Расчет технологии производства железобетонных колонн

Конвейерная линия представляет собой замкнутую линию, состоящую  из двух потоков, на которых располагаются:

 в первом потоке  – распалубочные посты, посты  подготовки форм, формовочные и  отделочные посты;

 во втором потоке  – подземные одноярусные щелевые  камеры непрерывного действия  в две нитки.

Оба потока соединены  между собой с двух сторон подъемником, снижателем и передаточной тележкой.

При конвейерном способе  формы  вагонетки с изделием перемещаются от одного поста к другому по замкнутому технологическому кольцу с определенной скоростью. Для конвейера характерен принудительный ритм работы. Важным условием является ритм работы конвейера.

Отличительной особенность  конвейерной линии является, то что  камеры тепловлажностной обработки  являются частью технологического кольца. Рациональное использование конвейера  – это производство однотипных изделий при большой производительности.

Преимуществом конвейера  является механизация и автоматизация  процесса производства железобетонных изделий, так как представляет собой  совокупность машин и устройств, размещенных в порядке выполнения операций. Высокая производительность, а следовательно хороший съем изделий. Недостаток этого способа заключается в том, что при отказе одного оборудования произойдет остановка всего конвейера.

 

2.3.2 Проектирование линии с агрегатно - поточным способом производства

Требуемое количество формующих  машин при изготовлении однотипных изделий определяют по формуле:

Nфм=Пг*Тц/Врч*n*Vu*Киа                Nфм =40000*0,3/260*8*2*2*0,86*0,97 = 1,7 =2                  (13)

Где, Т_ц - время одного цикла формования, ч;

В_рч - годовой фонд рабочего времени;

n - число одновременно формуемых изделий;

V_u - объем бетона в одном изделии, м³;

k_иа – коэффициент использования оборудования, 0,97.

Требуемая условная грузоподъемность виброплощадки:

Qв=Qф+Qб =2,58+0,83=3,41,                                     (14) Где, Qф-масса формы,т                             Qф=Vu*Mуд=0,86 * 3=2,58 т                                    (15) Муд-удельная металлоемкость формы=3; Qб-условная масса бетонной смеси,т                         Qб=0,96*Vи*Рmбс*Kn=0,96*0,86*2,5*0,4=0,83            (16)

(

Где, Pmбс-рассчетная средняя плотность бетонной смеси,т/м3

0,96-коэфициент учитывающий уплотнение бетонной смеси

Kn-коэфициент присоединения=0,4

Вместимость бункера бетоноукладчика:

      Vбк=К1*К2*Vи=1,1*1,4*0,86=1,324 м3                                   (17)

Где, К1-коэфициент запаса=1,1…1,2

К2-коэфициент учитывающий неполноту заполнения бетонной смесью геометрического объема бункера=1,2…1,4

Выбираем ударно-вибрационную виброплощадку СМЖ-460 грузоподъемностью 15т.

Определяем длину секции камеры:

                Lк=n*lф+m*ln=1*5,72+2*0,3=6,32=6,4м                               (18)

Где, n-количество форм с изделиями по длинне, шт=1

lф-длина формы=5,32+2*0,2= 5,72м

m-количество промежутков между стенкой и формой, а также между формами=2

ln-величина промежутков,м=0,3…0,5м

Определяем ширину секции камеры:

                Вк=n*bф+m*bn=2*1,8+3*0,3=4,5м                                 (19)

Где, n-количество форм с изделиями по ширине, шт=2

bф-ширина формы=1,4+2*0,2 = 1,8м

bn-величина промежутков=0,3м

Определяем высоту секции камеры:

    Нк=n*hф+m*hn+hк+hn=5*0,7+4*0,04+0,05+0,03=3,61=3,7м         (20)

Где,n-количество форм по высоте секции=5

hф-высота формы с изделием=0,4+0,3=0,7м

hn-величина промежутков между формами=0,03…0,05м

hк-величина зазора между крышкой и верхом формы с изделием=0,05…0,1м

hn-величина промежутков между дном секции камеры и дном формы=0,2м

Определяем коэфициент загрузки секции камеры:

                                Кзк=∑Vi/Vk=17,2/92,3=0,16                            (21)

Где, ∑Vi-суммарный объем изделий в (бетоне), загружаемых в секцию,

Vk-вместимость секции=6,4*4,5*3,7=106,56 м3

Определяем длительность полного  цикла ТВО

                    Тк=tз+tв+tо+tр=2,9+0,5+8+0,3=11,7ч                         (22)

Где, tз-продолжительность загрузки секции,ч

tв-время выдержки,ч=0,5

tо-время ТВО,ч = 8

tр-время разгрузки,ч=0,25…0,4

                   tз= tц(n_и-1)+ tк=0,3*(10-1)+0,2=2,9ч                    (23)

Определяем расчетную оборачиваемость  секции камеры:

                             Кор=24/Тк=24/11,7=1,63                                    (24)

Определяем расчетное количество секций пропарочной камеры:

                            Nкр=Пг/Врс*∑Vi*Кор*Киа                                (25)

Nкр =40000/260*17,2*1,63*0,97=5,6=6

Где, Пг-годовая производительность, м

Врс-расчетный фонд рабочего времени, сут

Строим циклограмму  работы секции камер на 5 суток.

Определяем фактическую оборачиваемость секции камеры:

                              Коф=Ок/Nкр*С=23 /6*5= 0,76                            (26)

Где, Ок-фактическое число оборотов секции камеры в расчетное время

Nкр-расчетное количество секций камеры, шт.

С-количество суток, входящих в расчетное время

 

Определяем фактическое количество секций:

                               Nпр=Пг/Врс*∑Vi*Коф*Киа=                              (27)

=40000/260*17,2*0,76*0,97=5,9=6

Определяем требуемое количество форм:

                      Nф=Пг*Крф/Врс*Vи*K'оф*Киа                                      (28)

Nф =40000*1,05/260*1,72*2,8*0,97=34,5=35

Где, Крф-коэфициент запаса форм на ремонт=1,05

Vи-объем бетона в данной форме, м3

К`оф-коэфициент оборачиваемости формы  в сутки

                                К’оф=24/Тф=24/8,5=2,8                                        (29)

                                Тф=Ткс+Тn= 8+0,5=8,5                                         (30)

Ткс-средняя продолжительность  цикла тепловой обработки

Тn-продолжительность операций с формами вне камеры=0,4…0,5.

 

Определяем коэфициент использования  крана по времени:

 

                 Ки.к.=(Тк/60)*(К1/К2)=(44/60)*(1,1/0,97)= 0,83                     (31)

 

Где, Тк-общее время работы крана  в течении 1 часа

К1-коэфициент неучтенных операций=1,1

К2-коэфициент использования крана  по времени=0,97

 

2.3.2.1 Расчет площади формовочного цеха агрегатно – поточного производства

Площадь цеха складывается из площади основного технологического оборудования, площади для резервных  форм, площадь для ремонта изделий, площади для текущего ремонта  форм, площади занимаемой тележкой для вывоза готовой продукции, площади под бетоновозную эстакады с транспортером для подачи бетонной смеси, площади для хранения изделий.

Определяем площадь  цеха:

Sц=[(S1+S2+…+Sn)·K1+Sa]·K2+Sбэ+Sси,

(32)

 

 

где S₁ - площадь, занимаемая основным оборудованием;

S₂ - площадь, необходимая для хранения резервных форм;

S₃ - площадь для текущего ремонта и переналадки форм;

S₄ - площадь для ремонта изделий;

S₅ - площадь, занимаемая тележками;

S₆ - площадь, необходимая для распалубки и подготовки форм;

S_a - площадь, необходимая для хранения арматурных изделий в цехе;

S_бэ - площадь, занимаемая бетоновозной эстакадой;

S_си - площадь выдерживания распалубленных изделий в цехе при температуре наружного воздуха меньше 0°С.

Площадь, занимаемая основным оборудованием:

S1=.Sб +Sк +Sв,

(33)

S₁=10,4*2_.+24,9*6 +25,4*2= 221,4 м².

Площадь для хранения резервных форм:

S2=0,05*Nфк*Мф/Нсф=0,05*35*3/0,7=7,5 м2

(34)

Где, N_фк - требуемое количество форм;

М_ф - масса одной формы, т;

Н_сф - норма складирования металлических форм, 0,7 т/м²;

Площадь для текущего ремонта и переналадки форм:

S3=∑Мфi*30/100=35*3*30/100=31,5 м2,

(35)

Площадь для  ремонта изделий:

S4=0,05*Пс*Sи*Коо/Врс=0,05*179*2,17*1,3/260=0,1м2,

(36)

Где, П_с - суточная программа цеха, шт;

S_и - площадь, занимаемая одним изделием при ремонте;

К_оо - коэффициент, учитывающий место для размещения персонала и обслуживающего оборудования, 1,3;

По техническим причинам принимаем S4=Sизд=2,17м².

Площадь, занимаемая тележками для вывоза готовых изделий и завоза арматурных изделий:

S5=bт*lр=1,7*15*2=51 м2,

(37)

Где, b_т - ширина тележки или изделия на нем;

l_р - длина колеи располагаемой в цехе

Площадь, необходимая  для распалубки и подготовки форм:

S6=Nфк*Sф=20*6,67=133,4м2,

(38)

Где, N_фк - количество форм с изделием в пропарочной камере

S_ф - площадь, занимаемая одной формой

Площадь, необходимая  для хранения арматурных изделий  в цехе:

Sа=tз*Пч.а./Нпа=4*0,825/0,1=33м2,

(39)

Где, t_з - норма запаса арматурных элементов в цехе, 4ч

П_ч.а - часовая потребность цеха в арматурных элементах, т

Н_па - норма хранения на 1м² арматурных элементов.

Площадь, занимаемая бетоновозной эстакадой:

Sбэ=Впр*12=18*12=216 м2,

(40)

Где, В_пр – ширина пролета

 

Площадь выдерживания распалубленных изделий в цехе при температуре наружнего воздуха меньше 0°С:

Sси=Пг*tзг/Врч*Нхи=40000*12/260*8*2*1,0=115,38 м2,

(41)

где t^г₃ – нормативный запас изделий в цехе, 12 часов;

Н_х.и. – объём бетона на 1 м² площади при складировании 1,0.

 

Определяем расчетную  длину цеха:

S_ц= [(221,4+7,5+31,5+2,17+51+133,4)*1,1+33]*1,3+216+115,38=991,6

 

Lцр=Sц/Bпр=991,6/18=55,1=60м,	(42)

Приведем спецификацию на оборудование для агрегатно - поточного производства в табл.11.

Таблица 11 Спецификация оборудования

Наименование и техническая  характеристи-ка оборудования	Габариты, м	Тип, марка оборудова-ния	Количест-во, шт	Масса кг.
				Ед.	Общ.
Вибропло-щадка	8,5*2,99*0,685	СМЖ-187Б	2	5750	11500
Бетоноуклад-чик V=2,1 м3	2,6*4,0*2,89	СМЖ- НТ-69Б	2	3300	6600
Кран мостовой		г/п 5	2	1800	3600
Тележка Q=40т	6,2*1,7*0,9	СМЖ-792	2	3700	7400

 

2.3.2.2 РАСЧЕТ ВОДЫ И СЖАТОГО ВОЗДУХА НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ НУЖДЫ

Часовой расход воды на технологические  нужды рассчитывается по формуле:

,

(43)

_где суммарный часовой расход воды, расходуемый на отделку изделия, обслуживаемые на оборудования и пластификацию нижнего слоя бетонной смеси,

К_н – коэффициент неучтённых потребителей, 1,2.

                                    В_тс=54+22,5=76,5 л.                                        (44)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3.3 Проектирование линии  с конвейерным способом производства.

Технологические расчеты  включают выбор и расчет требуемого количества конвейерных линий или  комплекта оборудования, необходимых  для изготовления изделий, привязку линий или компоновку оборудования, определение требуемой производственной площади и т.д.