ЗАДАНИЕ

для выполнения контрольной работы по дисциплине

“Механизация и автоматизация строительства”

Теоретическая часть

Выбрать 3 вопроса по каждому из разделов Приложения 1, причем вопрос из первого раздела выбирается по последней цифре номера зачетной книжки, из второго по предпоследней, из третьего раздела по среднему арифметическому от суммы двух последних цифр номера зачетной книжки.

Расчетная часть

Номер варианта задания выбирается по последней цифре номера зачетной книжки из Таблицы 1.

В заказ- наряде строительной организации(табл.1, Приложение 2) указаны вид земельных работ, из объем, дальность транспортирования вынимаемого грунта, его вид и сроки выполнения.

Для выполнения расчетной части требуется подобрать соответствующий комплект строительных машин с достаточным его технико-экономическим обоснованием.

Задание рекомендуется выполнять в следующей последовательности:

1. Внимательно ознакомиться с предыдущим материалом и примечаниями к заданию.

2. Определить общий объем земляных работ (м3)

3. Выбрать марку ведущей машины (марки ведущих машин, если возможно несколько вариантов) (табл.2, Приложения 2 или из других источников с обязательной ссылкой на источник).

4. Определить техническую и эксплуатационную производительность ведущей машины.

5. Определить число ведущих машин и принять окончательный вариант.

6. Воспользовавшись табл.2, Приложения 2, подобрать вспомогательные машины, сформировав, таким образом, окончательно комплект машин для выполнения заданного объема работ.

7. Определить эксплуатационную производительность вспомогательных машин и их количество.

8. Выполненное задание оформить в виде пояснительной записки с необходимыми рисунками и схемами.

Исходные данные для подбора соответствующего комплекта приведены в Таблице 1 Приложения 2.

Последовательность и методика выполнения задания.

Первоначально необходимо определить общий объем земляных работ. Наиболее важным и ответственным моментом при формировании комплекта строительных машин является правильный выбор ведущей машины. В отдельных случаях это не составляет большого труда, и вопрос решается быстро и однозначно. Например, при рытье глубокого колодца в качестве ведущей машины следует брать одноковшовый экскаватор, оборудованный грейферным ковшом, так как в этом случае нет других вариантов. Однако чаше всего при решении поставленной задачи требуется рассмотреть несколько возможных вариантов выполнения заданных работ и из всех принять наиболее производительный. Следует еще помнить, что прежде чем сравнивать все эти варианты с экономических позиций, необходимо рассмотреть нет ли каких дополнительных условий, которые резко ограничивают тип ведущей машины, в частности, в приведенных заданиях таким ограничением при рытье глубоких котлованов может служить примечание «высоко расположены грунтовые воды». Это говорит о том, что в данном случае при рытье такого котлована или канала можно применить только одноковшовый экскаватор, оборудованный драглайновым ковшом, или в крайнем случае обратной лопатой если позволяет глубина копания, Во всех остальных случаях при сравнении принятых вариантов выступает экономический фактор, установить который первоначально бывает сравнительно трудно. В таких условиях следует пользоваться теми рекомендациями, которые проводились при изучении данного курса. Например, когда рассматривались скреперы, то отмечалось, что это высокопроизводительная землеройно-транспортная машина и ее целесообразно применять при разработке больших котлованов желательно немерзлых грунтов с дальностью транспортирования грунта не более 1 км для прицепных и до 5 км для самоходных скреперов.

При рытье траншей на значительное расстояние, например, более 1 км, предпочтение следует отдавать многоковшовым экскаваторам с роторным рабочим органом, так как они имеют большую производительность. Однако у них глубина копания не превышает 2,5 метра, в то время как у цепных это показатель равен 3,5м.

Важным моментом в поставленной задаче является определение технической и эксплуатационной производительности ведущей машины. Как правило, этот показатель является основным фактором, по которому сравнивают различные варианты при окончательном выборе комплекта.

Необходимо напомнить, что под производительностью машины понимают количество продукции и объем строительно-монтажных работ в натуральных измерителях( м3, м2, т, шт. и др.), произведенных ею в единицу времени( час, смена, месяц, год).

Производительность определяют расчетом (расчетная) или получают из отчетных данных (фактическая).

Производительность машины в отличии от производительности труда не является однозначной (однокатегорийной) и в зависимости от степени учета влияющих на нее факторов разделяется на три вида: конструктивная, техническая и эксплуатационная.

Конструктивная производительность- максимально возможная производительность за 1ч непрерывной работы при полном использовании мощности двигателя и рабочих скоростей( т.е. исключаются какие бы то ни было простои и потери энергии). Принимают также, что машинист имеет высокую квалификацию.

Конструктивная производительность является условной, имеет только одно значение, характеризует функциональную полезность на основе конструктивных свойств машины и используется составления вариантов машины на стадии проектирования.

Техническая производительность- это часовая производительность, которая, помимо конструктивных свойств машины, дополнительно учитывает условия производства работ: снижение эффективной мощности и скоростей рабочих операций, разрыхление или уплотнение материала, степень использования рабочего оборудования( степень наполнения ковша или отвала материалом, потери материала, перекрытие проходов машины). Для разных машин эти условия различны: так, для экскаваторов учитываются группа и степень грунта( определяющие коэффициент наполнения ковша), размеры забоя( влияющие на продолжительность цикла) и др. При определении технической производительности перерывы в работе также не учитывают( исключение составляют некоторые технологические перерывы, трудно отделимые от других операций, например перерыв на смену транспортных средств у погрузочной машины- время смены средств входит во время погрузки, перерыв на замену рабочего органа в универсальной машине).

Техническая производительность служит для оценки эффективности использования и выбора машин в конкретных условиях, для разработки рациональных схем организации механизированных работ, для согласования работы отдельных типов машин в комплектах, для выявления резервов использования машин. По технической производительности можно сравнить между собой машины одного типоразмера, можно судить о квалификации машиниста.

Для машин циклического действия техническая производительность(м3/ч)

Пт=(3600q/Tц)*Кусл.р. ,

где q- объем продукции за 1 цикл, м3 или другие натуральные измерители, Тц-продолжительность цикла, с; к усл.р- коэффициент условий работ.

Беря приведенную формулу за основу, можно получить из нее техническую производительность любой конкретной машины циклического действия.

Для машин непрерывного действия, совмещающих рабочие и холостые операции, главным параметром определения производительности является скорость продвижения фронта работы (скорость движения материала вместе с лентой на ленточном конвейере, скорость движения роторного экскаватора при отрывке траншеи). В общем виде

где F – площадь поперечного сечения потока материала, указанная скорость, м/с

Эксплуатационная производительность представляет собой выработку за рабочее время (час, смену, месяц, квартал, год) в конкретных условиях с учетом всех предусмотренных сменным режимом работы неизбежных перерывов. В отличие от технической, эксплуатационная производительность учитывает временные перерывы: организационные, конструктивно-технические, по метеорологическим причинам, перерывы, связанные с организацией труда и неучтенные технологические перерывы.

При определении как сменной, так и часовой производительности перерывы в работе соотносятся со временем смены, т.е. учитывается сменное использование машин по времени (только в разрезе смены можно более или менее полно выявить перерывы). Все перерывы при расчете эксплуатационной производительности учитывают коэффициентом перехода от технической производительности к эксплуатационной

Время чистой работы - представляет собой время, в течение которого машиной выдается продукция; - продолжительность смены (число часов в смене), ч/см.

Заметим, что не совпадает с коэффициентом использования машины по времени, так как он отражает не только время чистой работы машины, но и время передвижения машины вдоль фронта работ, перехода из одной рабочей зоны в другую. Однако при отсутствии данных их можно приближенно принимать равными

Часовая эксплуатационная производительность

Сменная эксплуатационная производительность

ед. продукта в смену

В производственных условиях чаще всего пользуются эксплуатационной производительностью, которая учитывает все простои, в том числе и организационные.

Порядок определения той или иной производительности зависит прежде всего от режима работы машины.

Коэффициент перехода в зависимости от типоразмера машины может изменяться в широких пределах. Например, для бульдозеров и скреперов традиционной конструкции он колеблется в пределах 0,26…0,47.

Следует помнить, что здесь приведены формулы в общем виде. Для определения технической производительности той или иной конкретной машины необходимо учитывать соответствующие коэффициенты. Например, для одноковшового экскаватора и скрепера такими коэффициентами являются - коэффициент наполнения ковша и - коэффициент разрыхления грунта, для бульдозера коэффициент потери грунта и т.д.

В поставленных задачах производительность ведущих машин может быть определена двумя различными способами. Во-первых, если в технических условиях приведены ее основные параметры, например, объем ковша, время цикла, скорость машины и ее рабочего органа и т.д., то техническую производительность определяют по выше приведенным формулам. Если этих данных нет, то производительность данной машины можно определить путем деления общего объема работ на заданные сроки их выполнения, указанные в заказ-наряде.

В рассматриваемых примерах техническую и эксплуатационную производительность следует определять по первому варианту, т.е. принять тип ведущей машины, ее рабочее оборудование и, подставляя в соответствующие формулы в исходные данные, находят таким образом этот важный показатель. Если имеется несколько вариантов, то эксплуатационная производительность определяется для всех ведущих машин, и по этому показателю принимается наиболее экономичный.

Далее необходимо определить число ведущих машин. Их количество находят путем деления общего объема земляных работ на эксплуатационную производительность ведущей машины. Для этого необходимо знать числосмен и сроки возведения объекта. Сроки строительства обычно оговорены в заказ-наряде, а число смен устанавливает исполнитель. В приведенных примерах число смен и сроки строительства оговорены в задании.

Итак, выбрав окончательно тип ведущей машины и их количество, следующим важным этапом при формировании комплекта является подбор соответствующих вспомогательных машин, определение их производительности и количества. Тип этих машин подбирается в первую очередь в зависимости от вида выполняемых работ с учетом существующих рекомендаций. Например, если перемещение грунта производится на расстояние до 100 м, то в этом случае следует принять бульдозер, если до 4…5 км – то самоходный скрепер, если же более 5 км, то автосамосвалы различной грузоподъемности Т, которая определяется из соотношения:

где Q – вместимость ковша экскаватора, м³; n – число циклов, необходимых для загрузки кузова самосвала (4…5); v – объемный вес грунта, т/м³.

При определении производительности, вспомогательных машин следует помнить, что этот показатель должен быть равен или на 10…15% выше предыдущих, чтобы обеспечить бесперебойную работу всего комплекта. Конкретные типы и марки этих принимаются из приведенной табл.2 приложения2 или из справочной литературы.

Количество вспомогательных машин определяется по аналогии с ведущими, т.е. общий объем земляных работ делится на их производительность с учетом принятого числа смен.

В заключение следует отметить, что правильно подобранный комплект строительных машин является гарантией своевременного и качественного возведения какого-либо конкретного объекта с наименьшими экономическими затратами. Именно поэтому будущий инженер-строитель должен знать и главное, уметь правильно выбрать из большого многообразия существующих строительных машин наиболее выгодный вариант, который позволит в кратчайшие сроки и с наименьшими затратами выполнить поставленные задачи.

При выборе соответствующего комплекта машин для различных видов земляных работ, приведенных в задании (табл.1, приложение 2). Студент может воспользоваться приведенными данными из номенклатурного каталога по строительным машинам, выпускаемым отечественной промышленностью.

Приложение 1