Стеновые панели. 2

Аннотация

 

        Курсовой проект включает в  себя пояснительную записку, состоящую из 20 страниц, в том числе 2 рисунока, 2 таблицы, 10 источников, и графическую часть, в объем которой входит один лист формата А3 и один лист формата А1 на которых выполняются план и разрезы бетоноукладчика и компоновочный чертеж технологической линии.

        В данном курсовом проекте  произведен расчет технологической  линии по изготовлению наружных  многослойных стеновых панелей,  описана номенклатура продукции, охарактеризованы основные схемы получения железобетонных изделий, а также изложены основные положения по охране труда и технике безопасности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 


Введение……………………………………………………………….........

1 Описание изделий............................……………………………………..….

2 Анализ способа производства ………….......................…………………...

3 Расчет технологической  схемы.....................................................................

4 Расчет производственной  программы........………………………….…….

 5 Специальная разработка ....…………………………………………….......

6 Подбор оборудования........................…………………………………........

7 Охрана труда и техника безопасности.................…………………….…...

 Список использованных источников……………………………………....

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение


       Жилье всегда играло основополагающую роль в истории развития общества, вплоть до наших дней. Первобытный человек, поселившись в каменных пещерах, обрел возможность отдыхать и укрываться от хищников, производить и сохранять потомство, изготавливать орудия труда и охоты и даже рисовать. Он открыл путь к своему дальнейшему совершенствованию в поколениях, поиску новых направлений и диверсификации условий своей жизни. Однако пещеры не могли обеспечить жильем всех. Строительство искусственных “пещер” стало одной из основных задач для человека, усложняясь со временем в материалах и дизайне. Поистине революционный прорыв в этой области был достигнут, когда открыли возможность строительства массового жилья с использованием искусственного камня – бетона. По влиянию на развитие мировой цивилизации его изобретение смело можно поставить в один ряд, а может даже и выше, с открытием электричества или появлением авиации. Известно, что на смену “безграничному” техническому прогрессу в настоящее время выдвигается концепция устойчивого развития современной цивилизации, учитывающая интересы грядущих поколений. И бетону предстоит сыграть роль экологического компенсатора многих издержек этого процесса. Концепция устойчивого развития может быть расшифрована как использование долговечных бетонов, требующих в процессе эксплуатации минимальных затрат на ремонт, искусственного “камня” с большим потенциалом переработки как в подвижном, так и в затвердевшем состоянии, бетонов с высоким уровнем использования местных материалов, требующих минимальной транспортировки составляющих. В ХХ веке только в России в строительстве было использовано около 10 млрд. м3 бетона и железобетона. Понятно, что требования к его качествам с течением времени меняются. К сожалению, несмотря на переход российской цементной промышленности в условия рынка и на рост конкуренции, рядовые отечественные цементы, а значит, и бетоны пока уступают по качеству зарубежным аналогам.

        Это становится очевидным, если окинуть взглядом достижения в области железобетона в других странах за последнее десятилетие. Построены выдающиеся сооружения с рекордными техническими показателями: рамно-балочный мост из высокопрочного легкого бетона пролетом 300 м в Норвегии, вантовой мост пролетом более 850 м во Франции, небоскребы высотой более 400 м в Малайзии. В этом ряду по праву занимает достойное место и многоэтажный подземный комплекс на Манежной площади в Москве. Да и столичная железобетонная телебашня является, наряду с аналогом в Торонто, самым высоким в мире отдельно стоящим сооружением.

 

 

      В современном строительстве резко возросли требования к теплотехническим свойствам ограждающих конструкций. Исследования показали, что одним из наиболее эффективных, в том числе и в экономическом отношении, утепляющих материалов являются бетоны из поризованного цементного теста и легкого заполнителя. Если в таких бетонах-утеплителях использовать еще и облегченный цемент, то можно достичь уникального соотношения прочности и массы материала.


В настоящее время широкое распространение получили мелкоштучные изделия из бетонов плотностью 400-600 кг/м3. Их изготавливают в производственных условиях и доставляют на стройку в качестве готовых изделий. Необходимость такой технологии вызвана тем, что для приготовления поризованного бетона, как правило, используется больше воды, чем может быть в готовом материале при эксплуатации. Для решения этой проблемы обычно применяют сушку или выдерживают изделия в воздушно-сухих условиях в течение некоторого времени./1/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    

1 Характеристика  разрабатываемого изделия

 

Рисунок 1- Плита наружная стеновая трехслойная с эффективным  утеплителем .


        Панели следует  выпускать в соответствие с  требованиями стандарта и технических условий на панели конкретных видов по проектной и технологической документации, утвержденным в установленном порядке.

        Стальные формы для изготовления  цельных панелей и элементов  составных панелей должны удовлетворять требованиям ГОСТ 25781-94.

        Панели должны иметь заводскую  готовность, соответствующую требованиям стандарта и дополнительным требованиям проектной документации на конкретные здания, устанавливаемым с учетом условий транспортирования и хранения панелей, технологии погрузочных и разгрузочных операций и монтажа зданий.

        Составные панели следует поставлять  в собственном виде.

        В случаях предусмотренных проектной  документацией на конкретные  здания, панели следует поставлять с нанесенными водонепроницаемыми и другими грунтовками, гидроизоляционными и пароизоляционными покрытиями, установленными окнами, дверьми, подоконными плитами и сливами, с выполненной герметизацией и пароизоляцией, теплоизоляцией в стыках между оконными и дверными блоками и гранями проемов, накладными изделиями и другими конструкционными элементами.

        Поставка панелей без окон, дверей, подоконных плит (досок) и сливов в том случае,  если их установка предусмотрена проектной документацией,  допускается только  по  соглашению  изготовителя  с потребителем и проектной организацией - автором проекта.

        В случаях,  предусмотренных проектной  документацией,  панели должны иметь:

- выступы, вырезы,  штрабы,  ниши,  стальные закладные  и  накладные изделия   и  другие конструктивные  элементы, предназначенные  для опирания панелей на конструкции  здания,  а также  для  опирания  и примыкания смежных конструкций;

- вырезы и  углубления в торцевых зонах и в других местах примыканий к  панелям  смежных конструкций,  предназначенные  для  образования шпоночного соединения после замоноличивания стыков;

- арматурные выпуски,    стальные   закладные   изделия   и   другие конструктивные элементы для соединения  панелей  между  собой  и  со смежными конструкциями здания;


- гнезда для  монтажных  (подъемных)  петель  и  других  монтажных и соединительных деталей;

- установленные окна с подоконными плитами (или досками), сливами и двери;

- закладные  и  накладные  изделия  и  другие конструктивные элементы для   крепления приставных   подоконных   плит   (досок), солнцезащитных устройств, занавесей, карнизов, устройств для навески штор и другого оборудования здания, открытых нагревательных приборов и других элементов инженерного оборудования;

- элементов систем скрытой электропроводки.

        Характеристики панелей, приводимые  в заказе на их изготовление  должны соответствовать требованиям стандарта и проектной документации.

        Панели должны удовлетворять требованиям ГОСТ 13015.0-92:

- по прочности, жесткости и трещиностойкости панелей;

- по показателям фактической прочности бетона (в проектном  возрасте и отпускной);

- по морозостойкости бетона;

- по средней плотности, теплопроводности   и   отпускной  влажности  легкого  бетона  и автоклавного ячеистого бетона однослойных панелей,  внутреннего слоя двухслойных  панелей с экраном и теплоизоляционного слоя трехслойных панелей,  а также легкого бетона  теплоизоляционного  слоя  сплошных двухслойных панелей;    

- к форме,  размерам  и качеству арматурных и закладных изделий и их положению в панелях;

- к классам и маркам арматурной стали для монтажных петель;  

- по отклонениям толщины защитного слоя бетона до рабочей арматуры;

- по защите   от   коррозии   арматурных   выпусков,   закладных   и соединительных изделий, а также металлических связей, выполненных из сталей,  не стойких к агрессивному воздействию среды,  в трехслойных панелях.

        Поставку  панелей  потребителю  следует  производить  после достижения раствором нормируемой отпускной прочности.

        Качество    материалов    и    изделий,   применяемых   для теплоизоляционного слоя трехслойных  панелей,  должно удовлетворять требованиям  стандартов  или  утвержденных  в установленном порядке технических условий  на  эти материалы и  изделия  и  обеспечивать выполнение   технических   требований   к  теплоизоляционному  слою, установленных настоящим стандартом и проектной документацией.

        Сжимаемость  теплоизоляционного  слоя трехслойных панелей, при изготовлении  которых бетон  наружного  или  внутреннего  слоя укладывают по теплоизоляционному слою,  не должна превышать  6%  при давлении, создаваемом весом этого бетонного слоя.


        Значения действительных отклонений толщины защитного  слоя бетона  до  конструктивной  арматуры не должны превышать удвоенных предельных значений отклонений, установленных ГОСТ 13015.0 по толщине защитного слоя бетона до рабочей арматуры, но быть не более 20 мм.

        Отклонение   фактической  массы  панелей  при  отпуске  их потребителю от номинальной отпускной массы, указанной в проектной документации, не должно превышать:

    для  трехслойных панелей:

        при суммарной толщине наружного

        и внутреннего бетонных слоев  до 160 мм .........  ±12%

        при суммарной толщине тех  же

        слоев св. 160 до 200 мм ......................................  ±11%

        при суммарной толщине тех  же

        слоев св. 200 мм .................................................  ±10% 

        Маркировочные надписи   следует  наносить  на  нелицевой  торцевой вертикальной  грани панели.  Допускается   наносить   маркировочные надписи   на   лицевой   поверхности   панели вблизи  ее  торцовой вертикальной  грани  краской,  не  снижающей  качество   последующей отделки панелей.

        Допускается по  соглашению изготовителя с потребителем и проектной организацией - автором проектной документации на конкретные  здания вместо марок наносить на панели их сокращенные условные обозначения, принятые в проектной документации.

        Панели   следует   хранить  в  кассетах  в  вертикальном  или наклонном  положении. Каждая  панель  должна  быть  установлена  на деревянные  подкладки высотой не менее 30 мм или опоры другого типа, обеспечивающие ее сохранность.

        При хранении и транспортировании слоистых  панелей  опоры  следует располагать  только  под их несущим слоем. Конструкция опор должна исключать возможность опирания панели теплоизоляционным или наружным защитно-декоративным слоем./2/

 

 

 

 

 

 

 

 

    

2 Анализ способа производства

 

 

        Выпускаемое серийно машиностроительное оборудование позволяет изготовлять железобетонные изделия по трем технологическим схемам: стендовой, поточно- агрегатной, поточно- конвейерной, кассетной.


        При стендовой  схеме производства в разные  смены на одних и тех же  площадках (постах) выполняется весь комплекс технологических операций в порядке их последовательности. На каждом посту возможно изготовления одного или ограниченной группы изделий; количество постов зависит от мощности предприятия и определяется расчетом.

        В поточном производстве цикл изготовления расчленен пооперационно, несколько рабочих мест (постов) оснащены специализированным технологическим оборудованием. Посты располагаются по ходу технологического процесса, и за каждым постом закреплены одна или несколько повторяющихся операций. Изготавливаемое изделие передается кратчайшим путем с одного поста на другой с помощью механических средств. Работу ведут одновременно на всех постах в течении одной, двух и трех смен. Суммарное время производственного цикла должно быть наименьшим.

        Поточное производство  может быть организованно по  двум схемам: поточно- агрегатной и поточно- конвейерной.

        Поточно- агрегатная  схема характеризуется тем, что  синхронность выполнения технологических и транспортных операций не обязательна, количество операций, выполняемых на одном посту, может изменяться в зависимости от требующейся производительности.

        Поточно- конвейерная  характеризуется тем, что все  технологические операции и транспортирование  выполняют синхронно по времени, строго соответствующем величине ритма работы конвейера. Операции максимально расчленены по механизированным постам.

        Стендовую  технологию целесообразно применять  при изготовлении длинномерных (более  6 м) изделий и при вертикальном  формовании в кассетных установках плоскостных конструкций для жилищного строительства. Применение вертикального формования однотипных крупноразмерных изделий позволяет в сравнении с другими приемами формования более экономично использовать производственные площади.

        Поточно- конвейерная  схема обеспечивает расчленение  операций по специализированным  постам и позволяет максимально  в сравнении с другими схемами механизировать и автоматизировать их выполнение. Конвейерные линии получили широкое распространение при изготовлении железобетонных изделий массовых видов, таких как панели наружных и внутренних стен, перегородок и перекрытий для жилищного гражданского, промышленного строительства.

        При стендовом способе изготовления панелей в кассетных формах неизбежны технологические простои, составляющие 2-2,5 часа при каждом цикле. Для того чтобы исключить  такие простои в данном проекте предусмотрена конвейерная линия непрерывного действия./10/

        Технологическая схема:


      Песок и щебень поступают на предприятие автотранспортом. Цемент- железнодорожным. Компоненты бетонной смеси из дозаторного отделения  подаются в двухвальный бетоносмеситель. Бетонная смесь поступает на непрерывно движущуюся ленту 11, состоящую из стальных звеньев, шарнирно прикрепленных к трем параллельно расположенным ветвям тяговых цепей.

     На рабочей  поверхности формующей ленты  с помощью технологической оснастки  оборудованы участки (карты) для  формования панелей. Формующая лента приводится в движение от привода 13, а натягивается с помощью натяжной станции 10.

      На участке  1 формующей ленты укладывается  арматурный каркас, закладные детали. Поступившая на формующую ленту бетонная смесь распределяется по ее ширине бетоноукладчиком 8, который состоит из несущей рамы (портала) с приводом для перемещения по рельсовым путям, бункера с запасом бетонной смеси и питателя для распределения смеси по площади формы, устройств для разравнивания верхнего слоя. Там же смесь уплотняется с помощью вибрационного устройства 9.

       Отформованное изделие вместе с формующей лентой поступает в камеру 5 для тепловой обработки, в которой на расстоянии 3-4мм расположены 5-6 пригрузочных валков 6. Пар в камеру подается по коллекторам 12. Сверху изделие закрыто от доступа пара прорезиненной лентой 4, верхняя ветвь которой очищается скребком 3. В конце формующей ленты панели шпатлюются при помощи установки 14.

      Изделие  с формующей ленты сходит на  обгонный роликовый конвейер 2, скорость  движения которого больше скорости  формующей ленты. С конвейера 2 изделие поступает на кантователь 1, где принимает вертикальное положение и при помощи мостового крана передается на склад готовой продукции. Всеми механизмами линии управляют с пульта.   

 

    

     

 

 

 

 

 

 

 

 

 




 

 







 


 


 



 





 



 

 

 

Схема №1 – Технологическая  схема производства

 

 

 

     

 

 

 

 

 

 3 Расчет технологической схемы

 

 

        Принимаем к производству стеновую панель размерами 5980×1785×280 с утеплителем.

        Объем изделия:

                                                                     (1)

Объем бетона в изделии:       

        Находим расчетный годовой фонд  времени работы установок:

                                                 

                                         (2)

 

где Др- число рабочих дней в году;

       zсм- количество рабочих смен в сутки;

       tсм- число часов в смене (tсм=8);

       Кв- коэффициент использования оборудования во времени (0,9).

 

        Находим количество формовочных установок или агрегатов:

                                              

                                        (3)

где Пг- годовая расчетная производительность по заданию, м3/год;


       Тф- продолжительность цикла формования изделия, мин;

       zп- количество одновременно формуемых изделий;

       Vn – объем изделия, м3;

         Zn – количество одновременно формуемых изделий, задается из условий рациональной работы конвейера;

         Тг- расчетный годовой фонд времени работы конвейера, ч.

 

        Количество форм вагонеток:

                                                                          (4)

где 1,05- коэффициент запаса;

       Zn-число форм-вагонеток на постах конвейера, Zn=6-15 ;

       Zт.- количество форм, находящихся в тепловом агрегате:

       Zу – число форм на передаточных устройствах, Zу=2-4.

 

 

 

                                               

       

 Приблизительная масса форм-вагонеток:

                                                                                         (5)

где mu- масса изделия (mu=4,736т)

 

где Vут- объем утеплителя;


       mu- масса арматуры.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Расчет производственной  программы 

 

Таблица 1- Производственная программа

 

Наименование

Производительность

В час

В смену

В сутки

В год

Бетон, (м3 )

2,34

18,72

37,46

8528

Стеновая панель, (шт.)

2

11

22

5017




Количество единиц оборудования определяем по формуле:

 

                                                        (6)

где Птр- требуемая сменная или часовая производительность по данному технологическому переделу;

 Пр- производительность машины расчетная (паспортная).

Количество смесителей Z (шт), определяется по формуле:

 

 ,                                                 (7)

 

где 1,05 - коэффициент запаса;

Пч - расчетная заданная часовая производительность, м3в час;

П - паспортная часовая производительность выбранного смесителя                                                                       непрерывного действия, м3в час.

 

 смесителя 

Бетоносмеситель СБ-153: частота  вращения смесительного барабана 17об/мин, установленная мощность 15 кВт, габаритные размеры 2700× 2520 ×2300, масса 2700кг.

        Для доставки бетонной смеси к постам формования применяются самоходные бункера типа СМЖ-2В. Вместимость бункера 2,4 м3, скорость передвижения 40 м/мин, размеры выходного отверстия 750×900. Масса 2,4 т.

      Формование изделий производится с помощью бетоноукладчика СМЖ-166Б. Максимально допустимая ширина формуемых панелей 3600 мм. Число бункеров 2. Вместимость каждого 2,5 м3. Скорость передвижения 4,6-29,7 м/мин. Масса установки 9,5 т. Производительность 20 м3/час.  

        Для уплотнения бетонной смеси применяют виброплощадку СМЖ-187Г с вертикально направленными колебаниями. Число виброблоков 8. Частота колебаний в минуту 2700-3000. Амплитуда колебаний 0,2-0,5 мм. Масса установки 6,5 т. Установленная мощность 60 кВт, размеры 8500× 2986× 689мм.

 

  виброплощадка


        Мостовой кран  грузоподъемностью 10 т. Высота  подъема 12,16 м. Масса 17,5 т.

 

 

Таблица 2–Ведомость оборудования

 

Наименование оборудования

Обозначение

Мощность двигателя, кВт

Количество оборудования

Масса, т

Самоходный бункер

СМЖ-2В

7,6

2

4,8

Бетоноукладчик

СМЖ-166Б

7,2

1

9,5

Виброплощадка

СМЖ-187Г

60

1

6,5

Бетоносмеситель

Мостовой кран

СБ-153

-

15

96

2

2

2,7

35

Сумма

  

185,8

  

58,5


     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 Специальная  разработка


      Укладка бетонной смеси и равномерное ее распределение в форме, особенно при сложной конфигурации изделия и применении жестких смесей, являются наиболее трудоемкими операциями процесса формования. В настоящее время эти операции механизируются при помощи бетоноукладчиков, осуществляющих равномерную укладку смеси по всей площади формы.

     Бетоноукладчики состоят из несущей рамы (портала) с приводом для перемещения по рельсовым путям, бункера с запасом бетонной смеси и питателя для распределения смеси по площади формы, устройств для разравнивания верхнего слоя.

     По принципу действия питателя различают бетоноукладчики с вибролотковым питателем, применяемые для формования изделий сравнительно небольшой ширины, либо с поворотным вибролотковым питателем для выдачи смеси в определенные места в форме и бетоноукладчики с ленточным питателем, используемые для плитных изделий большей ширины. Скорость подачи бетонной смеси в формы при помощи вибролоткового питателя определяется помимо ширины лотка углом его наклона к горизонту и интенсивностью вибрации, зависящей от силы или напряжения тока, питающего вибромеханизм лотка.

    Бетоноукладчик со шнековым питателем применяют для узкомерных изделий (свая, шпала), напорных труб d=500-1200 мм. методом гидропрессования. Состоит из бункера, в нижней части которого вращается наклонный шнек, приводимый во вращение через цепную передачу от многоскоростного электродвигателя. Это позволяет менять производительность питателя.

При передвижении вдоль формы, шнек подает бетонную смесь в вертикальный насадок и оттуда в форму.

     Важными характеристиками бетоноукладчиков являются емкость бункера с запасом бетонной смеси (1,5-3 м3), ширина колеи, по которой они перемещаются, рабочая скорость перемещения при укладке смеси в формы (5-10м/мин). Кроме универсальных бетоноукладочных машин, различаемых по ширине формуемых изделий, имеются различные виды специализированных бетоноукладчиков с выдачей бетонной смеси в определенные места формы или снабженные специальными сменными навесными устройствами для дополнительного уплотнения формуемого изделия сверху (вибронасадками) и заглаживания его верхней открытой поверхности.


      В данном  проекте используется бетоноукладчик  СМЖ-166Б с поворотной воронкой, который предназначен для формования наружных стеновых панелей. Он выполняет следующие технологические операции: орошение водой поддона перед укладкой на него бетонной смеси, укладку нижнего слоя тяжелой бетонной смеси, предворительное заглаживание верхней открытой поверхности свежеотформрванных изделий. Бетоноукладчик имеет самоходную портальную раму на верхней площадке которой размещена самоходная тележка, перемещающаяся в направлении, поперечном движению бетоноукладчика. Для выдачи смеси в форму на тележке расположены большой бункер с питателем, малый (вместимостью 1м3) бункер, приводы питателей и поворотная воронка. Привод тележки состоит из электродвигателя, редуктора, клиноременной передачи, тормоза, промежуточного вала и цепной передачи. Под питателями подвешена поворотная воронка, снабженная приводом поворота в обе стороны на 90º и подъема на 500мм.