книги из ГПНТБ / Кусмарцев, В. С. Автоматизация строительного производства

зывают, что (на складах стационарных карьеров дро­ бильно-сортировочных заводов) переработанные мате­ риалы целесообразно хранить в штабельных эстакадно­ тоннельных или штабельно-тоннельных складах. А от­ грузку производить:

на автомашины-самосвалы — с помощью бункеров погрузки, которые заполняются автоматизированной по­ точно-транспортной линией из конвейеров и элеваторов и имеют дистанционное управление. Такие линии в ос­ новном рассмотрены в главе 5;

вжелезнодорожные вагоны — погрузка производит­ ся с помощью экскаваторов;

вбаржи — щебень грузят автоматизированным кон­ вейером с дистанционным управлением, а гравий и песок

—гидромеханизированным способом. При отсутствии не­ обходимых средств для гидромеханизации гравий и пе­ сок грузят так же, как и щебень.

На приемных (перегрузочных) складах производятся разгрузка (автомашин-самосвалов, железнодорожных вагонов, барж), складирование и последующая передача материалов к транспортирующим устройствам. Послед­ ние, как правило, автоматизированы и имеют дистанци­ онное управление.

Степень возможной автоматизации процессов зависит от средств доставки материалов и требует их типизации:

а) при доставке материалов на автомашинах-само­ свалах выгрузка их производится гравитационно. Для удобства разгрузки, механизации и автоматизации после­ дующих работ обычно делают насыпь вровень с верхним краем приемного бункера (рис. 27). Если насыпь не де­ лают, то бункер ставится в выемке. Приемный бункер служит для передачи материалов на конвейер и имеет решетку для задерживания щебня более крупных фрак­ ций или смерзшихся комьев песка;

б) из полувагонов-гондол материал выгружается то­ же гравитационно. На большинстве промышленных пред­ приятий с устойчивым, но неинтенсивным грузопотоком однородных сыпучих и кусковых материалов для раз­ грузки полувагонов применяют повышение пути (на вы­ соту 1—1,5 м) с откосом, укрепленным жестким покры­ тием. Длину повышения путей выбирают в зависимости от числа вагонов и величины запаса грузов, складыва­ емых вдоль пути. Материалы от прирельсовой площад­

ки обычно забираются самоходными погрузчиками или сдвигаются бульдозером (или автогрейдером) в продоль­ ный штабель над подштабельным тоннелем. В перекры­ тии последнего имеются точки с лотковыми виброзатворами, аналогичными тем, что изображены на рис. 21, че­ рез которые материалы выдаются на горизонтальный ленточный конвейер, а с последнего — на наклонный конвейер и ковшовый элеватор, автоматизация которых рассмотрена в главе 5.

При интенсивном грузопотоке целесообразно выгру­ жать заполнители в приемный бункер, перекрытый ре­ шеткой, расположенной под железнодорожными путями. Обычно приемный бункер имеет сравнительно неболь­ шую длину и в процессе разгрузки приходится протяги­ вать вагоны над бункером. Для этих целей применяет­ ся автоматизированное маневровое устройство МУ-12.

Разгруженный в бункер материал поступает на лен­ точный конвейер, расположенный в подбункерном поме­ щении, и с последнего подается на наклонный конвейер или на ковшовый элеватор, взаимная блокировка их и автоматизация рассмотрены выше;

в) с железнодорожных платформ целесообразно вы­ гружать материалы в приемный бункер при помощи ав­ томатизированных разгрузчиков с дистанционным управ­ лением (типа Т-182А);

г) из вагонов-думпкаров, а иногда и из полувагонов выгрузку материалов целесообразно производить с по­ мощью разгрузчика типа РН-350 или портального раз­ грузчика С-492 или с помощью вагоноопрокидывателя. Но последний экономически выгоден только при устойчи­ вом грузопотоке в 1—1,5 млн. т в год и выше;

д) разгрузку из барж целесообразно вести средства­ ми гидромеханизации.

На погрузочных складах, в пунктах перевалки и пот­ ребления, производится перегрузка материалов в авто­ транспортные средства.

Здесь целесообразно применение погрузочных бунке­ ров, заполняемых с помощью автоматизированной по­ точно-транспортной линии из конвейеров и элеваторов, рассмотренных выше.

Из вышеизложенного вытекает, что при наличии ти­ пизированных средств доставки материаловоченьпросто выбрать схему из числа типовых проектов складов-запол­

101

нителей, утвержденных Госстроем СССР и выбрать сред­ ства автоматизации всех транспортных линий и механиз­ мов.

При планировании автоматизации работы склада за­ полнителей, которые подвозятся железнодорожными ват гонами, для избежания простоев последних необходимо предусмотреть средства, с помощью которых по сигналу о прибытии транспорта диспетчер смог бы задать на пульте управления программу работы транспортной ли­

ляет собой несколько штабелей (по числу складируемых фракций), из которых щебень (через точки в перекры­ тии подштабельного туннеля) подается на ленточный конвейер, а затем на конвейер подачи материала в бун­ кера погрузки, а из последних загружается в автомаши­ ны-самосвалы или подается на цементобетонное пред­ приятие.

В зимнее время для нормальной работы бетонных заводов и заводов железобетонных изделий необходим нагрев заполнителей и цемента до 60°.

Выбор способов нагрева щебня и песка зависит от конкретных условий и, в частности, от наличия котель­ ной или ТЭЦ и компрессорной установки.

В большинстве случаев складские штабеля, бункера и силосы с заполнителем подогреваются с помощью вер­ тикальных или пространственных паровых регистров, изготовленных из бесшовных стальных труб, по которым пропускается насыщенный пар под давлением (на входе) до 5 кг/см2.

Автоматическое регулирование подачи теплоносителя выполняется по пневматической схеме' регулирования или с помощью электрического регулятора.

В первом случае датчиком является манометриче­ ский термометр с пневматическим регулирующим устрой­ ством.

Во втором случае датчиком служит термосигнализа­ тор типа ТС-100, управляющий электромагнитным кла­ паном. Иногда применяют камерный датчик температу­ ры типа ДТЮМ-43, дублируемый термоментром сопро­ тивления типа ЭТМ-Х в комплекте с логометром. С по­ мощью последнего, при наличии переключателя типа

1 0 2

ПМТ-8, легко проводить визуальный контроль за темпе­ ратурой в каждом регистре.

Обычно на каждые два-три регистра ставят по одно­ му датчику.

Для более детального изучения вопросов автомати­ зации погрузочно-разгрузочных работ рекомендуется книга [16].

На складе должно быть предусмотрено взвешивание как поступающего, так и отгружаемого материала.

При этом поступающий материал обычно взвешивает­ ся на железнодорожных, автомобильных или конвейер­ ных весах, в зависимости от того, как он поступает на склад.

При конвейерной отгрузке дозирование загружаемых материалов в вагон или автомашины может произво­ диться с помощью гамма-электронных конвейерных ве­ сов (рис. 27). В этом случае отпадает необходимость иметь железнодорожные и автомобильные весы.

1 1 . АВТОМАТИЗАЦИЯ ЦЕМЕНТОБЕТОННЫХ И РАСТВОРНЫХ ЗАВОДОВ

Производство бетонов и растворов для нужд строительства в большинстве случаев носит временный характер, поэтому наибольшее распространение получи­ ли инвентарные сборно-разборные заводы районного значения. Постоянные цементобетонные заводы обычно входят в состав заводов сборных железобетонных изде­ лий. Те и другие сравнительно легко могут быть автома­ тизированы по одним и тем же схемам.

Цементобетонные заводы. В состав цементобетонного завода входят: склад заполнителей, склад цемента и бе­ тоносмесительная установка. Если склады заполнителей не имеют регистров подогрева, то на заводе должны еще быть бункера подогрева. Наконец, в тех случаях, когда требуется пластифицирующая добавка в цемент для по­ вышения удобоукладываемости его, на заводе должен быть склад сульфитно-спиртовой барды.

В этой главе будут рассмотрены вопросы автомати­ зации бетоносмесительных установок, в состав которых входят: бункерное отделение с устройствами для приема,

103

распределения и выдачи заполнителей и вяжущих мате­ риалов, дозировочное отделение для их дозирования и смесительное отделение для приготовления и выдачи готовых смесей.

Планировка смесительных отделений и транспортные связи определяются прежде всего технологической схе­ мой цементобетонного завода.

Рассматривая типовые технологические схемы це­ ментобетонных заводов, легко заметить, что и здесь при­ меняются те же транспортирующие устройства, что и на складах. Поскольку вопросы автоматизации транспорт­ ных линий рассмотрены в главе 5, здесь мы на них не останавливаемся.

Отметим только, что подача заполнителей в отсеки рас­ ходного бункера бетоносмесителей установки осуществля­ ется чаще всего с помощью ленточного конвейера. Управ­ ление этим конвейером производится либо с пульта управления надбункерного отделения, либо (для заво­ дов-автоматов) автоматически по мере необходимости в заполнении расходных бункеров. В первом случае сигна­ лы от указателей уровня (верхнего, среднего и нижнего) подаются к оператору надбункерного отделения. Во втором — сигналы подаются в цепи автоматики. Ясно, что в этом случае отпадает необходимость в операторе надбункерного отделения и вся аппаратура устанавли­ вается только на пульте управления дозировочного от • деления или на диспетчерском пункте.

Количество бетономешалок в одной установке опре­ деляется необходимой производительностью и наличием соответствующих бетономешалок.

В настоящее время ВНИИстройдормаш с участием Гипростройиндустрии и института автоматики Академии наук СССР спроектировали ряд автоматизированных бе­ тонных заводов и установок непрерывного действия раз­ ной производительности.

Для полигонов по изготовлению сборных железобе­ тонных изделий и дорожного и аэродромного строитель­ ства созданы передвижные установки различной мощ­ ности.

Наименьшая из них имеет производительность 5 м3/час (бетоносмесительная установка С-632), наиболь­ шая — 30 м3/час (С = 543) и 60 м3/час.

Передвижная бетоносмесительная установка непре­

104

рывного действия С= 543 имеет полуавтоматическое уп­ равление, электродвигатели управляются дистационно. Автоматическое управление имеют весовые дозаторы непрерывного действия и механизмы подачи цемента в бункера склада и в расходные бункера.

Установка управляется в такой последовательности. При наличии в расходных бункерах песка и щебня необ­ ходимых фракций и цемента © расходной емкости вклю­ чают электродвигатель водонасоса, а затем электродви­ гатель смесителя. После их включения начинают рабо­ тать электродвигатели весовых ленточных дозаторов и обоих транспортеров. Песок и щебень необходимых фракций из расходных бункеров поступают в дозаторы, взвешиваются и попадают на сборный, а потом на за­ грузочный транспортеры и в смеситель.

Одновременно с пуском весовых дозаторов включа­ ется реле времени, которое через десять секунд включа­ ет дозаторы цемента и воды. После заданной выдержки контакты реле времени отключаются и магнитные пус­ катели электродвигателей дозаторов становятся на самопитание через свои блок-контакты.

Одновременно с включением дозатора цемента вклю­ чают КЭП, который через заданное время, достаточное для выдачи заданного количества бетонной смеси, вы­ ключит цепь питания дозатора и транспортера и выклю­ чится сам.

дом из которых установлены указатели нижнего уровня. При отсутствии цемента в одном отсеке нижний указа­ тель уровня отключит промежуточное реле, которое сво­ им нормально закрытым контактом включит сигналь­ ную лампу, показывающую, что в этом отсеке нет це­ мента.

На основании сигнала машинист перекрывает этот отсек и открывает другой, а пустой заполняет цементом. При отсутствии цемента во втором отсеке второй указа­

105

тель нижнего уровня обесточит реле, н.з. контакт кото­ рого включит сигнальную лампу, сигнализирующую об отсутствии цемента. При обесточении обоих промежу­ точных реле из-за отсутствия цемента, последние своими н.о. контактами обесточивают пускатели дозаторов сбор­ ного и загрузочного транспортеров смесителей.

С более подробным описанием бетоносмесительных установок С-543 можно ознакомиться по описанию уста­ новки завода-изготовителя (Славянский завод).

Типовой бетонный завод-автомат, производительно­ стью 60 м3/час, технологическая схема которого пред­ ставлена на рис. 31, имеет программное управление. По­ рядок работы на этом заводе следующий.

Водитель автомобиля-самосвала подводит машину к весовой платформе. Если горит зеленая лампа, автомо­ биль ставят на платформу, имеющую специальные пло­ щадки с конечными выключателями. Как только маши­ на станет под выгрузочное отверстие бетоносмесителя или накопительный бункер, зажигается красный свет.

На весовой платформе происходит взвешивание по­ рожнего автомобиля (в порядке, указанном при описа­ нии схемы, приведенной на рис. 28) для определения типа самосвала и его грузоподъемности. Вес отмечается в запоминающем устройстве.

Запуск завода-автомата производится шофером при вкладывании перфокарты в программное считывающее устройство. Программа настройки дозировки автоматов на нужный режим и требуемую марку бетона задана на перфокарте.

Через 30—40 сек. после опускания перфокарты за­ вод начинает работать и выдавать бетонную смесь в ав­ тосамосвал. Когда вес выданной смеси приближается к заданному, автоматически отключаются дозаторы, вы­ ключается красный сигнал светофора, установленный со стороны выезда, и зажигается желтый. По этому сигна­ лу шофер должен включить двигатель автомашины и подготовиться к выезду с весовой платформы. Бетонная смесь, находящаяся в смесителе, продолжает выгружать­ ся в самосвал. Как только вся смесь окажется в авто­ машине, загорается зеленый свет, разрешающий выезд загруженной машины и въезд следующей автомашины. К этому моменту на отрывном корешке перфоленты, вы­ даваемой шоферу, автомобильные автоматические та-

106

бельные часы отмечают время выдачи бетонной смеси. Как уже отмечено, схема управления бетонным заво­

дом значительно упрощается, если применить не только смесители непрерывного действия, но и дозаторы непре­ рывного действия.

Бетонорастворосмесительные установки. В состав растворных заводов входят: склад заполнителей, склад цемента и сухой извести и смесительная установка, т. е. те же звенья, которые входят в состав бетонного завода. Поэтому и здесь можно рассматривать только вопрос о смесительной установке.

Рассматривая схемы технологического процесса производства строительных растворов, можно отметить, что она мало отличается от схемы, принятой на бетонном заводе. Поэтому автоматизация их осуществляется по аналогичным схемам. Бетон и раствор могут изготавли­ ваться на одном заводе.

Отметим, что и здесь процесс непрерывного приготов­ ления раствора с применением дозаторов и смесителей непрерывного действия обеспечивает более высокую про­ изводительность при значительном упрощении техноло­ гической линии.

1 2 . ВОПРОСЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ЗАВОДОВ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИИ

Заводы железобетонных изделий представля­ ют собой комплекс различных сооружений: склады за­ полнителей, цемента и готовых изделий, бетоносмеси­ тельный цех и главный корпус, в котором сосредоточены арматурный и формовочный цехи и отделение пропари­ вания (тепловлажностной обработки изделий).

В предыдущих главах нами рассмотрены вопросы ав­ томатизации -складов и бетоносмесительных заводов (цехов), поэтому здесь мы остановимся только на общих вопросах автоматизации работ в главном корпусе.

По характеру технологического процесса заводы же­ лезобетонных изделий могут быть с конвейерной, поточ­ но-агрегатной и стендовой схемами производства.

Конвейерный способ производства представляет собой, технологическую линию, состоящую из ряда последова­

108

тельно расположенных рабочих постов со стационарным оборудованием, мимо которых по заданному ритму пода­ ются формы на вагонетках. Формование производится с узкоспециализированным расчленением операций. Наи­ более типично эта схема реализована на заводе ЖБИ-1, что в Разгуляевке.

Здесь технологический процесс начинается с очистки подошедшей формы, на первом рабочем посту. На сле­ дующем посту ее смазывают, укладывают в нее аппара­ туру, бетонную смесь и производят уплотнение, потом отделывают поверхность и передают в пропарочную ка­ меру. Пройдя камеру и получив необходимую прочность, изделие поступает на рабочее место, где его освобожда­ ют от формы и направляют для проверки на прочность. После этого оно передается на склад готовых изделий. Ясно, что здесь ритм формования и цикл твердения из­ делия в пропарочной камере должны быть увязаны меж­ ду собой.

Такой способ производства допускает широкое при­ менение автоматизации по схеме, описанной в главе 3, но он может быть применим только при наличии потреб­ ности в очень большом количестве однородных изделий (при годовом выпуске больше 40000 м3) .

Заводы с поточно-агрегатным способом производства характеризуются тем, что формование изделий осущест­ вляется здесь на специальных рабочих постах с группо­ вым расчленением операций. В этом случае ритм формо­ вания не связан с циклом твердения. Наконец, здесь ра­ бочие посты оборудованы агрегатами, позволяющими выпускать изделия широкой номенклатуры.

Поточно-агрегатный способ является основным для изготовления изделий длиной до 6 метров (более длин­ ные изделия изготавливаются на стендах).

При поточно-агрегатном способе производства удает­ ся осуществить высокую степень механизации и приме­ нить только отдельные автоматизированные агрегаты.

В частности, при формовании изделий с размерами в плане до 0,8x3,5 м применяют формовочный агрегат с виброплощадкой в 2 т. При формовании изделий с раз­ мерами в плане до 2,0 X6,4 м применяют агрегат с виб­ роплощадкой в 5 т.

На заводах со стендовым производством формование и твердение изделий производится в формах или на пло­

109