Подбор оборудования и компоновка технологической линии для производства внутренних стеновых панелей

пш-шамиль.docx

Курсовой проект: 43 с. 10 табл. 6 рисунков 17 источников иллюстративная часть – 1 лист формата А1.
ВНУТРЕННЯЯ СТЕНОВАЯ ПАНЕЛЬ ФОРМОВАНИЕ ЦИКЛИЧЕСКОЕ ВИБРИРОВАНИЕ ТЕПЛОВЛАЖНОСТНАЯ ОБРАБОТКА РАСПАЛУБОЧНАЯ ПРОЧНОСТЬ.
В данном курсовом проекте рассмотрена технологическая линия по производству панелей внутренних стен.
Для данного производства было подобрано оборудование и назначен вещественный состав выпускаемого продукта. Назначен штат производственных рабочих и цехового персонала. В проекте рассчитан материальный баланс цеха и его потребность в энергоресурсах учтены требования по технике безопасности и охране труда.
Представлена графическая часть проекта в виде плана цеха со спецификацией технологического оборудования (лист формата А1).
Нормативные ссылки .
Номенклатура выпускаемой продукции .
1 Требования к сырью и полуфабрикатам ..
1.1 Требования к портландцементу ..
1.2 Требования к заполнителям .
1.3 Требования к воде затворения .
Проектирование состава бетонной смеси .
Технологическая часть
1 Анализ и выбор технологической схемы производства
2 Описание технологического процесса .
3 Параметры тепловой обработки и виброуплотнения
4 Режим работы цеха ..
5 Производственная программа цеха
6 Организация технологического процесса в цехе .
7 Определение цикла формования
8 Расчет основного оборудования
9 Расчет потребности в энергоресурсах .
Технико-экономические показатели работы цеха .
1 Штатная ведомость цеха .
2 Технико-экономические показатели .
Контроль технологического процесса
Техника безопасности
В настоящее время ведущими конструкциями во всех видах строительства осуществляемого в нашей стране являются сборные железобетонные конструкции.
Сборный железобетон является одним из наиболее эффективных материалов способствующих индустриализации строительного производства. Широкому применению в строительстве сборного железобетона также способствуют: универсальность свойств железобетонных изделий (варьируя технологические приёмы и материалы можно получать изделия с различными физико-механическими свойствами по прочности теплопроводности химической стойкости и т. д.); экономичность жёсткость огнестойкость высокая долговечность железобетона по сравнению с другими конструкционными материалами: металлом и древесиной. Кроме того применение сборного железобетона позволяет экономить такие дефицитные материалы как сталь и древесину.
Объем производства внутренних стеновых панелей плит перекрытий занимает 70 % от общего объема сборных железобетонных изделий необходимых для возведения крупнопанельных зданий.
Целью данного курсового проекта является разработка технологической линии производства панелей внутренних стен отвечающей необходимым технико-экономическим показателям и обеспечивающей заданную производительность продукции с требуемыми эксплуатационными свойствами.
Поставленная цель определяет решение следующих задач:
Подбор сырьевых материалов и расчет состава бетона;
Анализ существующих технологических схем производства и обоснование принятого производства изделия;
Выбор и компоновка основного оборудования технологической линии;
Расчет производственной программы и режима работы технико-экономических показателей цеха;
Необходимые мероприятия по технике безопасности охране труда и защите окружающей среды.
ГОСТ Р 1.5-2012 Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты национальные. Правила построения изложения оформления и обозначения
ГОСТ Р 7.0.5-2008 СИБИД. Библиографическая ссылка. Общие требования и правила составления
ГОСТ Р 8.000-2000 ГСИ. Основные положения
ГОСТ Р 21.1101-2009 СПДС. Основные требования к проектной и рабочей документации
ГОСТ 2.109-73 ЕСКД. Основные требования к чертежам
ГОСТ 2.316-2008 ЕСКД. Правила нанесения надписей технических требований и таблиц на графических документах. Общие положения
ГОСТ 3.1103-2011 ЕСТД. Основные надписи. Общие положения
ГОСТ 3.1127-93 ЕСТД. Общие правила выполнения текстовых технологических документов
ГОСТ 7.9-95 СИБИД. Реферат и аннотация. Общие требования
ГОСТ 7.32-2001 СИБИД. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления
ГОСТ 7.82-2001 СИБИД. Библиографическая запись. Библиографическое описание электронных ресурсов. Общие требования и правила составления
ГОСТ 21.501-93 СПДС. Правила выполнения архитектурно-строительных рабочих чертежей
ГОСТ 3015-2013 Цементы. Общие технические условия
ГОСТ 7473-2010 Смеси бетонные. Технические условия
ГОСТ 8736-2014 Песок для строительных работ. Технические условия
ГОСТ 23732-2011 Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия
ГОСТ 24211-2008 Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия
ГОСТ 26633-2012 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия
ГОСТ 12.4.002-97 Средства индивидуальной защиты рук от вибрации. Общие требования
ГОСТ 12504-80 Панели внутренние бетонные и железобетонные для жилых и общественных зданий. Общие технические условия
ОНТП 07-85. Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий сборного железобетона
СНиП 3.09.01-85 Производство сборных железобетонных конструкций и изделий
СНиП 5.01.23-83. Типовые нормы расхода цемента для приготовления бетонов сборных и монолитных бетонных железобетонных изделий и конструкций
СНиП 82-02-95 Федеральные (типовые) элементные нормы расхода цемента при изготовлении бетонных и железобетонных изделий и конструкций
Номенклатура выпускаемых изделий.
Данный цех выпускает внутренние стеновые панели из бетона класса В20.
Условное обозначение внутренних стеновых панелей в соответствии с ГОСТ 12504 «Панели внутренние бетонные и железобетонные для жилых и общественных зданий. Общие технические условия»:
Основные данные изделия принятого для производства приведены в таблице 1.
Таблица 1 Номенклатура выпускаемой продукции
материалов на изделие
Панели внутренние стеновые
Изделия должны изготавливаться в соответствии с ГОСТ 12504.
Отклонения фактических размеров от номинальных не должны превышать:
Разность длин диагоналей лицевых плоскостей панелей не должна превышать 16 мм.
Лицевые поверхности панелей должны быть подготовлены под окраску или оклейку обоями (категория А2).
В панелях предусмотрены каналы из поливинилхлоридных трубок для скрытой сменяемой электропроводки. Отклонения от номинального положения трубок не должны превышать 10 мм.
В бетоне панелей не должно быть трещин за исключением местных поверхностных усадочных и других технологических трещин шириной не более 02 мм.
1 Требования к сырью и полуфабрикатам.
Сырьё и материалы для производства изделий поставляются на завод преимущественно автомобильным и железнодорожным транспортом. Завод по производству внутренних стеновых панелей принимает сырьё и материалы только при наличии паспорта сертификата соответствия.
1.1 Требования к портландцементу.
Изделия работают в нормальных условиях в качестве вяжущих веществ принимаем ПЦ М400 марка определена в зависимости от класса бетона по [2]. Минимальные расходы цемента принимаем в соответствии с ОНТП - 07 «Общие нормы технического проектирования предприятий сборного железобетона»
К портландцементу предъявляются требования в соответствии с ГОСТ 10178:
- массовая доля оксида магния (MgO) не должна быть более 5 %.
- предел прочности цемента при изгибе и сжатии должен быть не менее значений указанных в таблице 2.
- тонкость помола цемента должна быть такой чтобы при просеивании пробы цемента сквозь сито с сеткой 008 по ГОСТ 6613 проходило не менее 85% массы просеиваемой пробы;
- массовая доля ангидрида серной кислоты (SO3) в цементе должна соответствовать требованиям: не менее 10% и не более 35% по массе.
Таблица 2 Прочностные характеристики вяжущего вещества
Гарантированная марка
Предел прочности МПа (кгссм2)
при изгибе в возрасте сут
при сжатии в возрасте сут
1.2 Требования к заполнителям.
Максимальная крупность заполнителя устанавливается в зависимости от вида бетона минимальной толщины изделия и наименьшего расстояния между стержнями арматуры.
В качестве мелкого заполнителя принимаем песок речной с Мкр=15. Мелкий заполнитель должен соответствовать требованиям ГОСТ 8735:
- содержание кварца не менее 75%;
- содержание слюды не более 05%;
- содержание илистых и глинистых включений не более 3%.
При использовании активированных пеков с шероховатой поверхностью зёрен достигается наибольший эффект. Песок должен отвечать требованиям ГОСТ 8736. Песок должен обладать стойкостью к химическому воздействию щелочей цемента.
Путём просеивания через стандартный набор сит определяется гранулометрический состав песка. Для бетона наличие зёрен крупнее 10 мм не допускается а зёрен размером 5 10 мм должно быть не более 5 %. Содержание в песке зёрен проходящих через сито с диаметром отверстий 014 мм не должно превышать 10%. Наиболее вредна примесь глины поскольку она препятствует сцеплению составляющих.
В качестве крупного заполнителя принимаем щебень из гравия фракции 10-20 мм.
Щебень должен отвечать требованиям ГОСТ 8267:
- марка щебня по дробимости – 1100;
- потеря массы при распаде 3%;
- содержание глины в комках не более 025%;
- содержание илистых и глинистых включений не более 1%;
Для изготовления бетона лучше всего применять щебень близкий по форме к кубу или тетраэдру. Щебень не должен содержать комков глины суглинка и других примесей. Загрязнение заполнителя ухудшает качество бетона. Присутствие глинистых и других примесей снижает прочность и морозостойкость затвердевшего бетона. При нагружении загрязнённый глинистыми частицами бетон начинает разрушаться в контактных зонах между цементным камнем и зёрнами заполнителя. Находящиеся в щебне комья глины или суглинки впитывают и хорошо удерживают воду. При отрицательных температурах вода замерзает увеличивается в объёме. Это приводит к возникновению дополнительных напряжений в бетоне и его разрушению.
1.3. Требования к воде затворения.
Вода для приготовления бетонов должна удовлетворять требованиям ГОСТ 23732. Содержание в воде органических поверхностно-активных веществ сахаров или фенолов не должно быть более 10 мгл. Она не должна содержать нефтепродуктов жиров и масел. В воде применяемой для затворения бетонных смесей не должно быть окрашивающих примесей.
Требования к воде по ГОСТ 23732:
- содержание сахаров и фенолов не более 10 мг;
- содержание ПАВ не более 10 мг;
- содержание окрашенных примесей жиров и масел не допустимо.
Проектирование состава бетонной смеси.
Расчет состава бетонной смеси производим методом абсолютных объемов.
Исходные данные для расчета:
- проектная марка бетона Rб=250 кгсм2;
-подвижность смеси 14 см ( марка по удобоукладываемости П3);
-активность цемента Rц = 400;
-водопотребность песка 7%;
- коэффициент учитывающий качество заполнителя А= 06;
- истинная плотность песка ρп=263 гсм3;
- истинная плотность щебня ρщ= 26 гсм3;
- насыпная плотность щебня ρн=1480 кгм3;
- истинная плотность цемента ρц= 31 гсм3.
Определяем водоцементное отношение обычного тяжелого бетона при ВЦ>04 по формуле:
где A=06- коэффициент для рядового заполнителя
Rц Rб - марки цемента и бетона
ВЦ = 06 400 (250+06 05 400) = 065
Определяем по требуемый расход воды В:
Определяем расход цемента по формуле:
Расход цемента на 1м3 выше минимально допускаемого по СНиП равного 220 кгм3.
Устанавливаем коэффициент раздвижки зерен по 3=145
Определяем расход щебня по формуле:
где -коэффициент раздвижки зерен
v - пустотность щебня
- насыпная плотность щебня
Пустотность щебня составит:
где онщ ист насыпная и истинная плотность щебня
Щ = 1000 ((0431 145148) + (126)) = 123934335 кгм3
Определим расход песка по формуле:
где -плотности воды щебня цемента истинные
- плотность песка истинная
П= (1000-(220+3384631+12393426))263= 510615 кгм3
Плотность бетонной смеси составит:33846+220+123934+51061=230841кгм3
В итоге расход материалов на 1м3 смеси составил:
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.
1 Выбор технологической схемы производства.
Для изготовления железобетонных внутренних стеновых панелей применим как конвейерный так и кассетный способ производства. Каждая из предложенных технологий имеет ряд преимуществ и недостатков. Для обоснования выбора технологической схемы производства панелей рассмотрим преимущества и недостатки каждой из технологий более детально.
При конвейерном способе формы с изделиями перемещаются от одного поста к другому специальными транспортными устройствами. Технологические конвейерные линии характеризуются наличием конвейера состоящего как правило из форм-вагонеток перемещающихся по кольцевому пути либо представляют собой движущуюся бесконечную ленту на которой последовательно совершаются технологические операции.
Конвейер работает с принудительным ритмом движения с одинаковой для всех циклов продолжительностью определяемой временем пребывания на посту необходимым для выполнения наиболее трудоемкого цикла.
Как правило тепловые агрегаты являются частью конвейерного кольца и работают в его системе также в принудительном ритме. Это обуславливает одинаковые и кратные расстояния между технологическими постами (шаг конвейера) одинаковые габариты форму и длину тепловых агрегатов. Конвейер работает с принудительным ритмом движения с одинаковой для всех циклов продолжительностью определяемой временем пребывания на посту необходимым для выполнения наиболее трудоемкого цикла.
Конвейерные линии по характеру работы могут быть периодического и непрерывного действия по способу транспортирования -с формами передвигающимися по рельсам или роликовым конвейерам и с формами образуемыми непрерывной стальной лентой или составленными из ряда элементов и бортовой оснастки; по расположению тепловых агрегатов - параллельно конвейеру в вертикальной или горизонтальной плоскости а также в створе его формовочной части.
Наибольшее применение получили конвейеры периодического действия с формами передвигающимися по рельсам и образующими непрерывную конвейерную линию из 6-15 постов оборудованных машинами для выполнения операций технологического процесса. Изделия изготовляют с ритмом от 12 до 15 мин: скорость перемещения 09-13 мс. После выполнения одного элементного цикла вся цепь тележек-поддонов перемещается на длину одного поста.
Конвейеры бывают горизонтально-замкнутыми (одноярусными) с размещением рабочих и замыкающих ветвей в одной плоскости и вертикально-замкнутыми (двухъярусными) с размещением рабочих ветвей одна под другой.
Для экономии производственных площадей в одноярусных конвейерах тепло-влажностную обработку отформованных изделий стремятся также осуществлять в многоярусных пропарочных камерах.
Обеспечение высокой степени механизации и автоматизации технологических процессов. Возможность более компактного расположения оборудования и эффективного использования производственных площадей.
Конвейерный способ производства изделий позволяет значительно повысить производительность труда увеличить выпуск готовой продукции при наиболее полном и эффективном использовании технологического оборудования.
К недостаткам этого способа относят трудность переналадки на выпуск изделий на выпуск изделий другого вида и сложность оборудования. Необходимость заглаживания верхней поверхности изделия.
Особенностью кассетного способа является формование изделий в вертикальном положении в формах-кассетах где изделия остаются до приобретения бетоном необходимой прочности. Звено рабочих в процессе производства перемещается от одной кассеты к другой организуя производственный поток.
Технологический процесс изготовления изделий в вертикальных кассетах состоит из следующих основных операций: очистки и смазки форм установки арматуры и закладных деталей укладки и уплотнения бетонной смеси тепловой обработки и освобождения изделий от форм.
Кассетные формы чистят и смазывают в раскрытом виде чтобы был доступ к поверхностям формы. Формы чистят металлическими щетками и сжатым воздухом смазывают эмульсионными составами хорошо удерживающимися на вертикальных плоскостях.
Арматуру и закладные детали предварительно собирают в виде пространственного каркаса последовательно укладывают в отсеки формы и фиксируют в проектном положении. Кассетную форму заполняют бетонной смесью в 3-4 приема с вибрационной проработкой каждого слоя.
Тепловую обработку осуществляют с помощью пара контактным обогревом через стенки тепловых отсеков. Поскольку открытая поверхность составляет 2-4% поверхности изделий последние твердеют в условиях интенсивного прогрева при 100°С.
Кассетное производство требует относительно больших объемов бетонной смеси (до 18 м3) в течение 30-40 мин. Такую потребность могут обеспечить конвейеры оборудованные сбрасывающей тележкой с хоботом и пневматический транспорт. Подача смеси краном в бадьях неэффективна.
Кассетный способ имеет ряд преимуществ перед формованием изделий в горизонтальном положении. При кассетном способе изделия имеют гладкую хорошего качества поверхность высокую точность размеров. Этот способ позволяет сократить время тепловой обработки. Кроме того изделия можно транспортировать с распалубочной прочностью. Этот способ обеспечивает более высокую производительность труда на изготовление изделия требуется меньший расход пара.
Кассетный способ требует применения более подвижных бетонных смесей даёт некоторый перерасход цемента; значительно выше металлоёмкость форм кроме того изделия имеют неоднородную прочность по сечению. В месте резкого изменения высоты изделия вследствие усадочных деформаций образуются трещины. Этого явления можно избежать посредством применения виброактивации.
Циклическое вибрирование прилагаемое в моменты самоуплотнения цементной системы позволяет существенно повысить прочностные свойства бетона за счёт уплотнения структуры микробетона повышения качества контактной зоны «заполнитель – цементный камень» частичного устранения деструктивных последствий усадочных деформаций седиментации тепловыделения [4.
Наиболее рационально и экономично производить внутренние стеновые панели кассетным способом. Так как при кассетном способе изделия имеют гладкую хорошего качества поверхность высокую точность размеров. Этот способ позволяет сократить время тепловой обработки. Кроме того изделия можно транспортировать с распалубочной прочностью. Этот способ обеспечивает более высокую производительность труда на изготовление изделия требуется меньший расход пара.
2 Описание технологического процесса.
Изготовление внутренних стеновых панелей производят в кассетных установках СМЖ 3302.
Кассетная установка СМЖ 3302 (рис. 1) состоит из станины подвижной и стационарной наружных стенок и набора разделительных стенок часть которых дополнительно является тепловыми отсеками. Кассетная установка укомплектована машиной для сборки и распалубки разделительных стенок и тепловых отсеков. Разделительные стенки изготовлены из стального листа к которому прикреплены борта из уголков образующих торцевые стенки и днище. Паровые отсеки- это замкнутые полости. Комплект разделительных стенок и паровых отсеков устанавливают внутри станины на опорные ролики с помощью которых кассеты перемещаются по балкам станины. Чтобы при распалубке первой стенки не перемещалась вторая их соединяют между собой скобами. После извлечения панели из открытого отсека окатывается вторая разделительная стенка извлекается следующая панель и т.д. На консольных участках промежуточных стенок с обеих сторон на кронштейнах смонтированы электромеханические вибраторы ИВ-68 предназначенные для вибрации стенок в процессе заполнения кассетной формы бетонной смесью.
Рисунок 1. Кассетная установка:
-труба для слива конденсата 2-труба для подвода пара 3-вибратор 4-фиксирующая роликоопора 5-козырек 6-поддерживающая роликоопора 7-стационарная стенка 8-промежуточная стенка 9-тепловая стенка 10-замок 11-роликоопора стационарной стенки 12-роликоопора съемной стенки 13-съемная стенка.
Открытие бортов и строповку изделий с помощью траверс производят формовщики. Формовщики вручную открывают боковые борта отсека. Изделие поднимается из отсека очищаются закладные детали и арматурные выпуски. Мостовым краном с траверсой панели устанавливают на пост выдерживания.
Поверхности очищаются с помощью скребков и на очищенную поверхность пневмоудочкой наносят эмульсионную смазку. Далее в отсек подается арматурный блок и производят установку арматурных блоков в отсеки кассет. Фиксирование арматурного блока к стационарному борту производят при помощи скоб.
Бетонную смесь при формовании изделий подают в кассетно-формовочную установку бетонораздатчиком СМЖ 306А( рис. 2). На раме бетонораздатчика смонтированы привод передвижения ленточный питатель с приводом и механизм поворота. Привод передвижения состоит из электродвигателя редуктора с колодочным тормозом и цепной передачей на вал приводного ската. Механизм поворота представляет собой поворотную раму поворачивающуюся на опорных конических катках от привода смонтированного по схеме: электродвигатель- клиноременная передача -редуктор- открытая коническая передача – открытая коническая зубчатая передача- цепная передача.
Передвигаясь по рельсовому пути вдоль отсеков кассет бетонораздатчик перегружает бетонную смесь с ленты эстакадного ленточного конвейера на поперечно расположенную ленту консольного питателя из которого она через поворотную течку попадает в заполняемый отсек.
Рисунок 2. Бетонораздатчик СМЖ-306А:
-станина 2-поворотный стол3-питатель 4-приводной барабан 58-разгрузочная воронка 6-поворотная течка 7-роликоопоры 9-барабан10-наклонная рама11-платформа12-отсек кассетной установки.
По окончании формования выравнивают поверхность изделий и заглаживают. Производят тепловую обработку изделий.
Для вывоза готовых изделий из формовочного цеха принимаем к работе самоходную тележку СМЖ 151. Она состоит из рамы привода передвижения двух ведущих и двух ведомых колёс и кабелесборника.
Технологическая схема производства панелей внутренних стен представлена на рисунке 3.
3 Параметры тепловой обработки и виброуплотнения.
Выбор рациональных режимов тепловой обработки основываем на полной увязке технологических и теплотехнических факторов.
Температуру и длительность изотермического прогрева назначают с учетом вида бетона активности и эффективности цемента при тепловой обработке его тепловыделения и массивности изделий .Максимальная температура изотермического прогрева изделий не должна превышать 80-900С. При тепловой обработке бетона внутренних стеновых панелей температура изотермической выдержки не должна превышать 850С.
Режим тепловой обработки включает время подъёма температуры в тепловом отсеке изотермического выдерживания с подачей пара в отсеки выдерживание без подачи пара в отсеки.
При выгрузке изделий из камер температурный перепад между поверхностью изделий и температурой окружающей среды не должен превышать 400С.
Расчетный режим тепловлажностной обработки приведен в таблице 3.
Таблица 3. Режим тепловлажностной обработки.
Наименование изделий
Режим тепловой обработки ч
Внутренние стеновые панели
Вибрационное уплотнение твердеющего бетона следует осуществлять в циклически наступающих моментах внезапного упрочнения системы. Приложение вибрационных воздействий в моменты естественного сжатия цементных частиц благоприятствует протекающему процессу позволяет дополнительно уплотнить систему оптимизировать структуру гидратных оболочек (клеевых прослоек микробетона) повысить этим прочность и плотность цементного камня. Максимальный результат может быть достигнут только в случае приложения силовых (вибрационных) воздействий в строго определённые сроки согласованные со структурообразующим процессом. Раннее и позднее вибрирование (а также недостаточное количество уплотнений) как правило не снижают конечной прочности бетона но и не позволяют достичь предельного эффекта.
Оптимальный режим циклического вибрирования предусматривающий время приложения количество уплотнений продолжительность зависит от исходной подвижности бетонной смеси- чем она выше тем больше количество вибраций.
Устанавливаем время виброактивации от начала тепловой обработки:1-30 мин 2-90 мин3-120 мин4-150 мин5-180 мин.
График тепловлажностной обработки приведен на рисунке 4.
Рисунок 4. График тепловлажностной обработки внутренних стеновых панелей.
Режим работы цеха выбираем в соответствии с общесоюзными нормами технологического проектирования ОНТП 07.
Режим работы цеха по производству внутренних стеновых панелей принимаем по пятидневной рабочей недели в две смены с количеством рабочих суток в году-262 длительность смены- 8часов. Третью смену принимаем для тепловой обработки смены.
Годовой фонд времени работы основного технологического оборудования:
где Коб- Коэффициент использования оборудования;
Nr - количество рабочих дней в году.
Годовой фонд эксплуатационного времени:
где t- длительность рабочей смены ч
n- количество рабочих смен
Таблица 4 Режим работы цеха
Количество рабочих суток дн.
Количество смен в сутки шт.
Длительность смены ч.
Годовой фонд времени осн. технолог.
Годовой фонд эксплуат. времени ч.
5 Производственная программа цеха.
Используя принятый режим работы цеха производим расчёт производственной программы изделий и полуфабрикатов с учётом возможного производственного брака и потерь на отдельных переделах. За отдельные переделы принимаем складирование выдержка и распалубка тепловая обработка формование изделий приготовление бетонной смеси.
Величины потерь брака по бетонной смеси до 05% по изделию до 05%.
Расчёт производительности для каждого технологического передела производим по формуле:
где Пр – производительность рассчитываемого передела;
По – производительность передела следующего за расчётным;
Б – производственные потери 1%.
Сменную производительность рассчитываем:
где Пгод - годовая производительность м3.
Ср -количество рабочих суток в году
n - число смен в сутки.
Суточная производительность
Часовая производительность:
где Вр- годовой фонд эксплуатационного времени.
За исходную величину принимаем количество готовой продукции поступающей на склад предприятия.
Производительность цеха м3 ив год в сутки в смену в час:
При объеме одной панели-245 м3
Распалубка и выдержка с учётом потерь Б=05%
Тепловая обработка Б =03%
Формование изделий Б =04%
Приготовление бетонной смеси Б =03%
Остальные расчёты аналогичны и ведутся по всем указанным формулам. Результаты расчётов сводим в таблицу 5.
Таблица 5 Производственная программа цеха
Наименование технол. передела
Производительность м3
Приготовление бетонной смеси
6 Организация технологического процесса в цехе.
Производственный процесс в цехе состоит из производственных операций и управляемых физико-химических процессов.
Важной характеристикой процесса отражающей его организацию является вид выполнения элементных циклов процесса и связанное с этим перемещение изготавливаемых изделий от одного рабочего места к другому.
Элементные циклы- это операции объединенные в группы по технологическим признакам и выполняемые на соответствующем рабочем месте. Сумма элементных циклов образует технологический цикл.
Для установления длительности элементного цикла необходимо построение циклограмм. Они дают наглядное представление о согласованности времени выполнения отдельных операций.
Для построения циклограммы производства определим время выполнения каждой операции.
Время выполнений каждой операции при производстве внутренних стеновых панелей представлено в таблице 6.
Таблица 6 Время выполнения операций
Наименование операции
Открытие отсеков кассеты с фиксацией замков
Выемка изделий из отсеков кассеты с транспортировкой
Очистка закладных деталей анкеров от наплывов бетона
Очистка кассеты от остатков бетона
Механизированная смазка отсеков
Установка арматурных каркасов
Закрытие отсеков кассеты с фиксацией замков
Укладка и уплотнение бетонной смеси
Заглаживание верхней поверхности изделий установка закл.дет.
Тепловлажностная обработка:
Изотермическая выдержка с подачей пара
Циклограмма работ по производству внутренних стеновых панелей представлена на рисунке 5.
7 Определение цикла формования.
Цикл работы (Тц) кассеты составляет:
где tр -время на расформовку одного изделия.
tc - время на сборку одного изделия.
tб - время на бетонирование изделий в одном отсеке.
Потс- количество отсеков в форме.
tоч- время на очистку смазку одной кассеты.
tm - время на тепловлажностную обработку.
Количество оборотов кассеты в сутки при двухсменной работе
Д = 1614 = 12 оборота в рабочие сутки.
При трехсменной работе кассетной установки
Д = 2414 =17 оборота
8 Расчет основного технологического оборудования.
Общая формула расчета технологического оборудования:
где Пм - количество оборудования подлежащего установке;
Пт - требуемая годовая производительность;
Пи- годовая производительность установки;
Ки - коэффициент использования оборудования.
8.1 Расчет кассетной установки.
Для производства внутренних стеновых панелей выбираем кассетно-формовочную установку СМЖ 3302.
Технические характеристики СМЖ 3302:
Габаритные размеры установки м
Число формовочных отсеков шт
Габариты формуемых изделий
Годовая производительность штм3
Установленная мощность кВт
Определим число кассетно-формовочных установок:
Пм=12245(345809)=41Пм=30000(847209)=39 шт.
Принимаем 6 кассетно-формовочных установок.
8.2 Выбор бетонораздатчика.
Для формования кассетных установок наиболее рационально применять бетонораздатчик СМЖ- 306А.
Технические характеристики СМЖ-306А:
Угол поворота стрелы вокруг вертикальной оси град.
Ширина ленты питателя мм
Скорость передвижения ммин
Производительность м3ч
8.3 Выбор транспортирующего оборудования.
В качестве транспортирующих средств используем мостовой кран грузоподъемностью 10 т и самоходную тележку СМЖ 151.
Технические характеристики СМЖ 151:
Предельная дальность хода м
9 Расчет потребности в энергоресурсах.
Расчёт электроэнергии устанавливается расчётным путём используя значения коэффициентов загрузки оборудования по мощности и по времени.
Кисп- коэффициент использования оборудования по времени отражает отношение времени фактической работы оборудования в смену к производительности системы. Его величина принимается в зависимости от периодичности действия оборудования.
Кз.м.- коэффициент загрузки оборудования от мощности отражает использование мощности двигателя установленного на данном оборудовании в зависимости от степени его загрузки в период работы. Величину Кз.м. определяем по формуле:
где Пф- фактическая производительность оборудования (по расчёту) тч;
Пт- техническая производительность (по паспорту) тч;
α-коэффициент зависящий от степени использования производительности оборудования.
Часовой расход электроэнергии по цеху определяем по формуле:
где Моб – общая мощность электродвигателей в цехе кВт;
Кисп – коэффициент использования оборудования;
Кз. м. – коэффициент загрузки по мощности.
Рассчитаем расход электроэнергии в смену сутки год умножением часового расхода электроэнергии на количество часов работы в смену сутки год. Полученные данные заносим в таблицу 7.
Таблица 7 Расходы энергоресурсов.
Расход электроэнергии кВт ч
Кассетно- формовочная установка СМЖ 3302
Бетонораздатчик СМЖ 306
Самоходная тележка СМЖ 151.
В расчёте принята 20%-ая поправка учитывающая энергопотребление неучтённого оборудования:
Удельный расход электроэнергии определяется по формуле:
где -удельный расход электроэнергии на товарную единицу продукции;
-годовой расход электроэнергии кВтч;
-годовая производительность предприятия м3
Технико-экономические показатели работы цеха.
1. Штатная ведомость цеха.
Штатная ведомость цеха включает явочный состав производственных рабочих и цеховой персонал.
Таблица 8 Штатная ведомость цеха
Явочное количество работающих
А.Производственные рабочие
Рабочие по обслуживанию кассетных установок
Рабочие на бетонораздатчике.
Рабочие по тепловой обработке.
Рабочие по вывозу изделий на склад
Уборщик производственных помещений
2 Технико-экономические показатели.
Технико-экономические показатели характеризуют эффективность принятых в курсовом проекте решений.
Перечень рассчитываемых технико-экономических показателей включает: удельный расход сырья удельный расход электроэнергии тепла и пара трудоемкость производственного труда выработка на одного рабочего в цеху.
Трудоемкость ТЦ чел·часм3 - затраты труда на выработку единицы продукции определяется как отношение ТГ чел·час -количества отработанных основными производственными рабочими вспомогательного отделения в год к П м3- годовой производительности по заданию.
чел·часм3; чел·часм3
Производительность труда ПТ м3чел - выработка готовой продукции равная отношению П м3 -годовой производительности цеха по заданию к n чел - количеству основных производственных рабочих по цеху.
Выработка на одного работающего B м3чел определяется по отношению П м3- годовой производительности цеха по заданию на курсовой проект к К чел - общее количеству работающих в цехе.
Съем продукции с одного квадратного метра площади определяем соотношением годового выпуска продукции Пг к производственной площади S с учетом площади на проходы и оборудование.
Таблица 9 Технико-экономические показатели
Наименование показателей
Удельный расход энергии
Производительность труда
Выработка на одного работающего
Контроль технологического процесса.
Для получения внутренних стеновых панелей высокого качества необходимо проводить постоянный контроль за их производством и на его основе управлять технологическими процессами. Контроль производства организуется на всех стадиях производства внутренних стеновых панелей и включает контроль исходных материалов приготовления бетонной смеси и её уплотнение твердения бетона и свойства готовой продукции.
Основные положения по организации контроля качества сырья технологических операций готовой продукции приведены в таблице 10.
Таблица 10. Технологический контроль производства.
Контролируемые параметры
Допускаемые отклонения
Периодичность контроля
Методика контроля номер стандарта контрольный прибор
Принятый %-й остаток на сите
При каждой доставке на завод новой партии
Рассев на наборе сит по ГОСТ 9757
Высушивание до постоянной массы и взвешивание
Пикнометрический метод
Путём взвешивания песка в мерных сосудах
Расчётом на основании истинной плотности и насыпной плотности
Рассев на ситах по ГОСТ 310.2
Бункер портландцемента
раз в неделю и при получении новой партии
Содержание щелочей (Nа2О К20) в 1 л раствора цемента
По марке по прочности
По марке насыпной плотности
Содержание пылевидных и глинистых частиц
Не более 2% по массе
Содержание окрашивающих примесей жиров и масел
С помощью лакмусовой бумаги
Содержание сульфатов
Внешний вид: вид класс марка стали отсутствие отслаивающихся ржавчины окали следов масла битума
Пункт приёма арматурных каркасов
Комплектация элементов
Пооперационный контроль.
Наличие рабочих чертежей
Сравнение с перечнем проекта
Проверка положения арматурных каркасов и закладных деталей
Продолжительность укладки бетонной смеси
Оператор бетоноукладчика
Степень уплотнения бетонной смеси
Продолжительность тепловой обработки
1 Приемо-сдаточный контроль
Склад готовой продукции
Точность размеров и показатели внешнего вида
% от партии не не менее 3-х изделий
Визуальный осмотр измерение линейкой
Толщина защитного слоя
В соответствии с проектной документацией
2 Периодический контроль
Морозостойкость бетона
Не реже 1 раза в полугодие
Техника безопасности.
Мероприятия по технике безопасности на проектируемом цехе предусматриваются с учетом СНиП 12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования».
Заводы сборного железобетона относятся к числу предприятий на которых санитарно-гигиенические условия труда и техники безопасности являются важнейшими критериями для повышения производительности труда они обеспечивают сохранение здоровья каждого работающего на предприятии.
Многие цеха в результате выполнения технологических процессов создают значительное выделение пыли конвекционного или лучистого тепла паров и вредных газов в формовочных цехах используются вибрационные механизмы которые оказывают отрицательное влияние на состояние здоровья рабочего они же являются источником шума и т.д. поэтому на предприятиях сборного железобетона в целях обеспечения безопасных и нормальных санитарно-гигиенических условий труда необходимо строго руководствоваться правилами техники безопасности и производственной санитарии.
В этих правилах изложены требования по всему предприятию по его отдельным цехам технологическим переделам транспортным средствам вибрационному оборудованию регламентированы нормативы по естественному и искусственному освещению отоплению и вентиляции.
В цехах или районах где расчетная температура воздуха ниже 200С необходимо предусматривать воздушные завесы. В помещениях должна предусматриваться естественная и принудительная вентиляция.
В цехах где используются вибрационные механизмы должны быть приняты меры по устранению воздействия вибрации.
При работе вибрационных механизмов шум характеризуется уровнем звукового давления в децибелах а вибрация - виброскоростью.
Уровень шума и вибрации на рабочих местах не должен превышать допустимые пределы в противном случае необходимо устраивать звуковую и вибрационную изоляцию помещений рабочих мест и машин например установку виброплощадок на массивные фундаменты изолированные от пола упругими прокладками обязательное крепление форм на виброплощадках и ударных столах укрытие виброплощадок акустическими кожухами и т.д.
На складах цемента и в бетоносмесительных цехах (где значительная концентрация пыли) для пылеосаждения используют пылеосадители типа НИИОГАЗ и матерчатые фильтры которые обеспечивают очистку воздуха до 97-99% .
Строгое соблюдение правил техники безопасности должно соблюдаться при работе на основных технологических переделах.
В арматурном цехе при ведении сварочных работ необходимо заземлять сварочные аппараты применять очки и щитки со светофильтрами и т.д.
При приготовлении бетонной смеси необходимо следить за исправной работой вентиляции герметизацией кабин пультов управления дозаторами и смесителями системой сигнализации и автоматизации.
При натяжении арматуры гидродомкратами их необходимо ограждать сетками а по торцам стендов и форм устанавливать щиты на время натяжения арматуры включать сигнальную лампу; закладные детали сетки и каркасы укладывать при натяжении арматуры не более чем на 50% проектной ; тяги захватов и упоров периодически испытывать нагрузкой равной 110% усилий максимального натяжения.
Формование изделий осуществлять при включенной звуковой сигнализации управление формовочными машинами должно быть дистанционным. При тепловой обработке изделий следует не допускать утечки пара из камер загружать и выгружать камеры с помощью автоматических траверс.
К работе на производстве допускаются лица не моложе 18 лет прошедшие предварительный медицинский осмотр имеющие соответствующую квалификацию и сдавшие технический минимум по правилам безопасного выполнения работ.
Все лица занятые на работах с вибрирующим оборудованием один раз в год должны проходить медицинский осмотр.
Производственное оборудование генерирующее вибрацию должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.012. Для устранения вредного воздействия вибрации на работающих должны применяться следующие мероприятия: снижение вибрации в источнике ее образования конструктивными или технологическими мерами; уменьшение вибрации на пути ее распространения средствами виброизоляции и вибропоглощения; дистанционное управление исключающее передачу вибрации на рабочие места; средства индивидуальной защиты.
При проектировании кассетных установок с навесными вибраторами необходимо разрабатывать мероприятия по уменьшению вибрации на путях её распространения от источника вибрации. Эффективным способом борьбы с
вредной вибрацией является пассивная виброизоляция в сочетании с применением виброгасящих оснований. С её помощью достигается уменьшение передачи динамической силы от машины к основанию а также уменьшение вибраций передаваемых от основания к рабочим местам посредством размещения между ними упругих элементов (виброизоляторов или амортизаторов).
Установка машин на упругие опоры практически не ослабляет вибрации самой машины но уменьшает передачу вибраций на поддерживающую конструкцию и следовательно уменьшает вибрацию рабочих мест.
В том случае если техническими способами (виброизоляцией виброгашением) не удаётся снизить вибрацию кассетных установок до гигиенических норм применяют виброзащитные рукавицы и виброзащитную обувь. Требования предъявляемые к упругим вставкам (прокладкам) виброзащитных рукавиц эффективность виброзащиты толщина упругих вставок а также сила нажатия на ручную машину установлены в ГОСТ 12.4.002 «Средства индивидуальной защиты рук от вибрации. Общие требования».
Разработана технологическая линия по производству железобетонных панелей внутренних стен.
Произведен подбор сырьевых материалов расчет состава бетонной смеси. Произведен анализ существующих технологических схем производства и на этих основаниях был выбран кассетный способ производства внутренних стеновых панелей. Было выбрано основного оборудования технологической линии: кассетная установка СМЖ 3302 электромеханические вибраторы ИВ-68 бетонораздатчик СМЖ 306А и для вывоза готовых изделий принята самоходная тележка СМЖ 151.
Для улучшения качества поверхности панелей и ускорения времени тепловой обработки был применен метод виброактивации. Виброактивация производится при помощи имеющихся на кассетной установке навесных вибраторов в пять стадий: через 30 мин. 90 мин. 120 мин. 150 мин. и 180 мин. после начала тепловлажностной обработки.
Это позволяет эффективно бороться с трещинообразованием конструкции улучшить качество поверхности панели и повысить прочностные характеристики бетона в изделии.
Также были рассчитаны технико-экономические показатели работы цеха и разработаны необходимые мероприятия по технике безопасности охране труда и защите окружающей среды. В данном проекте особое внимание уделено борьбе с вредной вибрацией уменьшению ее на путях распространения от источника вибрации.
Проектирование предприятий по производству бетонных и железобетонных конструкций: учебное пособие Кравцов А.И. – Оренбург: ГОУ ОГУ 2006. – 196 с.
Железобетонные и каменные конструкции: Учеб. для строит. спец. вузовВ.М. Бондаренко Р.О. Бакиров В.Г. Назаренко В.И. Римшин; Под ред. В.М. Бондаренко. – 3-е изд. исправл. – М.: Высш. шк. 2004. – 876с.
Стефанова Б. В. Справочник по технологии сборного железобетона. – К.: Вища школа 1978. – 256 с.
Пшеничный Г.Н. Элементы стадийного структурообразования цементных систем и их практическое значение.- Краснодар: Изд. КубГТУ 2006. – 225 с.
Баженов Ю.М. Проектирование предприятий по производству строительных материалов и изделий. Учебник. – Издательство АВС 2005. – 472 с.
Шихненко И.В. Краткий справочник инженера-технолога по производству железобетона.-2-е изд. перераб. и доп.-К.: Будивэльник 1989. – 295 с.
Константопуло Г.С Машины и оборудование для производства железобетонных и теплоизоляционных материалов. Учебник для техникумов. – М.: Высш. школа1974 – 368 с.
Баженов Ю.М. Технология бетона. – М.: Изд. Ассоциации строительных вузов 2007. – 526 с.
Технология бетона строительных изделий и конструкций Ю.М. Баженов [и др.] – М.: Изд. Ассоциации строительных вузов 2004. – 236 с.
Пшеничный Г.Н. Основы технологии активированных бетонов: учеб. пособие Кубан. гос. технол. ун-т. – Краснодар: Изд. ФГБОУ ВПО «КубГТУ» 2014. – 251 с.
Руководство по прогреву бетона в монолитных конструкциях. – М.: НИИЖБ 2005. – 275 с.
Пшеничный Г.Н. Проект цеха для производства железобетонных изделий. Методические указания. – Краснодар: Изд. КубГТУ 2015. – 47 с.
Основы технологического проектирования заводов железобетонных изделий Под ред. Л.Н. Попова. – М.: Высшая школа 1988. – 334 с.
Цителаури Г.И. Проектирование предприятий сборного железобетона. – М.: Высшая школа 1986. – 312 с.
Пособие по технологии формования железобетонных изделий (к СНиП 3.09.01-85). – М.: Стройиздат 1988. – 284 с.

тит.docx

Министерство образования и науки Российской Федерации
ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет»
Факультет строительства и управления недвижимостью
Кафедра производства строительных изделий и конструкций
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
по дисциплине Технологическое оборудование предприятий стройиндустрии
(наименование дисциплины)
на тему: Подбор оборудования и компоновка технологической линии для производства внутренних стеновых панелей
(тема курсового проекта)
(фамилия имя отчество)
(подпись дата расшифровка подписи)

Шамиль.dwg

Цех помола быстротвердеющего портландцемента
Технологический план Разрез 1-1
Производство внутренних стеновых панелей
Технологический план М1:100
чертежи основного оборудования технологической линии
Наименование оборудования
Складирование арматурных каркасов S=80м
Комната для рабочих S=50м
Склад готовой продукции S=120м
грузоподъемность 10 т
Технологический план М 1:100
Самоходная тележка СМЖ-151 Гр.20т. М 1:20
Кран мостовой электрический Гр.10т.
диапазон подъема 18м
Бетонораздатчик СМЖ 306А
Наименование позиции
Статор асинхронного электродвигателя
Короткозамкнутый ротор
Кронштейны для крепления
Вибратор общего назначения
Разгрузочная воронка
Бетонораздатчик СМЖ-306А
Отсек кассетной установки
Схема кассетной установки
Разделительная стенка
Отсеки для форм.изделий
Упорный дожимной винт
Теплоизолирующие стенки
Труба для слива конденсата
Поддерживающая роликоопора
Отсеки для подачи пара
Распалубочная машина СМЖ-3301Г
Кассетная установка СМЖ-3302
Труба для подачи пара
Самоходная тележка СМЖ-151

Рисунок Циклограмма работ по изготовлению внутренних стеновых панелей (2).doc

Рисунок 4. Циклограмма работ по изготовлению внутренних стеновых панелей.