Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2211.pdf
Скачиваний:
12
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
4.09 Mб
Скачать

2. МЕТОДОЛОГИЯ ОПТИМИЗАЦИИ СОСТАВОВ СКМ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

2.1. Сущность вариативного метода проектирования СКМ

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эффективность использования средств механизации в процессе

стро тельного про зводства в значительной мере зависит от уровня его

орган зац .

Ее целью является снижение стоимости,

трудоемкости и

использован

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

энергоемкости работ за счет оптимизации структуры комплектов

маш н,

пр менен я передовых технологий и высокопроизводительных

маш ,

рац ональных схем

и

режимов

работы

выполнения

технолог ческ х

операций.

При

этом

необходимо

выполнить

заплан рованные

о ъемы

ра от в

заданные

сроки

минимально

достаточным

кол чеством

средств

механизации

с

максимальным

 

 

ем

х потенциальных

возможностей,

обеспечивающих

высокое качество, непрерывность и ритмичность строительного

процесса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Использование средств механизации в значительной степени

зависит

бот природно-климатических,

 

экономических

и

производственных факторов. В одинаковых условиях, при одних и тех

же ресурсах можно получить различные результаты в зависимости от

 

 

 

 

Д

 

 

того, насколько целесообразно их взаимодействие и комплексное

использование в строительномАпроцессе.

одной

 

стороны,

Дорожно-строительная

 

продукция,

с

 

характеризуется значительным разнообразием (земляное полотно,

щебеночное основание, асфальтобетонное покрытие и т. д.), с другой –

 

 

 

 

 

 

И

является неподвижной, закрепленной к месту ее производства, а средства механизации и ресурсы постоянно перемещаются на новые строительные площадки. Это заставляет всякий раз искать для каждого вида продукции и новых условий производства работ оптимальные формы организации производства работ, структуры комплектов машин и рациональные параметры режимов выполнения технологических операций.

Возможности современных машин заметно возросли, повысились их производительность, надежность, экономичность, но вместе с этим значительно возросли их отпускная цена и стоимость эксплуатации. Поэтому отклонение от оптимальных организационных решений ведет к значительным экономическим потерям.

51

2.1.1. Исходные технические и технологические данные, необходимые для проектирования вариантов СКМ

Каждая строительная организация выполняет работы, которые отличаются друг от друга как по виду, так и по объёму. Для выполнения этих работ на основе технологических карт формируются специализированные комплекты машин (СКМ), отличающиеся друг от друга типами машин, их количеством и производительностью. Система маш н, включающая в себя все СКМ, образует парк машин (ПМ) стро тельной орган зации (рис. 2.1).

Необход мость выделения парка машин из общей структуры

предпр ят я определяется следующими положениями:

С

 

 

 

- ПМ в дорожно-строительных организациях как часть основных

про зводственных фондов имеет весьма большой удельный вес в

структуре предпр

ят я;

 

 

- эту часть можно легко выделить, что облегчает дальнейшее

рассмотрен е с

зрения эффективного ее использования;

точки

 

 

- ПМ является наи олее динамичной частью овеществленного

капитала

предпр ятия,

определяющей

технико-экономический

показатель

 

дорожно-строительной организации.

Кромеработытого, именно средства механизации парка машин

выполняют основные производственные функции предприятия, а

значит, оказывают значительное влияние на конечный результат его

работы. Качественный и количественный состав ПМ определяет темпы

строительства, стоимостьА, трудоемкость и энергоёмкость производства

работ, качество выполняемых работ и в конечном итоге долговечность

автомобильных дорог.

 

 

Специализированные комплекты могут состоять как из отдельных

машин, так и из звеньев машин – объединения однотипных машин для

 

 

 

Д

выполнения рабочей операции (звено скреперов, звено катков, звено

бульдозеров и т.п.).

 

 

При комплектовании СКМ для производства работ комплексно-

механизированным способом необходимо соблюдать следующие

условия:

 

 

И

 

 

 

-число машин должно быть минимальным, их конструкция, параметры и размеры соответствовать условиям работы;

-в каждом СКМ выделятся одна или несколько ведущих машин, которые в основном определяют организацию работ, его производительность и темп производства работ;

-состав СКМ должен обеспечивать непрерывность технологического процесса.

52

 

работ

 

укладки

 

 

 

 

 

 

смесей

 

 

 

 

средства

 

 

 

 

 

 

механизации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СТРУКТУРА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПАРКА МАШИН СТРОИТЕЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Машины для

 

 

 

Землеройные

 

 

б

Машины для укладки

 

 

Специализированные

 

 

 

 

Средства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Маш ны для

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

подготовительных

 

 

 

маш ны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ще ня

 

 

 

 

асфальтобетонных

 

 

транспортные

 

 

 

 

малой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Землеройно-

 

 

 

 

Уплотняющ е

 

 

А

 

 

 

 

Сменное

 

 

 

 

 

Машины для

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Грунтосмесительные

Машины для

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

транспортные

 

 

 

 

средства

 

 

 

 

 

 

 

 

машины

укладки бетонных

 

 

 

 

рабочее

 

 

 

 

нанесения линий

 

 

 

 

 

машины

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

смесей

 

 

 

оборудование

 

 

 

 

разметки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СКМ-1

 

 

 

 

 

 

 

СКМ-2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СКМ-3

 

 

 

 

 

СКМ-n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Комплекс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Комплекс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Комплекс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

машин 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

машин 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

машин i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. 2.2.

 

 

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

53

В СКМ выделяют ведущую машину, которая выполняет самую трудоёмкую и дорогостоящую технологическую операцию. Остальные машины, работающие совместно с ведущей, называются вспомогательными (комплектующими).

При возведении земляного полотна в зависимости от дальности возки грунта, геометрических размеров инженерного сооружения и Срельефа местности в качестве ведущих машин СКМ могут быть: бульдозер, скрепер, экскаватор с транспортными средствами и другие

маш ны.

иработ (ППР) с учётом организационно-технологических решений, заложенных в проекте организации строительства (ПОС). При этом

2.1.2. Расчет темпа производства дорожно-строительных работ. Определен е производительности и количества ТТМ в СКМ

Выбор маш н для производства работ на данном конкретном

объекте бАреж мов х ра оты разрабатывается в проекте производства

про звод тельность СКМ находится в прямой зависимости от темпа стро тельства (скорости потока):

Пэ.к t,

(2.1)

где Пэ.к

– эксплуатационная производительность СКМ; t – скорость

 

Д

(темп) потока в смену, м2, м3, т и т.д.

Темп строительства – участок дороги, на котором СКМ выполняет возложенные на него работы в единицу времени (смену, сутки). Его

расчетное значение определяется

 

И

t Vо / N

р.д К

см,

(2.2)

где Vо – общий объём данного вида работ; Nр.д – количество рабочих дней в строительном сезоне; Ксм – коэффициент сменности.

При проектировании состава СКМ необходимо учитывать реальные условия производства работ и оптимизировать их составы не только по производительности, но и по экономическим критериям. Эти вопросы решаются при разработке проекта производства работ (ППР). Однако очень часто, составляя технологические карты выполнения отдельных видов работ в ППР, состав СКМ назначается без достаточного технико-экономического обоснования, что приводит к

54

снижению эффективности строительства, повышению энергоемкости и стоимости производства работ.

При разработке проекта производства работ распределение парка машин по СКМ осуществляют методом вариантного проектирования. ущность этого метода состоит в том, что одновременно разрабатывают

несколько

различных

вариантов

СКМ

для

выполнения

С

 

 

 

 

специализированных работ и затем к производству принимают лучший

из них. При этом стремятся максимально выполнить следующие

требован

я:

 

 

 

 

а) обеспеч ть высокое качество всех выполняемых работ; б) создать условия для строительства объекта с наименьшими

технолог ческ ми трудностями; в) обеспеч ть наименьшую стоимость производства работ за счёт

эффект вного

 

всех средств механизации.

хема форм рования СКМ для производства работ на объекте

может быть представлена следующем виде:

-

т па ведущих и вспомогательных машин, с

спользования

 

использован ем

которых составляются возможные варианты

выбор спец ал з рованныхАкомплектов для выполнения определённого вида

работ (строительства земляного полотна, дорожного основания и т.д.); - расчёт количества ведущих машин СКМ для выполнения

принятого темпа строительства (по вариантам);

-выбор типов вспомогательных машин по всем вариантам;

-расчёт количества вспомогательных машин по каждому варианту;

-технико-экономическая оценка производства механизированных работ рассматриваемых вариантов и выбор из них оптимального.

Таким образом, на основе имеющегося ПМ в дорожностроительном управлении производится комплектование нескольких альтернативных СКМ для выполнения одного вида специализированных работ. Сопоставление этих вариантов по техникоэкономическим показателям позволяет выявить оптимальный из них.

Для того чтобы быть уверенным в том, что выявлены действительно рациональные составы СКМ, образующие парк машин, необходимо рассматривать десятки возможных вариантов комплектов. Вручную это сделать очень трудно. Поэтому составляют математическую модель в соответствии с критерием эффективности и с помощью ЭВМ рассчитывают оптимальные структуру и состав парка машин.

Производительность машины определяется количеством продукции, выраженным в соответствующих единицах измеренияИ

(объём, масса, площадь, длина и т.д.), которое она производит в

55

единицу времени. Она зависит от ряда факторов – как постоянных (конструктивных), так и переменных (вида работ, условий производства, организации работ, квалификации операторов и т.д.). В связи с этим различают конструкторско-расчётную, техническую и

эксплуатационную производительности машин.

 

 

 

Конструкторско-расчётная производительность Пкр – это

С

 

 

 

 

максимально возможная производительность, которая находится в

прямой зависимости от конструктивных особенностей рабочего

оборудован я

определяется в конкретных условиях эксплуатации, для

которых маш на спроектирована, при номинальной её загрузке и

зации

 

 

прав льной орган

работы.

 

 

 

Часовая про зводительность машины циклического действия

 

 

 

Пк р V /Тц 3/ч) или Пк р V /Тц (т/ч),

(2.3)

где

бА

 

 

V – расчётный о ъём материала, перерабатываемый за один цикл

 

3

; Тц

продолжительность рабочего цикла машины,

ч;

работы, м

ρ – плотность матер ала, т/м3.

 

 

 

Часовая производительность машины непрерывного действия

 

 

Пк р 3600 B v 2/ч) или Пк р 3600 F v 3/ч),

(2.4)

где

В – ширина

захвата материала рабочим органом машины,

м;

v – расчётная рабочая скорость перемещения машины, м/с;

F

расчётное сечение потока материала, м2.

 

 

 

Техническая производительность – максимально возможная

производительность с учётом потерьДи изменения структуры материала

(разрыхление, уплотнение), снижения эффективной мощности и

рабочих скоростей при выполнении технологических операций, а также

степени использования рабочего оборудования (перекрытие проходов

машины, технологические перерывы в работе, коэффициент наполнения

ёмкостей и др.).

 

И

Пк-р

Для определения технической производительности необходимо

умножить на ряд коэффициентов, учитывающих соответствующие

потери:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пт Пк р k1 k2 ... kn,

(2.5)

где

kn – коэффициенты (разрыхления грунта, наполнения

ковша

грунтом и т.д.).

 

 

 

 

56

Эксплуатационная производительность наиболее близка к фактической и учитывает потери рабочего времени машины в течение смены, сезона работы или года (время на техническое обслуживание, ремонт, заправку ГСМ, холостые перемещения машины от базы к месту

работы или от одного объекта работы к другому и т.д.).

 

 

менная

 

эксплуатационная

производительность

определяется

С

 

 

 

 

выражением

 

 

 

 

 

 

 

 

Пэ Тсм Пт kв,

(2.6)

использован

 

 

 

где

Тсм – продолж тельность рабочей смены, ч; kв<1 – коэффициент

 

я маш ны в течение смены.

 

 

 

Техн ческ й показатель использования машины по времени

 

бА

в течение

характер зует

 

нтенсивность

её использования

определённого отрезка времени.

 

 

 

 

В самом о щем случае kв может быть выражен как отношение

рабочего времени к суммарным затратам времени:

 

 

 

 

kв

tр

,

(2.7)

 

 

 

tр tп tпм tпо

 

 

 

 

Д

где tр – чистое время работы машины;

tп – продолжительность всех

перерывов

(организованных,

технологических, конструктивно-

технологиче-ских и метеорологических); tпм – продолжительность холостых переездов машины; tпо – затраты времени на подготовительные операции.

Для оценки эффективности использования машины в СКМ

используют

коэффициент

использования

машины

по

производительности:

 

 

 

 

 

Кп Пф / Пп,

 

(2.8)

 

 

И

где Пф, Пп – соответственно фактическая и плановая (нормативная) производительность машины за рассматриваемый период времени.

Нормы эксплуатационной производительности машин устанавливаются с учётом показателей, достигнутых передовыми организациями. Принято различать следующие нормы эксплуатационной производительности: часовую (производственную

57

норму выработки), среднесменную и среднечасовую (сметные нормы выработки), годовую (директивные нормы годовой выработки или технико-экономические нормы использования машин).

Производственная норма выработки входит в состав ЕНиР (единые нормы и расценки работ) и может служить основанием для расчёта с рабочими, эти нормы используются при составлении проекта

Спроизводства работ и при оперативном планировании (недельные, декадные и месячные планы).

реднесменная и среднечасовая нормы эксплуатационной про звод тельности необходимы для определения сметной стоимости

Этистро тельства. Исходя из них определяют потребное количество

маш но-смен для выполнения определённого объёма работ (темпа

работ).

Нормы годовой эксплуатационной производительности машин

(директ вные нормы выра отки) используются при годовом и перспект вном план ровании, в частности, при комплектовании парков

маш н. нормы, как правило, устанавливаются в виде годовой выработки в натуральных единицах.

Годовая эксплуатационная производительность зависит от сменной производительности, числа рабочих дней в году, коэффициента сменности и определяется по формуле

 

 

Пгэ 365 Псмэ kгод kсм,

(2.9)

где

 

Д

машины;

Пэ бА– сменная эксплуатационная производительность

 

см

 

 

kгод – коэффициент годового использования машины; kсм – коэффициент сменности производимых работ.

 

 

 

И

Коэффициент годового использования

 

 

kгод

tгод

 

365 tв tрем tм

,

(2.10)

 

365

 

365

 

 

где tгод – количество дней работы машины в году; tв – количество выходных и праздничных дней в году; tрем – количество дней простоя машины для выполнения всех видов ремонта; tм – продолжительность организационных и метеорологических простоев.

Одним из важных показателей эксплуатации машин, уровня организации работ является выработка на одного рабочего. Она представляет собой отношение количества продукции, производимой машиной (в час, смену, месяц, год), к числу работников, обслуживающих технику (м3/ч ∙ чел. или т/ч ∙ чел.).

58

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]