2.Расчетная часть

Исходные данные. Объём производства 15 тыс. м³ плотного бетона в год. Изделия – плиты перекрытия. Размер изделия 6,0 х 3,0 х 0,12 м. Объём изделия 2,1 м³. Расход сухих составляющих на 1 м³ бетона 2183 кг. Объём воды затворения 180 л /м³. Водоцементное отношение - В/Ц = 0,75. Расход арматуры 25 кг/м³ изделия. Режим тепловой обработки 1+4+4,5.

Расход составляющих (цемента, крупного и мелкого заполнителей, воды) принимают из расчёта состава бетона по методике, рассматриваемой при изучении дисциплины “Технология бетона”. Режим тепловой обработки назначается с учётом проектной марки (класса) бетона и толщины изделия (табл. 7 приложения).

Ц – 275 г.

В – 180 мл.

П – 679 г.

Щ – 1266 г.

1. Технологический расчёт

Прежде чем приступить к технологическому расчёту, необходимо выбрать марку кассетной установки, рабочие отсеки которой позволяют формовать изделия требуемых размеров. Технические характеристики типовых кассетных установок приведены в табл.8 приложения. В соответствии с размерами изделия, указанными в исходных данных, принимаем к расчёту кассетную установку марки СМЖ 3312. Техническая характеристика кассеты: число рабочих отсеков 20; габаритные размеры формовочных листов – 6000 х 3400 х 50 мм; масса установки – 122,7 т.

1.1.Суточная оборачиваемость кассетной установки:

где t_то – продолжительность цикла тепловой обработки, ч (табл. 7 приложения);

t_по – время на подготовительные и заключительные операции. Принимается равным 4 ч;

К_о- коэффициент организации технологического процесса. При двухсменной работе – 0,65; при трёхсменной – 0,9.

1.2. Суточная производительность кассетной установки:

П_р^с = n_об.´ m ´V_изд. = 1,15´14´2,1 = 33,81 м³/сут,

где m – количество рабочих отсеков в кассете;

V_изд – объём одного изделия, м³.

1.3.Необходимое количество кассетных установок для выполнения производственной программы:

где П_р^г – годовой объём производства, м³/ год; Ф_г – годовой фонд рабочего времени, равный 259 суткам; L_заг – коэффициент неравномерности загрузки отсеков кассеты. Принимается равным 0,8 – 0,9.

Для обеспечения заданной производительности, в объёме 15 тыс. м³ в год, необходимо принять к установке на предприятии 3 кассет.

2. Теплотехнический расчёт

Настоящий раздел следует начинать с вычисления некоторых дополнительных значений, которые потребуются в дальнейших расчётах.

2.1.Теплоёмкость свежеотформованного изделия:

Дж/кг^оС,

где С_с; С_в; С_а – соответственно теплоёмкость сухих составляющих бетонной смеси, равная 0,84 кДж/кг^оС; воды – 4,18 кДж/кг^оС; арматуры – 0,48 кДж/кг^оС. g_с; g_в; g_а - соответственно массы сухих составляющих на один м³ бетонной смеси (цемента, мелкого и крупного заполнителей), кг; воды, л; арматуры, кг.

2.2.Теплоёмкость бетонной смеси:

кДж/кг^оС.

2.3.Средняя плотность бетонной смеси:

r _{б. см} = g _с + g _в = 2184 + 180 = 2364 кг / м³.

2.4. Масса бетонной смеси, уложенной в рабочие отсеки кассеты:

G_б.см = m ´V_изд ´ r _{б. см} = 14 ´ 2,1 ´ 2364 = 69501,6 кг.

2.5. Масса сухих составляющих в изделиях:

G_с = m ´V_изд ´ g _с = 14 ´ 2,1 ´ 2184 = 64209,6 кг.

2.6. Масса арматуры в изделиях:

G_а = m ´V_изд ´ g _а = 14 ´ 2,1 ´ 25 = 735 кг.

2.7. Масса воды, содержащейся в бетонной смеси, уложенной в рабочие отсеки кассеты:

G_в = m ´V_изд ´ g _в = 14 ´ 2,1 ´ 180 = 5292 кг.

2.8. Масса металла тепловых секций и разделительных листов рабочих отсеков

Данный расчёт производится с учётом конструкции кассеты, так как количество и размеры разделительных листов и тепловых секций зависят от типа формуемых изделий. Определим массу металла разделительных листов в рабочих отсеках и стенках тепловых секций, подвергающихся нагреванию при тепловой обработке изделий. В принятой к расчёту кассетной установке СМЖ 3312 количество разделительных листов в рабочих отсеках равно 6, а стенок в тепловых секциях - 14. Всего разделительных листов и стенок – 20 шт. (Рис.1).

Объём одного листа металла равен 6,8 ´ 3,3 ´ 0,024 м = 0,538 м³, тогда масса всех листов составит:

G_мет. = N _мет ´V _лист ´ r _мет = 20 ´ 0,538 ´ 7800 = 83928 кг,

где N _мет – количество разделительных листов и стенок, шт.; V_лист – объём одного листа, м³; r _мет – плотность металла, равная 7800 кг / м³.