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,

- эксплуа­тационную.

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

Для машин периодического действия:

(м³/час) или (т/час), (2.1)

где q — расчетное количество материала, выраба­тываемого машиной за один цикл работы, м³;

п — расчетное число циклов работы машины в час, п = 3600/Тц; Тц — расчетная продолжитель­ность цикла, с;

ρ — плотность материала, т/м³.

Для машин непрерывного действия при перемещении насыпных материалов сплошным непрерывным потоком:

(м³/час) или (т/час), (2.2)

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:

(т/час) или (т/час), (2.3)

где m — масса груза, т;

q_п - количество (объем) материала в одной порции, м³;

l - 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 П_т, - 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:

, (2.4)

где К_у - 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.

Эксплуатационная производительность П_Э - 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 определяется:

, (2.5)

где К_в.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.

К_в.см определяется:

, (2.6)

Т_см - продолжительность смены, ч; St_п— сум­марное время перерывов в работе машины за смену, ч;

К_м = 0,85...0,95— коэффициент, учитыва­ющий квалификацию машиниста и качество управления.

Сменная эксплуатационная производитель­ность определяется:

, (2.7)

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

 

Годовая эксплуатационная производительность определяется:

, (2.8)

где К_см — коэффициент сменности (количество смен работы в сутки);

К_в.год - коэффициент использования машины по времени в течение года;

, (2.9)

где Т_год - количество дней работы машины в году;

t_в — количество выходных и праздничных дней,

t _рем — количество дней, необходимое для выполнения текущего, среднего и капитального ремонтов;

t_пр - продолжительность простоев ор­ганизационных и по метеорологическим причи­нам.

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.о должна быть равной или несколько меньшей (на 10...15%) эксплуатационной производительности вспомогательных ма­шин Пэ.в.

Среднегодовая потребность в машинах для выполнения заданного объема определенного вида работ определяется:

, (2.10)

где Q_общ — общий объем соответствующего вида работ (в физических измерителях), подлежащих выполнению в течении 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 определяются:

, руб., (2.11)

Сгод - расчетная себестоимость годового объема продукции машины, руб.;

К - единовре­менные капитальные вложения на создание машины; руб.;

Е_н - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, уста­навливаемый соответствующими методиками.

Эффективность новой машины оценивается также по сроку ее окупаемости:

, (2.12)

где Эг — годовая экономия от внедрения новой машины.

Основными технико-экономическими показате­лями, позволяющими сравнивать качество различных машин одного назначении, являются:

- удельные металлоемкость и энергоемкость,

- стои­мость единицы продукции,

- выработка продукции на одного рабочего.

Удельные металлоемкость и энергоемкость машины представляют собой соответственно отношение массы машины и мощности уста­новленных 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:

, (2.13)

где п_р - 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:

, %, (2.14)

где Р_км - объем работ, выполненный средствами комплексной механизации;

Р_о - общий объем выполненных работ.

Механовооруженность строительства — выра­женное о процентах отношение стоимости машинного парка строительной организации к стоимости строительно-монтажных работ, выполняемых в течение года:

, %, (2.15)

где С_м - балансовая стоимость средств механи­зации, тыс. руб.;

С_с - годовой объем строительно-монтажных работ, тыс. руб.

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

, тыс. руб./чел., (2.16)

где п_р.сп - среднесписочное число рабочих.

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

, кВт/чел., (2.17)

где S Р_дв - суммарная мощность двигателей машин, кВт.