Бетоносмесительный узел для производства шпал железобетонных Ш1-1

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Кафедра строительных материалов и специальных  технологий 
 
 
 
 
 
 

Бетоносмесительный  узел для производства 

шпал  железобетонных Ш1-1 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    СОДЕРЖАНИЕ 

    Введение_________________________________________________________2

    1 Общая характеристика изделия____________________________________3

    2 Требования, предъявляемые к сырьевым материалам__________________3

    2.1 Бетонная смесь_________________________________________________7

    2.1.1 Вяжущее вещество____________________________________________7

    2.1.2 Затворитель__________________________________________________8

    2.1.3 Крупный заполнитель_________________________________________8

    2.1.4 Мелкий заполнитель__________________________________________9

    2.1.5 Добавка____________________________________________________9

    2.2 Арматура____________________________________________________10

    3 Побор состава бетона____________________________________________12

    3.1 Входные данные______________________________________________12

    3.2 Ориентировочный подбор состава_______________________________13

    3.3 Перерасчет ориентировочного состава бетона_____________________15

    3.4 Подбор состава бетона с добавкой_______________________________15

    4  Основные расчеты бетоносмесительной установки__________________16

    4.1 Режим работы предприятия____________________________________17

    4.2 Производственная программа__________________________________18 

    4.3 Склад сырьевых материалов___________________________________19

    4.3.1 Расчет емкости силосов цента_________________________________19

    4.3.2 Расчет склада крупного заполнителя____________________________20

    4.3.3 Расчет склада мелкого заполнителя___________________________20

    4.3.4 Расчет расходных бункеров___________________________________22

    4.4 Подбор технологического оборудования_________________________24

    4.4.1 Подбор дозаторов____________________________________________24

    4.4.2 Подбор бетоносмесителя______________________________________26

    5 Охрана труда и техника безопасности____________________________28

    Заключение___________________________________________________29

    Библиографический список____________________________________    29

    Введение

    Целью данного курсового проекта является получения навыков проектирования бетоносмесительных цехов, в частности для производства железобетонных шпал, применяемых для прокладки железнодорожных путей. В процессе проектирования необходимо решить несколько задач: выбор рационального способа производства, подбор состава бетона в соответствии с требованиям нормативных документов на изделия, руководствуясь ГОСТами, подбор основного технологического оборудования на основании проведенных расчетов.

    Рациональным  способом производства железобетонных шпал является агрегатно-поточный. Этот способ позволяет использовать различное технологическое оборудование, различные по размерам формы, изготовлять широкую номенклатуру изделий. Агрегатно-поточный способ для мелкосерийного производства является наиболее выгодным. При несложном технологическом оборудовании, небольших производственных площадях и затратах на строительство этот способ дает высокий съем продукции с 1 м² производственной площади цеха. Здесь сочетаются небольшие затраты труда со сравнительно низкими размерами удельных капитальных вложений. Этот способ позволяет разделить технологические операции по специализированным постам, создать условия для организации четкого пооперационного контроля качества изделий, обеспечивает высокий коэффициент использования оборудования и оборачиваемость форм. Годовая производительность агрегатно-поточной технологии определяется номенклатурой выпускаемой продукции, режимом формования изделий и продолжительностью работы формовочного поста. 
 
 
 
 
 
 

    1 Общая характеристика изделия

    Шпалы железобетонные, предварительно напряженные, используются для железнодорожных  путей с рельсовой колеей шириной 1520 мм и рельсами, по которым обращается типовой подвижной состав общей  сети железных дорог.

    Выпускаются несколько типов шпал, в зависимости  от рельсового скрепления. В данном курсовом проекте будет рассмотрен тип Ш1, т.е. для раздельного клеммно-болтового скрепления (типа КБ) с болтовым скреплением подкладки к шпале.

    Шпалы изготавливают по ГОСТ 10629-88 из тяжелого бетона в соответствии с ГОСТ 26633 [3].

• Класс бетона, требуемая для производства шпал – не менее В40;
• Нормируемую передаточную прочность бетона следует принимать равной 32 МПа (326 кгс/см²);
• Отпускную прочность бетона принимают равной передаточной прочности бетона;
• Марка бетона по морозостойкости – не менее F200;
• Марка по водонепроницаемости -  W8;
• Нормируемая передаточная прочность бетона - 32 МПа;
• В качестве арматуры шпал следует применять стальную проволоку периодического профиля класса Вр диаметром 3 мм по ГОСТ 7348.

    (Номинальное число арматурных проволок в шпале 44)

    Конструктивные  характеристики шпал железобетонных Ш1-1

    Конструктивные  характеристики шпал должны соответствовать требованиям ГОСТ 10629-88, представленным на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Формы и размеры шпал Ш1-1 

    Расстояние  между упорными кромками разных концов шпалы а – 2012 мм.;

    Расстояние  между упорными кромками одного конца  шпалы а₁ -404 мм.;

    Расстояние  между осями отверстий для  болтов а₂ – 310 мм.;

    Расстояние  между осью отверстия и упорной  кромкой а₃ – 47 мм.;

    Угол  наклона упорных кромок – 55⁰;

    Направление большей стороны отверстия для  болта относительно продольной оси  шпалы – поперечное;

    Значения  действительных отклонений геометрических параметров шпал не должны превышать предельных, указанных в таблице 1.1. 
 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 1.1 - Значения действительных отклонений геометрических параметров шпал

 

  Сорт  шпал зависит от требований по трещиностойкости, принятым при проектировании и выдерживать при испытании контрольные нагрузки, указанные в таблице 1.2.

  Таблица 1.2 - Сорт шпал в зависимости от трещиностойкости

   
 
 
 
 
 

    В качестве арматуры шпал следует применять  стальную проволоку периодического профиля класса Вр диаметром 3 мм по ГОСТ 7348. Номинальное число арматурных проволок в шпале 44. Расположение проволок, контролируемое на торцах шпалы, должно соответствовать указанному на рисунке 1.2.       

 

а                                        б  

Рисунок 1.2 - Размещение арматуры: а – на торце шпалы; б – в среднем сечении шпалы  

    Общая сила начального натяжения всех арматурных проволок в пакете должна быть не менее 358 кН (36,4 тс). Среднее значение силы начального натяжения одной проволоки  при их номинальном числе должно составлять 8,12 кН (827 кгс). Сила натяжения  отдельных проволок не должна отличаться от среднего значения более чем на 10%.

    Снижение  силы натяжения отдельных проволок сверх 10%, вызванное проскальзыванием проволоки в захвате, не должно быть более чем у одной проволоки  в шпалах первого сорта и у  двух проволок в шпалах второго сорта.

    Допускаются отклонения от номинального числа арматурных проволок при условии, что общая  сила натяжения имеющихся проволок не менее 358 кН (36,4 тс) При этом предельные отклонения по числу проволок не должны превышать ±2 шт.

      Концы напрягаемой арматуры не  должны выступать за торцевые  поверхности шпал первого сорта  более чем на 15 мм и второго  сорта - более чем на 20 мм. 
 

    2 Требования, предъявляемые к сырьевым материалам

    Для производства железобетонных шпал должны применяться конструкционные материалы, обеспечивающие соответствие готового изделия требованиям ГОСТ 10629-88.

    2.1 Бетонная смесь

    Бетонная  сметь должна соответствовать требованиям, предъявляемая ГОСТ на изделие:

    -по  морозостойкости – F300;

    -по  водонепроницаемости – W8;

    -классу  по прочности  В40 (R_сж=52,4 МПа);

    Важным  фактором при производстве изделий  является удобоукладываемость бетонной смеси. Подвижность (жесткость) бетонной смеси назначают в зависимости от размеров конструкции, густоты армирования, способов укладки и уплотнения. Для производство проектируемых шпал используется уплотнение вибрированием с жесткостью смеси равной Ж2 (жесткость - 11-20 секунд) [11].