Вибропресс для производства блоков — делаем разумный выбор

В статье рассматриваются основные технические и эксплуатационные особенности вибропрессов, на основании которых частный застройщик или предприниматель сможет выбрать необходимое для своих нужд оборудование.

Вибропресс представляет собой сложное специализированное устройство для производства штучных строительных материалов из бетона: стеновых блоков, дорожных элементов, облицовочных камней, различных декоративных изделий. На этом оборудовании объёмное изделие формируется посредством вибрирования рабочей зоны с применением «пригруза» (давления).

Если в процессе вибролитья используется текучий бетонный состав, который разливается в формы, то при вибропрессовании применяется малоподвижная, а точнее — сверхжёсткая бетонная смесь. Как известно, водоцементное соотношение напрямую определяет прочность бетона (чем меньше воды — тем прочнее бетон), поэтому данный метод позволяет получить более надёжные и долговечные изделия при сравнительно небольшом расходе цемента и модифицирующих добавок. А это, в свою очередь, снижает себестоимость изделий. Так как рабочий процесс сопровождается высоким давлением на смесь, в качестве заполнителей могут использоваться различные, в том числе крупнофракционные, материалы, которые часто считаются отходами других производств: шлак, зола, древесная щепка, гранулы вспененных полимеров, керамзит, различные отсевы щебня, бой кирпича, резаная солома… Из-за того, что в конструкции вибропресса используется жёсткая прессформа (матрица/пуансон) — геометрия выпускаемых камней получается более чёткой и повторяемой. Вообще, вибропрессование обеспечивает повышенную автоматизацию с минимумом трудоёмкого ручного труда, цикл получается короче, а производительность выше, если сравнивать с литьём.

В зависимости от особенностей конструкции и степени автоматизации рабочий цикл вибропрессов включает различный набор операций, но общий принцип их действия довольно прост:

1. Приготавливается полусухая бетонная смесь.
2. Наполняется мерный ящик, который подводится к пресс-форме.
3. Порция бетона засыпается в матрицу, происходит предварительное уплотнение (количество воздуха в смеси снижается с 60% до 25%).
4. Пуансон, повторяющий геометрию матрицы, сдавливает смесь.
5. Одновременно с движением пуансона осуществляется вибрация оснастки или рабочего стола, которая передаётся на бетонную смесь. Под действием вибрации и давления частицы полусухой массы равномерно распределяются в формообразующей оснастке, а частицы заполнителя максимально сближаются и смачиваются разжижаемым цементным тестом. На этой стадии из бетона удаляется основная масса защемлённого воздуха (остаётся около 3%).
6. Порядка 10–60 секунд происходит формирование, после чего пуансон отводится, и изделие выталкивается из неподвижной матрицы наверх специальным элементом (выпрессовщиком). Либо подвижная матрица поднимается и оставляет изделие на поддоне, или на полу.
7. Отформованная продукция подвергается пропариванию, либо естественной сушке.

Как видим, важнейшим элементом вибропресса является оснастка, которая определяет геометрию камня и количество изделий при производстве одного цикла. Матрица выполняется в виде короба из стали без дна. Сверху давит пуансон, а снизу матрица закрыта площадкой выпрессовщика, либо поддоном/пластиной, в некоторых конструкциях подготовленный пол является формообразующим дном матрицы. Пуансон движется вниз под действием гидравлической системы, электромеханической передачи, либо рабочие производят уплотнение вручную — посредством рычага. Пуансон не только является пригрузом, но и придаёт изделию форму с лицевой стороны. Вибрационные колебания передаются на рабочий стол, на элементы прессформы. Генерируются они, как правило, площадочными электромеханическими вибраторами, которых в конструкции может быть несколько. В качестве вспомогательного оборудования к вибропрессу применяются бункеры для бетона, смесители, силосы, конвейеры для подачи материала и транспортировки продукции, дозаторы и измерители, камеры для пропаривания и т. д. Некоторые формующие машины снабжаются всевозможными датчиками, умными системами контроля и управления, процесс может быть визуализирован на экранах компьютера. Это оборудование позволяет использовать вибропресс с максимальной производительностью.

Классификация вибропрессов

В зависимости от того, какие задачи ставятся перед вибропрессом, конструкция этого станка может существенно отличаться. Производством оборудования для вибропрессования занимается много организаций, многие из них представляют на рынке модели с оригинальными техническими решениями. Классификация вибропрессов несколько запутана, так как для её создания принимаются различные, часто пересекающиеся критерии, однако основные группы виброустановок выделить можно.

Стационарный вибропресс или мобильный

Мобильный вибропресс — это подвижный агрегат, станина которого имеет колёсное шасси. Подобные машины, пошагово передвигаясь в помещении или на улице, формуют бетонное изделие непосредственно на полу или на специально подготовленной площадке. В данном случае пол является частью оснастки, так как матрица прижимается к нему, а после завершения цикла поднимается, и агрегат перемещается далее. Мобильный станок иногда называют «шагающим», «откатным» или «несушкой», для него не нужны поддоны и стеллажи, из-за того, что продукция остаётся на месте до набора транспортировочной прочности («ИКС», «Марс», «УСБ-1»).

Это сравнительно небольшие агрегаты с умеренной массой, которые могут быть быстро развёрнуты возле стройплощадки и работать в полевых условиях. Мобильные вибропрессы хорошо подходят для тёплых климатических зон, где могут эксплуатироваться под открытым небом. Отличительными их особенностями является небольшая масса, электромеханический привод, небольшая потребляемая мощность, например, для моделей «Блокмастер-Кайман 3М» (ООО «Акварелла» г. Ростов) и «Команч» (ООО «БлокМастер» г. Уфа) это 0,5 и 0,6 кВт соответственно. В большинстве случаев мобильные вибропрессы предназначены для ручного изготовления мелкоштучной продукции («УСБ-1–4», «Мечта застройщика»), но есть и самоходные виброустановки с довольно высоким уровнем автоматизации. Машины типа «Несушка» или «Несушка с ковшом» от компании «Монолит» из Златоуста представляют собой сложнейшие механизированные комплексы мощностью в 10 кВт, которые обеспечивают высокое качество и широкую номенклатуру производимых камней.

Мобильные вибропрессы имеют ряд недостатков, точнее — ограничений:

1. Для организации производства и достижения полноценной производительности необходимо иметь большие производственные площади (как правило, рекомендуется иметь порядка 300–400 квадратных метров).
2. Полы должны быть идеально ровными, так как они формируют одну сторону изделия. Некоторые производители рекомендуют их укрывать металлическими листами.
3. Для подвижных станков сложно организовывать подачу сырья, вибропресс невозможно соединить в цепочку со смесителем.
4. Из цикла исключена операция пропаривания — изделия вылёживаются на площадке.
5. Добавляется операция подъёма продукции и складирования.

Стационарным считается вибропресс, который закрепляется на фундаменте и эксплуатируется на одном месте. Это крупные и сравнительно тяжёлые агрегаты с большой производительностью, способные выпускать практически любые изделия высокого качества (модели «МАГР ПС-200», «Монолит-100»). Они лишены перечисленных выше недостатков мобильных станков. Стационарный вибропресс может работать в составе полностью автоматизированного участка с полной механизацией всех операций (например, «Рифей Буран» от торговой марки «Стройтехника» или EUROBLOCK 12 от шведской компании Scandinavian & UK Machines). Вибропрессы стационарного типа по конструкции разделяют на те, что формируют изделия на поддоне, и те, которым поддоны не нужны.

Рифей Буран

Оборудование бесподдонного производства характеризуются наличием неподвижной матрицы, которая закреплена к станине (модели «СДК-1Б» или «ВИП-6ПБ»). Нижняя часть сквозной матрицы подпирается специальным подвижным элементом — выпрессовщиком. После завершения формирования он (при убранном пуансоне) поднимается выше края оснастки и выталкивает готовое изделие из матрицы. Отформованный камень снимают руками или он сдвигается мерным ящиком. Складирование осуществляется в несколько слоёв на один поддон (до 10 ярусов). Плюсом данных станков считают:

• необходимо минимальное количество поддонов;
• с помощью предустановки выпрессовщика легко регулируется высота изделия;
• быстрее происходит один рабочий цикл.

У этих машин есть и недостатки:

• малый ассортимент продукции, вся она с простой геометрической формой (в основном — кирпич, стеновой блок, тротуарная плитка);
• нужна особая осторожность при производстве всех последующих операций, так как изделия лежат друг на друге, и нижние слои испытывают высокие нагрузки;
• формообразующая оснастка сложнее и дороже.

Вибропрессы, которые формируют изделия на поддоне («Рифей 05», «Кондор», «КВАДР 1С02») распространены намного шире, чем «бесподдонники». В данном случае матрица подвижна, она опускается на поддон, а после этапа формирования — поднимается при оставшемся на месте пуансоне. Таким образом, поддон выполняет формообразующую функцию, он оформляет нижнюю часть изделия. Поддон удаляется из рабочей зоны и вместе с готовыми камнями перемещается на стеллажи или в камеру температурно-влажностной обработки. Такая система позволяет:

• избежать появления трещин и сколов на свежих изделиях;
• расширить номенклатуру продукции;
• повысить автоматизацию (поддоны могут сменяться машиной) и увеличить производительность;
• оптимально использовать производственную и складскую площадь.

Относительными недостатками вибропрессов, работающих на поддонах, являются:

• необходимость иметь большое количество поддонов для обеспечения непрерывного цикла (производительным машинам требуется порядка 1000 штук при цене одного около 100 рублей);
• обязательный и тщательный уход за поддонами.

Ручной или автоматизированный привод

В самых простых моделях вибропрессов бетонная смесь сжимается мускульной силой. В лучшем случае пуансон снабжён мощными рычагами. Однако есть модели министанков, в которых материал просто накладывают в матрицу и придавливают какой-нибудь трамбовкой, поэтому изделие формуется только за счёт вибрации. Оборудование для вибропрессования с ручным приводом движения формообразующей оснастки наиболее простое, лёгкое и доступное по стоимости. Такие станки особенно популярны среди частных потребителей. Ручные вибропрессы позволяют создавать очень ограниченный ассортимент изделий, при их использовании применяется много физического труда. Главная проблема — это низкое качество выпускаемой продукции, которая часто не соответствует требованиям ГОСТов, так как нет должного уплотнения бетонной смеси.

Гидравлический привод движущихся элементов вибропресса является самым передовым и технологичным. В конструкции, кроме традиционных элементов, имеется масло- и гидростанция, пульт управления. Здесь работают гидроцилиндры, которые через пуансон передают очень большое давление на бетонную массу, и, следовательно, позволяют получить самые прочные и качественные изделия. Вибропрессы с гидравликой максимально автоматизированы, они характеризуются коротким рабочим циклом. К недостаткам гидравлических машин можно отнести:

• стационарность (исключение — самоходные «несушки»).
• высокая стоимость (минимум 200000 рублей).

Вибропрессы с электромеханическим приводом работают по тому же принципу, только их оснастка движется с помощью электрических силовых установок (масляных станций и гидроцилиндров нет). Вибраторы также используются — площадочные электрические. Передача усилия на пуансон осуществляется посредством рычагов. Такие агрегаты могут быть мобильными — развёрнуты в любом месте. Они сравнительно просты, но легко дополняются любым вспомогательным оборудованием. Минус электромеханических установок — небольшая производительность (если сравнивать с пневматикой). Кроме того, во время эксплуатации этого оборудования требуется постоянное участие персонала.

Есть также стационарные вибропрессы, в которых давление на смесь производится пневматическими цилиндрами под действием сжатого воздуха. По своим эксплуатационным характеристикам они схожи с гидравлическими агрегатами, так как нуждаются в подведении воздушных сетей.

Специализированный или универсальный

Номенклатура выпускаемых современными вибропрессами изделий довольно широкая, это: различные стеновые блоки, тротуарная плитка, кирпич, бордюры, объёмные элементы для благоустройства и строительства — наименований десятки. Однако не всё зависит от формы оснастки (матрицы и пуансона), много ограничений накладывают характеристики силовой установки, конструкция станка. Вибропресс, который выпускает брусчатку, не всегда справится с выпуском габаритного изделия типа бордюра, а тот, что формует пескобетон, может не подойти для изготовления блока с древесным наполнителем. Проблема может заключаться в малой сдавливающей силе, слабой вибрации, недостаточном ходе оснастки, в результате — потеря качества или слишком низкая производительность.

По этому признаку вибропрессы принято разделять на: специализированные и универсальные. Специализированный вибропресс «заточен» под один габаритный тип оснастки, чаще всего можно встретить станки для производства: стеновых блоков, плоских изделий (плитка, кирпич), крупных изделий с переменной высотой (бордюры). Универсальными обычно являются мощные виброустановки, так как в этих агрегатах нет жёстких технических ограничений, чтобы установить какого-то типа оснастку и обеспечить её корректную работу. Необходимо заметить, что кроме геометрии универсальность может заключаться во всеядности по составу сырья, так как изделия различного назначения часто изготавливаются из бетона со специфическим составом смеси.

Другие классификации вибропрессов

Иногда вибропрессы разделяют по габаритам и массе. Станки относят к одному из трёх или четырёх размерных классов. Их также называют:

• большие (линии) массой 4–5 тонн
• средние (станки) массой 0,3–1 тонна
• ручные микроустановки массой до 300 кг

Некоторая логика в этом есть, так как каждый класс машин характеризуется своим набором эксплуатационных и функциональных характеристик, а также ограниченными ценовыми рамками. Как продолжение данной темы появилась классификация вибропрессов на: бытовые и коммерческие. Основной критерий здесь — стоимость оборудование и его самоокупаемость. К первой категории относят ручные микропрессы и самые дешёвые станки среднего размерного класса, которые могут окупиться, если применять его для снабжения частного строительства. Коммерческими считают более производительные и надёжные агрегаты, которые позволяют производить бетонную продукцию на продажу. Многие производители простейших ручных «несушек» заявляют о фантастической производительности своих аппаратов и предлагают их использовать для организации малого бизнеса. Объективно оценить возможности той или иной модели вибропресса можно, только если внимательно взглянуть на его характеристики.

О том, на какие характеристики обращать внимание при выборе вибропрессов и какова их стоимость читайте в следующей статье.

рмнт.ру