Новое оборудование для автоматизации и механизации производства
В постановлении Совета Министров СССР «О некоторых мерах по повышению технического уровня производства железобетонных конструкций и более эффективному использованию их в строительстве» сформулированы задачи по обеспечению научно-технического прогресса, одной из которых является разработка и внедрение новых технологических процессов и оборудования для производства сборных железобетонных конструкций, что должно обеспечить значительное повышение производительности предприятий.
Институт. Гипростроммага разработал в 1976 г. проект головного завода КПД мощностью 176 тыс. м2 общей площади в год, предназначенного для комплексного выпуска изделий блок-секций крупнопанельных жилых домов. После производственной проверки проект завода станет основой типовых проектов нового поколения заводов, по которым будет осуществляться их строительство. Технология и оборудование типового проекта будут использованы при реконструкции действующих предприятий КПД.
При проектировании технологических линий головного завода приняты следующие технологические решения. Для производства наружных стеновых панелей предусматривается конвейерная линия типа двухъярусного стана, укороченная за счет применения подогретых бетонных смесей п эффективной тепловой их обработки с уплотнением.
Для выпуска внутренних стеновых панелей предусматривается конвейерная линия типа двухъярусного стана, также укороченная за счет применения горячих бетонных смесей и двухстадийной тепловой обработки (первая стадия — в подземных щелевых, вторая — в напольных камерах). Бетонная смесь уплотняется вибропротяжкой, разработанной НИИЖБ и Гипростроммашем.
Производство железобетонных доборных изделий будет осуществляться на конвейерно-поточной линии с уплотнением на виброплощадках и столах ударного действия.
Для производству железобетонных санитарно-технических кабин типа «колпак» предусматривается конвейерная линия с двухстадийной тепловой обработкой (первая стадия — в формовочной машине, вторая — в напольных камерах).
Чтобы обеспечить разнообразие вариантов высококачественной отделки наружных стеновых панелей, применяется специальное оборудование для подачи материалов, приготовления и транспортирования декоративно-отделочных смесей, а также устройство для нанесения декоративно-окрасочных покрытий.
Принятые решения обеспечивают однотипность технологического оборудования основных производственных линий, что облегчает его изготовление, комплектацию и ремонт, а также более высокие технико-экономические показатели по сравнению с другими методами изготовления и достижение большей технологической гибкости производства.
Гипростроммаш разработал оборудование и запроектировал три предприятия объемно-блочного домостроения:
Краснодарский завод мощностью 112 тыс. м2 общей площади в год для домов городского ти ia, уже сданный в эксплуатацию в 1974 г.;
Гулькевичский завод мощностью 50— 60 тыс. м2 общей площади в год для строительства домов в сельской местности, в настоящее время осваивается его проектная мощность;
Пятигорский цех мощностью 2300 спальных мест для курортного строительства.
Эти предприятия рассчитаны на выпуск объемных блоков типа «лежащий стакан» — монолитную объемную пятистенную конструкцию из керамзитобетона, без наружной стены, которую изготавливают отдельно и монтируют на специальном сборочном посту. Благодаря наличию приставной наружной стеновой панели заводы ОБД выпускают дома с различной отделкой фасадов.
Изготовление объемных блоков предусматривается на специализированной конвейерной линии, оборудование которой изготовлено и пущено в эксплуатацию. Конвейерные линии укомплектованы специализированными отделочными машинами и инвентарем, позволяющим механизировать процессы нанесения шпаклевки, окраски и сушки отделанных поверхностей.
В настоящее время Госграждаистрой принял решение ограничить строительство новых предприятий впредь до завершения работы на действующих и строящихся заводах объемно-блочного домостроения и определения наиболее прогрессивных технологических направлений.
В 1976 г. Гипростроммаш разработал также проектные предложения завода будущего гю производству железобетонных конструкций для промышленного строительства и занял 2-е место при рассмотрении результатов конкурса.
Анализ производства пустотных плит перекрытий в нашей стране и за рубежом позволил определить основные принципы более совершенной технологии их производства, осуществление которых позволило повысить эффективность производства за счет увеличения производительности, полной механизации и автоматизации процессов. К ним относятся:
конвейерная технология с перемещаемыми поддонами;
общая компоновка линии по вертикально-замкнутой схеме с эффективным использованием производственной площади;
непрерывный цикл тепловой обработки в вертикальной камере, расположенной в конце линии формования, с использованием для остывания изделий возвратного пути в тоннеле под линией формования;
применение поворотных упоров на поддонах для плавного отпуска усилия натяжения и обрезки концов арматуры на отдельном посту после съема изделия;
использование машины для непрерывного формования пустотных плит па поддонах с немедленной распалубкой, обеспечивающей качество уплотнения и необходимую чистоту поверхностей, не требующей дополнительной обработки.
НИИЖБ в содружестве с Гипростроммашем проводит комплекс исследований для выявления режимов работы формовочного оборудования и изменений в конструкции изделий. Изготовлен экспериментальный образец формовочной машины 22-74/1, на котором исследуются процессы формования и обработки изделия. В результате разработана конвейерная линия по производству пустотных плит перекрытий шириной 2,4 м.
Липецким филиалом ЭКБ Минтяжстроя СССР разработан проект цеха в составе конвейерной линии, арматурного производства и отделения для подачи бетонной смеси. По согласованию с Главлипецкстроем, такой цех по производству пустотных плит перекрытий будет построен на полигоне ЖБИ № 1 Липецка.
Напорные железобетонные трубы в нашей стране производят в основном методом виброгидропрессования; другими методами изготавливают Только 6— 7% таких труб.
В настоящее время Союзводоканалпроект, НИИЖБ и Гипростроммаш разрабатывают конструкцию, технологию изготовления и оборудование для производства виброгидропрессованных труб диаметром 2000 мм.
Рядом организаций разработаны технология, оборудование и конструкция железобетонных напорных труб диаметром 500 мм, длиной Юме металлическим цилиндром. На трех заводах начато их опытно-промышленное производство.
В ближайшие годы заводы Минстройдормаша и других ведомств будут производить комплекты оборудования для производства напорных труб с металлическим цилиндром диаметром 300— 600 мм, длиной 10 м.
Институтом строительства и архитектуры БССР совместно с НИИЖБ были исследованы железобетонные виброгидропрессованные трубы со спирально-перекрестным армированием, выпускаемые на ДСК № 2 в Минске. Есть основание положительно оценить использование нового вида армирования, особенно перспективного для труб большого диаметра. На основе этих работ Гипростроммаш разрабатывает техническую документацию на опытное оборудование для спирально-перекрестного армирования.
Гипростроммашем совместно с Московским заводом железобетонпах труб создана простая и надежная конструкция виброплощадки, представляющая собой две платформы, одна из которых закреплена на фундаменте, а вторая, с резиновыми амортизаторами, установлена на пей.
В последние годы в нашей стране проводятся разработка и внедрение способа радиального прессования безнапорных труб. Формование выполняется в вертикальных формах вращающейся роликовой головкой,которая одновременно поднимается. Прессование производится роликами, их образующие расположены иа внутреннем диаметре формуемой трубы. Ниже роликов находится заглаживающий цилиндр, диаметр которого равен внутреннему диаметру трубы. Бетонная смесь уплотняется между стелкой формы и катящимися роликами, заглаживающий цилиндр препятствует разрушению отформованного изделия и одновременно заглаживают его внутреннюю поверхность.
Такой способ позволяет производить бетонные и железобетонные трубы с высокими геометрическими и физическими характеристиками, отвечающие всем требованиям стандартов, а также высококачественные низконапорные трубы. Способ является одним из самых производительных, не требует большого парка стальных форм, так как обеспечивает их немедленную распалубку.
Расчет экономической эффективности внедрения трубоформовочных станков радиального прессования показал, что этот способ является наиболее экономичным и высокопроизводительным при производстве бетонных и железобетонных труб. Его недостатком является ограниченная от 2 до 3,5 м длина труб диаметром 300—1000 мм.
В СССР созданы и серийно выпускаются станки СМЖ-194 ДЛЯ формования бетонных труб диаметром 300—600 мм, длиной 2,5 м; СМЖ-399 для формования железобетонных труб диаметром 800—1200 мм, длиной 3,5 м. Эксплуатация подтвердила высокую работоспособность и производительность станков. Их технико-экономические показатели не уступают показателям аналогичных зарубежных станков.
Для формования труб диаметром 1400—2400 мм, длиной 5 м в 1975 г. разработан проект трубоформовочного станка СМЖ-419 с комплектом технологического оборудования.
Гипростроммашем выполнены работы по созданию новых машин и линий для изготовления арматуры ненапряженных изделий, которые приняты к серийному производству на заводах Минстройдормаша. В комплексе с машинами и линиями, созданными другими организациями, эти машины и линии позволяют механизировать и автоматизировать основные переделы технологического процесса производства арматуры на заводах сборного железобетона, в том числе работы по сварке арматуры.
Ленинградским заводом «Электрик» совместно с Гипростроммашем созданы новые сварочные машины М.ТМ-33 и МТМ-35, которые используются на автоматических линиях для сварки арматурных сеток.
На бологовском заводе «Строммашина» к серийному производству приняты комплекты оборудования, позволяющие компоновать четыре варианта линий для сварки узких сеток. Линии 7728/4 и 7728/2А с использованием электросварочной машины МТМ-09 и предназначены для изготовления сеток шириной до 600 мм. Линии 7728/3 и 7728/4 для изготовления сеток шириной до 800 мм компонуются со сварочной машиной МТМКЗХ ЮО-4.
Совместно с ЦНИИЭП жилища разработай механизм 7798 для изготовления арматурных сеток, в которых поперечные стержни поочередно смещены к противоположным краям. Это дает возможность экономить до 15% стали в плитах перекрытий крупнопанельных домов.
Для сварки тяжелых сеток шириной до 1200 мм с продольной арматурой до 40 мм ленинградский завод «Электрик» с участием Гипростроммаша разработал новую электросварочную машину МТМ-35. На базе этой машины создается автоматическая линия.
Для сварки и сборки арматурных каркасов плоскостных железобетонных изделий на бологовском заводе «Стром- машина» освоено производство новых вертикальных установок СМЖ-286 и СМЖ-56а, а также горизонтальной установки СМЖ-54А. Завод «Электрик» разработал новые клещи КТГ-8-4, которыми будут оснащены эти установки.
Для сборки и сварки арматурных каркасов этот же завод производит установку СМЖ-331 для изделий длиной до 18 м и СМЖ-322 для изделий длиной до 9 м. Контактная сварка арматуры осуществляется клещами К-243В, изготовляемыми каховским заводом электросварочного оборудования.
Для сварки арматурных каркасов железобетонных труб на челябинском заводе «Строммашина» серийно выпускается установка СМЖ-117А; Гипростроммашем создается новая установка для изготовления каркасов труб диаметром до 2400 мм.
Дистанционно-автоматическое управление, применяемое в отдельных машинах и поточно-конвейерных линиях, позволяет строго поддерживать заданный ритм в технологическом переделе, без вмешательства обслуживающего персонала соблюдать последовательность операций. Автоматическое управление позволяет свести к минимуму обслуживающий персонал. Автоматизируются такие технологические переделы, как загрузка расходных емкостей заполнителей и цемента бетоносмесительных цехов, тепловая обработка изделийгв камерах периодического действия, кассетах, спецформах и т. п.
В последние годы наряду с электрической и электронной аппаратурой Гипростроммаш все шире стал внедрять пневмоавтоматику. В содружестве с Усть-Каменогорским заводом приборов, на базе универсальной системы элементов пневмо-промышленной автоматики (УСЭППА) созданы системы для автоматизации процессов тепловой обработки в камерах периодического действия (ПУСК-ЗП), кассетах и формах. (ПУСК- ЗС), приготовления бетонной и растворной смесей (ЦИКЛ-БС). Все системы приняты в серийное производство. На базе этого оборудования разрабатываются и частично уже разработаны типовые проекты.
Отличительная особенность систем, построенных на пневмоаппаратуре — высокая надежность, простота эксплуатации и ремонта, безопасность, относительно малые габариты. Их поставляют с комплектующими пневмоприводами, исполнительными механизмами, элементами автоматики — воздухораспределителями, конечными выключателями, датчиками и пр.
В настоящее время в Гипростроммаше выполняется работа по использованию линейных асинхронных электродвигателей для привода транспортных линий, после завершения которой в строительную индустрию будет внедрен принципиально новый привод, отличающийся высокой надежностью и простотой эксплуатации. Среди задач, которые предстоит решать или уточнять в теории железобетона, видное место занимает изучение деформаций и деструктивных процессов, протекающих в стадии, близкой к разрушению. Известно, что предельное укорочение бетона при испытании образцов на центральное сжатие гораздо меньше, чем в железобетонных конструкциях или во внецентренно-сжатых образцах при изгибе, особенно, если имеется значительный эксцентрицитет приложения силы. В работе [1] отмечено, что высокопрочную продольную арматуру в колоннах с косвенным армированием удается использовать до тем более высоких напряжений, чем выше процент продольного армирования. Эти и подобные им явления объясняются нисходящей ветвью диаграммы 0(e) для бетона, однако эта ветвь еще недостаточно изучена.