Файл: Иванов, Г. С. Эксплуатационная надежность и совершенствование технологии изготовления железобетонных шпал.pdf

ние на методы выполнения ведущих операций при армирова­ нии, формовании и тепловлажностной обработке шпал. Исклю­ чая причины появления явных дефектов, тем самым можно предупредить возникновение скрытых дефектов-аналогов.

Технологические факторы будут являться характеристиками производственного процесса, если их выразить числовыми по­

лотнения, режим твердения, неплавный спуск натяжения арма­ туры, пока не имеют однозначных количественных оценок, что вызывает определенные трудности в оценке их влияния на ка­ чество шпал. Очевидно, что дальнейшая задача состоит в-том, чтобы для всех технологических факторов определить числовые значения параметров и установить действительные и допусти­ мые диапазоны их колебаний.

Вишневка и др.), относятся к числу механизированных пред­ приятий, оборудованных средствами автоматики контроля п управления — дистанционным управлением выгрузкой цемента и подачей его в бетоносмесительный узел, сигнализацией уров­ ня материалов на складе заполнителей, автоматическим управ­ лением бетономешалками, дозаторами материалов, режимом тепловой обработки шпал в пропарочных камерах, а также бе­ тоновозами, реле времени для установления продолжительнос­ ти вибрирования, дистанционным управлением рольгангами, пилами, кантователем, штабелировщиком.

Однако этих средств автоматизации, как будет показано да­ лее, еще недостаточно, чтобы обеспечить изготовление одно­ родных высококачественных изделий, о чем свидетельствует большое число отбраковываемых на заводах шпал с явными технологическими дефектами.

Проанализируем, в каких пределах колеблются числовые значения технологических параметров на действующих пред­ приятиях по изготовлению шпал при организации производст­ ва на поточно-агрегатной схеме (типовой проект). Основные связи между многочисленными нормативными и фактическими технологическими параметрами и качественными характеристи­ ками шпал показаны на рис. 25. Фактические предельные зна­ чения параметров существующей технологии установлены на основании данных обследований действующих заводов.

Все параметры разбиты на три группы. К первой отнесены параметры сырья, бетонной смести и форм. Эти параметры не­ посредственно или через технологический процесс оказывают влияние на качественные характеристики шпал. Значение пара­ метров этой группы колеблются в широких пределах, нижние

58

Рис. 25. Схема зависимости качественных характеристик шпал от технологических параметров

зачастую не соответствуют нормативным, что оказывает отри­ цательное влияние на морозостойкость бетона. Предел прочнос­ ти арматуры диаметром 3 мм в отдельных случаях снижается до 163 кгс/мм2 вместо допускаемого 180 кгс/мм2, что не может не отразиться на качестве армирования и снижении трещино-

стойкости шпал.

Фактические значения параметров качества крупного и мел­ кого заполнителя, а также бетонной смеси не соответствуют нормативным, что отрицательно влияет на прочность и плот­ ность бетона. Состояние форм влияет на геометрические пара­ метры шпалы (высота шпалы, положение арматуры) и ампли­ туду колебаний в различных частях формы при уплотнении, что в первом случае может повлиять на трещиностойкость, а во втором на плотность бетона и в конечном счете на его проч­ ность и морозостойкость.

Во второй группе представлены параметры основного техно­ логического процесса. Фактические значения параметров этой группы также изменяются в широких пределах, значительно перекрывающих нормативные границы, что является причиной неоднородности качества изготовляемых шпал. В частности, обращает внимание большой разброс параметров армирования шпал (величина предварительного натяжения арматуры, от­ клонения в величине натяжения и положения отдельных про­ волок), что отрицательно влияет на трещиностойкость шпалы. Графики зависимости трещиностойкости шпалы С-56 от вели­

6 0

Значения параметров формования шпал влияют в основном на толщину защитного слоя и плотность бетона. Последняя в свою очередь в значительной мере определяет морозостойкость и прочность бетона. Тепловлажностная обработка, фактические значения параметров которой, как правило, не соответствуют нормативным, не обеспечивает в достаточной мере требуемых показателей морозостойкости, прочности и плотности бетона.

В третьей группе представлены качественные характеристи­ ки шпал, которые определенным образом взаимосвязаны друг с другом. Так, если долговечность шпалы непосредственно зави­ сит от таких параметров качества, как трещиностойкость бето­ на и толщина защитного слоя, то трещиностойкость в свою очередь зависит от прочности бетона, а прочность и морозо­ стойкость бетона в значительной степени определяются его плотностью. Таким образом, проведенный анализ показывает, что фактические качественные характеристики шпал при изго­ товлении их на действующих заводах изменяются в широком диапазоне, выходящем за пределы нормативных параметров. Это и определяет выпуск продукции с явными и скрытыми тех­ нологическими дефектами.

Рассмотрим с применением методов математической статис­ тики, в каком диапазоне изменяются значения технологических параметров и от каких факторов зависят точность и стабиль­ ность процесса. Задача по оценке точности процесса сводится к установлению границ поля рассеивания значений интересую­ щего параметра качества и сопоставлению его с допуском.

Известно несколько приемов оценки точности и стабильнос­ ти процесса по статистическим данным, которые, как правило, связаны с кропотливой и трудоемкой обработкой результатов наблюдений. Значительно упрощаются вычисления при приме­ нении комбинированных условий контроля по результатам вы­ борочных испытаний или наблюдений [8]. Сущность метода сводится к тому, что вероятность забраковывания партии шпал при комбинированных условиях может быть приближенно под­ считана как сумма вероятностей забракования по двум неза­ висимым признакам:

ратического отклонения для выборки.

Очевидно, что этот метод может быть применен и для оцен­ ки точности и стабильности технологического процесса изготов­ ления шпал. При этом величины отклонений средних для вы­

борки, распределенной по закону Стьюдента, , от ' средней ; для генеральной совокупности, распределенной по закону Гаусса, т. е. смещения центра настройки, могут характеризовать точ­

61