Расчет технологии производства железобетонных колонн

Исходными данными для  проектирования производства с конвейерной  технологией являются номенклатура и годовой выпуск каждого изделия.

Первоначально определяется расчетный ритм конвейера.

Расчетный ритм конвейера:

R=Врч*60*Кик*Ки/Пгк=

                         =260*8*2*60*0,95*0,8/46512=4,16 мин                         (45)

где В_р.ч. - расчетный фонд рабочего времени;

       К_и - коэффициент, учитывающий регламентируемые перерывы в работе технологический линий, 0,8 - 0,85;

      П_гк - требуемая годовая программа цеха, шт.

По нормам ОНТП 7 - 85 принимаем R_п=12мин.

Производительность конвейера:

                                Пгкф=Vи*Врч*60*Кик/Rn=                                    (46)

=1,72*260*8*2*60*0,95/12=33987,2 м³/ч

где V_и - объем изделий в форме, м³;

R_п - принятый ритм, мин;

K_и.к - коэффициент использования оборудования, 0,95.

 

Тогда требуемое количество конвейерных линий для выпуска одного типоразмера изделия определяется:

                 Nкл=Пг/Пгкф*Кик=40000/33987,2 *0,97=1,2=2шт                  (47)

Требуемое количество постов конвейерной линии

                                        Nп=∑tcpi*Kнi/(Rп-tп)                                       (48)

Где, t_срi - средняя продолжительность операции на участке линии;

К_нi - операционные коэффициенты неравномерности;

t_п-время передвижения тележек с поста на пост, 1,5 -3 мин.

В табл. 12 показан расчет количества постов конвейерной линии.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 12. Требуемое количество постов конвейерной линии.

Вид операции	Уровень механизации	tcрi, мин	Кнi	tcрi· Кнi	Посты
Доформовочный участок
1.открывание замков и бортов	М	4	1,10	4,4	25,65
2.съем изделий	М	5	1,15	5,75
3.чистка формы	чМ	6	1,2	7,2
4.закрывание замков  и бортов	чМ	5	1,2	6
5.смазка формы	чМ	2	1,15	2,3
Формовочный участок
6.Укладка арматурных каркасов	Р	4	1,20	4,8	29,65
7.Установка монтажных петель и закладных деталей	Р	5	1,15	5,75
8.Укладка бетонной смеси	М	8	1,2	9,6
9.Виброуплотнение	М	2	1,15	2,3
10.Разравнивание и уплотнение	М	6	1,2	7,2
Послеформовочный участок
11.Затирка открытой поверхности	М	8	1,15	9,2	16,4
12.Очистка формы от бетонной смеси	Р	3	1,2	3,6
13.Техконтроль	Р	3	1,2	3,6

 

 

Расчетное количество постов доформовочного участка:

Nпд=25,65/12-2=2,5=3

Формовочного участка:

Nпф=29,65/12-2=2,9=3

Послеформовочного участка

Nпп=16,4/12-2=1,6=2

Принимаем количество постов на доформовочном участке 3, формовочном 3 и послеформовочном 2.

Далее необходимо распределить все технологические операции по постам: пост 1 – операции 1 и 2, пост 2 –3, пост 3 – 4 и 5 , пост 4 – 6 и 7, пост 5- 8, пост 6 – 9 и 10, пост 7 – 11, пост 8 – 12 и 13.

 

Далее определяем требуемую  длину линии формования:

                            Lфл=Lф(Nn+2)+ln*(Nn-1)+2*Lp+2*Lм                       (49)

Lфл=5,52*(8+2)+ 0,4*(8-1)+2*0,4+2*1=60,8м

Где, l_ф - длина формы вагонетки;

                Lф = nu*Lu+(nu-1)*L1+L2=1*5,32+0,2=5,52                           (50)

N_п - количество постов;

l_п - величина промежутков между формами, 0,3 - 0,5м;

l_p - расстояние от крайних форм до участка размещения подъемника            снижателя, 0.4 - 0,5м;

l_м - величина участка где размещается механизм подъема или опускания форм вагонеток, 1- 1,5 м.

 

Требуемое количество форм для пульсирующего конвейера:

Nфк=Крф·(Na+Nb+Nc),

(51)

где К_рф - коэффициент запаса форм на ремонт, 1,05;

N_а - число форм на постах конвейера, если на каждом посту находится по одной вагонетке, то N_а= N_п;

N_b - число форм, находящихся в камере тепловой обработки;

N_c - число форм находящихся на передаточных устройствах, 2.

Nb=To*60/Rn

(52)

где Т_о  продолжительность тепловой обработки.

Nb=8*60/12=40 шт.

Тогда количество форм конвейера:

N_фк=1,05·(8+40+2)=52,5≈53 шт.

Определяем размер тепловых агрегатов. Требуемая длина щелевой  камеры:

Lк=lф·Nb+ln·(Nb-1)+2·lрк,

(53)

где l_n - расстояние между формами вагонетками, 0,3 0,5 м;

      l_рк - расстояние между торцом камеры и бортом крайней формы, 0,4 0,5 м.

L_к=55,2·40+0,4·(40-1)+2·0,5=237,4м.

Ширина щелевой камеры:

Bк=bф+2·bn+2·δс,

(54)

где b_ф - ширина формы вагонетки;

b_n - расстояние между формой вагонеткой и внутренней стенкой камеры,             0,3 - 0,5 м;

δ_с толщина наружной стенки, 0,3 – 0,4 м.

B_к=1,8+2·0,4+2·0,4=3,4 м.

Высота камеры:

Hк=h1+h2+h3+hn,

(55)

где h₁ - высота формы вагонетки от поддона до верха формы;

h₂ - величина зазора между полом камеры и поддоном формы вагонетки,             0,2 – 0,3 м;

h₃ - величина зазора от верха камеры до перекрытия камеры, 0, 2 - 0,3 м;

h_n - толщина перекрытия, 0,12-0,30 м.

H_к=0,6+0,3+0,2+0,2=1,3 м.

Требуемая длина конвейерной  линии:

Lкл=Lфл+Lк,

(56)

L_кл=60,8+237,4=298,2 м.

Число ветвей конвейера:

n_в = L_к /L_фл=237,4/60,8 = 3,9 ≈ 4 шт.

Расчетная дина конвейерной  линии:

Lрк=Lкл/nв,

(57)

где n_в - принятое количество ветвей.

L_рк=298,2/4=74,55 м.

 

2.3.2. Расчет площади формовочного цеха конвейерной линии

Площадь цеха складывается из площади основного технологического оборудавания (конвейер, снижатель, подъемник), 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,

(58)

 

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 тележкой для вывоза готовых изделий;

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=.Вб.·Lрк,

(59)

S₁=10,4*2_.+74,55*4=319 м².

Площадь для хранения резервных форм:

S2=0,05*Nфк*Мф/Нсф=0,05*53*3/0,7=11,4,

(60)

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=Емфi*30/100=3*53*30/100=47,7 м².                        (63)

Площадь для  ремонта изделий:

S4=0,05*Пс*Sи*Коо/Врс=0,05*179*2,17*1,3/260=0,097,

(62)

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 тележкой для вывоза готовых изделий:

S5=bт*lр=1,7*15*2=51 м2

(63)

где b_т - ширина тележки или изделия на нем;

l_р - длина колеи располагаемой в цехе

 

Площадь, необходимая  для хранения арматурных изделий  в цехе:

Sа=tз*Пч.а./Нпа=4*0,825/0,1=33м2,

(64)

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,

(65)

где В_пр – ширина пролета.

Площадь выдерживания распалубленных изделий:

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

(66)

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

Н_х.и. – объём бетона на 1 м² площади при складировании, 0,4 м³.

Определяем расчетную  длину цеха:

S_ц= [(319+11,4+47,7+2,17+51)*1,1+33]*1,3+216+115,38=1125,7м²

 

Lцр=Sц/Bпр=1125,07/18=62,5=72м,

(67)

 

Приведем спецификацию оборудования для конвейерной технологии производства в табл. 12.

Таблица 12 Спецификация оборудования

Наименование и техническая  характеристика оборудования	Габариты, м	Тип, марка оборудования	Количество, шт	Масса кг.
				Ед.	Общ.
Виброплощадка	8,5*2,99* 0,685	СМЖ-187Б	2	5750	11500
Бетоноукладчик V=2,1 м3	2,6*4,0*2,89	СМЖ- НТ-69Б	2	3300	6600
Тележка Q=40т	7,7*2,5*1,6	СМЖ-792	2	3700	7400
Подъемник – снижатель	8,1 *4,5*0,66		2	3680	7360

 

2.3.2.3 РАСЧЕТ ВОДЫ И СЖАТОГО ВОЗДУХА НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ НУЖДЫ

Часовой расход воды на технологические  нужды рассчитывается по формуле:

,

(68)

_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=18,75·1,2=22,5 л.

 

Таблица 13. Потребность формовочных цехов в воде на технологические нужды.

Наименование оборудования.	Удельн. Расход воды, л		Площадь поддонов, изд. Подлеж. Обраб. В течен. 1 ч	Количество оборудования	Часовой расход воды, л	Расход воды с учетом КН, л
	На 1 м2	На 1 обор				Час	Сутки	год
Бетоноук ладчик на промывку		300	20,7·1,2=24,84	1	1·300/16=18,75	300·1,2/16=22,5	300·1,2·16/16=360	1,2·300·260=93600