14.3. Порядок проведения работы

1. Используя лекционный материал, плакаты и другие источники, изучить общее устройство и классификацию грузоподъемных машин.

2. По заданию преподавателя провести расчет кинематических параметров лебедки согласно схеме (рис. 14.3).

Рис. 14.3. Кинематическая схема лебедки

3. Определить положение центра тяжести макета крана, если известен вес крана. Остальные данные для расчета определяются путем замера.

4. Содержание отчета.

1. Кратко описать назначение, общее устройство и классификацию грузоподъемных машин.

2. Произвести расчет линейной скорости намотки каната на барабан и определение усилия в грузоподъемном канате.

3. Определить положение центра тяжести макета крана.

4. Выводы.

Практическое занятие № 15 Формирование оптимальных комплектов машин для выполнения технологических процессов

15.1. Цель работы – решение задач по формированию оптимальных комплектов машин для выполнения технологических процессов в строительстве.

15.2. Общие сведения. Комплект машин представляет собой совокупность согласованно работающих и взаимосвязанных по технологическим параметрам средств механизации, необходимых для выполнения технологически связанных операций и видов работ.

В состав формируемых комплектов входят ведущие, вспомогательные и резервные машины. При подборе состава комплектов машин необходимо соблюдать условие полного использования производительности ведущей и вспомогательных машин. Необходимо стремиться к тому, чтобы число машин в комплекте было минимальным, поэтому в технически и экономически обоснованных случаях целесообразно применение универсальных машин с широкой гаммой сменного рабочего оборудования.

Выбор состава комплектов машин осуществляется в два этапа.

На первом этапе в зависимости от технологической характеристики строительного процесса и технологии работ определяют схему комплексной механизации, основные параметры ведущих машин, их типоразмер, а также типаж технологически необходимых вспомогательных машин.

Из полученного ряда типоразмеров намечают несколько возможных вариантов ведущих машин и соответствующих им вспомогательных.

На втором этапе из числа отобранных вариантов производится определение оптимального состава комплекта машин на основании сравнительной технико-экономической оценки по следующим показателям:

1. Порядок расчета постатейных показателей затрат на эксплуатацию машин МДС 81-3.99. В состав сметных расценок на эксплуатацию машин (Смаш.) входят следующие статьи затрат:

Смаш. = А + Р + Б + З + Э + С + Г+ П, руб./маш.- ч, (15.1)

где А – амортизационные отчисления на полное восстановление; Р – затраты на выполнение всех видов ремонта, диагностирование и техническое обслуживание; Б – затраты на замену быстроизнашивающихся частей; З – оплата труда рабочих, управляющих машиной (машинистов, водителей); Э – затраты на энергоносители; С – затраты на смазочные материалы;

Г – затраты на гидравлическую и охлаждающую жидкость; П – затраты на перебазировку машин с одной строительной площадки (базы механизации) на другую строительную площадку (базу механизации), включая монтаж машин с выполнением пусконаладочных операций, демонтаж, транспортировку с погрузочно-разгрузочными операциями.

2. Расчет годового режима работы строительных машин. МДС 12-13.2003. Годовые режимы работы строительных машин должны разрабатываться применительно к конкретным условиям их эксплуатации, организованной согласно требованиям ГОСТ 25646. Количество рабочих суток машины в году Т определяется путем исключения из календарного времени года числа суток перерывов в работе машины по всем причинам, т.е.

Т = 365 - (Д_в + Д_пр + Д_м +Д_н + Д_о + Д_рем),     дни                         (15.2)

где Д_в – праздничные и выходные дни; Д_пр – время, затрачиваемое на перебазировку машин (время на демонтаж, перевозку и монтаж машин на новом месте работы); Д_м – перерывы в работе, связанные с неблагоприятными метеорологическими условиями, при которых машины не могут работать; Д_н – непредвиденные перерывы в работе машин; Д_о – время, затрачиваемое на доставку машин на ремонтное предприятие и обратно, а также время ожидания ремонта; Д_рем – время нахождения машин в техническом обслуживании и ремонте.

3. Расчет эксплуатационной производительности строительных машин. Утвержден распоряжением Минтранса России № ОС-338-р от 14.04.2003. Методические рекомендации содержат основные положения и порядок проектирования норм времени с использованием формул производительности машин на механизированные строительные и ремонтно-строительные работы. Эксплуатационная производительность машины может быть подсчитана по формулам технической производительности П_т с учетом коэффициента внутрисменного использования рабочего времени K_в, т.е.

П_э = П_т • К_в.                                         (15.3)

Коэффициент использования внутрисменного времени К_в определяется на основании данных систематических наблюдений о внутрисменных потерях рабочего времени. Если эти данные отсутствуют, можно использовать значения К_в, приведенные в СП 12-134-2001.

4. Выполненный (планируемый) объем работ (выработка) за расчетный период машиной Рг определяется по формуле

Рг = Т_ч • П_э , (15.4)

где Т_{ч –} фонд времени планируемого периода, час.

Т_{ч =} Рг/ П_э. (15.5)

5. Общие затраты связанные с эксплуатацией машины в планируемый период (стоимость производства объема работ):

У = Смаш • Тч = Смаш / П_э • Рг, руб. (15.5)

где Смаш / П_{э ,} ( руб/куб.м) – стоимость выполнения единицы объема работ или приведенные затраты на выполнение единицы объема работ.

6. При эксплуатации машинного парка строительных организаций часто приходится формировать комплект машин для выполнения известного технологического процесса. Правильный подбор машин в комплект дает наименьшие затраты при выполнении работ. Для решения данной задачи существует метод динамического программирования. Наиболее приемлем при решении принцип Беллмана, который имеет математическую модель:

, (15.6)

где C(ij) – приведенные затраты на i-ой операции, выполненные j-ой машиной; – минимальные приведенные затраты для комплекта машин, начиная с (i + 1) операции j-машины в совокупности с k - й.

Для решения задачи составляется граф, вводится фиктивная операция, у которой приведенные затраты равны 0, и решение начинается в обратной последовательности построения графа. Затем при получении поэтапно определяют машины, давшие этот минимум.

Пример решения задачи. Задан технологический процесс строительства автомобильной дороги, включающий операции разработки грунта в карьере объемом V0 = 30 тыс. м³ экскаватором, транспортировку грунта автосамосвалом на расстояние 6 км, планировку грунта автогрейдером с последующим уплотнением катком.

В строительной организации имеются машины, которые способны по своим техническим параметрам выполнить технологический процесс и по которым известны приведенные затраты на выполнение каждой операции каждой машиной.

Требуется сформировать оптимальный комплект машин для строительства автодороги с наименьшими затратами. На рис. 15.1 стрелочками показаны возможные связи машин по их техническим параметрам и на каждой обозначены приведенные затраты на выполнение единицы объема работ (руб./м³)

Рис. 15.1. Технологический процесс строительства автомобильной дороги