Расчет кассетной установки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовая работа

Расчет кассетной установки

1. Кассетные установки

Кассетные установки применяются для формования и тепловлажностной обработки панелей, лестничных маршей, ребристых плит и ряда других изделий, применяемых в строительстве. Как формование, так и тепловлажностная обработка осуществляются в кассетах в вертикальном положении. Масса сформованного бетона находится в кассете в замкнутом пространстве, что способствует более интенсивной тепловлажностной обработке. Форма-кассета (рис. 5.3) состоит из ряда отсеков, образованных стальными вертикальными стенками, причем отсеки, используемые для формования бетона, чередуется с отсеками для пара (паровая рубашка). Крайние отсеки теплоизолируют. Бетон подают в отсеки 4 и после уплотнения подвергают тепловой обработке. Для тепловой обработки пар подают в отсеки 2 и прогревают с двух сторон сразу два изделия, разделенные стальной перегородкой 3.

Схема кассетной установки

1 - станины; 2 - отсеки для подачи пара; 3 - разделительная стенка; 4 - отсеки для формования изделий; 5 - теплоизолирующие стенки; 6 - фиксирующие упоры; 7 - механизм сжатия; 8 - приводной механизм; 9 - упорный дожимной винт

Тепловлажностная обработка складывается из двух периодов: первый - прогрев, второй - изотермическая выдержка, после чего кассету разбирают, а изделия распалубливают. В кассетах изделия не охлаждают. Время тепловой обработки бетона в кассетах составляет 6 - 8 ч, поэтому выгружают изделия с прочностью 50 - 60% проектной. Отправлять такие изделия на стройку невозможно, однако дальнейшая выдержка в кассетах приводит к снижению их оборачиваемости. Поэтому распалубленные изделия ставят в специальную яму-камеру вертикально, вплотную друг к другу. При этом изделия охлаждаются очень медленно и продолжают в течение 15 - 18 ч набирать прочность. К концу такого добора прочности они набирают так же, как и изделия, выгружаемые из камер, прочность, равную 0,7 - 0,75 марочной, и, согласно принятым нормам, могут быть отправлены на строительные площадки.

Прогрев изделий через стенку в кассетах паром из-за большого расслоения температур по высоте 30 - 40 затруднен, поэтому применяют эжекторное пароснабжение кассет. Схема такого пароснабжения показана на рис. 5.4. Пар из паропровода 1 подается в эжектор 2 и эжектирует паровоздушную смесь, отбираемую из паровых отсеков по трубопроводу 13. Смесь подается в паровые отсеки, отдает теплоту, а сама через трубопроводы 11 отбирается разрежения, создаваемого эжектором. Часть отработанной смеси через трубопровод 12 выбрасывается в атмосферу. Такое пароснабжение кассетных установок дает возможность снизить неравномерность температур между верхом и низом кассет до 5 - 7 , что вполне приемлемо для тепловлажностной обработки.

Схема эжекторного пароснабжения кассетной установки

1 - подача свежего пара в эжектор; 2 - эжектор; 3 - диффузор; 4 - подача смеси пара и рециркулята в паровые отсеки; 5 - отбор конденсата; 6 - конденсатоотводчик; 7 - конденсатопровод; 8 - паровые отсеки; 9 - нагреваемые изделия; 10 - прокладка; 11 - отбор паровоздушной смеси из паровых отсеков; 12 - трубопровод с вентилем для выпуска части отработанного теплоносителя в атмосферу; 13 - подача паровоздушной смеси (рециркулята) в эжектор

Обогревают изделия в кассетах через металлическую разделительную стенку, верх изделия на время тепловой обработки изолируют. Таким образом массообмена между теплоносителем и материалом и окружающей средой практически не происходит. Поэтому с теоретической точки зрения такой прогрев может быть отнесен к рассмотренному в гл. 2 прогреву в закрытой форме.

Нагревать тепловые отсеки кассет по тем же причинам можно любыми источниками тепла. Так в промышленности кроме пара можно применять обогрев горячим воздухом или дымовыми газами, высококипящими жидкостями, масляным теплоносителем и электронагревателями. Наиболее выгоден и прост в исполнении электрообогрев. В этом случае в паровые отсеки вместо подачи пара монтируют ТЭНы или любые другие электронагреватели и уже ими через стенку нагревают бетон. При любом способе изделия из бетона нагревают до 80 - 90 в течение 1,5 - 2 ч и далее выдерживают при этой температуре 4 - 6 ч. Расход в кассетах пара или любого другого источника теплоты в пересчете на теплоту, выделяемую паром, составляет 150 - 250 кг на 1 бетона.

2. Тепловлажностная обработка бетона насыщенным паром в закрытой металлической форме

тепловлажностный бетон кассетный плита

Для сравнения рассмотрим тепловлажностную обработку бетона в той же форме, но закрытой металлической крышкой. Поместим такое изделие в установку для тепловлажностной обработки при атмосферном давлении по схеме и представим неограниченную иластину, вырезанную из этого бетона в координатах X - Y на рис. 4.20.

Схема полей температур, влагосодержаний и давлений при нагреве бетона в форме, закрытой металлической крышкой

1 - материал; 2 - днище формы; 3 - крышка формы; U, T, P - кривые распределения влагосодержание, температуры и давления по материалу; - направление векторов градиентов; , , - направление векторов частных потоков массы; , , - действительное распределение влагосодержания, температуры и давления по материалу

Период нагрева. Различные условия теплообмена при конденсации пара на поверхности крышки 3, обращенной вверх, и днища формы 2, обращенной вниз, вызывают разницу в их нагреве, которую оценивают а 5 - 10. Эта разница в условном масштабе и нанесена на рис. 4.20 при построении кривой поля распределения температур (T). За счет несколько различного, но двустороннего нагрева появляются перепады температур , вызывающие за счет термовлагопроводности соответствующие частные потоки массы и , направленные к центральным слоям неограниченной пластины (изделия). Влага, распределенная в бетоне, при формовании равномерно за счет потоков передвигается к центру изделия и создает более высокое увлажнение центральных слоев материала. Кривая распределения поля влагосодержания по толщине (U) принимает также не симметричный вид и нанесена на рис. 4.20. Появившиеся перепады влагосодержаний и вызовут соответствующие частные потоки массы и , направленные соответственно к крышке 3 и к днищу 2, которые стремятся выровнять влагосодержание по толщине пластины.

В теле бетона, согласно рассмотренному ранее механизму, образуется избыточное давление. Поле распределения давлений внутри материала будет описываться кривой P. Для наглядности оно заштриховано. На поверхности бетона, обращенной к крышке, между атмосферным давлением 0,1 МПа и давлением на поверхности бетона за счет сопротивления крышки образуется перепад , аналогичный перепад давлений возникает между днищем и прилегающим слоем бетона. Перепады давлений определяют их градиенты, показанные и обозначенные на рисунке в виде векторов , которые вызывают частные потоки массы , также показанные на рис. 4.20.

Частные потоки массы приводят к сложным распределениям полей влагосодержания, температур и давлений, которые и подтверждаются опытными данными. Эти кривые нанесены на рис. 4.20, б в произвольном масштабе, отражающем только их физический смысл. В соответствии с кривыми полей температур и влагосодержаний можно по принципу, рассмотренному ранее, представить характер изменения длины пластины по поперечному сечению. Так как примеров, характеризующих удлинение пластин, было приведено достаточно, то здесь просто укажем: в бетоне, находящемся в форме с открытой крышкой, напряженное состояние значительно меньше. Поэтому скорость нагрева при тепловлажностной обработке бетона в форме с закрытой крышкой может быть значительно выше.

Изотермическая выдержка. В период изотермической выдержки поля температур и влагосодержании сначала постепенно выравниваются, а далее перепады температур и влагосодержании меняют свой знак по отношению к перепадам температур и влагосодержании во время подогрева. Однако эти перепады незначительны, поэтому изотермическую выдержку практически можно считать периодом постепенно снятия напряженного состояния.

Период охлаждения. Так как бетон закрыт от прямого контакта с воздухом, поступающим в установку в период охлаждения, то прямого испарения с поверхности не происходит. Бетон в форме охлаждается медленнее и, следовательно, возникающие перепады температур, влагосодержании и давлений значительно меньше, чем при охлаждении бетона в открытой форме или на поддоне. В период охлаждения с поверхности, обращенной вверх, теплоотдача идет несколько быстрее, чем с поверхности, обращенной вниз. Поле температур представляется в виде несимметричной параболы, обращенной максимумом вверх. Такое распределение температурного поля заставляет влагу передвигаться к закрытой крышкой поверхности и к днищу формы, увеличивая влагосодержание именно этих слоев бетона. Однако это увеличение влагосодержании поверхностных слоев характеризуется по сравнению с тепловлажностной обработкой в открытой форме значительно меньшим перепадом влажности, что приводит к созданию значительно менее напряженного состояния.

Так как удаление влаги из бетона затруднено, то в этот период и воздуха в бетон из окружающей среды практически попадает очень мало. Поэтому воздух, находящийся в бетоне, охлаждается вместе с материалом, относительная влажность его возрастает до 100%, и происходит уже не испарение, а конденсация, что и приводит к снижению давления в бетоне, которое снижается иногда даже до меньших значений, чем у атмосферного. Наблюдаемое отрицательное давление (менее атмосферного) незначительно, однако оно за счет хотя и небольших, но все же существующих частных потоков массы , направленных к центру, заставляет влагу передвигаться, что снижает влагосодержание поверхностей.

Из приведенного анализа следует, что охлаждение бетона в форме с закрытой крышкой по отношению к такому же процессу, но без крышки наиболее безопасно для нарушение структуры, а поэтому и более целесообразно. Все это позволяет отметить, что даже не решая уравнений, а только анализируя механизм тепло и массообмена, рассматривая возникновение напряженного состояния на его основе, мы получаем возможность выбирать наиболее целесообразные способы и режимы тепловлажностной обработки.

Кассетный способ

Кассетный способ получил свое название по конструкции формы-кассеты, которая представляет собой несколько (6 - 12) формовочных отсеков для одновременного изготовления изделий.

Каждый отсек отделен от другого разделительной стенкой, изготовленной из стали или железобетона. Кассета имеет вибрирующие стенки для укладки и уплотнения бетонной смеси, а для тепловой обработки - специальные паровые отсеки - крайние и ряд промежуточных. В кассетах с электропрогревом роль электродов выполняют разделительные стенки или щиты. Для образования формы к разделительной стенке привариваются уголки таким образом, что они образуют днище и стенки формы. По своему же конструктивному решению применяемые кассеты различаются между собой. Среди этого разнообразия наиболее распространены сейчас кассетные установки конструкции «Гипростройиндустрия» и НИАТ (Научно-исследовательский институт технологии и организации производства).

Кассетные установки Гипростройиндустрии (рис. 81) имеют 6 - 10 формовочных отсеков. Ограждениями отсеков служат наружные и внутренние разделительные стенки. Последние имеют кронштейны, на которых установлены ролики, перемещающиеся по раме при сборке-разборке кассеты. Последняя производится при помощи одноцилиндрового рычажно-гидравлического приводы. Шток гидроцилиндра через рычаг поворачивает уровнительный вал, укрепленный на верхней балке станины и соединенный с распорными рычагами, приводя их в движение и перемещая стенки кассеты.

Технология изготовления изделий в кассете может быть представлена следующим комплексом основных операций в порядке их выполнения. Кассета, освобожденная от очередной партии изделий, подвергается очистке и смазке. Очистка производится механизмом, рабочим органом которого служат шлифовальные круги. Смазка формовочных отсеков осуществляется при помощи распылителей. Закончив эти подготовительные операции, приступают к сборке кассеты, одновременно устанавливая арматуру будущего изделия. Сборку кассеты начинают с отсека, первого от стационарной задней стенки. Для этого устанавливают в рабочее положение разделительную стенку, в образованное пространство - формовочный отсек, опускают арматурный каркас и фиксируют его с помощью бетонных, пластмассовых или стальных фиксаторов, располагая их в шахматном порядке. Так последовательно собирают все отсеки кассеты, после чего специальным дожимным механизмом фиксирует положение разделительных стенок. После окончания этой операции по гибкому шлангу при транспортировании смеси бетононасосом или специальными бункерами-раздатчиками подают бетонную смесь. Уплотнение смеси осуществляется при помощи наружных вибраторов, закрепленных на торцах стенок отсеков. По окончании формования открытую верхнюю часть кассеты закрывают крышкой или пленкой для предупреждения испарения влаги, после чего в паровые отсеки подают пар или включают электронагреватели в кассетах с электрообогревом. По достижении заданной прочности бетона производят распалубку последовательно по отсекам.

Кассетная установка конструкции «Гипростройиндустрия»:

1 - задняя стойка; 2 - верхний и нижний регулировочные винты; 3 - роликовая опора передней стенки; 4 - роликовая опора передней стенки; 5 - вал; 6 - рычаги; 7 - гидроцилиндр; 8 - передняя стойка; 9 - амортизаторы

Техническая характеристика кассет конструкции «Гипростройиндустрия» может быть представлена следующими показателями: стенки отсеков стальные; одновременно изготовленных изделий 6,8 и 10; паровых рубашек 3; количество вибраторов 6,8 и 10 по числу формовочных отсеков; мощность электродвигателей 4,5 квт; вес 62,3; 75,0 и 87,7 т в зависимости от числа формовочных отсеков.

Кассетные установки конструкции НИАТ (рис. 82) имеют 6,7 или 8 формовочных отсеков, разделенных подвижными и одной неподвижной наружной стенкой, жестко укрепленной на станине. Подвижные стенки имеют ролики, опирающиеся на четыре направляющие балки и перемещающиеся по ним гидравлическими домкратами со штоками. Штоки проходят через отверстия кронштейнах опорных роликов стенок и имеют овальные отверстия. В которые вставляются клинья стой или иной стороны кронштейна от направления перемещения стенки. Клинья воспринимают усилия, возникающие от распора стенок бетонной смесью при формовании изделии. Домкраты количество которых 2 или 4, могут работать одновременно или раздельно. Поддоны отсеков в одних кассетах в частности для изготовления панели перекрытия и лестничных площадок, приваренных к разделительным стенкам. А в кассетах для панели внутренних стен каждый поддон самостоятельно опирается на нижние полки балок станины. В верхней части поддона имеется паровая камера. При сборке кассеты, после её очистки, смазки и установки арматурного каркаса весь пакет стенок сжимают гидравлическими домкратами и закрепляют клиньями вставляя их в отверстия штоков домкратов. Загрузка отсеков бетонной смесью в кассетах НИАТ производится также, как и в кассетах Гипростройиндустрия, но уплотнение смеси осуществляется под действием вибраций арматурного каркаса. Который вибрируется при помощи вибронасадки или вибробулавы. Малая эффективность такого способа вибрирования требует применения в кассетах НИАТ весьма в подвижных смесей. Что является существенным недостатком этих кассет. Так как возникает большой расход цемента и снижается прочность бетона. Все разделительные стенки кассеты НИАТ выполняют роль паровых рубашек и, таким образом, каждое обогревается с двух сторон, что в свою очередь является достоинством кассет НИАТ. Позволяя производит быстрый разогрев изделии до температуры изотермического прогрева.

Кассетная установка конструкции НИАТ для панелей внутренних стен:

1 - станина; 2 - разделительная стенка; 3 - поддоны; 4 - гидравлические домкраты; 5 - привод насоса; 6 - разводка пара; 7 - кронштейны с опорными роликами

Техническая характеристика кассет НИАТ выражается следующими показателями для различных типов кассет: стенки отсеков стальные; количество одновременно изготовленных изделии от 6 до 8. Количество паровых рубашек соответственно от 7 до 9; мощность электродвигателей 9 кВт и только у кассеты типа УПП-4 для лестничных маршей и площадок 4,5кВт; весь от 53 до 80 тонн. А кассеты УПП-4 весь от 4 до 40 тонн

Производственная мощность кассетной установки в год может быть подсчитана по следующей формуле:

где Е - объем изделий при одновременной загрузке всех формовочных отсеков кассеты в

О - число оборотов кассетной установки в сутки;

Т - годовой фонд рабочего времени в сутках;

- коэффициент заполнения отсеков.

Коэффициент заполнения отсеков кассеты бетоном зависит от степени рациональности раскладки изделий в отсеках при выпуске комплекта изделий дом; определяется этот коэффициент нормами технологического проектирования в зависимости от конструкции кассеты и конструктивного решения (серии) дома.

Достоинство изготовления изделий в кассетах, во-первых, в том, что изделия формуются в вертикальном положении, в несколько раз сокращая удельную потребность производственной площади, во-вторых, в кассетах создается благоприятный режим твердения бетона, так как только ничтожная часть поверхности изделия, только ее верхнее ребро, оказывается вне полной герметизации. Расход пара в кассетных установках не превышает 150 - 170 тяжелого бетона. Основным недостатком является трудоемкость уплотнения тонких изделий значительной высоты, например панелей перегородок высотой на комнату. Это вызывает необходимость применения подвижных бетонных смесей с осадкой конуса 6 - 12 см. Затруднение уплотнения смеси в узком отсеке вызывает возможность неодинакового уплотнения и получения неровной прочности бетона по площади и высоте изделия. Однако высокие технико-экономические показатели кассетного способа позволяют ему развиваться и совершенствоваться. В практическом опробовании находятся другие разновидности формования изделий в вертикальном положении: способ вибрирующего поршня, подвижных щитов и т.д.

Производительность кассетной установки зависит от емкости ее по бетону и количеству оборотов кассеты в сутки; оборачиваемость кассет 1,3 - 1,8 при полном цикле тепловой обработки изделий кассете. Число оборотов кассеты в основном определяется продолжительностью тепловой обработки; она зависит от толщины бетона между паровыми рубашками и требуемой прочности бетона к моменту распалубки. Так, при толщине бетона между паровыми рубашками 200 мм и прочности при распалубке 70% от проектной, продолжительности пропарки составляет 5 ч, а при 100%-ной прочности - 10 ч. С целью сокращения тепловой обработки изделий в кассете и повышения оборачиваемости ее производят двухстадийную тепловую обработку; по достижении бетоном распалубочной прочности 40 - 60 в кассете изделие извлекают и пропаривают затем в камере до отпускной прочности. Потребная емкость камеры рассчитывается из условия, что 1 ч пропаривания изделия в кассете эквивалентен 1,5 - 3 ч тепловой обработки в камере. Учитывая, что изделия в камере пропариваются без форм, потребная емкость камер оказывается незначительной.

Способствует более быстрому приросту прочности бетона в кассете повторное вибрирование бетонной смеси в начале тепловой обработки. Наилучшие результаты оказались при трехкратной вибрации: в течение 60 сек через 30 - 40 мин после укладки бетонной смеси, в течение 90 сек через 45 - 60 мин и в течение 120 сек через 60 - 90 мин. Повторная вибрация позволяет не только повысить прочность бетона или соответственно сократить время пропаривания, но и уменьшает усадку бетона, которая может быть значительной вследствие большого расхода цемента и воды. Сцепление арматуры с бетоном при этом не нарушается, а в некоторых даже улучшается.

Следующим технологическим приемом, способствующим повышению производительности кассетной установки, является применение горячих бетонных смесей, позволяющих существенно сократить время подъема температуры. Двухстадийная тепловая обработка, повторное вибрирование и применение горячих бетонных смесей позволяют увеличить коэффициент оборачиваемости кассет в сутки до 4 и более.

Дальнейшее совершенствование кассетного производства в основном направлено на изыскание путей применения менее подвижных бетонных смесей с целью снижения потребности в цементе и изготовления в кассетах железобетонных изделий с предварительно напряженной арматурой. Большее насыщение бетона крупным заполнителем позволяет также уменьшить водопотребность смеси, соответственно уменьшив расход цемента.

Варианты предварительно напряженного армирования в кассетах:

а - стержнями; б - проволокой; 1 - гибкие стенки; 2 - жесткие стенки; 3 - упоры; 4 - стержни; 5 - штыри; 6 - проволока

Опыт изготовления в кассетах предварительно напряженных изделий уже имеется. Для этого разделительные стенки кассеты изготавливаются более жесткими для восприятия усилий растянутой арматуры и снабжаются специальными торцовыми упорами (рис. 83.), в которые закладываются нагретые стержни, или штырями для напряженной навивки проволочной арматуры. В последнем случае жесткие стенки выполняются съемными. В формовочным цехе кассеты располагаются в ряд, как показано на рис. 84.

Рассмотренные кассетные установки являются периодически действующими. Имеются также кассетные установки непрерывного действия, представляющие собой набор вертикальных стенок, перемещающихся на роликах по балкам. Длинный пакет таких стенок разделяется на три участка: в одном крайнем отсеке производят формования, в среднем - тепловую обработку, а в следующем крайнем отсеке распалубливают готовые изделия. Освобожденная при этом одна стенка очищается, смазывается, армируется, переносится в зону формования и устанавливается к пакету стенок, образуя новый отсек, готовый к укладке бетона. В такой поточности и осуществляется непрерывная работа кассетной установки.

Количество разделительных стенок определяется в основном длительностью тепловой обработки и формования.

Способ подвижных щитов (рис. 85.) позволяет применять предварительное напряженное армирование и жесткие смеси, сокращая этим расход цемента до 250 и менее.

Схема вертикального формования в подвижных щитах:

1 - оснастка; 2 - делитель; 3 - арматура изделия; 4 - бункер с бетонной смесью; 5 - вибраторы; 6 - щиты; I - исходное положение оснастки; II - промежуточное; III - конечное

Заключается он в следующем: под бункером с бетонной смесью устанавливаются два щита, образовывая щель, между которыми медленно опускается оснастка с делителем для одновременного изготовления двух изделий; вместе с ней опускается и арматурный каркас изделия; по мере опускания образующаяся емкость между щитами и оснасткой заполняется бетонной смесью.

Формование панелей в вертикальных кассетных формах

Наибольшее распространение вертикальные кассетные формы получили при изготовлении крупноразмерных железобетонных панелей внутренних стен, перекрытий и других строительных деталей толщиной от 60 до 140-160 мм при длине до 6,2 м и высоте 3 м.

а) Вертикальная кассетная формовочная установка

Большой интерес представляет формовочная установка (рис. 113), разработанная институтом Гипростроммаш, для одновременного формования от 6 до 10 плоских панелей. Установка состоит из кассетной формы, в которой производится формование и тепловая обработка панелей, и машины для разборки и сборки кассеты.

Кассетная форма образуется из двух крайних (передней и задней) и ряда промежуточных разделительных вертикальных стенок в виде плоского строганого металлического листа толщиной 24 мм, расставленных друг от друга на заданном расстоянии. На каждой стенке, за исключением передней, со стороны, обращенной к головной части установки, приварены по краям листа, с боков и снизу элементы бортовой оснастки в виде строганных уголков металлического проката с шириной полки, равной толщине формуемый панели (привариваются также короба-проемообразователи). В собранной кассетной форме бортовая оснастка должна плотно примыкать к тыльной стороне смежной разделительной стенки, превращая таким образом замкнутое пространство (отсек) в форму для будущей панели, которая открыта только сверху.

Общий вид механизированной кассетной установки Гипростроммаш для изготовления крупнопанельных конструкций

1-рама; 2-вертикальные разделительные стенки; 3-рычажно-гидравлический привод для разборки и сборки кассеты; 4-упоры для обжатия собранной кассеты; 5-навесные вибраторы; 6-гаситель (циклон) при пневмотранспорте бетонной смеси; 7-гибкие шланги-бетоноводы пневмотранспорта бетонной смеси;

Между каждыми двумя формовочными отсеками размещается тепловой отсек. Тепловыми отсеками служат также крайние, передняя и задняя стенки формы. Таким образом, все сформованные панели в кассете получают тепло с одной стороны. Тепловой отсек, в котором размещаются паропроводящие перфорированные трубы, собирается из тех же двух разделительных стенок с обвязкой по контуру швеллером №10 либо представляет собой жесткий пространственный каркас, замкнутый по периметру и обшитый с двух сторон более тонкими листами (например, толщиной 10 мм).

Машина для распалубки и сборки кассеты (рис. 114) состоит из двух жестких упорных рам в головной и хвостовой частях установки и механизма для перемещения стенок формы кассеты при ее разборке и сборке.

Упорные рамы 1 соединены между собой вверху, по бокам машины, двумя продольными балками 2, на которых подвешены и могут перемещаться при помощи роликовых опор 3 разделительные стенки 4 кассетной формы. Последняя стенка установлена стационарно. Роликовые опоры укреплены на кронштейнах, приваренных с каждого торца разделительных стенок в собранной кассете состоит из системы шести складывающихся запорных рычагов 5 в головной части машины, шарнирно связанных с передней стенкой кассеты в шести точках (в два ряда по высоте и по три точки в ряду). Эти рычаги приводятся в действие штоком 6 гидроцилиндра; рычаги складываются и перемещают переднюю стенку кассетной формы вперед на расстояние до 850 мм. Этим же приводом при распрямлении рычагов передняя стенка кассеты возвращается в исходное положение. Фиксация разделительных стенок формы в собранном виде на заданном расстоянии друг от друга и обжатие формы, осуществляемое в шести опорных точках-упорах, равномерно распределенных по всей площади отсека, обеспечивают получение панелей требуемой толщины и с правильными плоскостями. Вкладыши-проемообразователи могут также использоваться в качестве распорных элементов для предохранения относительно тонких разделительных стенок от деформаций при сборке кассеты и бетонировании, а также для обеспечения заданных расстояний между стенками.

Механизм разборки и сборки вертикальных кассетных форм (конструкции Гипростроммаш)

Закрепление арматурных каркасов в формовочном отсеке в проектном положении осуществляется при помощи фиксаторов.

При разборке и сборке кассеты только передняя стенка кассетной формы может автономно перемещаться вперед и возвращаться в исходное положение независимо от других стенок. Все же остальные стенки могут перемещаться лишь вместе с передней, последовательно присоединяясь к ней через промежуточные стенки при помощи специальных замковых устройств.

Последовательность операций по распалубке готовых панелей осуществляется следующим образом. Сначала отодвигается передняя стенка кассетной формы и освобождается панель из первого формовочного отсека. Затем передняя стенка возвращается в исходное положение, присоединяется к первой разделительной стенке и вместе с ней перемещается вперед, освобождая для расформовки следующую по порядку панель, и так до тех пор, пока все панели не будут извлечены из кассеты. Далее производятся очистка и смазка рабочих поверхностей (начиная с последнего по счету формовочного отсека), установка и раскрепление арматурного каркаса, установка разделительной стенки на место, сборка всей кассеты с приведением ее в состояние, годное для укладки бетонной смеси.

б) Процесс формования в вертикальных кассетах

Уплотнение бетонной смеси при формовании панелей в кассетах достигается вибрированием разделительных стенок.

В торговых разделительных стенок с обеих сторон кассеты приварены примерно в середине по высоте стенки консоли, к котором крепится в вертикальном положении по одному вибратору типа С-414 с электродвигателем 0,8 квт. Эти вибраторы осушествляют вибрирование стенок. Оптимальный вылет консоли для крепления вибратора состовляет 600-650 мм; при таком креплении создается схема работы гибкой пластинки на двух опорах с приложением виброимпульсов к крайним точкам консолей. При вертикальном размещении оси дебеланса вибратора создаются направленные колебания в плоскости, перпендикулярной разделительной стенке. Составляющая круговых колебаний дебалансов, проходащая в плоскости самих разделительных стенок, гасится вследствие большой жесткости стенок.

Вибраторы крепятся на каждой разделительной стенке между двумя смежными формовочными отсеками. Виброграммы, снятые с натуры, показывают, что при данном способе передачи виброимпульсов трудно получить достаточно равномерную амплитуду колебаний по всей площады разделительной стенки; величина этой амплитуды измеряется от 0,1 до 0,3 мм при частоте колебаний около 3000 в 1 мин. Минимальные значения характерны в местах крепления к стенкам бортоснастки и промежуточных опор. Указанные амплитуды вынужденных колебаний разделительных стенок достаточны для уплотнения относительно подвижных бетонных смесей с подвижностью от 4 - 6 до 10 - 12 см осадки конуса в зависимости от тольщины панели и густоты армирования.

В подготовительных операциях при работе с кассетными формами много времени и труда занимает очистка и смазка рабочих поверхностей разделительных стенок и бортовых элементов в каждом формовочном отсеке. Трудоемкость этих операций и качество лицевых поверхностей готовых панелей во многом зависят от вида и качества применяемой смазки. К лучшим смазкам для этих целей относится так называемая обратная эмульсия ОЭ-2. Применяя эту смазку, тщательную очистку разделительных стенок кассетных форм можно производить через 15 - 20 оборотов кассеты; после каждого формования очищают лишь бортовые элементы формовочных отсеков.

Вертикальные поверхности разделительных стенок кассет очищаются специальной машиной с вращающимися стальными щетками. Бортовые элементы формы очищают вручную при помощи скребков.

Для формования панелей применяются в зависимости от их толщины различные по наибольшей крупности заполнители и по подвижности бетонные смеси. Так, для панелей стен толщиной 120 - 160 мм можно применять заполнитель с наибольшей крупностью до 20 мм с несколько повышенным содержанием песка при подвижности смеси 4 - 6 см осадки конуса. Для панелей перекрытий толщиной 100 мм, густоармированных, наибольшая крупность заполнителей может достигать 20 мм при подвижности смеси 10 - 12 см осадки конуса. Что касается тонких панелей толщиной 60 мм, то для них следует применять мелкозернистые, по существу песчаные, смеси с подвижностью, равной 5 - 6 см осадки конуса.

Сложным в организации стендового изготовления крупных панелей в кассетных формах является подача бетонной смеси. За 50 - 60 мин в каждую кассету должно быть подано и уложено от 15 до 25 смеси. Наиболее рациональным в этих условиях является подача смеси из бетоносмесительного узла пневматическим способом при помощи камерных пневмонасосов и бетоноводов диаметром 120 - 200 мм при давлении в сети 6 - 8 ат. Бетонная смесь подается из бетоноводов в гаситель (для гашения скорости и напора движения смеси), который, перемещаясь, может поочередно обслужить ряд кассетных установок, размещенных на линии формования. Из гасителя смесь гравитационным способом загружается в отсеки кассет. Однако сложность эксплуатации бетоноводов и гасителей, их систематической очистки и удаления промывной воды с большим количеством взвешенных частиц ограничивает возможность применения пневмотранспорт бетонной смеси и в ряде случаев делает его более дорогим по сравнению с механическим транспортом.

При применении умеренно подвижных смесей возможна подача их к формовочным постам ленточными транспортерами с загрузкой смеси непосредственно в формы либо с последующей ее перезагрузкой в бункер самоходного бетоноукладчика, перемещающегося по рельсовому пути вдоль линий кассет.

Повышение оборачиваемости кассетных форм обусловливает необходимость при совмещении в одной установке формования изделий и их тепловой обработки максимального сокращения сроков последней. Учитывая, что время, затрачиваемое на операции расформовки готовых панелей, подготовки форм к следующему циклу формования, их сборки, а также бетонирования, занимает для 8 - 10-местной кассеты в среднем 3,5 ч, можно устоновить, что для двукратной оборачиваемости кассеты в течение суток (при трехместнной работе) на тепловую обработку приходится не более 8 - 8,5 ч.

При переходе на форсированные режимы, а также при организации двухступенчатой тепловой обработки (1-я степень обработки в кассете до достижения бетоном прочности, достаточной для расформовки изделий, порядка 40 - 50% марки бетона; 2-я ступень - дополнительная тепловая обработка освобожденных от форм панелей в ямных камерах до достижения бетоном отпускной прочности) сроки тепловой обработки в кассете можно довести до 5,5 - 6 ч, а оборачиваемость кассет - до 2,2 - 2,5 раза в сутки.

в) Кассетно-конвейерная установка с формованием в «подвижных щитах»

При стендовом способе изготовления панелей в кассетных формах неизбежны технологические простои, составляющие 2 - 2,5 ч при каждом цикле. Для того чтобы исключить такие простои, предложена (Ю.Б. Монфредом и др.) кассетно-конвейерная установка для изготовления панелей с формованием их в подвижных щитах. По этому способу (рис. 115) укладка и уплотнение бетонной смеси производится на станционарном посту с выдачей смеси из расположенных вверху вибробункеров сразу на всю ширину формуемых панелей. Для этой цели бортоснастка, представляющая собой среднюю разделительную стенку, на которой с двух сторон укреплены бартовые элементы формы и установлены готовые арматурные каркасы, поднимается сначала в верхнее исходное положение. Далее, по мере выдачи бетонной смеси в вертикальные полости двух смежных формовочных отсеков, бортоснастка постепенно опускается до тех пор, пока не будут заполнены оба отсека бетонной смесью. Формовочная полость образуется пространством между двумя смежными тепловыми отсеками кассетной формы.

Рис. 115. Принципиальная схема изготовления железобетонных панелей в вертикальных кассетных формах методом «подвижных щитов»

а - формование одновременно двух панелей; б - кассетная форма с подвижными щитами; 1 - вибробункер с бетонной смесью; 2 - разделительные щиты с бортоснасткой; 3 - арматурный каркас; 4 - вибраторы; 5 - тепловые отсеки кассетной формы; 6 - гидроцилиндры-толкатели; 7 - блок, подготовленный к бетонированию; 8 - пост формования; 9 - посты тепловой обработки; 10 - блок с готовыми панелями

По окончании бетонирования, когда блок кассеты, опустившись в исходное положение, примкнул к тыльной стороне основной кассетной формы с панелями, проходящими тепловую обработку в камере, кассета при помощи толкателя перемещается на один шаг вправо. При этом из камеры с противоположного ее конца выдвигается очередной блок с двумя готовыми панелями.

После расформовки, очистки формы и установки арматурных каркасов подготовленный блок кассеты (на две панели) вновь подается к посту формования и поднимается вверх.

Кассетно-конвейерная установка в настоящее время проходит производственную проверку.

Размещено на Allbest.ru