Технология изготовления изделий из бетонов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Бетон и железобетон занимает важное место среди материалов и изделий, применяемых в капитальном строительстве. Широкое применение сборного железобетона позволило значительно сократить в строительстве расход металла, древесины и других традиционных материалов, резко повысить производительность труда, сократить затраты на возведения зданий и сооружений. Это стало возможным путем возложения основной части работ по возведению зданий и сооружений на завод с высокомеханизированными технологическими процессами.

При строительстве производственных и жилых зданий широкое применение получили крупные стеновые блоки. Сокращения массы и стоимость крупноблочных зданий зависит от снижения средней плотности бетона блоков, поэтому наиболее перспективными, с этой точки зрения, являются блоки из лёгких бетонов (керамзитобетон, перлитобетон, шунгизитобетон, шлако- и золо - бетоны и т.д.). Кроме того, стеновые блоки имеют ряд преимуществ, в том числе по тепло- и звукоизоляционным свойствам. Благодаря качеству сырья, они не пропускают и не умножают посторонние шумы, тогда как монолитные изделия, наоборот, часто только усиливают звуковые колебания. Стеновые блоки соответствуют всем необходимым требованиям пожарной безопасности, они не деформируются и не подвергаются разрушению под влиянием высоких температур.

Целью курсовой работы является приобретение знаний и навыков проектирования технологической линии по производству изделий из легких бетонов, а так же наиболее широкое ознакомление с номенклатурой продукции заводов ЖБИ.

Задачей данного проекта является подобрать наиболее приемлемый способ производства стеновых блоков из крупнопористого керамзитобетона, произвести необходимые расчеты, а так же разработать технологическую линию, позволяющую в современных условиях организовать наименее энергозатратное производство высококачественных изделий.



1. Номенклатура выпускаемой продукции

бетонный технологический цех

Проектируемый цех специализируется на выпуске крупных стеновых блоков из крупнопористого керамзитобетона.

Блоки стеновые следует производить согласно ГОСТ 11024-84.

Данный стандарт распространяется на бетонные и железобетонные блоки и панели, изготовляемые из легкого бетона, автоклавного ячеистого бетона и тяжелого бетона и предназначенные для наружных стен жилых и общественных зданий.

Блоки классифицируют по назначению в здании, конструктивному решению и числу основных слоев.

По назначению в здании блоки подразделяют на блоки для:

- надземных этажей;

- цокольного этажа или технического подполья;

- чердака.

По конструктивному решению блоки подразделяют на:

- цельные;

- составные.

По числу основных слоев блоки подразделяют на:

- однослойные;

- слоистые (двух- и трехслойные).

Для производства принимаем цельные однослойные блоки для надземных этажей.

Для блоков такого типа стандартом установлены размеры, указанные в таблице 1.



Таблица 1 - Основные размеры блоков типа 1НС

Тип блоков	Основные размеры блока, мм
	Длина	Ширина	Высота
1НС	1200, 1800, 2400, 3000, 3600, 4200, 4800, 5400, 6000, 6600, 7200	600, 900, 1200, 1300, 1500, 1800, 2100, 3000	200, 250, 300, 350, 400

Для производства в проектируемом цехе принимаем стеновой блок с размерами 2400х900х350

Чертеж блока типа 1НС с размерами 2400х900х350 показан на рисунке.

Чертёж изделия

Выпускаемое изделие имеет следующее обозначение:

1НС240.90.35-100Л

В однослойных панелях из легкого бетона и слоистых панелях с наружным основным слоем из бетона этого вида следует предусматривать наружный защитно-декоративный слой, включающий слой раствора или бетона толщиной не менее 25 мм.

Класс или марку бетона по прочности на сжатие и марку раствора по прочности на сжатие наружного защитно-декоративного слоя панелей следует принимать для однослойных блоков из легкого бетона - равным классу или марке бетона блока или превышающим их на одну или две ступени, но не ниже класса В7,5 или марки М100.

Марки бетона и раствора панелей по морозостойкости, устанавливаемые в проектной документации на конкретные здания, следует принимать согласно требованиям СНиП 2.03.01, ГОСТ 26633, ГОСТ 25820 и ГОСТ 25485. При этом марки бетона и раствора по морозостойкости для панелей, изготовляемых и применяемых в районах с расчетной зимней температурой наружного воздуха ниже минус 5°С следует назначать не ниже F25 - для легкого бетона однослойных панелей, имеющих наружный защитно-декоративный слой из раствора или бетона и предназначенных для применения в стенах помещений с сухим и нормальным режимом.

Средняя плотность изделий из легкого бетона не более 1100 кг/м³.

Для армирования панелей следует принимать арматурную сталь следующих видов и классов. В качестве рабочей арматуры - стержневую арматуру классов А-III и А-IV по ГОСТ 5781, Ат-IIIC, Ат-IV и Ат-IVC по ГОСТ 10884, арматурную проволоку классов Вр-I по ГОСТ 6727 и Врп-I по ТУ 14-4-1322, а также стержневую арматуру классов А-I и А-II по ГОСТ 5781 в случаях, когда использование арматуры вышеуказанных классов нецелесообразно или не допускается нормами проектирования. В качестве конструктивной арматуры - арматуру классов А-I и Вр-I. Для закладных изделий панелей следует принимать углеродистую сталь обыкновенного качества или низколегированную сталь согласно требованиям СНиП 2.03.01 в зависимости от условий эксплуатации панелей.

Материалы, применяемые для приготовления бетона, должны обеспечивать выполнение технических требований, установленных настоящим стандартом, и соответствовать действующим стандартам или техническим условиям на эти материалы.

Значение нормируемой отпускной прочности бетона блоков следует принимать равным 80% - для керамзитобетона класса В10 и ниже.

При поставке блоков в холодный период года допускается повышать значение нормируемой отпускной прочности бетона в процентах от класса по прочности на сжатие, но не более 90% - для бетона класса В 10 и ниже.

Отклонения в мм проектных размеров блоков не должны превышать:

по длине: 13 мм;

по ширине и высоте: 8 мм;

по размерам вырезов: 5 мм.

Отклонение от прямолинейности профиля поверхностей блока не должно превышать 3 мм на всю длину и ширину блока.

В бетоне блоков не допускаются трещины, за исключением местных поверхностных усадочных, ширина которых не должна 0,2 мм в блоках из керамзитобетона.



2. Технологическая часть

2.1 Сырье и полуфабрикаты

Качество бетона в большой степени зависит от используемых материалов. Основными компонентами бетонной смеси являются цемент, крупный и мелкий заполнители и вода.

Керамзитобетон, применяемый для изготовления блоков должен приобрести определённую прочность в заданный срок твердения, а бетонная смесь должна быть удобоукладываемой, не требуя дополнительных энергозатрат на формование.

Выбор вида и марки цемента производится в зависимости от условий работы конструкции и в соответствии с требованиями к бетону по прочности.

Для производства блоков в данном проекте требуется керамзитобетон марки М100. Для этого выбираем цемент М400 по ГОСТ 10178 - 85. Начало схватывания должно быть не ранее 45 мин, а конец не позднее 10 часов. Тонкость помола определяется просеиванием на сите №008. Через сито должно проходить не менее 85% цемента. Содержание МgО должно быть не более 5%.

Заполнители занимают более 80% объема бетона. Введение в бетон заполнителей позволяет сократить расход цемента, увеличить прочность, уменьшить деформации конструкций под нагрузкой. В качестве крупного заполнителя используем керамзитовый гравий ГОСТ 9757-90 с максимальной крупностью зерен 20 мм.

Вода, используемая для приготовления бетонной смеси, должна отвечать требованиям ГОСТ 8468-86. Содержание в ней ПАВ, сахара или фенолов должно быть не более 10 мг/л. Максимальное содержание растворимых солей допускается 2000-10000 мг/л. Сульфатов SO₄^-2 от 600 до 2700 мг/л, хлоридов от 350 до 3500 мг/л, взвешенных частиц - 200-300 мг/л. Водородный показатель воды рН должен быть не менее 4 и не более 12,5. Соответствие воды указанным требованиям определяют сравнительным испытанием цементного теста и бетона, приготовленного на проверяемой и предварительно проверенной воде.

Перечень материалов, входящих в состав бетонной смеси приведен в таблице.

Состав бетонной смеси

Наименование	Нормативный документ	Характеристика материала
Вяжущее ПЦ	ГОСТ 10178 - 85	М 400
Крупный заполнитель - гравий керамзитовый	ГОСТ 9757-90	фр. 10-20 - 60% фр. 5-10 - 40%

2.2 Расчет состава бетонной смеси

Получить бетонную смесь и бетон высокого качества можно только при использовании качественных сырьевых материалов и их оптимальном соотношении. Поскольку предполагается производить блоки из крупнопористого керамзитобетона с долей пустот от 7 до 12%, то в бетонной смеси исключается мелкий заполнитель.

Требования к проектируемой бетонной смеси:

- марка бетона М100, класс В7,5;

- жесткость смеси 20-30 с;

- требуемая плотность бетона 1250 кг/м³ (ГОСТ 19010-82).

Исходные данные для цемента:

- истинная плотность портландцемента;

- насыпная плотность цемента;

- марка цемента М400.

Исходные данные для керамзитового гравия:

- насыпная плотность керамзитового гравия ;

- марка керамзитового гравия по прочности на сжатие П100;

Из Рекомендаций по подбору составов легких бетонов по таблице 27 находим базовую норму расхода цемента марки М400 для конструкционного легкого бетона класса В7,5 с плотностью 1100 кг/м³ с применением керамзита насыпной плотностью 550 кг/м³. Принимаем.

Расход керамзитового гравия определяем по формуле:

(1)

где - средняя плотность зерен керамзитового гравия, кг/м³;

- объёмная концентрация керамзита, принимаемая равной 0,43 по таблице 9.7 [1] при плотности бетона 1250 кг/м³ и ориентировочном расходе воды 180 литров.

Среднюю плотность зерен керамзитового гравия, определяем по формуле:

(2)

где ц_5-10 - процентное содержание фракции 5 - 10 мм;

ц _10-20 - процентное содержание фракции 10 - 20 мм;

_5-10 - насыпная плотность зерен керамзитового гравия

фракции 5 - 10 мм, равная 1,25 кг/м3;

_10-20 - насыпная плотность зерен керамзитового гравия фракции 10 - 20 мм, равная 1,19 кг/м3.

Средняя плотность зерен керамзитового гравия равна:

Расход керамзитового гравия равен:

Ориентировочный расход воды затворения принимаем равным 180 литров при жесткости бетонной смеси 20 - 30 с.

Определяем общий расход воды, л, по формуле:

(3)

где В₀ - ориентировочный расход воды, л;

В₁ = 0 (расход воды на повышенный расход цемента);

В₂ - поправка на водопотребность керамзитового гравия, определяемая по формуле:

(4)

Тогда получаем

Определяем плотность бетонной смеси по формуле:

(5)

Результаты расчета расхода материалов на 1 м³ бетонной смеси представлены в таблице.



Проектный расход материалов на 1м³ бетонной смеси

Наименование материала	Расход материала на 1 м3 бетонной смеси, кг
Портландцемент	210
Керамзитовый гравий фракции 10 - 20	312,6
Керамзитовый гравий фракции 5 - 10	208,4
Воды	185

2.3 Обоснование выбора способа производства

Основным направлением повышения производительности труда и качества продукции на предприятиях стройиндустрии является создание высокомеханизированных и автоматизированных линий. Проанализировав и сравнив известные способы производства железобетонных изделий, я пришел к выводу, что автоматизация технологических процессов весьма эффективна при конвейерном способе производства изделий с использованием нового оборудования на всех технологических постах, так как совершенствование одного или нескольких незначительно повышает технико-экономические показатели всей линии.

Намеченная тенденция увеличения объёма производства изделий на конвейерных линиях, уровень применения которых составляет около 10% от общего объёма выпуска, создаёт благоприятные условия для комплексной механизации, автоматизации технологических линий.

На конвейерных линиях изготовляют почти 40% общего объема сборного железобетона для промышленного и гражданского строительства. Среди разновидностей типов конвейерных линий для производства данного вида изделий наиболее подходящими являются роторно-конвейерная линия, двухъярусный конвейер и горизонтально-замкнутый конвейер.

Роторно-конвейерная линия представляет собой поворотную круглую платформу с размещенными на ней термоформами (рисунок). У конвейера устанавливают технологическое оборудование для выполнения соответствующих работ. После выполнения работ на каждом посту кругового конвейера платформа поворачивается на один шаг. При этом возможно производить только один типоразмер изделия, не прибегая к сложным техническим изменениям.

Схема роторно-конвейерной линии

Более подходящими для данного производства являются двухъярусные конвейерные линии, на которых все технологические операции, начиная от распалубки и съема изделий и заканчивая предварительной обработкой, выполняют на постах конвейера, размещенных на двух параллельных ветвях. Камера тепловой обработки при этом размещается непосредственно под ветвями конвейера. Такая технологическая линия обеспечивает компактность технологического процесса, рациональную организацию транспортных потоков, значительно повышает эффективность производства, а так же позволяет путем замены форм на поддоне изменять типоразмеры выпускаемых изделий.

Основу двухъярусного конвейера составляют движущиеся периодически с определенным интервалом времени формы-вагонетки 2 (рисунок). Для их перемещения используют горизонтальные приводы, а также подъемники 1, обеспечивающие передачу форм-вагонеток с уровня на уровень. Верхний уровень конвейера применяется для подготовки форм, формования, уплотнения бетонной смеси и съема форм, нижний - для тепловлажностной обработки изделий.

Схема двухъярусной конвейерной линии

Однако двухъярусный конвейер имеет существенные недостатки, связанные с ремонтом и устранением неисправностей линии, поскольку многоуровневая структура конвейера затрудняет свободный доступ к его узлам. К тому же весьма энергозатратной и технически сложной является эксплуатация подъемников-снижателей. Кроме того велики затраты на возведение нескольких ярусов в цехе. [1]

Этих недостатков лишена более простая горизонтально-замкнутая конвейерная линия, обеспечивающая столь же высокую производительность и степень механизации. Линия представляет собой автоматизированный горизонтально-замкнутый конвейерный поток с полным комплексом технологических операций: промежуточное хранение и транспортировка бетонной смеси; формование изделий; термообработка изделий; подготовка форм; транспортировка готовых изделий на склад продукции (рисунок 5). Все процессы протекают так же как и на двухъярусном стане. Существенным отличием является то, что все технологические посты находятся на одном уровне, а камера тепловой обработки (2) располагается сбоку от основной линии, а перемещение поддонов с формами осуществляется передаточными тележками (3). Технологическая линия включает в себя: систему автоматического управления оборудованием, набор аппаратуры для контроля качества готовой продукции, систему автоматики для регулирования процесса термообработки, аварийно-блокировочные устройства и комплект механического оборудования. [1]

Схема горизонтально-замкнутой конвейерной линии

Принимаем для производства горизонтально-замкнутую конвейерную линию.

Функциональная схема производства стеновых блоков на горизонтально-замкнутой конвейерной линии показана на рисунке.

Функциональная схема производства стеновых блоков



3. Расчетная часть

3.1 Режим работы цеха

Режим работы предприятия определяют в зависимости от характера производства, мощности сырьевой базы и других факторов. Принимаем следующий режим работы цеха - 247 дней в году с пятидневной рабочей неделей, в 3 смены по 8 часов.

Расчет годового фонда времени работы технологического оборудования проводим с учетом коэффициента его использования (K_U), который зависит от длительности остановки оборудования на капитальные и текущие ремонты, от частоты замены футеровок и др.

При прерывной неделе в 3 смены K_U = 0,87.

Годовой фонд времени работы технологического оборудования определяют по формуле:

(6)

где N - количество рабочих дней в году;

n - количество рабочих смен в сутки;

t - продолжительность рабочей смены, час.

В_Р = 247 ·3·8 =5928 ч

Расчетное годовое время работы оборудования:

T_p = C_p·n ·t, час; (7)

где С_р - расчетное количество рабочих дней в году:

С_р = N - t_р; (8)



где t_р - длительность остановок на ремонт.

С_р = 247 - 7 = 240 дней.

T_p = 240 · 3 · 8 = 5760 дней

Результаты расчетов занесены в таблицу.

Режим работы предприятия

Наименование цеха	Кол-во рабочих дней	Кол-во смен в сутки	Длит-ть смен в сутки	Годовой фонд рабочего времени, час. Вр	Годовой фонд эксплуатационного времени, час Тр
Цех по производству стеновых блоков	247	3	8	5928	5760

3.2 Производственная программа цеха

Программа производства цеха определяется в соответствии с производительностью конвейерной линии. Годовая оборачиваемость линии рассчитывается по формуле:

(9)

где В_р - число часов работы формовочной линии в сутки, В_р =24 ч;

V_б - объём одной формовки, V_б= 2,037 м³;

К_и - коэффициент использования оборудования, К_и=0,95;

С - число рабочих дней в году, С=247 сут;

t_ц - продолжительность цикла формования (равно ритму работы конвейера).

Ритм конвейера определим по построенной циклограмме, на которой будут показаны интервалы времени, требуемые для выполнения технологических процессов на каждом посту. Для обеспечения требуемой отпускной прочности принимаем следующий режим тепловой обработки (рисунок):

- подъем температуры - 2 ч;

- изотермический прогрев - 4 ч;

- охлаждение - 2 ч.

Режим тепловой обработки изделия

Так как самым загруженным постом является пост укладки и уплотнения бетонной смеси, то, очевидно, что цикл конвейера будет определятся относительно этого поста.

- установка форм вагонетки на вибростол 2 мин;

- снижатель 2 мин;

- Укладка бетонной смеси 12 мин;

- уплотнение и разравнивание бетонной смеси 7 мин;

- подъем 2 мин.

Для расчета производительности конвейерной линии ритм работы конвейера принимаем равным 25 мин.

Тогда получаем

.

Необходимое количество конвейерных линий при заданной производительности П_год = 28000 м³ определим по формуле:

К_ст = (10)

К_ст =

Принимаем 2 конвейерную линию.

3.3 Материальный баланс цеха

Исходя из принятого режима цеха, производим расчёт производственной программы цеха с учётом производственных потерь на отдельных переделах. Расчёт производительности для каждого технологического передела производится по формуле:

, (11)

где П_с - годовая, суточная, сменная, часовая производительности;

Б - производственные потери.

В год цех выпускает 28000 м³ продукции, тогда производительность на этапе складирования равна:

м³;

м³;

м³;

м³.

Производительность цеха на этапе распалубки, с учетом потерь Б=0,5%, равна:

м³;

м³;

м³;

м³.

Производительность цеха на этапе тепловой обработки, с учетом потерь Б=0,3%, равна:

м³;

м³;

м³;

м³.

Производительность цеха на этапе формования, с учетом потерь Б=0,4%, равна:

м³;

м³;

м³;

м³.

Производительность цеха на этапе приготовления смеси, с учетом потерь Б=0,3%, равна:

м³;

м³;

м³;

м³.

Результаты расчётов сводим в таблицу.

Производственная программа цеха

Наименование технол. передела	Произв. потери, %	Производительность, м3
		год	сутки	смена	час
Складирование Распалубка Тепловая обработка Формование Приготовление смеси	- 0,5 0,3 0,4 0,3	28000 28141 28225,7 28339 28424	113,36 114 114,34 114,8 115,14	37,78 37,97 38,1 38,25 38,36	4,04 4,06 4,07 4,086 4,1

3.4 Расчёт потребности в сырьевых материалах

Потребность в материалах будем рассчитывать по формуле:

П = Q·П_i, кг (12)

где Q - расход материала, кг/м³;

П_i = потребность смеси в год, в сутки, в смену, в час, м³.

Цемент:

П_год = 210 · 28424 = 5969 т/год;

П_сут = 210 · 115,14 = 24,18 т/сут;

П_см = 210 · 38,36 = 8,05 т/см;

П_час = 210 · 4,1= 0,861 т/час.

Керамзитовый гравий:

Фракция 5-10:

П_год = 208,4 · 28424= 5923,6 т/год;

П_сут =208,4· 115,14 = 24 т/сут;

П_см =208,4· 38,36 = 7,99 т/см;

П_час =208,4· 4,1= 0,85 т/час.

Фракция 10-20:

П_год =312,6 · 28424= 8885,34 т/год;

П_сут =312,6 · 115,14= 35,99 т/сут;

П_см =312,6 · 38,36 = 11,99 т/см;

П_час =312,6 · 4,1 =1,28 т/час.

Вода:

П_год = 185 ·28424 =5258,44 т/год;

П_сут = 185 · 115,14= 21,3 т/сут;

П_см = 185 · 38,36 = 7,1 т/см;

П_час = 185 · 4,1 = 0,76 т/час.

Данные по расчету сырьевых материалов приведены в таблице.

Потребность в материалах для приготовления бетонной смеси

Материалы	Потребность в материалах с учетом потерь
	В час	В смену	В сутки	В год
Бетонная смесь, м3	4,1	38,36	115,14	28424
Керамзит, т	Фр 5-10	0,85	7,99	24,00	5923,56
	Фр 10-20	1,28	11,99	35,99	8885,34
Цемент, т	0,86	8,06	24,18	5969,04
Вода, т	0,76	7,10	21,30	5258,44

Запас заполнителей на заводских складах при поступлении:

- железнодорожным транспортом 7-10 суток;

- автомобильного транспортом 5-7 суток.

Запас цемент на складе при поступлении

- железнодорожным транспортом 7-10 суток;

- автотранспортом 5-7 суток.

3.5 Расчёт и подбор технологического оборудования

Расчёт оборудования в цехе производим с учетом необходимых технологических операций.

Чтобы обеспечить заданную производительность при ритме движения конвейера в 20 минут необходимо расположить по 3 формы на каждой тележке-поддоне конвейера.

Конвейерную линию составляет цепь тележек СМЖ-154Б с характеристиками:

Грузоподъёмность - 20 т;

Колея - 1524 мм;

Габаритные размеры:

длина - 4000 мм;

ширина - 2500 мм;

высота - 780 мм;

Масса - 1200 кг.

Принимаем 48 тележек.

Для укладки керамзитобетонной смеси применяем бетоноукладчик СМЖ-69А со следующими характеристиками:

Ширина колеи - 2810 мм;

Число бункеров - 1;

Вместимость бункера - 2 м³;

Производительность - 24 м³/ч;

Скорость передвижения - 12-18 м/мин;

Мощность электродвигателя - 7,1 кВт;

Габаритные размеры:

длина - 3175 мм;

ширина - 4000 мм;

высота - 2785 мм;

Масса - 3700 кг.

Необходимое количество машин и другого оборудования определяем по формуле:

, (13)

где М - количество машин, подлежащих установке;

П_ч - требуемая часовая производительность по данному технологическому переделу;

П_п - паспортная часовая производительность выбранной машины;

К_об - коэффициент использования оборудования по времени К_об = 0,85 - 0,9.

Всего на одну линию применяем 1 укладчик СМЖ-69А

Для укладки цементно-песчаного раствора и прикатки поверхности применяем бетоноукладчик СМЖ-166Б со следующими характеристиками:

Производительность 30 м³/ч;

Объем бункера - 2,5 м³;

Скорость передвижения - 0,14 м/с;

Мощность электродвигателя - 23,7 кВт;

Габаритные размеры:

длина - 5200 мм;

ширина - 6300 мм;

высота - 2785 мм;

Масса - 8500 кг.

Для вибрирования уложенной в формы смеси применяется виброплощадка СМЖ-200А со следующими характеристиками:

Грузоподъёмность - 15 т;

Число виброблоков - 4;

Частота колебаний - 2700-3000 Гц;

Мощность электродвигателя - 52 кВт;

Габаритные размеры форм:

длина - 4000 мм;

ширина - 2500 мм;

Габаритные размеры:

длина - 5 260 мм;

ширина - 2 986 мм;

высота - 700 мм;

Масса - 4950 кг.

Всего на линию принимаем 1 виброплощадку СМЖ-200А. В качестве транспортного оборудования на торцах линии принимаем передаточную тележку СМЖ-444:

Грузоподъёмность - 20 т;

Скорость передвижения тележки - 0,244 м/с;

Скорость передвижения толкателя - 0,1 м/с;

Усилие толкания - 70 кН;

Мощность электродвигателя - 17 кВт;

Габаритные размеры форм-ваганеток:

длина - 5000 мм;

ширина - 3500 мм;

Габаритные размеры:

длина - 6 100 мм;

ширина - 3700 мм;

высота - 600 мм;

Масса - 5 000 кг.

Всего на цех принимаем 3 передаточной тележки СМЖ-444

Для опускания и поднимания поддона на посту укладки и вибрирования смеси принимаем рельсы подъемные СМЖ-806:

Грузоподъёмность - 30 т;

Полный ход рельсов - 150 мм;

Скорость подъема / опускания - 0,005 м/с;

Мощность электродвигателя - 8 кВт;

Габаритные размеры:

длина - 1450 мм;

ширина - 380 мм;

высота - 600 мм;

Масса - 1700 кг.

Для автономного перемещения групп форм применяем привод конвейера СМЖ-790:

Тяговое усилие - 36 кН;

Скорость перемещения - 0,115 м/с;

Мощность электродвигателя - 5,8 кВт;

Масса - 1800 кг.

Результаты подбора оборудования приведены в таблице.

Ведомость оборудования цеха

Наименование оборудования	Количество	Мощность
1. Тележека СМЖ-154Б	48
2. Бетоноукладчик СМЖ-69А	2	N=7,1 кВт
3. Виброплощадка СМЖ-200А	2	N=52 кВт
4. Кран мостовой Q=10т.	1	N=7,5 кВт
5. Передаточная тележка СМЖ-444	3	N=17 кВт
6. Рельсы подъемные СМЖ-806	2	N=8 кВт
7. Привод конвейера СМЖ-790	5	N=5,8 кВт

3.6 Расчёт щелевой камеры

Расчет длины щелевой камеры зависит от цикла конвейера. Самым загруженным постом является пост укладки и уплотнение бетонной смеси, который равен 25 минут - что и принято за цикл конвейера.

Для получения 70% от проектной прочности бетона за столь короткое время необходима тепловая обработка изделия. Для этого применяем установку непрерывного действия туннельного типа - щелевую камеру.

Наружные стены камеры - железобетонные толщиной 0,4 м; потолок состоит из бетонной плиты 0,035 м, шлаковой засыпки 0,25 м и цементной стяжки 0,02 м. Пол железобетонный 0,14 м по шлаковой подготовке 0,25 м.

Расчёт камер непрерывного действия заключается в определении их геометрических размеров и количества для покрытия требуемой производительности.

В щелевой камере за один час проходит 7 формы с изделием.

Количество изделий, размещаемых в камере за один тепловой режим:

, шт.; (18)

где Т - тепловой режим, ч;

7 - количество изделий за час, шт.

шт.;

Длина камеры:



, м; (19)

где l_ф - длина формы-вагонетки, м;

м.

Количество щелей находим по формуле:

, шт. (20)

где L - длина цеха, м;

, шт.

принимаем четыре щели.

Высота камеры:

, м; (21)

где h_ф - высота формы вагонетки, м;

h₁ - свободный промежуток по высоте камеры между формами-вагонетками, м, h₁ = 0,2 м;

h₂ - расстояние от пола камеры до рельсового пути до вагонетки, м, h₂ = 0,2 м;

h₃ - расстояние от поверхности изделия до потолка камеры, м, h₃ = 0,2 м.

, м,

Принимаем высоту - 1 м.

Ширина камеры:



, м, (22)

где b_ф - ширина формы вагонетки, м;

b₁ - расстояние между стенкой камеры и формой-вагонеткой, м,

b₁ = 0,25 м.

, м,

Принимаем ширину - 4 м.

Далее определяем длину зон теплового режима щелевой камеры:

- длина зоны подогрева:

, м, (23)

где Т₁ - время периода подогрева, ч;

, м,

Принимаем 20 м, с учётом размещения воздушных завес.

- длина зоны изотермического прогрева:

, м, (24)

где Т₂ - время периода изотермической выдержки, ч;

, м,

Принимаем длину зоны изотермического прогрева -39 м.

- длина зоны охлаждения:

, м, (25)



где Т₃ - время охлаждения, ч

, м,

Принимаем длину зоны охлаждения -19 м;

Производим проверку длины щелевой камеры:

, м, (26)

, м.

Расчёт длины выполнен, верно.



4. Расчёт потребности в электроэнергии

Для большинства оборудования значение коэффициента загрузки определяют по формуле:

где П_ф - фактическая производительности оборудования;

П_т - техническая производительность (по паспорту);

К_и - коэффициент, зависящий от степени использования оборудования, К_В =0,85 - для машин и станков.

Часовой расход электроэнергии по проектируемому цеху определяется по формуле:

Э_ч = М_о · К_и · К_з, кВт.

где М_о - общая мощность электродвигателей в цехе, кВт;

К_и - коэффициент использования оборудования;

К_з - коэффициент загрузки.

Удельный расход электроэнергии определяем по формуле:

, кВт/м³;

где Э_год - годовой расход электроэнергии, кВт;

П - производительность цеха, м³.

кВт/м³;

Энерговооруженность определяют по формуле:

, кВт/чел.;

где Э_год - годовой расход электроэнергии, кВт;

n - число производственных рабочих, чел.

кВт/чел.;



5. Технико-экономическая часть

5.1 Штатная ведомость

Штатная ведомость цеха включает явочный состав производственных рабочих и цеховой персонал. Сведения о составе рабочих и цехового персонала приведены в таблице.

Штатная ведомость цеха

Оборудование	Кол-во	Наименование профессии	Явочная численность	Всего	Всего с подсменными
			1 смена	2 смена	3 смена
Основные производственные рабочие
Конвейерная линия	1	Оператор	1	1	1	3	3
Кран мостовой	1	Оператор	1	1	1	3	3
		Подсобный рабочий	2	2	2	6	6
Итого	12
Цеховой персонал
		Начальник цеха	1	-	-	1	1
		Мастер смены	1	1	1	3	3
		Технолог	1	-	-	1	1
		Лаборант контр	1	1	1	3	3
		Уборщик	1	-	-	1	1
Итого	9
Всего	21

5.2 Технико-экономические показатели работы цеха

Технико-экономические показатели характеризуют эффективность принятых в курсовом проекте решений.

Перечень рассчитываемых технико-экономических показателей включает: удельный расход электроэнергии, энерговооруженность, трудоемкость производственного труда, выработка на одного рабочего в цеху.

Трудоемкость Т_ц, чел.·час/м³ - затраты труда на выработку единицы продукции определяется как отношение Т_г, чел.·час - количества отработанных основными производственными рабочими часов в год к П, м³ - годовой производительности по заданию.

, чел.·час/м³;

чел.·час/м³;

Производительность труда П_т, м³/чел. - выработка готовой продукции, равная отношению П, м³ - годовой производительности цеха по заданию к n, чел. - количеству основных производственных рабочих по цеху.

, м³/чел.;

м³/чел.;

Выработка на одного работающего B, м³/чел. определяется по отношению П, м³ - годовой производительности цеха по заданию на курсовой проект к К, чел. - общее количеству работающих в цехе.

, м³/чел.;



м³/чел.;

Результаты расчетов технико-экономических показателей сведены в таблицу.

Технико-экономические показатели

№ п/п	Наименование показателей	Величина
1	Удельный расход электроэнергии, кВт·час/м3;	12,18
2	Энерговооруженность, кВт/чел.;	28434,9
3	Трудоемкость, чел.·час/м3;	2,47
4	Производительность труда, м3/чел.;	2333,33
5	Выработка на одного рабочего, м3/чел.;	1333,33



6. Контроль производства и качества

Производственный контроль должен охватывать все стадии производства. Он включает:

- контроль качества материалов и полуфабрикатов, используемых в производстве (входной контроль);

- контроль за соблюдением установленных режимов на каждой операции технологического процесса (пооперационный контроль);

- контроль качества выпускаемой продукции (выходной контроль).

Контроль производства и качества бетонной смеси представлен в таблице.

Технологический контроль производства

Контролируемые параметры	Допускаемые отклонения	Периодичность контроля	Методика контроля, номер стандарта, контрольный прибор	Место отбора пробы	Исполнитель
Входной контроль
Песок
Зерновой состав	Принятый %-й остаток на сите	При каждой доставке на завод новой партии	Рассев на наборе сит по ГОСТ 9757	Пункт приема песка	Лаборант
Влажность	Не более 10%	1 раз в смену	Высушивание до постоянной массы и взвешивание	Пункт приема песка	Лаборант
Насыпная плотность	-	1 раз в смену	Путём взвешивания песка в мерных сосудах	Пункт приема песка	Лаборант
Пустотность	40-45%	1 раз в смену	Расчётом, на основании истинной плотности и насыпной плотности	Пункт приема песка	Лаборант
Портландцемент
Тонкость помола	2000-2500 г./см3	Каждая партия	Рассев на ситах по ГОСТ 310.2	Бункер цемента	Лаборант
Вещественный состав	По ГОСТ 10178	Каждая партия	По паспорту	Бункер цемента	Лаборант
Активность	Не более 4%	1 раз в неделю и при получении й партии	По паспорту	Бункер цемента	Лаборант
Химический состав	По ГОСТ 10178	Каждая партия	По паспорту	Бункер цемента	Лаборант
pH-среда	12	Каждая партия	pH-метрия	Бункер цемента	Лаборант
Содержание щелочей) в 1 л раствора цемента	Не менее 75 мг	Каждая партия	По паспорту	Бункер цемента	Лаборант
Керамзитовый гравий
Прочность	По марке и прочности	1 раз в смену	По паспорту	Пункт приема гравия	Лаборант
Насыпная плотность	По марке насыпной плотности 500	1 раз в смену	По паспорту	Пункт приема гравия	Лаборант
Плотность зёрен	Фр. 5-10 мм, фр. 10-20 мм	1 раз в смену	По паспорту	Пункт приема гравия	Лаборант
Содержание пылевидных и глинистых частиц	Не более 2% по массе	Каждая партия	Отмучивание	Пункт приема гравия	Лаборант
Содержание глин в комках - 0,5%;	Не более 0,5%;	Каждая партия	Отмучивание	Пункт приема гравия	Лаборант
Влажность	ГОСТ 8736-85 и ГОСТ 10218-85	1 раз в смену	Высушивание до постоянной массы и взвешивание	Пункт приема гравия	Лаборант
Вода
Содержание ПАВ	Не более 10 мг/л	1 раз в месяц	Химический анализ	Пункт приема воды	Лаборант
Показатель рН	Не допустимо	1 раз в смену	С помощью лакмусовой бумаги	Пункт приема воды	Лаборант
Содержание сульфатов	Более 2700 мг/л	1 раз в месяц	Химический анализ	Пункт приема воды	Лаборант
Содержание всех солей	Более 5000 мг/л	1 раз в месяц	Химический анализ	Пункт приема воды	Лаборант
Пооперационный контроль
Правильность сборки форм	Не допускается	Для каждого изделия	Визуальный осмотр	В процессе работы	Мас-тер цеха
1. Максим. высота слоя 2. Время вибрирования 3. Плотность укладки 4. Прочность бетона		1 раз в цикл 1 раз в смену 1 раз в смену 1 раз в смену	Визуально по уровню на форме Секундомер Плотномер Отбор проб и испытания	Пост распалубки	Мастер Оператор Лаборант
Качество смазки	Не допускается	Для каждого изделия	Визуальный осмотр	В процессе работы	Мас-тер цеха
Степень уплотнения бетонной смеси	-	Для каждого изделия	Визуальный осмотр	В процессе работы	Оператор
Температу-ра	Не допускается	Постоянно	Термометрия	Ямная камера	Оператор к
Влажность	Не допускается	Постоянно		Ямная камера	Оператор
Продолжительность тепловой обработки	Не допускается	Постоянно	Измерение временем	Ямная камера	Оператор
Выходной контроль
Прочность изделия	Не допускается	10% от партии, не не менее 3-х изделий	Неразрушающий метод контроля	Склад готовой продукции	Лаборант
Точность размеров и показатели внешнего вида	Не допускается	10% от партии, не не менее 3-х изделий	Визуальный осмотр, измерение линейкой	Склад готовой продукции	Лаборант



Заключение

В данной работе были приняты основные решения по организации производства крупных стеновых блоков из крупнопористого керамзитобетона. Был произведен обзор и сравнение наиболее подходящих способов производства, в результате чего принят конвейерный способ с горизонтально-замкнутой конвейерной линией. Определен режим работы цеха, рассчитана потребность цеха в сырье и полуфабрикатах, проведен расчет бетонной смеси, подобрано и рассчитано основное технологическое оборудование, подобран состав производственных рабочих. При данном способе производства обеспечивается высокая степень механизации и автоматизации, эффективное использование технологических площадей.

В цехе уделяется особое внимание технике безопасности и охране труда. Все вредные выбросы посредством системы респирации и вентпляции не попадают в атмосферу, что делает производство более комфортным. Вибрации и шумы возникающие при формовании изделий удовлетворяют допустимым нормам.



Список использованных источников

бетонный технологический цех

1. Баженов Ю.М. Технология бетона. Учебник. - М.: Издательство АСВ, 2003 - 500 стр. с иллюстрациями, 3-е издание.

2. Методические указания к выполнению курсового проекта по курсу «Технология бетонных и железобетонных изделий» для студентов всех форм обучения, специальности 2906 - ПСИиК. Краснодар 1989 - 19 с.

3. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий курс: Учебн. для вузов. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1991-767 с.: ил.

4. Волков Л.А., Казарин С.К., Житкова С.А., Соколова Э.В. Машины и оборудование для производства сборного железобетона: Отраслевой каталог. - ЦНИИТЭстромаш, 1990 - 534 с., ил.

5. Под ред. Баумана В.А. Строительные машины: Справочник. - М: «Машиностроение», 1977 - 401 с.

6. Стефанов Б.В. Справочник по технологии сборного железобетона. - Киев: «Высшая школа», 1978 - 256 с.

7. ГОСТ 27006-86. Бетоны, правила подбора состава.

8. ГОСТ 11024-84. Панели стеновые наружные бетонные и железобетонные для жилых и общественных зданий.

9. ГОСТ 1910-82. Блоки стеновые бетонные и железобетонные для зданий.

Размещено на Allbest.ru