Производство бетона

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет»

Кафедра строительного производства и управления недвижимостью

ОТЧЕТ

По выполнению контрольно работы

По дисциплине «Строительные машины»



Таблица 1. Исходные данные по выполнению расчета

Годовая производительность Пг, тыс. м3	Марка бетона, кг/см2	Марка цемента	Подвиж-ность, см	Дальность доставки, км	Объем котлована, м3
				Щебня, Lщ	Песка, Lп	Цемента, Lц
290	400	500	> 5	22	30	23

1. Определение часовой эксплуатационной производительности завода

Часовую производительность завода определяют по формуле, м³/ч:

где Т_г - годовой фонд времени, ч;

где Fг - количество рабочих дней в году, равное 250 дн;

Nсм - количество смен в рабочем дне, равное 2см;

tсм - продолжительность рабочей смены, равная 8 ч.;

Kи - коэффициент использования рабочего времени, равный 0,8 - 0,85;

Пг - годовая производительность завода.

Тогда

2. Определение расхода материала для приготовления бетона

Таблица 2. Расход материалов для приготовления бетона

Материал	Нормы расхода на 1 м3 бетона	Расход материалов
		на 1 час работы	на 4 часа работы
Щебень, м3 Песок, м3 Цемент, т Вода, т	0,93 0,60 0,5 0,32	84,29 54,38 45,32 29	337,16 217,52 181,28 116

Таблица 3. Количество щебня разной фракции в данной марке бетона на 1 час работы завода

Фракция щебня	Процентное содержание, %	Объем содержания, м3	Масса содержания, т
0 - 20 20 - 40	50 50	42,15 42,15	75,87 75,87

3. Выбор типа и определение количества транспортных единиц для доставки щебня на бетонный завод

Для доставки щебня от бункера загрузки на завод принимается автосамосвал. Грузоподъемность автосамосвала принимается равной 5 - 10 % от часовой производительности завода.

Таблица 4. Техническая характеристика автосамосвала марки МАЗ - 75165

Наименование	Обозначение	Единица измерения	Величина
Грузоподъемность	Q	т	19,94
Объем кузова	V	м3	16,5
Максимальная скорость	Vmax	км/ч	75
Погрузочная высота	H	м	1,4

Эксплуатационная часовая производительность автосамосвала , т/ч:

где Q - грузоподъемность автосамосвала, т;

Кг - коэффициент грузоподъемности, который принимается равным 0,9 - 1,05;

Ки - коэффициент использования рабочего времени, принимается равным 0,8 - 0,85;

tц - время одного рабочего цикла или оборота автосамосвала, с:

tз - время загрузки самосвала щебнем из бункера, с, принимается равным 180 с

tг - время движения автосамосвала в груженном состоянии из камнедробильного завода на бетонный завод, с:

Lщ - дальность доставки или транспортировки щебня от бункера до завода, км

Ку - коэффициент условий работы, учитывающий затраты времени на разгон и торможение автомашины, принимается равным 1,05 - 1,15;

Vг - средняя скорость движения автосамосвала с грузом, принимается равной 0,5 - 0,65 Vmax, км/ч;

tр - время разгрузки автосамосвала принимается равным 120 с;

tх - время движения порожнего автосамосвала от завода до бункера, с:

Vх - средняя скорость движения автосамосвала порожняком, принимается равной 0,65 - 0,75Vmax, км/ч;

tм - время маневров, принимается равным 600 с.

Число автосамосвалов для доставки щебня на завод по фракциям:

Мг - масса щебня данной фракции на один час работы бетонного завода;

А также 6 автосамосвалов для фракции 20 - 40. Итого 12 автосамосвалов за час.

4. Выбор экскаватора для погрузки песка в автосамосвалы

В целях сокращения номенклатуры машин, которые необходимы для нормального функционирования завода, принимаем для доставки песка тот же тип автосамосвала, что и для доставки щебня.

Зная объем кузова автосамосвала, вместимость ковша экскаватора для погрузки песка примем равной ј - 1/8 от объема кузова автосамосвала. В нашем случае это 4 - 2 м³.

По полученной вместимости ковша и высоте выгрузки выбираем экскаватор, оборудованный обратной лопатой марки ЭО - 5122.

Предусмотрим экскаватор с жесткой подвеской рабочего оборудования, который выгодно отличается от экскаватора с гибкой подвеской рабочего оборудования.



Таблица 5. Техническая характеристика экскаватора с оборудованием прямой лопаты.

Наименование	Обозначение	Единица измерения	Величина
Вместимость основного ковша	q	м3	2,0
Категория разрабатываемого грунта	-	-	I - IV
Тип ковша	-	-	поворотный
Высота выгрузки наибольшая	H	м	5,1
Глубина копания	H	м	4,1
Наибольший радиус копания	R	м	8,9
Длина стрелы	L	м	4,7
Частота вращения платформы	n	об/мин	10
Продолжительность рабочего цикла при работе в отвал с поворотом на 900	t	с	20

Техническая производительность экскаватора, м³/ч:

где q - геометрическая вместимость ковша, м³;

Кн - коэффициент наполнения ковша, принимается равным 1,05 - 1,15;

Кр - коэффициент разрыхления грунта, равный 1,1 - 1,28;

tц - время рабочего цикла при копании песка при среднем угле поворота 120⁰,с:

tр - время разгрузки ковша в транспортные средства; для экскаваторов с поворотным ковшом, разрабатывающим несвязанные грунты, он принимается в зависимости от геометрической вместимости ковша, tр=4 с.



где n - частота вращения поворотной платформы, которая принимается по техническим характеристикам машины, об/мин;

б - угол поворота машины в процессе ее работы, град;

tк - время копания грунта (песка) заданной категории, с.

Песок относится к первой категории грунта.

К - коэффициент изменения времени копания грунта принимается в зависимости от категории грунта.

время копания грунта III категории и работе в отвал, с:

где t - продолжительность рабочего цикла при работе в отвал с поворотом на 90⁰ , принимается из технических характеристик принятой машины;

- время, расходуемое на поворот платформы экскаватора на 90⁰ для экскаваторов прямая и обратная лопата;

- рабочий угол поворота платформы экскаватора, который равен для прямой и обратной лопаты 90⁰;

где n - частота вращения поворотной платформы, которая принимается по техническим характеристикам машины, об/мин.



В результате преобразования получим формулу продолжительности цикла, с:

5. Определение количества транспортных единиц для доставки песка на бетонный завод

Эксплуатационная часовая производительность автосамосвала для доставки песка на бетонный завод, т/ч:

где Q - грузоподъемность автосамосвала, т;

Кг - коэффициент грузоподъемности, который принимается равным 0,9 - 1,05

Ки - коэффициент использования рабочего времени, принимается равны 0,8 - 0,85;

tц - время одного рабочего цикла или оборота автосамосвала, с:

tз - время загрузки самосвала песком экскаватором, с:



где Q - грузоподъемность автосамосвала, т;

Пт экск - техническая производительность экскаватора, т/ч:

- объемный вес песка, равный 1,8 т/м³;

tг - время движения автосамосвала в груженном состоянии из карьера на бетонный завод, с:

Lп - дальность доставки или транспортировки песка до завода, м

Ку - коэффициент условий работы, учитывающий затраты времени на разгон и торможение автомашины, принимается равным 1,05 - 1,15;

Vг - средняя скорость движения автосамосвала с грузом, принимается равной 0,5 - 0,65Vmax, км/ч;

tр - время разгрузки автосамосвала принимается равным 120 с;

tх - время движения порожнего автосамосвала от завода до бункера, с:

где Vх - средняя скорость движения автосамосвала порожняком, принимается равной 0,65 - 0,75Vmax, км/ч;

tм - время маневров, принимается равным 600 с.

Число автосамосвалов для доставки песка на завод:

Мп - масса песка, т, равна 54,38м³*1,8т/м³=97,88 т;

Пэч - эксплуатационная часовая производительность автосамосвала, т/ч

6. Выбор и определение параметров ленточного конвейера для транспортирования в бункер завода заполнителей бетона

Эксплуатационная часовая производительность ленточного конвейера, т/ч:

где Мг - суммарная масса щебня всех фракций на один час работы бетонного завода,

Мг = 151,74 т;

Мп - масса песка, т, Мп = 54,38 м³*1,8 т/м³ = 97,88 т;

Ки - коэффициент использования рабочего времени, принимается равным 0,6 - 0,8 для машин непрерывного действия.

Пэч = 0,6(151,74+97,88) = 149,77 т/ч

Для полученной производительности подбираем марку конвейера В - 650.

Таблица 8. Техническая характеристика конвейера марки В - 650

Наименование	Обозначение	Единица измерения	Величина
Производительность	Пт	т/ч	270
Длина конвейера	Lк	м	20-80
Скорость движения ленты		м/с	1,6
Ширина ленты	В	м	0,65
Тип ленты	-	-	Рез. тк
Число прокладок в ленте	i	шт	3-5
Мощность привода	Р	кВт	220

Для конвейеров с резинотканевыми лентами диаметр приводного барабана определим по формуле, мм:

где Ка - коэффициент, зависящий от номинальной прочности тканевой прокладки, принимается равным 145 - 170 мм/шт при числе прокладок от 3 до 5;

Кб - коэффициент, зависящий от назначения барабана, принимается равным 0,85;

Полученное значение округляем в большую сторону до диаметра 400 по ГОСТ 22644 и принятым стандартам СЭВ.

Диаметр натяжного барабана, мм:

Ширина барабана, мм:



7. Выбор типа цементовозов и определение их количества

бетон погрузка экскаватор машина транспортирование

Для доставки цемента от амбарного склада до бетонного завода принимаем цементовоз марки ТЦ - 2с пневмонагрузкой, созданный на базе автомобильного тягача марки КрАЗ - 258 и агрегатов и деталей полуприцепа к нему.

Таблица 9. Техническая характеристика автоцементовоза марки ТЦ - 2 - на базе автомобильного тягача марки КрАЗ - 258.

Наименование	Обозначение	Единица измерения	Величина
Грузоподъемность	Q	т	22
Полезный объем	V	м3	21
Техническая производительность разгрузки самозагрузки	Пр Пз	т/мин т/мин	0,5 - 1 0
Наибольшая скорость движения	Vmax	км/ч	60

Эксплуатационная техническая производительность автоцементовоза, т/ч:

где Q - грузоподъемность автоцементовоза, т;

Кг - коэффициент грузоподъемности, который принимается равным 0,9 - 1,05;

Ки - коэффициент использования рабочего времени, принимается равным 0,8 - 0,85;

tц - время одного рабочего цикла или оборота автоцементовоза, с:



tз - время загрузки автоцементовоза, с:

где Q - грузоподъемность автоцементовоза, т;

Пз - техническая производительность самозагрузки автоцементовоза, т/мин;

tг - время движения автосамосвала в груженном состоянии из карьера на бетонный завод, с:

Lц - дальность доставки или транспортировки цемента от амбарного склада до бетонного завода, м;

Ку - коэффициент условий работы, учитывающий затраты времени на разгон и торможение автомашины, принимается равным 1,05 - 1,15;

Vг - средняя скорость движения автоцементовоза с грузом, принимается равной 0,5 - 0,65 Vmax, км/ч;

tр - время разгрузки автоцементовоза, т;



где Q - грузоподъемность автоцементовоза, т;

Пр - техническая производительность разгрузки автоцементовоза, т/мин;

tх - время движения порожнего автоцементовоза от бетонного завода до амбарного склада, с:

где Vх - средняя скорость движения автоцементовоза порожняком, принимается равной 0,65 - 0,75Vmax, км/ч;

tм - время маневров, принимается равным 600с.

Число автоцементовозов для доставки цемента на бетонный завод:

где Мц - масса цемента, т на один час работы;

Пэч - эксплуатационная часовая производительность автоцементовоза, т/ч;



8. Выбор типового склада цемента и определение размеров его силосов

По нормам проектирования склад цемента должен располагать объемом цемента на срок хранения 10 суток, чтобы обеспечить бесперебойный режим работы бетонного завода.

Вместимость склада цемента, т:

где Мц - масса цемента, т на 1 час работы бетонного завода;

tсм - продолжительность рабочей смены бетонного завода, равная 8 ч;

Nсм - количество рабочих смен в рабочем дне, равное 2 см;

Тхр - продолжительность хранения цемента, равная 10 дн.

Подбираем склад цемента по полученным данным.

Таблица 10. Техническая характеристика типового склада цемента типа 409-29-66

Наименование	Обозначение	Единица измерения	Величина
Тип склада	-	-	притрассовый
Вместимость	Q	т	3750
Силосы Вместимость Количество	Qц N	т шт	625 6
Годовой грузооборот склада	Qгод	тыс. т	204

Для определения размеров цилиндрического силоса принимаем диаметр силоса Dс равный от 3 м до 6 м и по назначенному диаметру определяем высоту данного силоса, м:



где - плотность цемента, равная 1,25 т/м³;

Dc - принятый диаметр цилиндрического силоса.

9. Выбор схемы пневматического транспортирования цемента из силосов в раздаточный бункер

Техническая производительность винтового подъемника принимается не меньшей, чем масса цемента, предназначенного на 1 час работы, т:

где Мц - масса цемента, т, на 1 час работы бетонного завода.

Таблица 11. Техническая характеристика винтового подъемника цемента ТА - 19

Наименование	Обозначение	Единица измерения	Величина
Техническая производительность	Пт	т/ч	60
Дальность подачи по вертикали	H	м	35
Рабочее давление	P	МПа	0,12
Расход сжатого воздуха	Q	м/мин	8,0
Внутренний диаметр цементовода	d	мм	130
Мощность электродвигателя шнека	N	кВт	22



10. Определение объема раздаточных бункеров и их основных размеров

По объемному содержанию в бетоне его компонентов принимаем 3 бункера для щебня или гравия, 2 бункера для песка и один бункер для цемента.

Ширина бункера принимается равной, м:

где Vп - объем песка на 4 часа работы бетонного завода, м³;

Высота бункера, м:

Высота верхней призматической части, м:

Высота нижней призматической части, м:



11. Выбор типа бетоносмесителя, определение его производительности и необходимого их количества

Исходя из крупности перемешиваемого заполнителя, для рассматриваемого завода подбираем стационарный циклический смеситель принудительного действия с вертикально расположенным валом.

Таблица 12. Техническая характеристика стационарного роторного типа принудительного действия бетоносмесителя марки СБ - 93

Наименование	Обозначение	Единица измерения	Величина
Тип бетоносмесителя	роторный
Объем готового замеса	Vзам	л	1000
Вместимость по загрузке	Vз	л	1500
Число циклов в час при приготовлении бетонной смеси	z	1/ч	40
Частота вращения ротора	n	об/мин	20
Крупность заполнителя, не более	а	мм	70
Мощность	Р	кВт	40

Эксплуатационная часовая производительность бетоносмесителя, м³/ч:

где Vз - вместимость смесителя по загрузке, л;

z - число замесов или циклов в час при приготовлении бетона;

Ки - коэффициент использования смесителя по времени принимается равным 0,8 - 0,85

Кв - коэффициент выхода бетонной смеси, представляющего собой отношение готового замеса к вместимости по загрузке:



12. Выбор необходимых дозаторов для всех компонентов бетона

Исходя из объема готового замеса принятого бетоносмесителя и марки бетона, навеска вяжущих материалов, заполнителей и воды на цикл составляет:

Щебня или гравия:

Песка:

Цемента:

Воды:

где содержащихся в 1 м³ соответственно щебня или гравия, песка, цемента и воды;

- объем щебня и песка, содержащихся в одном кубическом метре бетона;

- объемная масса щебня и песка, равная 1800 кг/м³;

масса цемента и воды, содержащихся в одном кубическом метре бетона.

;

.

Для взвешивания полученной навески принимаем дозаторы серии ДВ.

Таблица 13. Техническая характеристика дозаторов серии ДБ для смесителя марки СБ - 93.

Марка дозатора Показатель	Дозаторы для компонентов бетона
	щебень	песок	Цемент	вода
	6.011.АД-1600-2БЩ	6.003.АД-1600-2БП	6.001.АД-600-2БЦ	6.002.АД-400-2БЖ
Пределы взвешивания, кг Наибольший Наименьший	1600 400	1600 400	600 200	400 80
Допустимая погрешность, %	2,5	2,5	2	2
Фракция	щебень	песок	цемент	вода
Цикл взвешивания, с	45	45	45	45
Масса, кг	800	770	1600	520

13. Выбор и определение продолжительности работы землеройной машины по разработке котлована для сооружений бетонного завода

Таблица 14. Техническая характеристика экскаватора марки

Наименование	Обозначение	Единица измерения	Величина
Вместимость основного ковша	q	м3	2,0
Категория разрабатываемого грунта	-	-	I - IV
Тип ковша	-	-	поворотный
Высота выгрузки наибольшая	H	м	5,1
Глубина копания	H	м	4,1
Наибольший радиус копания	R	м	8,9
Длина стрелы	L	м	4,7
Частота вращения платформы	n	об/мин	10
Продолжительность рабочего цикла при работе в отвал с поворотом на 900	t	с	20

Эксплуатационную часовую производительность экскаватора определяем по формуле, м³/ч:

где q - геометрическая вместимость ковша, м³;

Кн - коэффициент наполнения ковша, принимается равным 1,05 - 1,15;

Кр - коэффициент разрыхления грунта, равный 1,1 - 1,28;

Ки - коэффициент использования рабочего времени, принимается равным 0,8 - 0,85;

tц - время рабочего цикла при копании песка при среднем угле поворота 120⁰,с.

tр - время разгрузки ковша в транспортные средства; для экскаваторов с поворотным ковшом, разрабатывающим несвязанные грунты, он принимается в зависимости от геометрической вместимости ковша, tр=4 с.

где n - частота вращения поворотной платформы, которая принимается по техническим характеристикам машины, об/мин;

б - угол поворота машины в процессе ее работы, град;

tк - время копания грунта заданной категории, с.

Песок относится к первой категории грунта.

К - коэффициент изменения времени копания грунта принимается в зависимости от категории грунта.

время копания грунта III категории и работе в отвал, с:

где t - продолжительность рабочего цикла при работе в отвал с поворотом на 90⁰ , принимается из технических характеристик принятой машины;

- время, расходуемое на поворот платформы экскаватора на 90⁰ для экскаваторов прямая и обратная лопата;

- рабочий угол поворота платформы экскаватора, который равен для прямой и обратной лопаты 90⁰;

где n - частота вращения поворотной платформы, которая принимается по техническим характеристикам машины, об/мин.

В результате преобразования получим формулу продолжительности цикла, с:



Продолжительность работы экскаватора при отрывке котлована для сооружений бетонного завода, ч:

где Vк - заданный объем котлована, м³

Размещено на Allbest.ru