Основи промислових технологій і матеріалознавства

2

Міністерство освіти і науки України

Національний університет водного господарства та природокористування

Кафедра експлуатації гідромеліоративних систем

Звіт

з навчальної практики з дисципліни

“Основи промислових технологій і матеріалознавства”

Рівне-2006

Зміст

Вступ

1. Рівненський завод залізобетонних виробів та конструкцій

2. Очисні та водозабірні споруди “Рівне-Вода”

3. Цех по обробці металу НУВГП

4. Столярний цех НУВГП

Висновок

Список використаної літератури

Вступ

Основною метою нашої практики є вивчення технологій народного господарства на виробничо-господарських підприємствах.

Завдання практики:

- закріплення і поглиблення теоретичних знань з питань сировинних ресурсів (матеріалів, енергії, води) і їх використання в промисловості;

- ознайомлення з механічними, фізичними, хімічними та біологічними технологіями виробництв промисловості, виробництв будівельних матеріалів, технологій водного господарства.

Об'єктами практики можуть бути будь-які підприємства м. Рівного, що дають можливість ознайомлення з технологіями промислового виробництва машинобудування, легкої та харчової промисловостей, виробництва будівельних матеріалів та технологій комунального господарства.

Ми відвідали наступні підприємства:

– Рівненський завод залізобетонних виробів і конструкцій;

– Очисні та водозабірні споруди “Рівне - Вода”;

– Слюсарні та столярні майстерні НУВГП.

1. Рівненський завод залізобетонних виробів і конструкцій

Рівненський завод залізобетонних виробів і конструкцій займається виготовленням залізобетонних виробів для цивільного будівництва та надає послуги населенню.

На заводі працюють такі цехи: арматурний, формувальний, бетонозмішувальний. На сьогодні персонал підприємства складає менше 100 чоловік. До економічного спаду на підприємстві працювало 2500 чоловік.

Вся продукція виготовляється згідно з технологічною документацією. Якість продукції перевіряється відділом технічного контролю та лабораторією. Споживачами продукції є: підприємства і організації міста, району, області, індивідуальні замовники.

РЗЗВіК виготовляє продукцію для будівельних робіт, яку поставляє в різні куточки рівненської області. Сировину для роботи транспортує : цемент із Здолбунова, пісок з Хмельницької області, щебінь - Єнакієво, використовуючи при цьому залізничні сполучення. Продукцією заводу є плити перекриття, парканні плити, перемички, кришки на люки, каналізаційні круги, подушки, блоки, балки тощо. Отже, будівельні матеріали - це штучні продукти, в основі одержання яких лежать певні хіміко-технологічні процеси. РЗЗВіК працює з бетонами, тобто штучними каменеподібними матеріалами, що являють собою раціонально підібрану затверділу суміш в'язучих заповнювачів, води або інших затворювачів та необхідних добавок. Завод спеціалізується в основному на конструкційних бетонах. Широке застосування бетону в будівництві обумовлено його позитивними особливостями: високою міцністю, довговічністю, вогнестійкістю. Як заповнювачі для нього можна використовувати розповсюджені і дешеві мінеральні матеріали, з нього можна формувати різноманітні вироби. Найбільш істотний недолік бетону як конструктивного будівельного матеріала - низька міцність при розтягуючи і згинаючих напругах. Цей недолік усувається армуванням бетону сталевою арматурою.

Для комплексного сприймання напружень стиску і розтягу використовують залізобетон - композиційний матеріал, в якому раціонально співпрацюють і поєднуються бетон та стальна арматура.

Залізобетон є основним конструкційним матеріалом сучасного будівництва. Цьому сприяють його високі механічні властивості, довговічність, доступність сировинної бази, можливість виготовлення конструкцій будь-яких форм, які відповідають самим різноманітним архітектурним та технологічним вимогам.

Залізобетонні конструкції за способом виготовлення поділяють на монолітні (зводять в опалупці безпосередньо на будівельному майданчику), збірні (монтують з виробів заводського виготовлення) та збірно-монолітні (поєднують збірні залізобетонні елементи і монолітний бетон або залізобетон). Усі бетонні вироби, крім блоків, виготовляють з використанням арматурних каркасів, тому на території заводу розміщений арматурний цех.

Арматура в залізобетоні у вигляді стержнів, сіток, каркасів та інших елементів призначена в основному для сприймання напружень при розтягу. Розрізняють звичайне та попередньо напружене армування. Звичайне армування, хоча і збільшує несучу здатність конструкції, має обмежені можливості, обумовлені незначною розтяжністю бетону -0,1 .. 0,15 мм/м.

Суть попереднього напруження заключається в обтисканні бетону натягнутою арматурою. Найважливішими наслідками попереднього напруження є збільшення термостійкості, економія арматури та зниження маси конструкції або їх укрупнення.

Розрізняють також лінійне і безперервне напруженне армування. При лінійному на місце натягування кладуть окремі елементи у вигляді стержнів, пучків, пасмів,, з'днаних у певному порядку, а при безпосередньому - арматурний каркас отримують намотуванням безперервної дротяної нитки на спеціальні упори або на конструкції.

Армування залізобетонних виробів здійснюється елементами і конструкціями із стержневої і дротяної арматурної сталі. При звичайному армувані широко використовують арматурну сталь класів А-Ш, Ат-ІУ та дріт періодичного профілю Вр-1. Для напруженої арматури перевагу віддають гарячекостній і термічне зміцненій стержневій арматурі класів А-У, АУІ, Ат-У і Ат-УІ, надміцному дротові і арматурним канатам. Основними видами арматурних елементів для залізобетонних конструкцій є сітки, плоскі і просторові каркаси. Виготовлення арматури включає: підготовічі процеси (зачищення кінців, правку, обрізку); зварку стержнів із окремих коротких прутків, розмітку на розріз стержнів на елементи необхідної довжини та надання їм заданої проектної конфігурації, складання і зварювання арматурних конструкцій.

Загальна схема технології виробництва будівельних матеріалів на РЗЗВіК включає транспортування сировини до підприємства, підготовку робочої суміші та її обробку, формування виробів, їх обробку до отримання потрібних якісних показників. Готові вироби транспортують на склад готової продукції, де їх зберігають і згодом відправляють споживачу.

Первинним етапом технологічного процесу на заводі є змішування сировини, утворення шихти. В основному компоненти для майбутнього виробу змішують за допомогою барабанних змішувачів. Ефективність змішування можна характеризувати ступенем однорідності суміші. Із добре змішаної суміші заданого складу формуються будівельні вироби, що мають визначені геометричну форму й розміри, а також потрібні властивості. Найхарактернішим для технології будівельних матеріалів на даному заводі є застосування такого способу формування як лиття. Цей спосіб полягає у заповненні відповідного об'єму сировиною сумішшю та її ущільнення під дією сили тяжіння частинок.

Сформовані вироби надходять на теплову обробку, щоб надати виробам у результаті фізико-хімічних перетворень потрібних властивостей. На РЗЗВіК використовують для цього тепловологісну обробку.

Теплова обробка виробів - це найбільш ефективний спосіб прискорення твердіння бетону. З комплексу видів теплової обробки найбільш поширеним є пропарювання при атмосферному тиску в камерах періодичної чи безперервної дії. Розрізняють пропарювальні камери ямного, тунельного та інших типів.

Пропарювання виробів звичайно ведеться до одержання не менше 70% проектної міцності бетону. На заводі збірних залізобетонних конструкцій тривалість пропарювання в діапазоні 80...100^?С складає 8...15 годин.

Повний цикл теплової обробки складається з чотирьох періодів: попереднього витримування до пропарювання; підйому температури в камері; ізотермічного прогріву; охолодження виробів.

Важливою частиною виробничого процесу на РЗЗВіК є контроль якості.

Показники якості визначають експериментально, підраховуючи кількість дефектів та бракованих виробів та вимірюючи властивості приладами. Розрізняють вхідний (перевірка відповідності встановленим вимогам матеріалів та виробів, що надходять на підприємство або будівництво), технологічний (режимні та інші показники технологічного процесу), кінцевий та приймальний контроль, якому підлягають готові вироби). При РЗЗВіК працює лабораторія, де здійснюється випробування продукції на сертифікацію. За добу тут виготовляють і сертифікують біля 60м³ продукції. Основним показником міцності бетону як конструкційного матеріалу є міцність. Основним показником міцності бетону, що нормується, є його клас, тобто міцність (в Мпа), яка приймається з гарантованою безпечністю.

2. Очисні та водозабірні споруди “Рівне - Вода”

Рівне- Вода була заснована у 1964 році. В 1985-1987 рр. будівля зазнала реконструкцій. До 1995 року очисні споруди Рівного належали Рівненському льонокомбінату, а з 1995 року належать КП „Рівне -Вода”. До рівненських очисних споруд підведено 80 000 як промислових, так і комунальних стоків.

Для очистки в наш час використовують методи механічної, біологічної і фізикохімічної очистки, а також знезаражування.

Механічна очистка забезпечує видалення із стічних вод частини нерозчинних домішок. Основними методами механічної очистки є проціджування, відстоювання, флотація, мікро фільтрування.

Проціджування через решітки дозволяє виддалити крупні рештки (тканину, папір, залишки фруктів і таке інше). В процесі відстоювання стічних вод відбувається їх освітлення шляхом гравітаційного осадження нерозчинних домішок. Пісок та інші важкі мінеральні домішки затримують у піскоуловлювачах при короткочасному відстоюванні стічних вод. Основна маса нерозчинних органічних домішок затримується у первинних відстійниках.

Флотація - метод віділення домішок, при якому вони спливають у вигляді флотоагрегатів.

При мікрофільтрування для виділення нерозчинних домішок води фільтрують через спеціальні сітки, тканин чи фільтруюче завантаження. Основні споруди для очисти мікрофільтруванням - це барабанні сітки, мікрофільтри.

Біологічна очиска застосовується для виділення з води основної маси органічних забруднень, що знаходяться у розчинній і нерозчинній формі. Вона полягає у мінералізації (окисленні) органічних забруднень аеробними мікроорганізмами, для яких ці речовини є джерелом живлення.

Споруди для біологічної очистки поділяються на дві групи:

1. споруди, в яких біологічна очистка стічних вод відбувається в умовах близьких до природних: поля фільтрації, поля зрошення, біологічні ставки.

2. споруди, в яких очистка відбувається в штучно створених умовах: біофільтри, комбіновані споруди.

Біологічна очистка може бути повною і неповною. При повній залишкова БНК стічних вод складає 15-20 мг/л. При цьому із міських стічних вод виділяється більше 85% органічних забруднень. При неповній - залишкова БНК стічних вод перевищує 20 мг/л, а концентрація органічних забруднень знижується на 80-85%.

Знезараження використовується для зниження збудників хвороб.Для цього використовують хлор і хлорне вапною.

Фізико-хмічна очистка може використовуватися, коли у міських стічних водах більше 50% складають виробничі стічні води, а у складі їх забруднюючих речовин багато таких, що не окислюються.

Рівненська станція знезалізення води від заліза із загальною концентрацією до 50мг/л. Очищення води здійснюється за методом спрощеної аерації і фільтрування на відкритих швидких фільтрах. Матеріал завантаження - гранітний щебінь, розміром фракції від 2 до 5 (7-8) мм.

Схема очистки води наступна: вода від свердловини через подаючий трубопровід поступає в центральний канал фільтра, падаючи з висоти 0,5-0,6м. на рівну поверхню води; у фільтрі вода збагачується необхідною кількістю кисню - відбувається спрощена аерація води, в результаті якої залізо, яке знаходиться у воді в розчинній формі, окиснюється в Fe³⁺ з подальшим утворенням гідроокису трьохвалентного заліза Fe(OH)₃, яке вилучається із води в процесі фільтрування.

Взагалі метод спрощеної аерації заснований на здатності води, яка містить двохвалентне залізо і розчинний кисень, при фільтруванні через зернистий шар видаляти залізо на поверхню зерен, створюючи каталітичну плівку із іонів і окисів двохвалентного і трьохвалентного заліза. Ця плівка активно інтенсифікує процес окиснення і виділення заліза з води. Знезалізнення води являється катерогенним автокаталітичним процесом, в результаті чого забезпечується неперервне оновлення плівки як каталізатора безпосередньо при роботі фільтра.

При цьому методі не потрібне окиснення двохвалентного заліза в трьохвалентне і переведення його в гідроокис, в зв'язку з чим відпадає необхідність в установці дорогих аераційний конструкцій. Спрощена аерація здійснюється за допомогою нескладних операцій, шляхом злиття води з невеликої висоти в карман або центральний канал фільтра, або шляхом вдування повітря в обробляючу воду. Відсутність спеціальних аераційних установок і контактних ємкостей спрощує експлуатацію і знижує ціну очистки.

Збагачення води киснем при розприскуванні її в повітрі проходить дуже цікаво.Так, при капельному паданні води з висоти 0,5 м вміст розчинного кисню досягає 5 мг/л. Разом з тим відомо, що для окислення 1 мг заліза затрачається 0,143 мг кисню.Однак, на практиці з метою видалення вуглецевої кислоти висота аерації звичайно призначається більша, при цьому застосовують спеціальні аераційні установки у вигляді перфорированих лотків або труб, застосовуючи швидкість стоку води з отворів 1,5 - 2 м/с.

В протилежному варіанті для збагачення води киснем, повітря вводиться в трубопровід перед напорними фільтрами кількістю 1,5 - 2 літра на 1 грам заліза (ІІ).

При незначному водоспоживанні (до 20 м³/г) і вмісту бікарбонатного заліза до 5мг/л може бути рекомендована установка, яка складається з стандартних деталей і вузлів.

Застосовуючи метод спрощеної аерації для знезалізнення води, необхідно перевіряти фільтрат на стабільність по методиці, яка рекомендується ГОСТ 3313-46, або за методом Ланжельє. При застосуванні методу Ланжельє розрахунок рН після аерації і гідролізу бікарбонату закисного заліза проводять наступним чином. По відомій лужності висхідної води і її рН визначають по номограммі вміст вільної вуглецевої кислоти у воді до аерації. До знайденого вмісту вуглецевої кислоти добавляють кількість вуглецевої кислоти, яка виділилася в результаті гідролізу бікарбонату заліза (ІІ), враховуючи, що 1мг/л гідролізованого заліза збільшує вміст вільної вуглецевої кислоти на 1,6мг/л. При цьому лужність води знижується на 0,036 мг-екв/л. Обчисливши новий вміст вуглецевої кислоти і лужність води, знаходять знову по номограмі рН води після гідролізу і, управляючий цими даними, визначають індекс стабільності.

Далі очищена вода поступає в резервуар чистої води, попередньо пройшовши знезараження рідким хлором. Введення хлорної води здійснюється в трубопровід відведенням фільтрату. З резервуарів за допомогою насосів другого і третього підйомів вода подається споживачу.

Гранично-допустима концентрація заліза у воді становить 0,3 мг/л. Концентрація хлору становить від 0,5-0,7мг/л взимку і до 1мг/л влітку.

Воду станція добуває із артезіанських свердловин, які сягають 80-100 м. На території станції знаходиться чотири резервуари об'ємом 100 тис. м³, з яких вода потрапляє безпосередньо до споживачів . Через кожні 10-15 років резервуари по черзі проходять очистку. Сама очистка здійснюється вручну. В разі надзвичайної ситуації на станції, води вистачить тільки на день.

Частина свердловин знаходиться на водозабірному майданчику №3, що розташована в Новому дворі, а частина в селищі Новомирськ.

На території станції знаходиться потужна насосна станція в якій є чотири двигуна з яких вода надходить до споживачів.

Обслуговуючий персонал станції складає 4 чоловіки, а взагалі там працює до 20 чоловік.

3. Цех по обробці металу НУВГП

Національний університет водного господарства та природокористування має майстерню, яка спеціалізується як по обробці чорних, так і кольорових металів. Там є зварювальний сектор, шліфуфальний верстат, на якому шліфуються метали. Також в цьому цеху знаходяться свердлильний, токарний верстат і фрезерна машина, яка надає металам потрібну форму.

Існує 9 груп метало-обробних верстатів.

Токарна група включає в себе 5 видів верстатів: 3 токарно-гвинторізні, токарно-револьверний і токарно-карусельні верстати.

Розглянемо токарно-гвинторізний верстат:

Основні частини токарно-гвинторізного верстату: станина 1, передня 6, задня 11 бабки, коробка подач 3, супорт 8.

Станани призначена для закріплення на ній передньої бабки і коробки подач та інших нерухомих частин.

У передній бабці розміщені головний вал верстата - шпиндель і коробка швидкостей, від якої з потрібною швидкістю отримує рух шпиндель із заготовкою. Задня бабка призначена для підтримання за допомогою заднього центра правого кінця заготовки, а також для закріплення в конічному отворі рухомої частини бабки.

Основний рух виконує шпиндель і заготовка, допоміжний різець. Коробка подач є складовою частиною механізму подач. Вона служить для швидкого настроювання верстата на необхідну повздовжню або поперечну подачу.

Супорт служить для закріплення у встановленому на ньому різцетримачі 9 інструментів і ручного або автоматичного їх переміщення.

Токарно-карусельні верстати призначені для обробки важких заготовок великого діаметра і незначної довжини. Заготовки встановлюють і закріплюють на планшайбі, що обертається навколо вертикальної осі. Він складається з таких елементів: станини, планшайби з чотирма кулачками, стояків, траверсів, вертикальних супортів, бокового супорта, трьох коробок передач.

Токарно-револьверні верстати призначені для обробки досить великих партій деталей, що мають порівняно складну форму, для обробки якої треба застосовувати різні інструменти: різці, свердла, розвертки і ін.

Складається з: станини 1, передньої бабки 4 з коробкою швидкостей 3, коробки подач 2, револьверного супорта 7 з револьверною головкою 6, поперечного супорта 5, барабанів задніх 8 і передніх 9 супортів.

Фрезерний верстат. Фрезерування - це процес обробки різання, при якому різальний інструмент виконує обертальний рух, а заготовка, що обробляється, -- поступальний чи обертальний рух подач.

Типи фрезерних верстатів:

n горизонтально-фрезелний верстат складається з станини із фундаментальною плитою 1, консолі 7, поперечних полозків 6 із столом 4, хобота 3, підвіски 5, коробки швидкостей 2, коробка подач 8.

n Вертикально-фрезельний верстат побудований аналогічно до горизонтально-фрезерного, але вісь шпинделя у нього розташована вертикально.

Фрезерування на цих верстатах здійснюється торцевими і кінцевими фрезами.

Заточний верстат призначений для застосування і доведення основних видів ріжучих інструментів із інструментальної сталі, твердого сплаву та мінералокераміки абразивними, алмазними, ельборовими копами. Верстати можуть бути оснащені з 8 пристосуваннями, у тому числі пристосуваннями для плоского, круглого зовнішнього, внутрішнього шліфування і системою підсосу пилу.

Верстат свердління застосовується для обробки отворів у деталях масою до 25 кг. Основною характеристикою їх є найбільший отвір, який можна свердлити на них у сталі середньої твердості.

Складається: фундаментальна плита 1, станина 2, коропка швидкостей 6 з шпинделем, коропка подач 5, кронштейн 4, стіл 3.

Радіально-свердлильні верстати застосовуються в умовах одиничного і серійного виробництва. Складається з фундаментальної плити, колони, гільзи, траверса, механізму, шпиндельної головки, коропки швидкостей, коропки подач, шпинделя, стола.

Шліфувальні верстати поділяються на такі типи:

n Круглошліфувальний верстат - призначений для шліфування зовнішніх циліндричних і конічних поверхонь.

n Плоскошліфувальний верстат - працює своєю периферійною частиною.

4. Столярний цех НУВГП

У сучасному будівництві деревину використовують для будівництва паркету, дверних та віконних коробок, дверного заповнення, меблів.

Деревина має високі будівельно-технологічні властивості, завдяки яким з давніх часів цей матеріал застосовують у будівництві. Оскільки запаси деревини в Україні незначні, то ведеться планомірна робота щодо скорочення використання цього матеріалу в будівництві.

У столярному НУВГП відбувається обробка деревини, яка проходить наступні етапи: спочатку деревина завозиться на пилораму увигляді колод, потім ці колоди ріжуть спеціальним станком на необрізні дошки, які сушаться і подаються у столярний цех для подальшої обробки. Тому тут розміщені різні верстати, які призначені для різноманітних робіт з деревиною. Технологія обробки деревини включає такі процеси:

1. різання;

2. стругання;

3. шліфування;

4. фрезерування.

Спочатку дошка проходить поперечний переріз торцовочним верстатом, після чого робиться її поздовжній переріз спеціальним верстатом для поздовжнього перерізу. На цьому верстаті обрізається кора, і деревина ріжеться на заготовки. Так здійснюється чорнова заготовка.

Щоб надати виробу благородний вид, потрібно його обстругати, тобто обробляється дві сторони заготовки. Іншими словами, стругання називається фугуванням і здійснюється на верстаті фугування. Далі здійснюється обробка деревини на рейсмусному верстаті. На цьому верстаті є стіл, на який ложиться заготовка і лінійка, яка задає глибину стругання (3-2мм.). Тут ми отримуємо заготовку по розмірам.

Потім здійснюється фрезервування деревини на шліфувально-фрезерних верстатах. Тут робимо різні узори на заготовці. На верстаті є стіл і лінійка, за допомогою якої регулюється глибина узору. За до помогою цього верстата робляться штапики, плінтуси, двері, вікна, вагонки. Там можуть бути різні малюнки. Щоб заготовка мала нормальний вигляд, виробу потрібно надати більш гладку поверхню. Це робиться на спеціальному верстаті, який складається з стола, куди ложиться виріб; двох барабанів (на ці барабани закріплена нождачна стрічка), включаємо цей верстат, прижимаємо нождачну стрічку до виробу і пиляємо.

В столярному цеху також є універсальний верстат, на якому можна здійснити всі вище згадані операції.

На деяких верстатах є витяжка, яка витягує стружку і несе її в бункер на вулицю. Після заповнення бункеру, через деякий час, приїжджає машина, яка забирає стружку і вивозить її на сміттєзвалище.

Висновок

Під час даної навчальної практики ми вивчали технології народного господарства на виробничо-господарських підприємствах, закріпили і поглибили теоретичні знання з питань сировинних ресурсів (матеріалів, енергії, води) і їх використання в промисловості. Також ми виконували всі завдання, які були передбачені програмою даної практики, дотримуючись при цьому правил техніки безпеки, попередньо ознайомившись з ними.

Об'єктами практики були підприємства м. Рівного, які дали можливість ознайомитись з процесом виробництва різних промисловостей. Серед них такі як: Рівненський завод залізобетонних виробів і конструкцій, очисні та водозабірні споруди “Рівне - Вода”, слюсарні та столярні майстерні НУВГП.

На РЗЗВіК ми розглядали технологію виробництва залізобетонних виробів та конструкцій.

При відвідуванні очисних та водозабірних споруд “Рівне-Вода” ми частково ознайомилися з технологіями знезалізнення та хлорування води, яке відбувається методом спрощеної аерації.

На слюсарних і столярних майстернях НУВГП ми спостерігали за технологіями обробки дерева (різання, обточування, шліфування, свердління, фрезервування), розглядали різні види верстатів, зокрема, торцовочний верстат, верстат фугування, шліфувально-фрезерний верстат тощо.

Список використаної літератури

1. Методичні вказівки №081-99.

2. Збошна О. М. Основи технології. Навчальний посібник. - Тернопіль: Картбланш. - 2002.

3. Кривенко П. В. Будівельні матеріали. Підручник для вузів: - К.: Вища школа. - 1993.

4. Технологія машинобудування. Підручник. - Львів: Світ.--1996.