7245
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации
Федеральноегосударственноебюджетноеобразовательноеучреждениевысшегообразования
"Нижегородский государственный архитектурно-строительныйуниверситет"
Н.М. Коннов
КАССЕТНЫЕ УСТАНОВКИ И КАССЕТНО-КОНВЕЙЕРНЫЕ ЛИНИИ
Учебно-методическое пособие
по подготовке к лекциям и практическим занятиям (включая рекомендации по организации самостоятельной работы)
для обучающихся по дисциплине "Проектирование предприятий стройиндустрии" направлению подготовки 08.03.01 Строительство
профиль "Производство и применение строительных материалов, изделий и конструкций"
Нижний Новгород
2016
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральноегосударственноебюджетноеобразовательноеучреждениевысшегообразования
"Нижегородский государственный архитектурно-строительныйуниверситет"
Н.М. Коннов
КАССЕТНЫЕ УСТАНОВКИ И КАССЕТНО-КОНВЕЙЕРНЫЕ ЛИНИИ
Учебно-методическое пособие
по подготовке к лекциям и практическим занятиям (включая рекомендации по организации самостоятельной работы)
для обучающихся по дисциплине "Проектирование предприятий стройиндустрии" направлению подготовки 08.03.01 Строительство
профиль "Производство и применение строительных материалов, изделий и конструкций"
Нижний Новгород ННГАСУ
2016
ББК 38.53 К55
Коннов Н.М. Кассетные установки и кассетно-конвейерные линии. [Электронный ресурс]: учеб.-метод. пос./Н.М.Коннов; Нижегор. гос. архитек-
тур.-строит. yн-т -Н.Новгород: ННГАСУ, 2016. -92с. -1 электрон. опт. диск
Изложены современные данные по оптимизации технологии заводского производства железобетонных изделий для крупнопанельного домостроения,
изготавливающихся по кассетной технологии. Дан анализ достижений научно-
технического прогресса, передового опыта в области конструирования кассет-
ных установок и технологических линий по выпуску крупноразмерныхбетонных и железобетонныхизделийдомостроения.
Предназначено для студентов направления 08.03.01 Строительство с про-
филем обучения “ Производство и применение строительных материалов,
изделий и конструкций”, изучающих дисциплины "Теплотехника и теплотех-
ническое оборудование в технологии строительных материалов", "Технология бе-
тонных и железо-бетонных изделий", " Проектирование предприятий строй-
индустрии", а также при выполнении отдельного раздела "Тепловые уста-
новки" в выпускной квалификационной работе бакалавра "
© |
Н.М. Коннов, 2016 |
© |
ННГАСУ, 2016 |
3
Введение В России создана мощная промышленность по производству изде-
лий из сборного железобетона широкой номенклатуры. Бурное развитие промышленности сборного железобетона обусловлено целым рядом пред-
посылок:
-во второй половине пятидесятых годов и в последующие годы рез-
ко возрос спрос на строительные конструкции в связи с увеличением объе-
мов промышленного и особенно жилищного строительства; -наша страна обладает практически неисчерпаемыми запасами сы-
рья для производства вяжущих веществ и заполнителей в бетоны; -экологическая целесообразность применения бетонных и железобе-
тонных изделий, выражающаяся в технологической возможности исполь-
зования отходов промышленности (шлаки металлургических заводов, золы ТЭЦ и др.);
-строительство зданий и сооружений с применением сборного желе-
зобетона обладает сравнительно низкой энергоемкостью; -простота изготовления бетонных и железобетонных конструкций.
Следует отметить также отсутствие на современном этапе и в бли-
жайшем будущем реальной альтернативы бетону и железобетону, как ос-
новному конструкционному материалу.
В настоящее время в России в жилищном и гражданском строительстве ис-
пользуется около 55 %, а в промышленном - около 25 % всех производи-
мых бетонных и железобетонных изделий. В жилищном и гражданском строительстве основная доля сборных бетонных и железобетонных изде-
лий используется в крупнопанельном домостроении. Значительные объемы использования сборного железобетона в жилищном строительстве России продиктованы климатическими условиями, что вызывает необходимость
-4-
индустриализации строительства и сокращение его сроков. В настоя-
щее время в Российской Федерации насчитывается около 400 предприятий крупнопанельного домостроения.
Около 70 % таких предприятий применяют для изготовления желе-
зобетонных изделий кассетную технологию. В кассетных формах изготов-
ляют изделия достаточно широкой номенклатуры - панели внутренних стен и панели перекрытий, лестничные марши и площадки, плоские и реб-
ристые плиты, детали балконов и лоджий и т.п.
Особенностью и одним из главных достоинств кассетной технологии явля-
ется то, что в одной и той же установке изделия в вертикальном положении формуются и подвергаются тепловой обработке. Формование в вер-
тикальном положении увеличивает съем продукции с 1 м2 производствен-
ной площади, При изготовлении изделий по кассетной технологии отпадает необходимость в виброплощадках, бетоноукладчиках, пропарочных ка-
мерах. Кассетная технология обеспечивает высокую точность геометриче-
ских размеров изготавливаемых изделий, а поверхности формуемых изде-
лий получаются, как правило, гладкими, не требующими дополнительной обработки. Вертикальное формование обеспечивает при распалубке и транспортировке изделий минимальные напряжения изгиба, и поэтому в большинстве случаев при их изготовлении может быть уменьшен расход арматурной стали.
Основным недостатком кассетной технологии является необходи-
мость применения подвижных смесей с осадкой конуса 6... 18 см., характе-
ризующихся повышенным расходом цемента и склонностью к расслаи-
ваемости. Необходимость применения подвижных смесей обусловливается большой высотой формуемых изделий при их малой толщине и возможно-
стью появления зависания бетонной смеси на арматурных каркасах и по-
явления зон недоуплотненного бетона. Кроме того, к существенным не-
-5-
достаткам кассетного способа производства можно отнести и то, что все операции по сборке и распалубке кассеты, включая чистку и смазку фор-
мовочных отсеков, выполняются последовательно, без совмещения опера-
ций. Обслуживающие механизмы во время тепловой обработки не исполь-
зуются. Кассетная технология изготовления изделий обладает высокой ме-
таллоемкостью.
Отмеченные недостатки присущи в основном стендовым кассетным установкам и могут быть существенно уменьшены, а в ряде случаев полно-
стью ликвидированы при изготовлении изделий с применением напольных механизированных кассет или кассетно-конвейерных линий.
-6-
1. Механизированные кассетные установки
1.1. Устройство и работа кассетной установки
Механизированная многоместная кассетная установка, предназна-
ченная для формования и тепловой обработки изделий крупнопанельного домостроения, состоит из опорной рамы с машиной для сборки и разборки1
и пакета тепловых и формовочных отсеков (рисунок 1).
Технические характеристики выпускаемых промышленностью кассет и машин для их сборки и разборки представлены в таблицах 1 и 2. Собст-
венно кассета образуется из набора чередующихся тепловых и фор-
мовочных отсеков. Тепловые и формовочные отсеки чередуются сле-
дующим образом: тепловой отсек, два формовочных и снова тепловой от-
сек. Формовочные отсеки отделяются друг от друга стальной разделитель-
ной стенкой (2) толщиной 24 мм. Тепловой отсек представляет собой свар-
ную коробчатую полую конструкцию, внутрь которой подается теплоноси-
тель. Крайние тепловые отсеки снабжаются снаружи теплоизоляцией для уменьшения теплопотерь. Все тепловые (кроме одного) и формовочные от-
секи подвижны и могут перемещаться на катках (9) с помощью механизма сборки и разборки в горизонтальном направлении по поддерживающим балкам рамы (7). Формовочные отсеки образуются путем закрепления бор-
тоснастки на тепловых отсеках или разделительных листах. Бортоснастку образуют стальные уголки или полосы, закрепленные к тепловым отсекам или разделительным листам сваркой либо болтами. При сборке пакета ме-
ханизм сборки и разборки кассеты развивает усилие 40 т. Для исключения деформации тепловых и формовочных отсеков используются по 6 стальных бобышек (в тепловых отсеках) и конусов (в формовочных отсеках).
-7-
Таблица 1 - Характеристика кассетных установок [13]
Наименова- |
|
|
Численное |
|
|
|
|
значение для кассетной установки марки |
|
||||
ние |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
показателя |
СМЖ-253 |
СМЖ-3212 |
СМЖ-3222 |
СМЖ-3302 |
СМЖ-3312 |
СМЖ-3322 |
|
|
|
|
|
|
|
Размеры из- |
7,2x33,55x0,12 |
6x3x0,12 |
6x3,4x0,05 |
7,2x3x0,16 |
6x3x0,12 |
6x2,7x0,06 |
делия, м |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Число отсе- |
12 |
12 |
14 |
10...12 |
12 |
14 |
ков |
|
|
|
|
|
|
Число виб- |
24 |
12 |
28 |
10...12 |
12 |
14 |
раторов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Установлен- |
|
|
|
|
4,8 |
5,6 |
ная мощ- |
9,6 |
4,8 |
11,2 |
4 |
|
|
ность, кВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Габаритные |
9,52x3,86x4,73 |
8,32x4,07x4,27 |
8,32x3,25x4.73 |
9,52x4.09x4,27 |
8,32x4,09x4,27 |
8,32x4,09x4,27 |
размеры, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Масса, т |
119,66 |
102,72 |
127,98 |
102,55 |
102,54 |
111,2 |
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 - Характеристика машин для распалубки и сборки
кассетных установок [13]
Наименова- |
|
Численное значение для кассетной установки марки |
|
|||
ние |
|
|
|
|
|
|
СМЖ-20А |
СМЖ-21А |
СМЖ-252Б |
СМЖ-3221Б |
СМЖ- |
СМЖ-3311Б |
|
показателя |
|
|
|
|
3301Б |
|
Максималь- |
7,05x2,41x3,55 |
7,05x2,41x3,03 |
9,52x3,86x4,73 |
8,14x3,17x4,47 |
9,52x4,09x4,27 |
8,14x3,31x4,01 |
ные размеры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Максималь- |
85+5 |
85+5 |
85±5 |
85+5 |
85±5 |
85±5 |
ное пере- |
|
|
|
|
|
|
мещение |
|
|
|
|
|
|
стенки, см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжи- |
60 |
60 |
60 |
60 |
60 |
60 |
тельность |
|
|
|
|
|
|
перемеще- |
|
|
|
|
|
|
ния стенки, с |
|
|
|
|
|
|
Установлен- |
7,5 |
7,5 |
4 |
4 |
4 |
4 |
ная |
|
|
|
|
|
|
мощность, |
|
|
|
|
|
|
кВт |
|
|
|
|
|
|
Габаритные |
7,13x5,74x2,89 |
7,13x5,74x2,37 |
9,10x6,72x3,21 |
7,90x7,50x3,15 |
8,98x6,84x3,13 |
7,78x6,52x3,08 |
размеры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Масса, т |
13,45 |
12,8 |
25,0 |
12,5 |
26,1 |
20,2 |
|
|
|
|
|
|
|
-8-
Бобышки и конуса расположены по шести осям так, что они переда-
ют усилие сжатия с шести рычагов машины сборки и разборки на шесть упоров с регулировочными винтами (рисунок 2).
На каждом разделительном листе (2) в верхней трети на консолях длиной 0,5...0,7 м устанавливаются навесные вибраторы ИВ-68, мощно-
стью 0,4 кВт, с вертикальным расположением оси. Механизм разборки
(раздвижки отсеков) и сборки кассеты состоит из горизонтальных, верти-
кальных и наклонных тяг (10), двухплечевого рычага и качающегося гид-
роцилиндра (11).
При разборке кассеты шток гидроцилиндра выдвигается и поворачи-
вает двухплечевой рычаг, который передает усилие через распределитель-
ный вал на наклонные тяги, заставляя их подниматься вверх. При этом нижние и шарнирно сочлененные с ними верхние горизонтальные тяги складываются и перемещают крайний подвижный тепловой отсек (13) в
сторону механизма раздвижки на 850 мм, освобождая при этом первое из-
делие, которое извлекается из формовочного отсека с помощью мостового крана. Разборка и сборка пакета производится последовательно по отсекам.
Пар в тепловые отсеки подается по резиновым шлангам и распреде-
ляется перфорированной трубой, расположенной в нижней зоне по всей длине паровой рубашки. Однако при такой подаче пара в тепловой отсек крайне трудно обеспечить равномерность распределения температуры по поверхности отсека.
Более равномерный прогрев изделий можно обеспечить при эжек-
торном пароснабжении кассетных установок (рисунок 3 и 4). При примене-
нии эжекторной системы пар подводится к эжектору (7), при прохождении че-
рез который в камере смешивания (9) создается разрежение, которое позволяет отсасывать через коллектор отсоса (18) паровоздушную смесь из верхней зоны паровых рубашек. Паровоздушная смесь в камере смешивания (9) переме-
шивается с поступившим из магистрального паропровода острым паром и че-
рез горловину (8), диффузор и парораспределительный коллектор (3) подается в нижнюю зону теплового отсека. Образующийся конденсат отводится через коллектор конденсата (14) в конденсатосборник или канализацию.
-9-
Рисунок 1 - Кассетная установка
I - кассетная |
форма; II - |
машина для |
распалубки и сборки кассеты; |
1 - промежуточный |
тепловой |
отсек; 2 - |
разделительная стенка; 3 - |
крайний неподвижный тепловой отсек с теплоизоляцией; 4 - упоры с
амортизаторами; |
5 - регулировочный винт; |
6 - задняя стойка опорной ра |
||||||
мы; |
7 - опорная балка; 8 |
- |
запорное |
устройство; |
9 |
- |
роликоопо- |
|
ра; |
10-система |
рычагов |
распалубочной |
машины; |
11 |
- |
гидроцилиндр |
раепалубочной машины; 12 - передняя стойка рамы распалубочной маши ны; 13 - крайний подвижный тепловой отсек с теплоизоляцией.
Примечание: Видимые на этой стороне кассеты пять вибраторов С-414, укрепленных на консолях разделительных стенок условно не показаны.
Следует отметить, что теплоносителем может служить не только водяной пар, но и ряд других, обеспечивающих равномерность прогрева поверхности теплового отсека:
-горячий воздух или отходящие дымовые газы; -минеральное масло с температурой около 150 ° С;
-трубчатые (ТЭНы), сетчатые, гибкие и другие электронагреватели.