Билет 3. Производительность, маневренность, проходимость и устойчивость машин.
Производительность машины— это количество продукции (выраженное в массе, объеме или штуках), вырабатываемой (перерабатываемой) в единицу времени — час, смену, год. Различают производительность: теоретическую (расчетную, конструктивную), техническую и эксплуатационную.
Теоретическая,(расчетная конструктивная) производительность — это количество продукции, вырабатываемой в единицу времени непрерывной работы при расчетных: скоростях рабочих движений, значениях нагрузок, условиях работы.
Для машин циклического действия теоретическая часовая производительность:
Для машин непрерывного действия теоретическая часовая производительность:
где F — количество материала, размещающегося на 1 м длины потока продукции (материала); v — скорость движения потока продукции, м/с.
Техническая производительность — это количество продукции, вырабатываемой в единицу времени непрерывной работы машины непосредственно в производственных условиях, при правильно выбранных режимах работы и нагрузках на рабочие механизмы.
где kт — коэффициент, учитывающий конкретные условия работы.
Эксплуатационная производительность Пэ — это количество продукции, вырабатываемой в единицу времени, с учетом всех перерывов в работе, вызываемых требованиями эксплуатации, условиями труда работающих, организационными причинами, и простоев машин в ремонте:
где kе — коэффициент использования машины по времени; kу — коэффициент влияния качества системы управления и квалификации машиниста.
Годовая эксплуатационная производительность в год среднесписочной машины определяется на основании данных годового режима работы машины и ее среднечасовой эксплуатационной производительности:
где Т — число часов работы в течение года.
Для самоходных машин в числе предъявляемых требований обязательными являются: маневренность (подвижность) машины — способность разворачиваться в естественных условиях с минимальным радиусом поворота RB (рис. 1, а, б) при заданной колее В и базе L: Ra = L/sina, где a — максимально возможный угол поворота наружного колеса; чем больше а, тем меньше радиус поворота машины.
Маневренность определяется также возможностью быстрого перевода (перенастройки) их рабочего положения в транспортное и способностью перемещаться по строительному участку и вне его, от одного места работы к другому с достаточной по производственным условиям скоростью; проходимость — это способность преодолевать неровности местности и неглубокие водные преграды, проходить по влажным и рыхлым грунтам, снежному покрову и т. д. Проходимость определяется величиной дорожного просвета (клиренсом) — С, продольным и поперечным R2 радиусами проходимости колесных машин (см. рис. 2, в), а также удельным давлением на грунт или дорожное Покрытие; устойчивость, машины — это способность противостоять действию сил, стремящихся ее опрокинуть.
Рис. 1. Геометрические параметры маневренности и проход колесной машины —машина с управляемыми колесами; б —с шарнирно сочлененными шасси: в — схема проходимости машины (клиренс)
Чем ниже центр тяжести машины и чем больше ее опорная база, тем устойчивее машина.
Условия эксплуатации строительных машин отличаются определенной сложностью. Строительные машины должны обеспечивать необходимую производительность под открытым небом, в любую погоду, в любое время года; перемещаться по грунтовым дорогам и по бездорожью, в стесненных условиях строительной площадки. Поэтому исходя из конкретных условий эксплуатации к той или иной машине предъявляется ряд требований, и чем полнее отвечает машина всем требованиям эксплуатации, тем более пригодна она для использования в строительном производстве.
Каждая машина должна быть надежна в работе, долговечна и приспособлена к изменению условий работы; должна быть удобной в управлении, простой в обслуживании, ремонте, монтаже, демонтаже и транспортировании, экономична в эксплуатации, т. е. расходовать минимальное количество электроэнергии или топлива на единицу вырабатываемой продукции. Машина должна обеспечивать безопасность труда и удобство работы обслуживающего персонала, достигаемое соответствующим размещением приборов, управления, хорошим обзором фронта работ, автоматической очисткой смотровых стекол кабины, системой пневмо- или гидроуправления, помогающими уменьшить усилия на рычагах управления, изоляцией кабины от воздействия шума, вибрации и пыли. Машина должна иметь красивые внешние формы, хорошую отделку и стойкую окраску.
Машины, работающие в условиях низких или, наоборот, повышенных температур, должны быть приспособлены для работы в заданных условиях.
Часто перебазируемые несамоходные строительные машины должны иметь минимальный вес, удобства для монтажа, демонтажа и транспортирования.
К самоходным машинам, часто меняющим место работы, в числе предъявляемых требований обязательными являются маневренность, проходимость машины и устойчивость.
Маневренность (подвижность) машины — это способность передвигаться и разворачиваться в стесненных условиях, а также перемещаться по строительному участку и вне его с достаточной по производственным условиям скоростью.
Проходимость машины — это способность преодолевать неровности местности и неглубокие водные преграды, проходить по влажным и рыхлым грунтам, снежному покрову и т. д. Проходимость определяется в основном удельным давлением на грунт, величиной дорожного просвета (клиренса)—с продольным Ri и поперечным Rг радиусами проходимости колесных машин (1), минимальным радиусом поворота.
Устойчивость машины — это способность противостоять действию сил, стремящихся ее опрокинуть. Чем ниже центр тяжести машины и чем больше ее опорная база, тем устойчивей машина.
Условия производства и эксплуатации строительных машин требуют, чтобы их конструкция была технологичной, т. е. соответствовала возможности применения прогрессивной технологии при изготовлении ее деталей, сборке узлов и машины в целом. Необходимо, чтобы в конструкции машины наиболее полно нашли применение стандартные и нормализованные детали, а также унифицированные узлы и агрегаты.