Цех по производству дорожных плит. Производительность 50 тыс. м3 в год

Курсовая чертёж Буренкова Я. В..dwg

Сибирский Федеральный Университет
Технологическая линия;
функциональная схема
Установка для электронагрева
Стенд для контроля изделий
Склад арматурных стержней
Стойки для ремонта изделий
Пост для распалубки и сборки
Склад арматурных сеток
КП-08.03.01.04-2020 ТХ
КП-08.03.01.04-2020 СБ
Бетоноукладчик СМЖ-3507
Технические характеристики
Ширина формуемого изделия в форме
Скорость передвижения портала
Скорость передвижения каретки
Цех по производству дорожных
плит П=50 тыс м3 в год
Пост склада готовой продукции
Функциональная схема
Чистка и смазка форм
Укладка бетонной смеси
Складирование изделий

Курсовая работа Буренкова Я. В..docx

Федеральное государственное образовательное учреждение
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра «Строительные материалы и технологии строительства»
«Цех по производству дорожных плит.
Производительность 50 тыс. м3 в год»
подпись дата инициалы фамилия
номер группы подпись дата № зачётной книжки инициалы фамилия
Курсовой проект по дисциплине «Механическое оборудование предприятий строительной индустрии» на тему «Цех по производству дорожных плит» содержит 30 страниц текстового документа 6 использованных источников 2 листа формата А1 графического материала.
Основные цели курсового проекта заключаются: в ознакомлении с технологическим процессом производства в изучении конструкций виброплощадки бетоноукладчика и других установок и их деталей в выборе вида продукции в выполнении необходимых расчётов с целью обеспечения заданных технических характеристик в проектировании цеха производства плит дорожного мощения.
Бетоноукладчик необходим для укладки распределения уплотнения и выравнивания бетонной смеси с целью формования дорожных плит. Выбор зависит от производительности и мощности передвижения.
Оборудование для уплотнения – виброплощадка подбирается по мощности грузоподъёмности и частоте колебаний.
Назначение характеристика и номенклатура выпускаемой продукции4
Выбор и обоснование технологии производства7
Этапы технологического процесса9
Функциональная схема производства12
Характеристика сырьевых материалов12
Расчет оборудования13
1 Расчет часовой производительности14
2 Расчет бетоноукладчика13
3 Расчет виброплощадки19
4 Подбор раздаточного бункера22
5 Подбор мостового крана22
Ведомость оборудования24
Контроль качества сырьевых материалов технологического процессаи готовой продукции25
Охрана труда и техника безопасности27
Охрана окружающей среды28
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ30
Железобетонные дорожные плиты сегодня являются незаменимым изделием во всех строительных отраслях. Стремительное развитие общественного и жилищного строительства постоянно требует подведения качественных подъездных путей к зданиям развитой и долговечной транспортной инфраструктуры. Именно дорожные плиты позволяют в кратчайшие сроки строить новые трассы и магистрали - технология их укладки позволяет существенно экономить денежные средства использовать минимальное количество специальной техники.
У дорожных плит много преимуществ перед остальными существующими дорожными покрытиями:
. Дорожные плиты намного прочнее чем асфальтобетон или асфальт;
. Нагрузки которые выдерживают плиты гораздо больше чем у других дорожных покрытий;
. Изделия эти довольно легко и быстро устанавливаются и производятся в самых различных габаритах;
. Толщина плит варьируется в довольно больших пределах что позволяет использовать их в различных ситуациях.
Плиты сделанные из тяжелого бетона называются армированными. В связи с тяжелыми климатическими условиями в России для создания прочного дорожного покрытия используют в основном именно такие дорожные плиты. Поэтому к железобетонным плитам предъявляются особые требования выносливости. Они должны быть морозостойкими прочными на растяжение а так же износостойкими. Для того чтобы обеспечить дорожному покрытию наибольшую прочность при производстве дорожных плит используют только самые качественные материалы и четко следуют технологической схеме производства. Рецептура состава дорожного покрытия постоянно совершенствуется что помогает делать дорожное покрытие еще качественнее.
Бетон и материалы применяемые для сборных железобетонных плит покрытия дорог должен отвечать требованиям ГОСТ 8424-72 «Бетон дорожный».
Дорожные плиты должны отвечать требованиям ГОСТ 13015-2003 «Изделия железобетонные и бетонные для строительства» ГОСТ 21924.0-84 «Плиты железобетонные для покрытий городских дорог. Технические условия» и ГОСТ 21924.2-84 « Плиты железобетонные с ненапрягаемой арматурой для покрытий городских дорог. Конструкции и размеры».
Для бетона дорожных покрытий должен применяться портландцемент из клинкера с содержанием СЗА до 8% по массе (ГОСТ 10178-85) марки 400 и 500 с добавкой гранулированного шлака до 15% при начале схватывания не ранее 2 ч 15 мин и удельной поверхностью не менее 2800 см²г.
Целью проекта является разработка технологии производства плит дорожных покрытий производительностью 50 тыс. м3 в год.
Для выполнения цели необходимо выполнить следующие задачи:
выбрать и охарактеризовать сырьевые материалы;
выбрать технологическую схему производства;
подобрать основное технологическое оборудование;
выполнить технологические расчеты.
Данный курсовой проект разработан для создания цеха по производству дорожных плит марки ПАГ – 14V. Основные характеристики изделия показаны в таблице 1 а чертеж на рисунке 1.
Рисунок 1 - Чертёж изделия ПАГ – 14V
Таблица 1 - Характеристика выпускаемой продукции
Наименование и марка изделий (расчетный типоразмер)
Геометрические размеры мм
Арматура в изделии кг
Плиты железобетонные предварительно напряженные для дорожных покрытий
Назначение характеристика и номенклатура выпускаемой продукции
Дорожные плиты изготавливаются в соответствии с ГОСТ 21924.1-84 "Плиты железобетонные предварительно-напряжённые для покрытия городских дорог".
Плиты подразделяют на типы в зависимости:
- для постоянных дорог
- для временных дорог;
ПБ - прямоугольная с одним совмещенным бортом
ПББ - прямоугольная с двумя совмещенными бортами
ПТ - трапецеидальная
ПШД - шестиугольная осевая диагональная
ПШП - шестиугольная осевая поперечная
ДПШ - диагональная половина шестиугольной плиты
ППШ - поперечная половина шестиугольной плиты.
Плиты дорожные из тяжелого бетона B-225 F-150 W-2 П-4; выпускаемые по ГОСТ 21924.0-84 «Плиты железобетонные для покрытий городских дорог». Плиты дорожные изготавливают из тяжелого бетона размером 6×2.0×0.14 м и предназначенные для устройства сборных дорожных покрытий.
Плиты изготавливают рабочей поверхностью (верхняя поверхность дорожного покрытия) «вниз». Рабочая поверхность плит изготавливаемая этой поверхностью «вниз» должна иметь рифление. Рифление поверхности образуют путем применения в качестве днища поддона форм стального листа с ромбическим рифлением по ГОСТ 8568.на поддоне располагают так чтобы большая диагональ ромба была перпендикулярна к продольной оси плиты.
Армирование плит производят:
- в продольном направлении - напрягаемой арматурой;
- в поперечном направлении - ненапрягаемой арматурой.
В качестве напрягаемой арматуры плит применяют стержневую арматурную сталь класса Ат-V марки 23Х2Г2Т. Ненапрягаемая арматура - из стержневой арматурной стали классовА-111 и арматурной проволоки Вр-1. Плиты обозначают марками в соответствии с ГОСТ 23009-78. Марка плиты состоит из буквенно-цифровых групп разделенных дефисом.
Первая группа содержит обозначение типа плиты и ее номинальные размеры в дециметрах (с округлением значений до целого числа):
- для прямоугольных плит - длину и ширину;
- для трапецеидальных плит - длину;
- для шестиугольных плит - диагональ.
Во второй группе приводят значение нагрузки на которую рассчитана плита.
Марку плит изготовляемых с пазами для беспетлевого монтажа или с отверстиями для цангового захвата (вместо монтажных петель) дополняют буквой Б. Плиты для постоянных дорог (тип 1) прямоугольной длиной 6000 и шириной 1750 мм рассчитанной под автомобиль массой 30 т с напрягаемой арматурой из арматурной стали класса A-V: 1П60.18-30AV.
Плиты следует изготовлять из тяжелого бетона средней плотности более 2200 до 2500 кгм3 включительно удовлетворяющего требованиям ГОСТ 26633.
Плиты должны изготавливаться из бетона класса по прочности на растяжение при изгибе Вbtb = 36 и класса по прочности на сжатие В25. При этом фактическая прочность бетона на сжатие не должна быть ниже 294 МПа
(300 кгссм2). Нормируемая передаточная прочность бетона - 70 %.
В качестве вяжущего применяют портландцемент по ГОСТ 10178 предназначенный для бетона дорожных покрытий. Крупный и мелкий заполнители - по ГОСТ 10268 (крупность зерен крупного заполнителя - не более 20 мм). Пластифицирующие и воздухововлекающие (газообразующие) химические добавки применяемые при приготовлении бетона должны удовлетворять требованиям нормативно-технической документации утвержденной в установленном порядке. Вода - по ГОСТ 23732. Формы и размеры арматурных и монтажно-стыковых изделий должны соответствовать требованиям приведенным в ГОСТ 25912.4. Сварные арматурные и монтажно-стыковые изделия должны удовлетворять требованиям ГОСТ 10922.
Стержневая арматурная сталь должна удовлетворять требованиям:
- Ат- V - ГОСТ 10884;
- А-111 - ГОСТ 5781;
- Арматурная проволока Вр-1 - ГОСТ 6727.
Расход напрягаемой арматуры и общий расход арматуры на плиту уточняют с учетом действительной длины напрягаемой арматуры принимаемой в зависимости от способа натяжения арматуры и конструкции захватных устройств. Натяжение напрягаемой арматуры плиты осуществляется механическим способом. Значение напряжений в напрягаемой арматуре контролируемые по окончании ее натяжения на упоры для арматурной стали класса Ат-V - 590 Мпа (5400 кгссм2).
Применяемые для смазки форм материалы не должны оказывать вредного воздействия на бетон. Смазку форм следует наносить тонким слоем равномерно по всей поверхности поддона формы с удалением образовавшихся в отдельных местах излишков смазки. Укладку бетонной смеси в форму при изготовлении плит рабочей поверхностью «вниз» производят при перепаде температур поддона формы и бетонной смеси не более 20 оС. Режим тепловой обработки плит должен соответствовать установленному технологической документацией согласно указаниям СниП 3.09.01.
Выбор и обоснование технологии производства
В настоящее время для изготовления предварительно напряженных плит применяется следующие технологические схемы производства: стендовая поточно-агрегатная и конвейерная.
При стендовом способе производства дорожных плит весь процесс осуществляется в специальных стационарных формах – стендах. Изделие остается неподвижным а перемещаются только технологические агрегаты от стенда к стенду. Такой способ производства имеет некоторые конструктивные специфические особенности которые зависят от формы и количества изделий того каким образом плита закрепляется на стенде характеристики конструкции самой установки и от продолжительности всего процесса производства. В основном используются универсальные стендовые установки на них изготавливаются однородные по размеру и форме дорожные плиты. Если же изделия предполагаются различных конструкций то стенды используются специализированные но это встречается достаточно редко. Плита может размещаться на стенде различными способами – горизонтально вертикально поочередно одиночно или группами от этого будут зависеть то какую форму будет иметь стенд.
Конструкция стенда может использоваться разборная (изготовленная из железобетона или металла) а также неразборная. Неразборные стенды имеют отшлифованную металлическую или железобетонную поверхность. Иногда используются стенды-лотки которые имеют некоторые углубления уходящие в землю. Это применяется для ускорения просыхания и окончательной формовки изделия когда оно накрывается специальными крышками. В процессе изготовления плиты дорожные армируются. Это может быть осуществлено с помощью двух основных способов. При пакетном способе армирования арматура в виде пучков заранее собирается далее помещается в стенд. Этот способ применятся для плит имеющих относительно небольшой размер как самой плиты так и арматурной конструкции. В качестве оснастки используются формы из металла или железобетона разборные или неразборные. При протяжном способе рулон с арматурой закрепляется на одной части стенда а затем протягивается вдоль него и формуется. Такой способ целесообразен при большом сечении формы.
При конвейерном способе формы с изделиями перемещаются от одного поста к другому специальными транспортными устройствами каждое рабочее место обслуживается закреплённым за ним звеном. Для конвейера характерен принудительный режим работы т.е. одновременное перемещение всех форм по замкнутому технологическому кольцу с заданной скоростью. Весь процесс изготовления стеновых панелей разделяется на технологические операции причём одна или несколько из них выполняются на определённом посту.
Тепловые агрегаты являются частью конвейерного кольца и работают в его системе также в принудительном режиме (ритме). Это обуславливает одинаковые или кратные расстояния между технологическими постами (шаг конвейера) одинаковые габариты форм и развёрнутую длину тепловых агрегатов. Однако конвейерный способ требует больших капитальных затрат и вложений на обслуживание механизмов транспортного и технологического оборудования; не обладает гибкостью технологической линии требует значительных расходов на переналадку оборудования при выпуске другого вида продукции. Поэтому проектировать конвейерную линию не рационально и не целесообразно.
Агрегатно-поточный способ изготовления конструкций характеризуется расчленением технологического процесса на: отдельные операции или их группы; выполнением нескольких разнотипных операций на универсальных агрегатах; наличием свободного ритма в потоке; перемещением изделия от поста к посту; формы и изделия переходят от поста к посту с произвольным интервалом зависящим от длительности операции на данном рабочем месте которая может колебаться от нескольких минут (например смазка форм) до нескольких часов (пост твердения отформованных изделий).
Агрегатно-поточный способ отличается также тем что формы и изделия останавливаются не на всех постах поточной линии а лишь на тех которые необходимы для данного случая. Агрегатно-поточный способ организации производства характеризуется возможностью закрепления за одной поточной линией изделий различных не только по типоразмерам но и по конструкции. Эта возможность создается наличием на поточной линии универсального оборудования.
Межоперационная передача изделий на таких линиях осуществляется подъемно-транспортными и транспортными средствами. Для ускоренного твердения бетона при агрегатно-поточном способе обычно применяются камеры периодического или непрерывного действия.
Небольшой объем каждой секции камеры позволяет затрачивать минимум времени на загрузку и выгрузку изделий а большое число таких секций создает условия для непрерывной подачи отформованного изделия в камеру твердения.
Агрегатно-поточная технология отличается большой гибкостью и маневренностью в использовании технологического и транспортного оборудования в режиме тепловой обработки что важно при выпуске изделий большой номенклатуры.
В состав технологической линии входят: формовочный агрегат с бетоноукладчиком; установка для заготовки и электрического нагрева или механического натяжения арматуры; формоукладчик; камеры твердения; участки распалубки остывания изделий их доводки или отделки технического контроля; пост чистки и смазки форм; площадки под текущий запас арматуры закладных деталей утеплителя складирования резервных форм их оснастки и текущего ремонта; стенд для испытания готовых изделий.
В данном курсовом проекте выбрана агрегатно – поточная схема производства.
Этапы технологического процесса
При поточно-агрегатном способе производства форму и формуемое изделие передают по потоку от одного технологического поста к другому с помощью кранового оборудования.
Цемент песок и щебень поступают на предприятие автотранспортом либо железнодорожным. Далее производят дозирование компонентов. Дозирование материалов - самая важная ступень в технологии приготовления бетонной смеси. На современных ЖБИ используют в основном весовые дозаторы т.е. дозирование материалов по массе: цемент воду и добавки - с точностью до ± 1%; заполнители - с точностью до ± 2%. Точное отмеривание составных частей бетона необходимо для того чтобы его свойства совпадали с заданными и гарантировалась необходимая однородность смеси. Кроме того неточность в дозировании ведет к перерасходу цемента - наиболее дорогой составной части бетона. Компоненты бетонной смеси из дозаторного отделения подаются в принудительный бетоносмеситель. Цемент со склада в бетоносмесительный узел доставляется пневмотранспортом щебень и песок ленточным транспортёром. В процессе перемешивания материалы равномерно распределяются по всему объему зерна цемента и заполнителя смачиваются водой в результате получается однородная масса свойства которой в любом месте объема одинаковы. Вид и состав бетона оказывают непосредственное влияние на требования к перемешиванию.
Бетонная смесь подается из бетоносмесительного узла в формовочный цех при помощи раздаточного бункера. Поддоны для изготовления изделий очищаются от остатков бетона и смазываются. Чистка форм производится металлическими скребками и щетками у формы очищается поддон борта пазы. Затем сметаются cколы бетона. Смазка наносится на поверхность формы тонким слоем с помощью удочки-распылителя. Смазываются поддон борта пазы замки. Смазку следует наносить тонким слоем равномерно по всей поверхности поддона формы с удалением образовавшихся в отдельных местах излишков смазки с помощью валика. Все операции производятся при открытых торцевых бортах. Поддон на посту армирования оснащается предварительно-напряженной арматурой. В торцах формы в поддон укладываются торцевые сетки по одной сетке с каждого торца при этом необходимо обратить внимание на положение торцевых скоб проверить не произошло ли смещение. Предварительно напряженные продольные арматурные стержни укладываются в упоры форм. Предварительное напряжение арматурных стержней производится электротермическим способом на станке СМЖ 129. Удлинение арматурных стержней при помощи данного станка происходит путем нагревания протекающим электрическим током. Различные модификации данного станка позволяют удлинять от 2 до 4 стержней одновременно. На этом посту производится закрывание торцевого борта формы. Закрывание борта производится вручную. Расположение предварительно напрягаемых стержней в изделии принимается согласно
схемам армирования указанным в рабочих чертежах. Затем устанавливается монтажно-стыковые скобы по продольным торцевым бортам формы. Оснащенная арматурой форма самоходным порталом перемещается на пост формования. На поддон опускается бортоснастка которая фиксируется на штырях поддона.
Далее бетонная смесь из бункера бетоноукладчика с секторным затвором подается в форму. Бетонная смесь укладывается равномерно по полю плиты за два прохода бетоноукладчика с вибрацией каждого слоя в течение 15-20 сек. Верхняя не лицевая поверхность плиты отделывается заглаживающим валиком закрепленным на раме бетоноукладчика. Член бригады выполняющий эту операцию должен следить чтобы на поверхности изделия не было выступающих частиц щебня посторонних включений. После обработки заглаживающим валом вибрация запрещена. Излишки бетонной смеси удаляются с поверхности бортов формы с помощью мастерка. Смесь уплотняется вибрацией виброплощадки.
По окончании формования снимается бортоснастка поддон с изделием транспортируется краном на пост выдержки изделий после одного часа выдержки изделие помещается в ямную пропарочную камеру. Пропарочную камеру последовательно загружают формами. Операция выполняется мостовым краном с автоматической траверсой. При загрузке камеры формы устанавливают стопкой одна на другую; первую (нижнюю) форму укладывают на подкладки. После заполнения пропарочной камеры формами ее закрывают крышкой соответствующей габаритам пропарочной камеры. Крышка по контуру имеет реборды входящие в желоб водяного затвора который препятствует парению камеры при тепловой обработке. Перед началом пропаривания производится предварительная выдержка плит в камере. Все дальнейшие стадии пропаривания включая соблюдение заданного температурного режима и длительности каждой стадии регулирует и контролирует пропарщик. Тепловлажностная обработка плит путем их пропаривания включает стадии подъема температуры изотермической выдержки и охлаждения при закрытой крышке камеры. Процесс тепловой обработки ведется пропарщиком в соответствии с режимом установленным заводской лабораторией. После окончания тепловой обработки крышки с камеры снимают и укладывают на одну из соседних камер затем формы по одной последовательно вынимают из камеры и устанавливают на пост распалубки. Эти операции выполняются мостовым краном.
Торцевым ключом производится расфиксация гаек замковых узлов и открываются торцевые борта формы. Отрезной угловой машиной производится обрезка предварительно напряженных стержней (одновременно с двух сторон). Затем изделие с помощью мостового крана оборудованного автоматическм захватом извлекается из формы транспортируется на кантователь. На кантователе с дистанционным управлением производится переворачивание плиты рабочей поверхностью вверх. На склад готовой продукции изделия вывозятся на самоходной тележке.
-раздаточный бункер; 2-бетоноукладчик; 3-виброплощадка; 4-мостовой кран; 5-пост для распалубки и сборки; 6-склад арматурных сеток; 7-установка для электронагрева арматурных стержней; 8-самоходная тележка; 9-стенд для контроля изделий; 10-стойка для ремонта изделий; 11-склад арматурных стержней; 12-пакетировщик форм; 13-пост склада готовой продукции; 14-пропарочная камера.
Рисунок 2 – Технологическая линия
Функциональная схема производства
Функциональная схема показанная на рисунке 3 является удобным для восприятия упорядоченным тезисным описанием этапов технологического процесса.
Рисунок 3 – Функциональная схема производства
Характеристика сырьевых материалов
Сырьевые материалы для приготовления бетонной смеси:
портландцемент марки 400 удовлетворяющий требованиям ГОСТа 10178-85 клинкер по химическому составу соответствующий технологическому регламенту. Массовая доля оксида магния (MgО) в клинкере не должна быть более 5 %. нормальная густота цементного теста 27 %; Допускается замена части минеральных добавок во всех типах цемента добавками ускоряющими твердение или повышающими прочность цемента и не ухудшающими его строительно-технические свойства (кренты сульфоалюминатные и сульфоферритные продукты обожженные алуниты и каолины). Суммарная массовая доля этих добавок не должна быть более 5 % массы цемента;
щебень удовлетворяющий требованиям ГОСТа 8267-93 Настоящий стандарт распространяется на щебень и гравий из горных пород со средней плотностью зерен от 20 до 30 гсм применяемые в качестве заполнителей для тяжелого бетона а также для дорожных и других видов строительных работ. Фракция 5-20 марка прочности по дробимости - 800 водопоглощение - 08 % морозостойкость 150 циклов содержание слабых зерен - 5 % содержание лещадных зерен - 23 % содержание пылевидных илистых и глинистых частиц - 2 %. Стойкость щебня и гравия определяют по минералого-петрографическому составу исходной горной породы и содержанию вредных компонентов и примесей снижающих долговечность бетона и вызывающих коррозию арматуры железобетонных изделий и конструкций;
песок удовлетворяющий требованиям ГОСТ 8736-93 модуль крупности Мк = 11; содержание примесей в песке не должно превышать 3 % водопотребность песка 7 %.
Настоящий стандарт распространяется на природный песок и песок из отсевов дробления горных пород с истинной плотностью зерен от 20 до 28 гсм3 предназначенные для применения в качестве заполнителя тяжелых легких мелкозернистых ячеистых и силикатных бетонов строительных растворов приготовления сухих смесей для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов. Требования настоящего стандарта не распространяются на фракционированные и дробленые пески. Требования настоящего стандарта являются обязательными;
вода принимаемая для приготовления бетонной смеси не должна содержать вредных примесей препятствующих нормальному схватыванию и твердению цемента. Воду используют техническую удовлетворяющую требованиям ГОСТ 23732-79. Общее содержание солей не более 5000 мгл содержание сульфатов в пересчете на SO4 не более 2700 мгл.
пластифицирующие добавки
воздухововлекающие добавки
1 Расчет часовой производительности
где Пг – годовая производительность завода тыс. м³;
Кн - коэффициент неравномерности подачи где горной массы Кн =11;
Тр – количество рабочих дней в году;
n – количество смен в сутки;
tсм – продолжительность смены ч.;
Кв –коэффициент использования оборудования по времени Кв =08.
2 Расчет бетоноукладчика
)Определение производительности бетоноукладчика при заполнении формы смесью:
где Vизд –объем изделия; Vизд = 168 м3
zизд – количество одновременно формуемых изделий zизд =1;
kр – коэффициент разрыхления смеси kр = 112;
kв – коэффициент использования машины по времени kв = 085;
tц – продолжительность цикла укладки смеси в формы. Мин
где –продолжительность наполнения бункера смесью мин:
– вместимость бункера укладчика ;
– коэффициент уплотнения смеси
– коэффициент учитывающий потери смеси при загрузке в бункер = 101;
–производительность ленточного конвейера или питателя установленных на подаче смеси = 60 м3ч;
– продолжительность передвижения укладчика со смесью в форме мин;
– скорость укладки смеси в форму мин; =02 мин;
– база бетоноуклачика м;
– количество проходов бетоноукладчика при укладке бетонной смеси = 3;
– продолжительность перемещения укладчика в исходное положение при загрузке мин; = =004 мин.
)Определение мощности необходимой для передвижения бетоноукладчика:
где W – сила сопротивления передвижения бетоноукладчика Н;
– КПД привода = 08;
РК – сила давления от массы конструкций бетоноукладчика Н;
РБ – сила давления от бетонной смеси в бункерах Н; РБ = 12000H;
– коэффициент качания ходовых колес м = 0001 м;
f – коэффициент трения в цапфах колес f = 008;
d – диаметр цапф колес м d = 006 м;
D – диаметр колес бетоноукладчика м D = 03м;
– коэффициент учитывающий трение реборд колес о рельсовый путь = 25.
) Определение мощности привода ленточного питателя бетоноукладчика:
где m – коэффициент запаса мощности m = 11;
????1 = КПД передачи привода ????1 = 08;
N1 – мощность расходуемая на преодоление трения бетонной смеси о борта кВт;
W1 – сила трения бетона о борта питателя Р;
- коэффициент трения бетона по стали = 08;
- сила бокового давления бетона на борта Н;
- площадь 1 борта м2;
h – высота бортов м; h=022 м;
- давление бетонной смеси на борта Па
где - плотность бетонной смеси кгм3; = 2410 кгм3;
- коэффициент подвижности бетонной смеси
vлп – скорость движения ленточного питателя vлп = 01 мс;
N2 – мощность для преодоления трения ленты питателя о поддерживающий металлический лист кВт;
W2 – сила трения ленты о поддерживающий лист Н;
- коэффициент трения резиновой ленты о сталь
Р2 – сила активного давления бетона на ленту Н;
площадь активного давления м2;
ширина отверстия бункера м;
ширина ленты питателя = 3 м;
длина отверстия бункера м;
длина ленточного питателя = 6 м;
давление бетонной смеси Па;
гидравлический радиус выпускного отверстия бункера м
– коэффициент внутреннего трения бетонной смеси ;
N3 – мощность требуемая для транспортирования бетонной смеси на ленте кВт;
где сила сопротивления перемещению бетонной смесью на ленте Н
k3 приведенный коэффициент сопротивления роликоопор ленты питателя k3 = 0035 004.
Выбираем бетоноукладчик СМЖ-3507.
- число бункеров – 1;
- наибольшая ширина укладки – 3280 мм;
- габаритные размеры – 5990х6585х3200 мм;
- ёмкость бункера – 35 .
Работа бетоноукладчика заключается в формовании изделия путём укладки бетонной смеси в заранее подготовленную форму и разравнивания свежеуложенной бетонной смеси при помощи разравнивающей рейки.
Чертёж бетоноукладчика представлен на рисунке 3.
– бункер; 2 – привод подъёма вибронасадка; 3 – рама; 4 – электрооборудование; 5 – сиденье; 6 – рычаг в сборе; 7 – вибронасадок; 8 – водораспылитель; 9 – ленточный питатель
Рисунок 4 – Бетоноукладчик СМЖ-3507
3 Расчет виброплощадки
Вибрационные площадки являются наиболее распространенными машинами для уплотнения бетонной смеси при изготовлении железобетонных изделий. Наилучшее уплотнение достигается при объемном уплотнении бетонной смеси которое осуществляется на вибрационных машинах (виброплощадках) обеспечивающих колебания в целом всей формы со смесью.
Их классифицируют по характеру колебаний типу применяемых вибраторов и грузоподъемности. По характеру колебаний различают виброплощадки с круговыми колебаниями (рисунок 4 а) с вертикально направленными колебаниями (рисунок 4б) с горизонтально направленными колебаниями (рисунок 4в) и ударно-резонансными (рисунок 4г).
а – с круговыми колебаниями б – с вертикально направленными колебаниями в – с горизонтально направленными колебаниями г – ударно-резонансная виброплощадка
Рисунок 4 – Схемы основных типов виброплощадок
)Определение общей массы колеблющихся частей виброплощадки:
где – приведенная масса формуемого изделия кг;
– масса бетонной смеси = 4200 кг;
– коэффициент присоединения бетонной смеси = 015
– масса формы кг (для расчетов примем = = 630 кг);
– масса колеблющихся частей виброплощадки кг
где – грузоподъемность виброплощадки кг.
) Определение суммарного статического момента дебалансов вибраторов:
где А – амплитуда колебаний А = 05 м.
) Определение усилия необходимого для закрепления на виброплощадке формы с бетонной смесью:
где Р – инерционная сила Н;
– амплитуда вибросмещений формы с бетонной смесью = 7 10-3 м;
– частота колебаний = 50 Гц;
– ускорение свободного падения = 981 мс2.
) Определение мощности виброплощадки:
где – диаметр шейки вала под подшипником м = 7 см;
– условный коэффициент трения в подшипниках качения = 0005;
– КПД трансмиссии = 094;
= КПД синхронизатора = 09.
= 4256834 Вт = 426 кВт;
Выбираем виброплощадку СМЖ – 187.
- грузоподъёмность – 10 т;
- число виброблоков – 8;
- грузоподъёмность одного блока – 2000 кг;
- суммарный момент массы дебаланса – 296 кг*м;
- частота колебаний – 50 Гц;
- амплитуда колебаний – 02 - 05 мм;
- усилие развиваемое одним электромагнитом – 60 кВт;
- суммарная мощность электродвигателей – 64 кВт;
- масса вибрирующих частей конструкции – 3300 кг;
- общая масса – 4800 кг.
Рисунок 5 – Виброплощадка СМЖ-187
4 Подбор раздаточного бункера
Для подачи бетонной смеси в бетоноукладчик подберём бункер раздаточный на основании рассчитанной мощности привода ленточного питателя бетоноукладчика в пункте подбора бетоноукладчика.
Выбираем бункер раздаточный ленточный СМЖ-2В с мощностью 7 кВт и объёмом бункера – 24 м3.
Рисунок 6 – Бункер раздаточный СМЖ-2В
5 Подбор мостового крана
На основании массы плиты выбираем кран мостовой двухбалочный КМ10
Чертёж мостового крана представлен на рисунке 7.
Рисунок 7 – Мостовой кран КМ10
- высота подъёма – 4-12 м;
- скорость подъёма – 018 мc;
- скорость передвижения крана – 12 ммин;
- скорость передвижения тележки – 064 ммин;
- тип подкранового рельса ГОСТ4121 – КР70;
- напряжение – 380 Вт;
- масса тележки – 3 т;
- пролёт крана – 105-34 м.
Ведомость оборудования
Перечень оборудования представлен в таблице 3.
Таблица 3 – Перечень оборудования
Наименование оборудования
Ширина укладки – 3280 мм
Габаритные размеры – 5990х6585х3200 мм
Грузоподъёмность – 10 т
Число виброблоков – 8
Частота колебаний – 50 Гц
Амплитуда колебаний – 04-06мм
Высота подъёма – 4-12 м
Скорость подъёма – 018 мс
Скорость передвижения крана – 12 ммин
Станок для натяжения арматуры
Производительность – 80 -130 штчас
Объём бункера – 24 м3
Контроль качества сырьевых материалов технологического процессаи готовой продукции
Постоянно действующий контроль за соблюдением технологии производства сборных железобетонных конструкций является гарантией получения изделий и конструкций высокого качества. Производственный контроль охватывает все стадии технологического процесса и осуществляется службами отделом главного технолога и ОТК завода в соответствии с разработанными технологическими картами. Контроль качества продукции осуществляют службы ОТК и заводские лаборатории согласно ГОСТам на конкретные виды продукции и согласно технологическим картам.
Предприятие-изготовитель обязательно должно сопровождать партию продукции документом (техническим паспортом) удостоверяющим ее качество. В техническом паспорте указывают номер и дату выдачи документа наименование и условное обозначение продукции данные по результатам испытаний обозначения настоящего стандарта.
Производственный контроль включает в себя входной операционный и приемочный контроль.
К входному контролю относится контроль качества материалов для приготовления бетона арматурных изделий отделочных теплоизоляционных и смазочных материалов. Для этого используются стандартные методы испытаний.
Операционный контроль
К операционному контролю относится контроль состава и свойств бетонной смеси контроль за технологическим процессом изготовления железобетонных изделий контроль соответствия требованиям технологической документации. Для этого разрабатываются полуавтоматические и автоматические средства.
Анализ точности технологических операций позволяет выявить дефекты в процессе производства и своевременно предупредить появление брака.
К приемочному контролю относится контроль всех нормируемых качественных показателей затвердевшего бетона. Существуют два вида приемочного контроля. Первый - периодические испытания таких свойств бетона как морозостойкость водонепроницаемость теплопроводность влажность истираемость. Испытания провода не реже одного раза в шесть месяцев. Второй - приемосдаточные испытания и контроль передаточной отпускной и марочной прочности. Качество готовых железобетонных изделий контролируют ОТК завода в процессе их приемки.
При этом контролируются: форма и размеры изделия внешний вид качество лицевых поверхностей степень заводской готовности качество армирования закладных деталей монтажных петель качество бетона в изделиях по показателю прочности бетона на сжатие.
Завод должен отпускать изделия правильной геометрической формы с точностью в размерах в пределах установленных допусков. Правильность размеров и формы изделия контролируется мерительным инструментом. Колебания в размерах по длине панелей допускаются в пределах ± 5 8 мм колебания по толщине и ширине допускаются в пределах ± 5 мм.
Контроль качества армирования на стадии приемки готовых изделий сводится к проверке толщины защитного слоя бетона правильности размещения арматурного каркаса по длине изделия а также правильности размещения закладных деталей монтажных петель. Стальные закладные детали должны быть точно размещены в теле изделия в полном соответствии с указанием проекта а также иметь надлежащую анкеровку в изделии кроме того они должны быть защищены антикоррозионным покрытием. Смещение осей закладных деталей от проектного положения допускается не более чем на 10 мм.
Контроль прочности жесткости и трещинностойкости готовых железобетонных изделий является обязательным если при их изготовлении допущены нарушения технологии не был выполнен ранее контроль качества изделия а также если такие испытания предусматриваются ГОСТом. Для испытания отбирают не менее двух образцов изделий от партии. Изделия внимательно осматривают определяют внешние дефекты. Испытания проводят при положительной температуре замерзшие образцы разогревают до температуры помещения в котором будут проводить испытания.
Изделие испытывают в том положении в котором оно будет работать в сооружении.
Прочность изделия определяется по величине нагрузки при которой происходит его разрушение или потеря несущей способности. Такое состояние характеризуют следующие признаки: разрыв арматуры появление трещин шириной более 15 мм разрушение сжатой зоны бетона и прочее.
Жесткость железобетонных изделий определяется по величине прогиба после выдержки изделия под контрольной нагрузкой.
Трещинностойкость изделий оценивается нагрузкой в момент появления первой трещины. Если нагрузка была менее контрольной то изделие не выдерживает испытания.
Каждое изделие выпускаемое предприятием должно иметь маркировку наносимую при помощи трафаретов. В маркировке указывается:
марка предприятия-изготовителя;
индекс (марка) изделия по каталогу;
номер браковщика ОТК;
На каждую партию изделий составляется паспорт который завод выдает потребителю. В паспорте указываются:
наименование завода-изготовителя;
номер паспорта (партии изделий);
наименование изделий и их условный индекс
номер ГОСТа или ТУ на данный вид изделия
количество изделий в партии
проектные размеры изделия;
дата изготовления и приемки партии ОТК и номер браковщика;
отпускная прочность бетона (кгссм2);
прочность от марки бетона на сжатие в момент приемки (%);
вид закладных деталей и арматуры подлежащих сварке при монтаже.
Системный подход предусматривает выполнение следующих этапов:
разработка технических условий на процесс;
анализ схемы процесса - выработка эффективного процесса в результате взаимосвязи с подразделениями;
информационные каналы передачи данных (рабочий мастер главный технолог).
Обеспечение стабильности качества продукции в процессе производства панелей наружных стен в формовочном цехе ЗКПД достигается:
) точным соответствием документации на производственные процессы и продукцию требованиям потребителей к конечной продукции;
) постоянным соблюдением указанных требований документированных процедур.
Охрана труда и техника безопасности
К самостоятельной работе в формовочном цехе по производству плит дорожного мощения допускаются лица достигшие 18 летнего возраста прошедшие предварительно медицинский осмотр.
Вновь поступившие на работу проходят вводный инструктаж в кабинете охраны труда который приводится инженером по охране труда первичный инструктаж по технике безопасности на рабочем месте проводимый мастером участка. Не реже одного раза в три месяца в цехе проводится повторный инструктаж на рабочем месте с целью проверки знаний при изменении технологического процесса замене оборудования и материалов должен проводится внеплановый инструктаж.
Контроль за состоянием охраны труда направлен на проверку состояний условий труда работающих и принятие эффективных мер по устранению выявленных недостатков. Основными видами контроля являются: оперативный который осуществляют руководители работ и другие должностные лица (мастер начальник цеха) и трёхступенчатый контроль: осуществляемый на первой ступени - мастером начальником участка начальником смены и общественным инспектором по охране труда ежедневно; на второй ступени - комиссией возглавляемый начальником цеха и старшим общественным инспектором по охране труда еженедельно; на третьей ступени - комиссией возглавляет главный инженер и председатель профкома как правило один раз в месяц.
Санитарно-бытовое обслуживание работников цеха предусматривает обеспечение работающих санитарно-бытовыми помещениями и устройствами: гардеробными душевыми туалетами и умывальниками местами для отдыха и курения.
Для предупреждения проникновения холодного воздуха ворота двери цеха оборудуются уплотнительной резиной. Для поддерживания заданного температурного режима в холодный период года в цехе предусмотрены отопительные устройства.
Так же при работе с основным технологическим оборудованием необходимо соблюдать требования техники безопасности. До начала работы должно быть проверено техническое состояние оборудования и инструмента.
Работы в ямных камерах должны выполнятся в строгом соблюдении инструкции по технике безопасности. Камеры пропаривания должны быть оборудованы системами непрерывного удаления конденсата в соединении крышки с ямной камерой должны быть водяные затворы исключающие поступление ПСПГ в производственные помещения. По периметру ямная камера оборудуется стационарными металлическими площадками высотой более 1 метра с лестницами. Производство ремонтных работ и осмотр камер выполняется с ведома оператора и разрешения мастера.
При эксплуатации виброплощадки запрещается: становиться на раму площадки при её работе; запускать оборудование без предварительной подачи сигнала; производить осмотр и регулировку механизмов во время её работы; работать на оборудовании с неисправными ограждающими и защитными устройствами.
С вибрацией также связан повышенный уровень шума для снижения используют звукопоглощающие щиты и кожуха. Допустимый уровень шума в различных диапазонах строго регламентирован соответствующими нормативными документами и должен регулярно контролироваться инженерно-техническими работниками.
При эксплуатации машин для укладки бетонной смеси запрещается чинить смазывать и ремонтировать машины когда в зоне её действия или на площадке обслуживания находятся люди запускать и останавливать машину баз предварительной подачи звукового сигнала машины с электрическим приводом должны иметь заземление металлических частей.
Для выполнения грузоподъёмных машин цех оборудован двумя мостовыми кранами которые оснащаются: средствами сигнализации приборами и устройствами безопасности автоматическими выключателями. Безопасность грузоподъёмных кранов зависит от надёжности тормозов грузозахватных устройств.
Для транспортировки бетонной смеси к месту формования применяют ленточный конвейер под которым оборудуют ограждения в виде навесов и сеток предусматривают площадки для ремонта. При использовании
ленточных конвейеров натяжные и барабаны ограждаются так чтобы лента была закрыта на расстоянии не менее 1 метра от барабана. Также для безопасности работы конвейер оснащён световой и звуковой сигнализацией автоматическими устройствами позволяющими исключить пуск оборудования без предварительной подачи сигнала блокировкой всех двигателей при сочетании с другими видами оборудования реле скорости и аварийным тросовым выключателем для остановки. Рама конвейера заземлена.
Охрана окружающей среды
Сохранение окружающей среды при современном уровне развития науки и техники одна из самых крупномасштабных и дорогостоящих программ. Поэтому в цехе разработаны комплексные мероприятия по охране окружающей среды от вредных воздействий пыли и твёрдых отходов производства.
Для защиты атмосферного и внутризаводского воздуха предусмотрено устройство приточно-вытяжной вентиляции и установка фильтров - пылеулавливателей и циклонов в местах обильного пылевыделения. Отходы производства и мусор собираются в мусоросборник которые по мере заполнения удаляются из цеха на общую свалку расположенную за пределами предприятия на земле не пригодной для сельскохозяйственного использования и отделённой от жилого района санитарно-защитной зоной шириной не менее 500 м. Сам цех расположен на окраине города с подветренной стороны и отдалён от жилого района санитарно-защитной зоной шириной не менее 100 м.
В цеху установлено две категории за загрязнением воздуха: стационарное и маршрутное. Стационарное обеспечивает непрерывную регистрацию. Маршрутное проводится по определенному графику в фиксированных точках. Согласно этому составлена карта в которой указывается наименование оборудования рабочего места где могут быть выбросы указан вид выбросов. Затем в карте по определенному графику фиксируется наличие выбросов их количество а также предельно допустимая концентрации.
Стоки из формовочного цеха очищаются на очистных сооружениях и используются для оборотной воды.
В данной работе детально разработан цех производства дорожных плит. Представлен ассортимент выпускаемой продукции дана характеристика сырьевых материалов используемых для производства плит. Выбран способ производства (агрегатно-поточный) на основе анализа достоинств и недостатков других способов. Произведен подбор необходимого оборудования с помощью расчета основных параметров. Подробно рассмотрена технологическая схема производства и дано ее обоснование и описание. Рассмотрены вопросы обеспечения безопасной работы сотрудников цехов и завода предусмотрены меры по охране окружающей среды.
В ходе создания курсового проекта были получены дополнительные знания касающиеся учебного направления и будущей профессиональной деятельности что положительно влияет на дальнейшее получение компетенций и навыков в строительной сфере.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Баженов Ю.М. Технология бетонных и железобетонных изделий. Учебник для вузов. – М.: Стройиздат 1984.-672 с.
ГОСТ 21924.0-84 Плиты железобетонные для покрытий городских дорог. Технические условия
Бауман В.А. Механическое оборудование предприятий строительных материалов изделий и конструкций В.А. Бауман Б.В. Клушанцев В.Д. Мартынов. -М.: Машиностроение 1981.
Борщевский А.А. Механическое оборудование для производства строительных материалов А.А. Борщевский А.С. Ильин. - М.: Высш. шк.1987.
Строительные машины: справочник: в 2 т. Т 1: Машины для строительства промышленных гражданских сооружений и дорог под общ. ред. Э.Н. Кузина. -М.: Машиностроение1991.
Методические указания к курсовому проекту «Технология бетонных и железобетонных изделий». Н.Г.Василовская В.И.Шевченко2004.