Технико-экономическое обоснование и выбор технологии

Производства изделий

В зависимости от метода организации производства, степени технологической специализации рабочих мест, способов формования и тепловой обработки бетона изготовление сборных железобетонных изделий производится различными технологическими способами: агрегатно-поточным, конвейерным, стендовым и тд.

Конвейерный способ производства. При конвейерном способе производства формы с изделиями перемещаются с принудительным ритмом по всем технологическим постам линии специальными транспортными устройствами.

Конвейерный способ производства дает возможность максимально автоматизировать технологические операции, достичь высокой эффективности производства благодаря применению принудительного режима перемещения изделий по постам; обеспечить снижение расхода тепловой энергии за счет непрерывного процесса тепловой обработки изделий; эффективно использовать технологическое оборудование, формы и оснастку; обеспечивает значительное повышение производительности труда. Конвейерные линии наиболее эффективны при специализированном серийном выпуске изделий: плит и панелей покрытий, перекрытий, наружных стеновых панелей, панелей цоколя. Конвейерные линии дают возможность изготовлять панели высокой заводской готовности при максимальной механизации процессов формования и отделки на всех постах. Пооперационное расчленение технологического процесса и узкая специализация обеспечивают высокую производительность труда. Непрерывность процессов повышает коэффициент использования оборудования.

Однако конвейерный способ производства требует значительных капитальных вложений и затрат на обслуживание механизмов и оборудования, не обладает гибкостью технологии при переходе на новую номенклатуру выпускаемой продукции.

Стендовый спос об производства. При стендовом способе производства формование изделий производится в стационарных неперемещаемых формах, а оборудование перемещается от одной формы к другой. Особенностью стендового способа производства является то, что все технологические процессы (установка арматурных каркасов, формование, твердение бетона, распалубка, чистка форм и т.д.) выполняются на одном месте. Этот способ требует незначительного объема капитальных затрат, экономичен для изготовления изделий малыми сериями.

К недостаткам стендового способа относятся: подача материалов ко всем постам; низкая степень механизации работ; непроизводительные затраты времени при выполнении одних и тех же операций на различных постах; подвод энергетических коммуникаций ко всем постам; низкая оборачиваемость оборудования и нерациональное использование производственных площадей.

Кассетный способ производства. При кассетном способе производства изделия формуют и осуществляют тепловлажностную обработку их в неподвижной вертикальной кассетной установке.

Установки отличаются большой компактностью, простотой, надежностью в работе, малым физическим износом при эксплуатации. Съем изделий с 1 м³ производственной площади при кассетной технологии на 23 % выше, чем при агрегатно-поточной, и на 10... 25 % больше, чем на горизонтальных конвейерных линиях. Изделия имеют гладкие поверхности, четкие ровные ребра, полное соответствие геометрическим размерам.

Однако кассетная технология имеет и недостатки: отсутствует надлежащее уплотнение бетонной смеси в формовочных отсеках, что ведет к применению подвижных бетонных смесей (П = 12... 16 см) с большим водосодержанием. Это увеличивает расход цемента, расслаиваемость бетонной смеси, неоднородность прочности бетона по высоте изделия; повышенное водосодержание, недостаточная вибрация приводят к многочисленным порам и раковинам на поверхности изделий, что требует шпатлевки на специальных отделочных комплексах; для стендовой кассетной технологии характерны простои формовоч ного оборудования в процессе тепловой обработки изделий и большая удельная металлоемкость.

Кассетно-конвейерный способ производства. Кассетно-конвейерной называют формовочную линию, на которой изделия формуют в вертикальном положении, а опалубку и изделия в процессе производства перемещают с заданным ритмом по технологическим постам.

Организация производства по конвейерной схеме дает возможность механизировать трудоемкие процессы на вспомогательных постах (комплектации, распалубки, переоснастки щитов) и производить переоснастку и ремонт щитов без остановки работы.

Удаленность постов распалубки, подготовки и комплектации от формовочного поста обеспечивает снижение вредного воздействия шума, вибрации и температуры на обслуживающий персонал. За счет высокой степени механизации технологических операций, насыщенности механизмами, сложности схемы организации кассетно-конвейерные линии целесообразны на заводах большой мощности.

Способ непрерывного вибропроката. При способе непрерывного вибропроката изделия изготовляют на вибропрокатных станах конструкции Н.Я.Козлова.

Способом вибропроката изготовляют плоские железобетонные панели перекрытий, панели внутренних стен, керамзитобетонные панели наружных стен, часторебристые тонкостенные железобетонные скорлупы, используемые для покрытия жилых и производственных зданий, а также ребристые и плоские плиты для городских подземных коллекторов.

Агрегатно-поточный способ производства является наиболее распространенным. Подготовленная форма с помощью мостового крана подается на пост формования, где в нее укладывается бетонная смесь с помощью бетоноукладчиков, затем на этом же посту производится уплотнение бетонной смеси на виброплощадках, заглаживание и отделка поверхности бетона. После этого формы с изделиями поступают в камеры тепловлажностной обработки. Формы и и зделия двигаются от поста к посту с произвольным интервалом. Технологические посты не зависят один от другого, ритм работы одного и того же поста может изменяться: 10... 16 мин - на посту укладки бетонной смеси и 6... 12 ч — на посту тепловой обработки.

В данной курсовой работе будет целесообразно применить агрегатно-поточный способ производства, так как этот способ позволяет использовать различное технологическое оборудование, различные по размерам формы, изготовлять широкую номенклатуру изделий. Агрегатно-поточный способ для мелкосерийного производства является наиболее выгодным. При несложном технологическом оборудовании, небольших производственных площадях и затратах на строительство этот способ дает высокий съем продукции с 1 м² производственной площади цеха. Здесь сочетаются небольшие затраты труда со сравнительно низкими удельными капитальными вложениями. Этот способ позволяет разделить технологические операции по специализированным постам, создать условия для организации четкого пооперационного контроля качества изделий, обеспечивает высокий коэффициент использования оборудования и оборачиваемость форм. Годовая производительность агрегатно-поточной технологической линии определяется номенклатурой выпускаемой продукции, режимом формования изделий и продолжительностью работы формовочного поста.

 

2.2. Раз работка схемы технологического процесса

Выгрузка изделий из ямной и пропарочной камер.

1. Застропить крышку пропарочной камеры. При выгрузке изделий из пропарочной камеры перед распалубкой температурный перепад между изделиями и наружным воздухом не должен превышать 35-40°С.

2. Переместить крышку с помощью мостового крана на крышку другой камеры.

3. Застропить форму с изделиями.

4. Транспортировка формы с изделиями на пост подготовки форм.

Пост подготовки форм.

1. Открыть замки и раскрыть борта формы. При открывании замков и бортов не допускается ударов по форме во избежании деформации форм.

2. Застропить изделия. Распалубку изделий производить при достижении бетоном прочности не менее 70% от проектной.

3. Установить изделия на пост доводки и контроля.

4. Очистить формы от остатков бетона скребками.

5. Вымести остатки бетона.

6. Нанести на внутреннюю поверхность формы эмульсионную смазку. Смазку наносить тонким равномерным слоем (0.1-0.2 мм) не допуская скопления смазки в отдельных местах; На всю поверхность формы соприкасающуюся с бетоном.

7. Закрыть борта форм.

8. Установить арматурные сетки (вручную). Верхняя сетка должна быть установлена на подставки и должна быть приварена к ним. Строповочные петли привариваютсяточечной сваркой к нижней сетке. Арматурные сетки транспортируются из арматурного цеха на самоходной тележке СМЖ-151 и подаются к месту укладки краном. Для обеспечения толщины защитного слоя использовать пластмассовые фиксаторы, установленные в шахматном порядке на расстоянии 0.8-1 м друг о т друга. Предельное отклонение от толщины защитного слоя должно соответствовать требованиям ГОСТ 130150-83. Сменный мастер и контролёр проверяют правильность армирования. Допускаемое отклонение размеров сеток (ГОСТ 10922-75) мм: по длине +5; по ширине ±5; по высоте ±5; расстояние между стержнями до 50 мм ±2, свыше 50 мм ±5 (до 100 мм)

9. Застропить формы

10. Транспортировать формы на пост формования.

11. Заказать бетонную смесь в БСЦ по телефону.

Пост формования.

1. Установить форму на виброплощадку.

2. Переместить бетоноукладчик к месту загрузки бетонной смесью.

3. Приём бетонной смеси из бункера бетоновозной тележки в бункер- накопитель, а далее в бункер-бетоноукладчик.

4. Перемещение бетоноукладчика к месту укладки бетонной смеси.

5. Укладка и уплотнение бетонной смеси. Бетонную смесь укладывают не позднее 30 мин. с момента приготовления. Уложить слой бетонной смеси равной половине необходимого объёма. Произвести вибрирование 30-40 сек. Уложить остальное количество бетона, разровнять, провибрировать – 40 сек. Чтобы достичь максимальной плотности бетона не имеющей в своей массе пустот и пузырьков воздуха и не достичь расслоение бетонной смеси, частота колебаний виброплощадки должна быть 2700-3000 кол/мин., амплитуда колебаний 0.2-0.5 м. Подвижность бетонной смеси – П-1 (3-4 см).

6. Штыкование вручную мест около монтажных петель и других местах неудобных для укладки бетонной смеси.

7. Заглаживание бетонной поверхности вручную.

8. Снять излишки бетона сформы.

9. Транспортировать форму с изделиями в ямную пропарочную камеру.

Термовлажностная обработка изделий.

Выдержка издел ий 2 часа.

Подъём температуры до 85°С – 3 часа.

Изотермический прогрев – 6 часов.

Спуск температур до 30-40°С – 2 часа.

После термовлажностной обработки технологический цикл повторяется.

расчётный режим тепловой обработки изделий из тяжёлого бетона при применении портландцемента с изотермической выдержкой при температуре 85°С – 11 часов. Во время выдержки изделий температура должна быть не ниже +5°С. Предварительная выдержка изделий начинается с момента загрузки в камеру последней формы с изделиями.

Рис. 1. График ТВО изделий

Пост доводки и контроля.

1. Срубка наплывов бетона.

2. Очистка изделий от остатков смазки с бетонной поверхности, в случае появления жировых пятен.

3. снять излишки бетона с формы.

4. Маркировка изделий. Выполняется в соответствии с ГОСТ 13015.2-81. Контроль, оценку прочности производить в соответствии с требованиями: ГОСТ 18015-86, ГОСТ 17624-87, ГОСТ 13087-81, ТУ-33-12-77. Отклонение действительных размеров от номинальных, указанных в рабочих черте жах. Качество поверхностей и внешний вид изделий должны соответствовать установленным эталоном.

5. Сдача изделий ОТК.

6. Установка изделий на вывозную тележку.

7. Вывоз изделий и сдача на склад готовой продукции.

 

Рис. 2. Технологическая схема производства

2.3. Режим ра боты и годовой фонд рабочего времени

Производительная мощность проектируемой технологической линии предприятия по производству безнапорных железобетонных труб для завода ЖБИ по заданию составляет 50000 м в год.

Режим работы предприятия характеризуется числом рабочих дней в году и количеством смен работы в сутки. В соответствии с нормами технологического проектирования предприятий сборного железобетона с двумя выходными днями в неделю может быть принят:

- количество расчётных рабочих суток в год – 253

- количество рабочих смен в сутки – 2

- количество рабочих смен в сутки для тепловой обработки – 3

- продолжительность рабочей смены в часах – 8

- коэффициент использования основного оборудования – 0.943

Годовой фонд времени работы основного технологического оборудования для агрегатно-поточного способа производства принимается 253 дня.

Количество рабочих суток в году 253 принимаем из расчёта, что рабочая неделя состоит из 5 дней. При пятидневной рабочей неделе режим работы принимается двух сменах по 8 часов, всего 16 часов в сутки, кроме этого два перерыва на обед по 1 часу. Работа камер твердения во всех случаях принимается трёхсменная. Это значит, что при двухсменной работе формовочного цеха тепловая обработка изделий производится и в третью, но не рабочую смену до тех пор, пока бетон не наберёт заданную прочность.

 

 

Таблица 3

Ре жим работы предприятия

№ п/п	Наименование цехов и отделов	Количество дней	Количество смен в сутки	Годовой фонд времени, час
В год	В неделю
	Склады заполнителей и цемента
	Арматурный цех
	Бетоносмесительный отдел
	Формовочный цех
	Камеры ТВО
	Лаборатория ОТК
	Склад готовой продукции
	Трансформаторная
	Компрессорная

2.4. Выбор сырья, основн ых материалов и полуфабрикатов