Способи виготовлення збірних збірних залізобетонних виробів - Технічні науки - Скачать бесплатно

Принципи організації потокового виробництва

Для виготовлення збірних залізобетонних виробів застосовують найбільш ефективну потокову форму організації виробничого про­цесу, що базується на таких принципах: пропорційності процесів, який характеризується тим, що за певний проміжок часу на всіх ділянках процесу обробляють однакову кількість виробів; ритмічності процесів, який полягає в тому, що через одна­кові проміжки часу всі частини процесу повторюються; пара­лельності процесів, тобто одночасному виконанні всіх частин процесу виготовлення різних виробів; безперервності, що означає безперервне протікання (без простоїв) всіх частин проце­су виготовлення та стадій обробки виробів.

Технологічні лінії, на яких процес виробництва здійснюється з дотриманням зазначених принципів, називають потоковими.

У виробництві збірних залізобетонних виробів застосовують потокові технологічні лінії різних типів, які різняться ступенем спеціалізації та безперервності процесів, способом і характером переміщення предметів праці, рівнем механізації та автоматиза­ції.

Залежно від взаємного розміщення у просторі засобів праці (технологічного обладнання), предметів праці (форм, матеріалів та напівфабрикатів) та робітників можливі два варіанти органі­зації виробництва: 1) технологічне обладнання та робітники не переміщуються, а форми з виробами переміщуються; 2) форми не­рухомі, переміщуються обладнання та робітники.

До першого варіанта організації процесу належать агрегатне та конвейєрне виробництво, до другого — стендове та касетно-стен­дове.

Агрегатне виробництво

При агрегатному способі виробництва всі частини процесу здій­снюються на спеціалізованих постах, обладнаних машинами для виконання відповідної роботи. Форми з виробами для виконання всіх стадій обробки послідовно переміщуються від поста до поста.

Формують вироби на спеціально обладнаних установках-агре-гатах, що складаються з машини для встановлення форм на фор­мувальний пост (формоукладача), машини для укладання та роз­поділення бетонної суміші у формі (бетоноукладача), машини для ущільнення бетонної суміші (віброплощадки чи центрифуги). Від­формовані вироби піддають тепловій обробці в камерах прискоре­ного тверднення періодичної дії. Завершальною стадією виробни­цтва є видача виробів з камер, розпалублення їх на спеціалізо­ваному посту та вивезення до складу готової продукції. Звільнені форми подають на пост підготовки до чергового технологічного циклу. Підготовка форм полягає в очищенні їх від залишків за­тверділого бетону, змазуванні поверхонь. Усі транспортні операції здійснюють мостовими кранами або кран-балками.

При агрегатному способі виробництва форми з виробами мо­жуть зупинятися не на всіх робочих постах, а тільки на тих, які потрібні для виготовлення виробів даного типу. Час перебування форми на кожному посту залежить від обсягу робіт, що виконую­ться на відповідній стадії процесу.

Рис. 2.1. Схема організації агрегатного виробництва:

1 — бетоноукладач; 2 — віброплощадка; З — пост армування; 4 — камера тепловологісної обробки; 5 — пост розпалублення; 6 — пост підготовки форм; 7 — візок самохідний

На рис. 2.1 подано принципіальну схему організації агрегатної технологічної лінії. Технологічний процес реалізується на п'яти робочих постах: розпалублення та огляду виробу; складання фор­ми, очищення й змазування її; армування; заповнення форми бе­тонною сумішшю та ущільнення її; теплової обробки виробів.

Операції технологічного процесу виконують паралельно на всіх постах лінії. Найдоцільнішою є така організація процесу, яка за­безпечує однакові витрати часу на обробку виробів на кожній стадії процесу (на кожному посту); при цьому забезпечується рит­мічна робота технологічної лінії, зменшуються простої обладнання, підвищується продуктивність лінії. Продуктивність агрегатної тех­нологічної лінії визначається за середньою (залежно від номен­клатури продукції) тривалістю циклу формування виробів, яка ко­ливається в широких межах — від 10 до 50 хв.

Агрегатний спосіб здобув поширення тому, що найкраще від­повідає умовам серійного виробництва, не потребує великих ка­пітальних вкладень і дає можливість виготовляти вироби широкої номенклатури. Гнучкість агрегатного способу виробництва дає змогу заміною та переналагодженням обладнання здійснювати перехід від випуску виробів одного типу до випуску іншого.

На агрегатній технологічній лінії, обладнаній віброплощадкою, виготовляють плоскі та ребристі плити перекриттів і покриттів, колони, палі, ригелі, багатопорожнинні плити та інші вироби. На лініях, обладнаних центрифугами, виготовляють напірні та не-напірні труби, опори ЛЕП та освітлення, стояки, колони кільце­вого перерізу чи прямокутного з круглими порожнинами.

У сучасному виробництві поширені агрегатні технологічні лінії, в яких для транспортування форм використовують приводні та не-приводні рольганги, операційні конвейєри; при цьому агрегатні лінії наближаються до конвейєрного способу організації виробни­цтва.

До недоліків агрегатної технології слід віднести необхідність переміщення технологічного оснащення від поста до поста за до­помогою вантажопідйомних механізмів. Це вимагає посилення конструкцій форм, призводить до надмірного збільшення їхньої маси та є причиною утворення технологічних тріщин у незатвер-ділому бетон

Конвейєрне виробництво

Конвейєрний спосіб виробництва — це замкнене технологічне кільце, в якому форми переміщуються послідовно від одного спе­ціалізованого технологічного поста до іншого із заданою швид­кістю. Переміщення може бути пульсуючим або безперервним. За кожним постом закріплюють обладнання і ланку робітників для виконання відповідної роботи.

Головною умовою ефективного здійснення конвейєрного вироб­ництва є однакові витрати часу для виконання робіт на кожному посту; після закінчення цього часу форми переміщують до іншого робочого поста. Цей період часу зветься ритмом конвейєра.

Залежно від виду руху розрізняють конвейєри безперервної дії (пластинчасті, ланцюгові) та крокової дії (візкові).

Принцип виготовлення виробів на конвейєрі безперервної дії за­стосовано на ВПС — вібропрокатних станах (рис. 2.2). Усі техно­логічні операції (від укладання бетонної суміші до теплової об­робки й видачі готового виробу) тут здійснюють на одному устат­куванні — пластинчастому конвейєрі, що безперервно рухається з постійною швидкістю.

Рис. 2.2. Схема вібропрокатного стана:

1 — натягувальна станція; 2 — формувальна стрічка конвейєра; З — вібробрус; 4 — бетоно­змішувач; 5 — віброзагладжувальне устаткування; 6 — камера теплової обробки; 7 —

привод стана; 8 — обгінний рольганг; 9 — кантувач; 10 — знятий готовий виріб; зови: /

очищення й змазування формувальної стрічки; // — армування; /// — формування; IV -— теплової обробки; V — опоряджування виробів; VI — розпалублення

Виготовлення виробів на ВПС починають з очищення й зма­зування формувальної стрічки, встановлення на неї формоутворю­вального оснащення, потім укладають і закріплюють арматурні елементи та закладні деталі. Ці роботи повинні завершитися, поки стрічка стана пересувається до ділянки, обладнаної бетоноукла­дачем і вібраційним устаткуванням, де укладають та ущільнюють бетонну суміш. Теплова обробка виробів здійснюється в щілинній камері, яку створює знизу стрічка, стана, що безперервно рухає­ться, а зверху — нескінченна прогумована стрічка. Виріб після теплової обробки потрапляє на обгінний рольганг, потім на кан­тувач, з якого його знімають краном.

Найпоширеніші візкові конвейєри крокової дії. Вироби на них виготовляють на пересувних піддонах, які утворюють безперервну конвейєрну лінію з 6—15 постів. Число постів конвейєра залежить від виду виробів та ступеня їхнього опорядження. Ритм роботи конвейєра становить 15...ЗО хв, після чого всі піддони-візки одно­часно переміщуються на довжину одного поста (один крок).

Камери теплової обробки є частиною замкненого конвейєрного кільця. Коли відформований виріб потрапляє до камери теплової обробки, одночасно з камери виштовхується піддон-візок з ви­робом, що пройшов теплову обробку.

Залежно від типу теплових агрегатів розрізняють конвейєрні лінії з щілинними підземними і надземними камерами, з камерами вертикального типу, з безкамерною тепловою обробкою виробів у пакетах термофори.

Залежно від взаємного розміщення теплового агрегату й під-готовчо-формувальної гілки розрізняють вертикально замкнений (двох'ярусний стан), горизонтально замкнений та похило замкне­ний конвейєри (рис. 2.3).

На верхній частині вертикально замкненого конвейєра викону­ють розпалублення виробів, готують форми до бетонування, ар­мують та формують вироби. Нижню гілку використовують для теплової обробки. Передають форми з однієї гілки на іншу меха­нізмами піднімання та опускання форм.

У похило замкненому конвейєрі; на відміну від двоярусного стана, камери теплової обробки розмішують не під формувальною гілкою, а збоку від неї під підлогою. Це дає змогу розмістити поруч з формувальною гілкою 2—3 щілинні камери, а для формуван­ня виробів використати віброплощадку підвищеної вантажності. Форми з однієї гілки на іншу передають знижувачами, які рухаю­ться по похилих напрямних.

Рис. 2.3. Схеми конвейєрів крокової дії

а — вертикально замкненого; б — похило замкненого; в — горизонтально замкненого; 1 — підіймач-зняжувач; 2 — щілинна камера теплової обробки; 3— передавальний візок; пости: I — розпалублення виробів; II — кантування; III — очищення і змазування форми; IV — армування; V — формування; VI — укладання верхнього шару батону та загладжування поверхні; VII — огляду виробів

Здобули поширення також двогілкові конвейєрні лінії, на яких усі технологічні операції, починаючи від розпалублення і знімання виробів і закінчуючи попередньою обробкою, виконують на постах конвейєра, розміщених на двох паралельних гілках. Камера теплової обробки при цьому може розміщуватися безпосе­редньо під гілками конвейєра або під підлогою з іншого боку від них. Така технологічна лінія забезпечує компактність технологіч­ного процесу, раціональну організацію транспортних потоків, знач­но підвищує ефективність виробництва.

Для повного завантаження підготовчих постів лінії застосову­ють двогілкові конвейєри з двома паралельно розміщеними фор­мувальними постами, що забезпечує такт роботи лінії не більш як 15 хв.

Різновидом конвейєрних ліній є круговий конвейєр. Це пово­ротна кругла платформа з розміщеними на ній термоформами. Біля конвейєра встановлюють технологічне обладнання для вико­нання відповідних робіт. Після виконання робіт на кожному посту кругового конвейєра платформа повертається на один крок.

На конвейєрних лініях виготовляють майже 40 % загального обсягу виробництва збірного залізобетону для промислового та цивільного будівництва: зовнішні й внутрішні стінові панелі, пли­ти перекриттів та покриттів, колони та ригелі промислових буді­вель. На кругових конвейєрах виготовляють вироби добору й са­нітарно-технічні кабіни. Найбільший ефект досягається при ма­совому виготовленні на лінії виробів обмеженої номенклатури з мінімальним числом типорозмірів.

Конвейєрний метод виготовлення залізобетонних виробів дає можливість запровадити комплексну механізацію та автоматиза­цію технологічних процесів, значно підвищити продуктивність пра­ці та 'збільшити випуск готової продукції при найбільш повному та ефективному використанні технологічного обладнання.

Недоліком конвейєрних технологічних ліній є висока метало­місткість.

Стендове виробництво

При стендовому способі вироби виготовляють у нерухомих формах або на спеціально обладнаних для цього робочих місцях — стендах. Під час формування і до набуття бетоном потрібної міц­ності вироби залишаються нерухомими, тоді як технологічне об­ладнання та робітничі ланки, які його обслуговують, переміщую­ться від однієї форми на стенді до іншої.

Нерухомі металеві форми та залізобетонні форми-матриці роз­міщують в одну чи декілька ліній, залишаючи між ними проходи для обслуговування. В таких стендових формах виготовляють пло­скі та криволінійні тонкостінні елементи (шатрові плити перекрит­тів, оболонки, стінові панелі).

Стендова технологія виробництва рекомендується для виготов­лення конструкцій, габаритні розміри і маса яких перевищують

Рис. 2.5. Схеми стендів

а — короткого; б — довгого; / — насосна станція; 2 — гідродомкрат; З — затискачі; 4 — упори; 5 — напружувана арматура; 6 — виріб; 7 — камера теплової обробки; 8 — діафраг­ми; 9 — термоформи; 10 — натягувальна станція

розміри і вантажність віброплоздадок,— ферм, двосхилих балок великих прогонів, колон завдовжки більш як 12 м тощо. Особливо ефективний цей спосіб для виготовлення великогабаритних попе­редньо-напружених виробів.

Розрізняють стенди короткі й довгі (рис. 2.5). Короткі призна­чені для виготовлення одного виробу по довжині та одного-двох по ширині стенда. На коротких стендах арматуру натягують на упори стенда гідродомкратами або електротермічним способом. Довгі стенди використовують для виготовлення кількох виробів по довжині стенда одночасно. Довжина таких стендів досягає 120 м. .

Залежно від способу армування розрізняють пакетні та про­тяжні довгі стенди. На пакетних стендах арматурні пакети з за­тискачами на кінцях складають на окремих установках, а потім краном переносять та укладають їх у захвати стендів чи форм. На протяжних стендах арматурний дріт змотують з бухт, розміщених на одному кінці стенда, і протягують безпосередньо-по лінії фор­мування вздовж стенда до протилежного упора.

Різні способи утворення арматурного пакета визначають сту­пінь механізації виробництва та особливості обладнання пакетних і протяжних стендів. На пакетних стендах доцільно виготовляти вироби невеликих поперечних розмірів з компактним розміщенням арматури — шпали, палі, опори тощо. Для цього затискні пристрої та захвати мають невеликі розміри і масу. Натягують весь пакет за одним разом потужним гідродомкратом. Більші вироби (балки, прогони тощо) з великим поперечним перерізом доцільно виготов­ляти на протяжних стендах. Напруження арматури при цьому здійснюють поштучно кожного стержня або групами стержнів.

Стенди можуть бути незаглибленими або лотковими заглибле­ними. Незаглиблений стенд зручно використовувати для формування великорозмірних елементів у стендових термоформах. Це дає змогу прогрівати бетон, подаючи пару у внутрішні порожнини бор­тів і піддонів. Лотковий стенд заглиблюється відносно рівня під­логи, його перекривають кришками і здійснюють у ньому теплову обробку.

Тривалість технологічного циклу при стендовому виробництві залежить від часу витримування виробів на стенді для набуття ними потрібної міцності і становить 1—2 доби. Якщо число стен­дових ліній забезпечує безперервне переміщення робітничих ланок з однієї лінії на іншу через рівні проміжки часу, то можлива по­токова організація виробництва.

Недоліками стендового способу виробництва є низьке викори­стання виробничої площі й те, що всі джерела матеріальних та енергетичних ресурсів треба підводити до кожного стенда окремо.

Касетний спосіб виробництва

Особливість касетного способу виробництва полягає в тому, що вироби формуються у вертикальному положенні в розсувних гру­пових металевих формах — касетах, де вони перебувають до на­буття бетоном заданої міцності.

Розрізняють два способи організації касетного виробництва: касетно-стендовий і касетно-конвейєрний.

При касетно-стендовому способі виробництва (рис. 2.6) ланка
робітників переходить від однієї нерухомої касетної форми до ін­
шої, виконуючи всі технологічні операції. При наявності певного
числа касетних установок можна здійснювати безперервний ви­
робничий потік.

Касета — це ряд формувальних та парових відсіків. Під час виробництва, послідовно пересуваючи відсіки, здійснюють розпа­лублення і підготовку(очищення, змазування, армування) кож­ного формувального відсіку касетної установки. Після цього всі

Рис. 2.6. Схема касетно-стендової лінії:

1 — тракт передачі бетонної суміші; 2— бетонороздавач; 3— касети з машиною для роз­палублення; 4 — запас арматурних виробів; 5— візок для вивезення готових виробів

формувальні відсіки одночасно заповнюють бетонною сумішшю. Подають бетонну суміш до касети стрічковим конвейєром, пневмо-транспортом, цебрами чи самохідними бетонороздавачами. Ущіль­нюють суміш навісними або глибинними вібраторами. Теплова об­робка проходить безпосередньо в касеті. Всі транспортні операції виконує мостовий кран.

Касетним способом виготовляють внутрішні стінові панелі, пли­ти перекриттів, сходові марші та інші вироби. Виготовлені у ка­сетних формах вироби мають точні розміри і порівняно високу якість поверхонь. Теплова обробка виробів у касетах здійснюється за інтенсивнішим режимом, оскільки основна маса бетону перебу­ває в замкненому просторі і вироби мають невелику частину від­критої поверхні.

За показниками питомих капіталовкладень, трудомісткості, со­бівартості та зведених витрат касетні лінії близькі до агрегатних і конвейєрних, але забезпечують більш високу продуктивність пра­ці, вимагають менших виробничих площ, витрат пари та електро­енергії.

Недоліками касетної технології є необхідність застосовувати рухливі бетонні суміші, що веде до надмірних витрат цементу, неоднорідності показників міцності по висоті виробів, а також несприятливі умови праці