Безнапорные железобетонные трубы

Для изготовления арматурных каркасов труб с диаметром  свыше 1400 мм применяют станок СМЖ-420. Для радиального прессования  труб – станки СМЖ-194, СМЖ-329 и СМЖ-419 и для производства колец - станок СМЖ-542.

В состав станка СМЖ-194, используемого для формования труб диаметром 300...600 мм, входят: механизм вращения и подъем роликовой головки, воронка, раструбообразователь, питатель, поворотный стол, насосная станция, электрооборудование, станина, бункер; комплект оснастки для  формования труб различных диаметров (формы, роликовые головки, поддоны, переходные и сменные кольца для  воронки, поворотного стола и  раструбообразовaoтеля). В посадочное гнездо поворотного стола устанавливают  форму с поддоном и перемещают на ось формования. Роликовая головка  и воронка находятся в верхнем  положении, а платформа фиксируется  фиксаторами и приподнимает вибростол  с поддоном. Подающаяся на роликовую  головку бетонная смесь отбрасывается  на поддон, которому передается вибрация от вибростола.

По окончании  формования раструбной части трубы  вибраторы отключают, роликовая  головка поднимается, вибростол  опускается. Затем формуют цилиндрическую часть трубы.

Для обеспечения  качественной поверхности втулочной  части трубы используют возвратно-поступательное перемещение затирочного кольца воронки. Во время формования следующей  трубы происходит сброс излишков бетонной смеси с роликовой головки.

Отформованная готовая трубка в форме после  подъема воронки и поворота стола  переводится в зону съема, а на ее место устанавливают новую  форму.

Формование  на станке СМЖ-194 осуществляют как в  ручном, так и в автоматическом режиме.

Для формования труб диаметром 80...1200 мм применяют станок СМЖ-329. Конструкция станка принципиально  не отличается от станка СМЖ-194. Особенность  состоит лишь в том, что поворотный стол за счет выноса оси формования расположен перед станком.

Для формования труб диаметром 1400...2400 мм предназначен станок СМЖ -419. Станок имеет небольшую  высоту за счет использования катков, служащих направляющими для перемещения  механизма вращения, расположенных  в два яруса в поперечной раме. Такое конструктивное решение облегчает  обслуживание станка, уменьшает его  металлоемкость.

Для формования колец колодцев диаметром 700...1500 мм с высотой 890 мм используют станок СМЖ-512.  .

Использование станков радиального прессования  значительно расширило номенклатуру выпускаемых изделий. На станке СМЖ-329 выпускают раструбные и фальцевые  трубы диаметром 500...1200 мм, кольца - 700... 1000 мм.

Особенности технологии изготовления радиально-прессованных труб определяют режимы тепловлажностной обработки. В тоннельных камерах  непрерывного действия трубы на тележках перемещаются по рельсовым путям.

 

Рисунок 3 - Технологическая линия по производству труб методом радиального прессования

 

1 - приемный  бункер для бетона; 2 - пульт управления; З, 4 - горизонтальные и наклонные  ленточные конвейеры; 5 - автоматический  захват для транспортирования  форм и распалубки; 6 - поддон-тележка  для накопления труб; 7 - камера  тепловой обработки; 8 - манипулятор  для транспортирования поддонов-тележек  в камеру тепловой обработки; 9 - кантователь для перевода труб  в горизонтальное положение; 10 - автоматический  захват для переноса труб с  кантователя на пост выдержки  и готовой продукции; 11, 12 - стенды  для испытания труб; 13 - устройство для перемещения поддонов-тележек; 14 - привод возврата поддонов-тележек из зоны кантования в зону распалубки.

Для обеспечения  необходимого режима тепловой обработки  камера разделена на 4 зоны: предварительной  выдержки, подъема температуры, изотермической выдержки, охлаждения.

Изготовление  труб диаметром 300...600 мм может производиться  на опытно-промышленной линии, на которой  организовано их производство способом радиального прессования (рис. 3).

В качестве оборудования используют механизмы  для подачи бетонной смеси, транспортеры поддонов-тележек и форм труб, стенды для испытания труб и пр.

Толщина защитного  слоя труб из бетона не менее 200 может  быть уменьшена на 5 мм, но должна быть не менее 20 мм.

В элементах, имеющих подрезку у  опор, толщина защитного слоя нижней продольной арматуры на длине подрезки должна быть не больше толщины защитного  слоя этой арматуры в пролете элемента.

Производственная программа отражена в таблице 4.

 

Таблица 4 – Производственная программа

 

Наименование	Производительность, м3
	в час	в смену	в сутки	в год
Бетон	42	296	592	100000
Труба	392	2744	5484	138888

 

 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Расчет технологической схемы  и производственного цикла

 

Годовая производительность П_га поточно-агрегатной технологической линии определяется по формуле:

 

 

 

где В_р – расчетное количество рабочих суток в году – 253;

τ – продолжительность  рабочей смены – 7 ч;

h – количество  рабочих смен в сутки – 2;

n – количество  одновременно формуемых изделий,  шт.;

V_изд – объем каждого изделия – 2,4 м³;

Т_ф – максимальная продолжительность ритма работы линии – 15 мин.

 

 

 

Заданная  производительность цеха П_г составляет 100 тыс. м³ в год и обеспечивается следующим количеством формовочных постов n_а:

 

 

 

Принимаем 3 формовочных поста для обеспечения заданной производительности цеха 100000 м³ в год и запасного фонда.

Потребность в формах n_ф для одной технологической линии агрегатно-поточного способа производства определяется по формуле, шт.:

 

 

 

Потребность в формах n_фа для обеспечения заданной производительности П_Г определяется по формуле, шт.:

 

 

 

 

 

где 1,05 - коэффициент, учитывающий  ремонт форм;

П_Г - заданная годовая производительность цеха, 150 тыс. м³;

Т_обф - продолжительность режима оборота формы, ч:

 

 

 

t_тво - продолжительность режима тепловой обработки (предварительное выдерживание, подъем температуры, изотермический про грев и остывание изделий), 8 ч;

t_р = 0,2 ч - продолжительность распалубки, чистки и смазки формы;

t_а = 0,05 ч - продолжительность установки и при необходимости натяжения арматуры;

t_ф = 0,25 ч - продолжительность формования изделий;

t_з - продолжительность загрузки форм в камеру тепловой обработки

и закрытия крышки, ч;

t_в = 0,1m - продолжительность выгрузки форм из камеры;

t_о = 0,05 ч - продолжительность ожидания формы перед формованием, ч;

 

 

 

m - количество форм в камере  тепловой обработки, 5 шт;

V_изд - объем бетона одного изделия, 2,4 м³;

В_р - расчетное количество рабочих суток в году - 253;

τ - продолжительность  рабочей смены - 7 ч;

h - количество  рабочих смен в сутки - 2.

 

Потребность в формах n_ф одной технологической линии агрегатно-поточного способа, на которой, , изготавливаются безнапорные трубы объемом 2,4 м³ и длиной 2 м составит, шт.:

 

 

 

Принимаем 44 формы для обеспечения производительности одной технологической линии (формовочного поста).

Для обеспечения  заданной производительности П_г, 150 тыс. м³ изделий в год потребуется следующее количество форм, шт.:

 

 

 

Принимаем 192,62 формы.

Количество  камер тепловой обработки периодического действия (ямных камер) для одной  технологической линии определяется по формуле, шт.:

 

 

 

где τ - продолжительность рабочей смены - 7 ч;

h - количество  рабочих смен в сутки - 2;

Т_обк - средняя продолжительность оборота камеры, ч:

 

Т_обк = t_от+ t_р+ t_з+ t_тво                                                 (6)

 

t_от – продолжительность снятия крышки - 0,1 ч;

t_p – продолжительность разгрузки и очистки камеры - 0,33 ч;

t_з – продолжительность загрузки форм в камеру тепловой обработки и закрьrrия крышки, ч:

 

 

 

t_тво - продолжительность режима тепловой обработки (предварительное выдерживание, подъем температуры, изотермический про грев и остывание изделий), например, 8 ч;

Т_ф - цикл формования, мин; 15 мин;

m - количество  форм в одной камере, 5 шт.

 

Потребность в кaмepах тепловой, обработки n_ка для обеспечения заданной производительности П_г составит, шт.: n_ка = n_к ∙ n_а.

Количество  камер тепловой обработки для  одной технологической линии  составит, шт.:

 

 

 

Принимаем 5 камер тепловой обработки.

Потребность в камерах тепловой обработки для обеспечения заданной производительности, например 100 тыс. м³ в год составит, шт.:

 

 

 

Принимаем 14 ямных камеры.

 

 

 

 

 

Таблица 10 –  Ведомость оборудования

Наименование	Тип	Мощность э/двига теля, кВт
Мехразделитель	СМЖ-432	6,8
установка для гидроиспытаний безнапорных Ж/Б труб	СМЖ-555	11,2
Бетоноукладчик	СМЖ-166Б	15
Бетоннораздатчик	СМЖ-71А	17,1
Виброплощадка	СМЖ-187	64
Роликовая центрифуга	СМЖ-169А
полуавтоматическая установка  арматурных каркасов безнапорных  труб	СМЖ-117А	15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Контроль и автоматизация  процесса

 

Тепловую  обработку материалов и изделий  проводят по заданному технологическому режиму, нарушение которого приводит к браку изделий. Для предупеждения отклонений от установленных режимов требуется постоянный контроль за работой печи при помощи различных контрольно-измерительных и регулирующих приборов и устройств.

Каждая печь имеет свои особенности, которыми она отличается от других печей, например, по конструкции, виду топлива или виду обжигаемого материала. Основная особенность туннельных печей - обжиг изделий на вагонетках, передвигающихся вдоль печного канала с определенной скоростью и проходящих отдельные зоны с различными заданными температурами. Топливо сжигается в средине печи - в зоне обжига, которая располагается между зонами охлаждения и подогрева.

Система обеспечивает: 
Автоматическое регулирование температуры в зоне обжига; 
Стабилизацию давления газа в общем газопроводе; 
Стабилизацию разрежения; 
Контроль температуры с регистрацией на ленточной диаграмме в зоне обжига; 
Контроль температуры в зоне подогрева; 
Контроль температуры в зоне охлаждения; 
Контроль давления газа в общем газопроводе; 
Световую и звуковую сигнализацию основных технологических параметров; 
Дистанционное и автоматическое отключение газа при аварийных ситуациях.

Процесс контроля и оперативного управления осуществляется оператором-технологом, который получает информацию о ходе технологического процесса с устройств быстрой  печати, дисплея, мнемосхем и т. д. и выдает операторам местных постов управления рекомендации по управлению. С помощью дисплея осуществляется вывод различного вида, сообщений на экран и формируются  различные запросы оператором-технологом с помощью клавиатуры, дисплея. Мнемосхема служит в основном для отражения работы основного оборудования. Пульт управления оборудования предназначен для аварийных отключений оборудования оператором-технологом.

Основными задачами системы контроля являются:

• определение качества поступающих на завод материалов;
• установление состава и свойств потоков материалов в процессе производства;
• слежение за параметрами технологического процесса по всем производственным переделам;
• контроль качества и сертификация (паспортизация) продукции;
• анализ и обобщение результатов контроля по всем переделам с целью совершенствования технологического процесса.