2.1. Визначення машини, основні вимоги до машин.

Машиною називають пристрій, що виконує механічний рух для перетворення енергії, матеріалів і інформації з метою заміни або полегшення фізичної і розумової праці.

Машини складаються із великого числа механізмів. Деколи механізми використовуються як самостійні знаряддя праці.

Механізмами називають систему тіл, що призначена для перетворення руху одного або декількох твердих тіл в потрібний рух інших тіл.

Основним призначенням будівельних машин є створення будівельної продукції певної якості, яке регламентується певними нормами або технічними умовами.

Відношення об’єму будівельної продукції до часу її створення характеризує один із найважливіших показників машин – продуктивність. Тому підвищення продуктивності машин, якості робіт, що виконуються машиною, і зниження вартості одиниці продукції, що випускається машиною, є одними із основних вимог, що пред’являються до будівельних машин.

Для збільшення продуктивності машин необхідно в першу чергу:

1. скорочення непродуктивних витрат машинного часу;

2. покращення використання потужності двигуна;

3. підвищення надійності і універсальності машин;

4. покращення пристосованості машин до умов роботи;

5. використання засобів автоматизації;

6. підвищення ККД і інше.

Зниження вартості одиниці продукції в значній мірі сприяє зменшення витрат на ремонт і технічне обслуговування машин, зберігання і транспортування. Тому при створенні нових машин і їх модернізації необхідно добиватися підвищення їх довговічності, ремонтної здатності і нормам збереження.

Важливою вимогою також є транспортабельність машин. Для підвищення якості виконуваних машиною робіт потрібно впровадження передової технології їх виготовлення, чому сприяє більш широке виробництво машин і агрегатів і уніфікованих збираних одиниць і деталей. Крім вказаних важливою вимогою до будівельних машин є їх соціальна пристосовуваність.

Соціальною пристосовуваністю називають можливості забезпечувати безпечні і сприятливі умови праці працюючого. Розрізняють активну, пасивну і післяаварійну безпеку.

Під активною безпекою розуміють комплекс експлуатаційних властивостей, що сприяють запобіганню аварійних ситуацій. До цих властивостей відносять динамічні і гальмівні якості, стійкість проти заносу і перекидання, оглядовість, забезпечення сигналізацією і приладами, що попереджають про критичні ситуації, надійність і довговічність елементів, руйнування яких може привести до аварії, забезпеченість звуковою і світловою сигналізацією при взаємодії з іншими учасниками будівельних процесів, а також автоматичними пристроями безпеки і блокування.

Частіше всього втрата стійкості в поперечному напрямку при роботі мобільних машин виникає при дії бокових сил, які можуть бути:

центробіжна сила при руху машини на поворотах або при обертанні поворотної платформи екскаваторів і кранів;

бокова складова ваги машини при руху по поверхні з поперечним ухилом;

бокова складова зовнішнього навантаження.

Оглядовість – одне із найважливіших властивостей активної безпеки. Тому машина повинна забезпечувати операторам видимість робочих органів і ділянок робочого середовища, що оточують їх.

Для мобільних машин, що взаємодіють з іншими машинами комплексу в межах будівельного майдану, огляд повинен бути круговим. В нічний час оглядовість залежить від освітлення робочого простору, яке повинна відповідати установленим нормам.

Для забезпечення видимості через вікна при осадках і в всьому діапазоні температур на вікна встановлюють очищувачі скла, пристрої для відмивання і пристрої, що виключають обледеніння і запотівання скла.

Безпеці роботи сприяють пристрої звукової і світлової сигналізації про порушення в гальмівній системі, покажчики вантажного моменту у кранів, кренометри, установка муфт граничного моменту, пристрої блокування і ін.

Пасивна безпека при виникненні аварійної ситуації повинна виключати або хоча би знижувати травматизм екіпажу. Це досягається в основному за рахунок підвищення міцності і жорсткості конструкції кабіни, використання безосколкового скла, установки на вікнах захисних решіток, використання пасків безпеки і т. д.

Післяаварійна безпека потребує від конструкції машин забезпечення швидкого виходу або евакуації людей із аварійної машини. Для цього в верхній частині кабіни роблять спеціальний люк.

Ергономічні властивості відображають відповідність конструкції машини гігієнічним умовам життєдіяльності і здатності до людини, а також його антропометричним, фізіологічним і психофізіологічним якостям. Ці ж властивості здійснюють вплив на напруженість праці людини, а значить, і на безпеку роботи і продуктивність. Оптимальне положення тіла людини підвищує точність і швидкість його моторних дій, забезпечує можливість тривалої безперервної роботи без виснаження.

Тому воно повинно знаходиться в положенні, що близьке до стану функціонального покою, при рівномірному розподіленню маси по площі його опорних поверхонь, а спинка сидіння повинна щільно прилягати до тіла на груднім і попереково-крижових ділянках хребта.

Органи управління розміщують в межах робочої зони рук машиніста. Для зручної посадки людей різного росту крісла повинні мати регулювання для переміщення сидіння по висоті.

Органи управління розміщують в такому порядку, який забезпечує можливість швидкого пошуку потрібного органу без зорового контролю. Розміщення і освітлення робочого місця на машині повинен забезпечити оператору в положенні сидячи видимість всіх об’єктів спостереження.

Для зниження виснаження машиніста величини зусиль, що необхідні для приведення в дію органів управління, не повинні викликати почуття втомленості при користуванні ними. Нормовані зусилля на органи управління приведені в ГОСТ 12.2.011-75.

Використання автоматизації управління і автоматичних передач скорочує число операцій на педалях і рукоятках управління, що знижує втомленість машиніста. Раціональне оснащення робочого місця машиніста приборами, що контролюють стан машини, а також характеристики мікроклімату в значній мірі визначають габарити кабіни. Оптимальні характеристики мікроклімату в кабіні машиніста приведені в табл.. 1.1 (ГОСТ 12.1.005-76).

Таблиця 1.1. Характеристики мікроклімату в кабіні машиніста.

Період року	Температура повітря, С	Вологість, %	Швидкість руху повітря, м/с
Холодний	23...16	40...60	0,2...0,3
Теплий	25...18	60...40	0,2...0,3

Приміщення кабіни повинно бути герметичним для виключення проникнення в нього оксиду вуглецю і інших токсичних речовин, а також порохів. Вміст СО не повинно перевищувати в кабіні 20 мг/м³, а SiO₂ – 0...10 мг/м³.

Шкідливий вплив шуму і вібрації на машиніста повинен бути обмеженим. Гранично допустимий рівень шуму на місці машиніста згідно ГОСТ 12.1.003-76 не повинен перевищувати 85 дБ. Гранично допустимі характеристики вібрації на робочому місці визначені ГОСТом.

Робота машини повинна виключати шкідливий її вплив на навколишнє середовище і на працівників, що працюють поблизу. Кількість токсичних речовин, що поступають в атмосферу з вихлопними газами від двигунів машини, повинна бути обмежена граничними значеннями згідно ГОСТ 12.1.005-76.

Естетичні властивості машини повинні сприяти формуванню позитивних емоцій, а значить, і підвищенню здатності працювати обслуговуючого персоналу.