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.