машины. Механизация в строительстве Под механизацией производства понимают замену ручных средств труда
 Скачать 152.36 Kb.
|
|
Механизация в строительстве Под механизацией производства понимают замену ручных средств труда машинами и механизмами. Основные цели механизации – это повышение технического уровня производства, освобождение человека от тяжелых, трудоемких и утомительных операций, снижение себестоимости и улучшение качества продукции. Механизация – одно из главных направлений технического прогресса, материальная сторона повышения эффективности общественного производства. Она является условием и средством индустриализации строительства, важнейшим фактором совершенствования технологии. Комплексная механизация – это способ производства строительных работ, при котором все основные и вспомогательные процессы, входящие в состав строительных работ, выполняются механизированным способом с помощью строительных машин, средств малой механизации и различного вида механизмов, инвентаря и приспособлений, взаимоувязанных между собой по основным параметрам. При этом применение ручного труда может допускаться только для незначительных по трудоемкости и вспомогательных работ. Организация эксплуатации машин и механизмов основана на принципе комплексной механизации, который предполагает: подбор комплектов машин по назначению и производительности; использование средств малой механизации, которая повышает качество и производительность; Уровень комплексной механизации отдельных видов строительных работ выражается в процентах как отношение объема работ, выполненных комплексно-механизированным способом, к общему объему выполненных работ этого вида. При комплексной механизации обеспечиваются непрерывность технологического процесса и равномерность выпуска продукции, а также используется максимальная производительность правильно выбранной ведущей машины. Для этого необходимо, чтобы производительность машин каждой последующей операции была на 10–15% выше производительности машин предыдущей операции, а мощность отдельной машины обеспечивала наиболее высокий темп работы машины, обслуживающей предшествующую операцию. Для анализа состояния комплексной механизации и планирования заданий по механизации (автоматизации) процессов производства строительных работ и использованию машин, а также для контроля выполнения этих заданий строительные организации учитывают: а) объем выполненных работ в физических измерителях (по видам работ) с указанием способов выполнения и затрат труда; б) наличие машин; в) рабочее время, продолжительность и причины простоев; г) фактическую эксплуатационную производительность (выработку) машин в физических измерителях. Учет работ, выполняемых средствами механизации, и использование строительных машин производится по единой утвержденной методике. Основным показателем экономической эффективности машины служит себестоимость единицы ее продукции. Уровень механизации. Механизация — это процесс замены ручного труда частичной и комплексной, механизацией, автоматизированной системой машин [4]. В связи с наличием различий в технологии производства продукции в разных сферах, разницы в применяемой технике уровень механизации (автоматизации) производственных процессов в каждой сфере АПК рассчитывают и оценивают раздельно. Уровень механизации труда выражается в процентах и определяется отношением объёма механизированных работ, выполняемых машинами с механическими и электрическими двигателями, к общему объёму соответствующих работ [4]. Повышение уровня механизации (автоматизации) технологических процессов способствует росту производительности труда работников, непосредственно связанных с производством. В организациях любой сферы АПК бывают определœены индивидуальные и общие уровни механизации (автоматизации) производственных процессов. В системе АПК автоматизированные процессы производства в большей мере характерны для перерабатывающей сферы по сравнению, к примеру, с сельскохозяйственной сферой. Индивидуальный уровень механизации(автоматизации) рассчитывается по каждому технологическому процессу, к примеру, при доении коров, сортировке картофеля, расфасовке, упаковке, размещении готовой продукции в торговых точках и т. д. [13]. Индивидуальный уровень механизации (автоматизации) любого технологического процесса рассчитывается по формуле:  где  — индивидуальный уровень механизации (автоматизации) технологического процесса; — объём механизированного (автоматизированного) процесса (га, т, м3); — общий объём механизированного процесса (га, т, м3).Для расчета и оценки общего уровня механизации производствапо комплексу производственных процессов, к примеру в растениеводстве, можно воспользоваться формулой:  где  — общий уровень механизации (автоматизации) технологического процесса; — общий объём выполненных механизированных технологических процессов по производству отдельных или всœех видов продукции, усл. эт. га; — общий объём выполненных работ по тем же видам продукции, усл. эт. га.По тем видам работ, где оперативный подсчет их объёма по каким-либо причинам затруднен, к примеру, по удалению навоза в животноводческих помещениях, индивидуальный уровень механизации производственных процессов можно рассчитать по формуле:  где  — индивидуальный уровень механизации производственных процессов; — поголовье животных, обслуживаемых средствами механизации, голов; — общее поголовье животных, голов.В животноводстве, где невозможно оперативно обобщить объёмы разнообразных видов технологических процессов, общий уровень механизации производства по каждому виду сельскохозяйственных животных или в целом по животноводческой отрасли можно рассчитать по формуле:  где  — общий уровень механизации производственных процессов; — коэффициент пересчета физического поголовья в условное.2) Общая классификация строительных машин. Наиболее общим признаком классификации строительных машин является их назначение или виды выполняемых работ. По этому признаку классификация машин представляется иерархической схемой, на первом уровне которой все машины разбиты на следующие основные классы: транспортные, транспортирующие, грузоподъемные, погрузо-разгрузочные, для земляных работ, для свайных работ, для дробления, сортировки и мойки каменных материалов, для приготовления, транспортирования бетонных смесей и растворов и уплотнения бетонной смеси, для отделочных работ, ручной механизированный инструмент и другие средства малой механизации. Каждый класс делится на группы (второй уровень), например, строительные краны из класса грузоподъемных машин; группы, в свою очередь – на подгруппы или типы, в зависимости от порядка иерархической схемы (третий уровень), например, стреловые самоходные краны из группы строительных кранов и т. д. чем глубже иерархия машин, тем более узкая их специализация. По этому признаку различают универсальные испециальные машины. Так, траншейный роторный или цепной экскаватор, не способный выполнять другие земляные работы, кроме отрывки траншей, можно считать специальным по сравнению с одноковшовым экскаватором с рабочим оборудованием обратная лопата, способным отрывать любые выемки, включая траншеи. Специальные машины более производительны по сравнению с универсальными. Однако их применение эффективно только в случае больших объемов работ определенного вида, поскольку в противном случае неизбежны простои, снижающие их годовую производительность. Строительные машины классифицируют также по режиму рабочего процесса, роду используемой энергии, способности передвигаться и типу ходовых устройств. По режиму рабочего процесса различают машины цикличного и непрерывного действия. Технологические операции машины цикличного действия выполняются последовательно, образуя в совокупности ее рабочий цикл, по завершении которого выдается одна порция продукции. Например, одноковшовый экскаватор отделяет грунт от массива, загружая его в ковш (операция копания грунта), переносит грунт в ковше к месту выгрузки (транспортная операция), выгружает в отвал или транспортное средство (операция выгрузки) и возвращает рабочее оборудование на позицию начала следующего рабочего цикла (заключительная операция рабочего цикла). За каждый рабочий цикл экскаватор выдает порцию продукции в объеме вместимости ковша. Операции машин непрерывного действия совмещены во времени, а в пределах каждой операции строительный материал находится на разных этапах преобразования. Эти машины выдают продукцию непрерывно. Например, рабочий орган упоминавшегося выше траншейного роторного экскаватора выполнен в виде вращающегося колеса с расположенными с одинаковым шагом по его периферии ковшами. В процессе выполнения технологических операций копания и перемещения грунта к месту выгрузки в каждый момент времени ковши занимают различные положения в пространстве, а материал – загруженный в ковши грунт – находится на разных этапах его перемещения (преобразования). Машины непрерывного действия имеют более высокую техническую производительность по сравнению с цикличными машинами, обусловленную совмещением технологических операций во времени, но являются обычно узко специализированными, в то время как машины цикличного действия являются более универсальными. Некоторые машины, в зависимости от вида выполняемых работ, могут работать как в цикличном, так и в непрерывном режимах. Например, бульдозер, оборудованный неповоротным в плане отвалом для послойной разработки грунта, работает в цикличном режиме, выдавая за каждый рабочий цикл продукцию в объеме накопленной перед отвалом призмы грунта. Тот же бульдозер, оборудованный поворотным в плане отвалом, на расчистке земляных или дорожных поверхностей от мусора, снега и т. п. работает в непрерывном режиме. По роду используемой энергии различают машины, работающие от собственного внутреннего сгорания (дизеля или карбюраторного двигателя) и от внешних источников с питанием от внешней сети (электрической, пневматической, реже гидравлической). Первые обладают автономностью, что предопределило их преимущественное использование при частых межобъектных передвижках. Вторые – высокой готовностью к работе, но с ограниченной областью применения – в пределах объектов в основном с большими объемами работ, рассчитанными на длительное время, например, карьерные одноковшовые экскаваторы на добыче песка, глины, гравия и других строительных материалов, питающиеся электрической энергией от внешнего источника. От пневмосети питаются в основном ручные машины. По способности передвигаться различают машины стационарные и передвижные. Первые работают на одном постоянном месте. Это, прежде всего, машины предприятий стройиндустрии (дробильные, сортировочные, моечные, смесительные и др. машины и оборудование). Большинство строительных машин являются передвижными, оборудованными ходовыми устройствами, обеспечивающими им передвижение либо от собственной силовой установки (самоходные машины), либо буксируемы за другим транспортным средством (трактором, автомобилем, тягачом. По типу ходовых устройств различают гусеничные, пневмоколесные, рельсоколесные и специальные машины. Гусеничные машины обладают высокой проходимостью, благодаря чему их используют преимущественно на объектах нулевого цикла и в условиях низкой несущей способности грунта как поверхности передвижения. Пневмоколесные машины передвигаются со сравнительно более высокими скоростями, что предопределило их применение на объектах с рассредоточенными объемами работ при частых и межобъектных передвижках на значительные расстояния. Рельсоколесные машины работают длительное время на объектах с весьма ограниченной рабочей зоной, что связано с высокими затратами на устройство рельсового пути. К специальным ходовым устройствам относятся шагающие. Структура строительной машиныОбязательными составными частями любой технологической, транспортирующей и грузоподъемной машины являются: привод, состоящий из силовой установки, передаточных устройств (трансмиссии) и системы управления; один или несколько рабочих органов и рама (несущие конструкции).У передвижных машин имеется, кроме того, ходовое устройство, соединенное с рамой машины, называемой в ряде случаев шасси. Преобразование строительных материалов названными машинами происходит в результате движения их рабочих органов, которое сообщается им от силовой установки через трансмиссию. Иногда конечное звено трансмиссии входит в состав сборочной единицы машины вместе с ее рабочим органом. Например, рабочим органом ленточного конвейера служит конвейерная лента, которая приводится в движение от приводного барабана, по существу являющегося конечным звеном трансмиссии, но входящего в состав собственно конвейера (без привода). В подобных случаях конечное звено трансмиссии называют исполнительным механизмом.         Движения рабочего органа могут быть простыми, как, например, вращение лопастного вала растворосмесителя при перемешивании компонентов приготовляемого строительного раствора, и сложными, как, например, движения ковша гидравлического одноковшового экскаватора на разных операциях экскавационного рабочего цикла (поворот ковша относительно неподвижной рукояти, поворот рукояти с фиксированным на ней ковшом, одновременный поворот ковша и рукояти и т.д.). Сложное движение рабочего органа есть результат сложения относительного (поворот ковша относительно рукояти) и переносного (поворот рукояти, стрелы, поворотной платформы) движений. Механизмы, обеспечивающие переносные движения, кинематически связаны с рабочим органом и по существу относятся к трансмиссии, но по указанной выше причине их принадлежности к одной с рабочим органом сборочной единице (в данном случае — группе сборочных единиц) они являются исполнительными механизмами. Таким образом, движение рабочему органу может передаваться непосредственно от силовой установки через трансмиссию или через исполнительные механизмы в форме переносных движений. Примером машины с несколькими рабочими органами может служить траншейный роторный экскаватор, у которого землеройный рабочий орган — ротор приводится в движение от силовой установки через трансмиссию непосредственно, а конвейерная лента транспортирующего рабочего органа — отвалообразователя, кроме того, через исполнительный механизм — приводной барабан. Для включения в действие машины и ее отдельных механизмов, включая силовую установку, а также для их остановки служит система управления Транспортные машины, как правило, не имеют рабочих органов. Взаимодействующие с транспортируемым материалом кузова и платформы этих машин пассивны, а груз перемещается только за счет движения ходовых устройств.
Кроме перечисленных обязательных составных частей на машинах могут быть установлены дополнительные (вспомогательные) устройства, например, выносные опоры в конструкциях пневмоколесных кранов, экскаваторов и т. п. Приводы строительных машин, включающие силовую установку, передаточные устройства и систему управления, а также ходовые устройства обладают конструктивной и функциональной общностью, что позволяет изучать их независимо от видов машин. 3) Индексация строительных машин, оборудования и инструмента систематизирована. Основные буквы индекса, располагающиеся перед цифрами, обозначают вид машины. Например, буквенная часть индекса землеройно-транспортных машин — ДЗ, одноковшовых строительных экскаваторов — ЭО, экскаваторов траншейных роторных — ЭТР, экскаваторов траншейных цепных — ЭТЦ, машин для уплотнения грунтов — ДУ, машин для подготовительных работ и разработки мерзлых фунтов — ДП, машин и оборудования для свайных работ — СП, бурильных и бурильно-крановых машин — БМ, кранов стреловых самоходных — КС, строительных башенных кранов— КБ, погрузчиков одноковшовых — ТО, погрузчиков многоковшовых—ТМ, подъемников мачтовых строительных —ТП, машин для строительства и реконструкции покрытий автомобильных дорог — ДС, машин и оборудования для эксплуатации, содержания и ремонта автомобильных дорог — ДЭ, машин для отделочных работ — СО, машин для уборки и очистки городов — КО, оборудования для переработки и утилизации бытового мусора — КМ, различных машин электрических — ИЭ, ручных машин пневматических — ИП, вибраторов — ИВ и т.д. Цифровая часть индекса — это, как правило, техническая характеристика машины. Например, для экскаваторов и кранов первая цифра соответствует размерной группе (вместимость ковша или грузоподъемность), вторая — типу ходовой части, третья — конструктивному исполнению рабочего оборудования, четвертая — номеру модели машины. После цифровой части в индекс могут быть включены дополнительные буквы, обозначающие очередную модернизацию (А, Б, В, Г, …); климатическое исполнение (ХЛ — холодный климат, Т —тропическое, ТВ — тропическое влажное). Параметры машины. Типоразмер и модель. Индекс машиныПараметром называют количественную, реже - качественную характеристику какого-либо существенного признака машины. Различают главные, основные и вспомогательные параметры. Главные параметры (масса машины, мощность силовой установки или суммарная мощность основных двигателей в электроприводе, производительность и др.) в наибольшей мере определяют технологические возможности машины. К основным параметрам, включающим также главные, относят такие, которые необходимы для выбора машин в определенных условиях их эксплуатации. Кроме перечисленных выше, к этим параметрам относятся характеристики проходимости (удельное давление на грунт в рабочих и транспортных режимах и др.), маневренности машины (радиусы разворотов) и других ходовых свойств (скорости передвижения, предельные углы подъема и др.), усилий на рабочих органах, размеров рабочей зоны, габаритных размеров машины и др. К вспомогательным относят все остальные параметры, характеризующие, например, условия технического обслуживания, ремонта и перебазирования. В пределах каждой функциональной группы машины объединяются по типоразмерам, характеризуемым единым главным параметром. Одному типоразмеру могут соответствовать несколько моделей, каждая из которых объединяет машины, имеющие идентичные параметры и конструктивные решения и изготовленные по единой рабочей документации. Так, например, типоразмером моделей роторных траншеекопателей ЭТР250, характеризуемым главным параметром - максимальной глубиной траншеи в 2,5 м, объединяются модели ЭТР253 и ЭТР254, отличающиеся как назначением, так и конструктивными решениями. В первой модели - ЭТР253, предназначенной для работы в районах с сезонным промерзанием грунтов, рабочий орган приводится электрическим двигателем. Вторая модель - ЭТР254, способная разрабатывать грунты с промерзанием на всю глубину траншеи, включая многолетнемерзлые, имеет дизельный привод с механической трансмиссией. В технической документации каждую модель машины обозначают индексом, в котором в кодированной форме заключено полное название машины с ее главными параметрами. |
Структурная схема технологической, транспортирующей или грузоподъемной машин при передаче движения рабочему органу через трансмиссию непосредственно или с помощью исполнительных механизмов
Структурная схема транспортной машины