Произвоство опор ЛЭП

Зміст курсового  проекта

 
1.Вступ 
2. Технологічний розділ

2.1. Номенклатура  і технологічна характеристика  виробу

2.2. Характеристика  армування виробу

2.3. Вимоги  державних стандартів

2.4. Характеристика  сировинних матеріалів

2.4.1. Вибір  сировинних матеріалів

2.4.2. Джерела  постачання і засоби транспортування

2.5. Технологічний  процес

2.5.1. Технологічна  схема виробництва

2.5.2. Склад  в’яжучої речовини

2.5.3. Склад  заповнювачів

2.5.4. Склад  арматурної сталі

2.5.5. Склад  добавки

2.5.6. Приготування  бетонної суміші

2.5.7. Виготовлення  арматурних виробів

2.6. Вхідний  контроль сировинних матеріалів  і контроль якості приготування  бетонної суміші

3. Розрахунковий  розділ

3.1. Склад  і режим роботи цехів

3.2. Розрахунок  виробничої програми

3.3. Підбір  складу бетону і розрахунок  потреби в сировинних матеріалів

3.4 Розрахунок складу в’яжучої речовини

3.5 Розрахунок  складу заповнювачів

3.6 Розрахунок  бетонозмішувального цеху

3.7 Специфікація  основного технологічного обладнання

4. Охорона  праці і навколишнього середовища

5. Список  використаної літератури 

 

1. Вступление

Проэктируетса завод по изготовлению железобетонных изделий  в г. Запорожье, производительностью  41533 /год.

За базовое изделие  взято опору ЛЭП.

На територии завода расположены: бетоносмесительный, арматурный, формовочный цеха, вспомогалельные  цеха, лаборатория. Запроэктировано  склады заполнителей а также готовой  продукции. Для транспортировки  вяжущего вещества исполюзуютса вагоны закрытого типа. Заполнитель поставляетса железной дорогои и речным транспортим. Добавки поставляютса автотранспортом. Арматурные изделия поставляютса так  же автотранспортом. Для транспортировки  материалов и изделий по територии  завода используютса конвеера, самоходные тележки краны.

 

2. Технологическая часть

2.1 Характеристика  изделия

 

 

Техгические данные базового изделия

Название изделия	Марка изделия	Габаритные розмеры			Расходы на изделие				Вес изделия т
					Бетон		Сталь, кг
		L	D2	D1	Клас	Об'єм,	Напряж	Ненапряж.
Опора ЛЭП	СК 26,1	22200	560	440	В20	2,7	68	299,3	1,2

Таблица 1 

2.2 Источники поставок и транспортирование компонентов

Цемент поставляетса с ОАО «Криворожский  цементный завод» железнодорожным  транспортом в закрытых вагонах  на силосный цементний склад.

Крупный заполнитель поставляетса з Янцевского гранитного каръера  железной дорогой, на открытый склад.

Песок поставляетса с Запорожья  речным транспортом и авто транспортом, на открытый штабельный склад.  
 Добавка до бетону поставляетса компанией «Релаксол» автотранспортом в автоцистернах на склад добавки. 
 Арматура поставляетса с ОАО «Запорожсталь» автотранспортом .

 

2.3 Склад вяжущего вещества

Вяжущее вещество поставляетса в вагонах  закрытого типа. Разгружаетса в приёмный бункер, после насосом подаётса в  силосы для хранения. Для дальнейшего  использования цемент разгружаетса пневмовинтовым насосом и подаётса в приёмное отделение БЗЦ.

Силосный склад цемента типа №409-29-65, имеет 5 силосов, об’ємом по 283 .

В зимний период для обеспечения подачи цмента используют виброактивацию.

На складе используетса превмовинтовой насос ТА-13 и разгрузчики.

 

2.4 Склад заполнителей

Заповнювачі постачаються залізничним  транспортом у вагонах відкритого типу. Розвантажують заповнювачі  способом черпання за допомогою портального  розвантажувача, подається на штабелі  заповнювачів, потрапляють в бункер із затвором – живильником і за допомогою стрічкового конвеєру подаються у дозуюче відділення БЗЦ. Загальна площа складу 10124,25 .

При постачанні заповнювачів автотранспортом  запас становить 5- 7 діб, залізницею 7-10 діб. Максимальна висота штабелів при вільному падінні:

• Для крупного заповнювача 12 м
• Для дрібного заповнювача 15 м

В зимовий період для відновлення  сипучості матеріалу застосовується вібраційне устаткування.

На складі використовується моширог  ТР – 2 та штабелі конусного типу. 

2.5 Склад  арматурной стали

Арматура постачається автотранспортом  на закритий склад арматури. Розвантажується  за допомогою мостового крану.

Дротяна арматура зберігається в бухтах і мотках. Стержнева зберігається в пачках. Листова сталь і прокат зберігаються в штабелях.

Транспортується арматурна сталь  за допомогою самохідного візка  у формувальний цех.

2.6 Склад добавки

Добавка поставляетса автотранспортом  в цестернах, разгружаетса при помощи жидкостного насоса в специальные  ёмкости.

Для дальнейшего использования  транспортируют насосом и трубопроводом.

 

2.7 Контроль сырьевых материалов и качества приготовления бетонной смеси.

Контроль сировини, матеріалів, комплектуючих  деталей, що поступають від інших  підприємств – виробників, при  цьому перевіряють кількість  матеріалу, наявність сертифікату, відповідність фізико – механічних властивостей матеріалів сертифікату  і стандарту, правильність транспортування  і зберігання.

Під час приготування бетонної суміші перевіряється точність дозування, степінь перемішування, рухливість (жорсткість) бетонної суміші.

При контролі якості готового ЗБВ  перевіряють: геометричні розміри, якість форми виробу, якість лицевої  поверхні, розміщення арматури, міцність бетону.

При вхідному контролі сировини перевіряють:

• для цементу – швидкість тужавіння, тонкість помелу, міцність, водопотребу, насипку і істинну щільність, клінкерний склад
• для заповнювачів – насипну і істинну щільність, вологість
• для щебеню – фракцію і пустотність
• для піску – модуль хрупкості і водопотребу
• для арматури – відповідність нормативним документам

 

 

2.8. Описание технологии производства базового изделия

Производство  опор ЛЭП   осуществляется на двух постах агрегатно-поточной линии, тепловая обработка изделий предусмотрена  в электромагнитной установке.

Арматурная сталь  самоходной тележкой поступает из арматурного  цеха в формовочный.

Процесс армирования  и формования осуществляются на одном  посту.  Напрягаемые стержни закрепляют в оголовках формы  при помощи анкеров. Между напрягаемыми стержнями  устанавливают монтажные кольца. Спиральную арматуру начинают навивать, отступив от оголовка 0,5 м, с привязкой её вязальной проволокой  к продольной арматуре через два стержня в последовательном порядке по винтовой линии, не довивая до конца оголовка 0,5 м. после натяжения арматуры на 50% гидродомкрат отключают.

Во время армирования  опоры бетонную смесь по бетоновозной эстакаде подают в бетоноукладчик, который движется вдоль формы  и заполняет её бетонной смесью. Необходимо следить за правильностью  её распределения по форме, что обеспечивает получение стоек с проектной  толщиной по всей длине.

Объем, укладываемой в форму бетонной смеси, определяется исходя из величины проектного объёма бетона в изделии. Эта величина должна быть увеличена на количество шлама, отходящего после центрифугирования  и объём бетонной смеси, требуемой  для приготовления контрольных  образцов. Величина увеличения составляет 5-8% от проектного объёма и уплотняется  непосредственно на заводе.

Уложенную бетонную смесь разравнивают по длине формы. Затем на нижнюю полуформу устанавливается  верхняя, их   соединение болтами  должно обеспечивать надлежащее уплотнение стыка, не допускающее вытекание цементного молока при центрифугировании.

Натяжение арматуры производится гидродомкратом до проектной  величины, оно осуществляется только в присутствии технического персонала, который следит за процессом. Напряжение передается на форму в следующей  последовательности:

• арматура натягивается до проектной величины;
• упорные винты вывинчиваются до упора с одинаковым усилием;
• натяжение домкрата снимается, в это время происходит обжатие формы;
• проверяется отсутствие зазора между болтами и подвижными оголовками, а также между формой и подвижными оголовками

Гидродомкрат  отключается, оголовки освобождаются  от упора натяжного стенда, и форма  переносится краном на центрифугу.

Процесс центрифугирования  состоит из двух основных этапов:

1 – распределение  бетонной смеси при вращении  форм с малой скоростью

2 – уплотнение  бетонной смеси при максимальной  скорости вращения 

После центрифугирования  от формы шлам сливается в шлам-сборник, а затем производится просмотр внутренней поверхности ствола.

После этого форму  с изделием транспортируют в электромагнитную камеру.

ЭМУ представляет собой тупиковую камеру, собранную  из 9 камер.

Каждая камера – теплоизолированный туннель, по периметру  которого расположена электромагнитная обмотка, выполненная алюминиевым  проводом, который крепится к стенкам  камеры. Обмотка состоит из трех разных секций, соединенных попарно, последовательно в звезду.

Понизу туннеля  уложен на шпалах рельсовый путь, по которому движется тележка с изделием. Изделия после стадии выдержки подвергают электропрогреву. Сначала температура  в камере поднимается до 85^оС за 2 часа.

Изотермическая  выдержка изделия производится в  отключенной камере в течение 5 часов. Спад t=55-60^оС осуществляется за 3 часа. Температура в камере контролируется с помощью датчиков, которые расположены у стенки в средней части камеры. Кроме того камеры имеют реле времени, сто позволяет автоматизировать включение и отключение камеры.

После окончания  тепловой обработки и достижения бетоном 75% прочности тележки с  готовыми изделиями извлекаются  из камеры. Затем краном транспортируются на пост распалубки, где с изделия  снимают форму, которая направляется на чистку и смазку, а готовая  стойка – на пост доводки.

Опоры осматривают  визуально. Торцевые грани стоек  в местах  расположения напрягаемой  арматуры затирают и покрывают цементно-песчаным раствором (1:3). Осмотренную опору  отправляют на склад готовой продукции.

 

 

3. Расчётный раздел

3.1 Расчет производительности

Для проектируемого производства приняты:

• номинальное количество рабочих суток в год – 260;
• количество рабочих смен в сутки (без то) – 2;
• количество рабочих смен в сутки (для то) – 3;
• продолжительность рабочей смены, ч – 8;

Расчетное количество рабочих  суток в году для агрегатно-поточной линии:

Т_р = Т_н - Т_п = 260 – 7 = 253 дня

     Т_п – длительность плановых остановок на ремонт основной технологической линии, сут.

Определение фактической  часовой производительности опор ЛЭП

П_ч =

шт/час

 где t_ф – цикл формования одной опоры (согласно ДБН А.3.1-8-96).

Определение фактической  годовой производительности опор ЛЭП

П_год=

где n_ч – продолжительность одной рабочей смены, ч;

      n_см – количество смен в сутки, см;

      V_б ^изд – объём бетона в одном изделии, м³;

      К_и – коэффициент использования оборудования.

Исходя из того, что на проектируемом заводе присутствуют две линии по производству опор, то мощность предприятия по выпуску  опор ЛЭП составляет 41533 м³/год (23074 шт/год).

 

 

Определение фактической  годовой производительности стоек

П_год=

Годовая производительность завода:

=25958+41533=67491 м³/год

Таблица 2

Производительность завода

Наименование изделия	Производительность завода, м3
	в год	в сутки	в смену	в час
Опоры ЛЭП	41533	164,16	82,1	10,3

 

 

3.2 Потребность в сырье

3.2.1. Расчет состава  центрифугированного бетона для опор ЛЭП

1.Определяем  расчетную прочность бетона при  требуемой марке 

( R₂₈=400кгс/см²) с учетом недобора прочности из-за ТО

2.Находим Ц/В из формулы  прочности бетона

3.ОК=4-5см; по т.9.23 В=200л/м³

4.Определяем  водопотребность исходной бетонной  смеси по т.XIII

и ее водосодержание после  центрифугирования при Ж=25с

5.В состав  бетона вводим добавку СДБ-0,3% от массы цемента, поэтому расход  воды и цемента уменьшаем на 10%.В=166,5л

6.

7.

      , т.9.18

8.

9.Абсолютный  объем твердых составляющих в  исходной бетонной смеси

после центрифугирования

Переводной коэффициент

10. Расход твердых компонентов

 

3.2.2 Расчет состава вибрированного бетона для стоек

1.Определяем  расчетную прочность бетона при  требуемой марке 

( R₂₈=400кгс/см²) с учетом недобора прочности из-за ТО

2.Находим Ц/В из формулы  прочности бетона

3.ОК=4-5см; по т.9.23 В=200л/м³; за счет введения в бетонную смесь

 

 пластифицирующей добавки  расход воды снижаем на 10%. Поэтому   В=180л/м³

4.

5.

      , т.9.18

6.

7. Добавку вводим  в количестве 1% от массы цемента

Д=Ц*0,01=360*0,01=3,6кг/м³

8. Плотность бетона  γ=Ц+В+П+Щ=360+180+636+1241=2417 кг/м³

3.2.3 Расчет смазки для опоры ЛЭП

1.S^ф_полн= S_бок+π(R²+r²)=38.65+3.14 (0.325²+0.22²)=39.15м²

                S_бок=πl(R+r)=3.14 22.6 (0.325+0.22)=38.67м² 

    2. Расход  смазки на оду форму

                                   39,15 0,2=7,83 кг

    3. Расход  смазки на 1 м³ изделия

                              кг/м³

4. Годовой расход  смазки

                     Р^см_год=41533 4,35=180668,5 кг/год

       5. Расход смазки на сутки

                          Р^см_сут= кг/сут

      6.  Расход смазки на смену

                          Р^см_см= кг/смену

7. Расход смазки на час

                          Р^см_ч= кг/час

 

3.2.4 Расчет смазки для вибрационной стойки

1.S^ф_полн= 0,05+0,0297+2,035+4,9+1,89=8,9м²

                S_смаз=8,9-2,035=6,86м² 

    2. Расход  смазки на оду форму

                                   6,86*0,2=1,37 кг

    3. Расход  смазки на 1 м³ изделия

                              кг/м³

4. Годовой расход  смазки           

                          Р^см_год=25958*3,04=78912,3 кг/год

       5. Расход смазки на сутки

                          Р^см_сут= кг/сут

      6.  Расход смазки на смену

                          Р^см_см= кг/смену

8. Расход смазки на час

                          Р^см_ч= кг/час

Все полученные данные заносятса  в таблицу:

Таблица 3

Потребность производства в сырье  и материалах

Наименование материала	Удельный расход на 1 м3	Потребность производства
		в год	в сутки	в смену	в час
Опоры ЛЭП
Бетонная смесь, м3	1	43609,6	172,4	86,2	10,8
Цемент М500, т	0,324	13725,82	54,25	27,1	3,39
Вода, л	167	7074731	27963,3	13881,7	1747,7
Щебень, т/м3	1,202/0,453	50921/19215,5	201,3/76	100,63/38	12,6/4,74
Песок, т/м3	0,677/0,253	28680,2/10741,65	133,36/42,46	56,68/21	7,1/2,65
Добавка Релаксол, кг	3,3	141071	557	278,8	34,8
Сталь, т	0,39	11798,3	46,6	23,3	2,9
Смазка, кг	4,35	184282	728,4	364	45,5
Смазка, кг	3,04	78912,3	311,9	155,9	19,5

 

Потребность производства в сырье и материалах определена в соответствии с принятым режимом  выпуска железобетонных изделий  с установленным проектным составом бетона. В расходах материалов учтены производственные потери 2%.

 

3.3 Расчет проходной камеры (ЭМУ) для тепловой обработки опор ЛЭП

1. Длина  камеры

L_k=n_1х

l_ф+(n₁+1) δ₁+2b_н, м

где n₁ – количество форм, расположенных по длине камеры

       l_ф – длина формы, м

       δ₁ – зазор 0,3 м

       b_н – толщина наружных стенок камеры, м

l_ф=l_u+2l₁=22,6+2

0,25=23,1 м

где l_u – длина изделия, м;

       l₁ – толщина стенок формы, м;

L_k=1

23,1+(1+1) 0,3+2 0,2=24,1 м

2. Ширина камеры

В_к= n₂

b_ф+2b_н+( n₂-1) b_вн+ n₂ 2 δ₂, м

 

где n₂ – количество форм, расположенных по ширине в камере;

      b_ф – ширина формы;

      b_н – толщина наружных стенок камеры, м;

      b_вн - толщина внутренних стенок камеры, м;

      δ₂ – зазор = 0,3 м;

b_ф=d_u+2

b₁, м

где d_u – наибольший диаметр изделия, м;

       b₁ – толщина стенок формы, м;

b_ф=0,65+2

0,25=1,15 м

В_к= 9

1,15+2 0,2+( 9-1) 0,1+ 9 2 0,3=16,95 м

3. Высота камеры

H_к= n₃

d_u+h_тел+h_{до верха}+( n₂-1) δ₃, м

где n₃ – количество изделий в камере по высоте,

       d_u – наибольший диаметр изделия, м;

        h_тел – высота тележки, м;

        h_{до верха}- расстояние от последнего изделия до верха камеры, м;

        δ₃ – толщина прокладки между изделиями, м;

H_к= 4

0,65+0,7+0,1+( 4-1) 0,1=3,7 м

4. Объем камеры 

V_к= L_k

В_к H_к= 24,1 16,95 3,7=1511 м³

5. Определяем занятость камеры  ТО за сутки:

Т =t_з+t_в+t_выд+Т =1,5+1,5+4+10=17ч

где t_з – время загрузки камеры, ч;

       t_в - время выгрузки камеры, ч;

       t_выд – время выдержки изделия, ч;

       Т - время ТО в камере, ч;

6. Коэффициент оборачиваемости  камеры:

К_об=

=

 

7. Производительность камеры с  учетом К_об:

8. Количество камер

П_сут – суточная производительность камеры, принятая по недельно-суточному графику

Для ТО конических опор ЛЭП принимаем 9 электромагнитных камер

 

5.3.1. Расчёт  ямных пропарочных камер для  тепловой обработки стоек.

Технологические параметры ямной камеры определяются количеством форм, которые укладываются, их размерами и длительностью  тепловой обработки.

1. Длина камеры:

l_к = n_ф^д * l_ф +2* l₁ = 1*11,4 +2*0,5 =12,4м

где

 n_ф^д - количество форм, которые помещаются по длине камеры, шт.

 l_ф - длина формы, м.

 l₁ - расстояние между формами, или между формой и стенкой камеры, м.

2. Ширина камеры:

b_k = n_м^ф* b_ф +2* b₁ = 1*1,525 +2*0,5 =2,53м

где

n_ш^ф - количество форм укладываемых по ширине камеры, шт.

 b_ф - ширина формы; м.

 b₁- расстояние между формами или между формой и стенкой камеры - 0,5.

3. Высота камеры

h_к=(h_ф+h₁)*n_в^ф+h₂+h₃=(0,53+0,03)*6+0,15+0,05=3,56м

где

h_ф – высота формы, м;

 

h₁ – величина прокладки между формами, м;

n_в^ф - количество форм, укладываемых по высоте, шт;

h₂ – величина прокладки между дном камеры и нижней формой, м;

h₃ – расстояние между верхом изделия и крышкой камеры, м;

4. Объем камеры

V_к = l_к*b_к*h_к=12,4*2,53*3,56=111,68 м³

5. Продолжительность занятости ямной пропарочной камеры.

Т =t_з+t_в+t_выд+Т =1,17+1,17+1+10=13,35ч

где t_з – время загрузки камеры, ч;

       t_в - время выгрузки камеры, ч;

       t_выд – время выдержки изделия, ч;

       Т - время ТО в камере, ч;

6. Оборачиваемость ямной пропарочной камеры:

К_о =

где:

 К_о - коэффициент оборачиваемости камеры;

 К_в = 0,85, если формовочное отделение работает в 2 смены.

 

7. Производительность одной установки

П_г = К_о*N*V^изд_б*К_с=1,53*253*30*0,45*0,9=4703м³/год     

 где:

       N – количество рабочих дней в году;

       V^изд_б – объём бетона в изделиях, находящихся в камере ТО;

             К_с – коэффициент, учитывающий возможные срывы производства;

 

8. Количество ямных пропарочных  камер

n_k=

Принимаем 6 камер, с высотой 3,56 м, шириной 2,53 м, длиной 12,4 м, одно изделие в ширину, одно изделие в длину, в стопке 6 штук.

 

3.4 Расчет количества форм

Количество форм, необходимых для производства опор ЛЭП (рассчитываем с учетом 5% запаса).

N_лэп=1,05*(2*n_ф+2*n_р+n_ц+n_т.о)=1,05*(2*1+2*1+1+36)=43 формы

где:

n_ф – количество форм на посту формования;

n_р – количество форм на посту распалубки;

n_ц – количество форм на посту центрифугирования;

n_т.о – количество форм на посту тепловой обработки;

            Так как на проектируемом заводе  два формовочных цеха по производству  опор ЛЭП, то количество форм  равно 86.

Количество форм, необходимых для производства стоек (рассчитываем с учетом 5% запаса).

N_ст=1,05*(2*n_ф+2*n_р+2*n_а+n_т.о)=1,05*(2*1+2*1+2*1+36)=44 формы

где:

n_ф – количество форм на посту формования;

n_р – количество форм на посту распалубки;

n_а – количество форм на посту армирования;

n_т.о – количество форм на посту тепловой обработки;

 

 

 

 

 

 

3.5 Расчет и проектирование складов

3.5.1 Склад цемента