Режим роботи формувального цеху

Пояснювальна записка

до курсового проекту

Технологічне проектування формувального цеху

Виконав:

Ст. ФБА, V к., ТБК-51 (маг)

Левковський В.В.

Перевірив:

Безусяк О.В.

Рівне - 2003

Зміст

Вступ_ 5

1. Загальні положення проектування технології виробництва. 6

1.1. Режим роботи формувального цеху 6

1.2. Номенклатура продукції, конструктивна технологічна характеристика багатопорожнинної плити перекриття. 6

1.3. Завдання проектування технологічної лінії 7

2.Проектування агрегатно-потокової лінії 8

2.1.Пост розпалублення виробу‚ очищення і змащення форм_ 8

2.2 Пост армування виробу напружуваною арматурою_ 13

2.3. Пост армування і формування виробів 18

2.4. Пост прискорення твердіння бетону виробу 22

2.5. Транспортно-технологічна схема лінії 24

2.6. Компонування агрегатно-потокової лінії 24

2.7. Основні технічні показники лінії 24

3. Проектування конвеєрної лінії 26

3.1. Технологічна характеристика лінії 26

3.2. Технологічні розрахунки лінії 29

3.3. Транспортно-технологічна схема виготовлення плити_ 32

3.4. Основні характеристики технологічного обладнання 32

4. Проектування cтендової лінії 33

4.1. Технологічна характеристика лінії 33

4.2. Технологічні розрахунки лінії 33

4.4 Основні показники лінії 35

5. Основні показники цеху 37

Література. 38

Вступ

В курсовому проекті виконане технологічне проектування формувального цеху по виготовленню багатопорожнинних плит перекриття ПК48.15 – 8Ат VТ агрегатно-потоковим способом виробництва.

Агрегатно-потокова лінія складається з чотирьох постів. Вона включає комплект обладнання, до складу якого входять формувальна машина, бетоноукладач і самохідний портал. Такий комплекс дає змогу виконувати часткове негайне розпалублення, що сприяє значному зниженню металомісткості технологічного оснащення і пов'язаних з ним експлуатаційних і трудових затрат. Бетоноукладач обладнаний додатковим бункером для проведення водної пластифікації бетону з метою утворення бездефектної стельової поверхні плити без спеціального поста доводки. Формувальна машина одночасно утворює порожнини у плиті і ущільнює бетонну суміш без вібромайданчика. Теплова обробка виконується у п'яти ямних камерах, які вміщують три плити в плані і чотири по висоті.

Конвеєрна лінія включає дев'ять постів для формування плит, п’ятиярусну щілинну камеру, де проводиться їх тепловологісна обробка і конвеєр витримування і вивезення виробів на склад готової продукції.

Стендова лінія складається із трьох стендів. На кожному з них виконуються всі стадії виготовлення суцільної плити, яка після проведення тепловологісної обробки розрізається на вироби необхідної довжини. При формуванні плити застосовується агрегат екструзійної дії, розроблений фірмою “Партек” у Фінляндії. У плитах відсутні монтажні петлі, тому при їх складуванні застосовують вакуумний захват.

В проекті приводиться конструктивно-технологічна характеристика плити і технологія її виготовлення. Ці положення прийняті за вихідні дані для складання транспортно-технологічних схем процесів виробництва, проектування постів та ліній формувального цеху. Для кожного поста та лінії прийняте необхідне обладнання, штат робочої ланки, запроектовані відповідні операції та розраховані технологічні параметри проведення виробничих процесів.

Для кожної лінії визначені ритм процесу, продуктивність, необхідна кількість і оборотність формувального обладнання та агрегатів тепловологісної обробки. Приводяться характеристики технологічного обладнання та основні показники лінії.

При проектуванні агрегатно-потокової лінії розраховані процеси очищення, змащення, електротермічного натягання арматури, формування і теплової обробки. Визначені строки служби і ремонту форм, місця складування їх та арматурних виробів, виконаний розрахунок обладнання та компонування постів. Схеми компоновки постів наведені на відповідних рисунках. На кресленнях приводиться план, поздовжній та поперечний розрізи технологічної лінії.

Для конвеєрної та стендової лінії виконані тільки ті розрахунки технологічних процесів, які не виконані при проектуванні агрегатно-потокової лінії, виконана і приведена на рисунках компоновка обладнання цих ліній. Основні техніко-економічні показники зведені в таблицю.

1. Загальні положення проектування технології виробництва.

Усі вироби‚ що виготовляються на підприємствах‚ поділяють на уніфіковані та нетипові. Майже 80% загального обсягу виробництва становлять уніфіковані бетонні та залізобетонні вироби‚ які внесено до каталогів виробів для промислового і цивільно-житлового будівництва.

Технологічність виробництва – це її відповідність виробничо–технічним умовам‚ які забезпечують мінімальні витрати праці на виготовлення залізобетонної конструкції та її експлуатацію. Технологічність виробництва закладається на стадії проектування і перевіряється за конструктивно-технологічними ознаками на стадії підготовки виробництва.

У виробництві збірних залізобетонних виробів застосовують потокові технологічні лінії (це лінії на яких процес виробництва здійснюється з дотриманням зазначених принципів) різних типів‚ які різняться ступенем спеціалізації та безперервності процесів‚ способом і характером переміщення предметів праці‚рівнем механізації та автоматизації.

Режим роботи формувального цеху

Згідно діючих норм [1] передбачається наступний режим роботи формувального цеху:

- номінальна кількість робочих діб на рік N_н = 260 діб;

- кількість робочих змін на добу N_р = 2 зміни;

- кількість робочих змін на добу для теплової обробки N_т = 3 зміни;

- тривалість роботи зміни Т_з = 8 год;

- тривалість планових зупинок на ремонт (діб):

а). агрегатно-потоковий і стендовий способи 7 діб;

б). конвеєрні лінії 13 діб;

- розрахункова кількість робочих діб на рік N_д (діб);

а). агрегатно-потоковий і стендовий 260 – 7 = 253 доби;

б) конвеєрні лінії 260 – 12 = 247 діб.

1.2. Номенклатура продукції, конструктивна технологічна характеристика
багатопорожнинної плити перекриття.

У формувальному цеху згідно із завданням виготовляють з важкого бетону багатопорожнинні плити ПК48.15 – 8Ат VТ. Вони призначені для перекриття в житлових і цивільних будівлях. Марка плити ПК48.15 – 8Ат VТ розшифровується наступним чином:

ПК – плита перекриття крупнопорожниста;

48.15 – довжина 4780 мм, ширина 1490 мм;

8 – під розрахункове навантаження 80 МПа (без урахування власної ваги);

А_тV – з напруженою арматурою класу А_тV, термічно зміцнена, (А_т800);

Т – плита виготовлена з важкого бетону.

Конструктивна схема багатопорожнинної плити перекриття і основні її параметри приведені на рис. 1, вибірка арматурних виробів наведена у завданні.

Така плита виготовляється з жорсткої бетонної суміші з проектним класом бетону на стиск В15 (М200) і передаточною міцністю 16 МПа. Попереднє витримування до початку теплової обробки становить t_в = 2 год. Режим ТО згідно [1] прийнятий наступний: 12 (3, 5 + 6, 5 + 2, 0). Температура ізотермічного прогрівання t_і = 80...85⁰С. Для економії бетону і полегшення плити влаштовуються порожнини діаметром d = 159 мм. Армується плита нижніми опорними коритоподібними сітками С-1, плоскими вертикальними каркасами КР-1 і плоскою верхньою сіткою С-2. Попереднє напруження забезпечується електротермічним натяганням стержневої арматури Н-1 і Н-2, яка розміщена в нижньому поясі плити. Температура нагріву стержнів не повинна перевищувати t_н £ 450⁰С. Величина попереднього напруження арматури перед бетонуванням s_н = 500 МПа. Допустиме відхилення попереднього напруження приймається в залежності від довжини плити, при L = 4780 мм – 105 МПа.

Проектна товщина захисного шару забезпечується спеціальними фіксаторами і становить d_ш = 20 мм. Для стропування, транспортування і встановлення плити в робоче положення передбачено влаштування 4 монтажних петель П-1, місця опирання при транспортуванні і складуванні приймаємо 300 мм від торців плити.

1.3. Завдання проектування технологічної лінії

Проектування лінії включає вибір технологічного обладнання та необхідне оснащення постів, їх компонування і розрахунок. Обладнання вибирається по технологічним параметрам з довідкової літератури [2], розрахунок його ведеться по організаційній продуктивності:

П₀ = К­₀П_м‚

де К₀ – коефіцієнт організації роботи машин (0‚92), П_м - продуктивність машини‚ що вказана в її технічному паспорті.

Необхідна розрахункова кількість машин визначається:

М_р = П_г/П_о,

де П_г – годинна потреба у виробах чи напівфабрикатах.

Ефективність роботи машини:

Е = 100× П_г ⁄ (М_пП₀),

де М_п – прийнята кількість машин.

Для кожного посту розглянуті операції та послідовність їх виконання‚ запроектована схема організації робочих місць формувальників‚ вказана їх класифікація і об’єм роботи.

2. Проектування агрегатно-потокової лінії

На агрегатно-потоковій лінії виробництва залізобетонних конструкцій всі частини процесу здійснюються на спеціалізованих постах‚ обладнаних машинами для виконання відповідних робіт. При цьому забезпечується пропорційність і паралельність процесів. Бетонна лінія постачається до лінії бункерами, арматурні вироби самохідними візками. Форми з виробом для виконання всіх стадій послідовно переміщуються мостовим краном з поста на пост. Готова продукція самохідним візком транспортується на склад.

При виготовленні багатопорожнинних плит перекриття матеріали і напівфабрикати проходять наступні стадії:

- розпалублення плити‚ очищення і змащення форм;

- армування напружуваної арматури;

- формування виробу;

- прискорення тверднення бетону в ямних камерах.

2.1. Пост розпалублення виробу‚ очищення і змащення форм

На цей пост виріб з піддоном надходить з пропарювальної ямної камери.

2.1.1 Обладнання поста та його технічна характеристика

Пост має наступне обладнання:

- стенд для установки піддона СМЖ-229 з виробом;

- самохідний візок СМЖ-151 для складування і транспортування плит на склад;

- газокисневий різак для нагрівання і відрізання тимчасових анкерів напружуваної арматури;

- ящик-контейнер для арматурних відходів;

- скребки для очищення піддона;

- ящик-контейнер для сміття;

- установка СМЖ-18А для приготування мастила;

- вудочка розпилювач для змащення поверхні піддона.

Технічні характеристики машин даного поста приведені в таблицях 1‚ 2‚ 3.

Сам піддон або піддон з плитою транспортується по лінії краном К10т за допомогою автоматичного захвата СМЖ-226 або строп. Технічні характеристики автоматичного захвата наведені в табл. 4.

2.1.2 Продуктивність лінії

Продуктивність лінії визначається ритмом її роботи. Ритм залежить від об’єму бетону в виробі‚ його розмірів та складності виготовлення [1]. Ритм лінії приймається по довжині плити. При довжині плити L = 4780 мм приймаю ритм Т_r = 20 хв. Кількість плит‚ що формуються за годину при прийнятому ритмі роботи лінії становить

n_п^г = 60 ⁄ T_r = 60 ⁄ 20 = 3 шт.

Кількість плит‚ які формують за добу

n_п^д = N_р Т_з n_п^г = 2 · 8 · 3 = 48 шт

Таблиця 1

Технічна характеристика піддона СМЖ-229

Таблиця 2

Технічна характеристика самохідного візка СМЖ-151

Таблиця 3

Технічна характеристика установки для приготування і нанесення мастила на форму СМЖ-18А

Таблиця 4

Технічна характеристика захвата СМЖ-226

Річна продуктивність лінії

П_л^р = N_д n_п^д V_п^б = 253 · 48 · 0, 9 = 10930 м³ /рік.

де V_п^б - об’єм бетону плити

2.1.3 Тривалість зайнятості ямної камери

Тривалість зайнятості ямної камери Т_к визначається тривалістю її завантаження‚ розвантаження‚ попередньої витримки і режимом тепловологісної обробки виробу:

Т_к = t_з + t_в + t_н + t_і + t_о + t_р ‚

де t_р і t_з – відповідно тривалість розвантаження і завантаження камери; t_в – тривалість попереднього витримування (2 год); t_н – тривалість нагрівання (3‚5 год); t_о – тривалість охолодження (2 год).

Тривалість завантаження і розвантаження ямної камери залежить від її місткості. Місткість камери визначається розміщенням кількості виробів у плані камери і по її висоті.

Таблиця 5

Можливе розміщення виробів у ямній камері

Кількість виробів у ямній камері приймається кратною кількості виробів‚ які формуються за добу. Згідно таблиці 5 приймаю камеру‚ в якій розміщується 4 піддони по висоті і 3 по ширині. Тоді кількість форм в камері

n_ф^к = 3 · 4 = 12 шт.

Кількість камер n^к = n_п^д / n_ф^к = 48 / 12 = 4 шт.

Тоді тривалість завантаження і розвантаження

t_з = t_p = n_ф^к · Т_г = 12 · 20=240 хв або 4 год.

Т_к = t_з + t_в + t_н + t_і + t_о + t_р = 4 + 2 + 3, 5 + 6, 5 + 2 + 4 = 22 год.

Отже тривалість зайнятості ямної камери становить 22 год.

2.1.4 Форми та їх технологічна характеристика

Тривалість обороту форми Т_о враховує час‚ необхідний для виконання всіх стадій виготовлення виробу

Т₀=Т_р+Т_а+Т_ф+Т_к‚

де Т_р – тривалість розпалублення‚ чищення і змащення форми (Т_р = Т_r = 20 хв);

Т_а – тривалість армування виробу напружуваною арматурою‚ приймаємо з умови тривалості нагрівання і охолодження стержнів: Т_а = 3·Т_r = 3·20 = 60 хв;

Т_ф – тривалість формування плити (Т_ф = Т_r = 20 хв);

Т_к – тривалість зайнятості камери (Т_к = 22 год = 1320 хв).

Т₀ = Т_р+Т_а+Т_ф+Т_к = 20+60+20+1320 = 1420 хв.

Коефіцієнт оборотності форми:

К_ф^о = N_т·Т_з·60 ⁄ Т₀=3·8·60 ⁄ 1420=1‚01 об/добу.

Враховуючи‚ що формування плит виконується в 2 зміни‚ то приймаємо К_ф^о = 1 об/добу.

Кількість форм‚ що знаходиться в експлуатації

n_ф^е = N_з·Т_з·60 /(T_r· К_ф^о) = 2·8·60/(20·1)=48 шт.

Маса піддонів‚ що знаходяться в експлуатації

m_ф^е = m_ф· n_ф^е = 2‚8·48 = 134, 4 т.

Питома формомісткість виробництва

q_ф^в = m_ф^е/П_л^р = 134400/14330 = 9‚4 кг/м³.

Формомісткість повинна складати не більше 15 кг/м³.

Питома матеріаломісткість піддона:

q_ф^м = m_ф/V_п^б = 2‚8/1‚01 = 2‚8 т/м³.