Выбор технологического оборудование для производства железобетонных свай сплошного квадратного сечения
Таким образом, общее количество свариваемых точек для одного комплекта (арматурного каркаса) равняется сумме точек, определенных выше, то есть 145+ 8=153 точек (числитель). Тогда на комплектов (часовая продуктивность) общее количество точек буде составлять 153· 14,52=2221.56 точек (знаменатель). Для изготовления сеток С30 необходимо нарезать 10 стержней арматуры класса ВI диаметром 5 мм, общая… Читать ещё >
Выбор технологического оборудование для производства железобетонных свай сплошного квадратного сечения (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Контрольная робота
По учебной дисциплине:
«Технология арматурных изделий»
Тема:
«Выбор технологического оборудование для производства железобетонных свай сплошного квадратного сечения»
1. Характеристика базового изделия
Цель курсовой работы состоит в выборе необходимого количества оборудования для изготовления арматурных изделий, обеспечив процесс изготовления железобетонных забивных свай сплошного квадратного сечения с ненапрягаемой арматурой.
Годовая производительность 21 500 м3/год.
В соответствии с ГОСТ 19 804.1−79. Марка сваи С4−30. В таблице 1.1 приведены основные характеристики забивной сваи.
Таблица 1.1. Основные характеристики забивной сваи
Марка сваи | Номинальные размеры, мм | Проектная марка бетона по прочности на сжатие | Объем бетона, м3 | Масса сваи, т | Расход стали на одну сваю, кг | |||||
L | l | l1 | l2 | b | ||||||
С4−30 | ; | М200 | 0.37 | 0.93 | 18.5 | |||||
В таблице 1.2 приведена классификация арматурных изделий на сваи.
Таблица 1.2
Марка сваи | Арматурный каркас (1 шт.) | Сетки головы (5 шт.) | Петли (2 шт.) | |
С4−30 | К4−30 | С30 | ПЗ | |
В таблице 1.3 приведена выборка арматурной стали на одну сваю.
Таблица 1.3
Марка сваи | Арматурная сталь | Всего масса, кг | |||||||||
По ГОСТ 5781–75 | По ГОСТ 5.1459−72, класс А-III | По ГОСТ 6727–80, класс В-I | |||||||||
Класс А-I | |||||||||||
Диаметр, мм | Масса, кг | Диаметр, мм | Масса, кг | Итого, кг | Диаметр, мм | Масса, кг | Диаметр, мм | Масса, кг | |||
С4−30 | 12.1 | ; | ; | ; | ; | ; | 6.4 | 18.5 | |||
Рис. 1.1 — Свая сплошного квадратного сечения с ненапрягаемой продольной арматурой С4−30
Таблица 1.4
Марка каркаса | Позиция | Диаметр, мм, класс | L-30, мм | Длина, мм | Количество | |
К4−30 | 10АI | |||||
5ВI | ; | |||||
В таблице 1.5 приведена ведомость стержней на один элемент (сетки, петли, стержень).
Таблица 1.5
Марка элемента | Позиция | Диаметр, мм, класс | Длина заготовки l, мм | Количество | а1 | а2 | n | |
мм | ||||||||
С30 | 5ВI | ; | ||||||
П3 | ; | 10АI | ; | ; | ||||
СТ1 | ; | 5ВI | ; | ; | ; | |||
В таблице 1.6 приведена выборка стали на один каркас.
Таблица 1.6
Марка каркаса | Арматурная сталь | Всего масса, кг | ||||
По ГОСТ 5781–75 | По ГОСТ 6727–80, класс ВI | |||||
Диаметр, мм, класс | Масса, кг | Диаметр, мм, | Масса, кг | |||
К4−30 | 10А1 | 10.5 | 4.4 | 14.9 | ||
В таблице 1.7 приведена выборка стали на один элемент (сетки, петли,).
Таблица 1.7
Марка элемента | Арматурная сталь | Всего масса, кг | ||||
По ГОСТ 5781–75, класс А-I | По ГОСТ 6727–80, класс В-I | |||||
Диаметр, мм | Масса, кг | Диаметр, мм | Масса, кг | |||
С30 | ; | ; | 0,4 | 0,4 | ||
П3 | 0.8 | ; | ; | 0.8 | ||
Таблица 1.8. Спецификация арматурных изделий
Название | Марка, кол-во, шт | Спецификация | Выборка стали | ||||||||
№поз | мм | Класс | Длина, мм | Количество, шт | мм | Класс | Общая длина, м | Общая масса, кг | |||
Арматурный каркас | К4−30, 1 шт. | АI BI | АI BI | 17.02 28.7 | 10.49 4.42 | ||||||
Сетка | С30, 5 шт. | BI | BI | 2.15 | |||||||
Петля | П3. 2 шт. | ; | AI | AI | 2.5 | 1,6 | |||||
Стержень | СТ1 4 шт | ; | BI | ВI | 1,08 | 0,15 | |||||
2. Расчет потребности арматурных элементов
свая арматурный железобетонный квадратный Расчет ритма выпуска комплектов арматурных элементов выполняют, выходя из годового объема производства соответствующих изделий формовочным цехом:
Часовая потребность в комплектах арматурных изделий, определяется зависимостью:
(комплекта за час) Потребность на один комплект (один пространственный каркас ПК) арматурных изделий определяется из альбома рабочих чертежей заданного базового изделия (см. табл. 2.1).
Комплект пространственного каркаса сваи С4−30:
— арматурный каркас К4−30 (1 шт.) состоит из:
— стержень позиция № 1 (4 шт.)
— «гармошка» позиция № 2 (1 шт.)
— корзинка (1 шт.) состоит из;
— сеток головы С30 (5 шт.);
— соединяющих стержней (4 шт.)
— монтажные петли П3 (2 шт.);
В приведенной таблице, показана потребность на один комплект (один пространственный каркас ПК) арматурных изделий.
Часовую и годовую потребность в арматурных элементах и закладных деталях определяем таким образом. Часовая потребность каркаса К4−30 равняется Ч 1= шт., а годовая потребность при годовом фонде рабочего времени, равному 4000 час, равняется Ч4000=58 080 шт. Аналогичным способом определяем часовую и годовую потребность в других арматурных элементах (табл. 2.1).
Таблица 2.1. Потребность арматурных элементов и закладных деталей на заданную программу выпуска железобетонных свай С4−30
№ | Наименование арматурных элементов и деталей заведений | Потребность на один комплект | Годовая потребность | Часовая потребность | |
1. | Забивная свая С4−30 | ||||
2. | Арматурный каркас К4−30 | ||||
3. | Корзинка | ||||
4. | Петля П3 | 29,04 | |||
Часовая потребность в арматурных элементах необходима для того, чтобы в следующих расчетах определить количество станков и машин.
3. Разработка схемы технологического процесса
Для арматурных элементов приведем перечень всех технологических операций:
— пространственный каркас ПК изготавливают следующим образом: свариванием арматурного каркаса К4−30 с корзинкой контактной точечной сваркой на одноточечной сварочной машине;
— для изготовления арматурного каркаса К4−30, который состоит из четырёх продольных стержней арматурной стали АI диаметром 10 мм и внутренней спирали из проволоки ВI диаметром 5 мм выполняются следующие операции:
а) для продольных стержней -, выправка и резка, гибка стержней;
б) для внутренней спирали — навивание и резка ручными ножницами;
— для изготовления сеток головы С30, которые изготавливаются из проволоки ВI диаметром 5 мм выполняются операции: правка и резка, одноточечная сварка;
— для стержней СТ1 которые изготавливаются из проволоки ВI диаметром 5 мм выполняются операции: правка и резка.
— для петель П3, которые изготавливаются из арматуры класса АI диаметром 10 мм необходимы такие операции: правка и резка стали, гибка стержней;
Таким образом, для перечисленных арматурных изделий приведем технологическую схему их изготовления в виде списка операций, которым дан некоторый код (таблица 3.1).
Таблица 3.1
Наименование арматурных элементов | Последовательность операций | |
С4−30 | 3.2 | |
К4−30 Позиция № 1 Позиция № 2 (гармошка) | 3.2 1.1; 1.4 1.7 | |
«Корзинка» С-30 СТ1 | 3.2 1.1; 2.1 1.1 | |
П3 | 1.1; 1.4 | |
4. Расчет объемов работ
Для каждого арматурного элемента выполняем расчет объемов работ, а затем, с учетом часовой потребности в элементах, расчет часового объема работ. Расчеты ведутся в форме ведомости (табл. 2.4).
Правка и резка арматурной стали (операция 1.1):
Эта операция выполняется на правильно отрезных станках для арматурной стали, которая поступает в бухтах. Объем работ определяется количеством погонных метров выправленной арматурной стали.
— Для изготовления сеток С30 необходимо нарезать 10 стержней арматуры класса ВI диаметром 5 мм, общая длина которых составляет 280 Ч 10 = 2800 мм, или 2.8 п.м. На одну сваю необходимо 5 сеток, объём работ составляет 2.8 Ч 5 = 14 п.м. (числитель), на часовую потребность 14 Ч = 203,28 п.м. (знаменатель);
Для изготовления стержня СТ1 необходимо 4 стрежня длиной 270 мм и диаметром 5 мм арматуры класса ВI, 0,27 Ч 4 = 1,08 п.м., (числитель), а на часовую потребность 1,08 Ч = п.м. (знаменатель).
— Для изготовления арматурного каркаса К4−30 нужно нарезать 4 стержня диаметром 10 мм, общая длина которых равняется 4 Ч 4255 = 17 020 мм или 17,02 п. м. На один комплект арматурных изделий в который входит К4−30 (позиция 1) объем работ составляет 17,02 Ч 1 = 17,02 п. м. (числитель), а на часовую потребность 17,02 Ч = 247,1304 п. м. (знаменатель).
— На один комплект необходимо две петли П3, общей длиной 1250 Ч 2 = 2500 мм или 2,5 п.м. (числитель), на часовую потребность необходимо 2,5 Ч = 36,3 п.м. (знаменатель)
— Гибка стержней (операция 1.4):
— для изготовления продольных стержней (позиция № 1) каркаса К4−30 необходимо выполнить 2 загиба предварительно заготовленного стержня, на один комплект количество гибок составит 2 Ч 4 = 8 гибок (числитель), а на часовую потребность: 8 Ч =116,16 загибов (знаменатель);
— для изготовления петли П3 необходимо выполнить 5 загибов предварительно заготовленного стержня, на один комплект количество гибок составляет 5 Ч 2 = 10 гибок (числитель), а на часовую потребность: 10 Ч = 145,2 гибок (знаменатель).
Навивание стержня (изготовление «гармошек») (операция 1.7):
Эта операция выполняется для изготовления внутренней спирали каркаса К4−30 (позиция № 2). Операция 1.7 выполняется на специальном каркасно-наматывающим устройстве. Внутренняя спираль изготавливается путем сматывания проволоки с бухты на вертушке с протяжкой через тормозное устройство и последующего наматывания проволоки на оправку. На один комплект арматурного изделия необходима 1 гармошка (числитель), а на часовую необходимость — 1 Ч = (знаменатель).
Одноточечная сварка (операция 2.1):
Для изготовления сеток С30 применяют контактное точечное сваривание, объём работ при этом определяется количеством сварных точек:
— для изготовления сетки С30 между собой соединяют 10 стержней в 25-ти точках, на один комплект (5 сеток) необходимо: 25 Ч 5 =125 точек (числитель), а на часовую потребность: 125 Ч =1815 точек (знаменатель);
Составление пространственного каркаса (операция 3.2):
Эта операция исполняется на горизонтальных кондукторах. Продуктивность определяется количеством сварных точек.
При определении их числа следует иметь ввиду, что каждый продольный стержень каркаса должен быть приварен к гармошке в 4 точках к каждой сетке головы. Таким образом количество сварных точек составляет: 5 сеток С30 сваривается 4-ма продольными прутками СТ1 в 4 точках, то есть 5· 4= 20 точек. Также привариваем «корзинку» 4 точками к каркасу К4−30. Прутки каркаса К4−30 привариваются к гармошке по 4 сварных точки на виток — 7 витков (в зоне с размером шагу 100 мм) + 10 витков (в зоне з шагом 200 мм) +10 витков (в зоне с шагом 100 мм) + 2,5 витка (заострение сваи — шаг 100 мм), то есть (7+10+10+2,5)· 4= 118 точек. 4 продольные прутки каркаса К4−30 в заострение сваи свариваются в пучок, то есть 3 сварных точки. Общее количество составляет 20+ 118+3+4=145 точек.
Петли П3 так же привариваются к пространственному каркасу. Точки их соединения: 2· 4=8 точек.
Таким образом, общее количество свариваемых точек для одного комплекта (арматурного каркаса) равняется сумме точек, определенных выше, то есть 145+ 8=153 точек (числитель). Тогда на комплектов (часовая продуктивность) общее количество точек буде составлять 153· 14,52=2221.56 точек (знаменатель).
Таблица 4.1 — Ведомости объемов работ
Марка арматурного элемента | Операции технологического процесса (код) | ||||||
1.1 | 1.4 | 1,7 | 2.1 | 3.2 | |||
погонные метры | количество гибок | количество «гармошек» | количество сварных точек | количество сварных точек | |||
К4−30 | Поз. 1 | ||||||
Поз. 2 | |||||||
С30 | |||||||
ПЗ | |||||||
ПК | |||||||
СТ1 | |||||||
Разом | |||||||
Примечание. В числителе приведены объемы работ на один комплект, в знаменателе — на часовую потребность.
5. Выбор оборудования
Таблица 5.1 — Выбор оборудования
Код | Название операций | Основные характеристики стержней (стали) | Название оборудования | Марка | Основные технические показатели | |
1.1 | Правка и резка стали | Ш 5 ВІ Ш 10AI | Правильно отрезной автомат | И-6022 | Скорость правки 31,5 п.м. за минуту | |
1.4 | Гнутье стержней | Ш 10АІ, Ш 10АI | Станок для сгибания стержней | СМЖ — 173 | 300 сгибаний в час | |
1.7 | Изготовление «гармошек» | Ш 5 ВI | Каркасно-наматывающая машина | СКТБ-933−01 | 6 «гармошек» в час | |
2.1 | Одноточечная сварка | Ш 5 ВІ, | Машина полуавтоматическая | МТП-75 | 70 свариваний в час | |
3.2 | Составление пространственного каркаса | ; | Горизонтальный кондуктор | СМЖ-286А | 800 точек за час | |
6. Расчет необходимого количества оборудования
Количество оборудования, нужного для выполнения заданного объема выпуска арматурных изделий и деталей заведений, определяем за формулой:
где — часовой объем арматурно-сварочных работ;
и — соответственно организационная и машинная производительность станков;
— коэффициент организации.
Таблица 6.1 — Расчета необходимого количества оборудования
Название оборудования, марка | Машинная производительность | Часовой объем работ | Принято количество, шт. | ||
Правильно отрезной автомат И-6022 | 1890 м в час | м за час | 0,7 | /(1890 Ч 0,7)= =0,38? 1 | |
Станок для гибки стержней СМЖ-173 | 300 загибов в час | 261.36 загибов в час | 0,2 | 261.36/(300 Ч 0,2) = 4.35?5 | |
Каркасно-наматывающая машина СКТБ-933−01 | 6 «гармошек» в час | гармошек в час | 0,5 | /(6 Ч 0,5) =4.84? 5 | |
Контактная одноточечная машина с пневматическим приводом: МТП-75 | 4200 сварных точек в час | сварных точек в час | 0,6 | /(4200 Ч 0,3) = 1.44? 2 | |
Горизонтальный кондуктор СМЖ-286А | 800 точек в час | точек в час | 0,8 | /(800 Ч 0,8)= =3.47? 4 | |
Выводы
В результате изготовления арматурного элемента для производства железобетонных свай с продуктивностью Пгод=21 500 м3/год, было рассчитано необходимое количество технологического оборудования (табл. 6.2).
Необходимое количество технологического оборудования для изготовления арматурных изделий
Наименование оборудования, марка | Необходимое количество, шт. | |
Правильно-отрезной автомат И-6022 | ||
Станок для гибки стержней СМЖ-173 | ||
Каркасно-навивающая машина СКТБ-933−01 | ||
Контактно-одноточечная с пневматическим приводом: МТП-75 | ||
Горизонтальный кондуктор СМЖ-286А | ||
1. Зайчекко М. М., Толчин С. М., Братчун В.І., Доля А. Г. Технология производства арматурных элементов и изделий для железобетонных изделий. Научное пособие. — Макеевка: ДонДАБА. 2001. — 94 с.
2. Русанова Н. Г. Пальчик П.П. Рижанкова Л. М. Технология бетонных и железобетонных изделий: (ч. 2). — К.: Высшая школа, 1994.
3. ГОСТ 19 804.1−79. Сваи забивные железобетонные цельные сплошного квадратного сечения с ненапрягаемой арматурой, конструкций и измерений.
4. Методические указания к выполнению лабораторных работ с дисциплины «Технология арматурных работ» для студентов специальности «Технология строительных конструкций, изделий и материалов» / Докторов Є.Г., Гиль Ю. Б. — Харьков: ХГТУСА, 2008. — 36 с.