состав железобетонных изделий должны быть выполнены следующие основные требования:

- для  хранения арматурной стали необходимо  устраивать закрытые не отапливаемые  помещения, предохраняющие сталь  от коррозии и загрязнения;

- склад должен обеспечивать прием арматурной стали из полувагонов и железнодорожных платформ;

- хранение по видам и маркам и выдачу в арматурный цех.

  Площадь склада, необходимая для хранения арматуры, рассчитывается из годовой программы предприятия с учетом расхода стали по всей номенклатуре изделий.

  Площадь склада арматуры рассчитывается  по формуле:

S = Qа • Тз• К₁ / q,       (10)

где Qа – суточная потребность  в арматуре, т;

Тз  – нормативный запас арматуры на складе – 20 сут.;

К1 –  коэффициент, учитывающий увеличение площади склада на проходы и проезды  – 1,5;

q –  нормативная масса арматуры, приходящаяся на 1 м² площади склада.

Расчет  потребности в арматуре производится по расчетному представителю, поэтому  для начала определим потребность одной плиты в арматуре (таб. 12).

Таблица 12

Выборка стали  на одну плиту, кг

 

Напрягаемые элементы	Арматурное  изделие			Закладная деталь
А-VТ	Класс А-III	Класс В-I		Уголок 70 8	Класс А-III				А-I
Ǿ14	Ǿ10	Ǿ4	Ǿ5		Ǿ6	Ǿ10	Ǿ12	Ǿ14	Ǿ12
24	14	15,3	17,8	3,4	0,4	1,4	2	0,2	2,2

 

 

Сталь диаметром до 10 мм поставляется в  бухтах, а диаметром более 10 мм –  в прутках. На основании этого произведем расчет потребной площади. Результат расчета приведены в таблице 13. В расчетах были учтены технологические потери – 1,5%.

Таблица 13

Ведомость расхода  арматуры

 

Вид арматурной стали	Потребность с  учетом технологических потерь				Нормы храненият/м²	Требуе-мая площадь под хранение м²
	На 1 изд., кг	На 1 м³, кг	Год, т	Сутки, т
Арматура в прутках	44,9	35,1	16637,8	65,8	3,2	616,9
Арматура в бухтах	33,6	26,3	12442,5	49,2	1,2	1230
Профильная сталь	3,45	2,7	1277,6	5,1	2,1	72,9
Общая площадь под  арматуру с учетом проходов						1919,8

 

 

Например, потребность арматуры в прутках составляет 44,2 кг; с учетом потерь 44,2•1,015 = 44,9 кг;

На 1 м³ конструкции (с учетом объема изделия 1,28 м³)  44,9 /1,28 =

 = 35,1 кг;

Годовая потребность 34,8 • 474= 16637,4 т;

Суточная  потребность  16482/253 = 65,8 т.;

Значит, площадь склада для арматуры в прутках рассчитаем по формуле (9):

Q = 65,8• 20•1,5/3,2 = 616,9 м².

 

Итоговым  показателем производимых расчетов служит суммарная величина требуемой площади склада, т.е. 1919,8 м². 

Склад арматуры будет расположен в одном крытом пролете 144 • 18 м.

 

 

5. Проектирование бетоносмесительного цеха

 

Основной задачей  бетоносмесительных цехов и установок  заводов сборного железобетона является производство бетонной смеси. В бетоносмесительных цехах осуществляются следующие технологические процессы: прием сырья, разгрузка и транспортировка заполнителей, вяжущих и химических добавок, дозирование, перемешивание компонентов бетонной смеси и ее выгрузка потребителю. При проектировании бетоносмесительных цехов основной задачей является определение производительности цеха для обеспечения годовой программы предприятия.

Количество  смесителей циклического действия при  известных параметрах смесителя  для конструкционных бетонных смесителей определяют по формуле: