Производство сборных железобетонных изделий

Таким образом, рассмотрев различные варианты, принимаю решение об использовании уплотнения шпал железобетонных предварительно напряжённых по средством динамического виброштампа. Виброштамп устанавливается сверху и непосредственно воздействует на бетонную смесь. Такой подход позволяет значительно сократить энергозатраты. Поскольку не приходиться расходовать электроэнергию на вибрацию самой силовой термоформы. Что в свою очередь снижает динамическую нагрузку на термоформу, а следовательно продлевает ресурс её эксплуатации.

Прежде чем применить динамический виброштамп, бетонную смесь необходимо уложить в гнёзда термоформы и предварительно уплотнить. Предлагаемая к использованию двенадцатиместная термоформа имеет три ленты по четыре шпалы в каждой. Для формования данной термоформы предлагается разработать бетоноукладчик с функцией весового дозирования бетонной смеси в каждую шпалу - по три шпалы за раз. Для перемещения, равномерного распределения и предварительного уплотнения отдозированной бетонной смеси, на бетоносмесителе предполагается установка ножей повторяющих рельеф шпалы. Задача данных ножей по методу вибролитья переместить отдозированную бетонную смесь в гнездо шпалы, равномерно распределить и частично уплотнить с выделением цементного молока на лицевой поверхности шпалы. После выполнения данной операции, производится окончательное уплотнение по средством динамического виброштампа.

Метод вибролитья. Метод изготовления конструкций литьём бетонной смеси разработан НИС Гидропроекта и применяется для тонкостенных элементов средней толщины 4-6см, умеренно армированная сетками. Бетонная смесь должна иметь жёсткость по техническому вискозиметру не более 50сек и при укладке направляться параллельно слоям сетчатой арматуры. При вибрировании бетонная смесь приобретает свойства текучести и движется под собственным весом в просвет между ножами, арматурой и стенками форм. Скорость движения смеси зависит от исходной жёсткости, от густоты арматурного каркаса, играющую роль гидравлического сопротивления. Смесь останавливается при уменьшении энергии вибрирования на удалении от вибратора, при сгущении арматурного набора и при встрече с защемлёнными пузырьками воздуха. Необходимое время уплотнения определяют в секундах, как удвоенную жёсткость смеси. Визуально плотность оценивается по количеству пузырьков воздуха, выходящих из бетонной смеси при вибрировании, но при этом амплитуда вибрирования должна быть в пределах 0,2-0,6мм и соответствовать составу смеси. В противном случае при большой амплитуде возможен отрыв смеси от формы и подсос воздуха вследствие чего выход воздуха при вибрировании смеси не прекращается. /10/

2.8 Проектирование ведущего поста, режимов производства и выбор оборудования

2.8.1 Назначение и описание технологических операций на посту формования

1) бетоноукладчик установленный на рельсовой платформе отводят в крайнее левое положение к месту загрузки бетонной смеси и промывки уплотняющих ножей; одновременно с этим динамический виброштамп, также установленный на рельсовой платформе, отводят в крайнее правое положение к месту промывки пуансонов; производится заказ бетонной смеси на БСО;

2) по приводному роликовому конвейеру поступает подготовленная силовая термоформа с натянутыми струнопакетами, очищенной и смазанной поверхностью, установленными пустотообразователями и разделительными пластинами, термоформа заводится в направляющие пазы и чётко фиксируется на рабочем месте уплотнения;

3) из БСО готовая жёсткая бетонная смесь загружается в раздаточный бункер и по верхнему ярусу рельс, расположенному выше бетоноукладчика, раздаточный бункер занимает положение над бетоноукладчиком и производит разгрузку бетонной смеси в приёмный бункер бетоноукладчика; после транспортировки и разгрузки, раздаточный бункер возвращается в первоначальное положение для приёма и транспортировки нового объёма бетонной смеси;

4) после загрузки бетонной смеси - бетоноукладчик производит одновременно раздельную весовую дозировку для трёх шпал, одновременно с этим бетоноукладчик начинает движение вправо и останавливается над первыми тремя гнёздами термоформы;

5) заняв позицию над первыми тремя гнёздами бетоноукладчик осуществляет опускание ножей в пространство формуемой шпалы;

6) включается дебалансный вибратор передающий вибрацию на опущенные ножи, одновременно с этим открываются отсеки с отдозированной бетонной смесью, бетонная смесь попадая на ножи с интенсивной вибрацией приобретает тиксотропные свойства - жидкости (метод вибролитья) и стекая по ножам распределяется в объёме формы, с одновременным предварительным уплотнением, это позволяет одновременно уложить и предварительно уплотнить три гнезда термоформы;

7) после укладки и предварительного уплотнения ножи вынимаются из пространства формуемых шпал, после чего вибратор отключается, бетоносмеситель производит новую раздельную весовую дозировку жёсткой бетонной смеси для трёх шпал и одновременно перемещается к следующим трём гнёздам, в дальнейшем операции 5) 6) 7) повторяются до полного заполнения и предварительного уплотнения всех двенадцати гнёзд силовой термоформы;

8) после заполнения всей термоформы бетоносмеситель перемещается в крайнее левое положение где осуществляется промывка уплотняющих ножей, а на БСО поступает заказ на приготовление нового объёма бетонной смеси;

9) одновременно с перемещением бетоноукладчика в крайнее правое положение динамический виброштамп начинает движение вправо и занимает рабочее положение над пространством термоформы;

10) заняв рабочее положение пуансоны опускаются в гнёзда термоформы на предуплотнённую бетонную смесь, включаются вибраторы и начинается первый этап уплотнения при f1=25Гц и А1=1мм t1упл=0,5мин, затем наступает второй этап уплотнения f2=50Гц и А2=0,35мм t2упл=0,5мин и наконец третий этап уплотнения f3=100Гц и A3=0,12мм t3упл=0,5мин (изменение амплитуды колебаний следует производить варьируя величину давление пуансонов на бетонную смесь, изменение частоты создаваемой вибрацией дебалансного электродвигателя постоянного тока следует производить при помощи реостата, а также с применением системы дисковых передач);

11) после истечения третьего этапа уплотнения динамическим виброштампом пуансоны поднимаются в верхнее положение, после чего происходит отключение дебалансного электродвигателя постоянного тока;

12) динамический виброштамп перемещается в крайнее правое положение где происходит опускание пуансонов в нижнее положение и их промывка; после промывки пуансоны вновь занимают верхнее положение;

13) производится выемка пустотообразователей, разделительных пластин и помещение их в промывочную машину;

14) после этого кран-балкой к посту формования перемещается крышка термоформы, устанавливается на термоформу и плотно фиксируется захватами;

15) затем кран-балка с автоматической траверсой цепляет форму и перемещает её в пропарочную камеру, где термоформы формируются в пакеты;

16) к этому моменту заказанная смесь уже была приготовлена на БСО, поступила в раздаточный бункер была транспортирована по верхнему ярусу и перегружена в приёмный бункер бетоноукладчика;

17) по приводному роликовому конвейеру поступает следующая подготовленная силовая термоформа с натянутыми струнопакетами, очищенной и смазанной поверхностью, установленными пустотообразователями и разделительными пластинами, термоформа заводится в направляющие пазы и чётко фиксируется на рабочем месте уплотнения после чего цикл формования повторяется операции с 4) по 16), все операции кроме 13), 14) и 15) подлежат полной автоматизации.

Таблица 2.11 - Принятые дозаторы циклического действия

Таблица 2.12 - Технико-экономические показатели проекта

2.9 Мероприятия по снижению материалоёмкости и энергоёмкости

1) Правильный выбор вида цемента и марки цемента;

2) Использование высококачественных форм для приготовления испытуемых образцов кубиков;

3) Определение прочности по двум наибольшим из трёх результатов;

4) Применение пластифицирующих добавок совместно с другими видами добавок (ускорители твердения);

5) Автоматизация процесса тепловой обработки;

6) Статистический метод оценки прочности;

7) Внедрение неразрушающего метода контроль прочности бетона;

8) Точность дозировки, постоянный контроль за работой и настройкой дозаторов;

9) Применение силовых термоформ для производства и ТВО;

10) Автоматизация процесса формования, чистки, смазки, приготовления бетонной смеси - по возможности максимальная автоматизация производственных процессов;

11) Применений поличастотного режима формования и уплотнения бетонной смеси;

12) Применение жёстких бетонных смесей;

13) Использование полимерной пропитки и КЦК в производстве железобетонных шпал.

3. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА

3.1 Маркировка

Маркировка шпал должна соответствовать требованиям ГОСТ 13015.2 и ГОСТ 10629-88.

На верхней поверхности шпал штампованием при формовании наносят: товарный знак или краткое наименование предприятия изготовителя на каждой шпале; год изготовления (две последние цифры) -- не менее чем у 20% шпал каждой партии. В концевой части каждой шпалы краской наносят: штамп ОТК; номер партии. Маркировочные надписи следует выполнять шрифтом высотой не менее 50 мм. На обоих концах шпалы второго сорта наносят краской поперечную полосу шириной 15--20 мм. /8/

3.2 Методы контроля

Контроль за автоматизированным выполнением операций формования по приведённой программе осуществляет оператор поста формования, также осуществляет визуальный и технический контроль за работоспособностью оборудования. Осмотр и проверка технических узлов установки осуществляется в начале и конце смены при приёме и сдаче поста формования с участием инженера-техника по механическому оборудованию и КИП. Рабочие поста формования осуществляют дополнительный визуальный контроль за расположением пустотообразователей и разделительных пластин при поступлении термоформы на пост формования. После завершения формовки, производят выемку пустообразователей и разделительных пластин, осуществляют визуальный контроль за качеством формовки, после чего устанавливают крышку на термоформу. В случае возникновения дефектов на отформованной поверхности вызывается инженер ОТК для принятия решения о дальнейших действиях.

Прочность бетона на сжатие определяют по ГОСТ 10180 на серии образцов, изготовленных из бетонной смеси рабочего состава, хранившихся в условиях, установленных ГОСТ 18105. Морозостойкость бетона определяют по ГОСТ 10060. Общую силу натяжения арматуры контролируют по показаниям манометра в соответствии с ГОСТ 22362 с параллельным подключением самопишущего прибора для записи усилия натяжения. Силу натяжения отдельных проволок арматуры измеряют методом поперечной оттяжки по ГОСТ 22362. Для измерения линейных размеров шпал, а также раковин и околов бетона применяют металлические измерительные инструменты по ГОСТ 13015. Глубину раковин, а также зазоров между проволоками и бетоном на торцах шпал измеряют штангенциркулем с заостренной штангой. Расстояние между упорными кромками углублений подрельсовых площадок разных концов шпалы измеряют шаблоном, накладываемым одновременно на обе подрельсовые площадки шпалы. Расстояния между кромками углубления одного конца шпалы а1, между осями отверстий для болтов а2 и от оси отверстия до упорной кромки а3 обеспечивают проверкой этих размеров на форме у металлических плит, образующих при формовании шпал углубления в под-рельсовых площадках. Уклон подрельсовых площадок в продольном и поперечном к оси шпалы направлениях (подуклонка и пропеллерность) измеряют индикатором, накладываемым одновременно на обе под-рельсовые площадки шпал. Отклонение от прямолинейности подрельсовых площадок определяют по ГОСТ 13015 измерением наибольшего зазора между поверхностью площадки и ребром металлической поверочной линейки. Глубину заделки в бетон закладных шайб контролируют приспособлением, вставляемым в канал шпалы и поворачиваемым на 90°. Отсутствие в каналах шпалы наплывов бетона, препятствующих установке и повороту болта в рабочее положение, а также: провертывания болта при завинчивании гайки проверяют закладным болтом по ГОСТ 16017 с предельными плюсовыми отклонениями размеров головки. Проверяют все четыре канала контролируемой шпалы. Толщину защитного слоя бетона над верхним рядом арматуры контролируют посередине шпалы методом, указанным в ГОСТ 10629-88. Допускается по согласованию изготовителя с потребителем контролировать толщину на торцах шпалы металлической линейкой. Высоту шпалы проверяют штангенциркулем в поперечных сечениях посередине каждой подрельсовой площадки и посередине шпалы. Каждую шпалу, отобранную для испытаний на трещиностойкость, испытывают статической нагрузкой последовательно в подрельсовых и среднем сечениях по схемам, приведенный в ГОСТ 10629-88. Нагрузку равномерно увеличивают с интенсивностью не более 1 кН/с (100 кгс/c) и доводят до контрольной, указанной в табл. 2 ГОСТ 10629-88. Эту нагрузку поддерживают постоянной в течение 2 мин, после чего осматривают боковые поверхности с двух сторон шпалы у испытываемого сечения с целью обнаружения видимых трещин в растянутой зоне бетона. Поверхность бетона при этом не смачивают. Освещенность поверхности бетона -- не менее 3000 лк. Для измерения длины трещин применяют металлическую линейку, а для ширины раскрытия трещин -- измерительную лупу по ГОСТ 25706 с ценой деления 0,05 мм. Все нестандартизированные средства измерений и испытаний должны пройти метрологическую аттестацию в соответствии с ГОСТ 8.326. /8/

4. ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Все производственные здания и административно-бытовой корпус предприятия должны быть оборудованы эвакуационными путями и выходами на случай пожара для безопасной эвакуации работающих. Эвакуационные пути служат для движения людей в течение определенного времени к эвакуационному выходу. Эвакуационными считаются выходы, если они ведут из помещений непосредственно наружу; на лестничную клетку, b проход или коридор с выходом наружу; в соседние помещения того же этажа, имеющие непосредственный выход наружу или на лестничную клетку. Минимальная ширина коридора или прохода определяется расчетом, но должна быть не менее 1 м. В целом во всех производственных цехах завода должны соблюдаться правила безопасной эксплуатации электрических установок. Основой организации безопасной эксплуатации электроустановок являются высокая техническая грамотность и дисциплина обслуживающего персонала и выполнение необходимых организационных и технических мер защиты. В формовочном и арматурном цехах, на складе готовой продукции, где работают мостовые краны, а также на полигонах и в других подразделениях, оснащенных различным грузоподъемным оборудованием, должны соблюдаться требования безопасной эксплуатации грузоподъемных машин. Все грузоподъемные машины и грузозахватные приспособления до пуска их в работу обычно подвергаются техническому освидетельствованию, которое состоит из осмотра, статического и динамического испытаний. При первичном освидетельствовании статические испытания кранов производят при нагрузке, на 25% превышающей их грузоподъемность. Для безопасной эксплуатации основных грузоподъемных машин используют оградительные устройства и приборы и устройства безопасности. Оградительные устройства препятствуют попаданию человека в опасную зону (изоляция систем привода машин, ограждение токоведущих систем и рабочих зон). Приборы и устройства безопасности предназначены для автоматического отключения машин при отклонении параметров режима работы оборудования. Работа кранов на полигонах завода должна прекращаться при скоростном напоре ветра свыше 250 Па.

В арматурных цехах заводов при работе правильно-отрезных станков и станков для очистки и правки стержневой арматуры их кожухи следует подключать к местным системам аспирации.

При выполнении сварочных работ аппараты для сварки должны быть заземлены, а токоведущие системы заизолированы. Работающие должны быть обеспечены защитными очками и щитками со светофильтрами. На рабочих местах должны быть уложены резиновые коврики или они должны быть оборудованы деревянными решетками. Сварочные посты в арматурном цехе должны быть ограждены защитными экранами и оборудованы вытяжной вентиляцией.

В бетоносмесительных цехах заводов при приготовлении бетонных смесей следует следить за герметизацией кабин пультов управления смесителями и дозаторами, состоянием систем сигнализации указателей уровня сводообрушителей и других устройств автоматизации. Ремонт бетоносмесителей производить только после изъятия предохранителей из системы электропроводки и установки сигнала, запрещающего включение машины.

По торцам стендов и форм на постах армирования при натяжении арматуры гидродомкратами следует устанавливать ограждающие щиты, а гидродомкраты должны быть ограждены сетками. В период натяжения арматуры следует включать сигнальную лампу. Тяги захватов и упоров должны периодически испытываться нагрузкой, равной 110% максимального усилия натяжения.

При натяжении арматуры электротермическим способом надо укладывать и снимать нагретые стержни при выключенном токе и включать сигнальную лампу в период нагрева стержней. У упоров силовых форм для изделий следует устраивать защитные козырьки.

В формовочных цехах завода пуск самоходных бетоноукладчиков, распалубочных и отделочных машин должен сопровождаться включенной звуковой сигнализацией, а управление формовочными и распалубочными машинами должно осуществляться дистанционно.

При тепловой обработке железобетонных изделий в камерах твердения нужно следить за отсутствием утечки пара через неплотности в стенках камер, в гидравлических затворах и трубопроводах. Загружать и выгружать железобетонные изделия из камер следует только с помощью автоматических траверс. Ходовые мостики между камерами тепловой обработки изделий необходимо ограждать. /1/

На предприятиях по производству сборных железобетонных изделий должны выполняться мероприятия по защите атмосферного воздуха от загрязнений пылью и вредных выбросов котельных, водных бассейнов от загрязнений сточными водами, а также по защите почв прилегающих территорий от эрозионных разрушений. На заводах должны быть определены способы санитарной очистки территории и места вывоза производственных отходов, которые непригодны для последующего использования. Вредными выбросами в атмосферу на заводах сборного железобетона обычно являются металлическая пыль, окалина, сухая пыль, оксиды углерода, серы, марганца и др. Для защиты атмосферного воздуха от загрязнений пылью и другими вредными веществами производственные цехи обычно оборудуют вентиляционными системами с фильтрами, пылеулавливателями и другими установками максимального улавливания вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу воздуха. /1/

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте мною для соответствия качества готовой продукции была произведена оптимизация зерновых составов заполнителей аналитическим и графическим методом. Был произведён расчет, и подбор компонентов бетонной смеси по методу абсолютных объёмов, с применением пластифицирующей добавки в виде мылонафта для уменьшения износа оборудования вибрационной площадки и повышения морозостойкости конструкции. Была подобрана агрегатно-поточная схема производства и внесены ряд технических, технологических решений: крепление формы при формовании при помощи электромагнита; весовое дозирование бетонной смеси в каждую шпалу; применение термоформ в производстве; поочерёдное поличастотное вибрирование бетонной смеси при формовании - направленных на повышение качества и долговечности железобетонных шпал. Был произведён подбор основного оборудования в соответствии с технологическими требованиями. Произведен расчёт производственной программы бетоносмесительного отделения и определено необходимое количество материалов для обеспечения заданного производства. Мною была предложена новая конструктивная схема поста формования с раздельным использованием укладки, предварительного уплотнения бетонной смеси и окончательного уплотнения динамическим виброштампом с реализацией поличастотного режима формования.

Очевидно, что предложенные меры в сумме с максимальной автоматизацией технологических процессов приведут к увеличению стоимости технологический схемы, но снижение себестоимости за счёт увеличения производительности компенсируют этот эффект и позволят улучшить качество и долговечность ж/б шпал.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Попов Л.Н. и др. Основы технологического проектирования заводов железобетонных изделий: Учебное пособие/ под ред. Л.Н. Попова -М.: Высш. Шк., 1988. - 312 с.

2. Судаков В.И. Практический курс по технологии бетонных и железобетонных изделий: Учебное пособие. Хабаровск: Хабар. политехн. ин-т, 1991. 128с.

3. Баженов Ю.М. Технология бетона: Учебное пособие 2-е изд., перераб. -М: Высш. шк., 1987. - 415 с.

4. Бердичевский Г.И., Васильев А.П., Малинина Л.А и др. Производство сборных железобетонных изделий: Справочник/ Под ред. К.В. Михайлова, К.М. Королёва. - 2-е изд. перераб. доп. -М.: Стройиздат, 1989. - 447 с.

5. Цителаури Г.И. Проектирование предприятий сборного железобетона: Учебное пособие. -М.: Высш. шк., 1986. - 312 с.

6. Сизов В.П. Проектирование составов тяжёлого бетона: Учебное пособие. - 3-е изд., перераб и доп. -М.: Стройиздат, 1979. - 144 с.

7. Тартаковский Ю.Э., Коротков Ю.В., Штейн В.И. и др. Изготовление прогрессивных железобетонных транспортных конструкций: Учебное пособие/ Под ред. Е.В. Палагина. - М.: Транспорт, 1983. - 200с.

8. ГОСТ 10629-88. Шпалы железобетонные предварительно напряжённые для железных дорог колеи 1520 мм.

9. ГОСТ 8267-75. Щебень из естественного камня для строительных работ.

10. Судаков В.И. Технология изготовления конструкций из мелкозернистого бетона: Учебное пособие. - Хабар. политехн. ин-т, 1984. - 102 с.

11. В. И. Судаков, Н.А. Судакова Управление качеством строительной продукции: Учебное пособие. Хабаровск: Изд-во Хабар. гос. техн. ун-та, 1994. - 243 с.

12. Производство сборных железобетонных изделий: Справочник/Под ред. К.В. Михайлова, К.М. Королёва.-2е изд., перер. и доп.-М.: Стройиздат,-1989.- 447 с.

13. Судаков В.И. Практический курс по технологии бетонных и железобетонных изделий: Учебное пособие. Хабаровск: Хабар. политехн. ин-т, 1991.-128 с.

14. Латкин А.С., Судаков В.И., Ярмолинская Н.И. Композиты на основе гидрофобных материалов. Владивосток: ДВО АН СССР, 1990.-124 с.

15. Справочник по производству сборных железобетонных изделий. Под редакцией Б.Г. Скрамтаева и И.П. Балатьева, том 1 изд-во литературы по строительству; Москва - 1965.-480 с.

16. Справочник по производству сборных железобетонных изделий. Под редакцией Б.Г. Скрамтаева и И.П. Балатьева, том 2 изд-во литературы по строительству; Москва - 1965.-204 с.

17. М.Ф. Вериго Железобетонные шпалы. Трансжелдор-издат; Москва-1959-328 с.

18. А.Ф. Золотарский, А.А. Балашов Железнодорожный путь на железобетонных шпалах. Транспорт; Москва-1967.

19. К.В. Мохортов, Г.С. Иванов и др. Изготовление сборных железобетонных конструкций транспортного строительства. Справочник. Транспорт; 1969-296 с.

20. Труды Харьковского института инженеров железнодорожного транспорта имени С.М. Кирова Железобетонные шпалы выпуск 101 Под редакцией О.П. Мчедлова-Петросяна. Транспорт-1968.

21. Труды Харьковского института инженеров железнодорожного транспорта имени С.М. Кирова Железобетонные шпалы выпуск 109 Под редакцией О.П. Мчедлова-Петросяна. Транспорт-1969.

Размещено на Allbest.ru