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

щадках с бортовой оснасткой без перемещения изделий за время всего производственного цикла.

Обычно бетон доставляется на стенды в бадье авто­ погрузчика и разгружается в бетоноукладчик или непо­ средственно в форму. Здесь изделие проходит термо­ влажную обработку на том же стенде, где оно заформовано. После чего распалубливается и доставляется на склад готовой продукции.

Обычно последний способ изготовления железобетон­ ных изделий применяется при небольшой программе (5000 м 3/ г о д ) . В этом случае при формовании и термо­ влажной обработке трудно применять существующие средства автоматизации.

При наличии автоматизированного смесительного цеха сравнительно легко решают вопрос автоматизации ленточных конвейеров, транспортирующих бетонную смесь к формовочным постам, или применяют автомати­ зированную систему пневматического транспортирования смеси.

Обычно на этих линиях автоматически проверяется консистенция бетонной смеси, прохождение ее по тран­ спортирующей линии и уровень в бункере бетоноуклад­ чика.

Технологический процесс изготовления железобетон­ ных изделий при стендовой схеме производства состоит из следующих укрупненных операций: сборка арматур­ ного каркаса, укладка проволочных пакетов (предвари­ тельное натяжение арматуры), укладка и разравнивание бетонной смеси, уход за бетоном в процессе твердения, распалубка изделий, транспортирование изделий на склад, подготовка форм к следующему циклу формо­ вания.

Большинство перечисленных операций недостаточно автоматизировано, а иногда и очень слабо механизирова­ но, а поэтому выполняется вручную.

В связи с ■этим в первую очередь, должен быть по­ ставлен вопрос о механизации, а потом уже об автома­ тизации производства железобетонных изделий.

Эти важные вопросы наиболее успешно могут быть решены только при активном участии инженерно-техни­ ческого персонала и новаторов производства, обслужи­ вающих соответствующий участок. Можно' дать только, общие указания о наиболее рациональном направлении

ПО

В. Л. Берманом и Д. М. Раневским. Они сообщили, что на заводе № 5, постепенно совершенствуя оборудование и расширяя применение механизации и автоматизации, сумели установку для формования многопустотных на­ стилов превратить в формовочный агрегат.

Этот агрегат состоит из следующих основных узлов: виброплощадки, бортооснастки, самоходного бетоноук­ ладчика, каретки с вкладышами (пустообразователями), виброщита с приспособлениями для его подъема, уклад­ чика для формования и пульта управления с магнитной станцией.

В состав бортооснастки, т. е. бортов формы, входят передний, задний и два продольных борта. Продольные борта крепятся к специальным устройствам на вибро­ площадке. Открывание и закрывание их осуществляется посредством пневмоприводов. Передний и задний борта приводятся в действие с помощью пневмопривода. Кине­ матическая схема их приводов обеспечивает криволи­ нейную траекторию движения, нужную для установки бортов на вилки (фиксаторы арматуры) поддона или на ригельные замки.

Работа на формовочном автомате протекает следую­ щим образом: формоукладчик устанавливает на вибро­ площадку очищенный и смазанный поддон с натянутыми стержнями арматуры. Оператор ставит работу автомата на автоматический режим. Автоматически закрываются сначала продольные, а потом поперечные . (передний и задний) борта. Кареткой вводятся пустотообразователи. После укладки подъемных петель и верхней арматуры на форму наезжает бетоноукладчик и движется непрерывно по направлению к переднему борту. При нтом бетонная смесь, непрерывно поступающая из ленточного питателя бетоноукладчика, распределяется ровным слоем по ши­ рине формы с помощью струга-разравнивателя. Дойдя до переднего борта, бетоноукладчик начинает двигаться в обратную сторону, при этом излишки бетонной смеси срезаются задним стругом. Когда бетоноукладчик дой­ дет до заднего борта, автоматически выключается пита­ тель и включается в работу виброплощадка и т. д.

После окончания технологического процесса формо­ вания изделий извлекаются пустотообразователи, под­ нимается виброщит, открываются поперечные и про­ дольные борта.

112

Отформованное изделие на поддоне транспортирует­ ся в пропарочную камеру.

Автоматизация пропарочных камер. Технология из­ готовления железобетонных изделий, изделий из шлако­ бетона на цементной основе и активизированного шлако­ бетона требует их пропаривания. При этом темепратура в пропарочных камерах поднимается до 80° по заданно­ му графику с точностью ±2°, выдерживается в течение определенного времени, после чего снижается до нор­ мальной.

Для обеспечения графика работы пропарочных камер существуют различные системы программных регулято­ ров, с описанием которых можно познакомиться на соот­ ветствующем заводе.

1 3 . ПОРЯДОК ВНЕДРЕНИЯ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ АВТОМАТИЗАЦИИ

1. Общие положения

Обычно строительные работы по своему ха­ рактеру делят на собственно-строительные и заготови­ тельно-транспортные.

Из вышерассмотренных примеров хорошо было вид­ но, что собственно-строительные работы пока еще про­ водятся с применением набора машин, обеспечивающих только комплексную механизацию. Не все звенья этих работ поддаются автоматизации, поэтому приходится ог­ раничиваться автоматизацией управления и контроля за работой строительных машин.

К заготовительно-транспортным работам относятся такие операции: добыча камня, гравия и песка, перера­ ботка камня, транспортирование материалов, цементно­ бетонных смесей, изготовление железобетонных и бетон­ ных конструкций и т. д.

Это самые трудоемкие работы, они составляют 50— 70% всего объема, а главное — могут выполняться ин­ дустриальными методами. Если они достаточно центра­ лизованы и для выполнения их созданы производствен­

13

ные предприятия, то легко осуществить комплексную механизацию и автоматизацию производственных про­ цессов.

Естественно, что мы рассматривали схемы, которые в большинстве своем находят применение на предприятиях промышленности строительных материалов Волгоград­ ской области.

Ясно, что схемы не остаются незыблемыми, они про­ должают совершенствоваться. А с другой стороны, при недостаточном фронте работ, когда создаются времен­ ные производственные предприятия, не подлежащие пе­

матизации. А те предприятия, которые построены с час­ тично автоматизированным или даже с совсем не авто­ матизированным оборудованием, подлежат модерниза­ ции в целях максимального внедрения комплексной механизации и автоматизации. Имеющееся оборудова­ ние необходимо постепенно автоматизировать и объеди­ нять и автоматические линии, а если надо,то ив автома­ тические цехи. Вот здесь и нужны знания основ автома­ тизации для тех, кто работает на соответствующем участке.

Проектирование мероприятий по комплексной меха­ низации и автоматизации должно вестись в три этапа.

На первом этапе главное значение имеет выбор пра­ вильного направления развития средств комплексной механизации и автоматизации и организации индустри­ альных методов строительства.

На втором этапе определяют суммарные затраты об­ щественного труда на проведение автоматизации и про­ изводят сопоставление их с полезным эффектом различ­ ных вариантов автоматизации по сравнению с тем, который признается в настоящее время базовым (ти­ повым).

На третьем этапе главное внимание уделяется опре­ делению технических и качественных (натуральных) по­ казателей эффективности разрабатываемых вариантов.

Рассмотрим каждый из этих этапов подробнее.

114

1 3 . 2. Основные направления

развития автоматизации и выбор оптимального типа регулятора

Легче всего автоматизировать непрерывные и циклические технологические и производственные про­ цессы, при выполнении которых контролируются лишь условия производства: температура, давление, уровень

осуществить комплексную автоматизацию. Этому способ­ ствует и то, что производственные установки для жидких, газообразных и сыпучих тел имеют много однотипных воспринимающих устройств и регулирующих элементов, что облегчает использование стандартных средств авто­ матизации.

При выборе типа автоматического регулятора необ­ ходимо отдавать предпочтение простейшим регулято­ рам прямого действия, но надо учитывать, что регулято­ ры прямого действия в настоящее время применяют только для регулирования давления различных сред, уровня жидкостей и угловой скорости вращения. Значи­ тельно реже они применяются для поддержания темпе­ ратуры жидкости в емкости, температуры сыпучих мате­ риалов в бункерах и для регулирования температуры

помещений.

В более сложных случаях, особенно если есть опас­ ность резких и больших колебаний регулируемого пара­ метра, надо отдать предпочтение регуляторам непрямого действия. При этом сначала выбирают наиболее подхо­ дящий вид вспомогательной энергии, с учетом преиму­ ществ и недостатков, которые подробно перечислены при описании автоматических регуляторов.

Выбирая автоматический регулятор, надо обязатель­ но учитывать опыт, накопленный в нашей промышленно­

сти, „а именно:

гидравлические автоматические регуляторы широко применяют при автоматизации станков, прессового обо­ рудования и в системах теплоснабжения;

пневматические автоматические регуляторы получи­ ли широкое распространение на тех объектах, где воз­

115

можно возникновение пожаров и взрывов, например, в установках газоснабжения и везде, где есть компрессор-, ные станции или газопровод. В частности, в системах вентиляции и кондиционирования воздуха применяют почти исключительно пневматические регуляторы. Кро­ ме того, они широко применяются в котельных установ­ ках для регулирования температуры, давления, расхода, уровня и других параметров;

электрические автоматические регуляторы получили широкое распространение при автоматизации работы нагревательных печей и производственных предприя­ тий.

Считается, что только электрические автоматические регуляторы с индукционными, емкостными, фотоэлек­ тронными, ионизационными (радиоактивными) датчика­ ми, наиболее пригодны для дистанционного контроля и регулирования и при решении задач телемеханики.

В дальнейшем электрические автоматические регуля­ торы будут находить все большее применение. Главным образом потому, что они обеспечивают получение мини­ мальной себестоимости продукции, а отчасти и потому, что они допускают широкое использование радиоактив­ ных изотопов (ядерных излучателей) при определении и поддержании уровня в закрытых и открытых сосудах, силосах и бункерах, при контроле плотности растворов и пульп и т. п.'

Электропневматическая система управления, полу­ чившая широкое распространение на предприятиях строи­ тельной индустрии, имеет как достоинства, так и недо­ статки. Основные недостатки ее — высокая стоимость машинно-компрессорных установок и громоздкая линия воздухопровода. По мнению В. Г. Курова, эти факты увеличивают себестоимость продукции на асфальтобе­ тонных заводах (АВЗ) иногда до 20%.

При автоматизации какой-либо технологической ус­ тановки или агрегата надо начинать с выбора восприни­ мающих устройств и регулирующих органов. После это­ го рассматриваются все промежуточные звенья, в кото­ рых могут возникнуть причины нарушения нормального хода технологического процесса.

Автоматизация должна решаться на базе максималь­ ного использования серийно выпускаемых устройств и аппаратов. Хорошо отработанные серийные аппараты

116

создают предпосылки для быстрого внедрения новых раз­ работок, а также обеспечивают высокую надежность в эксплуатации и взаимозаменяемость.

1 3 . 3. Технико-экономические предпосылки

автоматизации

Поскольку конечной целью механизации и ав­ томатизации является повышение общественной произ­ водительности труда, т. е. сокращение затрат живого труда (труда работников данного участка) и прошлого (т. е. труда работников других предприятий, овеществлен­ ного в основных и оборотных средствах), наиболее эффек­ тивными являются те методы, которые обеспечивают мак­ симальное снижение текущих затрат.

При существующей постановке планирования и уче­ та о сокращении текущих затрат общественного труда судят по уровню себестоимости, поэтому снижение себе­ стоимости продукции является одним из главных пока­ зателей экономической эффективности внедряемой ме­ ханизации и автоматизации. Но поскольку одинаковое снижение себестоимости можно достигнуть при разных вариантах автоматизации, то возникает необходимость сравнивать их и по размерам требуемых капиталовло­ жений и по срокам окупаемости капиталовложений.

Показатель срока окупаемости рассчитывается либо как отношение разности капиталовложений по двум вариантам (дополнительные капиталовложения) и эко­ номии от снижения себестоимости, либо как отношение новых капитальных вложений к реальной экономии за

год.

Расчет производится по формуле:

тW

7 о К ^ С! — С2 *

где Ток — срок окупаемости капитальных затрат в го­ дах;

Ki и К2 — капитальные вложения, необходимые для реализации сравниваемых вариантов, при­ веденных к одинаковому объему производ­ ства;

117

Ci и C2 — себестоимость годовой продукции по этим же вариантам,

Коэффициент эффективности капитальных затрат на механизацию и автоматизацию рассчитывают как вели­ чину, обратную показателю срока окупаемости и опре­ деляют по формуле:

С- С 2

£Кг-Кг

механизации и автоматизации производства можно сде­ лать по формуле:

скурантную стоимость, транспортные расходы по достав­ ке, затраты на установку и монтаж), а также расходы на перепланировку и расширение производственных пло­ щадей, стоимость которых определяется на общем осно­ вании. .

Определение снижения себестоимости продукции про­ изводится обычными методами на основе сопоставления калькуляций при различных видах механизации и авто­ матизации производства. Причем надо учитывать не только себестоимость продукции или работы на участке, где производится внедрение автоматизации, но и на тех участках, на которые влияет проводимая автоматизация.

В отраслях, где удельный вес живого труда значи­ телен, подсчет экономической эффективности по себе­ стоимости может иногда привести к заниженным показа­ телям. Чтобы этого не случилось, надо учитывать не только изменение выплачиваемой зарплаты, но и изме­ нение затрат на социально-культурные мероприятия го­ сударства.

118

Рекомендуемые сроки окупаемости капитальных вложений при механизации и автоматизации производства

Обычно сроки окупаемости затрат в 1—1,5 года (табл. 3) принимаются в тех случаях, когда производит­ ся подсчет валовой экономии от внедрения мероприятий без учета амортизации затрат на эти мероприятия.

Результаты расчетов экономической эффективности механизации и автоматизации производства группиру­ ются по участкам и видам работ (погрузочно-разгрузоч­ ные, транспортные, складские и т. д.).

Сопоставляя эти данные, легко определить те участки и виды работ, механизация которых более эффективна. Только после этого можно наметить очередность меро­ приятий и концентрацию средств и усилий на их реали­ зацию.

Выбранный вариант со сроком окупаемости дополни­ тельных капитальных вложений не свыше нормативных должен соответствовать современным достижениям нау­ ки и техники и отвечать требованиям лучших образцов отечественной и зарубежной практики [18].

Кроме стоимостных показателей, часто применяют иные, характеризующие технические и качественные ре­ зультаты комплексной механизации и автоматизации. Обычно отмечают:

увеличение выработки продукции на одного трудя­ щегося;

119