Пристрій для подовжньо-поперечного різання керамзитогазобетонного масиву

Корисна модель відноситься до виробництва будівельних виробів і може бути використана при виготовленні різних конструкцій будівель. Відомі пристрої класу В28B7/14, В28B11/14 [авт. свід. №484086, 513852, 513853, 670444] для різки масивів з коміркових бетонів. Пристрої містять комірковий (газобетон), форму з бортами, масиви (сирці), рами, піддони, монтажні петлі, струни. Ріжучим органом є струни, котрі укладаються на піддон під низ масиву. Кінці струн закріплюють до бортів форм. Подовжня різка здійснюється на тяжінням струн з одного кінця чи з обох. Струни витаскують вертикально з масивів і розрізають їх. Недоліками пристроїв є відсутність в конструкціях натяжних пристосувань, електропроводів, барабанів, лебідок. На пристрої неможливо здійснювати різку керамзитогазобетону. Відомі лінії для виробництва виробів з коміркових бетонів: "Экстраблок", "Универсал-60", БКЛ-100 ЗАТ "Корпорации Стройматериалов" (Москва) та інші, що містять на лініях різальні машини. Недоліками цих машин є прив'язування їх до технологічних ланцюжків, неможливість їх використання в індивідуальному режимі роботи. Відомі технологічні лінії німецьких фірм "Хабель", "Ітонг", "WEHRHAHN" з виробництва дрібноштучних та крупнорозмірних виробів з коміркового бетону. Технологічна лінія фірми "WEHRHAHN" включає пости: силосів, форм, машини для різки блоків, кантователів, піддонів, автоклавів, вагонеток, тримерів, площадок, ... (всього понад 30 постів). Процес різання на комплексі полягає в розкритті всіх блокових бортів форм. Спеціальним пристроєм перекидається масив у вертикальне положення. Різку масиву здійснюють струнами, закріпленими до порталів. Різка масиву по товщині здійснюється переміщенням візка з масивом вздовж струн - аналог [1]. В умовах стиснутих територій, незначних площ цеху, різальна установка непридатна. Пристрій неможливо використовувати на одному пості для одночасної різки керамзитогазобетону масиву, в подовжньо-поперечному напрямку. Пристрій не містить барабан з приводом, лебідку, філь'єрів для пропуску струн. Відомо обладнання придатне для виготовлення керамзитогазобетонних стінових панелей за методикою вібротехнології. Обладнання містить різальну установку конструкції інституту НІПІ Силікатобетону - прототип [2]. Різальний пристрій містить сирець керамзитогазобетону, форму з бортами, піддон, раму, струни, деталі кріплення. На нерухомій рамі встановлюється форма з сирцем, відкриваються борти і різальна машина із закріпленими на ній струнами переміщується на масивом, розрізаючи його. Вертикальний розріз здійснюється ножами, закріпленими на стіні, що пересувається. При подовжній різці в якості ріжучого органу використовується висовуглецева пружинна проволока класу А1, діаметром 1,8мм з міцністю 220кг/мм2. Недоліками різальної установки є те, що різку масиву 500мм важко здійснити, має місце недоріз. Відсутність вібруючих струн, відсутність амортизаторів. Пристрій не постачений лебідкою, барабаном, що намотує одночасно взаємоперпендикулярно розташовані струни. Окремо на жорсткі борти, жорстку станину витрачається багато металу. В індивідуальному (поодинокому) режимі роботи без додаткового обладнання прототип пристрою непридатний для виготовлення деталей з точки зору використання робочої площі цеху, пристрій неекономічний. В основу корисної моделі построю для подовжньо-поперечної різки керамзитогазобетонного масиву поставлено завдання - створення в струнах подовжньо-поперечних зусиль, необхідних для різки сирцю за допомогою простіших пристосувань, що забезпечує механізацію процесу виготовлення будівельних виробів і конструкцій, заміну ручної праці машинною, зменшення трудомісткості робіт, економію корисної площі цеху. Поставлене завдання в пристрої, що містить сирець з керамзитогазобетону, форму з бортами, піддон, раму, струни, деталі кріплення, відповідно до корисної моделі, що він постачений стрижнем, стійками в бортах, кронштейнами з рамою, що знімається, з кріпильними болтами, монтажними петлями, барабаном з ланцюгом Галя, з електроприводом, розпірною балкою з блоками, ручною лебідкою, кріпильною балкою з пружинамидемпферами, струнами з обмежниками, смугою з вирізами і філь'єрами. Стрижень пропущений у витвори обмежників і бортів розміщений на піддоні поперек струн, рама прямокутної форми розміщена на бортах зверху, барабан розміщений на кронштейнах, розпірна балка з одного кінця розміщена на пружині-демпфері, з іншого на стійках - всередині котрих розміщена ручна лебідка зі струною; взаємоперпендикулярно розташовані струни розміщені на піддоні і закріплені з одного кінця до барабану і пропущені через витвори-обмежники, а з іншого заведені в філь'єри і закріплені до кріпильної балки. По кутах за допомогою амортизаторів рама, що знімається, закріплена в горизонтальній площині. Рішення пристрою по різці сирцю, що пропонується, одночасно або почергово за допомогою струн дозволяє виконувати практично повний комплект будівельних виробів (для будинків низки серій, наприклад, серії 113-8770) без зайвих коштовних постів, з найменшими витратами, з меншим обслуговуючим персоналом. На Фіг.1 зображена в плані конструкція пристрою в перетині А-А Фіг.2; на Фіг.2 - розріз в перетині Б-Б Фіг.1; на Фіг.3 - розріз в перетині В-В Фіг.1. Пристрій містить траншею 1, глибиною, що сумарно дорівнює висоті масиву 2 і габариту від низу віброгазомішалки 3 до верху масиву, рейки 4. Форма 5 з бортами і піддоном містить подовжні струни 6 (проволока класу А1 зі сталі марки КТ-2 або ЗК-7 (ГОСТ 9379-75) діаметром 0,9-1,1мм з тимчасовим опором до 280кг/мм2, поперечну проволоку з витою струною 7, стрижень 8, розміщений по низу у витворах бортів, обмежники 9 струн. На бортах розміщена рама, що знімається, 10 з кріпильними болтами. З одного кінця рами розміщені стояки 12, кронштейни 13 з закріпленим барабаном 14 з моховиком, ланцюгом Галя та електроприводом (не наведений). З двох сторін посередині рами розміщені стояки 15 для кріплення розпірної балки 16 (з двох кутків), пружина-демпфер 17, блоки 18, ручна лебідка 19. З іншого кінця рами розміщені пружини 20, смуга з вирізами-обмежниками 21, філь'єри 22 для пропуску струн, кріпильна балка 23 з болтами 24 і кронштейнами 25. Рама, що знімається, для підйому постачена монтажними петлями 26, тягами 27 для підйому частини (розрізаної за необхідністю) масиву зі щитом. До бортів траншеї форма кріпиться за допомогою амортизаторів 28 (Фіг.1). На Фіг. не наведені конструкції піддонів, щитів, розміщення арматури, електроприводів та інші деталі. В будівництві значне розповсюдження отримало виробництво конструкцій, що обгороджують, з коміркових бетонів. Однак, з часом на крупнорозмірних виробах з коміркового бетону виникають усадочні тріщини, околи кутів блоків, що обмежує область їх застосування. Крім того, в несучих конструкціях з коміркових бетонів нераціонально використовуються якісні показники сталі. Комірковий бетон з об'ємною масою gя=400-600кг/м3 має малу міцність Rb=35-60кг/см2 і тому неекономічно сполучається з арматурою, яка має приблизно в 70 разів більшу міцність (Rs=2400-4000кг/см2). Керамзитогазобетон є найбільш придатним для комплексного використання в конструкціях, що обгороджують, та в несучих конструкціях. При цьому в керамзитогазобетоні на перший план виступають такі параметри як модуль пружності Ekb, коефіцієнт Пуассона m і повзучості. Пружно-пластичний модуль деформації визначають за формулою Ekb=vEb, v=e yn/ekb, де для керамзитогазобетону приймають v=1-0,125×s/Rb. При об'ємній концентрації керамзиту Ск=0,5, газових пор С r=0,3, щільного розчину Ср=0,3 коефіцієнт Пуассона визначається m=(0,02s/Rb)+0,192. Величина міцності зчеплення визначається за формулою Rсц= Ркрит/l×p×d, де Ркрит - критичне навантаження, що висмикує, l - довжина закладення. Щоб мати однорідний міцний керамзитогазобетон важливо управляти процесом спучування. Спучування відбувається внаслідок впливу газоподібного водню, що виділяється хімічним впливом алюмінієвої пудри з Са(ОН)2 і водою 2Аl+3Са(ОН)2+6Н2О=3СаО×Аl2О3×6Н2О+3Н2. (1) На кожний грам алюмінію витрачається 4,1 грама Са(ОН)2. При цьому виділяється 0,111г водню, що займає об'єм 1,4л при 40°С. Наводимо найбільш ходовий склад керамзитогазобетону класу В25: цемент-М400 - 220; пісок - 320; керамзит (d=5-10мм) - 360; алюмінієва пудра ПАК-3 -0,440кг/м3; вода - 270л. Об'ємна (розрахункова) маса g=930кг/м3; міцність на стиск - Rbn=250кг/см2. Міцність суміші виражається за формулою P=g×h, де h -висота формування виробу. Найбільш ходовий розмір масиву - 600×1200×6000мм. Розрахункова схема провисання струни з опорами на різних рівнях (висотою h) при шарнірному спиранні кінців представлена приблизно на Фіг.2. Перед на тяжінням початкове навантаження не викликає в перетинах струни згинаючих моментів М. В цьому випадку струна працює як абсолютно гнучка нитка. Рівняння кривої провисання має вигляд у={[4¦x(l-x)]/l2}+(xh/l)=4¦×z (1-z)+hz. (2) У відповідності до теорії гнучких ниток величина розпору H=(М/у)=(ql2/8¦). (3) Довжина струни по кривій визначається за формулою L=(l/cosj)+(8¦cos3j/3l). (4) При натягу і додатковому навантаженні (Р - приведена маса ряду елементів) при різці масиву в струні виникає зусилля, що визначаються за формулою 4(q + p)l2 × shu × z u(1 - z ) (5) M= 8u2 × chu Q= 2( q + p )l é thu Shu zchu(1 - z ) ù ú 2u ê 2 chu û ë (6) 2 де z=x/l; u = 0,5 H / EI = 0,5 ql / 8EI Найбільші сумарні напруження від розтягнення і вигину дорівнюють s=(H/Fcosj)+(Mmax/W), (7) де H=4u2EI/l2. F=p×r2. Рівняння динаміки приводу можна представити у формі Даламбера (dw/dt)=(Мд-Мн)/І, Мн=¦(s), (8) де Мд - рушійний момент, І - момент інерції обертової маси. Пристрій працює наступним чином Підготовлюють траншею 1. встановлюють форму 5 з вивіркою її геометричних розмірів, здійснюють змащення бортів. Встановлюють підготовлену раму. На піддон укладають струни спочатку 7, потім 6. За допомогою стриженя 8 кріплять струни з двох кінців. Здійснюють укладання арматурних сіток і каркасів між струнами. Фіксують арматуру за допомогою спеціальних пристосувань, виключаючи їх зміщення при спучуванні суміші. За допомогою самохідної віброгазобетономішалки 3 здійснюють заливку форми з наступною вібрацією (може бути використана віброплощадка). При цьому "окраєць" не виникає. Протягом 30-35 хвилин відбувається спучування сирцю. З масиву вилучають стрижень 8 (Фіг.3). Різка сирцю (міцністю до 40г/см2) починається натисненням кнопки "пуск" електроприводу, обертанням барабану і на тяжінням струн 6 зі швидкістю до 1,6м/хвил. За рахунок наявності демпферів 17 при різці відбувається вібрування струн (при цьому опір маси сягає до 200кг). Після витримки і твердіння масив витягають з траншеї [3]. В порівнянні з базовим та іншими технічними рішеннями пристрій, що пропонується, дозволяє: - виконувати різку масиву (більш міцного, ніж комірковий бетон) без громіздких технологічних смуг, без наявності коштовних постів, без додаткового обслуговуючого персоналу; - зберегти і значно скоротити корисну площу промислового цеху; - знизити до 30% загальну вартість витрат на виробництво будівельних виробів з керамзитогазобетону; - скоротити до 50% витрати електроенергії, знизити загальну трудомісткість робіт. Для невеликих цехів, заводів (на Україні їх більшість) з виробництва комірковобетонних виробів компактний пристрій з різки керамзитогазобетону, що пропонується, безсумнівно необхідний, без великих витрат на практиці пристрій реалізований. Бажано налагодити промисловий випуск виробів, деталей для пристрою, що пропонується. Джерела інформації 1. Бонеман Е., Франивский А.А. и др. Современное технологическое оборудование для производства ячеистого бетона "WEHRHAHN" // Нові технології в будівництві. - К.: НИИСП, 2003. - №1(5). - С.7-10. 2. Кальниньш Г.А., Калис И.А. Керамзитогазобетон для несущих конструкций зданий. - Рига: "Зинатне", 1976. - 128с. 3. Кореню О., Тимофеев М. Установка для різання газобетону // Сільське будівництво.-К.: "Урожай", 1987.№11. - С.13.