Строительные машины и основы автоматизации

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИКО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН

При выборе машин для производства строительных работ опре­деленного вида и объема за основу принимают их технико-эксплуа­тационные и технико-экономические показатели, при сопоставле­нии которых находят оптимальные типоразмеры и количество машин для выполнения требуемых технологических операций.

Основным технико-эксплуатационным показателем строитель­ных машин является их производительность. Производительность определяется количеством продукции, выраженной в определенных единицах измерения (т, м3, м2, м длины и т. д.), которую машина вы­рабатывает (перерабатывает) или перемещает за единицу време­ни — час, смену, месяц или год.

Различают три категории производительности машин: конструк­тивную, техническую и эксплуатационную.

Конструктивная производительность Пк — максимально воз­можная производительность машины, полученная за 1 ч непрерыв­ной при расчетных условиях работы, скоростях рабочих движений, нагрузках на рабочий орган с учетом конструктивных свойств ма­шины и высокой квалификации машиниста.

Для машин периодического действия

Пк = qn или Пк = qnp,

где q — расчетное количество материала, вырабатываемого машиной за один цикл работы, м3 или т; п — расчетное число циклов работы машины в час, п - З600/Тц; Тц — расчетная продолжительность цик­ла, с; р — плотность материала, т/м3.

Для машин непрерывного действия при перемещении насыпных материалов сплошным непрерывным потоком

Пк = 3600/lv или Пк = 360(X4vp,

где А — расчетная площадь поперечного сечения потока материала, неизменная на всем пути перемещения, м2, v — расчетная скорость движения потока; м/с.

При перемещении штучных грузов и материалов отдельными порциями

Пк = ЗбООтх’П или Пк = 3600^nvp//,

где т — масса груза, т; qn — количество (объем) материала в одной порции, м3; I—среднее расстояние между центрами грузов (порций).

При расчете конструктивной производительности не учитыва­ются условия производства работ и перерывы (простои) в работе машины — технологические (связанные с технологией производства работ), организационные (связанные с организацией работ), по ме­теорологическим условиям и случайные. Конструктивную произво­дительность используют в основном для предварительного сравне­ния вариантов проектируемых машин, предназначенных для выполнения одного и того же технологического процесса. Эта про­изводительность является исходной для расчета производительно­сти машин в реальных условиях эксплуатации.

Техническая производительность Пт — максимально возможная производительность машины, которая может быть достигнута в конкретных производственных условиях данным типом машины с

учетом конструктивных свойств и технического состояния машины, высокой квалификации машиниста и наиболее совершенной орга­низации выполняемого машиной технологического процесса за 1 ч непрерывной работы:

Пт = ПкЯу,

где Ку — коэффициент, учитывающий конкретные условия работы машины.

Так, конкретными условиями работы одноковшовых экскавато­ров являются категория разрабатываемого грунта, высота (глубина) забоя, требуемый угол поворота рабочего оборудования в плане, ус­ловия разгрузки ковша (в отвал или в транспортные средства). Ча­совая техническая производительность указывается в технической документации машины — паспорте, инструкции по технической эксплуатации.

Экстуатационная производительность определяется реальными условиями использования машины с учетом неизбежных перерывов в ее работе, квалификации машиниста и может быть часовой, смен­ной, месячной и годовой.

Часовая эксплуатационная производительность

Пэч = ПтАв, СМ Км,

где. Кв. см — коэффициент использования машины по времени в тече­ние смены, учитывающий перерывы на техническое обслуживание и ремонт машины, смену рабочего оборудования, передвижку машины по территории объекта, потери времени по метеорологическим усло­виям, отдых машиниста и др.;

AVcm = (Гсм-ХГпУГсм,

Гсм — продолжительность смены, ч; Хгп — суммарное время переры­вов в работе машины за смену, ч; К-Л - 0,85...0,95 — коэффициент, учитывающий квалификацию машиниста и качество управления. Сменная эксплуатационная производительность

Пэ. СМ ГсмПэ. Ч,

где? сч — количество часов в смене.

При расчете месячной и годовой производительности учитывают­ся простои в работе машины за соответствующий период времени. Годовая эксплуатационная производительность

Пэ. год — 365 П Э. СМ -Кв. год Ясм,

где Къ. тол — коэффициент использования машины по времени в тече­ние года;

Ав. год — Ггод/365 — (365 — tg — ?рсм — Гпр)/365,

где Ггод — количество дней работы машины в году; гв — количество выходных и праздничных дней; грсм — количество дней, необходимое для выполнения текущего, среднего и капитального ремонтов; гпр — продолжительность простоев организационных и по метеорологиче­ским причинам; Ко., — коэффициент сменности.

Эксплуатационная производительность является главным рабо­чим параметром, по которому подбирают комплекты машин для комплексной механизации технологически связанных трудоемких процессов в строительстве. В комплект машин входят согласованно работающие основная (ведущая) и вспомогательные машины, взаим­но увязанные по производительности, основным конструктивным па­раметрам и обеспечивающие заданный темп производства работ.

Эксплуатационная производительность основной машины Пэ.0 должна быть равной или несколько меньшей (на 10... 15%) эксплуа­тационной производительности вспомогательных машин Пэв-

Среднегодовая потребность в машинах для выполнения задан­ного объема определенного вида работ

М = £об, иУ/( 1 00 Пэ. год),

где £?общ — общий объем соответствующего вида работ (в физических измерениях), подлежащих выполнению в течение года; У — доля (в %) объема работ, выполняемая данным видом машин, в общем объеме соответствующего вида работ.

Экономическая эффективность от использования в строительст­ве новой машины определяется как разность приведенных затрат на выработку единицы продукции по сравниваемым эталонному и принятому вариантам. При сравнении вариантов в качестве эталона рассматривают лучшие отечественные строительные машины (се­рийно выпускаемые или рекомендованные к серийному производст­ву), а также лучшие образцы зарубежной техники, эксплуатируемой в нашей стране. В общем виде приведенные затраты, руб.

Зп — Сгод + ЕнК,

где Сгод — расчетная себестоимость годового объема продукции ма­шины, руб; К — единовременные капитальные вложения на создание машины; руб; Ен — нормативный коэффициент эффективности капи­тальных вложений, устанавливаемый соответствующими методиками.

Эффективность новой машины оценивается также по сроку ее окупаемости:

То = К/Эг,

где Эг — годовая экономия от внедрения новой машины.

Основными технико-экономическими показателями, позволяю­щими сравнивать качество различных машин одного назначения, являются удельные металлоемкость и энергоемкость, стоимость еди­ницы продукции и выработка на одного рабочего.

Удельные металлоемкость и энергоемкость машины представляют собой соответственно отношение массы машины и мощности Установ­

ленных на ней двигателей (двигателя) к единице часовой технической производительности или к ее главному параметру (вместимости рабо­чего органа, грузоподъемности, грузовому моменту и т. п.).

Стоимость единицы продукции определяется как отношение стоимости машино-смены к сменной эксплуатационной производи­тельности машины.

Выработка продукции на одного рабочего

Вуд — Пэ. см/rtp,

где Пр — количество рабочих, обслуживающих машину.

Степень механизации строительно-монтажных работ оценивает­ся уровнем комплексной механизации, механовооруженностью и энерговооруженностью строительства.

Уровень комплексной механизации характеризуется процентным отношением объема строительно-монтажных работ, осуществлен­ных комплексно-механизированным способом, к общему объему строительно-монтажных работ в натуральном выражении, выпол­ненных на строительной площадке:

Ук. м = (Рк. м/Ро)Ю0,

где Рк. м — объем работ, выполненный средствами комплексной меха­низации; Р0 — общий объем выполненных работ.

Механовооруженность строительства — отношение стоимости машинного парка строительной организации к стоимости строи­тельно-монтажных работ (%), выполняемых' в течение года:

Мс = (См/Со)100,

где См — балансовая стоимость средств механизации, тыс. руб; С0 — годовой объем строительно-монтажных работ, тыс. руб.

Механовооруженность труда определяют отношением балансо­вой стоимости средств механизации к среднесписочному числу ра­бочих, занятых на данном строительстве:

Мт — См/Яр. сп,

где Пр. СП среднесписочное число рабочих.

Энерговооруженность строительства — отношение суммарной мощности двигателей машинного парка строительства к среднеспи­сочному числу рабочих:

Эс = ХРдв/п р. СП,

где ІРдв — суммарная мощность двигателей машин, кВт.