Изготовление безнапорных ж/б труб методом центрифугирования и центробежного проката, применяемое оборудование, формы, режимы формования. Схемы установок и принцип их работы
Центрифугирование основано на свойствах б.с. находящейся в формах и вращающейся вместе. Недостаток большая металлоемкость, быстро изнашиваются детали, требуется регулярный ремонт. Основное оборудование: центрифуги роликовые СМЖ 104 (106)А.Б. клиноременные центрифуги и осевые.
Схема роликовой центрифуги (она наиболее распространена)
1.ведущие ролики
2.ведомые ролики
3.прижимной (чтобы при вращении форма не соскочила)
4. форма металлическая
5.уплотняющий вал
Чтобы было меньше шума ролики изготавливают пневмоническими. Для повышения производительности труда и применении менее подвижных смесей возможно применение роликовых центрифуге внутренним уплотняющим валом 5.
Схема клиноременной центрифуги
1 .ведущие ролики п=570-1
2.ведомые ролики
3.ремни, формы - трапеция 4.металлическая форма
При вращении роликов перемещаются ремни, на которые укладывается форма. Вращение формы осуществляется за счет сил трения между поверхностью и ремнем.
Схема осевой центрифуги
п= 1000 мин-1 Скорость вращения развивается плавно от 10 до 1000 мин "'
1.неподвижная станина, в ней расположен главный синхронный электродвигатель, который плавно меняет количество оборотов и разгонный асинхронный электродвигатель, который включается в момент разгона центрифуги. 2.подвижная станина, перемешается по оси центрифуги
3.планшайбы для крепления формы в центрифуге 4. форма
Для подачи б.с. существуют питатели лотковые и ленточные.
Схема лоткового питателя
1-самоходный портал, перемещающийся по оси центрифуги, имеется консоль -2, на которой установлен специальный лоток-3, лучше, если длина лотка равна длине формы.
Лоток поворачивается на 180 
, заполняется б.с.
Недостаток лоток периодического действия. Лучше использовать ленточный питатель, подача б.с. непрерывная с заданной скоростью и в полном объёме.
Схема ленточного питателя
1-самоходный портал перемещаемый по рельсам с торца формы на нем расположен бункер-2, куда подаётся б.с. так же он оборудован консолью -3, на ней смонтирован ленточный питатель-4, форма металлическая -5, вращается на центрифуги б.с. из бункера непрерывно подается в форму,, столько сколько нужно, изменяя скорость движения ленты или портала можно регулировать подачу б.с.
Формы для изготовления труб
Используются разъемные и металлические, цилиндрические формы.
1.форма металлическая из 2-х половинок
2.бандаж для увеличения жесткости формы (2бандажа с ребрами)
к формам приварены уголки для скрепления 2-х полуформ с помощью болтов 3
Для герметизации устанавливаются резиновые прокладки. При изготовлении труб диаметром до 500 мм могут использоваться одно шовные металлические формы.
Металлический цилиндр из упругой стали толщиной 2-6 мм. После ТО болт откручивается, шов расходится - это дает возможность распалубливать. Могут использоваться сплошные металлические неразъемные формы.
При изготовлении труб на центрифуге целесообразно использовать металлические разъемные формы с отверстиями в стенках. Во время подготовки формы все отверстия заклеиваются клейкой лентой, которая пропускает воду.
Во время центрифугирования вода удаляется не только к центру, по и через отверстия. Это дает возможность получить такую прочность свежеотформованных изделий, что их можно распалубливать Rв>0,2 МПа.
Укладка и уплотнение бетонной смеси
Применяются подвижные б.с. с ОК=4-6 см, с пониженным содержанием крупного заполнителя, крупность заполнителя до 20 мм. Расход заполнителя до 700 л/м"5, а песка повышенный для обеспечения вязкости. Применяют бездобавочные ПЦ, можно вводить эффективные СП. Вначале форме придается вращательное движение с небольшим числом оборотов 60-150 мин-1, которое равномерно распределяет по внутренней поверхности формы б.с. за 10-20 мин., чем больше диаметр, тем больше время. Постепенно число оборотов увеличивается до максимального значения, за 15-25 мин. В зависимости от диаметра трубы. Лучше если 2/3 от этого времени идет постепенное увеличение оборотов, а остальное уплотнение при максимальном числе оборотов. Центрифуга останавливается 5-7 мин, форма снимается с центрифуги, сливается шлам, труба переводится в вертикальное положение, выдерживается 1,5-2 часа, далее ТО.
Недостаток: неоднородность б.с. по толщине стенки. Вибрация формы во время центрифугирования положительно сказывается на прочности и плотности, повторное центрифугирование также повышает прочность и плотность материала.
Послойная укладка б.с. существенно повышает прочность, плотность и однородность бетона по толщине стенки. Предусматривается 2-4 слоя бетонирования. Это па 10-12% снижает пористость и повышает однородность и прочность материала.
Метод центрифугирования имеет следующие недостатки:
1. Не удается получить однородный бетон по толщине стенки трубы. Регулирование состава смеси и использовании многослойного центрифугирования не позволяет полностью избавиться от этого недостатка.
2. В процессе уплотнения в форме собирается цементный шлам, поэтому появляется дополнительная операция по удалению шлама из формы, что усложняет производственный процесс и создает худшие санитарные условия. Кроме того, возникает проблема использования шлама.
Метод центробежного проката полностью исключает эти недостатки
При центробежном прокате используют бетон с R-50-60 МПа, Ж-200-450 с, содержание песка 0,34-0,4.
Схема установки
1. Прокатный вал вращается со скоростью до 37 с-1, изготавливается из толстостенной трубы диаметром 560 или 620 мм.
2. Форма, которая бортами опирается на прокатный вал, она приводится во вращение прокатным валом, практически навешивается на вал.
3. Неподвижная станина установки с электродвигателем.
4. Подвижная станина, перемещается по оси установки.
5. Питатель для подачи б.с.
В начале при небольшом числе оборотов вала и формы подается жесткая б.с. по всей длине формы в таком объёме, чтобы была закрыта арматура. В этом случае б.с. распределяется и уплотняется за счет центробежных сил увеличивается число оборотов вала и формы и формуется раструбная часть трубы. Затем формируется втулочная часть формы заполняется т.о. чтобы высота б.с. была выше высоты борта на 10мм. В течение 10 мин. Происходит уплотнение б.с. при максимальном числе оборотов прокатного вала, давление до 5 МПа. Затем происходит укатка (отделка внутренней поверхности трубы), равномерно подаётся тонкий слой сухой цементно-песчаной смеси для обеспечения плотности внутренней поверхности трубы. После этого в форму подается тонкий слой песка, чтобы исключить налипание б.с. на прокатный вал. После этого центрифуга останавливается, труба отформовывается, снимается с вала, выдерживается 1 час далее ТВО. Лучше использовать индукционный способ. Целесообразно использовать напрягающие цементы дает возможность на 10% сократить расход цемента, на 35% расход стали.
28. Изготовление низконапорных и напорных ж/б труб:
- производство низконапорных труб с применением самонапрягающегося цемента, технологические режимы производства;
- изготовление напорных труб по 3-х ступенчатой технологии с металлическим и железобетонным сердечниками;