Обоснование и расчёт технологии производства железобетонных свай. ГОСТ 19804-91

 

1.5. Расчёт потребности сырьевых материалов

Проектируем состав тяжёлого бетона марки М300 (В25). Марка бетонной смеси по удобоукладываемости П1.

 

В/Ц= ;

Цемент= = кг/м ;

Щебень= кг/м ;

Песок= [1-( )]* = [ 1-( ) ]*2610=545 кг/м ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АГРЕГАТНО-ПОТОЧНОГО СПОСОБА

2.1. Проектирование складов сырьевых материалов

 

Объём склада мелкого заполнителя:

 

V

= м ;

V - объём склада мелкого заполнителя;

Q- мощность предприятия, м /год;

q- расход заполнителя на 1 м бетона, м ;

n- норма запаса, сут.;

K - коэффициент разрыхления =1,2;

K - коэффициент учитывающий потери при транспортировании и хранении =1,2;

Вр- годовой фонд рабочего времени =260 сут.;

 

Объём склада крупного заполнителя:

 

V

= м ;

Объём склада цемента:

 

V

= = =280 м ;

V - объём склада цемента, м ;

Ц - годовая потребность предприятия в цементе, т/год;

n - нормативный запас цемента =7-10 сут.;

- коэффициент использования технологического оборудования =0,95;

- коэффициент учитывающий потери при транспортировании = 1,03;

 

 

2.2. Проектирование бетоносмесительного  цеха

Исходными данными для проектирования является расчётная потребность предприятия  в бетонной смеси, вид и потребное  количество сырьевых материалов, способ транспортирования бетонной смеси  в формовочный цех.

Требуемая часовая производительность бетоносмесительного  цеха определяется по формуле:

 

П_б.ч. = =7,88 /ч;

П_б.ч.р.- расчётная часовая потребность завода  в бетонной смеси;

К₁- коэффициент резерва производства = 1,15…1,25;

К₂- коэффициент неравномерности выдачи бетонной смеси. При обслуживании одного       формовочного поста К₂=0,7.

     Выбор бетоносмесителя ведут  на основе характеристик бетонной  смеси, требуемой производительности  цеха и производительности смесителя.

     Учитывая , что при необходимой  потребности в бетонной смеси  на формование одного изделия  необходимо предусмотреть коэффициент  запаса, принятый нами равным 1,15% от требуемого количеста смеси (К₁=1,15), получим фактический выход бетонной смеси.

 

V_ф = V_из * К₁ = 0,675*1,15 =0,78м³;

 

     Исходя из этого, принимаем  бетоносмеситель принудительного  действия СБ-112 со следующими характеристиками:

— вместимость  смесительной чаши, л = 1500;

— объём  готового замеса, л = 1000;

— число  циклов работы в час = 30-36;

— максимальная крупность заполнителя, мм = 70;

— частота  вращения ротора, об/мин =20;

— установленная  мощность, КВт = 40;

— габаритные размеры, мм:

     длина = 2980;

     ширина = 2700;

     высота = 2850;

 

Производительность  бетоносмесителя определяется по формуле:

 

Q_ц = = = 16,92 м³/ч;

V- объём смесительного барабана, л;

n- число замесов в час;

М- объём  выхода готовой смеси, м³;

К_ис- коэффициент использования оборудования =0,94;

 

     Требуемое количество бетоносмесителей  определяем по формуле:

 

N_б =

 

2.3. Подбор основного оборудования

     В первую очередь определим  тип и марку виброплощадки.  Для этого необходимо установить  её грузоподъёмность и габариты:

Q_в= Q_ф+Q_б = 1,3+1,4 = 2,7т.;

Q_ф- масса формы, т. Определяется по формуле 1[1].

Q_б- масса бетонной смеси.

 

Q_ф= V_ц*М_уд = 0,675*1,9 = 1,3т.;

V_ц- объём формуемого изделия, м³;

М_уд- удельная металлоёмкость формы. Определяется по таблице 2[1]=1,1…1,8т/м³. Принимаем усреднённый коэффициент=1,9т/м³;

 

     Принимаем одну виброплощадку  типа СМЖ-187Б. со следующими  характеристиками:

— грузоподъемность = 10т ;

— габаритные размеры, м:

     длина= 8,5;

     ширина= 2,98;

     высота= 0,66;

 

 

 

Выбираем форму. l_и- длина формы равняется

l_и= 7500+400=7900мм.

b_ф- ширина формы

b_ф= 4*300+2*200+3*20=1660мм.

h_ф- высота формы

h_ф =300+30=330мм.

 

     Далее выбираем бетоноукладчик. Требуемую вместимость бетоноукладчика  определим по формуле:

 

V_б.к.= К₁*К₂*V_и=  1,15*1,3*0,675 =1,01м³;

К₁- коэффициент запаса= 1,1…1,2;

К₂- коэффициент, учитывающий неполноту заполнения смесью геометрического объема бункера=1,2…1,4;

 

Принимаем 1 бетоноукладчик  СМЖ-НТ-69Б  со следующими основными характеристиками:

 

— вместимость  бункеров, м³ = 2,1;

— число  бункеров = 1;

— ширина колеи, мм = 2800;

 

При ТВО применяют  в основном пропарочные камеры периодического действия, состоящие из секций. Габаритные размеры устанавливаются таким  образом, чтобы загрузить максимальное количество изделий. При этом высота камер (секций) должна быть в пределах 2,5…4м. Длина секции зависит от типа изделия, но не более15м.

Длина секции камеры вычисляется пол формуле:

 

L_к=  n*l_ф+m*l_n = 1*7,9+2*0,3 = 8,5м;

l_и- длина формы;

Δl_ф- по таблице 82[1];

Ширина секции камеры вычисляется пол формуле:

B_к= n*b_ф+m*b_n = 1*1,66+2*0,3 =2,32м;

n- колличество форм с изделием по ширине, шт.

b_ф- ширина формы с изделием, м. По формуле 66[1].;

b_n- величина промежутков. b_n=0,33м.;

 

b_ф= b_и+2Δb_ф=300+2*200=700мм.;

 

Высота секции камеры вычисляется пол формуле:

 

Н_к= n*h_ф+m*h_n+h_k+h_n=7*0.33+6*0.03+0.05+0.15=2,69;

n- колличкство форм по высоте секции. Принимается = 6шт.;

h_ф- высота формы с изделием, м. По формуле 67[1].

h_n- величина промежутков между формами, h_n=0,03…0,05м;

h_к- величина зазора между крышкой и верхом формы с изделием, м., h_к=0,05…0,1м.;

h_n- величина зазора между дном секции камеры и дном формы, h_n= 0,15м.;

 

 

 

 

 

 

   Расчётные  величины L_к, B_к и Н_к округляем в большую сторону кратно 50 см.

     Итак, принимаем камеру ТВО со следующими характеристиками:

— длина L_к = 8,5м;

— ширина В_к = 2,5м;

— высота Н_к =3м;

    

 

 

 

 

 

Коэффициент загрузки камеры определяется по формуле:

 

К_з.к.= = =0,18

∑V_и- суммарный объём изделий (в бетоне), загружаемых в секцию;

V_к- вместимость секции (внутригеометрический объём), м³;

 

 

Длительность  полного цикла тепловой обработки  определяется по формуле:

 

Т_к= t_з+t_о+t_р = 1,95+12+0,25 = 12,2ч

t_з= продолжительность загрузки секции, ч.;

t_o= время ТВО,ч. Принимаем t_o=12

t_p= время разгрузки. Принимается = 0,25…0,4ч.;

 

t_з= Т_ц*(n_и-1)+t_к = 0,3*(7-1)+0,15 = 1,95ч.;

n_и- количество форм загружаемых в камеру;

n_к- время на транспортирование первого изделия. Принимается= 0,15…0,2ч.;

Т_ц- по таблице 80[1] = 0,3ч.;

 

Расчётная оборачиваемость  секции камеры рассчитывается по формуле:

 

К_о.р.= = =2,35;

 

Расчётное количество пропарочных камер определяется по формуле:

 

N_к.р.= = = 3.43 шт.;

 

 

Строим циклограмму  работы секций пропарочной камеры на 5 суток.

 

Фактическая оборачиваемость секции камеры рассчитывается по формуле:

 

К_о.ф.= = = 1,16;

 

 

 

 

Уточняем  потребное количество камер ТВО:

 

К_к.ф.= = = 4,62 шт.;

 

Рассчитаем  съём продукции с 1м² в сутки:

 

С_п= К_о.ф.*К_з.к. = 1,16*0,18 = 0,21;

 

Рассчитаем  съём продукции с 1м² в год:

 

Сп.г.= С_п*В_рс = 0,22*260=54,6

 

Требуемое количество форм определим по формуле:

 

N_ф= = 33,07 шт.;

 

К_р.ф.- коэффициент запаса форм на ремонт = 1,05.;

V_и- объём бетона в данной форме, м³.;

- коэффициент оборачиваемости  форм в сутки;

 

=;

 

 

 

 

 

Площадь цеха определяем по формуле:

=

м² ;

 

 

 

S₁ – площадь занимаемая бетоноукладчиком и пропарочной камерой.

 

S₁= l_к*b_к+S_кам = 10,4*2,8+106,25 =135,37 м²;

l_к – длина колеи бетоноукладчика, м;

b_к – ширина колеи бетоноукладчика, м;

S_кам – площадь занимаемая пропарочной камерой, м²;

 

 

S₂ – площадь, необходимая для хранения резервных форм, м²;

 

S₂=

м²;

N_ф.к. – требуемое количество форм, шт;

М_ф – масса одной формы, т;

Н_с.ф. – норма складирования металлических форм;

Н_с.ф.= 0,7 т/м²;

 

S₃ – площадь для текущего ремонта и переналадки форм, м²;

 

S₃=

м²;

 

S₄ – площадь для ремонта изделий. Равняется площади отделочной линии.

 

S₄= l_л*b_л =12*1,5 =18 м²

l_л – длина линии отделки, м;

b_л – ширина линии, м;

 

S₅ – площадь занимаемая тележкой для вывоза готовой продукции и ввоза армптурных изделий.

 

S₅= b_т*l_р =1,2*15= 18м²;

b_т – ширина телеги или изделий на ней, м;

l_р – длина колеи расположенной в цехе, м;

 

S₆ – площадь необходимая для распалубки и подготовки форм, м²;

 

S₆= N_ф.к.*S_ф= 9,6*12,64= 121,3 м²;

N_ф.к. – количество форм с изделиями находящихся в камере, шт;

S_ф. – площадь занимаемая одной формы с изделием, м²;

 

S_а – площадь необходимая для хранения арматурных изделий, м²;

 

S_a= м²;

t_з – запас арматурных каркасов в цехе, ч; t_з=4ч;

П_ч.а. – часовая потребность цеха в арматурных изделиях;

Н_х.а. – норма хранения арматурных изделий на 1м²;

Н_х.а. =0,02 т/м²;

 

К₁ – коэффициент учитывающий проходы;

К₁= 1,2…1,5;

 

К₂= 1,3…1,6

 

 

 

 

S_с.u. – площадь для выдерживания в цехе при отрицательной наружной температуре, м²;

 

S_с.u.=

м²;

П_Г – годовой выпуск изделий, м³;

_- нормативный запас изделий в цехе = 12ч;

Н_х.и. – норма хранения бетона на 1м² производственной площади, м³/м²;

 

Н_х.и.=1,2 м³/м²;

 

S_б.э. – площадь бетоновозной эстакады.

 

S_б.э.= В_пр*12 = 18*12= 216 м²;

В_пр – ширина пролёта, м;

 

 

Определим расчётную длину цеха:

 

L_ц.р.=

м;

Округляем L_ц.р кратно 6 м до 78 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Далее определяем расход воды на технические нужды: