Порядок проектирования комплексной механизации строительства и определение параметров ведущих и вспомогательных машин.

Комплексная механизация - является основным средством индустриализации строительства. Задачи: 1. Повышение производительности; 2. повышение технического уровня; 3. снижение доли ручного труда; 4. снижение себестоимости и повышение качества.

Выбор машин для комплексной механизации должен обеспечивать непрерывность работы всех машин с максимальной производительностью. Только правильный учет условий конкретного строительства в сочетании с характером сооружений, наиболее совершенными методами производства, заданным объемом и темпом выполнения работ обеспечивает высокую эффективность выбора дорожно-строительной техники.

При проектировании организации строительных работ можно принять следующий порядок выбора комплекта машин: – намечают, исходя из конкретных условий, возможные варианты комплексной механизации с применением различных ведущих машин, которые выполняют основные операции данного процесса и работа которых определяет общий темп работ; – к выбранным ведущим машинам подбирают необходимые комплектующие машины и механизмы, обеспечивающие работу ведущих машин и выполняющие вспомогательные и подсобные операции; – исходя из объема и заданного темпа работ определяют количество ведущих машин и соответственно вспомогательных и других машин.

Комплексная механизация технологических процессов предусматри-вает подбор типов основных машин, определение их количества расчётом и взаимоувязка со вспомогательными (механизмами).

Основные расчётные параметры:

V - объём работ; T - время работы; I – интенсивность; Q – трудо-ёмкость; Пэ – эксплуатационная производительность расчётных машин

Расчёт производится для частных и специализированных потоков по каждому технологическому комплексу работ.

Типы машин выбираются по техническим характеристикам, которые можно найти в справочной литературе или в технических паспортах.

Веду­щие машины определяют общую производительность комплекта и дирек­тивный срок выполнения работ, вспомогательные обеспечивают беспере­бойную работу ведущей машины. Следовательно,

где: П_{всп.маш} - производительность вспомогательной машины; П_{вед.маш}. - производительность ведущей машины.

Причем производительность ведущей машины должна быть не меньше требуемой часовой производительности П_тч

Количество ведущих машин в комплекте пв.м можно определить по формуле

где: Q_CM - сменная норма выработки продукции; g_э.cм - сменная эксплуатационная производительность одной ведущей машины.

Количество вспомогательных машин комплекта определяется для каждого вида вспомогательных работ:

где Q_всп - объем вспомогательных работ, единица продукции за время Т; i - номер вида вспомогательных работ;
Kм - коэффициент, характеризующий степень механизации вспомогательных работ и определяемый как отношение объема работ данного вида, выполняемых механизированным способом, к общему объему этих работ;
gэ - часовая эксплуатационная производительность машины, выполняющей i-й вид вспомогательных работ. В некоторых случаях количество вспомогательных машин определяется из соотношения часовых эксплуатационных производительностей ведущих и вспомогательных машин. Так, например, определяют число самосвалов, которые должны включаться в комплект для работы с землеройной машиной.

Аналогичным образом определяется количество машин для любых комплектов.
Наивыгоднейшим вариантом комплекта машин, используемого в определенных условиях эксплуатации, является тот, для которого показатель, принятый критерием эффективности, имеет экстремальное значение.
Основными показателями при определении эффективности использования парка машин обычно считают стоимостные, ибо себестоимость, в конечном счете, характеризует все виды материальных и трудовых затрат.
Используют наиболее обобщающий показатель - общие приведенные затраты.

Наиболее эффективным считается комплект, по которому приведенные затраты являются наименьшими

где: 3j - приведенные затраты по i-му варианту;
j - номер варианта комплекта;
Сj - себестоимость работ по j-му варианту, тн.;
Ен - нормативный коэффициент эффективности капиталовложений;
Фi - балансовая стоимость i-й машины j-го варианта комплекта машин, тн.;
Т°i - число смен работы i-й машины j-го варианта на объекте;
Tгi - годовое число смен работы i-й машины j-го варианта по норме;
п - число машин в комплекте.

Графически структуру комплексной механизации можно представить в виде цепочек взаимосвязанных комплектов машин. Структура может быть простая или комбинированная. В комплекте машины могут взаимодейство-вать последовательно или параллельно.

При взаимодействии по последовательной схеме простой одной маши-ны вызывает простой всего комплекта. Машины в параллельной схеме рабо-тают независимо друг от друга, кроме основной (ведущей).

№ пп	Схема	Краткое описание	Условие согласования машины в комплекте по производительности
1.		ОМ и несколько параллельно работающих ВМ nj-число машин	N-число вспомогат. машин k-число типоразмеров j-типоразмеры; Σnj=N
2.		ОМ и несколько последовательно работающих ВМ	Пэк≤Пэо≤Пв1≤Пв2≤Пв3≤ …≤ПвN
3.		ОМ и несколько параллельных цепей последовательно работающих ВМ	с - число параллельных цепей
4.		Основная машина с комплектом сменного навесного оборудования (НО) N - число типов НО	Tj-продолжительность работы каждого типа НО
5.		За ОМ параллельно работает несколько ВМ, а так же последовательно работающие ВМ	Пэк≤Пэо≤ ≤ Пвк+1≤ …≤ПвN
6.		Несколько ОМ и цепочка последовательно работающих ВМ	≥ Пв1≥ Пв2≥ Пв3≥ …≥ ПвN
7.		ОМ работает после ВМ, а за ней работает еще несколько ВМ	Пв≥ Пэо> ·nj

Условные обозначения: - основная машина (ОМ); - вспомогательная машина (ВМ).

Основные схемы комплектования средств механизации СМР

1.Основная машина и несколько параллельно работающих вспомогательных машин.

2.Основная машина и несколько последовательно работающих вспомогательных машин.

3.Основная машина и несколько параллельных цепей последовательно работающих вспомогательных машин.

4. Основная машина с комплектом сменного навесного рабочего органа.

5. За первой основной машиной параллельно работает несколько вспомогательных: в процессе участвуют также последовательно работающие вспомогательные машины.

6. Несколько основных машин и цепочка параллельно работающих вспомогательных.

7. Основная машина работает после вспомогательной. За основной машиной работает несколько вспомогательных.

Комплексная механизация транспортирования, погрузки и разгрузки сыпучих, штучных и тарных грузов: оборудование, технологические возможности, схемы работы и условия эффек­тивного использования оборудования.

Перемещение грузов осуществляется следующими видами транспорта: железнодорожным, автомобильным, речным и морским, воздушным, конвейерным, трубопроводным (пневматическим и гидравли­ческим), специальным (подвесным и монорельсовыми дорогами). Процесс перемещения состоит из операций подготовки груза к транспортирова­нию, погрузки-выгрузки, складских и собственно перевозочных опера­ций. Объем и характер этих операций во многом зависят от вида транспорта. На выбор транспортных средств и организацию складского хозяйства влияют величина и характеристика грузооборота, дальность и сроки доставки грузов, размеры необходимых капиталовложений и эксплуатационных расходов, наличие путей сообщения, особенности производства и характер технологического процесса.

Железнодорожный транспорт наиболее эффективен при перевозках грузов на дальние расстояния. Крытые вагоны предназначе­ны для перевозки грузов, требующих предохранения от атмосферных осадков. Погрузка вагонов в этом случае выполняется через четыре верхних загрузочных люка, располо­женных на крыше вагона.

Платформы служат для транс­портировки тяжеловесных, громоздких, длинномерных грузов, легковых автомобилей, контейнеров и др. Они имеют металлические или деревянные борта и стоечные скобы, предназначен­ные для крепления грузов.

Полувагоны служат для достав­ки массовых насыпных и штабельных грузов: угля, руды, кокса, лесо­материалов, строительных изделий и др. Полувагон имеет цельнометаллический кузов или кузов с деревянной обшивкой, торцо­вые двери, нижние разгрузочные люки, закрывающиеся гофрированными металлическими откидными крышками с запорными устройствами. На внутренней стороне боковых стен кузова имеются лесные скобы для установки деревянных стоек при перевозке лесоматериалов и штабель­ных грузов.

Автомобильный транспорт в ряде слу­чаев более экономичен, удобен в эксплуатации, чем железнодорожный, и позволяет перевозить грузы от места производства до места потреб­ления без промежуточных перевалок. Автомобильные перевозки играют главную роль в местном и внутрирайонном сообщениях, а также во вза­имодействии с железнодорожным и водным транспортом. Расстояние между автомобилями (прицепами), стоящими под погруз­кой или выгрузкой, должно быть не менее 1 м. Навалочные грузы сле­дует размещать не выше бортов автомобиля. Штучные грузы при погруз­ке выше бортов должны быть увязаны веревкой. Допускаемая высота автомобиля с грузом от поверхности дороги не более 3,8 м, а максимальная ширина груза (при открытых и закрепленных бортах) – 2,5 м . Длинномерные грузы, превышающие длину кузова автомобиля более чем на 2 м, перевозят с прицепами или полуприцепами. Если длина груза более 6 м, его необходимо крепить к прицепу.

Трубопроводный транспорт использу­ется для транспортировки насыпных и некоторых штучных грузов на относительно короткие расстояния, а наливных и газообразных гру­зов – на значительные расстояния.

Конвейерный транспорт используют для транспортировки насыпных грузов из карьеров и рудников к обогати­тельным фабрикам, морским и речным причалам. Для этих целей чаще всего используют ленточные конвейеры. Наибольшая длина одной сек­ции конвейера достигает 4,5 км, а конвейерных линий – до 100 км и более.

Подвесные канатные дороги позволя­ют эффективно транспортировать грузы в сильно пересеченной местно­сти, через реки, болота и т.п.

Воздушным транспортом чаще всего пере­возят скоропортящиеся грузы, а также отдельные грузы на дальние расстояния и в труднодоступные районы.

Потребность выделить погрузочно-разгрузочные машины в отдель­ную группу из общего класса подъемно-транспортных машин, имеющих более широкую область применения, вызвана специфичностью погрузочно-разгрузочной техники, особенностями ее дальнейшего развития в связи с необходимостью более полной механизации работ и появлени­ем целого ряда машин узкого назначения.

По назначению погрузочно-разгрузочные машины разделяют на две группы: общего назначения и специализированные. Машины обще­го назначения используют для переработки различных видов грузов; специализированные машины приспособлены для выполне­ния лишь одной операции (вагоноопрокидыватели) или переработки только определенного вида груза (пневматические установки для це­мента).

По характеру перемещения груза различают погрузочно-разгрузоч­ные машины периодического (циклического) и непрерывного действия.

Машины периодического действия перемещают груз отдельными порциями. Их рабочий цикл состоит из нескольких повторяющихся в определенной последовательности операций: захвата груза, перемещения его к месту выгрузки, освобождения от груза, возвращения машины или рабочего органа к месту захвата очередной порции груза. К машинам циклического действия относятся краны всех типов, универсальные вилочные погрузчики, электроштабелеры, одно­ковшовые погрузчики, вагоноопрокидыватели и пр.

Машины непрерывного действия перемещают груз равномерно, непрерывным потоком, не останавливая рабочий орган для захвата и освобождения груза. К ним относятся конвейеры, эле­ваторы, многоковшовые погрузчики, установки пневматического и гид­равлического транспорта.

Погрузочно-разгрузочные машины разделяют на стационарные и пере­движные (самоходные и прицепные). В качестве силовых установок на них применяют электродвигатели постоянного и переменного тока, кар­бюраторные и дизельные двигатели внутреннего сгорания. В зависимо­сти от типа силовой передачи различают машины с механическим, элек­тромеханическим, гидравлическим и пневматическим приводом, а от типа ходового оборудования – на автомобильном, пневмоколесном, гу­сеничном и железнодорожном ходу.

По основным эксплуатационным признакам все средства механизации погрузочно-разгрузочных работ на транспорте могут быть разделены на следующие группы:

1. Краны, оборудованные грузозахватными устройствами для выполнения погрузочно-разгрузочных операций со штучными и насыпными грузами:

стационарные (мостовые, козловые, портальные, краны-штабелеры);

передвижные (автомобильные, пневмоколесные, на спецшасси автомобильного типа, гусеничные, железнодорожные, бортовые манипу­ляторы).

2. Самоходные погрузчики периодического действия:

средства напольного транспорта (автопогрузчики, электропогруз­чики, электрические тележки);

одноковшовые погрузчики.

3. Погрузчики непрерывного действия (кон­вейерного типа). Применяются для погрузки в транспортные средства как насыпных, так и тарно-штучных (мешкопогрузочные машины) грузов. Основными рабочими органами являются ковшовые, ленточные или скреб­ковые конвейеры и питатели непрерывного действия: шнековые, конвейерно-скребковые, роторно-ковшовые и др. Выпускаются самоходные передвижные погрузчики напневмоколесном и гусеничном ходу и ста­ционарные (с ограниченным рабочим радиусом передвижения).

4. Вагоноразгрузочные машины для выгрузки на­сыпных, порошкообразных и мелкокусковых грузов:

зачерпывающего или выгребающего действия, рабочие органы ко­торых зачерпывают или выгребают груз, удаляя его за пределы ваго­на непосредственно или при помощи дополнительных транспортирующих органов;

вагоноопрокидыватели, выгружающие груз из вагона под действи­ем силы тяжести;

инерционного действия, сообщающие вагону колебательное движение, при котором происходит его постепенная разгрузка от действия на частицы груза сил инерции;

пневморазгрузчики – устройства для пневматической выгрузки из вагона порошкообразных грузов по трубопроводу в струе разряжен­ного или сжатого воздуха;

гидроразгрузчики, служащие для выгрузки песка, сахарной свек­лы и других грузов при помощи водяной струи, подаваемой в вагон специальной водобойной установкой.

Тарно-штучные грузы перевозятся в крытых универсальных вагонах, а хранятся в крытых прирельсовых и ангарных складах. Способы складирования груза – напольный и стеллажный.

Средствами механизации перегрузки тарно-штучных грузов являются:

· для работ в крытых вагонах – электропогрузчики с низким подъемом вил;

· для перемещения и штабелирования в складах – электропогруз­чики с высоким подъемом вил, напольные электроштабелеры;

· для обслу­живания стационарных стеллажей – мостовые и стеллажные штабелеры;

· для транспортных операций в складах – ленточные, тележечные, толкающие и подвесные конвейеры, электрокары, устройства на воздушной подушке;

Современные технические направления совершенствования погрузочно-разгрузочных работ (ПРР) включают:

пакетирование тарно-штучных грузов на поддонах и без них посредством обвязывающих материалов, термоуса­дочной пленки, с применением подкладных листов;

укрупнение пакетов штучных грузов, металлопроката цветных металлов (труб, проволоки);

использование ангарных, особенно высотных ангарных складов с участ­ками напольного и автоматизированного стеллажного хранения.

Навалочным (сыпучим), называют груз, перевозимый без предварительной упаковки и допускающий хранение в штабелях или бункерах. В зависимости от условий перевозок и хранения навалочные грузы условно делят на две группы. К первой группе относят те грузы, ко­торые преимущественно перевозят в полувагонах, на платформах и хранят на открытых складах в штабелях или отвалах (уголь, торф, щебень, гравий, песок, бутовый камень, глина, сахарная свекла и др.). Во вторую группу входят грузы, которые перевозят в крытых или специальных вагонах, хранят в закрытых складах, элеваторах или под навесом (зерно, цемент, алебастр, мел, минеральные удобрения, кар­тофель и др.). При хране­нии, транспортировке и погрузочно-разгрузочных работах с навалочным грузом необходимо учитывать: размер и фор­му частиц; гранулометрический состав или кусковатость; насыпную плотность; угол естественного откоса; абразивность; коррозионность; липкость; ядовитость; взрывоопасность; смерзаемость; слеживаемость и др.

Насыпью перевозят грузы, представляющие собой однородную массу фракционных состав­ляющих твердых частиц в форме порошка, зерен, гранул, капсул, обладающих подвижностью (сыпучестью). Навалом в непакетированном виде повагонными отправками перевозят грузы, которые грузят без счета мест (штук) и которые по своим физическим свойствам не могут быть отнесены к насыпным грузам.

Грузы, не требующие защиты от атмосферных осадков, перевозят навалом и насыпью в от­крытом подвижном составе, в том числе в специализированных открытых вагонах (например, думпкары, хоппер-дозаторы). Перевозка грузов в специализированных вагонах, в том числе с глухим кузовом, разрешается при наличии у грузополучателей средств разгрузки.