Материал: Технологические процессы изготовления арматурных изделий

2. РЕЖИМ РАБОТЫ ПРОИЗВОДСТВА

При определении режима работы производства в соответствии с ОНТП-07-85 следует принимать:

номинальное количество рабочих суток в году - 260 суток;

количество рабочих смен в сутки - 2 смены;

продолжительность рабочей смены - 8 часов;

Номинальное количество рабочих суток в году, исходя из пятидневной рабочей недели и шести рабочих дней в каждую восьмую неделю, принимают равным 260 суток.

Расчетное количество рабочих суток в году при пятидневной рабочей неделе следует принимать: 260 дней за вычетом времени на плановые остановки. Количество рабочих дней в году принимаем в арматурном цехе 253 дня при двухсменной работе.

Таблица 2.1 - Режим работы производства

Календарный фонд времени: Fк = Д

где Д - общее количество дней в году

к = 365 ∙ 24 = 8760 часов

По календарному фонду времени рассчитывают оборудование по выгрузке сырья с ж/д транспорта.

Номинальный фонд времени:

Fн = [Д - (Дв + Дп)] ∙ tс ∙ С

где Дв - число выходных дней; Дп - число праздничных дней;

С - количество рабочих смен в сутки; tс - длительность смен

н = [365 - (96 + 8)] ∙ 8 ∙ 2 = 4176 часов

Действительный (расчетный, плановый) фонд времени определяется отдельно для оборудования (агрегатов) Fд.об. и рабочих Fд.р.

д.об. = Fн - (Др ∙ С ∙ tc)

где Др - затраты времени на ремонт оборудования, дней

Длительность плановых остановок на ремонт оборудования составит 8 дней.

д.об. = 4176 - (8 ∙ 2 ∙ 8) = 4048 часов

Действительный фонд времени рабочего устанавливается исходя из его номинального фонда времени с учетом отпусков и других плановых невыходов на работу.

Т. о. Годовой фонд рабочего времени:

арматурный цех - 4048 часов;

отделение приема сырьевых материалов - 8760 часов.

3. РАСЧЕТ ПОТРЕБНОСТИ В СЫРЬЕ И ПОЛУФАБРИКАТАХ

Количество арматурной стали и арматурных элементов должно обеспечивать безостановочную и бесперебойную работу арматурного завода при выполнении производственной программы.

В соответствии с ОНТП-07-85 отходы для производства арматурной стали разных классов составляют:

А-1 - 2%;

А-3 - 2%;

ВР-1 - 2%;

Ст 3 - 5%;

А-5 - 3%

Потребность различных классов стали с учетом их отходов дана в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Потребность в арматурной стали с учетом отходов

4. РАСЧЕТ АРМАТУРНОГО СКЛАДА

Производство арматурных изделий предусматривает организацию хранения арматурной стали на складах. Как правило, все арматурные изделия должны транспортироваться в контейнерах. Запас арматурных элементов примерно на 1 смену - на 8 часов. Проектироваться производственные пространства должны таким образом, чтобы они не пересекались.

Сталь на завод поставляется автомобильным, железнодорожным, водным транспортом, чаще железнодорожным транспортом на платформах или в полувагонах, причем поступают в прутках длиной 6…12 м, может и большей длины по согласованию сторон, также поставляются мерные стержни.

Сталь А-I, А-II, А-III диаметром до 12 мм может поставляться в бухтах. На каждой пачке, бухте есть обязательно бирка (металлическая или деревянная), где указывается класс, диаметр, ГОСТ. Концы стержней имеют соответственную окраску. Обязательно вместе со сталью поступает сертификат на сталь. Вр-II, В-II высокопрочная проволока поставляется в бухтах, кольцах диаметром до 2 - 2,5 м. Пряди и канаты поступают намотанные на деревянные барабаны.

Принимает сталь работник арматурного цеха и работник лаборатории, они проверяют визуально соответствие стали требованиям ГОСТ и характеристикам сертификата.

В соответствии с ГОСТ лаборатория отбирает пробы для испытания стали. Если сталь поступает без сертификата, если есть сомнения в качестве поступившей стали, то лаборатория берет образцы и испытывает сталь.

Хранится сталь должна по видам, классам, маркам и диаметру на специальных стеллажах, чтобы можно было удобно использовать эту сталь. Иногда на завод поступают готовые сетки и каркасы. Запас стали должен быть на 20 - 25 суток.

Склады арматурной стали должны быть прикрытыми и оборудованы крановыми эстакадами, примыкающими к арматурному цеху. Высокопрочная проволока и изделия из нее должны храниться в закрытых помещениях.

Арматурную сталь хранят на складе завода по видам, классам, маркам. Расчетный запас арматуры на складе не должен превышать потребности завода на 20 - 25 суток работы. С учетом указанных нормативов площадь склада находится по формуле:

= Зср/Км ∙ α, (4.1)

Зср = Рсут ∙ Нхр,

Рсут - суточных расход стали с учетом потерь,

Нхр - нормативный срок хранения (20 суток),

α - коэффициент использования площади склада (0,5 - 0,6),

Км - количество материала на 1м2 площади:

сталь в бухтах - 1,2 т.;

сталь в прутках - 3,2 т.;

 м2

Арматурная сталь хранится в закрытых складах или под навесами, а высокопрочная проволока, пряди и канаты - только в сухих закрытых помещениях в бухтах, штабелях со свободными проходами в условиях, исключающих коррозию и загрязнения.

Разгрузка арматуры с платформы или полувагонов осуществляется с помощью машинно-механических захватов, у которых на общей траверсе расположена электромашина. Это улучшает условия труда и повышает высоту стержней.

На складе работают 2 мостовых крана грузоподъемностью Q = 5 тонн и самоходные тележки.

5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА АРМАТУРНЫХ ИЗДЕЛИЙ

На заводах ЖБИ арматуру изготовляют в арматурном цехе на специализированных технологических линиях, оборудованных высокопроизводительными сварочными и другими машинами. Процесс должен строиться по принципу единого технологического потока от заготовки отдельных стержней арматуры до получения готового изделия, по возможности без промежуточных перевалочных операций и межоперационного хранения заготовок, полуфабрикатов; все это способствует значительному снижению затрат труда на вспомогательные операции и на изготовление арматуры в целом.

В производстве железобетонных балок применяют следующие арматурные элементы: отдельный элемент (стержень); плоская сетка; плоский каркас; пространственный каркас; монтажные петли; закладные детали.

Стержнем называют арматуру любого диаметра и профиля.

Плоские сетки различной длины и ширины - наиболее распространенный вид арматурных элементов, особенно в плитных и панельных конструкциях. Различают сетки с продольной рабочей арматурой и поперечными распределительными прутками, или с рабочей арматурой в двух направлениях, а также арматурные сетки, вводимые в конструкцию без расчета, в качестве распределительной, монтажной арматуры. Основными характеристиками арматурных сеток помимо линейных размеров являются диаметры прутков, а также шаг между продольными и поперечными прутками.

Плоские арматурные каркасы представляют собой сравнительно узкие и длинные элементы, располагаемые по длине балочных и ребристых плитных конструкций в вертикальном положении.

Рабочей арматурой каркасов служат продольные стержни, располагаемые в нижней зоне каркаса (в его проектном положении); более тонкие верхние продольные стержни играют роль монтажной арматуры. К нижним и верхним стержням плоского каркаса приварены на заданном расстоянии друг от друга короткие поперечные прутки, образующие вместе с продольными как бы решетку; поперечные прутки воспринимают скалывающие напряжения, особенно в опорных частях изгибаемых элементов конструкций.

Из плоских сеток и каркасов путем их сварки и гнутья изготавливают пространственные арматурные каркасы.

Металлические закладные детали, предназначаемые для скрепления между собой железобетонных конструкций при монтаже зданий, выполняются из отрезков стальных пластин или профильного проката и привариваются при помощи анкерных коротышей к основной арматуре.

Объемные арматурные каркасы большинства крупноразмерных конструкций получаются из предварительно заготовленных сеток и плоских каркасов путем их сварки, с гнутьем или без гнутья заранее заготовленных плоских элементов.

К арматурному цеху относятся отделения заготовки, сварки и изготовления закладных деталей, а также склады арматурной стали и готовой продукции.

В этих отделениях выполняются следующие основные операции: правка, резка, гибка и стыковая сварка (заготовка); сварка плоских сеток и каркасов; гибка сеток и каркасов; изготовление и металлизация закладных деталей; доработка арматурных изделий (приварка отдельных усиливающих стержней и закладных деталей, вырубка отдельных стержней для образования отверстий в сетках); укрупнительная сборка объемных каркасов.

Т. о. производственный процесс представляет собой совокупность взаимосвязанных основных, вспомогательных и обслуживающих процессов.

Основной технологический процесс в арматурных цехах - изменение форм, размеров и поверхности арматурного изделия, а также механических свойств арматуры. Он состоит из стадий производства, обеспечивающих усиление физико-механических свойств арматуры, получение заготовок, изготовление арматурных элементов, сборку и комплектацию арматурных изделий.

В результате вспомогательных производственных процессов получают продукцию, не являющуюся основной для данного предприятия. Это ремонт оборудования и оснастки, производство электрической энергии, пара, сжатого воздуха.

Обслуживающие процессы обеспечивают условия для выполнения основных и вспомогательных процессов. Это складские операции, внутризаводское транспортирование, технологический контроль.

Арматурные каркасы изготовляются в соответствии с рабочими чертежами, в которых указываются длина стержней, их диаметры и количество, шаг стержней в продольном и поперечном направлениях, места приварки закладных частей и др.

При изготовлении арматурных элементов и каркасов помимо качества сварки важна точность размеров заготавливаемых отдельных стержней и арматурных элементов в целом, и особенно точность мест приварки закладных деталей. Это делает необходимым применение шаблонов и кондукторов при сварке каркасов и обязательное участие ОТК в проверке качества арматурных элементов и их размещения в формах. Наряду с этим необходимо обеспечить точную установку и надежное раскрепление арматурных каркасов в форме перед бетонированием. От этого зависят величина защитного слоя бетона в изделии, правильное размещение арматуры на опорах конструкции и точность расположения закладных деталей.

6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ

.1 Заготовка арматуры

Механическая обработка стали для арматурных изделий включает правку, отмеривание и резку стали, гнутье стержней и сеток, изготовление монтажных петель и другие операции. Использование машин для выполнения этих работ позволяет механизировать и автоматизировать основные переделы механической обработки стали арматурного производства.

Многие перечисленные операции, при выполнении их на автоматических станках, совмещаются. Для правки и резки арматурной стали поступающей в бухтах, применяются станки СМ-759, С-338А, СМЖ-357, МО-588 и другие. Основными рабочими узлами правильно-отрезных автоматов являются: механизмы правки, подачи, резания и приемо-отмеривающие устройства.

Автоматический станок СМЖ-357 предназначен для заготовки коротких стержней (до 800 мм) и отличается большой производительностью со скоростью подачи и правки до 110 м/мин. На станке МО-588 в отличие от других типов можно править стержни периодического профиля диаметром до 12 мм. Он оборудован также специальным механизмом очистки арматурной стали - ротором с щетками.

Данный станок является полуавтоматическим. Один арматурщик может обслуживать четыре таких станка, но лучше, если станок обслуживается роботом.

Рисунок 6.1 - Технологическая схема правки и резки арматуры: 1 - бухта с металлом; 2 - направляющие ролики; 3 - правильный барабан; 4 - тянущие ролики; 5 - нож для резки стержней; 6 - кондуктор; 7 - конечный выключатель ножниц; 8 - контейнер

Правка стержней осуществляется в правильном барабане, где проволока изгибается синусоидально и объемно, так как барабан вращается со скоростью 1500 об/мин. Проволока протягивается через вращающийся барабан, в результате чего осуществляется ее правка. Дальше идет ее резка.

Стержневая сталь разрезается на отдельные отрезки на специальных ножницах (рисунок 6.2) Ножницы бывают электрическими или с гидравлическим приводом. Марки ножниц: СМЖ-322, СМЖ-172А.

Рисунок 6.2 - Схема ножниц для резки арматурных стержней: 1 - неподвижный нож; 2 - подвижный нож; 3 - упор; 4 - стержень; 5 - контейнер

Стержни диаметром 3 - 12 мм из арматуры классов В-I, Вр-I, Врп-I, А-I, А-II, А-IV правят, отмеривают и режут на правильно-отрезных установках и автоматах. Отклонения от прямолинейности стержней на 1 м длины не должен превышать 3 мм для стержней диаметром до 10 мм; и 6 мм - для стержней диаметром 10 мм и более. Выбираем установку СМЖ-7075.

Установку СМЖ-7075 выпускают с приемно-выдающим устройством длиной 6 м. Для получения стержней большей длины применяют дополнительные секции этого устройства длиной 2 м. Установка СИЖ-7075 отличается высокой производительностью, позволяет править гладкую сталь и сталь периодического профиля.

Стержни могут изгибаться на специальном станке (рис. 6.3).

Рисунок 6.3 - Схема станка для гнутья арматурных стержней: 1 - станина; 2 - изгибаемый стержень; 3 - поворотный круг; 4 - центральный опорный стержень (палец); 5 - неподвижный стержень на станине; 6 - подвижный стержень на вращающемся круге

На станке работает арматурщик, который включает и выключает его ногой.

Применение стержневой арматуры без стыковки приводит к тому, что отходы стали достигают 6% и более. Это недопустимо, т. к. высока стоимость стали. Целесообразно на заводах производить соединение стержней в единую плеть, которую затем разрезают на отрезки заданной длины. Это позволяет до минимума уменьшить отходы стали.

Наиболее распространена контактная стыковая сварка. Используют специальные аппараты или комплексы К-777 или К-724. Используются специальные автоматизированные линии по стыковой сварке типа МС-1202, 1602 и т. д.

Рисунок 6.4 - Контактная стыковая сварка: 1 - стыкуемые стержни; 2 - электроды зажимы; 3 - трансформатор

Сварка осуществляется методом непрерывного оплавления. Если стыкуются стержни больших или разных диаметров, то применяется метод непрерывного оплавления с предварительным подогревом.