Материал: Проектирование формовочного цеха по производству по производству железобетонных изделий

n = 58/(12 × 0,85 ) = 58/10,2 = 5,68 шт ≈ 6 шт

где n - число паллет на конвейере (число постов)

Σton = t1 + t2 + t3 + t4 + t5 + t6

Σton = 10 + 7 + 12 + 10 + 9 + 10 = 58 мин

гдеКв - 0,8 - 0,85 - коэффициент использования оборудования во времени

t1 - чистка и смазка паллеты

t2 - создание чертежа на паллете будущей плиты

t3 - сборка бортов и приклеивание пенопластовых вкладышей

t4 - армирование

t5 - заливка бетонной смеси

t6 - распалубка

Определяем длину конвейерной линии:

Lк = l х n + b х (n+2); м

где l - длина формы (паллеты), м

n - число форм (паллет), шт

b - расстояние 0,5 - 1 м= 5,08 х 6 + 1 х (6+2) = 38,48 м

Определяем производительность конвейера:

Пч = (60 ×Σ_qб×k)/t_р ; м3/ч

Пч = (60 × 1,54 × 0,85)/12 = 6,54 м3/ч

Σqб - объём бетонных изделий, формуемых одновременно (1 изделие)

k - коэффициент использования механизмов в течение часа

k = 0,85

tр - ритм конвейера, (мин)

Определяем число конвейерных линий:

Σ = Q_год/(m×y×П_ч ) ; шт

Σ = 28000/(247 × 16 × 6,54) = 28000/25846,08 = 1 линия

где Qгод - годовая производительность завода, (м3)

m - количество рабочих суток в году (247 суток) по ОНТП 07-85

у - количество рабочих часов в сутки (16 часов)

Пч - часовая производительность конвейера

1.6.4 Технологический расчёт оборудования для тепловой обработки.

Выбор теплового агрегата.

Выбрана сушильная камера, с подъёмником - лифтом для загрузки и разгрузки во время изготовлений изделий. Теплоносителем служит пар с температурой 55 0С, время твердения бетона 16 часов (данные с предприятия).

Задаём длину камеры - она должна быть рассчитана из мощностей конвейерной линии. Длина камеры 6 метров (данные с завода).

Определяем ширину камеры:

Ширина камеры должна быть равна ширине колеи конвейерной линии, м, плюс расстояние от изделия до стенки камеры:

Вк = b + bк; м

Вк = 1630 + 0,2 = 1830 м

где Вк - ширина камеры, м

b - ширина колеи конвейерной линии (c учётом ширины бортов установленных на паллете 0,2), м

+ 0,2 = 1630 м

bк - расстояние от формы до стенки камеры 0,2 - 0,5, м

Определяем высоту камеры:

Hк = (Н1 + Н2 + Н3) х n1 + H4 х (n1 - 1) ; м

Hк = (0,2 + 0,1 + 0,1) х 9 + 0,15 х (9 - 1) = 4,8 м

где Н1 - высота формы (паллеты), м

Н2 - высота роликового рельса, м

Н3 - величина зазора между верхом формы (паллеты) и низом вышерасположенного яруса (потолка), м

n1 - количество ярусов, 9 штук

Н4 - высота междуэтажного яруса (потолка), м

Определяем количество камер:

Мк = (60 ×у×Ƶ×t_тво)/(24 ×m_(1 )×n_1×t_р ) ; шт

Мк = (60 × 16 × 1 × 16)/(24 × 1 × 9 × 12) = 15360/2592 = 6шт

где 60 - количество минут в часе

у = 16 часов - 2 смены

Ƶ - количество конвейерных линии, шт

tтво - время ТВО в часах

tтво = 16 часов

- время работы камеры, ч1 - количество форм по длине камеры, шт

n1 - число ярусов в камере, шт

tр - ритм конвейера, мин

.6.5 Расчёт потребности в формах.

Определяем расчёт потребности в формах:

tц.ф = (nхt_р)/60 + tтво ; ч

tц.ф = (6 × 12)/60 + 16 = 17,2 ч

где tц.ф- расчёт потребности в формах, ч

n - количество паллет на конвейере, шт

tр - ритм линии, мин

tтво - время ТВО в часах

tтво = 16 часов

- количество минут в часе

Определяем количество форм:

Мф = (n + (60 ×t_тво)/t_р ) х к ; шт

Мф = (6 + (60 × 16)/12 ) х 1,7 = 146,2 шт

где Мф - количество форм, шт

n - количество паллет на конвейере, шт

- количество минут в часе

tтво - время ТВО в часах

tтво = 16 часов

tр - ритм линии, мин

к - коэффициент учитывающий вид формк = 1,7

Рисунок 9 - Упрощённый чертёж формы

.6.6 Расчёт складских площадок в цехе.

Определяем площадь площадки для складирования арматурных заготовок:

F1 = (f1 К-1А + f2 ОС-1 + f3 П-4) ; м2

F1 К-1А = (f х Ƶ) х к ; м2

f1 К-1А - площадь для складирования каркасов К-1А, м2

f2 ОС-1 - площадь для складирования отдельных стержней ОС-1

f3 П-4 - площадь для складирования монтажных петель П-4

При складировании каркасов определяем количество каркасов для хранения в цехе.

Ƶ = Q_ч^шт х N ; шт

Ƶ = 4,6 х 4 = 18,4 шт

где Q_ч^шт - часовая производительность, шт

N = 4 часа - норма хранения арматуры в цехе

Определяем площадь занятую каркасами:

f1 К-1А = (6,98 х 1) х 1,3 = 9,07 м2

f2 ОС-1 = (l х b) х к ; м2

где l - длина ящика, м

b - ширина ящика, м

к = 1,3 - 1,5 - коэффициент учитывающий проходы, м

f2 ОС-1 = (1,5 х 0,4) х 1,3 = 0,78 м2

f3 П-4 = ((πd^2)/4) х к ; м2

где к = 1,3 - 1,5 - коэффициент учитывающий проходы, м

F3 П-4 = ((3,14 ×1^2)/4) х 1,3 = 1,02 м2

F1 = (9,07 + 0,78 + 1,02) = 10,87 ≈ 11 м2

Определяем площадь площадки для складирования резервных форм и оснастки:

F2 = (G_Ф×М_ф)/100 х 20 х к ; м2

F2 = (1,23 × 146,2)/100 х 20 х 1,3 = 46,75 ≈ 47 м2

где Gф - масса одной формы, тонны

Мф - общее количество форм по расчёту, шт

/100 - норма хранения форм - каждые 100 тонн форм находящихся в эксплуатации, необходимо 20 м3

к = 1,3 - 1,5 - коэффициент учитывающий проходы, м

Определяем площадь площадки для текущего ремонта форм и переоснастки:

F3 = (G_Ф×М_ф)/100 х 30 х к ; м2

F3 = (1,23 × 146,2)/100 х 30 х 1,3 = 70 м2

где Gф - масса одной формы, тонны

Мф - общее количество форм по расчёту, шт

/100 - норма хранения форм подлежащих ремонту

к = 1,3 - 1,5 - коэффициент учитывающий проходы, м

Определяем площадь площадки для ремонта изделия:

Норму складирования изделия вычисляем по формуле:

qизд = q_б/f ; м3/м2

qизд = 1,54/6,98 = 0,22 м3/м2

где qб - объём бетона, м3

f- площадь занимаемая изделием, м2

Определяем площадь площадки для выдержки изделий в цехе:

F4 = (Q_час^(м^3 )×N)/q_изд х к ; м2

F4 = (7 × 8)/0,22 х 0,05 = 12,72 ≈ 13 м2

где Q_час^(м^3 ) - часовой выпуск изделия, м3 (смотри таблицу 3)

= 8 часов - нормативный запас изделий на смену

к - коэффициент учитывающий выпуск изделий подлежащих ремонту, допускается 5%

к = 0,05

Рисунок 10 - Схема складирования

Определяем норму складирования изделий в штабеле:

qсклад = (V_б×n)/f ; м3/м2

где Vб - объём бетона изделия, м3

n - количество изделий в штабеле (5 изделий в штабеле) Мах высота штабеля 2,5м

f- площадь занимаемая штабелем, мм

,88 х 1,43 = 6,98 м2

qсклад = (1,54 × 5)/6,98 = 1,10 м3/м2

F5 = (Q_час^(м^3 )×N)/q_с х к ; м2

где Q_час^(м^3 ) - часовая производительность, м3

N - нормативный запас времени в зимнее время, ч

N = 12 часов

qc - норма складирования

к = 1,3 - 1,5 - коэффициент учитывающий проходы, м

F5 = (7 × 12)/1,10 х 1,3 = 99,27 ≈ 100 м2

1.6.7 Расчёт потребности в смазке.

Нормативный расход составляет:

qсм = 0,2кг/м3 (автоматизированная смазка)

Определяем площадь смазываемой поверхности (смотри рисунок 9):

F = f1 + (2 х f2) + (2 х f3) ; м2

f1 = l х bf1 = 4880 х 1430 = 6,97 м2

f2 = l х h f2 = 4880 х 220 = 1,07 м2

f3 = b х h f3 = 1430 х 220 = 0,31м2

F = 6,97 + (2 х 1,07) + (2 х 0,31) = 6,97 + 2,14 + 0,62 = 9,73 м2

Определяем расход смазки на одно изделие:

Q_см^1изд = qсм х F ; кг/шт

где qсм - нормативный расход смазки

Q_см^1изд= 0,2 х 9,73 = 1,946 кг/шт

Определяем расход смазки за период:

Q_год= Q_год^шт х Q_см^1изд ; кг

Q_год^шт - годовая производительность завода, шт

Q_год= 18182 х 1,946 = 35382,17 кг

Q_сут = Q_год/247 = (35382,17 )/247 = 143,24 кг

Q_см = Q_сут/2 = (143,24 )/2 = 71,62 кг

Q_ч = Q_см/8 = 71,62/8 = 8,95 кг

Таблица 8 - Расчёт расхода смазки

1.6.8 Выбор и характеристика оборудования формовочного цеха.

По справочникам и заводскимданным выбираем оборудование для формовочной линии (смотри таблицу 9).

Таблица 9 - Ведомость оборудования для производства плиты П-19

1.7 Расчёт склада готовой продукции

Определяем норму складирования по формуле:

qс = (V_б×n)/f ; м3/м2

qс = (1,54 × 5)/6,9784 = 1,10 м3/м2

где qс - норма складирования для данных изделий, м3/м2

Vб - объём бетона в одном изделии, м3

n - количество изделий в штабеле, шт

f - площадь занимаемая штабелем, м2

Определяем площадь склада готовой продукции:

Fсгп = (Q_год^(м^3 )×N)/(m ×q_c ) х k1 х k2 ; м2

Fсгп = (28000 × 10)/(247 × 1,10) х 1,5 х 1,3 = 280000/271,7 х 1,5 х 1,3 = 2009,475 м2

Q_год^(м^3 ) - годовая производительность завода, м3

где N - нормативный запас изделий на складе 10 -14 суток

m - количество рабочих суток в году,

m = 247

qс - норма складирования, м3/м2

k1 = 1,5 - коэффициент учитывающий проходы и проезды,

k2 = 1,3 - коэффициент учитывающий проезды и площадки для мостовых кранов

Определяем длину склада:

L= F_сгп/(B×Ƶ) ; м

L = (2009,475 )/(18 × 2) = 2009,475/36 = 55,81 м

гдеВ - ширина пролёта, м

Ƶ - число пролётов (по проекту)

Принимаем L = 60 м

.8 Расчёт потребности в энергетических ресурсах.

1.8.1 Расчёт потребности в электроэнергии.

Определяем потребность в электроэнергии для оборудования:

N = W х Кс х t, кВт*ч

где N - расход электроэнергии за расчётный период (час, смена, сутки, год)

W - установленная мощность электродвигателей, кВт

Кс - коэффициент спроса;

Кс=0,3- 0,4 - для формовочных агрегатов,

,6 - смесители и дозаторы,

,2 - для конвейеров,

,3 - 0,4 - для виброплощадок

,2 - 0,3 - для мостового крана,

,1 - 0,4 - для арматурных станков,

t-рабочее время цеха за расчётный период.

Приводим один пример расчёта, остальные смотри таблицу 10. Расчёт для мостового крана:

Nч = 7,5 х 0,3 х 1 = 2,25 кВт*ч

Nсм = Nч х 8 = 2,25 х 8 = 18 кВт*ч

Nсут = Nсмх 2 = 18 х 2 = 36 кВт*ч

Nгод = Nсутх 247 = 36 х 247 = 8892 кВт*ч

Таблица 10 - Потребность цеха в электроэнергии

Определяем расход электроэнергии на освещение цеха за год:

Nосв = F х a х t ,кВт*ч

Nосв= 1188 х 0,012 х 260 х 10 = 37065,6 кВт*ч

где F - площадь цеха , м2

a =0,012 кВт/м2 - норма расхода электроэнергии на освещение на 1 м2

t-время освещения цеха за год,ч

t=260х(10-12),

-количество рабочих суток в году с учётом остановок на ремонт,

-12 - количество часов в сутки требуемое на освещение приведено для средней полосы России, в среднем за год.

Fцеха = 18 х 66= 1188 м2

.8.2 Расчёт потребности в сжатом воздухе.

Расчёт производим по формуле:

Рсв = р х Кс х t ; м3

где Рсв - расход сжатого воздуха за расчётный период, м3

р - расход сжатого воздуха данным оборудованием, м3/час

t- время за расчётный период, ч

Кс - коэффициент спроса,

Кс = 0,2 - для пневмотранспорта,

Кс = 0,2 - 0,4 - для затворов,

Приводим один пример расчёта, остальные смотри таблицу 11. Расчёт для бетоноукладчика:

Рч = 0,96 х 0,4 х 1 = 0,3 м3

Рсм = Рч х 8 = 0,3 х 8 = 2,4 м3

Рсут = Рсмх 2 = 2,4 х 2 = 4,8 м3

Ргод = Рсутх 247 = 4,8 х 247 = 1185,6 м3

Таблица 11 - Потребность цеха в сжатом воздухе

Расчёт потребности в паре.

Пар расходуется на ТВО изделий, на подогрев заполнителей и воды в цехе БСЦ.

Норму расхода пара на 1 м3 бетона принимаем по ОНТП 07-85.

Подогрев заполнителей на складе проводят в 3 смены, воды в 2 смены. Количество суток для подогрева принимаем по СНиП 2301-99*. Количество суток 168.