Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
ПРОИЗВОДСТВА БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ 8
1.1. Показатели качества бетонной смеси 8
1.2. Коррекция состава бетона в зависимости от качества исходных 10
материалов
1.3. Особенности дозирования компонентов бетонной смеси 19
-
Свойства бетонной смеси в процессе ее приготовления 25
-
Методы определения подвижности и жесткости бетонной смеси 30 Основные параметры несущей среды
-
Устройства контроля реологических свойств бетонной смеси 33 ВЫВОДЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ 41 ГЛАВА 2. АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМ ПОДАЧИ СЫПУЧИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ В СМЕСИТЕЛЬ 48
2.1. Питатели сыпучих компонентов бетонной смеси 48
-
Устройства интегрирования расхода 49
-
Интеграторы расхода с нелинейными системами измерений
-
Структурная схема интегратора расхода с замкнутой системой измерений 2.5.Оценка технологических свойств интеграторов расхода типа СБ
2,6. Нелинейные измерительные схемы в отсутствие автоколебаний
2.7.Интеграторы расхода с линейными замкнутыми системами
измерений
2,8. Интеграторы расхода с разомкнутыми системами измерений
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 2
ГЛАВА 3. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ СВОЙСТВ БЕТОННОЙ
СМЕСИ
3.1 Измерение влажности и плотности компонентов бетонной смеси
3.2.Выбор способа измерения влажности заполнителей бетонной смеси
3.3 Задачи экспериментальных исследований 93
3.4. Методика тарирования влагомера 95
3.5. Разработка прибора для измерения влажности компонентов
бетонных смесей 96
3.6. Измерение плотности потока 104
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 3 108
ГЛАВА 4. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА СМЕШИВА
НИЯ КОМПОНЕНТОВ БЕТОННОЙ СМЕСИ 109
-
Смесительные машины составляющих бетонной смеси 109
-
Принудительные смесители 110
-
Механизм процесса смешивания 114
-
Уравнение процесса смешивания 117
-
Свойства функций Бесселя. 119
-
Ортогональность системы функций Бесселя.
-
Разложение функции в ряд Фурье по системе {1а{цкх)}.
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 4 134
ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОНСИС- 135
ТЕНЦИИ БЕТОННОЙ СМЕСИ В ПРОЦЕССЕ ЕЕ СМЕШИВАНИЯ
5.1 .Автоматическое определение консистенции бетонной смеси 135
-
Структурная схема прибора 1 з 7
-
Принципиальная схема консистиметра 140
5.4. Испытания консистометра на бетоносмесительной 145
установке СБ-145
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ 157
ЛИТЕРАТУРА 160
Введение к работе
Эффективность управления производством в современных условиях в значительной мере определяется наличием методов и технических средств управления качеством продукции на всех стадиях технологического процесса. Задачи управления качеством продукции, оптимизации технологических процессов решаются на базе комплексной автоматизации производства, широкого внедрения систем и средств автоматизации. Одним из основных условий успешного решения этих задач является обеспечение систем автоматического управления технологическими средствами оперативного автоматического контроля параметров технологических процессов - физических, химических и других величин, информация о которых необходима для обеспечения оптимального управления процессами.
Автоматизация контроля и управления качеством основных технологических процессов производства бетона и железобетонных изделий занимает значительное место в разработках и реализуется в оборудовании, выпускаемом отечественными и зарубежными фирмами.
Эти работы дали определенные результаты, позволившие создать комплексно-автоматизированные технологические линии по производству бетонных изделий, бетонные заводы-автоматы, автоматизированные участки на заводах по выпуску бетонных изделий.
Технологический процесс производства железобетонных изделий достаточно сложен, включает в себя несколько переделов, каждый из которых находится под воздействием переменных факторов-возмущений, изменяющих ход процесса и, как следствие, качество готовых изделий.
Наиболее автоматизированными технологическими переделами предприятий промышленности сборного железобетона являются бетоносмесительные отделения. Однако уже имеются или разрабатываются отдельные системы управления качеством продукции для большинства основных технологических переделов производства железобетонных изделий, что позволяет организовать выпуск изделий с заданными показателями качества при оптимальном расходе сырьевых, материальных, энергетических и трудовых ресурсов.
Автоматизация технологического процесса производства бетона и железобетона требует использования автоматизированных средств для контроля основных возмущающих воздействий и качественных характеристик изделий, информация от которых может использоваться в целях оптимального управления производством.
Уровень автоматизации строительства, его эффективность и влияние на экономические показатели строительного производства в части повышения производительности технологического оборудования, сокращения материальных затрат и ручного труда и повышения качества строительно-монтажных работ во многом зависит от надежных, высокоэффективных средств автоматизации и в первую очередь средств сбора и преобразования первичной информации.
Известно, что надежная и эффективная работа большинства средств автоматизации технологических процессов в строительстве и особенно в процессе приготовления бетонной смеси во многом зависит от эффективности работы датчиковой аппаратуры измерения влажности и гранулометрии сыпучих материалов, консистенции, т.е удобоукладыва-емости, подвижности и жесткости свежеприготавливаемой бетонной смеси.
Процесс приготовления строительных смесей является одним из важнейших переделов в общей технологической цепи возведения монолитных сооружений или изготовление конструкций на заводах сборного железобетона. Несмотря на то, что в общем объеме бетонных работ и производства сборного железобетона этот процесс занимает относительно небольшое место, здесь имеются скрытые резервы снижения трудовых и энергетических затрат.
Основной технико-экономический эффект от внедрения систем автоматизации связан с оценкой их воздействия на сокращение потерь (перерасхода) материалов, а также, что представляется наиболее важным — на конечные результаты технологического процесса, т.е. на повышение качества бетонной смеси и бетона. Оба указанных аспекта связаны с повышением точности дозирования и стабильности состава бетонной смеси. Результаты внедрения систем автоматизации также существенно сказываются на повышении однородности бетона.
Обеспечение высокой однородности бетона при автоматическом управлении процессами дозирования и коррекции состава смеси по влажности заполнителей за счет стабилизации рецептурного состава является одной из предпосылок для перехода заводов на статистический метод отпускной прочности бетона. В соответствии с основными положениями этого метода контроля прочности бетона как отпускная, так и марочная должна изменяться в зависимости от фактической однородности прочности бетона. При этом уменьшение величины коэффициента вариации в пределах от 14 до 18% позволяет снизить среднее значение марочной прочности бетона соответственно на 4-21%, в то время как увеличение коэффициента вариации с 15 до20% требует соответственного увеличения среднего значения прочности бетона на 4-25%.
Анализ многочисленных научно-исследовательских разработок и публикаций позволяет утверждать, что применение средств автоматизации в процессе приготовления бетонной смеси позволяет повысить производительность смесительного оборудования на 10-12%. Сократить расход дорогостоящего цемента до 20 кг на один кубический метр бетонных смесей, повысить однородность и в целом качество приготавливаемых бетонных смесей и растворов. А с учетом того, что объемы бетонных работ составляют 250 млн.куб.м в год и количество бетоносмесительных узлов и установок — около 40 тыс.шт., то годовой экономический эффект от внедрения разработок по применению средств автоматизации в технологии приготовления бетонных смесей составит около 200 млн.руб. на все смесеприготовительное оборудование. Этим и определяется актуальность данной работы, когда поиск новых технических решений по совершенствованию технологии приготовления бетонных смесей идет по нескольким направлениям.
Совершенствованию технологии приготовления бетонных смесей посвящено значительное число проектов, диссертационных работ, публикаций и монографий. Следует отметить, что они в подавляющем большинстве посвящены совершенствованию технологии дозирования бетонной смеси и в меньшей степени по контролю и регулированию технологических параметров бетонной смеси в процессе ее приготовления с применением современных средств первичной информации: датчиков влажности и гранулометрии сыпучих материалов и консистенции бетонной смеси.
В отдельных разработках имеет место рассмотрение проблем по использованию и внедрению отдельных средств первичной информации в технологии приготовления бетонных смесей. Однако до настоящего времени практически отсутствуют разработки по решению вопроса комплексного применения датчиковой аппаратуры для контроля и регулирования технологических параметров бетонной смеси в процессе ее приготовления.
Похожие диссертации на Автоматизация технологического процесса производства бетонных смесей в смесителях циклического действия
