Đề tài Thiết kế nhà máy cấu kiện bêtông đúc sẵn công suất 25.000m3/năm

PHẦN MỞ ĐẦU Ở những thế kỷ trước, công tác xây dựng cơ bản ít phát triển, tốc độ xây dựng chậm vì chưa có một phương pháp xây dựng tiên tiến, chủ yếu thi công bằng tay mức độ cơ giới thấp và một nguyên nhân quan trọng là công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng chưa phát triển. Những năm 30 - 40 của thế kỷ 19, công nghiệp sản xuất ximăng poóclăng ra đời tạo ra một chuyển biến cơ bản trong xây dựng. Nhưng cho đến những năm 70¸80 của thế kỷ này bêtông cốt thép mới được sử dụng vào các công trình xây dựng và từ đó chỉ một thời gian tương đối ngắn, loại vật liệu có nhiều tính ưu việt này đã được phát triển nhanh chóng và chiếm địa vị quan trọng trong các loại vật liệu xây dựng.Trong quá trình sử dụng, cùng với sự phát minh ra nhiều loại bêtông và Bêtông cốt thép mới, người ta càng hoàn thiện phương pháp tính toán kết cấu, càng phát huy được tính năng ưu việt và hiệu quả sử dụng của chúng, do đó càng mở rộng phạm vi sử dụng của loại vật liệu này. Đồng thời với việc sử dụng bêtông và Bêtông cốt thép toàn khối, đổ tại chỗ, không bao lâu sau khi xuất hiện bêtông cốt thép, cấu kiện bêtông đúc sẵn ra đời. Vào những năm đầu của nửa cuối thế kỷ XIX người ta đã đúc những chiếc cột đèn đầu tiên bằng bêtông với lõi gỗ và những tà vẹt đường sắt bằng bêtông cốt thép xuất hiện lần đầu vào những năm 1877. Những năm cuối thế kỷ XIX, việc sử dụng những cấu kiện bêtông cốt thép đúc sẵn có kết cấu đơn giản như cột, tấm tường bao che, khung cửa sổ, cầu thang đã tương đối phổ biến. Những năm đầu của thế kỷ 20, kết cấu bêtông cốt thép đúc sẵn được sử dụng dưới dạng những kết cấu chịu lực như sàn gác, tấm lát vỉa hè, dầm và tấm lát mặt cầu nhịp bé, ống dẫn nước có đường kính không lớn. Những sản phẩm này thường được chế tạo bằng phương pháp thủ công với những mẻ trộn bêtông nhỏ bằng tay hoặc những máy trộn loại bé do đó sản xuất cấu kiện đúc sẵn bằng bêtông cốt thép còn bị hạn chế. Trong mười năm (1930¸1940) việc sản xuất cấu kiện bêtông cốt thép bằng thủ công được thay thế bằng phương pháp cơ giới và việc nghiên cứu thành công dây chuyền công nghệ sản xuất các cấu kiện bêtông cốt thép được áp dụng tạo đièu kiện ra đời những nhà máy sản xuất các cấu kiện bêtông cốt thép đúc sẵn. cũng trong mười năm này nhiều loại máy trộn xuất hiện, đồng thời nhiều phương thức đầm chặt bêtông bằng cơ giới như chấn động, cán, cán rung, li tâm hút chân không được sử dụng phổ biến, các phương pháp dưỡng hộ nhiệt, sử dụng các phụ gia rắn nhanh, ximăng rắn nhanh cho phép rút ngắn đáng kể quá trình sản xuất. Trong những năm gần đây, những thành tựu nghiên cứu về lý luận cũng như về phương pháp tính toán bêtông cốt thép trên thế giới càng thúc đẩy ngành công nghiệp sản xuất cấu kiện bêtông cốt thép phát triển và đặc biệt là thành công của việc nghiên cứu bêtông ứng suất trước được áp dụng vào sản xuất cấu kiện là một thành tựu có ý nghĩa to lớn. Nó cho phép tận dụng bêtông số hiệu cao, cốt thép cường độ cao, tiết kiệm được bêtông và cốt thép, nhờ đó có thể thu nhỏ kích thước cấu kiện, giảm nhẹ khối lượng, nâng cao năng lực chịu tải và khả năng chống nứt của cấu kiện bêtông cốt thép. Ngày nay ở những nước phát triển, cùng với việc công nghiệp hoá ngành xây dựng, cơ giới hoá thi công với phương pháp thi công lắp ghép, cấu kiện bằng bêtông cốt thép và bêtông ứng suất trước được sử dụng hết sức rộng rãi, đặc biệt trong ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp với các loại cấu kiện có hình dáng kích thước và công dụng khác nhau như cột nhà, móng nền, dầm cầu chạy, vì kèo, tấm lợp, tấm tường. ở nhiều nước có những nhà máy sản xuất đồng bộ các cấu kiện cho từng loại nhà theo thiết kế định hình. Bằng những kiến thức đã được học và tích luỹ trong trường Đại học Xây Dựng em xin được đưa ra phương án: Thiết kế nhà máy cấu kiện bêtông đúc sẵn công suất 25.000m3/năm, chế tạo các sản phẩm: Panel sàn rỗng (lỗ rỗng tiết diện tròn). Công suất 13.000 m3/năm. Cọc móng tiết diện vuông (300x300mm). Công suất 12.000 m3/năm. Em xin chân thành cảm ơn toàn thể các thầy, cô giáo trong bộ môn công nghệ Vật Liệu Xây Dựng đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này. Em rất mong được sự góp ý của các thầy cô và các bạn. GIỚI THIỆU CHUNG I.1. GIỚI THIỆU VỀ MẶT BẰNG NHÀ MÁY. Để lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy, trước hết ta phải tìm hiểu về thị trường tiêu thụ sản phẩm, để từ đó lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy cho phù hợp với các nguyên tắc thiết kế công nghiệp. Đó là : Phải đảm bảo chi phí vận chuyển nguyên vật liệu và tiêu thụ sản phẩm là thấp nhất, đó là cơ sở để hạ giá thành sản phẩm, tạo sự cạnh tranh với các sản phẩm cùng loại . Đồng thời địa diểm xây dựng nhà máy phải không quá gần trung tâm, vì tại đó không thuận tiện cho việc vận chuyển nguyên vật liệu, giá thành đất xây dựng lớn làm tăng chi phí đầu tư ban đầu dẫn đến hiệu quả kinh tế giảm. Đồng thời địa điểm nhà máy qúa gần trung tâm sẽ không đảm bảo cho vệ sinh môi trường đô thịvà gây tiếng ồn. Sau khi nghiên cứu và xem xét các địa điểm xây dựng, tìm hiểu nhu cầu thực tế xây dựng của các tỉnh thành phố lân cận, cũng như nguồn cung cấp nhiên liệu, nguyên vật liệu, hệ thống giao thông vận tải. Nhận thấy địa điểm nhà máy nên đặt tại Xuân Mai – Hà Tây là hợp lý. Vì vậy em đã quyết định xây dựng nhà máy tại Thị trấn Xuân Mai – Hà Tây, nằm trên đường Hồ Chí Minh và cách trung tâm Thành phố Hà Nội khoảng 35 km về phía Nam. Đây là vị trí hết sức thuận lợi vì nó có một số các mặt ưu điểm sau: Về hệ thống giao thông vận tải: Nguồn cung cấp vật liệu: Đá dăm: Đá dăm được lấy từ Hoà Bình với khoảng cách vận chuyển là 20 km, đá dăm được vận chuyển bằng ôtô ben, ôtô tự đổ có gắn rơ moóc . Cát vàng: Nguồn cung cấp là cát vàng sông Hồng, được vận chuyển về từ bãi cát đã khai thác với khoảng cách vận chuyển 20 km, cát được chở trên các ôtô tự đổ có gắn rơmoóc Ximăng: Nguồn cung cấp là nhà máy Ximăng Bút Sơn - Hà Nam. Ximăng được vận chuyển về nhà máy bằng các ôtô có gắn Stéc chuyên dụng. Khoảng cách vận chuyển là 60 km Sắt thép: Nguồn cung cấp là nhà máy gang thép Thái Nguyên sắt thép được vận chuyển bằng ôtô với khoảng cách vận chuyển là 80 km hoặc các đại lý trong vùng . Về tiêu thụ sản phẩm: Thị trường tiêu thụ sản phẩm chính của nhà máy là Hà Nội và các vùng lân cận. Do thuận tiện về giao thông nên sản phẩm được vận chuyển dễ dàng, làm giảm chi phí vận chuyển nên tổng giá thành sản phẩm giảm. Tăng sức cạnh tranh trên thị trường. Vệ sinh môi trường: Vì địa điểm nhà máy xây dựng cách khu dân cư chính khoảng 3km, do đó hoạt động của nhà máy ở vị trí này ít ảnh hưởng tới các hoạt động của sản xuất công nghiệp và sinh hoạt của dân cư. Để đảm bảo vệ sinh môi trường trong và xung quanh nhà máy ta bố trí trồng nhiều loại cây xanh làm giảm tiếng ồn. Kết luận: Việc chọn địa điểm xây dựng nhà máy tại Xuân Mai – Hà Tây là hợp lý và thuận tiện. Giá thành đất không cao, làm giảm chi phí đầu tư. Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu, lao động và tiêu thụ sản phẩm rất thuận lợi. Các yếu tố này rất phù hợp với nguyên tắc thiết kế dây chuyền công nghệ. I.2. CÁC LOẠI SẢN PHẨM NHÀ MÁY SẢN XUẤT I.2. 1. Panel sàn rỗng( lỗ rỗng tiết diện tròn): Để tạo hình sản phẩm panel sàn rỗng(lỗ rỗng tiết diện tròn) sử dụng phương pháp tổ hợp dùng lõi rung. Các sản phẩm có kích thước là LxBxH: LxBxH= 2980x1590x220 mm. (8 lỗ rỗng, kích thước lỗ rỗng ) LxBxH= 5680x1190x220 mm. (6 lỗ rỗng, kích thước lỗ rỗng ) LxBxH= 6260x790x220 mm. (4 lỗ rỗng, kích thước lỗ rỗng ) Sử dụng phương pháp này với những ưu điểm cơ bản là tính toàn năng nhanh chóng thay đổi việc sản xuất của các cấu kiện loại này sang sản xuất cấu kiện loại khác mà không yêu cầu đầu tư lớn. Với loại cấu kiện sản xuất hàng loạt và bề rộng dưới 3m, chiều dài không quá 12m, chiều cao dưới 1m, công nghệ tổ hợp dùng bàn rung cho hiệu quả cao khi sản xuất chúng. Panel sàn rỗng kích thước LxBxH= 2980x1590x220mm ( 8 lỗ rỗng ) Công suất: 5.000m3/năm. Sử dụng bêtông mác: 400 (kg)/cm3 Cốt liệu Dmax= 20mm Thép: Dùng thép AII.(khung hàn) Từ bản vẽ sản phẩm : Khối lượng thép cho một sản phẩm: 90,7(kg) Khối lượng bêtông cho một sản phẩm:Vsp Vsp= Vspđ- 8.Vlr- Vt =1,042- 0,421- 0,0098= 0,612m3/sp Panel sàn rỗng kích thước LxBxH= 5860x1190x220 mm. (6 lỗ rỗng ) Công suất: 4.000m3/năm. Sử dụng mác bêtông: 400(kg)/cm3. Cốt liệu Dmax=20mm. Thép: Dùng thép AIV.(ứng suất trước) và thép thường. Khối lượng thép cho một sản phẩm: 114,3 (kg)/sp. Khối lượng bêtông cho một sản phẩm:Vsp Vsp= Vspđ- 6.Vlr- Vt= 1,534- 0,621- 0,015= 0,898m3/sp. Panel sàn rỗng kích thước LxBxH= 6260x790x220 mm. ( 4 lỗ rỗng ) Công suất: 4.000m3/năm. Sử dụng bêtông mác: 400(kg)/cm3. Cốt liệu có Dmax= 20mm. Thép: Dùng thép AIV.( ứng suất trước) và thép thường Chiều dài của thép: Khối lượng thép cho một sản phẩm:113,7(kg)/sp. Khối lượng bêtông cho một sản phẩm:Vsp. Vsp= Vspđ- 4.Vr-Vt=1,15- 0,4424- 0,01=0,71m3/sp. I.2.2.Cọc móng tiết diện vuông. Cọc móng có mũi tiết diện 300x300 dài 8m +Ký hiệu : C1 – 0,3x0,3 Chế tạo theo phương pháp tổ hợp sử dụng bàn rung. Sử dụng loại bê tông mác 300. Công suất: 4.000m3/năm. Sử dụng bêtông mác: 300(kg)/cm3. Cốt liệu có Dmax= 20mm. Thép: Dùng thép AII.( khung hàn ). Cọc nối tiết diện 300x300 dài 8m: Ký hiệu : C2 – 0,3x0,3 , chế tạo theo công nghệ tổ hợp tổ trên bàn rung, sử dụng bê tông mác 300. Hình vẽ minh hoạ : Công suất: 8.000m3/năm. Sử dụng bêtông mác: 300(kg)/cm3, cốt liệu có Dmax= 20mm. Thép: Dùng thép AII.( khung hàn ). Danh mục sản phẩm STT Ký hiệu SP Quy cách Mác BT Loại cốt thép Thể tích BT(m3) Khối lg CT(kg) Công ngệ sx 1 PN8 2980x1590 400 Khung hàn 0,612 90,7 Tổ hợp dùng Lõi rung 2 PN6 5860x1190 400 ƯS trước 0,898 114,3 3 PN4 6260x790 400 ƯS trước 0,710 113,7 4 C1 Cọc mũi 300 Khung hàn 0,695 129,6 Bàn rung 5 C2 Cọc nối 300 Khung hàn 0,695 150,6 I.3. yªu cÇu ®èi víi nguyªn vËt liÖu I.3. 1- Yêu cầu đối với bêtông dùng để sản xuất panel sàn rỗng. Bêtông để sản xuất các sản phẩm panel sàn rỗng theo phương pháp tổ hợp lõi rung, nhà máy sử dụng hỗn hợp bêtông cứng, có độ cứng từ 30¸60 giây, được chế tạo từ cốt liệu chất lượng tốt, cốt liệu hạt lớn nhất không quá 20mm. Bêtông sử dụng là bêtông mác 400. Yêu cầu đối với từng vật liệu thành phần để chế tạo hỗn hợp bêtông này như sau : Ximăng : ximăng được dùng là ximăng poóclăng rắn nhanh, mác 400, ximăng này ngoài các yêu cầu đã quy định như đối với ximăng thường còn phải thoả mãn các điều kiện bổ sung sau : Hàm lượng khoáng C3A không được quá 6%, lượng nước tiêu chuẩn của hồ ximăng không quá 26% Đá dăm : cốt liệu lớn là đá dăm có chất lượng tốt, đá dăm có Dmax = 20 mm. Đá dăm phải được thí nghiệm về độ ép vỡ ( EV). Chỉ tiêu này được xác định dựa theo tỉ lệ vỡ vụn của đá dăm chứa trong ống trụ thép dưới tác dụng của tải trọng nhất định và được tính theo công thức sau: Nd = m1 : Khối lượng mẫu bỏ vào xilanh ( g ) m2 : Khối lượng mẫu còn sót lại trên sàng ( g ) Đá dăm từ đá gốc có cường độ cao, yêu cầu có độ ép vỡ Ev £ 8 Quy định về hình dáng: Hạt tròn và ô van có khả năng chịu lực lớn, còn hạt thỏi và dẹt khả năng chịu lực kém. Do vậy yêu cầu hàm lượng các loại hạt dẹt hay thỏi trong đá dăm không được lớn hơn 15%. Ngoài ra các loại hạt yếu bao gồm các loại hạt giòn, hạt dể phong hóa cũng có tác dụng làm giảm đáng kể cường độ của bê tông. Vì vậy hàm lượng của các hạt này cũng không được lớn hơn 10% theo trọng lượng. Hàm lượng tạp chất sét, phù sa trong đá dăm quy định không quá 1%, hàm lượng hợp chất lưu huỳnh ( SO3 ) không quá 0.5% theo khối lượng. Tính chất của nguyên liệu đá dăm Khối lượng thể tích: 2,58 g/cm3 Khối lượng thể tích xốp : 1450 (kg)/m3 Hàm lượng bùn sét: 0,78% Độ nén dập (%): 8 Cỡ hạt lớn nhất (Dmax) = 20mm Đá dăm yêu cầu phải có đường tích luỹ cấp hạt không vượt ra ngoài miềm giới hạn được xác định theo quy phạm. Theo quy phạm hàm lượng từng cấp hạt cốt liệu lớn nằm trong phạm vi sau : Kích thước hốc sàng Dmin Dmax 1,25Dmax Lượng sót tích luỹ theo % khối lượng 95¸100 40¸70 0¸5 0 Cốt liệu nhỏ (Cát) : Để chế tạo bê tông ta sử dụng cát vàng thuộc họ cát khô có go³1500 (kg)/m3. Loại cát này thường được sử dụng để chế tạo bê tông mác cao. Thành phần hoá học chủ yếu của loại cát này là SiO2. Yêu cầu cát phải sạch, không lẫn tạp chất có hại. Tạp chất có hại trong cát chủ yếu là các loại mi-ca, các hợp chất của lưu huỳnh, các tạp chất hữu cơ và bụi sét. Mi-ca có cường độ bản thân bé, ở dạng phiến mỏng, lực dính với ximăng rất yếu. Mi-ca lại dễ phong hoá, nên làm giảm cường độ và tính bền vững của bêtông, vì thế lượng mi-ca không được quá 0,5%. Các hợp chất lưu huỳnh gây tác dụng xâm thực hoá học đối với ximăng, nên lượng của nó trong cát tính quy ra SO3 không quá 1%. Tạp chất hữu cơ là xác động vật và thực vật mục nát lẫn trong cát, làm giảm lực dính kết giữa cát và ximăng, ảnh hưởng đến cường độ, mặt khác có thể tạo nên axít hữu cơ gây tác dụng xâm thực đến ximăng làm giảm cường độ của ximăng trên 25%. Nếu cát có chứa nhiều tạp chất hữu cơ thì có thể rửa bằng nước sạch. Bụi sét là những hạt bé hơn 0,15mm, chúng bao bọc quanh hạt cát, cản trở sự dính kết giữa cát và ximăng, làm giảm cường độ và ảnh hưởng đến tính chống thấm của bêtông .Quy phạm quy định không quá 5% Độ ẩm của cát là mức độ ngậm nước của cát, đặc tính của cát là thể tích thay đổi theo độ ẩm, thể tích lớn nhất khi có độ ẩm khoảng 4 ¸7% Tính chất của nguyên liệu cát: Khối lượng riêng: 2.62 g/cm3 Khối lượng thể tích : 1,5 g/cm3 Độ rỗng: 43.59% Môđun độ lớn M = 2 Thành phần hạt của cốt liệu nhỏ đảm bảo nằm trong vùng quy phạm, quy phạm này áp dụng cho cát chế tạo bê tông nặng, đây cũng là loại bê tông nhà máy của chúng ta sản xuất nên ta có thể áp dụng quy phạm này. Sau đây là bảng quy phạm của cát mà loại cát nhà máy nhập về phải nằm trong vùng quy phạm này. Kích thước mắt sàng,mm 5 2.5 1.2 0.6 0.3 0.15 Lượng cát tích luỹ Theo quy phạm, Ai% 0 0 ¸20 15 ¸45 35 ¸70 70 ¸ 90 90 ¸100 I.3. 2. Yêu cầu đối với hỗn hợp bêtông dùng để sản xuất cọc móng : Để sản xuất các sản phẩm cọc móng theo phương pháp bàn rung nhà máy sử dụng loại hỗn hợp bêtông cứng vừa ĐC = 15”. Cốt liệu dùng để chế tạo là cốt liệu trung bình. Bêtông sử dụng là bêtông mác 300. Từ đó ta có yêu cầu đối với từng vật liệu như sau : Ximăng : ximăng sử dụng là ximăng pooclăng mác PC40, hàm lượng C3S từ 50-60%, và C2S là 5-10%, hàm lượng phụ gia silicat hoạt tính trong ximăng không vượt quá 10%, lương nước tiêu chuẩn của các loại ximăng này không vượt quá 27% để chế tạo hỗn hợp bêtông mác 300. Cốt liệu lớn (Đá dăm) : đá dăm có chất lượng trung bình, Dmax = 20 mm. Hàm lượng tạp chất sét, bùn không quá 1%. Cốt liệu nhỏ(Cát) : cốt liệu nhỏ nhà máy sử dụng cùng loại cát để sản xuất panel sàn rỗng có yêu cầu tương tự như trên. I.4. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BÊ TÔNG CHO CÁC SẢN PHẨM : Để tính cấp phối bêtông ta dùng phương pháp lý thuyết kết hợp với thực nghiệm. Với các sản phẩm khác nhau có các chỉ tiêu về kỹ thuật khác nhau. Chính vì vậy phải thiết lập được phương pháp tính cấp phối sao cho đơn giản và hiệu quả. Bằng thực nghiệm nhiều tác giả đã đưa ra được quan hệ phụ thuộc cường độ nén của bêtông với tỷ lệ lượng dùng nước và chất kết dính là một đường cong quy tắc: R= f(X/N). Hay nói một cách khác mác của bêtông là một hàm phụ thuộc vào tỷ lệ N/X. Công thức tiện lợi nhất và được dùng thực tế hiện nay là công thức của nhà bác học Thuy Sỹ I.Bôlômây và được BG- Skramtaep hoàn thiện. Công thức thể hiện được sự phụ thuộc giữa cường độ bêtông và tỉ lệ X/N được chuyển háo thành quan hệ đường thẳng giữa cường độ và tỉ lệ X/N: R28= A.Rx.(X/N – B) (đơn vị daN/cm2). Trong đó: A : hệ số thực nghiệm đánh giá phẩm chất cốt liệu. Rx : cường độ của ximăng. R28: cường độ bêtông ở tuổi 28 ngày. B = 0,5 khi X/N 2,5. B = - 0,5 khi X/N > 2,5. Như vậy ta dùng công thức Bôlômây – Skramtaep để tính toán: R28= A.Rx(X/N 0,5). Bảng hệ số thực nghiệm đánh giá phẩm chất cốt liệu A, A1. Tính chất cốt liệu A A1 Phẩm chất tốt 0,55 0,43 Phẩm chất trung bình 0,60 0,40 Phẩm chất kém 0,65 0,37 I.4.1. Bêtông để sản xuất panel sàn rỗng theo phương pháp công nghệ tổ hợp dùng lõi rung: Bê tông M400, hỗn hợp bê tông cứng vừa ĐC = 15 giây Vật liệu sử dụng : Xi măng: PC40; Đá dăm : chất lượng trung bình, Dmax = 20 mm. Cát vàng: Lượng dùng nước. Với bê tông có Dmax = 20 mm, ĐC = 15” ta có được lượng dùng nước cho 1 m3 bê tông là: N = 148 (l/m3 ), (biểu đồ hình 5.8 trang 102 sách tài liệu [1]). Vì cốt liệu lớn sử dụng là đá dăm nên : N = 148 + 15 = 163 l/m3 . Lượng dùng xi măng Theo Bôlômây – Skramtaep có công thức : Trong đó: R28 là cường độ bê tông ở tuổi 28 ngày, ở đây R28 = 400 Rx là mác xi măng, Rx = 400 A là hệ số phụ thuộc vào phẩm chất cốt liệu, với cốt liệu trung bình A= 0,6 =2,04 Lượng dùng xi măng cho 1 m3 bê tông là: X = . N = 2,04.163 = 332,5 ((kg)/m3) Đối với hỗn hợp bê tông cứng vừa lấy Kd = 1,2 Xác định lượng dùng đá. D = Trong đó: dvđ: Khối lượng thể tích đổ đống của đá dvđ = 1,45 g/cm3 dd: Khối lượng riêng của đá dd = 2,7 g/cm3 rd : Độ rỗng của cốt liệu lớn rd = 1 - = 1 - = 0,46% Þ Đ = ((kg)) Xác định lượng dùng cát. C = [ 1000 - ( )].dc Trong đó: dx : Khối lượng riêng của xi măng và dx = 3,1 (kg)/l dn : Khối lượng riêng của nước và dn = 1 (kg)/l dd : Khối lượng riêng của đá và dd = 2,7 (kg)/l dc : Khối lượng riêng của cát và dc = 2,65 (kg)/l Þ C = [ 1000 - ( )]´2,65 = 630 ((kg)) Mức ngậm cát (tỷ lệ lượng dùng cát trong hỗn hợp cốt liệu) là: mc = Ta điều chỉnh về cấp phối chuẩn với mc = 0,32. (bảng 5.6 trang 98 tài liệu [1]). C = ( 630+1328 ).0,32 = 685 (kg) D = ( 630+1328 ) - 685 = 1273 (kg) Vậy cấp phối chuẩn của hỗn hợp bê tông là X : C : D : N = 332,5 : 685: 1273 : 163 X : C : D : N = 1 : 2,06 : 3,83 : 0,49 Tính cấp phối ở điều kiện tự nhiên với : Wc = 5% ; Wd = 2% Lượng đá cần dùng là D = ((kg)) Lượng nước trong đá dăm là : Nd = 1299´2% = 25,98 lít Lượng cát cần dùng là : C = = 721 ((kg)) Lượng nước trong cát là : Nc = 721.5% = 36,05 lít Lượng nước thực tế là : N = 163 - (25,98 + 36,05) = 100,1 lít Cấp phối tự nhiên của hỗn hợp bê tông mác 400 là X : C : D : N = 332,5 : 721 : 1299 : 100,1 X : C : D : N = 1 : 2,17 : 3,9 : 0,3 I.4.2. Mác bê tông 300 # để sản xuất cọc móng : *Nguyên vật liệu để sản xuất gồm : +Xi măng PC40 rx= 3,1 (g/cm3) khối lượng riêng của xi măng gox= 1,2 (g/cm3) + Đá dăm ; Dmax = 20 (mm) rđ = 2,7 (g/cm3) gođ = 1,45(g/cm3) Wđ =2% + Cát vàng rc = 2,65 (g/cm3) goc = 1,6 (g/cm3) Wc =5% *Xác định tỷ lệ X /N theo công thức Bô lô mây -S kam ta ép Với bê tông có Dmax = 20 mm, ĐC = 15” ta có được lượng dùng nước cho 1 m3 bê tông là: N = 148 (l/m3 ), (biểu đồ hình 5.8 trang 102 sách tài liệu [1]). Vì cốt liệu lớn sử dụng là đá dăm nên : N = 148 + 15 = 163 l/m3 . ((kg)) Trong đó ; Rx = 400 Rb = 300 Mác bê tông A = 0,6 Đối với vật liệu có phẩm chất trung bình Vậy lượng dùng xi măng là ; ((kg)) Lượng dùng đá dăm cho 1 m3 bê tông là ; Trong đó : rđ .Độ rỗng của cốt liệu (với rđ =0,46 được tính ở trên ) kd=1,2.Hệ số dư của vữa trong bê tông ( đối với bê tông cứng) Lượng dùng cát ; C = [1000 - ()]. C = [1000 - ()]. = 671((kg)). Vậy cấp phối sơ bộ là: = 1:2,35:4,66: 0,57 Tính cấp phối ở điều kiện tự nhiên với : Wc = 5% ; Wd = 2% Lượng đá cần dùng là D = ((kg)) Lượng nước trong đá dăm là : Nd = 1355´2% = 27,1 lít Lượng cát cần dùng là : C = = 706 ((kg)) Lượng nước trong cát là : Nc = 706x5% = 35,3 lít Lượng nước thực tế là : N = 163 - (27,1 + 35,3) = 100,6 lít Cấp phối tự nhiên của hỗn hợp bê tông mác 300 là X : C : D : N = 285 : 706 : 1355 : 100,6 = 1 : 2,48 : 4,75 : 0,35 Vật liệu Mác bêtông Xi măng ((kg)) Cát ((kg)) Đá ((kg)) Nước (lít) 300 ( ĐC = 15” ) 285 706 1355 100,6 400 ( ĐC = 15” ) 332,5 721 1299 100,1 I.5. KÕ ho¹ch s¶n xuÊt cña nhµ m¸y Số ngày làm việc thực tế trong một năm N = 365 - ( x+y+z ) Trong đó: 365 : Số ngày trong năm x : Số ngày nghỉ chủ nhật : 52 ngày y : Số ngày nghỉ lễ tết : 8 ngày z : Số ngày nghỉ bảo dưỡng, sửa chữa : 5 ngày Từ đó ta có số ngày làm việc thực tế trong năm : N = 365 - ( 52 + 8 + 5 ) = 300 ngày Số ca sản xuất trong một ngày với phân xưởng tạo hình : 2 ca/ngày Số ca sản xuất trong một năm : 2´300 = 600 ca/năm Số giờ sản xuất trong ca : 7,5 giờ/ca Số giờ sản xuất trong một năm : 600´7,5 = 4500 ( giờ/năm ). Số ca sản xuất trong một ngày với phân xưởng trộn hỗn hợp bêtông là 2 ca Số ca làm việc trong một ngày với phân xưởng dưỡng hộ bêtông là 3 ca. I.6. SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ TOÀN NHÀ MÁY. PHẦN II THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ II.1. TIẾP NHẬN VÀ BẢO QUẢN NGUYÊN VẬT LIỆU II.1.1. Kế hoạch cung cấp các loại nguyên vật liệu. Nhà máy cấu kiện bêtông đúc sẵn công suất 25.000m3/năm. Sản xuất các sản phẩm: - Sản phẩm 1: Panel sàn rỗng(lỗ rỗng tiết diện tròn) công suất 13.000m3/năm . Kích thước 2980x1590x220 .Công suất 5000m3/năm. Kích thước 5680x1190x220 .Công suất 4000m3/năm. Kích thước 6260x790x220 .Công suất 4000m3/năm. - Sản phẩm 2: Cọc móng tiết diện vuông, công suất 12.000m3/năm. Cọc mũi C1 : Công suất 4.000m3/năm. Cọc nối C2 :Công suất 8.000m3/năm. Lượng dùng nguyên vật liệu trong năm được xác định bằng cách tính toán khối lượng bêtông với cấp phối của mỗi loại sản phẩm lượng dùng vật liệu được xác định và thống kê trong bảng sau. Bảng thống kê lượng dùng ximăng ( tấn ). Loại sản phẩm Mác ximăng Kế hoạch làm việc Năm Ngày Ca Giờ Panel sàn rỗng; mác 400# 400 4323 14,41 7,21 0,962 Cọc móng; mác 300# 400 3420 11,4 5,7 0,76 Tổng khối lượng 7743 25,81 12,71 1,722 Bảng thống kê lượng dùng đá ( tấn ). Loại sản phẩm Dmax (mm) Kế hoạch làm việc Năm Ngày Ca Giờ Panel sàn rỗng; mác 400# 20 16887 56,29 28,15 3,75 Cọc móng; mác 300# 20 16260 54,2 27,1 3,62 Tổng khối lượng 33147 110,49 55,25 7,37 Bảng thống kê lượng dùng cát ( tấn ). Loại sản phẩm Kế hoạch làm việc Năm Ngày Ca Giờ Panel sàn rỗng; mác 400# 9373 31,24 15,62 2,10 Cọc móng; mác 300# 8472 28,24 14,12 1,89 Tổng khối lượng 17845 59,48 29,74 3,99 Từ bảng thống kê lượng dùng vật liệu trên ta xác định lượng dùng các vật như sau: Vật liệu Kế hoạch cung cấp vật liệu (tấn) Năm Ngày Ca Giờ PC40 7734 25,77 12,88 1,72 Cát 17845 59,48 29,74 3,99 Đá 33147 110,49 55,25 7,37 Lượng dùng vật liệu có tính đến hao hụt. Sơ đồ cung cấp nguyên vật liệu và hao hụt qua các công đoạn Ximăng Vận chuyển (xúc tác) Silô ximăng (0,5%) Dỡ tải Bơm khi nén Bunke ximăng(0,5%) Cốt liệu (Cát,Đá) Vận chuyển Bunke tiếp nhận Kho cốt liệu (2%) Băng tải Bunke Trộn (0,5%) Vận chuyển tạo hình (0,5%) Sản phẩm Định lượng (0,5%) ximăng(0,5%) Định lượng (1%) ximăng(0,5%) Tính cân bằng vật chất: +) Lượng vật liệu cần cung cấp cho quá trình tạo hình trong năm. Qth= Q + n1Q = Q(1+n1). Trong đó: Qth là lượng vật liệu cung cấp cho quá trình tạo hình n1 là hao hụt tại khâu vận chuyển tạo hình (n1= 0,5%). Vật liệu Qth(tấn) PC40 Đá Cát Khối lượng (tấn) 7773 33313 17934 +) Lượng nguyên vật liệu cung cấp cho quá trình trộn bêtông. Qtr= Qth(1+n2). Trong đó: Qtr là lượng nguyên vật liệu cung cấp cho quá trình trộn n2 là hao hụt trong quá trình trộn bêtông (n2= 0,5%). Vật liệu PC40 Đá Cát Khối lượng (tấn) 7812 33480 18023 Lượng ximăng đưa vào cân định lượng: Qđl Qđl= Qtr(1+n3). n3 là hao hụt tại cân định lượng (n3= 0,5%). Qđl= 7812.(1+0,005) = 7851 (tấn) Lượng ximăng vào bunke: Qbk Qbk= Qđl(1+ n4). n4 là hao hụt tại bunke (n4= 0,5%). Qbk= 7815.(1+0,005) = 7890 (tấn) Lượng ximăng đưa vào kho Silô là Qn ( lượng ximăng cung cấp cho nhà máy trong một năm). Qn= Qbk(1+n5). n5 là hao hụt tại kho Silô ( n5=0,5%). Qn= 7890.(1+0,005) = 7929 (tấn) Lượng cốt liệu đưa vào cân định lượng: hao hụt tại cân định lượng là n6=1%. Vật liệu Đá dăm Cát Khối lượng (tấn) 33815 18203 Lượng cốt liệu cần cung cấp cho nhà máy trong một năm: hao hụt tại kho cốt liệu là n7= 2%. Vật liệu Đá dăm Cát Khối lượng (tấn) 34491 18567 Bảng kế hoạch cung cấp nguyên vật liệu cho nhà máy (đã tính đến hao hụt) Vật liệu Kế hoạch cung cấp nguyên vật liệu cho nhà máy(tấn) Năm Ngày Ca Giờ PC40 7929 26,43 13,22 1,76 Đá dăm 34491 114,97 57,49 7,67 Cát 18567 61,89 30,95 4,13 II.1.2. Công nghệ vận chuyển bốc dỡ và bảo quản ximăng . a) Quá trình công nghệ. Để chống sự xâm nhập của hơi nước, nên kho xi măng cần thiết phải là kho kín. Hiện nay trong nước ta có các loại kho chứa xi măng rời và kho chứa xi măng đã đóng bao. Để bảo quản xi măng thường dùng các loại kho sau: Kho thủ công: Dùng để dự trữ xi măng ở dạng đóng bao, thường bố trí ngay ở tầng 1 để thuận tiện cho việc bốc dỡ và sử dụng xi măng. Nền và tường kho phải được chống thấm tốt. Kho xi măng cơ giới hoá: kho xi măng cơ giới hoá bao gồm 2 loại kho là kho Bunke và kho Silô. + Kho Bunke: Có dung tích từ 250 – 1000 tấn, thường được xây dựng cho các nhà máy bê tông công suất bé, loại kho này gồm hàng loạt Bunke tiết diện hình chữ nhật, hình vuông hoặc hình tròn, mỗi cái đều có đáy dỡ tải. Loại kho này có nhược điểm là hệ số sử dụng diện tích không cao, mức độ cơ giới hoá và tự động hoá thấp. + Kho Silô: Hiện nay để bảo quản xi măng trong nhà máy người ta thường dùng kho Silô. Các loại kho này thường được thiết kế định hình, kho Silô được làm bằng thép hoặc bê tông cốt thép có tiết diện tròn hoặc vuông, đường kính từ 1,5 – 5 m, Xi lô bằng thép có đường kính từ 3 – 10 m. Thể tích kho phụ thuộc vào cách vận chuyển xi măng về nhà máy, số ngày dự trữ trong kho, thông thường V = 100 ¸ 1500 tấn. Silô bằng thép có thể di chuyển và tháo dỡ được. Với điều kiện khí hậu nước ta và với điều kiện sản xuất của nhà máy ta nên chọn kho kiểu Silô. Ưu điểm của kho này là bốc dỡ xi măng nhanh chóng, cơ khí hoá và tự động hoá cao, đảm bảo chất lượng xi măng. Dùng loại kho này cho phép ta giảm được chi phí bao bì, tiết kiệm một khoản tiền khá lớn, có ảnh hưởng đến công tác sản xuất và vận chuyển xi măng. Vận chuyển ximăng bằng phương pháp khí nén thông thoáng cho phép giảm hao tốn năng lượng điện tăng tốc độ vận chuyển ximăng không khí lên 10 – 20 lần. Thiết bị vận chuyển ximăng bằng khí nén thông thoáng theo phương ngang với độ nghiêng 3 – 70 .ống dẫn ximăng làm việc dựa trên độ chảy của vật liệu dạng bột ở trạng thái bão hoà không khí nén. Không khí nén đưa vào ống dẫn ximăng dưới dạng tia nhỏ, do đó tách rời các hạt ximăng, thay lực ma sát giữa các hạt ximăng bằng lực ma sát giữa ximăng với không khí. Hỗn hợp ximăng – khí vận chuyển được trong ống dẫn gần như dòng chất lỏng nên có thể vận chuyển được xa. Ống dẫn khí nén thông thoáng được chia làm 2 phần theo chiều cao, phần trên vận chuyển ximăng được ngăn cách với phần dưới chứa khí nén bằng các màng ngăn thấm khí đặc biệt. Khí nén được đưa vào phần dưới nhờ quạt áp lực 400 – 500mm cột nước thuỷ ngân. Ximăng được đưa vào phần trên qua cửa nạp. Thiết bị này sử dụng có hiệu quả để vận chuyển ximăng liêu tục và trực tiếp vào bunke trung gian của phân xưởng trộn khi quãng đường vận chuyển không xa quá. Tuy vậy dùng kho Silô cũng có một số nhược điểm cần khắc phục như chi phí đầu tư xây dựng, công nghệ máy móc thiết bị lớn. Nhưng xét về mặt lâu dài ta nên đầu tư xây dựng loại kho xi măng Silô này. Thuyết minh quá trình công nghệ: Xi măng rời được bơm từ ô tô lên thẳng nóc Silô, ở đây hỗn hợp xi măng và không khí được đưa thẳng vào Silô chứa xi măng, xi măng rơi xuống, bụi và không khí sẽ theo ống dẫn ra buồng lọc bụi, Silô có áp lực nên khi tháo dỡ xi măng, mở van xả thì xi măng sẽ tự chảy xuống vít tải đặt ở phía dưới. Từ đó xi măng được vít tải đưa lên máy bơm khí nén để vận chuyển lên lầu trộn. Nếu cần đảo xi măng trong Silô thì chỉ cần đưa xi măng từ Silô lên máy bơm để lại bơm ngược lên Silô. Đây là một quá trình tuần hoàn. Ximăng vận chuyển bằng ôtô Stéc Thiết bị dỡ tải bơm khí nén (đặt trên ôtô) Kho Silô Thiết bị dỡ tải (máy nén khí thông thoáng) Bơm vít xoắn khí nén Trạm trộn bêtông SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA KHO XI MĂNG KIỂU XILÔ b.Tính toán công nghệ và chọn trang thiết bị vận chuyển và bảo quản ximăng. b.1. Kho ximăng. Tính thể tích kho cần thiết. Khối lượng PC40 cần dự trữ là: Q = 26,43.z Trong đó z là số ngày dự trữ (z=10 ngày). Q = 26,43.10 = 264,3 (tấn) Vậy thể tích kho là: Vkho= . =1,3kg/cm3 là khối lượng riêng của ximăng K là hệ số hữu ích của Silô (k=0,9) Vkho = = 226 ( m3 ) Chọn kho Silô có hình dáng và kích thước như hình vẽ bên : Silô hình trụ tròn, đường kính 5 m đáy kho hình nón cụt, cửa xả có đường kính 0,4m chọn góc xả a ³ góc gãy tự nhiên, chọn a = 600 H2 = [].tg600 = 3,98 (m) Chọn H2 = 4 m V2 = ´[2 + 2 + ] ´3,14´H2 = = 30,5 (m3) V1 = p.D2.H1 Chọn H1 = 6 m V1 = 3,14´52´6 = 117,8 (m3) V = V1 + V2 = 117,8 + 30,5 = 148,3 (m3) Số Silô cần thiết để chứa xi măng là: nxl = = 1,53 chiếc Để có thể nâng công suất nhà máy về sau hoặc sản xuất loại sản phẩm khác cần thêm mác ximăng chọn 3 Silô chứa . b.2. Tính chọn trang thiết bị cho kho xi măng. b.2.1. Xiclôn lọc bụi + Ta có loại xiclôn có các đặc trưng kỹ thuật sau. Đường kính xiclôn: D = 400 ¸ 800 mm Đoạn nối đi vào: 0,66.D Miệng ống ra: 1,26.D Phần chính: 2,26.D Thân xiclô: 2.D Phần ống nõi trong: 0,3.D Tổng chiều dài: 4,56.D Ta chọn xiclôn có D = 400 mm, hệ số áp lực không khí p =1028 N/cm2, để năng suất lọc bụi cao khi bơm khí và xi măng lên kho cần có áp lực phụ bên ngoài là máy bơm khí nén. Ta sử dụng hệ thống lọc bụi bao gồm 3 xiclôn. + Nguyên tắc hoạt động của xiclôn Dòng hỗn hợp không khí và xi măng với vận tốc lớn đi vào theo phương tiếp tuyến với thân thiết bị, khi vào trong xiclôn dòng không khí sẽ chuyển động xoáy các hạt xi măng va vào thành trong xiclôn mất gia tốc và rơi xuống phía dưới, còn không khí sạch sẽ được thoát ra ngoài nhờ động năng có sẵn của chúng. b.2.2. Tính chọn thiết bị vận chuyển xi măng. Năng suất vít tải. Q = 3600.F.V.gO.C.Ktg Trong đó: Q là năng suất vít tải F là diện tích vật liệu trong vít F = Kd: hệ số chứa đầy xi măng, Kd = 1 gO: Khối lượng thể tích xi măng, gO = 1,2 T/m3 V: Vận tốc vận chuyển của xi măng trong vít V =  n: Số vòng quay của trục 100vòng/phút S: Bước vít, S = 0,08m C: Hệ số kể đến độ nghiêng a = 0 ;C = 1 Ktg: Hệ số sử dụng thời gian, Ktg = 0,85 Thay số vào ta có: Q = 3600´ = 3843,36.D3 Chọn D = 100 mm Vậy Q = 3,84 T/giờ b.2.3. Chọn ôtô vận chuyển xi măng. Vận chuyển xi măng trong khoảng cách dưới 100 km ta sử dụng ôtô chuyên dụng với tải trọng 8 – 22 tấn. Các stéc chứa ximăng được lắp trên xácsi của ôtô chở ximăng stéc có vỏ hình trụ và hai đáy hình cầu. Trục của stéc được đạt nghiêng theo hướng dở tải. ximăng được nạp vào stéc qua các cửa kín và lấy ra nhờ khí do các thiết bị nén khí cung cấp qua các ống nhánh dỡ tải vào buồng thoáng, thiết bị nén khí đặt trên xe vận chuyển ximăng và làm việc nhờ động cơ ôtô. Chọn xe chở xi măng: S – 652 của Liên Xô có các thông số kỹ thuật sau. -Tải trọng hữu ích: 22 Tấn -Dung tích hữu ích: 21 m3 -Cự ly dỡ: ngang 50 m, cao 25 m -Năng suất hút của máy: 9m3/h -Tốc độ chuyển động có tải 50km/h -Năng suất dỡ: 0,5 –1 T/phút -Thời gian dỡ: 30 phút -Góc nghiêng thường chứa: 6,5O -Áp suất công tác trong thùng: 1,5kg/cm3 -Kích thước: l´b´h = 13,35´2,7´3,8 (m) -Số vòi tiếp nhận của xi măng: 2 Tính toán số xe Stéc Xi măng được vận chuyển từ Bút Sơn về Xuân Mai trên quãng đường dài: 60km, chu kỳ chuyển động của xe. T = T1 + T2 + T3 (giờ) Trong đó: T1 = 2. = 2,4 giờ T2: Thời gian tiếp liệu = 2,4 giờ T3: Thời gian dỡ 0,5 giờ Vậy: T = 2,4 + 2,4 + 0,5 = 5,3 giờ Như vậy mỗi ngày xe chạy được 1 chuyến = 21 m3, một ngày nhà máy tiêu thụ hết = 20,33 m3 Như thế số xe cần thiết để vận chuyển là 1 xe. Chọn 2 xe trong đó 1 xe chạy còn 1 xe dự trữ. b.2.4 Tính chọn thiết bị vận chuyển ximăng bằng khí nén: Vận chuyển ximăng bằng phương pháp khí nén thường được sử dụng trong các nhà máy cấu kiện bêtông cốt thép công suất lớn với ưu điểm cơ banr là vận chuyển ximăng trên những khoảng cách lớn và không phải ngắt quãng cũng như gây bụi và tổn thất ximăng. Ximăng đưa về nhà máy bằng ôtô Stéc và được các thiết bị vận chuyển bằng khí nén đưa lên chứa tại các Silô. Trong quá trình sử dụng, ximăng được tháo ra ở các cửa dưới đáy Silô. Từ các kho Silô dưới tải trong bản thân, ximăng rơi vào buồng tiếp nhận sau đó vít xoắn quay nhanh cuốn ximăng vào buồng hõn hợp đồng thời khí nén được phun ra qua vòi phun vào buồng hỗn hợp làm tơi ximăng tạo nên hỗn hợp ximăng và không khí. Dưới tác động của khí nén, hỗn hợp này được vận chuyển theo ống kín. Phương pháp này có thể vận chuyển ximăng theo phương ngang tới 200m, theo phương đứng tới 30m. Năng suất thiết bị khi đường kính vít xoắn 150mm đạt tới 15- 20 tấn/giờ, khi đường kính vít xoắn là 250mm đạt tới 75- 100 tấn/ giờ. Chọn kiểu thiết bị bơm khí nén phụ thuộc vào công suất nhà máy, dây chuyền công nghệ, trộn bêtông 1 bậc hay 2 bậc … ở đây ta chọn thiết bị khí nén thông thoáng vận hành liên tục . Thiết bị bơm khí nén thông thoáng vận hành kiểu liên tục: Ximăng từ bunke tiếp nhận được đưa đến phần trên buồng hỗn hợp bằng băng chuyền ruột gà có áp lực. Buồng hõn hợp chia làm hai phần theo chiều cao, giữa hai phần được ngăn bằng vật liệu xốp có nhiều lớp. Khí nén có P = 2- 3 atm đưa vào phần dưới buồng. Ximăng được nâng nên dưới dạng hỗn hợp và đi vào ống vận chuyển. Năng suất thiết bị 30- 60 tấn/giờ, có thể tới 100 tấn/giờ, vận chuyển lên cao tới 20-30m và đi xa tới 200m. Thiết bị này sử dụng hiệu quả để vận chuyển ximăng liên tục vào bunke trung gian của phân xưởng trộn. Khi khoảng cách vận chuyển không xa quá 200m. Các thông số kỹ thuật của thiết bị bơm khí nén thông thoáng kiểu vận hành liên tục như sau: Buồng hỗn hợp có dung tích: 2m3. áp lực không khí nén: 4kg/cm3. Chi phí không khí: 4,1m3/phút. Đường ống dẫn ximăng: 100mm. Công suất thiết bị: 14KW. Khối lượng:808 kg. Năng suất: 11 T/h. c. Bảng thống kê trang thiết bị cho kho ximăng Các chỉ tiêu Đơn vị Giá trị 1. Số Silô 2. Dung tích kho 3. Số loại ximăng 4. Thời gian dự trữ 5. Thiết bị vân chuyển: - Bơm khí nén: áp lực khí nén chi phí không khí đường kính ống dẫn ximăng công suất khối lượng năng suất dung tích buồng hỗn hợp - Ôtô vận chuyển: tải trọng hữu ích dung tích hữu ích cự ly dỡ: cao ngang năng suất hút của máy tốc độ chuyển động có tải năng suất dỡ thời gian dự trữ Góc nghiêng thùng chứa - Silô lọc bụi: đường kính Silô đoạn nối đi vào đường kính miệng ống ra chiều dài phần chính chiều dài thân Silô đường kính phần ống trong tổng chiều dài Cái m3 PC40 Ngày Chiếc Kg/cm3 m3/phút mm Kw Kg Tấn/h m3 chiếc tấn m3 m m m3/h Km/h tấn/phút phút độ chiếc mm mm mm mm mm mm mm 3 148 1 10 1 4 4,1 100 14 808 11 2 2 22 21 25 50 9 50 0,5-1 30 6,5 3 400 0,66D 1,26D 2,26D 2D 0,3D 4,56D II.1.3. Vận chuyển bốc dỡ và bảo quản cốt liệu. a. Quá trình công nghệ. Cũng như xi măng cốt liệu cần dự trữ một số ngày nhất định để đảm bảo cho xí nghiệp làm việc được liên tục trong cả những điều kiện thời tiết xấu. Kho cốt liệu gồm nhiều loại kho. Kho bãi: là loại kho đơn giản rẻ tiền người ta thường dùng kho bãi trong điều kiện cơ giới hoá chưa cao, nặng về lao động thủ công. Kho cầu cạn và hành lang ngầm: loại kho này có sức chứa lớn hơn, có khả năng cơ giới hoá cao hơn kho bãi. Tuy vậy, loại kho này dễ bị ngập lụt khi có mưa lớn. Kho Bunke để hở: vật liệu để trong kho này chất lượng đảm bảo tốt hơn, trình độ cơ giới hoá cao, tuy vậy loại này vốn đầu tư lớn. Kho kiểu Bunke có mái che: loại kho này vật liệu bảo đảm tốt, cơ giới hoá và tự động hoá được. Việc lựa chọn kho cốt liệu phụ thuộc vào phương tiện vận chuyển, phương pháp tiếp nhận và yêu cầu bảo quản. Do yêu cầu về sản phẩm em chọn loại kho Bunke kiểu có mái che. Kho được làm chìm xuống đất một phần, thành bên nghiêng một góc 45O ¸ 60O, để chứa vật liệu khác nhau người ta ngăn kho thành các ngăn riêng biệt bằng vách ngăn bê tông cốt thép dày 100 mm. Vật liệu được đưa vào các ngăn bằng các băng tải và ở trên xe dỡ tải riêng biệt. Việc đưa vật liệu ra nhờ băng tải phía dưới hành lang ngầm. Loại kho này tuy vốn đầu tư lớn nhưng vẫn được sử dụng rộng rãi phù hợp với công suất và dây chuyền sản xuất. Cát và đá được vận chuyển đến nhà máy bằng ôtô tự đổ. Trạm tiếp nhận cốt liệu này là hệ thống gồm nhiều Bunke đặt chìm dưới đất, phía trên các mặt Bunke có các tấm ghi để cho vật liệu rơi xuống mặt Bunke mà bánh ôtô vẫn di chuyển được trên các mặt tấm ghi, không bị thụt. Sơ đồ làm việc của phân xưởng tiếp nhận và bảo quản nguyên vật liệu. Cát, Đá Bunke tiếp nhận Băng tải Bunke trung gian Băng tải nghiêng Bunke trung gian Băng tải nghiêng Băng tải phân phối Kho cốt liệu Phân xưởng trộn Băng tải Cấp liệu máng rung b. tính toán công nghệ và chọn trng thiết bị vận chuyển bốc dỡ và bảo quản. b.1. Tính lượng dự trữ cốt liệu cho nhà máy. Tính lượng dự trữ cát. Vzc = Trong đó: Vzc: Lượng dự trữ cát (m3) Qng: Lượng dùng cát trong một ngày, Qng = 61,89 tấn/ngày Td: Thời gian dự trữ, lấy T =10 ngày g0c: Khối lượng thể tích của cát, g0c = 1,5 T/m3 0,9: Hệ số chứa đầy Þ = 458,44 m3 Tính lượng dự trữ đá dăm. Cũng được tính theo công thức. Trong đó: Vzd: Lượng dự trữ đá dăm (m3) Td: Thời gian dự trữ, lấy T =10 ngày Qng: Lượng dùng đá dăm trong một ngày, Qng = 114,97tấn/ngày g0d: Khối lượng thể tích của đá, g0d = 1,45 T/m3 0,9: Hệ số kể tới sự chứa đầy Þ = 881 m3 b.2. Tính trạm tiếp nhận cốt liệu. Tính chọn số Bunke cần thiết để chứa cát và đá. Thể tích Bunke cần phải chứa là: Vbk = (m3) Trong đó: Q: Là lượng tiêu thụ nguyên vật liệu của nhà máy trong ngày 3000 3000 1200 1600 400 400 T: Thời gian dự trữ ở Bunke (chọn thời gian dự trữ trong các bunke là 0,5 ngày) K: Hệ số chứa đầy Bunke, K = 0,9 gO: Khối lượng thể tích của cốt liệu + Thể tích cần thiết của Bunke chứa cát là: V1 = (m3) + Thể tích cần thiết của Bunke chứa đá: V2 = = 44,05 (m3) Chọn Bunke tiếp nhận có kích thước như sau: Theo hình vẽ ta có: Thể tích Bunke: V = Vhộp + Vchóp Vhộp = 32. H1 = 9´1,2 = 10,8 (m3) Vchóp = Vchóp = = 5,53 (m3) Vậy: V = 10,8 + 5,53 = 16,33 (m3) Số Bunke chứa cát là: nc = = 1,4 chiếc Chọn 2 chiếc Số Bunke chứa đá là: nđ = = 2,7 chiếc Chọn 3 chiếc Tính kho cốt liệu. Như trên đã chọn kho cốt liệu bán Bunke có một phần chìm phía dưới đất. Ta chọn khẩu độ nhà 12 m, ở hai bên cạnh 1,5m để đảm bảo kết cấu móng bền vững, không bị sụt lở, vì vậy chiều rộng thực tế là 9 m. Ta xác định mặt cắt ngang kho để đảm bảo cho sản xuất . Ta có mặt cắt ngang của kho cốt liệu như hình vẽ: Vậy diện tích mặt cắt ngang của kho là : F1 F2 F3 b H3 a H1 F = F1 + F2 + F3 F2 = a.H2 = 10x1 = 10 (m2) Vậy diện tích mặt cắt ngang là: F = 9 + 10 + 29,72 = 48,72 m2 Chiều dài kho được tính theo công thức: Lk = Trong đó: Lk: Chiều dài kho Vz: Lượng vật liệu dự trữ trong 10 ngày F: Diện tích mặt cắt ngang của kho. Kho chứa 2 loại vật liệu là đá dăm và cát. + Đối với cát: Vz = 458,44 (m3) Lc = =9,4 (m) + Đối với đá: Vz = 881 (m3) Lđ = =18,1 (m) Tổng chiều dài kho là: L = Lcát + Lđá = 9,4 + 18,1 = 27,5 (m) Mỗi khoang ta lấy chiều dài là 6m vậy số khoang là :27,5/6 =4,58 khoang.Tương tự như kho ximăng, kho cốt liệu cần thiết kế để có thể chứa thêm loại cốt liệu. Vậy ta chọn 10 khoang (4 khoang cát và 6 khoang đá dăm), trong đó với đá dăm chia làm 2 ngăn để tiện viêc bảo quản, khi đó chiều dài kho là : 10x6 = 60 (m) . b.3. Tính phương tiện vận chuyển cốt liệu về nhà máy. Phương tiện vận chuyển đá dăm. Đá dăm mua ở Lương Sơn – Hoà Bình, được vận chuyển bằng ô tô chuyên dụng 8 tấn có đặc tính kỹ thuật sau: Trọng tải: 8 tấn Công suất động cơ: 150 mã lực. Tải trọng: 7,2 tấn. Cự ly vận chuyển: 20 km Khối lượng đá dùng cho một ngày là 114,97 tấn, vậy số chuyến cần thiết trong một ngày là : 114,97/7,2 = 15,97 chuyến. Lấy tròn 16 chuyến, ô tô đi với tốc độ 50km/giờ. Chu kỳ chuyển động của xe: T = T1 + T2 Trong đó: T1 = ´2 = 0,8 giờ T2: Thời gian bốc lên đổ xuống, T2 = 15 phút = 0,25 giờ ÞT = 0,8 + 0,25 = 1,05 giờ Phương tiện vận chuyển chỉ làm 1 ca: 8 giờ Vậy số chuyến ô tô chở trong một ngày là: N = = 7,62 chuyến Số ôtô cần để chở đá là: = 2,01 chiếc Như vậy số xe cần thiết để vận chuyển đá là 3 xe, ta chọn 4 xe trong đó 3 xe chở còn 1 xe dự trữ. Phương tiện vận chuyển cát. Cát mua ở sông Sông Hồng, vận chuyển từ bến phà đến với quãng đường khoảng 20 km, cát được vận chuyển bằng ôtô ben 8 tấn có đặc tính kỹ thuật giống như xe chở đá. Với quãng đường vận chuyển là 20km thì chu kỳ chuyển động của xe khoảng 1 giờ. Vậy một xe có số chuyến chở trong một ngày là 7 chuyến, khối lượng cát dùng trong một ngày là 61,89 tấn. Số chuyến cần thiết trong một ngày là: = 8,6 chuyến/ngày Lấy tròn 9 chuyến. Do đó số xe cần thiết để vận chuyển cát là 2 xe. Ta chọn 3 xe trong đó 2 xe chở còn 1 xe để dự trữ. b.4. Tính chọn băng tải cấp liệu. Băng tải dưới dãy bunke tiếp nhận. Như trên đã tính mỗi ngày cần 25 chuyến xe để chở cát và đá về nhà máy. Vậy số lượng vật liệu về trong một ngày là: 25.8.0,9 = 180 tấn Trong đó: 25 là số chuyến trong ngày 8 là khối lượng vật liệu chứa trong một thùng xe. 0,9 là hệ số sử dụng thùng xe. Vì xe tải chỉ làm việc một ca do đó năng suất cần dỡ tải là: Q = = 22,5 T/h. Chiều rộng của băng tải được xác định theo công thức: Trong đó Q: Năng suất vận chuyển, Q = 22,5 T/h C: Hệ số kể đến sự giảm diện tích mặt cắt ngang của dòng vật liệu khi vận chuyển nghiêng, a0 = 0 ; C = 1 v : Vận tốc của băng tải, ở đây chọn vận tốc vận chuyển đá và cát của băng tải 1m/s. g0: Khối lượng thể tích của vật liệu, lấy khối lượng trung bình của cát và đá, g0 = 1,5 kg/m3 Thay số vào ta có: B = = 0,30 (m) Chọn chiều rộng băng tải là B = 400 mm b.5. Tính Bunke trung gian . Tại vị trí cuối của trạm tiếp nhận đặt bunke trung gian để tiếp nhận cốt liệu từ băng tải ngang chuyển sang băng tải nghiêng để vận chuyển lên mặt đất. H = .tg600 = 1m. b.6. Tính băng tải nghiêng vận chuyển cốt liệu từ bunke trung gian lên mặt đất. Chiều dài băng tải là: L Chiều cao mà băng tải cần vận chuyển lên bunke trung gian thứ hai đặt trên mặt đất để chuyển lên kho cốt liệu là: H = 3,9 + 1 + 0,8 = 4,8 (m) 0,8 là khoảng cách từ đáy Bunke số 4 xuống mặt đất. Chọn góc nghiêng của băng tải so với phương ngang là 15O. L = = = 18,5 (m) Þ Ln = L. cos15O = 18,5´0,966 = 17,9 (m) Chiều rộng băng tải là: B Vì công suất yêu cầu của băng tải này cũng bằng công suất yêu cầu của băng tải ngang nên ta chọn chiều rộng của băng tải B = 400 mm b.7. Tính băng tải nghiêng vận chuyển cốt liệu từ bunke trung gian lên kho cốt liệu. Chiều dài của băng tải. Chiều cao mà băng tải cần vận chuyển từ bunke trung gian lên kho cốt liệu là H = 9,5 m. Chọn góc nghiêng của băng tải so với phương ngang là 15O L = = = 36,7 (m) Ln = L .cos180 = 36,7´0,966 = 35,4 m Chiều rộng của băng tải. Vì yêu cầu của công suất băng tải này cũng bằng công suất yêu cầu của băng tải ngang nên ta chọn chiều rộng của băng tải B = 400 mm. b.8.Tính băng tải phân phối cốt liệu trên kho. Băng tải này chạy dọc theo kho có chiều dài là L = 50 m. Chiều rộng băng tải chọn là B = 400mm, vì công suất của nó cũng bằng công suất yêu cầu của băng tải nghiêng. Chiều dài băng tải: Ln = 50 – 2 = 48 m b.9.Tính băng tải ngang lấy cốt liệu ở hành lang ngầm dưới kho cốt liệu. Băng tải này chạy dọc suốt kho tiếp nhận cốt liệu, để tiếp giáp với băng tải nghiêng vận chuyển cốt liệu lên trạm trộn thì chiều dài băng tải phải thêm 1m nữa. Vậy chiều dài băng tải là: 51m Chọn băng tải có chiều rộng là B = 400mm. II.2. PHÂN XƯỞNG CHẾ TẠO HỖN HỢP BÊTÔNG . II.2.1. Kế hoạch sản xuất các loại hỗn hợp bêtông. Bảng kế hoạch sản xuất hỗn hợp bêtông thương phẩm trong năm (chưa tính đến hao hụt). Sản phẩm Thể tích hỗn hợp bêtông (m3) Năm Ngày Ca Giờ Hỗn hợp bêtông mác 300# 12000 40 20 2,67 Hỗn hợp bêtông mác 400# 13000 43,33 21,67 2,89 Bảng kế hoạch sản xuất hỗn hợp bêtông thương phẩm trong năm (kể tới hao hụt 1%). Sản phẩm Thể tích hỗn hợp bêtông (m3) Năm Ngày Ca Giờ Hỗn hợp bêtông mác 300# 12120 40,4 20,2 2,69 Hỗn hợp bêtông mác 400# 13130 43,77 21,89 2,91 II.2.2. Công nghệ chế tạo hỗn hợp bêtông. Biện luận và chọn phương án trộn. Phân xưởng trộn bê tông có vai trò quyết định đến chất lượng của hỗn hợp bê tông và các tính chất công nghệ cần thiết khi tạo hình. Việc chế tạo hỗn hợp bê tông ở phân xưởng trộn bao gồm các công đoạn sau: Chuẩn bị nguyên vật liệu: Vận chuyển cốt liệu từ kho cốt liệu, xi măng từ kho xi lô, nước từ bể lên các bunke dự trữ đặt trên lầu trộn. Định lượng các vật liệu thành phần: Việc định lượng được tiến hành với độ chính xác cần thiết đảm bảo các tính chất của hỗn hợp bê tông theo đúng yêu cầu của cấp phối đã thiết kế. Cụ thể là đối với nước và xi măng sai số không vượt quá ï 1%, với cốt liệu sai không vượt quá ï 2%, ở đây là dùng cân tự động. Trộn các nguyên vật liệu thành phần để tạo thành hỗn hợp bê tông, mục đích của việc trộn hỗn hợp bê tông là đảm bảo sự đồng nhất của hỗn hợp bê tông, tức là phải đảm bảo sao cho trong toàn bộ hỗn hợp bê tông phải có cấp phối giống nhau, có được sự đồng đều của các cấu tử, bề mặt của tất cả các hạt cốt liệu phải được phủ một lớp xi măng với chiều dày đồng đều đồng thời phải đảm bảo tính dễ đổ khuôn… Muốn vậy, các phần tử trong hỗn hợp bê tông khi nhào nhào trộn phải thực hiện chuyển động nhiều lần theo những quỹ đạo khác nhau, cắt chéo nhau. Để trộn hỗn hợp bêtông người ta sử dụng nhiều cách trộn khác nhau: Trộn theo kiểu tự do và trộn cưỡng bức. Do đặc tính của máy trộn cưỡng bức có nhiều ưu điểm vượt trội nên ta chọn máy trộn cưỡng bức để trộn hỗn hợp bêtông. Các trạm trộn bêtông thường được bố trí theo sơ đồ một bậc hoặc hai bậc. + Trạm trộn bêtông theo sơ đồ một bậc ( Trạm trộn dạng tháp ) : Các thiết bị được đặt trong nhà kín, vật liệu ban đầu chỉ nâng lên bunke trung gian có một lần. Các bunke trung gian này đặt ở tầng hai của trạm trộn. Từ đó vật liệu chuyển động xuống dưới nhờ trọng lực. Theo sơ đồ này, thiết bị bố trí gọn và cho phép cơ giới hóa toàn bộ quá trình sản xuất nhưng độ cao của nhà lớn từ 20-30m. Trạm xây dựng theo sơ đồ một bậc hoàn thiện hơn, chiếm ít diện tích, đảm bảo năng suất lớn. + Trạm trộn bêtông theo sơ đồ hai bậc ( Trạm trộn dạng bậc ): Thường bố trí các thiết bị thành từng nhóm. Ở nhóm một bao gồm các bunke trung gian, cân và bunke chứa vật liệu đã cân. Ở nhóm hai gồm máy trộn, cân nước và bunke phân phối hỗn hợp bêtông. Trong sơ đồ này vật liệu được đưa lên hai lần: Lần thứ nhất nâng lên các bunke trung gian cao từ 8-10m, lần thứ hai bằng gầu nâng đưa vào thiết bị nạp lên máy trộn ở độ cao không lớn lắm. *Nhận xét: Qua phân tích như trên, em quyết định chọn trạm trộn bêtông theo sơ đồ một bậc, sử dụg máy trộn cưỡng bức. Với ưu điểm của loại máy này so với máy trộn tự do là thời gian trộn ngắn do đó có năng suất cao, hỗn hợp bêtông đông đều và có chất lượng tốt. Vận chuyển hỗn hợp bê tông đến khu vực tạo hình: Dùng hệ thống xe goòng để vận chuyển. Thuyết minh quá trình công nghệ Cốt liệu được vận chuyển từ kho cốt liệu qua băng tải lên lầu trộn. Cốt liệu (đá và cát) được vận chuyển trực tiếp vào phễu quay. Nhờ hệ thống phễu quay các loại cốt liệu khác nhau được đưa tới các bunke chứa khác nhau. Sau đó cát và đá được định lượng và xả vào các bunke trung gian để xả vào máy trộn. Ximăng được vận chuyển lên trạm trộn bằng bơm khí lén qua hệ thống lọc bụi, ximăng được đưa tới các bunke nhờ vít xoắn ruột gà. Từ các bunke, ximăng được định lượng và đưa tới bunke trung gian rồi xả vào máy trộn. Nước được vận chuyển lên trạm trộn nhờ hệ thống máy bơm. Sau đó được định lượng và đưa trực tiếp vào máy trộn cùng với vật liệu ở bunke trung gian. SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ CỦA TRẠM TRỘN Xi măng Bơm khí nén Vít xoắn ruột gà Bunke chứa Định lượng Cốt liệu (đá, cát) Băng tải Phễu quay (phân phối cốt liệu) Bunke chứa Định lượng Nước Định lượng Bunke trung gian Máy trộn cưỡng bức Xe goòng Phân xưởng tạo hình II.2.3. Tính toán công nghệ và lựa chọn trang thiết bị cho phân xưởng trộn. 1. Tính chọn máy trộn. Chọn sơ bộ máy C - 733 có các đặc trưng kỹ thuật sau. Dung tích nạp liệu : 500 lít. Dung tích hỗn hợp bê tông 1 mẻ trộn : 330 lít. Đường kính nồi trộn : 1800 mm Số cánh trộn và cánh gạt : 5 + 5 Công suất động cơ điện : 14 kW. Số vòng quay của Rôto : 23 vòng/phút. Kích thước biên : D´R´C = 2,2´1,97´2,16m. Trọng lượng : 2000 kg Xác định số máy trộn cần thiết nmt = Trong đó: Qn : năng suất trong năm Qn= 25250 m3 (đã kể đến hao hụt ) Vb: Thể tích 1 mẻ trộn hỗn hợp bê tông Vb=330 lít m: Số mẻ trộn trong 1 giờ. m = Tnl : thời gian nạp liệu Tnl = 30 giây Ttr : thời gian trộn Ttr = 120 giây Ttl : thời gian tháo liệu Ttl = 30 giây m = (mẻ/giờ) Tn : số giờ thực tế sản xuất trong năm Tn= 4800 giờ Ktg: hệ số sử dụng máy trộn theo thời gian Ktg= 0,8 Kkđ : hệ số sử dụng máy trộn không đều theo thời gian Kkđ=0,7 Þ nmt = Chọn 2 máy trộn loại C - 733 cho phân xưởng trộn 2. Tính chọn thiết bị định lượng : Bảng thống kê cấp phối Vật liệu Mác bêtông Xi măng (kg) Cát (kg) Đá (kg) Nước (lít) 300 ( ĐC = 15” ) 285 706 1355 100,6 400 (ĐC = 15”) 332,5 721 1299 100,1 Để tính chọn cân ta phải dựa vào cấp phối của các mẻ trộn và chọn cân sao cho cân được lượng vật liệu là lớn nhất Cân vật liệu chính xác đóng vai trò quan trọng đảm bảo tính chất hỗn hợp bê tông và chất lượng của nó. Định lượng cốt liệu: Ký hiệu: ABV- 1200. Các đặc trưng kỹ thuật + Khối lượng cân lớn nhất là 1300kg. + Khối lượng cân nhỏ nhất là 200kg. + Khoảng xê dịch cân 2kg. + Độ xác định ±2%. + Thời gian cân một mẻ 60 giây. + Kích thước biên: D. R. C = 2,06.1,175 .1,2 m + Trọng lượng 2 tấn. Để cân cốt liệu ta dùng 2 cân. Định lượng xi măng: Ký hiệu: AB - 1200 Các đặc trưng kỹ thuật. + Khối lượng cân lớn nhất là 500kg. + Khối lượng cân nhỏ nhất là 100kg. + Khoảng xê dịch cân 0,5kg. + Độ xác định ±1%. + Thời gian cân một mẻ 60 giây. + Kích thước biên: D. R. C = 1,706. 0,96. 2,1 + Trọng lượng 1 tấn. Định lượng chất lỏng: Ký hiệu AB-1200 Các đặc tính kỹ thuật sau: + Khối lượng cân lớn nhất: 250 lít. + Khối lượng cân nhỏ nhất: 10 lít. + Độ chính xác: 2% + Chu kỳ cân: 45 giây + Trọng lượng: 350 kg 3. Tính chọn thiết bị phụ trợ Tính chọn các bunke trung gian Do vật liệu bị hao hụt khi định lượng cụ thể ; với ximăng là 1%, với cốt liệu là 2% nên dựa vào bảng thống kê nguyên vật liệu cần đưa vào máy trộn trong 1 giờ và thời gian dự trữ nguyên vật liệu ta xác định được lượng nguyên vật liệu cần dự trữ trong các bunke như sau: +) Lượng đá cần cung cấp cho nhà máy trong l giờ là: 7,67 tấn/giờ(5,3 m3/giờ) Thời gian dự trữ 3 giờ. Vđ = 2000 2000 1500 1500 500 500 Chọn sơ bộ bunke có kích thước hình học như sau: Vbk = Vhộp + Vchóp cụt Vhộp = 2.2.1,5 = 6(m3) Vchóp cụt = = 2,63 Vbk = 6 + 2,63 = 8,63 (m3) Chọn hệ số sử dụng bunke là K = 0,8 Vậy thể tích thực của bunke là: Vtt = Vbk .K = 8,63 ´0,8 = 6,9 (m3) - Số bunke cần có để chứa đá dăm là: = 2,35 chiếc Để tiện cho việc thi công chọn 4 bunke chứa đá có kích thước trên . +) Lượng cát cần cung cấp cho nhà máy trong l giờ là 4,13 tấn/giờ (2,76 m3/giờ). Thời gian dự trữ là 3 giờ. 1500 2000 1500 1500 500 500 Vđ = = 8,45 (m3) Chọn sơ bộ bunke có kích thước hình học như sau: Vbk = Vhộp + Vchóp cụt Vhộp = 2´1,5´1,5 = 4,5 m3 Vchóp cụt = = 2,06 m3 Vbk = 4,5 + 2,06 = 6,56 (m3) Chọn hệ số sử dụng bunke là K = 0,9 Vậy thể tích thực của bunke là Vtt = Vbk .K = 6,56x0,9 = 5,9 (m3) - Số bunke cần có để chứa cát là: = 1,43 chiếc Ta chọn 2 bunke có kích thước trên để chứa cát. +) Lượng xi măng cung cấp cho nhà máy trong l giờ là 1,76tấn/giờ (1,354 m3/giờ). Thời gian dự trữ là 3 giờ. Vx = =4,1 (m3) 1000 2000 1500 1500 500 500 Chọn bunke có kích thước hình học như sau: Vbk = Vhộp + Vchóp cụt Vhộp = 2x1x1,5 = 3 m3 Vchóp cụt = = 1,48 m3 Vbk = 3 + 1,48 = 4,48 m3 Chọn hệ số sử dụng bunke là K = 0,9 Vậy: Vtt = Vbk .K = 4,48 ´0,9 = 4,03 m3 - Số bunke cần có để chứa ximăng là: = 1,01 chiếc Ta chọn 2 bunke có kích thước trên để chứa ximăng. Tính chọn Bunke nạp liệu dưới hệ thống cân định lượng. Xi măng và cốt liệu sau khi định lượng xong được xả xuống bunke nạp liệu, vì phân xưởng có 2 máy trộn nên ta chọn loại bunke nạp liệu có van lật có hình dạng như sau Bunke đảm bảo chứa được hỗn hợp nguyên vật liệu của một mẻ trộn 330 lít hỗn hợp bê tông, dưới đáy Bunke có máng phân phối 2 nhánh cho 2 máy trộn. Tính chọn Bunke chứa hỗn hợp bê tông dưới 2 máy trộn ( bunke xả liệu) Chọn bunke có hình dáng và kích thước như sau : Vbunke = = 3,9 m3 Chọn hệ số sử dụng bunke là K = 0,8 Vậy: Vtt = Vbunke .K = 3,9.0,8 = 3,12 m3 Bunke có thể chứa được 6 mẻ trộn. Tính chọn băng tải nghiêng vận chuyển cốt liệu từ kho nguyên liệu lên trạm trộn. Chiều cao của băng tải cần vận chuyển lên trạm trộn là 17m, chọn góc nghiêng của băng tải so với phương ngang là 150. Ta có chiều dài băng tải là: L = 17/sin 150 = 66m Ln = L. cos 150 = 66.cos 150 = 64m Chiều rộng của băng tải được xác định theo công thức. Trong đó: Q: Là năng suất vận chuyển yêu cầu Q = Qcát + Qđá = 24,48+ 11,8 = 33,28 T/giờ c: Hệ sốkể đến sự giảm diện tích mặt cắt ngang của dòng vật liệu khi vận chuyển nghiêng phụ thuộc vào góc nghiêng a =150 c = 0,9 v: Vận tốc của băng tải v = 1m/s . g0: Khối lượng thể tích của vật liệu, lấy khối lượng trung bình của cát và đá, g0 = 1,5 kg/m3. Vậy ta có: B = = 0,39 m Chọn B = 400mm. Chọn thiết bị vận chuyển xi măng từ kho xi lô lên lầu trộn . Dựa vào lượng xi măng dùng trong 1 giờ của trạm trộn là Q = 4,775 T/h. Ta chọn bơm vít khí nén để vận chuyển xi măng lên lầu trộn Ký hiệu HPB- 36-2 với các thông số kỹ thuật sau. Năng suất vận chuyển: 11T/h Đường kính vít xoắn của bơm: 100mm Tiêu tốn khí nén: 4m3/phút Chiều dài vận chuyển lớn nhất: 200m Chiều cao vận chuyển lớn nhất: 30m Công suất động cơ: 14kW Kích thước biên: 2,385´0,665´0,55m Khối lượng: 808 kg Thiết bị lọc bụi đặt trên bunke chứa xi măng. Ký hiệu: U3HTBY với các thông số kỹ thuật sau. Đường kính ngoài: 200 ¸ 800mm Chiều cao ống nối cửa vào: 0,66m Chiều rộng ống nối vào xi lô: 0,2m Chiều dài ống nối cửa vào: 0,6m Chiều cao ống xả: 1,5m Chiều cao phần ngoài ống xả: 0,3m Chiều cao phần xilô là: 1,51m Chiều cao toàn bộ xi lô: 3,31m Đường kính ống hút bụi: 0,3 ¸ 0,4 II.3. KHO THÉP VÀ PHÂN XƯỞNG GIA CÔNG CỐT THÉP II.3.1. Kế hoạch cung cấp cốt và gia công cốt thép cho sản phẩm II.3.1.1.Kế hoạch cung cấp các loại thép Bảng kế hoạch cung cấp các loại cốt thép(chưa kể hao hụt) Số thứ tự Loại cốt thép Đường kính,mm Khối lượng,kg Năm Ngày Ca Giờ 1 thép cuộn 6 383625,2 1278,8 639,4 85,25 2 Thép cuộn 8 554820,15 1849,4 924,7 123,29 3 Thép cuộn 10 725356,9 2417,9 1208,9 161,19 4 Thép thanh 12 500072 1666,9 833,5 111,13 5 Thép thanh 14 1326043 4420,1 2210,1 294,68 6 Thép thanh 16 735067 2450,2 1225,1 163,35 7 Thép thanh 25 12086,3 40,3 20,1 2.68 8 Thép bản Dày 10mm 532374,1 1774,6 887,3 118,31 Tổng cộng 3105642 10352,1 5176,1 1059,9 Giả thiết rằng hao hụt tại thép do han rỉ và do những mẩu thép quá ngắn không thể sử dụng vào quá trình sản xuất được là 1,5% khi đó ta có : Bảng kế hoạch cung cấp các loại cốt thép(đã kể đến hao hụt) Số thứ tự Loại cốt thép Đường kính,mm Khối lượng,kg Năm Ngày Ca Giờ 1 thép cuộn 6 389379,58 1297,93 648,97 86,53 2 Thép cuộn 8 563142,45 1877,14 938,57 125,14 3 Thép cuộn 10 736237,25 2454,12 1227,1 163,61 4 Thép thanh 12 507573,08 1691,91 845,96 112,79 5 Thép thanh 14 1345933,6 4486,45 2243,2 299,10 6 Thép thanh 16 746093,01 2486,98 1243,5 165,80 7 Thép thanh 25 12267,59 40,89 20,45 2,73 8 Thép bản Dày 10mm 540359,71 1801,20 900,60 120,08 Tổng cộng 3152226,6 10507,42 5253,7 1075,78 II.3.1.2.Kế hoạch gia công các linh kiện cốt thép: Với sản phẩm panel sàn rỗng 8 lỗ rỗng các linh kiện cốt thép chỉ có thép thường, gồm có lưới hàn và thép thanh còn đối với panel sàn rỗng 6 và 4 lỗ rỗng các linh kiện cốt thép gồm có lưới hàn và cốt thép ứng suất trước . Với sản phẩm cọc móng các linh kiện cốt thép chỉ có khung hàn Các loại linh kiện cốt thép cuả từng sản phẩm được thống kê trong bảng sau: Sản phẩm Loại linh kiện cốt thép Đường kính các thanh Kích thước Số linh kiện Pn 8 Lưới hàn 1 Æ10xÆ6 2800x1510 2 Lưới hàn 2 Æ10xÆ6 2800x195 3 Cốt thanh1 Æ16 2800 6 Pn 6 Lưới hàn 3 Æ10xÆ6 5600x1110 2 Lưới hàn 4 Æ10xÆ6 5600x195 3 Cốt ứng suất trước 1 Æ16 5680 6 Pn 4 Lưới hàn 5 Æ10xÆ6 6200x710 2 Lưới hàn 6 Æ10xÆ6 6200x195 2 Cốt ứng suất trước 2 Æ16 6260 5 Cọc mũi Lưới hàn 7 Æ8xÆ8 225x225 4 Cốt đai 1 Æ8 200x200+120 72 Cốt thanh 2 Æ14 7840 8 Cốt thanh 3 Æ25 550 1 Cốt xoắn Æ8 2660 1 Thép bản 10 mm 1 1 Cọc nối Lưới hàn 8 Æ8xÆ8 225x225 4 Cốt đai 2 Æ8 200x200+120 78 Cốt thanh 4 Æ14 8000 8 Thép bản 10 mm 2 2 Từ bảng trên ta có tổng số các loại linh kiện cốt thép cần gia công cho nhà máy : Bảng thống kê số lượng các loại linh kiện cốt thép cần gia công Loại linh kiện cốt thép Số lượng các linh kiện cốt thép (chiếc) Năm Ngày Ca Giờ Lưới hàn 1 17420 58,1 29,0 3,9 Lưới hàn 2 26130 87,1 43,6 5,8 Lưới hàn 3 8908 29,7 14,8 2,0 Lưới hàn 4 13362 44,5 22,3 3,0 Lưới hàn 5 11268 37,6 18,8 2,5 Lưới hàn 6 11268 37,6 18,8 2,5 Lưới hàn 7 23020 76,7 38,4 5,1 Lưới hàn 8 46040 153,5 76,7 10,2 Cốt thanh 1 52260 174,2 87,1 11,6 Cốt thanh 2 46040 153,5 76,7 10,2 Cốt thanh 3 5755 19,2 9,6 1,3 Cốt thanh 4 92080 306,9 153,5 20,5 Cốt xoắn 5755 19,2 9,6 1,3 Cốt đai 1 414360 1381,2 690,6 92,1 Thép bảm 10mm 1 5755 19,2 9,6 1,3 Thép bảm 10mm 2 23020 76,7 38,4 5,1 Cốt đai 2 897780 2992,6 1496,3 199,5 Cốt ứng suất trước 1 26724 89,1 44,5 5,9 Cốt ứng suất trước 2 28170 93,9 47,0 6,3 II.3.2.VËn chuyÓn bèc dì vµ b¶o qu¶n cèt thÐp : II.3.2.1.Chän ph­¬ng tiÖn vËn chuyÓn : ThÐp mua ë Th¸i Nguyªn, ®­îc vËn chuyÓn b»ng «t« chuyªn dông 8 tÊn cã ®Æc tÝnh kü thuËt sau: Träng t¶i: 8 tÊn. C«ng suÊt ®éng c¬: 150 m· lùc. T¶i träng: 7,2 tÊn. Cù ly vËn chuyÓn: 100 Km. Khèi l­îng thÐp dïng cho mét ngµy lµ 10,507 tÊn, vËy sè chuyÕn cÇn thiÕt trong mét ngµy lµ: 10,507/7,2 = 1,46 chuyÕn. Ôtô đi với tốc độ 50Km/h, tổng thời gian vừa đi vừa về là 2x100/50 = 4 giờ ; thời gian chất tải và dỡ tải là 0,6 giờ .Ôtô làm việc 7,5 giờ 1 ngày do vậy số chuyến trở được trong 1 ngày là : 7,5/4,6 = 1,63 chuyến .Vậy ta chỉ cần chọn 2 xe là đủ trong đó 1 xe trở còn 1 xe dự trữ. II.3.2.2.Phương pháp bốc dỡ và bảo quản thép trong kho thép: Thép được trở về nhà máy bằng ôtô và thép từ ôtô được cầu trục cẩu vào kho thép, thép trong kho được bảo quản ở điều kiện thường . Ta xác định diện tích kho thép theo công thức: Fk = . Zt .k +. Zt .k +. Zt .k Trong đó: AC : Lượng thép cuộn dùng trong một ngày, Ac = 2454 + 1877 +1297 = 5628 kg At : Lượng thép thanh dùng trong một ngày, At = 1691,91 + 4486 +2486,98 + 40,89 = 8705,8 kg Ab : Lượng thép bản dùng trong một ngày, Ab = 1804,2 kg Zt : Thời gian dự trữ cốt thép trong kho 15 ngày pC : Mật độ xếp kho của thép cuộn pC = 1,2 T/m2 pt : Mật độ xếp kho của thép thanh pt = 3,2 T/m2 pb : Mật độ xếp kho của thép bản pt = 4 T/m2 k : Hệ số tính đến nối đi lại k = 2,5 Từ đó ta có : Fk = (). 15 .2,5 + (). 15 .2,5 + (). 15 .2,5 = 294,8 m2 Lấy chiều rộng của nhịp kho là 12 m khi đó chiều dài kho thép là 294,8 /12 = 24,5 m ( lấy 25 m ). Phương tiện bốc dỡ cốt thép vào kho Ta có lượng thép cần bốc dỡ vào kho là 5628 kg/ngày cho thép cuộn và 8705,8kg/ngày cho thép thanh và 1804,2 kg cho thép bản . Sử dụng cầu trục có đặc tính kỹ thuật như sau : Sức nâng : 2 Tấn Khẩu độ : 11,5 m Tốc độ di chuyển cầu trục :30m/phút . Tốc độ di chuyển xe con : 20m/phút. Tốc độ nâng vật : 8m/phút. Tốc độ hạ vật : 4m/phút. Công suất động cơ : 5,1 kW. Như vậy ta có số lần bốc dỡ cốt thép vào kho : Đối với thép cuộn: Trọng lượng một cuộn : 500 kg Mỗi lần cầu trục cẩu một cuộn Số lần phải đưa thép cuộn vào đúng vị trí trong một ngày : n = = 11,26 ( lấy tròn 12 ) Đối với thép thanh Trọng lượng 1 bó là 500 kg Mối lần cầu trục cẩu 1 bó Số lần đưa thép thanh vào đúng vị trí : n = = 17,4 ( lấy tròn 18 lần ) Đối với thép bản Trọng lượng 1 chồng là 500 kg Mối lần cầu trục cẩu 1 chồng Số lần đưa thép bản vào đúng vị trí : n = = 3,6 ( lấy tròn 4 lần ) Như vậy tổng số lân cẩu phải bốc và đặt cốt thép vào đúng vị trí là 34 lần/ngày. Chi phí thời gian để hoàn thành các thao tác Độ cao nâng trung bình 3m, mất 0,375 phút Độ cao hạ trung bình 5m, mất 1,25 phút Quãng đường di chuyển cầu trục trung bình 20 m, mất 2x20/30 = 1,33 phút Quãng đường di chuyển xe con trung bình 5 m, mất 0,25 phút Thời gian móc cẩu 0, 5 phút Thời gian đặt thép vào vị trí và tháo móc cẩu 0,35 phút Như vậy chi phí thời gian cho để hoàn thành các thao tác là 4,055 phút Vậy ta có năng suất của cầu trục là Q = , T/giờ Trong đó t = 4,055 phút q là khối lượng 1 lần cẩu thực tế, q = 0,5 tấn Q = = 7 T/giờ Như vậy chỉ cần chọn 1 cầu trục là đảm bảo công suất yêu cầu. II.3.3. Công nghệ chế tạo các linh kiện cốt thép. Quá trình công nghệ. Sơ đồ công nghệ chế tạo linh kiện cốt thép cho Pn8 Thép cuộn Làm sạch, nắn thẳng Cắt sơ bộ Cắt đúng kích thước Hàn lưới Kho linh kiện Thép thanh Làm sạch Cắt đúng kích thước Theo sơ đồ công nghệ như trên thì quá trình chế tạo linh kiện cốt thép được mô tả như sau: Đối với thép cuộn trước khi đưa vào quá trinh chế tạo linh kiện cốt thép, tất cả các loại thép đều được làm sạch các lớp rỉ sắt, bụi và tạp chất dính vào bề mặt cốt thép. Sau đó thép được đưa qua máy nắn thẳng và cắt thành những đoạn có chiều dài cần thiết. Cuối cùng ta dùng máy hàn lưới để hàn các lưới thép theo kích thước cần thiết. Ngoài ra để tiết kiệm thép người ta còn dùng máy hàn nối đầu để nối các thanh ngắn thành thanh dài, sau đó đem cắt thành các thanh có chiều dài cần thiết. Còn đối vơi thép thanh sau khi được làm sạch cần thiết được đem cắt đúng kích thước ngay Sơ đồ chế tạo linh kiện cốt thép ứng suất trước cho Pn6 và Pn4 lc Dl l0 Thép cuộn, Æ6, Æ10 Làm sạch, nắn thẳng Cắt sơ bộ Cắt đúng kích thước Hàn lưới Thép thanh, Æ16 Cắt đúng kích thước Làm sạch Đặt và định vị lưới dưới vào khuôn Đặt và định cốt thép ứng suất trước vào khuôn Căng cốt thép ứng suất trước Đặt và định vị các lưới thép còn lại Tổ hợp khuôn cốt thép chờ tạo hình Cắt đúng kích thước Máy ép đầu mũ Thuyết minh công nghệ : Cũng giống với sản xuất panel sàn 8 lỗ rỗng, với panel sàn 6 và 4 lỗ rỗng cũng có khâu chế tạo các lưới thép hàn, quá trình gia công chúng hoàn toàn giống nhau .Nhưng đối với panel sàn rỗng 6 và 4 lỗ rỗng có sử dụng cốt thép ứng suất trước nên có quá trình chế tạo cốt thép ứng suất trước, cụ thể như sau: Cốt thép thanh được làm sạch và cắt đúng kích thước, sau khi lưới dưới được định vị vào khuôn thì ta đặt và định vị cốt thép ứng suất rồi tiến hành căng chúng bằng nhiệt điện .Sau khi căng xong và neo cốt thép ứng suất trước tiến hành đặt các linh kiện cốt thép thường còn lại ta được tổ hợp khuôn cốt thép để tạo hình sản phẩm . Đối với sản phẩm cọc móng chỉ có quá trình chế tạo khung hàn và các chi tiết chờ, quá trình chế tạo cốt thép cho cọc móng như sau : Sơ đồ dây truyền công nghệ chế tạo khung cốt thép cho sản phẩm cọc móng Kho cốt thép Thép thanh Thép cuộn Thép tấm Cắt đúng kích THƯỚC Cắt đúng kích thước Nắn và cắt Hàn chi tiết chờ thước Hàn lưới Uốn hình Uốn hình Cắt đúng kích thước Tổ hợp khung không gian Kiểm tra chất lượng thước Kho sản phẩm Thuyết minh sơ đồ dây truyền công nghệ : Thép thanh f25, f14, f12 được chuyển từ kho tới máy cắt thép. Tại đây chúng được cắt thành những thanh thép có độ dài theo yêu cầu của sản phẩm cọc móng. Các thanh thép f14 được đưa đến máy uốn thép để uốn thành hình dạng cốt thép dọc. Sau khi uốn song chúng được đưa tới vị trí tổ hợp khung không gian cho cọc móng. Các phần thừa của các thanh thép đưa tới máy hàn nối đầu để hàn thành các thanh dài Thép cuộn f8 được chuyển từ kho tới máy cắt nắn liên hợp .Tại đây chúng được nắn thẳng, làm sạch và cắt thành sợi có kích thước nhất định,các sợi cốt thép này được uốn thành các vòng cốt đai cấu tạo, được hàn thành các lưới cốt thép .Sau đó chúng được vận chuyển tới vị trí tổ hợp khung không gian, tại đây chúng được hàn bọc với các thanh cốt thép dọc để tạo thành các khung cốt thép cho cọc móng Thép tấm dày 10mm được cắt chế taọ theo kích thước định sẵn: 260x260mm được hàn thành các chi tiết chờ dùng làm tấm bịt đầu, đuôi cọc . II.3.4. Tính toán công nghệ và chọn trang thiết bị cho phân xưởng thép. II.3.4. 1.Tính chọn máy nắn, cắt liên hợp. Từ bản vẽ kết cấu sản phẩm ta có tổng số mét dài cốt thép cần nắn cắt là : Bảng II.10: Bảng thống kê lượng thép cần nắn cắt Loại thép Đường kính (mm) Lượng thép nắn cắt, m Năm Ngày Ca Giờ Thép thường 6 389379,58 1297,93 648,97 86,53 Thép thường 8 563142,45 1877,14 938,57 125,14 Thép thường 10 736237,25 2454,12 1227,1 163,61 Tổng cộng 1688759,28 5629,19 2814,64 375,28 Tổng số mét thép cần nắn và cắt trong một phút là: L = = 6,3 m/ph Hệ số sử dụng máy là: 0,85 Vậy ta có năng suất thực tế của máy cần chọn là: L = = 7,4 m/ph Từ năng suất yêu cầu trên ta chọn 1 máy nắn cắt tự động AH – 14. Có các đặc tính kỹ thuật sau: Đường kính sợi, mm: 4 ¸ 14mm Chiều dài cắt tự động. Min: 314 mm Max: 7000 mm Tốc độ nắn cắt, m/ph : 5,4 ¸ 24 Công suất động cơ: 3,9kW Kích thước biên: D ´ R ´ C = 7310 ´ 780 ´ 1265,mm Khối lượng máy: 670kg II.3.4. 2. Chọn máy cắt thép. Máy cắt thép có nhiệm vụ cắt những thanh thép và tấm thép lớn thành những đoạn thép và tấm thép có kích thước yêu cầu.Với các loại cốt thép có đường kính f£10mm, sau khi được nắn thẳng, làm sạch và cắt thành những đoạn dài nhất định được đem đi cắt thành những đoạn ngắn hơn theo kích thước chi tiết Với những loại thép có đường kính f> 10mm sau khi làm sạch ta dùng máy cắt thành những đoạn thép có kích thước định sẵn. Khi thực hiện cắt những thanh thép có đường kính nhỏ cho phép ta cắt gộp nhiều thanh một lúc.Với những thanh thép có đường kính từ 4¸8mm cho phép ta cắt gộp 4¸6 thanh một lúc,với những thanh thép có đường kính từ 10¸12mm cho phép ta cắt gộp 2¸4 thanh một lần cắt, với những thanh có đường kính >12mm thì ta chỉ cắt một thanh một lần cắt Để chọn được máy cắt đúng kích thước ta phải thống kê số nhát cắt của phân xưởng trong một giờ.Dựa theo bảng năng suất yêu cầu của cốt thép và việc bố trí cốt thép trong sản phẩm ta xác định đựơc số thanh cần cắt trong 1 giờ cho từng loại sản phẩm như sau. Bảng thống kê chiều dài cần cắt của cốt thép : Loại sản phẩm Loại cốt thép Chiều dài 1 thanh,m Số thanh có trong 1 sp Số sp sản xuất trong 1giờ Số thanh cần cắt trong 1giờ PN8 Æ16 2800 6 1,94 11,64 Æ10 2800 18 34,92 Æ6 1510 14 27,16 Æ6 195 74 143,56 Æ6 500 4 7,76 PN6 Æ16 5680 6 0,99 5,94 Æ10 5600 14 13,86 Æ6 1110 28 27,72 Æ6 195 108 106,92 Æ6 500 4 3,96 PN4 Æ16 6260 5 1,25 6,25 Æ10 6200 10 12,5 Æ6 710 32 40 Æ6 195 76 95 Æ6 500 4 5 Cọc mũi Æ8 920 72 1,28 92,16 Æ8 200 32 40,96 Æ8 2660 1 1,28 Æ12 1640 2 2,56 Æ14 7840 8 10,24 Æ25 550 1 1,28 Cọc nối Æ8 920 78 2,56 199,68 Æ8 200 64 163,84 Æ12 1640 2 5,12 Æ14 8000 8 20,48 Tổng số thanh 1079,79 Ở trên ta thấy thanh Æ6 của sản phẩm panel sàn rỗng 8 của cọc móng cũng có cùng các kích thước là 195, 500 920,200mm ta có thể gộp 2 thanh cùng 1 lúc để cắt .Ta có tổng số nhát cắt trong 1 giờ là 363 nhát hay là 363/60 = 6 nhát /phút Vậy ta chọn máy cắt cốt thép ký hiệu :C-229A có các thông số kỹ thuật sau: +Đường kính thanh thép lớn nhất có thể cắt : 40 mm +Thép bản cắt được,mm: <13 +Thép góc cắt được,mm: 90x90x10 +Thép chữ U cắt được: N°12 +Số hành trình đưa dao: 35lần / phút +Bước của dao cắt,mm: 28 +Công suất động cơ,kw: 2,2 +Kích thước bao,mm: -Dài : 1500 -Rộng: 600 -Cao : 1200 +Trọng lượng,kg: 1136 II.3.4. 3.Chọn máy uốn cốt thép Máy uốn cốt thép dùng để uốn móc và hình dáng cho các chi tiết cốt thép. Theo bảng thống kê cốt thép cho từng loại sản phẩm và dựa vào hình dạng của chúng ta có bảng thống kê cốt thép cần uốn như sau: Loại thép Chiều dài thanh thẳng Số lần uốn 1 thanh Số thanh uốn trong 1 giờ Tổng số lần uốn Æ6 500 3 16,72 50,16 Æ8 920 3 291,84 875,52 Æ12 1640 5 7,68 38,4 Æ14 7840 1 10,24 10,24 Như vậy tổng số lần uốn trong 1 giờ là 974,32 lần Ta chọn máy C-146 có đặc tính kỹ thuật sau: +Đường kính thanh uốn lớn nhất, mm: 40 +Số vòng quay đầu uốn, vòng /phút: 0.05 +Công suất động cơ,kw: 2.2 +Kích thước máy,mm: -Dài : 765 -Rộng : 860 -Cao : 676 +Trọng lượng máy,kg: 1865 *Tính năng suất của máy : +Năng suất thực tế của máy: Ntt = 0.05x3600xKt g Trong đó : Kt g-là hệ số sử dụng thời gian, Kt g=0,8 Þ Ntt = 0.05x3600x0.8 =144 lần /giờ Vậy ta chọn 7 máy là đảm bảo năng suất yêu cầu II.3.4. 4.Chọn máy hàn điểm để hàn khung phẳng Máy hàn điểm dùng để chế tạo lưới cho sản phẩm panel sàn rỗng, tổng số điểm cần hàn trong 1 giờ là :294 điểm hay 4,9 điểm/ phút *Chọn máy hàn điểm có thông số kỹ thuật sau: +Ký hiệu: MTVD-73 +Đường kính thanh hàn lớn nhất,mm: 28 +Số hành trình hàn lớn nhất,điểm /phút: 120 +Tầm với hữu ích của điện cực,mm: 250 +Dòng điện hàn lớn nhất,A: 5000 +Công suất máy hàn, Kw: 25 +Kích thước biên,mm: -Dài : 1200 -Rộng: 660 -Cao : 2050 +Trọng lượng, kg: 320 II.3.4. 5.Chọn máy hàn nhiều điểm Máy hàn nhiều điểm dùng để chế tạo lưới cốt thép,ta chọn máy hàn nhiều điểm kiểu MTMK 9x35(10x35) có các thông số sau : +Đường kính cốt thép hàn, mm : 6 ¸ 16 +Chiều rộng sản phẩm cốt thép, mm : 2000 +Công suất yêu cầu, KVA : 350 +Lực nén thanh lớn nhất của điện cực,KG : 250 +Số biến thế hàn, cái : 10 +Số điện cực dưới, cái : 18 +Kích thước biên,mm: - Dài : 3500 - Rộng: 3000 - Cao : 1500 +Trọng lượng máy,kg: 2000 Máy hàn kiểu này làm việc bán tự động, vì vậy cần chuẩn bị cốt thép trước khi đưa vào hàn .Do đó ta cần phải cắt đúng kính thước của các thanh thép . II.3.4. 6.Chọn máy hàn nối đầu Để tận dụng những thanh thép ngắn Æ12, Æ14, Æ16, Æ25 ta hàn chúng lại với nhau thành những thanh dài sau đó đem cắt thành những thanh có kích thước yêu cầu. Từ bảng số thanh cần cắt trong 1 giờ ta có bảng sau: Bảng thống kê số lượng thanh thép cần cắt : Sản phẩm Đường kính,mm n1xl1,mm Chiều dài của thanh đem cắt,mm n2xl2,mm PN8 Æ16 11x2800 11800 3x600 PN6 Æ16 6x5680 11800 3x440 PN4 Æ16 4x6260 11800 4x5540 Cọc mũi C1 Æ12 3x1640 11800 61x1350 Æ14 11x7840 11800 11x3960 Cọc nối C2 Æ12 6x1640 11800 1x1960 Æ14 21x8000 11800 21x3800 ( chú thích: n1 là số thanh có kích thước yêu cầu được cắt trong 1 giờ,n2 là số thanh có kích thước ban đầu đem cắt; l1 là chiều dài của thanh cần cắt, l2 là chiều dài đoạn thừa của thanh được cắt) Như vậy ta có tổng số thanh cần hàn nối đầu là 104 thanh/giờ Vậy ta chọn 1 máy hàn nối đầu có các thông số kỹ thuật sau: +Ký hiệu: MCP100 +Đường kính thanh hàn lớn nhất,mm: 25 +Năng suất nối, thanh /giờ : 120 +Hiệu điện thế,V: 380 +Dòng điện hàn lớn nhất,A: 1200 +Công suất động cơ, Kw: 25 +Kích thước biên,mm: -Dài : 2800 -Rộng: 1800 -Cao : 1200 +Trọng lượng, kg: 1360 II.3.4. 7.Chọn máy hàn hồ quang điện. Tại vị trí tổ hợp khung không gian cho các sản phẩm khung cốt thép cần trang bị các máy hàn hồ quang điện để hàn những chỗ cần thiết trong khung .Tại mỗi vị trí tổ hợp khung ta cần sử dụng 2 máy hàn hồ quang. *Chọn máy hàn hồ quang có thông số sau: +Tốc độ hàn, mối hàn /phút: 3¸6 +Hiệu điện thế sử dụng,V: 380 +Dòng điện hàn lớn nhất,A: 150 +Công suất động cơ, Kw: 15 +Kích thước biên,mm: -Dài : 910 -Rộng: 650 -Cao : 750 +Trọng lượng, kg: 250 II.3.4. 8.Chọn máy tạo mũ đầu neo Máy chế tạo mũ đầu neo dùng để gia công 2 đầu thanh thép trước khi căng, các loại thép cần tạo neo là thép dọc dùng cho Panen sàn rỗng 6 lỗ và 4 lỗ . Từ bảng thống kê lượng dùng cốt thép cho sản phẩm ta có số thanh thép cần tạo neo trong 1 giờ là: Nn= 5,94 + 6,25 =12,2 thanh *Chọn máy dập đầu mũ neo có đặc tính kỹ thuật sau: +Đường kính thanh neo lớn nhất, mm : 40 +Năng suất máy, thanh/giờ: 20 +Công suất động cơ,kw: 10 +Kích thước bao,mm: -Dài : 10500 -Rộng: 400 -Cao : 1200 +Trọng lượng máy,kg: 3000 *Chọn 1 máy dập mũ đầu neo II.3.4. 9.Chọn thiết bị tổ hợp khung không gian Bảng thống kê máy móc thiết bị trong phân xưởng thép Số thứ tự Tên thiết bị Số lượng, chiếc kích thướcbiên DàixRộngxCao,mm Diện tích chiếm chỗ,m2 1 Máy nắn cắt liên hợp 2 7310x780x1265 11,4 2 Máy cắt thép 1 1500x600x1200 0,9 3 Máy uốn cốt thép 7 765x860x676 4,9 4 Máy hàn 1 điểm 1 1200x660x2050 0,8 5 Máy hàn nhiều điểm 1 3500x3000x1500 21,0 6 Máy hàn nối đầu 1 2800x1800x1200 5,0 7 Thiết bị chế tạokhung không gian 1 9000x1000x2700 24,3 8 Máy hàn hồ quang 2 910x650x750 1,2 9 Máy tạo mũ đầu neo 1 10500x400x1200 5,04 Tæng diÖn tÝch c¸c thiÕt bÞ chiÕm chç 74,54 VËy diÖn tÝch mÆt b»ng ®Ó bè trÝ m¸y mãc thiÕt bÞ trong ph©n x­ëng thÐp lµ F = Fmxk Trong ®ã F = 74,54 m2 k –HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng lèi ®i l¹i, kho¶ng c¸ch hîp lý gi÷a c¸c m¸y mãc thiÕt bÞ, k = 4 VËy diÖn tÝch cÇn thiÕt ®Ó bè trÝ m¸y mãc thiÕt bÞ lµ F = 74,54 x4 = 298,2 m2 Khi ®ã chiÒu dµi ph©n x­ëng ®Ó bè trÝ m¸y mãc lµ 298,2/12 =24,85 m(lÊy 25m). II.3.4.10.X¸c ®Þnh diÖn tÝch tËp kÕt c¸c linh kiÖn cèt thÐp ®· chÕ t¹o: C¸c linh kiÖn cèt thÐp chÕ t¹o xong ®­îc tËp kÕt ë ph©n x­ëng thÐp trong kho¶ng 5 giê, nh­ vËy khèi l­îng c¸c linh kiÖn cèt thÐp cÇn tËp kÕt lµ : A = 1075,78x5 = 5378,9 kg Khi ®ã diÖn tÝch khu tËp kÕt c¸c linh kiÖn cèt thÐp lµ Fk = .k Trong đó: pt : Mật độ xếp các linh kiện cốt thép, pt = 0,1 T/m2 k : Hệ số tính đến nối đi lại, k = 2,5 Từ đó ta có : Fk = .2,5 = 134,5 m2. Như vậy chiều dài khu tập kết linh kiện cốt thép là : 134,5/12 = 11,2 m(lấy 12m) Vậy tổng chiều dài của phân xưởng thép là :25 + 25 + 12 + 24 = 86 m. (Trong đó có 24 mét là khu vực trống chuyển tiếp sang phân xưởng tạo hình). Nhịp nhà là 12 m vậy số nhịp là 86/12 = 7,2 nhịp .Khi đó chọn 8 nhịp là đủ diện tích để bố trí . II.3.4. 11.Chọn cầu trục vận chuyển trong phân xưởng thép Trong phân xưởng thép ta cần bố trí cầu trục để vận chuyển thép từ kho tới nơi gia công và vận chuyển khung cốt thép tập trung vào vị trí chờ để đưa sang phân xưởng tạo hình. Ngoài ra cầu trục còn sử dụng để vận chuyển máy móc và trang thiết bị trong phân xưởng. Thường các sản phẩm khung cốt thép có khối lượng nhỏ hơn 500kg còn các bó thép có khối lượng nhỏ hơn 1500kg .Vì vậy ta chỉ cần chọn loại cần trục có sức nặng 5000kg và chỉ cần chọn 1 cầu trục là đảm bảo họat động cho phân xưởng. *Thông số của cầu trục được chọn: +Ký hiệu: HK-104 +Tốc độ di chuyển cầu trục 80m/phút +Tốc độ di chuyển xe con 40m/phút +Tốc độ nâng hạ vật : 10m/phút +Chiều cao tối đa nâng,m : 8 +Nhịp cầu trục,m: 11.5 +Sức nâng,kg: 5000 +Trọng lượng, kg: 9400 II. 4. PHÂN XƯỞNG TẠO HÌNH. II.4.1. Kế hoạch sản xuất của phân xưởng tạo hình. Kế hoạch sản xuất từng loại sản phẩm và kế hoạch cung cấp các loại hỗn hợp bêtông. Loại sản phẩm Đơn vị Lượng sản phẩm sản xuất theo Năm Ngày Ca Giờ Panel sàn rỗng loại 8 lỗ rỗng m3 5000 16,67 8,33 1,11 Sản phẩm 8710 29,03 14,52 1,94 6 lỗ rỗng m3 4000 13,33 6,67 0,89 Sản phẩm 4454 14,85 7,42 0,99 4 lỗ rỗng m3 4000 13,33 6,67 0,89 Sản phẩm 5634 18,78 9,39 1,25 Cọc mũi m3 4000 13,33 6,67 0,89 Sản phẩm 5755 19,18 9,59 1,28 Cọc nối m3 8000 26,67 13,33 1,78 Sản phẩm 11510 38,37 19,18 2,56 II.4.2. Công nghệ tạo hình. Sản phẩm panel sàn rỗng sử dụng công nghệ tổ hợp dùng lõi rung. Thuyết minh quá trình công nghệ sản xuất Panel sàn rỗng sử dụng công nghệ tổ hợp dùng lõi rung: Người ta dùng cần cẩu khuôn sau khi đã làm sạch và lau dầu, đặt cốt thép và lắp ghép xong trên máy đặt khuôn. Xe chạy trên đường ray đặt giữa các khối rung đến khi các bánh chạm phải các cơ cấu hạn chế, khoá hãm của xe bật ra. Khung đỡ khuôn được hạ xuống khối rung của bàn rung, sau đó máy đặt khuôn được trở về vị trí cũ để tiếp nhận khuôn khác. Sau khi nhấn nút điều khiển, máy phân phối bêtông chuyển dịch dọc theo khuôn, vừa đi vừa rải lớp bêtông đầu tiên. Sau đó không lâu các ống tạo rỗng từ từ luồn vào trong khuôn, để việc luồn các ống tạo rỗng dễ dàng người ta bàn rung làm việc. Chuyển động của bộ phận tạo rỗng được ngừng lại nhờ con ngắt cuối. Sau khi đặt xong lưới thép ở trên và các chi tiết chờ thì máy bêtông đi ngược trở lại, nó đổ phần hỗn hợp bêtông còn lại. Lại cho bàn rung hoạt động lần thứ hai, đồng thời đặt tấm gia trọng xuống, các mô tơ rung của nó làm việc. Khi bê tông trong khuôn được lèn chặt xong thi cho bàn rung ngừng làm việc, rút lõi tạo rỗng khỏi khuôn và nâng tấm gia trọng lên. Khuôn cùng cấu kiện tạo hình được cẩu ra khỏi bàn tạo hình để đưa đi gia công nhiệt ẩm. SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ TỔ HỢP DÙNG LÕI RUNG Cẩu khuôn vào vi trí Đặt lớp cốt thép dưới vào khuôn Đặt khuôn lên vị trí tạo hình Rải hỗn hợp bêtông Luồn các ống tạo rỗng và chấn động bằng lõi rung Đặt lớp cốt thép trên và các chi tiết chờ Đặt tấm gia trọng và chấn động, chấn động cả lõi Rải hỗn hợp bêtông còn lại Rút lõi tạo rỗng và nâng tấm gia trọng lên Bể gia công nhiệt ẩm Tháo khuôn Cẩu ra bãi sản phẩm Khung cốt thép Phân xưởng trộn Máy phân phối bêtông Khung thép Lau dầu Tổ hợp khuôn Làm sạch Gia công nhiệt ẩm: Tại đây khuôn sản phẩm được cung cấp hơi nóng để thúc đẩy nhanh quá trình thủy hoá của ximăng, giúp cho bêtông nhanh chóng đạt được cường độ yêu cầu tháo khuôn để rút ngắn thời gian quày vòng khuôn. Thời gian tháo khuôn được xác định từ thực tế và kinh nghiệm sản xuất đem lại. Khi sản phẩm đạt cường độ tháo khuôn thì khuôn sản phẩm được cẩu tới vị trí tháo khuôn để tháo khuôn và sửa chữa khuyết tật. Sau đó sản phẩm được đưa ra bãi sản phẩm. Sản phẩm panel sàn rỗng sử dụng cốt thép ứng suất trước,công nghệ tổ hợp dùng lõi rung. Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất panel sàn rỗng sử dụng cốt thép Ư.S.T Căng và neo cốt thép ứng suất trước Đặt các linh kiện cốt thép thường và các chiết chờ Vận chuyển tới vị trí tạo hình Rải hỗn hợp bêtông Luồn lõi tạo rỗng Lèn chặt bằng lõi rung Rải hỗn hợp bêtông còn lại Hạ tấm gia trọng và lèn chặt cả lõi rung Nâng tấm gia trọng lên và rút lõi tạo rỗng ra Gia công nhiệt ẩm Vị trí tổ hợp khuôn Tháo khuôn sản phẩm Bãi sản phẩm Cốt thép ứng suất trước Khung cốt thép thường Máy phân phối hỗn hợp bêtông Khuôn Làm sạch lau dầu Cẩu tới vị trí tổ hợp khuôn Phân xưởng trộn Với Panel sàn rỗng sử dụng ứng suất trước công nghệ chế tạo giống như với Panel sàn rỗng sử dụng cốt thép thường, nhưng tại vị trí tổ hợp khuôn trước khi cẩu khuôn vào vị trí tạo hình thì cốt thép ứng suất trước được căng và leo trên khuôn ngoài trước và cốt thép ứng suất trước được buông sau công đoạn gia công nhiệt ẩm. Các cốt thép thường cũng được định vị trước. Sản phẩm cọc móng sử dụng công nghệ tổ hợp trên bàn rung SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ Hỗn hợp bê tông Phân xưởng thép Làm sạch khuôn Lau dầu Cốt thép Đặt cốt thép và chi tiết chờ vào khuôn Tổ hợp khuôn Định vị khuôn Thiết bị rải HHBT Bunke tự hành Lèn chặt HHBT Dưỡng hộ nhiệt ẩm Kiểm tra sản phẩm Bãi sản phẩm Tháo khuôn Tĩnh định Khuôn Đầu tiên, hỗn hợp bê tông từ trạm trộn nhờ bunke tự hành vận chuyển đến phân xưởng tạo hình sản phẩm cọc móng để cung cấp hỗn hợp bêtông vào thiết bị rải hỗn hợp bêtông di chuyển trên ray để rải hỗn hợp bêtông cho từng vị trí tạo hình sản phẩm .Tại vị trí chuẩn bị khuôn: làm sạch, lau dầu, lắp khuôn và đặt cốt thép. Sử dụng loại khuôn gồm nhiều tấm thép lắp ghép lại bằng chốt hoặc bulông. Tổ hợp khuôn, cho cốt thép vào và định vị cốt thép xong thì nhờ cầu trục vận chuyển đến bệ tạo hình để định vị và rải hỗn hợp bêtông vào khuôn, rải hỗn hợp bêtông xong thì cho đầm bàn chấn động để lèn chặt hỗn hợp bêtông, hoàn thiện bề mặt sản phẩm. Sản phẩm sau khi được tạo hình nằm trong khuôn được đưa đi đến vị trí tĩnh định, dưỡng hộ nhiệt ẩm. Tháo khuôn, lau khuôn, lau dầu để tiếp tục đưa vào sản xuất còn sản phẩm được đưa đến vị trí kiểm tra và sau đó vận chuyển ra bãi sản phẩm. Chi phí thời gian các thao tác công nghệ : tạo hình sản phẩm gồm các thao tác công nghệ sau: tháo khuôn, chuẩn bị khuôn (làm sạch, lau dầu), đặt và định vị khuôn, cốt thép, đổ bê tông vào khuôn và lèn chặt, hoàn thiện bề mặt sản phẩm, dưỡng hộ, kiểm tra chất lượng,.. Các thao tác trên có thể chia thành một số nhóm thao tác theo nguyên tắc bảo đảm trình tự dây chuyền công nghệ, tạo điều kiện sử dụng tốt công nhân chuyên sâu, tránh lãng phí không gian và thời gian sản xuất. II.4.3. Tính toán công nghệ và chon trang thiết bị cho phân xưởng tạo hình. II.4.3. 1.Thời gian cho một chu trình tạo hình cho một sản phẩm. Sản phẩm Panel sàn rỗng. Sản phẩm panel sàn rỗng sử dụng cốt thép thường. Bảng tổng hợp chi phí thời gian cho các thao tác công nghệ Nhóm thao tác Tên nhóm Thao tác công nghệ Chi phí thời gian (phút) I Tạo hình sản phẩm 30 phút Đặt lớp cốt thép dưới, và các chi tiết chờ Đổ hỗn hợp bêtông vào khuôn Luồn lõi tạo rỗng và gia công chấn động bằng lõi rung Đặt lớp cốt thép trên Đổ hỗn hợp bêtông còn lại vào khuôn Hạ tấm gia trọng và gia công chấn động cả lõi Xoa nhẵn bề mặt bằng dầm xoa Rút lõi tạo rỗng và nâng tấm gia trong lên 0,7 II Gia công nhiệt 9,5 giờ Cẩu tới vị trí tĩnh định và gia công nhiệt 3 Tĩnh định và gia công nhiệt III Tháo và chuẩn bị khuôn 18 phút Cẩu tới vị trí tháo khuôn sản phẩm Tách sản phẩm ra khỏi khuôn Làm sạch và lau dầu khuôn Cẩu khuôn tới vị trí tạo hình Sản phẩm panel sàn rỗng sử dụng cốt thép ứng suất trước. Bảng tổng hợp chi phí thời gian cho các công đoạn. Nhóm thao tác Tên nhóm Thao tác công nghệ Chi phí thời gian (phút) I Tạo hình sản phẩm 20 phút Đổ hỗn hợp bêtông vào khuôn Luồn lõi tạo rỗng và gia công chấn động bằng lõi rung Đổ hỗn hợp bêtông còn lại vào khuôn Hạ tấm gia trọng và gia công chấn động cả lõi Xoa nhẵn bề mặt bằng dầm xoa Rút lõi tạo rỗng và nâng tấm gia trọng lên 0,7 II Gia công nhiệt 9,5 giờ Cẩu tới vị trí tĩnh định và gia công nhiệt Tĩnh định và gia công nhiệt III Tháo và chuẩn bị khuôn 18 phút Cẩu tới vị trí tháo khuôn sản phẩm Tách sản phẩm ra khỏi khuôn Làm sạch và lau dầu khuôn IV Tạo cốt thép cho sản phẩm 22 phút Đặt và căng linh kiện cốt thép ứng suất trước Đặt và định vị linh kiện cốt thép thường Cẩu khuôn tới vị trí tạo hình Sản phẩm cọc móng : Các nhóm thao tác công nghệ: - Nhóm 1: Tạo hình (đổ hỗn hợp bê tông vào khuôn, lèn chặt… ). Chi phí thời gian cần thiết để hoàn thiện nhóm thao tác này là Tth - Nhóm 2: Tĩnh định và gia công nhiệt. Chi phí thời gian Ttg . - Nhóm 3: tháo khuôn và chuẩn bị khuôn ( lấy sản phẩm khỏi khuôn, làm sạch và lau dầu khuôn).Chi phí thời gian là Ttc. Thời gian quay vòng khuôn : Tqvb = Tth + Ttg + Ttc Tqvb : Phụ thuộc vào từng thời gian hoàn thành từng nhóm tháo tác, đặc biệt là thời gian gia công nhiệt, nó chiếm phần lớn trong thời gian quay vòng của khuôn .Ở đây ta chọn chế độ gia công nhiệt dưỡng hộ trong bể với áp suất thường. Bảng II.30: Nhóm thao tác Thao tác Chi phí thời gian (phút) L=8m I 1. Vận chuyển khuôn vào vị trí tạo hình 6 2. Định vị khuôn và cốt thép 3 3. Rải hỗn hợp bêtông vào khuôn 6 4. Lèn chặt hỗn hợp bêtông và hoàn thiện 3 5. Cẩu đến vị trí tĩnh định 6 II 1. Tĩnh định 120 2. Gia công nhiệt ẩm 660 III 1. Tháo khuôn 5 2. Làm sạch khuôn 5 3. Lau dầu 5 IV 1. Lắp khuôn 6 2. Đặt cốt thép và chi tiết chờ vào khuôn 4 3. Vận chuyển khuôn vào vị trí tập hợp khuôn 8 V 1. Kiểm tra chất lượng sản phẩm 5 2. Vận chuyển sản phẩm ra bãi chứa 3 Tổng 845 II.4.3. 2. Xác định thời gian quay vòng khuôn và tính số khuôn. Số khuôn cần thiết cho việc tạo hình sản phẩm được tính dựa trên công thức sau: Nk=. Trong đó: là thời gian quay vòng của một khuôn sản phẩm. là thời gian yêu cầu của tuyến công nghệ. là hệ số dự trữ kể đến sự cần thiết phải chỉnh sửa khuôn trong quá trình sử dụng, lấy = 1,05. Số khuôn cần thiết cho việc tạo hình sản phẩm panel sàn rỗng sử dụng cốt thép thường. Thời gian quay vòng khuôn của loai sản phẩm này là = 618 phút. Thời gian yêu cầu của tuyến công nghệ ( Thời gian trung bình mà tuyến đó sản xuất ra một sản phẩm). = 30,9 phút/sản phẩm. Vậy số khuôn cần là Nk= chọn 22 khuôn. Số khuôn cho tuyến công nghệ tạo hình sản phẩm panel sàn rỗng sử dụng cốt thép ứng suất trước. Thời gian quay vòng khuôn cho loại sản phẩm này là = 630 phút. + Đối với PN6 : Thời gian yêu cầu của tuyến công nghệ này là Vậy số khuôn cần thiết là Nk= chọn 11 khuôn. + Đối với PN4 : Thời gian yêu cầu của tuyến công nghệ này là Vậy số khuôn cần thiết là Nk= chọn 14 khuôn. Số khuôn cho tuyến công nghệ tạo hình sản phẩm cọc móng sử dụng cốt thép thường : Thời gian quay vòng khuôn cho loại sản phẩm này là = 845 phút. Thời gian yêu cầu của tuyến công nghệ này là = 15,6 phút/sản phẩm. Vậy số khuôn cần thiết là Nk= Mỗi khuôn để tạo hình cọc móng chứa được 2 sản phẩm, vì thế chọn 28 khuôn đôi để tạo hình cọc móng (28x2=56 sản phẩm) . II.4.3. 3. Xác định số vị trí tạo hình (thiết bị tạo hình). Tính số vị trí tạo hình. Ta có công thức để tính toán vị trí tạo hình như sau : N = Trong đó ti : tổng thời gian thao tác tại vị trí tạo hình. ni : nhịp điệu sản xuất. Sản phẩm panel sàn rỗng sử dụng cốt thép ứng suất trước. Tại vị trí tạo hình tổng thời gian thao tác cho vị trí này là ti= 20 phút. Nhịp điệu sản xuất cho loại sản phẩm này là ni: ni= Trong đó: T = 60 phút. Q = 0,99 + 1,25 = 2,24 là số sản phẩm panel sàn rỗng sử dụng cốt thép ứng suất trước cần sản xuất trong 1 giờ. Vậy ni= 26,8 phút cho 1 sản phẩm. Như vậy số vị trí tạo hình cho sản phẩm này là N: N = chọn một vị trí tạo hình. Sản phẩm panel sàn rỗng sử dụng cốt thép thường. Tổng thời gian cho các thao tác tại vị trí tạo hình là ti= 30 phút. Nhịp điệu sản xuất cho sản phẩm này là ni= 30,9 phút cho một sản phẩm. Như vậy số vị trí tạo hình cho sản phẩm này là N: N = chọn một vị trí tạo hình. Vậy với sản phẩm panel sàn rỗng ta chọn 2 vị trí tạo hình cho 3 loại kích thước . Chọn máy tạo hình panel có các thông số sau : Kí hiệu Chỉ tiêu CM- 227 Kích thước sản phẩm, mm -Dài lớn nhất - Rộng - Cao Mômen động của các Đêpalăng của lõi rung, N.m Tốc độ tách lõi rung, m/s Công suất điện, kW Kích thước biên, mm Khối lượng, T Tần số dao động Biên độ dao động, mm Phương pháp tách lõi 6260 790,1190,1590 220 1 0,15 33 12540x2330x994 9,45 2870/2850 0,7¸0,8 tời Sản phẩm cọc móng : Với cọc móng có chiều dài L = 8 m, tiết diện 30x30cm ta có : Vận chuyển khuôn vào vị trí tạo hình: 6 phút Định vị khuôn và cốt thép: 3 phút Rải hỗn hợp bêtông vào khuôn: 6 phút Lèn chặt hỗn hợp bêtông và hoàn thiện: 3 phút Cẩu đến vị trí tĩnh định: 6 phút Tổng thời gian thao tác tạo hình là ttt4= 24 phút Nhịp điệu sản xuất : phút/sản phẩm Như vậy số vị trí tạo hình là: Chọn 2 vị trí tạo hình cọc móng . Các thông số của bàn rung để tạo hình cọc móng như sau : Kiểu bàn rung: CM-199A Kích thước đúc được sản phẩm lớn nhất, (BxL): 2x9m Sức nâng của máy: 24T Mômen tĩnh khối lệch tâm lớn nhất: 96N.cm Biên độ rung động: 0,4¸0,6mm Tần số rung: 47,5Hz Công suất động cơ: 128KW Giữ khuôn bằng: Điện từ Lực hút điện từ: 60000 Số lượng động cơ điện: 4 Khối lượng máy: 12,8T Khối lượng phần máy tham gia dao động: 5,4T Kích thước bao: - Dài : 9700mm - Rộng: 2800m - Cao: 1025mm Nước sản xuất : CHLB Nga. II.4.3. 4. Tính vị trí tĩnh định : Sản phẩm được tĩnh định trong 2 giờ trước khi đưa vào gia công nhiệt ẩm ttđ=120 phút Với sản phẩm cọc móng có L = 8m, tiết diện 30x30cm ta có: Nhịp điệu sản xuất của tuyến công nghệ tạo hình : tyc=15,6 phút/sản phẩm Nên: Chọn 8 vị trí . II.4.3. 5.Tính toán thiết kế bể gia công nhiệt cho các sản phẩm : Tính toán số bể gia công nhiệt cho sản phẩm panel sàn rỗng. a. Số bể gia công nhiệt. Số bể gia công nhiệt (nb) được xác định như sau: nb= Trong đó: m là số khuôn sản phẩm xếp trong một bể gia công nhiệt. nkb là số khuôn sản phẩm đang tham gia vào quá trình gia công nhiệt. nkb được xác định như sau: nkb= nkb= khuôn. Trong một bể ta xếp 5 khuôn sản phẩm. Như vậy số bể cần cho quá trình gia công nhiệt . nb= b. Cấu tạo bể. Bể được đặt nhô lên khỏi mặt đất 0,7.m Tường bể: được xây bằng bêtông cốt thép dầy 0,34 m. Nắp bể: được cấu tạo gồm 3 lớp. 1- Lớp thép lá chịu lực dày a= 0,005 m. 2- Lớp bông ở giữa dày a= 0,5 m. 3- Lớp bêtông ở trên dày a= 0,5 m. Nắp đậy với thành bể bằng thép chữ U Dưới đáy dọc thành bể bố trí ỗng hơi nước nóng. Kích thước bể : +Chiều dài bể xác định theo công thức : Lb = Lk + 2l1 l1 : khoảng hở công nghệ, lấy bằng 0,3m Lk chiều dài khuôn sản phẩm, lấy cho sản phẩm dài nhất 6,46 m. Thay vào ta có : Lb =6,46 + 2´0,3 = 7,06 m + Chiều rộng bể xác định theo công thức : Rb = n.Rk + 2l1 n : số sản phẩm xếp theo chiều rộng, 2 sản phẩm có chiều rộng nhỏ nhất l1 : khoảng hở công nghệ, lấy bằng 0,3m Rk : chiều rộng của bể, lấy bằng 2 lần chiều rộng của khuôn kích thước nhỏ nhất là 2x0,94 =1,88 m Thay số vào ta có ; Rb = 2´0,94 + 2´0,3 + 0,2 =2,68 m + Chiều cao của bể được xác định theo công thức: Hb = n.hk + ( n - 1 ).hđ + h1 +h2 hk : chiều cao khuôn sản phẩm, lấy bằng 0,3 m n : số sản phẩm xếp theo chiều cao, n = 5 sản phẩm hđ : khoảng cách để đặt miếng đệm giữa 2 khuôn cao, hđ = 0,03m h1 : khoảng cách từ đáy bể đến sản phẩm dưới cùng ; 0,1m h2: Khoảng cách từ sản phẩm trên cùng đến nắp bể ;0,1m Thay số ta có : Hb = 5´0,3 + ( 5 - 1 )´0,03 + 0,1 + 0,1 = 1,82 m. Như vậy ta chọn bể có kích thước là 7 x 2,8 x 2 m Trong đó phần nhô lên khỏi mặt phân xưởng là 0,7 m Tính toán số bể gia công nhiệt và kích thước bể cho sản phẩm cọc móng : Đối với sản phẩm cọc móng L = 8m, tiết diện 30x30 cm, sử dụng khuôn đôi Nhịp điệu sản xuất là: tyc=15,6 phút/sản phẩm sản phẩm cần dưỡng hộ Vì sử dụng khuôn đôi nên số khuôn đang ở giai đang gia công nhiệt là : 21 khuôn .Chọn mật độ xếp 4 chồng sản phẩm trong một bể Tính kích thước bể dưỡng hộ nhiệt cho cọc móng : Kích thước của bể được tính như sau: Chiều dài bể xác định theo công thức: Lb=n.Lx+ (n-1)a +2a Trong đó: n: số khuôn sản phẩm xếp theo chiều dài, n = 1 khuôn sản phẩm Lx: chiều dài của khuôn sản phẩm, Lx= 8,5 m a:khoảng cách công nghệ, a = 0,2 m Lb= 1.8,5 + (1-1).0,2 + 2.0,2 = 8,9 m, lấy Lx=9m Chiều rộng bể xác định theo công thức sau: Bb= n.Bx + (n-1)a + 2a Trong đó: n :số khuôn sản phẩm xếp theo chiều rông, n = 4 khuôn sản phẩm Bx: chiều rộng của khuôn sản phẩm(khuôn đôi), Bx = 0,85 m a : khoảng cách công nghệ, a = 0,2 m Bb= 4.0,85+ (4-1).0,2 + 2.0,2 = 3,8 m, lấy Bb=4m Chiều cao của bể xác định theo công thức: Hb= n.Hx + (n-1).m + h1+ h2 Trong đó: n :số khuôn sản phẩm xếp theo chiều cao, n = 4 khuôn sản phẩm Hx:chiều cao của khuôn sản phẩm, Hx= 0,40 m m : khoảng cách công nghệ, m = 0,1 m h1: khoảng cách giữa nền bể với bề mặt dưới của cấu kiện dưới, h1= 0,2m h2: khoảng cách giữa mặt trên của cấu kiện trên cùng với mặt dưới nắp bể, h2=0,05 m Hb= 4.0,40 +(4-1).0,1 + 0,2 + 0,05 =2,15 m, lấy Hb=2,4m Vậy kích thước 1 bể là: LxBxh=9x4x2,4 m, chứa được 32 sản phẩm. Trong 42 sản phẩm thì cần số bể để dưỡng hộ là : nb=42/32=1,31 bể, để tiện bố trí bể gia công nhiệt cũng như sử dụng diện tích phân xưởng lấy nb=3 bể Xác định chế độ gia công nhiệt Biểu đồ chế độ gia công nhiệt cho sản phẩm Panen : 80 40 25 0 4,3 8,8 10 C t(h) 0 I II III Hằng nhiệt Tính nhiệt lượng cung cấp cho qúa trình dưỡng hộ. Quá trình gia công nhiệt được đặc trưng bằng tốc độ nâng hạ nhiệt và chế độ hằng nhiệt, nhiệt độ lớn nhất của hơi nước. Với loại xi măng Pooclăng thường và để sản xuất đạt được 70% cường độ thiết kế khi tháo khuôn thì nhiệt độ lớn nhất khi gia công nhiệt lấy là 800C + Nhiệt lượng cung cấp cho quá trình gia công nhiệt sản phẩm panel sàn rỗng. Ta lấy thời gian hằng nhiệt là 4,5 giờ. Tốc độ nâng nhiệt là 20oc/ giờ. Nhiệt độ ban đầu của vật liệu là 250C. Thời gian nâng nhiệt là: 2,75 giờ lấy 2,8 giờ. Tốc độ hạ nhiệt là 35oC/giờ Nhiệt độ cuối cùng của quá trình gia công nhiệt là 400C Thời gian hạ nhiệt là: = 1,14 giờ lấy 1,2 giờ. Tính toán lượng nhiệt tiêu thụ cho 1 bể dưỡng hộ với 5 sản phẩm có kích thước 5860x1190x220 Các thông số tính toán gia công nhiệt cho panel sàn rỗng: STT Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị 1 Khối lượng bêtông GBT kg 11225 2 Khối lượng cốt thép Gct kg 513,2 3 Khối lượng khuôn Gkt kg 5350 4 Diện tích mặt ngoài khuôn m2 7,0414 5 Chu kỳ gia công nhiệt Nâng nhiệt Hằng nhiệt Hạ nhiệt h h h 2,8 4,5 1,2 6 Trọng lượng xi măng Gx kg 1500 7 Nhiệt toả ra do xi măng qx Kcal/kg 80 8 Lượng nước nhào trộn N kg 500 9 Tỷ nhiệt của nước Cn Kcal/kg0C 1 10 Tỷ nhiệt của cát Cc Kcal/kg0C 0,23 11 Tỷ nhiệt của xi măng Cx Kcal/kg0C 0,2 12 Tỷ nhiệt của đá Cđ Kcal/kg0C 0,25 13 Tỷ nhiệt của thép Ct Kcal/kg0C 0,115 14 Nhiệt độ trong phân xưởng Tmt 0C 25 15 Nhiệt độ dưỡng hộ Tmax 0C 800c 18 Hệ số dẫn nhiệt của bê tông CT lBT Kcal/m0C.h 1,2 19 Hệ số dẫn nhiệt của thép lT Kcal/m0C.h 50 20 Thể tích bê tông của 1 bể VBT m3 4,49 21 Tỷ nhiệt của bê tông CBT Kcal/kg0C 0,21 22 Hệ số dẫn nhiệt độ của bêtông a m2/h 0,0023 a. Phần nhiệt cung cấp. Nhiệt cung cấp bằng hơi nước. Qcc1 = I .Gn ( kCal/chu kỳ ) I : Hàm nhiệt của hơi nước để duy trì nhiệt độ của hơi nước ở 800C, I = 640 kCal/kg ( 540 kCal/kg là nhiệt hoá hơi của 1 kg nước theo địng mức, 100 kCal là lượng nhiệt để đốt nóng nước từ 00C đến 1000C ) Gn : Lượng hơi cấp vào trong một chu kỳ gia công nhiệt Qcc1 = 640.Gn ( kCal/chu kỳ ) Nhiệt do khuôn và cốt thép mang vào Qcc2 = (Gk + Gct).Ct .tmt =(5350 + 513,2)´0,115´25=17038,54 ( kCal/chu kỳ ) Nhiệt do thuỷ hóa xi măng Qcc3 = qx .Gx = 80x1500 = 120000 ( kCal/chu kỳ ). Nhiệt do hỗn hợp bê tông mang vào Qcc4 = Gbt .Cbt .tmt = 11225.0,21.25 = 58931 ( kCal/chu kỳ ) b. Nhiệt tiêu tốn Nhiệt đốt nóng hỗn hợp bê tông đến t0max. Qbt = Gbt .Cbt .(t0max – tmt) = 1225´0,21´(80 – 25) =129648( kCal/ chu kỳ ) Nhiệt đốt nóng cốt thép. Qt = Gct .Cct .(t0max – tmt) = 513,2´0,115.(80 - 25) = 3246( kCal/chu kỳ ) Nhiệt đốt nóng khuôn. Qk = Gk .Cct(tmn – tmt) = 5350´0,115´(80 - 25) = 33839( kCal/chu kỳ ). Nhiệt chi cho việc hoá hơi một phần lượng nước nhào trộn QN = w(2493 +1,97.ttb) W = 1%Gbt =112,25 kg Ttb nhiệt độ trung bình của quá trình, lấy bằng 55oC Qcc4 = 112,25(2493 + 1,97.55) = 293107 ( kCal/chu kỳ ). Nhiệt đốt nóng dung tích tự do của bể : Qtd = I.Vhcc.(1-q).1 Trong đó Vhcc = Thể tích hơi chiễm chỗ q = Mức độ chứa đầy sản phẩm của bể q = Vbt/V = 0,73.5/39,2 = 0,1 Qtd = 640x(39,2-1,49)x(1-0,1) = 21721 ( kCal/chu kỳ ). Nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh : Q=a2.F.t.(ttbn- tmt). Trong đó : F là diện tích truyền nhiệt. t là thời gian mất mát nhiệt 7,3h. ttbn là nhiệt độ trung bình của bề mặt bao nhiệt ngoài. tmt là nhiệt độ môi trường 250C + Nhiệt tổn thất qua tường bể : ta có ttbn = 35,250C F = 39,2 m2 a2= = 8,2 kcal/m2.0c.h Q= 8,2.38.7,3.(35,25-25) = 23315,5 kcal + Nhiệt tổn thất qua nóc bể : ttbn = 28,44 0c F = 19,6 m2 a2= = 5,9 kcal/m2.0c.h Q = 5,9x19,6x7,3x(28,44-25) = 2904 kcal Nhiệt tổn thất qua nền bể : Tương tự như nhiệt đốt nóng nền bể, nhiệt tổn thất qua nền bằng 0,8lần nhiệt tổn thất qua nắp Như vậy nhiệt tổn thất ra ngoài qua vỏ bể sẽ là : Qmt = 23315,5 + 0,8.2904 = 25639 kcal Nhiệt rò rỉ mất mát khác không tính được Nhiệt rò rỉ lấy bằng 10% nhiệt tiêu thụ. Qrr = 0,1.Qtt Qrr = 50720 ( kCal/chu kỳ ) Như vậy tổng lượng nhiệt tiêu tốn là : 557920 (kcal/chukỳ) Phương trình cân bằng nhiệt åQcc = åQtt åQcc = 640.Gn + 138958,5 ( kCal/chu kỳ ) åQtt = 557920 ( kCal/chu kỳ ) Vậy ta có lượng hơi nước cung cấp trong một quá trình gia công nhiệt. Gn = = 1023 kg hơi/một bể gia công nhiệt trong một chu kỳ gia công tức là 4,49 m3 bêtông . Vậy chi phí hơi nước là 228kg hơi/1m3bêtông Vậy ta có bảng tổng hợp chi phí hơi nước cho quá trình gia công nhiệt sản phẩm panel sàn rỗng, (tấn) Năm Ngày Ca Giờ 2964 9,88 4,94 0,62 Tính nhiệt bể dưỡng hộ sản phẩm sản phẩm cọc móng : Tính toán nhiệt Thời gian hằng nhiệt là 5 giờ Thời gian nâng nhiệt là 3,5 giờ Nhiệt độ ban đầu của vật liệu là 250C Vậy tốc độ nâng nhiệt là (80-25)/3,5 = 16oC/giờ Nhiệt độ cuối cùng của qúa trình gia công nhiệt là 400C Thời gian hạ nhiệt là 2,5giờ Vậy tốc độ hạ nhiệt là (80-40)/2,5 =16oC/giờ Các thông số tính toán chọn như bảng II.32 sau STT Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị 1 Khối lượng bê tông GBT kg 55600 2 Khối lượng cốt thép Gct kg 4800 3 Khối lượng khuôn Gk kg 38696 4 Diện tích mặt ngoài khuôn Fk m2 414,8 5 Chu kỳ gia công nhiệt Nâng nhiệt Hằng nhiệt Hạ nhiệt h h h 3,5 5 2,5 6 Trọng lượng xi măng Gx kg 6338 7 Nhiệt toả ra do xi măng qx Kcal/kg 0,28 8 Lượng nước nhào trộn N kg 8420 9 Tỷ nhiệt của nước Cn Kcal/kg0C 1 10 Tỷ nhiệt của cát Cc Kcal/kg0C 0,23 11 Tỷ nhiệt của xi măng Cx Kcal/kg0C 0,2 12 Tỷ nhiệt của đá Cđ Kcal/kg0C 0,25 13 Tỷ nhiệt của thép Ct Kcal/kg0C 0,115 14 Nhiệt độ trong phân xưởng Tmt 0C 25 15 Nhiệt độ dưỡng hộ Tmax 0C 800c 16 Nhiệt độ mặt ngoài bể Tn 0C 350c 17 Nhiệt độ mặt trong Ttr 0C 800c 18 Hệ số dẫn nhiệt của bê tông CT lBT Kcal/m0C.h 1,2 19 Hệ số dẫn nhiệt của thép lT Kcal/m0C.h 50 20 Thể tích bê tông của 1 sản phẩm VBT m3 1,12 21 Tỷ nhiệt của bê tông CBT Kcal/kg0C 0,21 a. Phần nhiệt cung cấp. Nhiệt cung cấp bằng hơi nước. Qcc1 = I .Gn ( kCal/chu kỳ ) I : Hàm nhiệt của hơi nước ở 800C, I = 640 kCal/kg ( 355kJ/kg ) Gn : Lượng hơi cấp vào trong một chu kỳ gia công nhiệt Qcc1 = 640.Gn ( kCal/chu kỳ ) Nhiệt do hỗn hợp bê tông mang vào Qcc2 = Gbt .Cbt .tmt = 55600.0,21.25 = 291900 ( kCal/chu kỳ ) Nhiệt do khuôn và cốt thép mang vào Qcc3 = (Gk + Gct).Ct .tmt =(4800 + 38696).0,115.25 =127926( kCal/chu kỳ ) Nhiệt do thuỷ hóa xi măng Qcc4 = qx .Gx = 0,28.6338 = 1775 ( kCal/chu kỳ ) b. Nhiệt tiêu tốn Nhiệt đốt nóng hỗn hợp bê tông đến t0max. Qtt1 = Gbt .Cbt .(t0max – tmt) = 55600.0,21.(80 – 25) = 642180(kCal/ chu kỳ ) Nhiệt đốt nóng cốt thép. Qtt2 = Gct .Cct .(t0max – tmt) = 4800.0,115.(80 - 25) = 30360 ( kCal/chu kỳ ) Nhiệt đốt nóng khuôn. Qtt3 = Gk .Cct(tmn – tmt) = 38696.0,115.(80 - 25) = 244752 ( kCal/chu kỳ ) Nhiệt chi cho việc hoá hơi một phần lượng nước nhào trộn QN = w(2493 +1,97.ttb) W = 1%Gbt =556 kg Ttb nhiệt độ trung bình của quá trình, lấy bằng 55oC Qtt4 = 556(2493 + 1,97.55) = 1446350 ( kCal/chu kỳ ). Nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh Theo kết cấu khuôn và sản phẩm thì nhiệt truyền ra môi trường xung quanh qua lớp bêtông và khuôn sản phẩm Theo công thức tính truyền nhiệt qua mặt phẳng ta có Trong đó: tt : Nhiệt độ mặt trong, 800C tkk : Nhiệt độ môi trường, 250C a1 : trao đổi nhiệt giữa chất tải nhiệt và mặt trong bể Vì ta coi nhiệt độ của chất tải nhiệt bằng nhiệt độ của mặt trong bể nên giá trị a1 rất lớn nên 1/a1 coi bằng 0 a2: hệ số trao đổi nhiệt từ mặt ngoài bể ra môi trường xunh quanh A: Phụ thuộc vào vị trí tương đối của bề mặt trao đổi nhiệt với môi trường. A1 = 2,2 cho mặt đứng A2 = 1,8 cho mặt ngang dòng nhiệt hướng xuống dưới A3 = 2,8 cho mặt ngang dòng nhiệt hướng lên trên Do ống thẳng đứng trong quá trình gia công nhiệt nên lấy A = 2,2 e: Độ đen của vật liệu làm khuôn