Отделка

Отделочные работы

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Штукатурные работы относят к одному из наиболее трудоемких видов отделочных работ. В последние годы все шире внедряются индустриальные способы отделки, тем не менее мокрые процессы оштукатуривания практически не сокращаются и в текущую пятилетку их объемы только по союзным строительным министерствам превысят 400 млн. м2. Средняя выработка штукатура в смену по стране не превышает 7...8 м2, что является крайне низким показателем.

Общепринятая технология послойного нанесения известковых и известково-цементных растворов сопряжена с необходимостью выдерживания значительных технологических перерывов между операциями, что увеличивает продолжительность строительства. Поэтому в настоящее время решается целый ряд задач; направленных на значительное повышение производительности труда при производстве штукатурных работ за счет уменьшения продолжительности технологических перерывов между операциями оштукатуривания и снижения их количества путем использования новых материалов и- комплексно-механизированных и автоматизированных до уровня роботизации процессов. К таким материалам прежде всего относятся растворы на гипсовых вяжущих, применение которых весьма перспективно: использование гипса обеспечивает экономию цемента и извести, а способность его быстро схватываться позволяет сроки выполнения штукатурных работ, улучшить качество поверхности и уменьшить количество наносимых на поверхность штукатурных слоев.

 Однослойное оштукатуривание заключается в том, что посредством штукатурной станции товарный раствор подвижностью 9... 10 см по стандартному конусу подают на поэтажную станцию перекачки устанавливаемую внутри строящегося здания. В поступивший на станцию перекачки раствор вводят гипс, предварительно разведенный в воде. Для приготовления гипсового раствора в емкость 5 заливают 10 л воды, засыпают 13... 14 кг гипса и перемешивают в течение 2...3 мин. Затем эту смесь процеживают через сетку с ячейками 5X5 мм в смеситель станции перекачки, перемешивая ее с товарным раствором в течение 1...2 мин для получения однородности и необходимой подвижности, соответствующей осадке конуса 6...7 см.

С помощью растворонасоса 3 известково-гипсовый раствор подают к удочке 1для механизированного нанесения на поверхности стен и перегородок.

Напорные рукава, по которым подают раствор, имеют переменный диаметр: рукав от растворонасоса диаметром 38 мм переходит в рукав диаметром 32 мм, соединяющийся с рукавом диаметром 25 мм, к которому крепится удочка. Общая длина рукавов не должна превышать 60 м. Нанесение раствора на оштукатуриваемую поверхность производят удочкой; специальной конструкции с форсункой воздушного распыления с использованием компрессора. Раствор наносят на стены снизу вверх, выдерживая расстояние между форсункой удочки и поверхностью стены 0,6...0,7 м. На бетонные и гипсобетонные поверхности раствор наносят, как правило, за один проход слоем 7...8 мм. Нанесение раствора на кирпичные стены выполняют (в зависимости от качества кладки) за 1...3 прохода слоем 15...20 мм без технологических перерывов между проходами. При втором и третьем проходах раствор может наноситься лишь на отдельные  места,  где  толщина   штукатурного слоя после разравнивания окажется недостаточной. Затирку производят электрозатирочными машинами СО-86иСО-112А.

Преимущество данной технологии по сравнению с традиционной заключается в следующем: сводятся к минимуму технологические перерывы между нанесением штукатурного слоя и его затиркой за счет ускорения процессов схватывания и сушки известково-гипсового раствора. Выработка в бригаде в смену на одного штукатура при этом составляет 22...23 м2.

Технология однослойного оштукатуривания гипсопесочными растворами, разработанная ЦНИИОМТП, заключается в том, что за счет применения мелкого наполнителя фракции 1,65 мм, а также добавки в раствор или сухую смесь измельченной карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) и одного из видов сульфонолов, например моющего порошка в общем количестве не более 1,8 % на сухую массу, позволяет получить состав, который после механизированного нанесения на оштукатуриваемую поверхность легко разравнивается широким шпателем, после чего отпадает необходимость затирки затирочно-шлифовальными машинами. Полученная таким образом гладкая поверхность в результате однослойного оштукатуривания не требует выполнения шпатлевания перед окраской или оклейкой обоями.

Малооперационная технология нанесения теплоизоляционной гипсоперлитовой штукатурки предложена Белорусским научно-исследовательским и проектно-технологическим институтом организации и управления строительством (БЕЛНИИОУС). Она основана на применении метода нагнетания отделочного раствора в рабочую полость, образованную поверхностью строительной конструкции и легкой передвижной опалубкой. Технология направлена на получение штукатурного слоя в один прием, исключая операции многоразового соплования, разравнивания и затирки. Сменная выработка на одного штукатура до 25 м2. схема организации работ с использованием механизированного комплекса на типовой захватке при гипсоперлитовом оштукатуривании. За захватку принимают полосу по высоте стены шириной, равной ширине рабочего щита 2. Оштукатуривать захватку начинают снизу, для чего рабочий щит устанавливают на пол. Две вертикальные стороны щита герметизируют посредством системы навесных перемещающихся уплотнителей, что позволяет оштукатуривать различные по площади участки стен. Толщина и степень деформации краевых уплотнителей при установке щита в рабочее положение определяются толщиной штукатурного слоя. Габариты полной зоны рабочего охвата щита 1800X1200 мм. При производстве работ используют установку 9 для приготовления из сухих смесей гипсоперлитового (или цементно-перлитового) раствора, из которой раствор посредством растворовода 7 и вводного элемента 5 подается в рабочую зону между стеной и опалубкой. Затворение сухих штукатурных смесей происходит в смесительной камере установки СО-187. При этом требуется шланговая подача воды. Необходимый запас сухих смесей складируется около местоположения механизированного комплекса. Сухие штукатурные смеси доставляют на строительную площадку затаренными в многослойные гидрофобизиро-ванные бумажные мешки.

Машина СО-187 может работать как на легких, так и на тяжелых смесях с плотностью 400...1100 кг/м3 и производительностью 1,5...2 м3/ч при соотношении гипс : перлит от 1 : 2 до 1 : 8. Ее конструкция включает: бункер 1, имеющий вращающееся рабочее колесо 2 для подачи*. сухой смеси в дозатор 6. Колесо 2 входит в контакт со смесью только в' зоне забора смеси, что значительно уменьшает потребляемую мощность, запыленность рабочего места, повышает универсальность машины; приготовляемый в дозаторе 6 раствор направляется к вертикально расположенному винтовому насосу 7 и из насоса под напором поступает в растворо-вод; ходовые колеса 8 предназначены для перемещения установки. Работа винтового насоса и рабочего колеса бункера обеспечивается электродвигателями с установленной мощностью 4,75 кВт; рабочее давление, развиваемое винтовым насосом, 2 МПа; дальность подачи раствора по горизонтали

 Малооперационная роботизированная технология производства штукатурных работ. Одним из наиболее перспективных условий интенсификации строительных процессов является применение средств автоматизации и роботизации. Необходимость создания и освоения роботов и манипуляторов в строительной индустрии обусловлена рядом факторов: относительно более медленным ростом производительности труда в строительстве по сравнению с другими отраслями материального производства;, ограниченностью трудовых ресурсов в условиях постоянного наращивания инвестиционных программ; тяжестью строительных работ, связанных с температурными режимами; постоянным ростом цен на строительную продукцию, обусловленным в немалой степени удорожанием воспроизводства рабочей силы. Эти факторы  создают предпосылки для перехода к качественно новому уровню автоматизации - созданию автоматизированных производственных систем, работающих с минимальным участием человека и заменяющих его на участках с тяжелыми или монотонными условиями труда путем расширения их функциональных возможностей й универсальности.

Исходя из особой актуальности решения проблемы сокращения тяжелого и малопроизводительного ручного труда штукатуров, в Полтавском инженерно-строительном институте разработан гибкий роботизированный технологический комплекс, предназначенный для осуществления малооперационной технологии однослойного оштукатуривания поверхностей с использованием малоподвижных и быстротвердеющих растворов, а также для выполнения других видов отделочных работ за счет его перекомпоновки. Комплекс включает: гидрофицированную базовую машину 1, в качестве которой используется штукатурная станция СШ-6 с принятым в нее товарным раствором из автосамосвала 2 и пластифицирующей добавки из емкости 3; после перемешивания раствора в смесителе станции СШ-6 с обеспечением его однородности и наперед заданных характеристик растворная смесь посредством дозатора-перегружателя 4 направляется на просеивающий механизм 5, очищающий раствор от шлама и других крупных включений; из вторичного бункера-побудителя 7 раствор через патрубок 8 всасывается растворонасосом 9 с линейным объемным гидроприводом РНГ-6 и нагнетается им с помощью растворовода 10 в рабочий орган 13, закрепленный в захватном устройстве 12 робота 11. Рабочий орган 13 осуществляет однослойную укладку раствора 14 на вертикальной поверхности конструкции 15. Между роботом, дозирующим гидравлическим растворонасосом и базовой машиной предусмотрена автоматизированная система обратной связи с целью создания необходимых условий решения поставленной задачи по механизированному оштукатуриванию.

В состав операционного робота СО-300.Ц7 входят: 1) подвижное основание /, имеющее два независимых гидропривода гусеничных двигателей, установленных на раме с модульным электромеханическим комплектом управления; 2) шагающий механизм 2, размещенный в корпусе подвижного основания, состоящий из телескопического рамного механизма, скоростного цепного полиспаста выдвижения и возврата несущей кареткил линейного гидродвигателя, опорного механизма и аналогового электрогидравлического усилителя мощности с управлением в автоматическом и ручном режимах; 3) механизм поворота корпуса манипулятора 3, размещенный на подвижной каретке шагающего механизма и состоящий из опорной поворотной цапфы, на которой установлена платформа рамной конструкции, при этом поворот платформы осуществляется поворотным гидравлическим двигателем с поводковым механизмом; 4) механизм выдвижения механической кисти 4, состоящий из подвижной несущей рамы, линейного гидродвигателя и аналогового электрогидравлического усилителя с автоматическим и ручным управлением; 5) ориентирующий механизм 5, предназначенный для ориентации манипулятора в вертикальной плоскости и состоящий из линейного гидродвигателя, установленного на шарнирных опорах, соединяющих подвижно механизм подъема кисти с корпусом; при этом управление механизмом осуществляется аналоговым электрогидравлическим усилителем мощности в автоматическом и ручном режимах посредством дросселирующего гидрораспределителя и гравитационных-датчиков; 6) механизм .подъема механической кисти 6, состоящий из трехрамного телескопического механизма, скоростных цепных полиспастов подъема каретки, линейного гидродвигателя и аналогового электрогидравлического усилителя мощности с управлением в автоматическом и ручном режимах; исполнительный механизм подъема кисти устанавливается "на подвижной раме портала посредством шарнирных опор; 7) механическая кисть 7, размещенная на основании каретки подъемного механизма и содержащая поворотный механизм кисти, включающий поворотный гидродвигатель и шарнирные опоры с модульным гидравлическим комплектом управления, механизм изгиба кисти 8, состоящий из линейного гидродвигахеля с шарнирными опорами, установленными на несущей каретке и поворотном гидродвигателе, имеющем захватное устройство для закрепления рабочих органов 9 и модульного гидрораслределительного комплекта с управлением в ручном режиме.

Все несущие металлические конструкции выполняются из алюминиевых сплавов. Электрогидравлические устройства информационных, управляющих и исполнительных механизмов представляют собой комплектные серийно выпускаемые промышленностью блоки-модули, из которых собирается свыше 70 % элементов конструкции рассматриваемого робота.

В качестве устройства для нанесения штукатурных растворов закрепляемого в захватной части механической кисти, может служить рабочий орган, состоящий из рамы, вибратора и заглаживающей пластины. Осуществление процесса при использовании жестких растворов с осадкой конуса 7 см и менее возможно кратковременным их разжижением от действия вибровозбудителя, установленного на подвижной пластине, закрепляемой в проеме неподвижной рамки в одном уровне с ней и сопряженной no's периметру упругим материалом, например ленточной резиной. При такой' конструкции рабочего органа можно достичь значительной производительности по сравнению с применением существующей техники.

Отделочный робот, на захватном устройстве которого закреплен рабочий орган для нанесения штукатурного раствора. Подвижное основание 1 на гусеничном ходу имеет независимые приводы на каждую из гусениц, включающие гидромоторы 2 и редукторы 4. Давление на основание передается через опорные катки 3. На подвижном основании 1 установлена горизонтальная неподвижная рама 7 с роликами 6, внутри которой на этих роликах расположена подвижная рама 8, а в ней -каретка 5, несущая центральную цапфу 10 гидродвигателя 11.

Каретка 5 связана цепным полиспастовым механизмом 35 с неподвижной рамой 7 и приводится в действие горизонтально расположенным гидроцилиндром 34. На переднем торце подвижной рамы 8 имеется опорный механизм 37, оборудованный роликами 38, позволяющий при скоординированной работе приводов гусеничного хода подвижного основания осуществлять перемещение робота не только по наклонному основанию, но и по ступенькам 36 лестниц с наклоном косоуров к горизонту до 30°. Поворотным гидродвигателем 11 осуществляется поворот корпуса 9 относительно подвижного основания /, что необходимо для осуществления технологического процесса отделки с наименьшими затратами времени.

В корпусе 9 расположены управляющее устройство 12, информационная 13 и Сигнализирующая 14 аппаратура с переговорным устройством 15, необходимые для осуществления работы робота в автоматическом режиме с обеспечением безопасной его эксплуатации. Электронные устройства 12 и 15 выполнены в виде монтажных плат, защищенных от действия пыли и влаги съемными кожухами для ремонта и обслуживания.

В верхней части корпуса 9 посредством шарнирной опоры 16 установлена пара гидроцилиндров / 7, позволяющая изменять угол наклона от вертикали механизма подъема кисти 19, состоящего из гидроцилиндра 20, который приводит в действие телескопический механизм со скоростным полиспастом 21, блок которого 18 находится в верхней части, а шарнирная опора 24 внизу сбоку.

•На нижнем торце телескопического механизма установлен гидроцилиндр 23, а на подвижной каретке - поворотный гидродвигатель 25. В совокупности с захватным устройством 26 они образуют механическую кисть, способную принимать необходимое положение в пространстве, включая вращение относительно горизонтальной оси.

Рабочий орган состоит из рамы 22, присоединенной посредством захватного устройства 26 к кисти робота. Со стороны рабочей поверхности на раме закреплена подвижная (по отношению к раме) пластина 33, на одной (или двух в зависимости от технологии) боковой грани которой установлена ограничительная рейка 30. В средней части пластины 33 имеется проем, закрытый подвижной пластиной 32 с зазором по периметру, перекрытым по всей его длине упругой лентой 29 (например, из резины), соединяющей между собой пластины.

•В средней части подвижной пластины 32 имеется отверстие 31, к которому с тыльной стороны подведен штуцер 27 для крепления шланга, подающего раствор в зазор между оштукатуриваемой стеной и рабочим органом, а также закреплен вибровозбудитель 28 для осуществления оштукатуривания.

Работа робота осуществляется следующим образом. Движение роботу сообщается путем включения гидромоторов 2, обеспечивающих передачу усилия через редукторы 4 на ведущие колеса гусеничного хода (независимо с каждой стороны), что увеличивает маневренность и позволяет ему передвигаться в стесненных условиях. Передвижение по наклонным поверхностям или ступеням 36 выполняется при включении гидроцилиндра 34, посредством которого выдвигается вперед подвижная рама 8. При этом под действием полиспастового механизма 35 каретка 5 переносит вперед центр тяжести всего корпуса 9. В этой связи цепной полиспаст запасован таким образом, что при выдвижении штока гидроцилиндра 34 на величину h каретка переместится на величину 2п . Это дает возможность роботу преодолевать проемы в основании шириной до 0,8 м и, главное, передвигаться по наклонным поверхностям и лестницам.

При выдвижении подвижной рамы 8 находящийся на ее переднем тор це опорный механизм 37, оборудованный роликами 38, осуществляет наезд на наклонную поверхность либо ступеньку лестницы 36, в связи с чем происходит подъем передней части гусеничного подвижного основания с наклоном назад всего устройства, но благодаря переносу центра тяжести вперед при перемещении каретки 5 робот сохраняет расчетную устойчивость при движении с наклоном до 30°.

После наезда на ступеньку одновременно включается привод гусеничного хода и гидроцилиндра 34, действием которого втягивается подвижная рама 5, после чего описанный цикл повторяется.

Управление указанными действиями ведется либо по заданной програм

ме, либо с выносного пульта управления. Ориентация относительно верти

кальной оси корпуса 9 производится поворотом цапфы 10 поворотным

гидродвигателем 11 (на угол до 220°). Ориентация в механизме подъема

механической кисти относительно обрабатываемой поверхности (грубое

позицирование) осуществляется парой гидроцилиндров 17, отклоняющих

механизм подъема кисти 19 для установки его в положение, параллельное

отделываемой поверхности посредством шарнирной опоры 24, расположен

ной в корпусе

Точное позицирование рабочего органа достигается управлением гидроцилиндром 23 и поворотным гидродвигателем 25. Рабочий орган, установленный посредством захватного устройства 26 на механической кисти, поднимается и опускается телескопическим механизмом 20.

На рис. 2.40 представлена схема технологического процесса по нанесению штукатурного раствора с позицированием рабочего органа. Установка на позиции 1 заключается в плотном прилегании ограничительной рейки (маяка) к кирпичной стене. При этом поверхности рабочих пластин 33 и 32 занимают строго параллельное положение к поверхности стены с зазором, равным толщине штукатурного слоя. Через штуцер 27 по шлангу под давлением подается штукатурный раствор, заполняющий зазор между поверхностью оштукатуриваемой стены и рабочими пластинами. Растеканию раствора и заполнению им трещиноватостей и пор кирпича, а также удалению воздушных пузырьков способствует действие вибровозбудителя 28, находящегося на тыльной стороне пластины 32. Предотвращение растекания раствора за пределы неподвижной, рабочей пластины обеспечивается ограничительной рейкой 30 либо гранями .сопряжений с соседними стенами и полом для начальных позиций, как это имеет место для позиции 1 или гранями- сопряжений с участками штукатурки, образованными на предыдущих позициях, как это имеет место для позиций 3, 2. По предварительному анализу, количество технологических операций при роботизации может быть сведено к двум: подготовка поверхностей и оштукатуривание без применения затирочных машин в условиях комплектации необходимыми комплектами сменных инструментов. Рассмотренная конструкция робота предусматривает его многоцелевое назначение: выполнение малярных, обойных и других отделочных работ.

Грузоподъемность робота до 300 кг;  расчетная производительность до 200 м2  в смену;  величина хода исполнительных механизмов: длина' 1500 мм, ширина 300 мм, высота 3500 мм; габариты в исходном положении: длина 1000 мм, ширина 600 мм, высота 1800 мм; масса 380 кг.

 Состав бригады сля обслуживания роботизированногм комплекса может быть сведен до 5 человек (включая бригадира): оператор базовой машины наблюдает за работой механизмов приготовления и транспортирования раствора, управляя механизмами с пульта; оператор робота наблюдает за его работой, управляет им с пульта в основном при переходах для работы в новых зонах; наладчик производит наладку механизмов комплекса, профилактические ремонты и подготовку к работе рабочих органов и соответствующего инструмента; наладчик контрольно-измерительных приборов и автоматики производит наладочные работы, автоматических систем.