Строительные машины и оборудование

Основные требования, предъявляемые к машинам

Каждая машина должна отвечать комплексу требований, важней­шими из которых являются: высокая производительность при не­обходимом качестве выполняемых операций; надежность и долго­вечность сборочных единиц и агрегатов; высокий уровень унифика­ции и стандартизации; безопасность и комфортность работы опе­ратора; техническая эстетика.

Степень совершенства строительных машин и обору­дования определяется техническим уровнем и качеством изделий. Под техническим уровнем; подразумевается изменение основных параметров или технических показателей машины по сравнению с теми же параметрами машины, принятыми за эталон. Основным критерием технического уровня машины является ее способность обеспечить высокое качество и необходимую производительность выполняемых работ при сравнительно небольшой их стоимости. При оценке качества строительных машин рассматривается сово­купность их свойств, обусловливающих пригодность удовлетворить определенные потребности в соответствии с назначением. Эти свой­ства характеризуются техническими, экономическими, эксплуата­ционными, эргономическими и художественно-эстетическими пока­зателями. Некоторые из этих показателей замеряются непосредст­венно на машинах, а отдельные (удобство управления, безопас­ность, комфорт, конструктивно-художественное решение элементов машины) — с помощью экспертных опросов и балльных оценок.

Под надежностью изделий понимают их свойство выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения уста­новленных эксплуатационных показателей в заданных технически­ми условиями пределах. Надежность изделий является комплекс­ным показателем и характеризуется работоспособностью, безотказ­ностью, долговечностью и др.

Работоспособность — это состояние изделия, при кото­ром оно может выполнять заданные функции при установленных параметрах функционирования. Свойство изделия сохранять рабо­тоспособность до предельного состояния называется долговеч­ностью. Последняя измеряется календарной продолжительно­стью (ч) эксплуатации изделия, установленной техническими усло­виями. Фактическое время работы изделия до предельного состоя­ния определяется ресурсом. Понятие, обратное работоспособно­сти, — отказ. Он определяет неспособность изделия выполнять в заданных пределах свои функции в результате поломки, нарушения системы управления и т. д. По степени тяжести отказы могут быть частичными, когда эксплуатационные характеристики выходят за пределы, установленные техническими условиями, но изделие еще может выполнять свои функции, и полными, когда функционирова­ние изделия оказывается невозможным. Основные причины, вызы­вающие отказ, следующие: несовершенство проектно-конструктор - ских решений (недостаточная прочность машины, повышенный из­нос, несоответствие уровня шумов и вибраций установленным нор­мам); производственные дефекты (низкое качество изготовления машины, ошибки в монтаже электрической схемы, некачественная сварка и т. д.); неправильная эксплуатация (нагрузка машины выше допустимых пределов, работа на режимах, не предусмотрен­ных техническими условиями).

Основными комдлексными показателями надежности являются коэффициент технического использования, равный отношению вре­мени наработки изделия на некоторый период эксплуатации к сум­марному времени наработки, включающему простои в ремонте и на техническом обслуживании за тот же период эксплуатации; коэф­фициент готовности, определяющий вероятность того, что машина будет работоспособной в произвольно выбранный момент в проме­жутках между выполнением плановых технических обслуживаний.

Многие показатели теории надежности машин выражаются терминами математической вероятности, так как нельзя точно рас­считать срок службы машины или момент наступления отказов из-за случайного характера событий, вызывающих их. Однако на основа­нии опытов можно определить вероятность безотказной работы машины или вероятное число отказов в течение определенного от­резка времени. Вероятность безотказной работы машины в целом зависит от вероятностей безотказной работы ее отдельных элемен­тов:

P(t)=Pi{t)-P2(t) ...Pn(t).

Повышение надежности машины находится в зависимости от экономической целесообразности мероприятий, направленных на достижение этой цели. Устанавливая уровень надежности и спо­собы его обеспечения, следует исходить из назначения и стоимости машины, условий ее работы, экономически оправданного срока службы.

Большое значение для улучшения качества машин и удешевле­ния их производства имеют стандартизация и унификация. Основ­ной целью стандартизации является установка уровня норм и тре­бований при проектировании, изготовлении и эксплуатации машин и оборудования. Существующие стандарты регламентируют: тер­минологию, обозначение и правила выполнения рабочих чертежей; методы расчета; габаритные и присоединительные размеры дета­лей; состав и свойства применяемых материалов; содержание тех­нологических процессов, параметры оборудования и контрольно- измерительного инструмента; методы испытаний и оценки основных показателей м, ашины; правила и нормы эксплуатации машин.

Унификация позволяет рационально сокращать многообразие типов конструкций, материалов, технологических процессов изго­товления, размеров и других параметров машин одинакового функ­ционального назначения. На стадии. проектирования унификация позволяет использовать уже готовые чертежи отдельных деталей или сборочных единиц, что значительно сокращает сроки проекти­рования и изготовления машин. Уровни стандартизации и унифика­ции машин определяются отношением числа стандартизованных или унифицированных деталей к общему числу деталей в данной машине и должны быть достаточно высокими.

На базе унификации развивается процесс агрегатирования — компоновки машин из унифицированных деталей, сборочных еди­ниц и агрегатов различных типоразмеров. Разработанные на осно­ве одной базовой машины остальные м;ашины данного ряда (моди­фикации базовой машины) отличаются от нее лишь значениями главного параметра (размер или объем рабочего органа, мощность двигателя и др.) и незначительными конструктивными изменения­ми отдельных частей.

Тяжелые режимы работы строительных машин, повышенные скорости и резко возросшие нагрузки, действующие на их рабочие органы, требуют обеспечения безопасности работы операторов. С этой целью добиваются снижения уровня шумов и вибраций в ка­бинах и на рабочих местах обслуживающего персонала путем при­менения шумрпоглощающих материалов, повышения точности и чистоты обработки соприкасающихся деталей, устранения люфтов и свободного хода в механизмах, амортизации колеблющихся эле­ментов машин, заменой механических элементов системы управле­ния гидравлическими и т. п. Защита операторов от вредных влия­ний окружающей среды и возможного травматизма в аварийных ситуациях обеспечивается также конструктивными решениями ра­бочих органов и расположением органов управления в кабине ма­шины, окраской м, ашины, освещенностью и обзорностью из кабины оператора и т. д.