ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КАССЕТНОГО СПОСОБА ПРОИЗВОДСТВА
Развитие крупнопанельного домостроения основана на применении сборных деталей, имеющих точные размеры. Высокой точности размеров изделий и хорошего качества их поверхностей легче всего добиться при формовании в вертикальном положении, так как при этом все поверхности изделия получаются гладкими и нуждаются лишь в незначительной обработке (шпаклевке). Это особенно важно при формовании внутренних перегородочных панелей, обе стороны которых являются лицевыми.
Особенностью кассетного способа производства является вертикальное формование изделий в стационарных разъемных металлических групповых формах-кассетах, в которых изделия остаются до получения бетоном необходимой прочности. Звено рабочих, формующих изделия, в процессе производства перемещается от одной кассетной формы к другой. При соответствующем числе форм это дает возможность осуществлять непрерывный производственный поток. В большинстве случаев изделия находятся в формах только до приобретения ими прочности, достаточной для перемещения их к месту, где изделия выдерживаются до достижения монтажной или проектной прочности.
Практика показывает, что по сравнению с другими способами производства кассетный способ обеспечивает более высокую производительность труда, требует меньших производственных площадей, снижает расход пара и электроэнергии. Поскольку продукцию изготовляют, транспортируют и хранят в вертикальном положении, отпадает необходимость в дополнительном армировании, воспринимающем монтажные усилия при повороте. Перемещаются из вертикального в горизонтальное положение только панели перекрытий, но их конструктивное армирование вполне обеспечивает достаточную прочность для выполнения этой операции.
Конструкции кассетных форм. В зависимости от материала, из которого изготовлены разделительные стенки, раз-
Личают кассеты м'еталлические, железобетонные и армоцемент - ные. По конструкции разделительные стенки кассетных форм могут быть гибкими — из металлических стальных листов толщиной 24 Мм и армоцементных сплошных листов толщиной до 50 Мм или жесткими — в виде пространственных металлических коробов либо железобетонных плит толщиной 100—120 Мм.
Жесткие металлические полые стенки применяются тогда, когда они используются для тепловой обработки бетона и как силовые стенки при натяжении арматуры, а также в том случае, когда формуемое изделие имеет сложный профиль. Жесткие разделительные стенки требуют значительного расхода металла.
Конструкция гибких разделительных стенок должна обеспечивать неизменность геометрических размеров изделий и эффективную передачу вибрации от вибраторов к бетонной смеси. Так как практически невозможно подать бетонную смесь равномерно во все формовочные отсеки, разделительные стенки испытывают значительное гидростатическое давление. Чтобы предотвратить изгиб стенок, на них устанавливают фиксирующие конусы, которые являются дополнительными опорами и обеспечивают точное проектное положение стенок при формовании изделий.
К а с с е т н о-ф ормовочная машина завода №12 Главмоспромстройматериалов состоит из станины, гибких разделительных стенок, паровых отсеков, механизмов перемещения и зажима стенок (рис. 131).
Станина воспринимает распорные усилия, возникающие при формовании и вибрировании бетонной смеси. Она имеет четыре стойки, соединенные опорными и продольными балками, на которые опираются механизмы перемещения и зажима разделительных стенок кассеты.
Разделительные стенки кассеты изготовлены из стального листа толщиной 24 Мм, к которому прикреплены борта из угольников, образующих торцовые стенки и днище формовочного отсека. Ширина отсека внизу делается на 8—10 Мм меньше, чем вверху, что облегчает распалубку изделий. Паровые отсеки представляют собой замкнутые полости без перегородок внутри, они состоят из двух 24-лш стальных листов, между которыми для жесткости устанавливаются отрезки труб. Между двумя паровыми отрезками должно быть не более двух изделий.
Внутри станины устанавливается комплект разделительных стенок и паровых отсеков (обычно 6—8 формовочных отсеков и 3—4 паровых), которые с двух сторон снабжены консолями с опорными роликами и могут перемещаться по балкам станины. На тех же консолях приварены качающиеся, захваты для зацепления пальцем цепи механизма сборки и разборки кассеты,..
Которая специальным механизмом приводится в возвратно-по - ступательное движение.
Разборка кассетной формы начинается вследствие перемещения шарнирной цепи, при этом палец цепи зацепляется за захват разделительной стенки и откатывает ее в сторону. Чтобы при отодвигании одной стенки за ней не перемещалась соседняя, стенки кассеты соединены между собой накидными скоба-
Рис. 131. Кассетно-формовочная машина: / — опорная рама; 2—распорный рычаг; 3 — цепь распалубочного устройства; 4 Опорный ролик; 5 — захват; б —упор; 7—натяжное устройство цепн; 8 — разделительные стенки с бортоснасткой. |
Ми. После извлечения панели из открытого отсека откатывается вторая, разделительная стенка, извлекается следующая панель и т. д.
Распорно-рычажная система состоит из рамы и рычагов, соединенных с ней шарнирно. При раздвигании кассеты рама поднимается кверху, а рычаги складываются. После предварительной сборки кассетной формы опускают распорные рычаги, закрепляя все отсеки кассеты.
Окончательное сжатие и устранение зазоров между разделительными стенками кассеты производятся шестью пневмоцилиндрам, и или специальными дожимными винтами с электроприводом. Для равномерной передачи давления при сжатии кассеты оси дожимных винтов должны совпадать с осями конусов на разделительных стенках (отрезков труб внутри паровых отсеков) и распорных рычагов, которые, находясь в горизонтальном положении, служат упорами.
Выпускаемые кассетные установки оборудованы рычажногидравлическим приводом для распалубочной машины. Кинематическая схема одноцилиндрового рычажно-гидравлического привода показана на рис. 132. Вдоль верхней балки передней
Рис. 132. Рычажно-гидравлический привод распалубочной машины: 1 — гидравлический цилиндр; 2—шток гндроцилнндра; 3 — тяга; 4 — Рычаг; 5 — уравнительный вал; 6 — распорные рычаги. |
Рамы установлен на четырех опорах составной уравнительный вал, в середине и по концам которого закреплены три шатуна с тягами, шарнирно соединенными со складными распорными рычагами машин. При повороте уравнительного вала складные рычаги, шарнирно связывающие подвижную переднюю стенку кассетного пакета с балками передней рамы машины, приводятся в движение.
Поворот уравнительного вала производится одним гидроцилиндром, укрепленным на передней раме, шток его приводит в движение рычаг, жестко скрепленный с валом. Уплотнение бетонной смеси осуществляется вибрацией разделительных стенок, на торцах которых закреплены вибраторы типа С-413 и С-41.
Положительным качеством кассет этого типа является сравнительная простота конструкции и надежность в работе, а также относительно небольшая металлоемкость: механизированная кассетная форма на 8 панелей весит около 50 Т.
Механизированная кассетная форма конструкции НИАТ применяется для формования изделий, имеющих определенный профиль. В кассетах типа НИАТ формуют ребристые панели перекрытий, панели внутренних стен швеллерного и двутаврового сечения, а также лестничные марши и площадки.
В кассетах для формования панелей внутренних стен и перекрытий разделительные стенки сдвигаются и раздвигаются, четырьмя гидравлическими домкратами с удлиненными штоками, которые свободно проходят через отверстия в консолях опорных роликов и имеют по всей длине ряд отверстий или клиньев. Для перемещения разделительной стенки с одной или другой стороны консолей (в зависимости от того, в какую сторону нужно перемещать) вставляют клинья. При включении домкратов клинья упираются в консоли и перемещают стенку.
Для восприятия распорных усилий при формовании к наружной подвижной стенке кассеты приварены четыре упорных штока, которые после окончательного сжатия стенок кассеты домкратами закрепляются клиньями к балке станины. После этого снимают давление в цилиндрах и отключают гидравлическую систему.
Недостатком кассет этого типа является невозможность уплотнения бетонной смеси вибрацией разделительных стенок, а также высокая металлоемкость (кассетная форма на 8 панелей весит около 80 г).
Кассетная форма с железобетонными разделительными стенками применяется, с целью экономии металла (его расход уменьшается примерно в 5 раз). Качество изделий, изготовляемых в железобетонных кассетах, поч - > ти не отличается от качества изделий, формуемых в металличе
Ских кассетах. Железобетонные стенки менее долговечны, чем стальные, они выдерживают около 400 оборотов и нуждаются в ремонте при эксплуатации, однако их применение экономически оправдывается.
Конструкция механизированной кассетной формы Рижского завода железобетонных изделий состоит из неподвижной и подвижной опорных рам, железобетонных разделительных стенок с металлической бортоснасткой и реверсивной лебедки для перемещения стенок кассеты [58].
Габариты железобетонной разделительной стенки кассеты соответствуют размерам изготовляемых в ней панелей. Стенка имеет мозаичные шлифованные поверхности и окантована швеллерами или двутавровыми балками. Для пропуска пара внутри
Разделительной стенки есть 10—12 каналов диаметром 25 Мм. Бортоснастка выполняется, из швеллеров, соответствующих толщине формуемого изделия, и крепится болтами к стенкам.
Уплотнение бетонной смеси при формовании так же, как в кассетах типа НИАТ, осуществляется глубинными вибраторами или путем вибрации арматурного каркаса, что не является до-
Рис. 133. Схема вибропоршневой установки для формования ригелей: 1 — паровой отсек; 2 — теплоизоляция; 3— виброднище формы; 4—резиновая прокладка; 5 — амортизатор; 6 — вибратор. |
Статочно эффективным и требует применения мелкозернистых бетонных смесей подвижностью не менее 6—8 См.
Метод вибрирующего поршня, применяемый на заводах Латвийской ССР, является более эффективным при формовании тонкостенных изделий в кассетных формах по сравнению с обычно применяемыми способами уплотнения. Этот метод основан на передаче вертикально направленных колебаний бетонной смеси через опирающееся на упругие опоры днище кассетной формы (без вибрации стенок формы).
Экспериментальные исследования уплотнения методом вибрирующего поршня подтверждают эффективность вертикального формования панелей и других крупноразмерных изделий из бетонных смесей с технической вязкостью 60—100 Сек и высотой до 3 М [98].
Вибропоршневая установка для изготовления ригелей длиной 12 М (рис. 133) оборудована устройством для натяжения арматуры.
Форма состоит из двух бортов с теплоизолированными паровыми отсеками и вибрационного днища. Борта формы имеют в верхней и нижней части шарниры для открывания при распалубке. Днище формы не связано с бортами и опирается на пружинные амортизаторы; к днищу прикреплены вибраторы, создающие вертикально направленные колебания. В местах примыкания днища к бортам устраивается уплотнение из транспортерной ленты.
При формовании бетонная смесь укладывается в форму послойно (15—20 См) Бетоноукладчиком, перемещающимся вдоль формы по рельсовому пути. Общая продолжительность формования конструкции 15— 20 Мин в зависимости от подвижности смеси.
Г*т< |
Формование методом подвижных щитов. Представляют интерес экспериментальные работы по освоению нового способа формования элементов
Крупнопанельных домов в вертикальном положении — формование методом подвижных щитов. При этом способе формования устраняются недостатки, присущие кассетному способу: применение пластичных смесей, неравномерная
Прочность изделий и др. 161].
На посту формования под двумя бункерами устанавливается двойной щит, в который медленно опускается оснастка — замкнутая рама, одновременно из бункеров под действием вибрации подается бетонная смесь (рис. 134).
Если в середине оснастки установить третий щит — делитель, то можно одновременно формовать два изделия. Применяя делители разной конфигурации (с кессонами, пустотообразую
щими элементами), получают ребристые многопустотные и другие изделия. Если удалить делитель после формования, можно получать двухслойные панели.
Такая технология пригодна для изделий различной толщины и'с различным армированием, в том числе и предварительно напряженным. Арматура натягивается на оснастку способом электронагрева. Изделия формуются из жестких бетонных смесей жесткостью 70—100 Сек по техническому вискозиметру.
Организация производства изделий осуществляется по конвейерной схеме, операции выполняются на специализированных постах с высокой степенью механизации. Установка представляет собой пакет щитов и оснасток, каждый из щитов является общим для двух смежных отсеков. Передвижение пакета осуществляется системой гидроцилиндров.
Формовочный пост состоит из двух рядов бункеров, бетонораспределяющего устройства" для их непрерывной загрузки и подъемника для перемещения оснастки между щитами. Отформованные изделия вместе со щитами и оснастками постепенно перемещаются вдоль технологической линии. Они проходят зону тепловой обработки и затем распалубливаются.
Освободившиеся щиты и оснастки обрабатываются на постах очистки и смазки и поступают на линию возврата. Здесь они соединяются и вновь подаются к посту формования. Предусматривается десятиминутный цикл формования изделий, определяемый режимом работы формовочного поста.
Расчеты показывают, что применение новой технологии значительно улучшит технико-экономические показатели производства по сравнению с заводами, оборудованными кассетными установками.