Технологічна підготовка виробництва

Лекція 1

Підґрунтя організації роботи підприємств

По виготовленню бетонних та залізобетонних

Виробів і конструкцій

Продукція підприємств збірного залізобетону

Збільшення випуску збірного залізобетону супроводжується перериваним розширенням області його застосування, підвищенням економічності й удосконалюванням конструкцій.

По галузях будівництва розрізняють конструкції для промислової, сільськогосподарської, житло-цивільної й спеціальної галузей будівництва (гідротехнічного, шахтного, дорожнього й ін.).

За призначенням в будинках і спорудах розрізняють елементи фундаментів і каркаса, покриття й перекриття, стіни й перегородки, блоки опалювальних і вентиляційних систем:

За характером армування збірні конструкції ділять бетонні неармовані, залізобетонні зі звичайними арматурами, попередньо-напружені залізобетонні.

За формою збірні конструкції можуть бути плитними, лінійними, ґратчастими, блоковими, криволінійними, трубчастими й т.д.

По масі конструкції ділять на особливо дрібні (до 250 кг), дрібні (250...1500 кг), середні (1500...3000 кг), великі (3000...500кг) особливо великі (більше 5000 кг).

Вироби розрізняються також за типорозмірами і марками. Поняття «типорозмір» визначає приналежність конструкції до діленого елемента будинку або спорудження й означає характеристику матеріалу й габаритні розміри. Поняття «марка» деталізує типорозмір, охоплюючи показники несучої здатності виробу, маси, розташування закладних деталей, прорізів і т.п.

У Радянському Союзі розроблена система уніфікації об'ємно планувальних рішень промислових будинків, споруджень і об'єктів житло-цивільного будівництва, видані загальносоюзні каталоги бетонних і залізобетонних виробів для промислового й житло-цивільного будівництва. Уніфіковані вироби становлять близько 80% загального обсягу залізобетону. Ця система залишилася і в Україні.

Створення єдиних стабільних каталогів залізобетонних виробів ні в якій мері не означає стандартизацію проектних і архітектурно-планувальних рішень. Як показує досвід, правильне сполучення типових конструкцій дозволяє створювати різноманітні й ефективні типи будинків.

Основним напрямком розвитку збірних залізобетонних конструкцій є укрупнення конструктивних елементів, зниження їхньої матеріалоємності й металоємності, підвищення ступеня заводської готовності.

Технічні вимоги до збірних конструкцій формуються на основі умов монтажу будинків і споруджень із найменшими витратами праці й часу й умов експлуатації вбиралень залізобетонних будинків і споруджень.

Основні вимоги до виробів за умовами монтажу - укрупнення конструктивних елементів, що забезпечує найменші обсяги монтажних робіт; точність геометричних форм і розмірів конструкцій; оптимальне рішення вузлів і з'єднань, точність розташування закладних деталей; відповідність маси й габаритів збірних залізобетонних елементів можливостям вантажопідйомних і транспортних засобів. Ці вимоги враховуються й реалізуються як на стадії розробки конструкцій, так і на радії їхнього виробництва.

Граничні відхилення розмірів конструкцій від проектних відповідно до ДСТУ встановлюють залежно від виду конструкцій і їхньої довжини: від ±2 мм (для тюбінгів тунелів) до ±20 мм (для опор і щогл довжиною більше 9 м).

Для монтажу й конструктивного з'єднання збірних елементів застосовують сталеві закладні деталі. Розміри цих деталей повинні відповідати проектним з відхиленнями в плані не більше 5 мм, а по товщині - у межах допуску на сталь, з якої вони виготовлені. Зсув осей закладних деталей допускається не більше ніж на 5 мм для колон, ферм і балок покриттів і не більше ніж на 10 мм для інших виробів. Робочі площини закладних деталей повинні бути виконані на рівні із площиною виробів або виступати над нею не більше ніж на 3 мм.

Поверхні залізобетонних виробів повинні бути гладкими. Допуск на шорсткість їхньої лицьової поверхні встановлюється залежно від виду обробки від 2,5...5 мм при вирівнюванні затіркою поверхні до 0,3...0,6 мм при шліфуванні. Якість поверхні повинне бути таким, щоб на місці будівництва після монтажу не було потрібно іншої обробки, крім фарбування.

Основні вимоги до виробів за умовами експлуатації - забезпечення проектної міцності, морозостійкості, водонепроникності, тріщиностійкості, певних теплофізичних властивостей, стійкості в агресивних середовищах.

Для збірних залізобетонних конструкцій відповідно до ДБН використають важкий бетон, бетон на пористих заповнювачах, ніздрюватий, крупнопористий і поризований.

Для збереження необхідних експлуатаційних характеристик на тривалий строк необхідно дотримувати товщини захисного шару бетону в конструкціях. Для тонкостінних конструкцій із дротовими арматурами допускається відхилення в товщині захисного шару +3 мм (незалежно від товщини захисного шару). Для конструкцій висотою до 400 мм зі стрижневими арматурами відхиленні в товщині захисного шару можуть бути від ±3 до ±5 мм, а при висоті виробу більше 400 мм і товщині шаруючи 20 мм допускаються відхилення +10, -5 мм.

У процесі експлуатації сталеві закладні деталі можуть піддаватися корозії, що знижує довговічність і надійність будинків, тому їх необхідно покривати антикорозійними речовинами.

Технологічні вимоги до збірних залізобетонних конструкцій диктуються умовами їхнього промислового виробництва. Важливою характеристикою, що впливає на точність, якість і собівартість конструкцій, є їхня технологічність.

Ступінь технологічності залізобетонних конструкцій визначається можливістю їхнього виготовлення з найменшими витратами праці, матеріалів і енергетичних ресурсів. Проектні рішення конструкцій, призначених для заводського виробництва, не повинні перешкоджати його механізації. Конфігурація виробів; повинна бути максимально спрощена, без виступів, полиць і інших елементів, що утрудняють звільнення виробів від форм.

При виготовленні виробів на технологічних лініях з використанням портальних бетоноукладачів ширина форм повинна бути вв'язана з розміром у світлі порталу бетоноукладача так, щоб різниця між ними становила не менш 100 мм. Між верхньою частиною бортового оснащення й нижньою частиною робочого органа бетоноукладача повинен бути зазор 50... 100 мм.

При формуванні на віброплощадках маса виробу з формою не повинна перевищувати їхньої вантажопідйомності.

До збірних конструкцій заводського виготовлення пред'являють ряд додаткових вимог:

- канали для схованих проводок повинні бути прямолінійними, не перетинатися із закладними деталями й арматурним каркасом, розташовуватися від поверхні на величину захисного шару; не перешкоджати повному заповненню бетоном перегородок між порожнечами, а ширина порожнеч і обрис зводу повинні виключати можливість обвалення свіжо-відформованого бетону при витягу порожниноутворювача;

- порожниноутворювачі при довжині конструкції більше 3 м повинні мати конусність для полегшення їхнього витягу;

- для самонесучих панелей зовнішніх стін без монтажних арматур, що формуються горизонтально, необхідне застосування розпалублювальної машини-кантователя;

- у плоских ребристих конструкціях ребрам надаються ухили не менш 1:15, а при механізованої випресовуванні виробів - не менш 1:20 для безперешкодного витягу виробів з форм.

Структура виробничого процесу. Виробничий процес являє собою сукупність впливів на матеріали й напівфабрикати для одержання певної продукції. У його склад входять:

- основні (технологічні) процеси, безпосередньо пов'язані з послідовною зміною стани й властивостей матеріалів і напівфабрикатів,- готування бетонної суміші, виробництво арматурних елементів, виготовлення залізобетонних виробів, а також їхня обробка, зборка й комплектація;

- неосновні процеси, що створюють необхідні умови для здійснення технологічних процесів; вони діляться на обслуговуючі процеси (зберігання й міжцехове переміщення матеріалів, напівфабрикатів і виробів) і на допоміжні процеси підготовка й технічна експлуатація встаткування й подача всіх видів енергії.

Основні види впливів на вихідні матеріали (зміна форми й розмірів, зміна властивостей, з'єднання одних напівфабрикатів або деталей з іншими) складаються із закінчених трудових дій (прийомів) або руху машин (переходів). Взаємозалежні прийоми й переходи становлять виробничі операції. Група основних і допоміжних операцій, об'єднаних технологічними, технічними й організаційними умовами, являє собою елементний процес (підготовка форм, армування, формування, теплова обробка). Сукупність елементних процесів, результатом яких є напівфабрикати (бетонна суміш, арматурні каркаси) або готові вироби, утворять основні частини виробничого процесу - технологічні процеси.

Технологічна підготовка виробництва

Розвиток промисловості збірного залізобетону, обумовлене потребами будівництва й містобудівних завдань, істотно впливає на зміну номенклатури продукції, що випускається.

Домобудівні комбінати країни в середньому через 5 років роблять заміну освоєної серії будинків на більше прогресивну; у зв'язку із цим послу чергового циклу освоєння нових серій номенклатура виробів значно змінюється й розширюється. Так у промисловому й цивільному будівництві в середньому на один завод ЖБИ доводиться 135 типорозмірів виробів і 440 їхніх марок.

Різноманіття типорозмірів і марок виробів, що випускають, викликає збільшення витрат на виготовлення формооснащення й необхідність різкого скорочення строків технологічної підготовки виробництва (ТПВ).

Технологічна підготовка виробництва являє собою комплекс науково-технічних заходів, що забезпечують найбільш ефективне виробництво масових видів залізобетонний виробів на основі типізації технологічних процесів, уніфікації формооснащення й застосування спеціалізованого встаткування.

Основними функціями відділів підготовки виробництва на підприємствах є: перевірка технологічності виробу; проектування технологічного процесу (або прив'язка його до умов підприємства); розробка формувального оснащення; застосування технічних засобів механізації й автоматизації виробництва; освоєння виробництва й виготовлення пробних образному; розробка нормативно-технічної документації.

На підприємстві повинні бути перевірені конструктивні й технологічні дані й підготовлені пропозиції, спрямовані на підвищення технологічності виробів, скорочення витрата матеріалів і т.д.

При підготовці виробництва розробляють технологію забезпечення підприємства оснащенням виходячи з обсягів замовлень і строків їхнього виконання; уточнюють методи технологічного контролю й випробування готових виробів; визначають потреба підприємств у необхідних матеріальних ресурсах; установлюють економічну ефективність виробництва намічуваних до випуску виробів.

Однієї з основних функцій ТПВ є типізація технологічних процесів - приведення технологічних прийомів і способів, що застосовуються для виробництва груп однорідних виробів, до одному, найбільш раціональному.

Оптимальний варіант технологічного процесу виготовлення базового виробу вибирають шляхом порівняння наведених витрат по декількох варіантах. Найбільш ефективний у даних виробничих умовах технологічний процес погоджують із зацікавленими організаціями й затверджують як типовий.

Типовий процес здійснюється на однакових технологічних лініях із застосуванням уніфікованого встаткування, форм і оснащення. Застосування типових виробів скорочує строки підготовки виробництва, підвищує коефіцієнт завантаження встаткування, зменшує число переналагоджень технологічних ліній.

Основні принципи й завдання технологічного проектування

Розробка технологічних процесів виготовлення збірних залізобетонних конструкцій базується на двох принципах: технічному й економічному.

Відповідно до технічного принципу запроектований технологічний процес повинен повністю забезпечувати виконання всіх вимог робочих креслень і технічних умов на виготовлення заданих виробів.

Відповідно до економічного принципу виготовлення виробів повинне вестися з мінімальними витратами праці, найбільш повним використанням всіх технічних можливостей устаткування, інструментів і пристосувань при найменших витратах часу й мінімальної собівартості виробів.

З декількох можливих варіантів технологічного процесу, рівноцінних з позицій технічного принципу, вибирається найбільш ефективний і рентабельний. Важливе значення при цьому має порівняння таких показників, як металоємність і енергоємність виробництва з урахуванням загальної тенденції ощадливого використання енергетичних ресурсів і металу.

При проектуванні організації технологічних процесів виготовлення збірних залізобетонних конструкцій послідовно вибирають спосіб виробництва, структуру технологічного процесу, технологічні методи й режими операцій, підбирають і розраховують технологічне встаткування, тривалість технологічного процесу, матеріальне забезпечення й склад робітників, основні техніко-економічні показники виробництва.

Основою проектів нових або реконструкції діючих заводів є розроблені технологічні процеси.

При проектуванні організації технологічних процесів виробництва збірних залізобетонних виробів вихідними даними є:

- номенклатура продукції (із вказівкою типів і марок);

- обсяг випуску виробів кожного найменування й типорозміру;

- комплектність випуску виробів (число комплектів, склад і періодичність випуску);

- робочі креслення виробів і технічні умови на їхнє виготовлення.

При розробці проекту реконструкції діючих злиденний необхідно мати у своєму розпорядженні дані про наявність устаткуванні, виробничих площах і інших місцевих умовах.

Технологічне проектування здійснюється па нормативних і довідкових матеріалів: ДСТУ, ДБН, норм технологічного проектування, типових технологічних ліній, паспортів устаткування й ін.

Проектування технологічних процесів виконують у наступній послідовності: вибирають раціональний спосіб виробництва; розробляють технологічну схему процесу; розраховують виробничі операції, технологічний процес, параметри технологічної лінії.

Вибір раціонального способу виробництва включає огляд і аналіз існуючих способів виготовлення заданої номенклатури виробів і типових рішень, технологічну класифікацію продукції, визначення можливих способів виготовленні виробів шляхом техніко-економічного порівняння варіантів. Цей етап проектування визначає напрямок наступних.

Розробка організації технологічної схеми виробництва містите в якісному рішенні технологічного процесу. На цьому етапі встановлюють технологічну структуру процесу, зміст і послідовність виконання операцій, обґрунтовують і розраховують основні технологічні методи й режими, приймають типи машин, пристроїв і пристосувань.

Розрахунок параметрів організації технологічної лінії визначає просторове компонування встаткування, розміщення робітників по постах лінії, розвиток процесу в часі й просторі. На цьому етапі встановлюють проектні показники процесу, що визначають його ефективність.

Лекція 2