Файл: Кусмарцев, В. С. Автоматизация строительного производства.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2024
Просмотров: 37
Скачиваний: 0
щадках с бортовой оснасткой без перемещения изделий за время всего производственного цикла.
Обычно бетон доставляется на стенды в бадье авто погрузчика и разгружается в бетоноукладчик или непо средственно в форму. Здесь изделие проходит термо влажную обработку на том же стенде, где оно заформовано. После чего распалубливается и доставляется на склад готовой продукции.
Обычно последний способ изготовления железобетон ных изделий применяется при небольшой программе (5000 м 3/ г о д ) . В этом случае при формовании и термо влажной обработке трудно применять существующие средства автоматизации.
При наличии автоматизированного смесительного цеха сравнительно легко решают вопрос автоматизации ленточных конвейеров, транспортирующих бетонную смесь к формовочным постам, или применяют автомати зированную систему пневматического транспортирования смеси.
Обычно на этих линиях автоматически проверяется консистенция бетонной смеси, прохождение ее по тран спортирующей линии и уровень в бункере бетоноуклад чика.
Технологический процесс изготовления железобетон ных изделий при стендовой схеме производства состоит из следующих укрупненных операций: сборка арматур ного каркаса, укладка проволочных пакетов (предвари тельное натяжение арматуры), укладка и разравнивание бетонной смеси, уход за бетоном в процессе твердения, распалубка изделий, транспортирование изделий на склад, подготовка форм к следующему циклу формо вания.
Большинство перечисленных операций недостаточно автоматизировано, а иногда и очень слабо механизирова но, а поэтому выполняется вручную.
В связи с ■этим в первую очередь, должен быть по ставлен вопрос о механизации, а потом уже об автома тизации производства железобетонных изделий.
Эти важные вопросы наиболее успешно могут быть решены только при активном участии инженерно-техни ческого персонала и новаторов производства, обслужи вающих соответствующий участок. Можно' дать только, общие указания о наиболее рациональном направлении
ПО
механизации и автоматизации процессов изготовления деталей сборного железобетона.
Разработка комплексной механизации и автоматиза ции усложняется многотипностью изделий, подлежащих изготовлению на одних и тех же линиях, и неустановившимися типами размеров формуемых изделий. Эти фак торы вызывают необходимость в частых переналадках линии и требуют изменения конструктивных форм техно логической оснастки. Поэтому при проектировании тех нологического оборудования для формования железобе тонных изделий надо различать основное оборудование, которое эксплуатируется непрерывно, и формообразую щее оборудование, пригодное только для изготовления конкретных изделий.
Косновному оборудованию относят: виброплощадки
свиброустройством, формоукладчик (служащий для по дачи поддонов готовых форм на виброплощадку), бетонораздатчик, бетоноукладчик, вибропрессующие устрой ства и поддоны форм.
Практика показывает, что любые затворы на автома тизацию этого оборудования быстро окупаются. Поэто му совместными усилиями научно-исследовательских и проектных организаций и промышленностью разработа но, освоено и внедряется автоматизированное оборудова ние. Это оборудование подробно описано в справочной литературе и периодической печати.
Особенно высокая автоматизация производства сбор ного железобетона достигнута при изготовлении изделий типа плоских плит или плит с плоской верхней поверх
ностью и ребрами в нижней части (плиты сборных до рожных одежд, покрытий аэродромов, панелей перекры тий, стен и т. д.).
К формообразующей оснастке относят: бортовую ос настку форм, вкладыши к формам, пустотообразователи и другие специальные детали для форм, применяемых только при изготовлении конкретных изделий.
При проектировании этой оснастки каждый раз необ ходимо проверять окупаемость затрат на механизацию и автоматизацию установки ее.
По мнению автора, при наиболее правильном направ лении этих работ будет повторяться их ход по автомати зации завода сборного железобетона № 5 Главмостстройматериалов, сообщение о котором было сделано
В. Л. Берманом и Д. М. Раневским. Они сообщили, что на заводе № 5, постепенно совершенствуя оборудование и расширяя применение механизации и автоматизации, сумели установку для формования многопустотных на стилов превратить в формовочный агрегат.
Этот агрегат состоит из следующих основных узлов: виброплощадки, бортооснастки, самоходного бетоноук ладчика, каретки с вкладышами (пустообразователями), виброщита с приспособлениями для его подъема, уклад чика для формования и пульта управления с магнитной станцией.
В состав бортооснастки, т. е. бортов формы, входят передний, задний и два продольных борта. Продольные борта крепятся к специальным устройствам на вибро площадке. Открывание и закрывание их осуществляется посредством пневмоприводов. Передний и задний борта приводятся в действие с помощью пневмопривода. Кине матическая схема их приводов обеспечивает криволи нейную траекторию движения, нужную для установки бортов на вилки (фиксаторы арматуры) поддона или на ригельные замки.
Работа на формовочном автомате протекает следую щим образом: формоукладчик устанавливает на вибро площадку очищенный и смазанный поддон с натянутыми стержнями арматуры. Оператор ставит работу автомата на автоматический режим. Автоматически закрываются сначала продольные, а потом поперечные . (передний и задний) борта. Кареткой вводятся пустотообразователи. После укладки подъемных петель и верхней арматуры на форму наезжает бетоноукладчик и движется непрерывно по направлению к переднему борту. При нтом бетонная смесь, непрерывно поступающая из ленточного питателя бетоноукладчика, распределяется ровным слоем по ши рине формы с помощью струга-разравнивателя. Дойдя до переднего борта, бетоноукладчик начинает двигаться в обратную сторону, при этом излишки бетонной смеси срезаются задним стругом. Когда бетоноукладчик дой дет до заднего борта, автоматически выключается пита тель и включается в работу виброплощадка и т. д.
После окончания технологического процесса формо вания изделий извлекаются пустотообразователи, под нимается виброщит, открываются поперечные и про дольные борта.
112
Отформованное изделие на поддоне транспортирует ся в пропарочную камеру.
Автоматизация пропарочных камер. Технология из готовления железобетонных изделий, изделий из шлако бетона на цементной основе и активизированного шлако бетона требует их пропаривания. При этом темепратура в пропарочных камерах поднимается до 80° по заданно му графику с точностью ±2°, выдерживается в течение определенного времени, после чего снижается до нор мальной.
Для обеспечения графика работы пропарочных камер существуют различные системы программных регулято ров, с описанием которых можно познакомиться на соот ветствующем заводе.
1 3 . ПОРЯДОК ВНЕДРЕНИЯ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ АВТОМАТИЗАЦИИ
1. Общие положения
Обычно строительные работы по своему ха рактеру делят на собственно-строительные и заготови тельно-транспортные.
Из вышерассмотренных примеров хорошо было вид но, что собственно-строительные работы пока еще про водятся с применением набора машин, обеспечивающих только комплексную механизацию. Не все звенья этих работ поддаются автоматизации, поэтому приходится ог раничиваться автоматизацией управления и контроля за работой строительных машин.
К заготовительно-транспортным работам относятся такие операции: добыча камня, гравия и песка, перера ботка камня, транспортирование материалов, цементно бетонных смесей, изготовление железобетонных и бетон ных конструкций и т. д.
Это самые трудоемкие работы, они составляют 50— 70% всего объема, а главное — могут выполняться ин дустриальными методами. Если они достаточно центра лизованы и для выполнения их созданы производствен
13
ные предприятия, то легко осуществить комплексную механизацию и автоматизацию производственных про цессов.
Естественно, что мы рассматривали схемы, которые в большинстве своем находят применение на предприятиях промышленности строительных материалов Волгоград ской области.
Ясно, что схемы не остаются незыблемыми, они про должают совершенствоваться. А с другой стороны, при недостаточном фронте работ, когда создаются времен ные производственные предприятия, не подлежащие пе
редаче |
ремонтно-эксплуатационным |
службам, все то, |
что описано здесь, не всегда удается реализовать. |
||
В настоящее время, как правило, предприятия строи |
||
тельной |
промышленности должны |
проектироваться с |
расчетом на постепенное внедрение |
комплексной авто |
матизации. А те предприятия, которые построены с час тично автоматизированным или даже с совсем не авто матизированным оборудованием, подлежат модерниза ции в целях максимального внедрения комплексной механизации и автоматизации. Имеющееся оборудова ние необходимо постепенно автоматизировать и объеди нять и автоматические линии, а если надо,то ив автома тические цехи. Вот здесь и нужны знания основ автома тизации для тех, кто работает на соответствующем участке.
Проектирование мероприятий по комплексной меха низации и автоматизации должно вестись в три этапа.
На первом этапе главное значение имеет выбор пра вильного направления развития средств комплексной механизации и автоматизации и организации индустри альных методов строительства.
На втором этапе определяют суммарные затраты об щественного труда на проведение автоматизации и про изводят сопоставление их с полезным эффектом различ ных вариантов автоматизации по сравнению с тем, который признается в настоящее время базовым (ти повым).
На третьем этапе главное внимание уделяется опре делению технических и качественных (натуральных) по казателей эффективности разрабатываемых вариантов.
Рассмотрим каждый из этих этапов подробнее.
114
1 3 . 2. Основные направления
развития автоматизации и выбор оптимального типа регулятора
Легче всего автоматизировать непрерывные и циклические технологические и производственные про цессы, при выполнении которых контролируются лишь условия производства: температура, давление, уровень
и расход жидких, газообразных или |
сыпучих тел, ха |
рактеризующих непрерывность процессов. |
|
В этих случаях можно сравнительно |
легко и быстро |
осуществить комплексную автоматизацию. Этому способ ствует и то, что производственные установки для жидких, газообразных и сыпучих тел имеют много однотипных воспринимающих устройств и регулирующих элементов, что облегчает использование стандартных средств авто матизации.
При выборе типа автоматического регулятора необ ходимо отдавать предпочтение простейшим регулято рам прямого действия, но надо учитывать, что регулято ры прямого действия в настоящее время применяют только для регулирования давления различных сред, уровня жидкостей и угловой скорости вращения. Значи тельно реже они применяются для поддержания темпе ратуры жидкости в емкости, температуры сыпучих мате риалов в бункерах и для регулирования температуры
помещений.
В более сложных случаях, особенно если есть опас ность резких и больших колебаний регулируемого пара метра, надо отдать предпочтение регуляторам непрямого действия. При этом сначала выбирают наиболее подхо дящий вид вспомогательной энергии, с учетом преиму ществ и недостатков, которые подробно перечислены при описании автоматических регуляторов.
Выбирая автоматический регулятор, надо обязатель но учитывать опыт, накопленный в нашей промышленно
сти, „а именно:
гидравлические автоматические регуляторы широко применяют при автоматизации станков, прессового обо рудования и в системах теплоснабжения;
пневматические автоматические регуляторы получи ли широкое распространение на тех объектах, где воз
115
можно возникновение пожаров и взрывов, например, в установках газоснабжения и везде, где есть компрессор-, ные станции или газопровод. В частности, в системах вентиляции и кондиционирования воздуха применяют почти исключительно пневматические регуляторы. Кро ме того, они широко применяются в котельных установ ках для регулирования температуры, давления, расхода, уровня и других параметров;
электрические автоматические регуляторы получили широкое распространение при автоматизации работы нагревательных печей и производственных предприя тий.
Считается, что только электрические автоматические регуляторы с индукционными, емкостными, фотоэлек тронными, ионизационными (радиоактивными) датчика ми, наиболее пригодны для дистанционного контроля и регулирования и при решении задач телемеханики.
В дальнейшем электрические автоматические регуля торы будут находить все большее применение. Главным образом потому, что они обеспечивают получение мини мальной себестоимости продукции, а отчасти и потому, что они допускают широкое использование радиоактив ных изотопов (ядерных излучателей) при определении и поддержании уровня в закрытых и открытых сосудах, силосах и бункерах, при контроле плотности растворов и пульп и т. п.'
Электропневматическая система управления, полу чившая широкое распространение на предприятиях строи тельной индустрии, имеет как достоинства, так и недо статки. Основные недостатки ее — высокая стоимость машинно-компрессорных установок и громоздкая линия воздухопровода. По мнению В. Г. Курова, эти факты увеличивают себестоимость продукции на асфальтобе тонных заводах (АВЗ) иногда до 20%.
При автоматизации какой-либо технологической ус тановки или агрегата надо начинать с выбора восприни мающих устройств и регулирующих органов. После это го рассматриваются все промежуточные звенья, в кото рых могут возникнуть причины нарушения нормального хода технологического процесса.
Автоматизация должна решаться на базе максималь ного использования серийно выпускаемых устройств и аппаратов. Хорошо отработанные серийные аппараты
116
создают предпосылки для быстрого внедрения новых раз работок, а также обеспечивают высокую надежность в эксплуатации и взаимозаменяемость.
1 3 . 3. Технико-экономические предпосылки
автоматизации
Поскольку конечной целью механизации и ав томатизации является повышение общественной произ водительности труда, т. е. сокращение затрат живого труда (труда работников данного участка) и прошлого (т. е. труда работников других предприятий, овеществлен ного в основных и оборотных средствах), наиболее эффек тивными являются те методы, которые обеспечивают мак симальное снижение текущих затрат.
При существующей постановке планирования и уче та о сокращении текущих затрат общественного труда судят по уровню себестоимости, поэтому снижение себе стоимости продукции является одним из главных пока зателей экономической эффективности внедряемой ме ханизации и автоматизации. Но поскольку одинаковое снижение себестоимости можно достигнуть при разных вариантах автоматизации, то возникает необходимость сравнивать их и по размерам требуемых капиталовло жений и по срокам окупаемости капиталовложений.
Показатель срока окупаемости рассчитывается либо как отношение разности капиталовложений по двум вариантам (дополнительные капиталовложения) и эко номии от снижения себестоимости, либо как отношение новых капитальных вложений к реальной экономии за
год.
Расчет производится по формуле:
тW
7 о К ^ С! — С2 *
где Ток — срок окупаемости капитальных затрат в го дах;
Ki и К2 — капитальные вложения, необходимые для реализации сравниваемых вариантов, при веденных к одинаковому объему производ ства;
117
Ci и C2 — себестоимость годовой продукции по этим же вариантам,
Коэффициент эффективности капитальных затрат на механизацию и автоматизацию рассчитывают как вели чину, обратную показателю срока окупаемости и опре деляют по формуле:
С- С 2
£Кг-Кг
Показатели Ток и Е применяются |
главным образом |
|
в проектных организациях с целью выбора |
лучшего ва |
|
рианта. |
определение срока |
|
Для действующего предприятия |
||
окупаемости новых капитальных вложений |
в области |
механизации и автоматизации производства можно сде лать по формуле:
где Дн |
— новые (дополнительные) |
капитальные вло |
С и Сн |
жения на механизацию и автоматизацию. |
|
•— годовые издержки производства (себестои |
||
|
мость) до и после внедрения механизации и |
|
|
автоматизации. |
|
Капитальные затраты складываются из балансовой |
||
стоимости новой техники — 40= 75% |
(включая ее прей |
скурантную стоимость, транспортные расходы по достав ке, затраты на установку и монтаж), а также расходы на перепланировку и расширение производственных пло щадей, стоимость которых определяется на общем осно вании. .
Определение снижения себестоимости продукции про изводится обычными методами на основе сопоставления калькуляций при различных видах механизации и авто матизации производства. Причем надо учитывать не только себестоимость продукции или работы на участке, где производится внедрение автоматизации, но и на тех участках, на которые влияет проводимая автоматизация.
В отраслях, где удельный вес живого труда значи телен, подсчет экономической эффективности по себе стоимости может иногда привести к заниженным показа телям. Чтобы этого не случилось, надо учитывать не только изменение выплачиваемой зарплаты, но и изме нение затрат на социально-культурные мероприятия го сударства.
118