Строительные машины и оборудование, справочник







Эксплуатационные свойства машин

Категория:
   Повышение эффективности эксплуатации машин


Эксплуатационные свойства машин

Эксплуатационные свойства СДМ можно разделить на три группы: технологические, технико-экономические, эргономические.

Технологические свойства характеризуют приспособленность машины к выполнению технологических требований строительства. К ним относятся: производственная эффективность рабочего органа, проходимость, маневренность и плавность хода.

Производственная эффективность рабочего органа определяет целесообразность и эффективность применения машины для выполнения данного рабочего процесса и характеризуется в основном главным параметром (вместимостью ковша для экскаватора и скрепера, размерами отвала для бульдозера и автогрейдера, объемом камеры дробления для камнедробилки, вместимостью мешалки для асфальтосмесителей, шириной укатывающих вальцов и массой для катков, грузоподъемностью для автосамосвалов и кранов и др.). В настоящее время для интенсификации работ за счет совершенствования структуры парка машин увеличивается выпуск машин повышенной единичной мощности. Однако целесообразность использования машин определенного вида для конкретных условий эксплуатации определяется рациональной производительностью.

Проходимость характеризует способность машин, имеющих ходовое устройство, перемещаться в трудных дорожных условиях. Ее показателями являются: габаритные размеры, максимальный и сцепной вес, дорожный просвет, удельное давление на грунт, совпадение следов передних и задних колес, радиус поворота, углы въезда, тип движителя, тяговое усилие на низшей передаче. Проходимость машины тесно связана с ее маневренностью и плавностью хода.
Маневренность определяет радиус и время поворота, а плавность хода характеризует вертикальное отклонение режущих поверхностей рабочего органа и обеспечивает постоянную глубину резания и чистоту планировки.

К важнейшим технико-экономическим показателям С ДМ относятся: надежность, тягово-скоростные свойства, топливная экономичность.

Надежность — один из важнейших показателей качества машин. Оценивают надежность сочетанием свойств (безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость), характеризуемых определенной группой показателей. Для более полной оценки надежности используют комплексные показатели, позволяющие одновременно оценивать несколько важнейших свойств. К этим показателям относятся коэффициент готовности (Кг) и коэффициент технического использования.

Изменение комплексных показателей надежности на примере самоходного скрепера ДЗ-11 показано в табл. 2.2. Наработка подконтрольных машин рассматривалась в интервалах по 1000 машино-часов. Внутри рассматриваемых интервалов плотность распределения значений Кт_к подчиняется нормальному закону распределения.

Вероятность Р критерия Пирсона%2 велика и равна 0,647 при числе степеней свободы 3 и%2=1,67. С увеличением наработки с начала эксплуатации или после капитального ремонта наблюдается значительное изменение характеристик распределения.

Топливная экономичность относится к числу актуальных проблем экономии ресурсов. Стоимость ТСМ составляет 25-30%, а в отдельных случаях — до 50% затрат на эксплуатацию машинного парка. Показателями топливной экономичности являются часовой (G4) и удельный расходы топлива на единицу эффективной мощности (qe) и на единицу выпущенной продукции (дпр0д). При оценке расхода топлива по регуляторнои характеристике рациональным является режим двигателя с использованием 90% его максимальной мощности.

Порядок разработки и утверждения норм расхода ТСМ регламентирован «Основными положениями по нормированию расхода топлива, тепловой и электрической энергии в народном хозяйстве». На их основе министерства и ведомства должны разрабатывать отраслевые методики с последующим утверждением. После утверждения отраслевых методик по ним разрабатывают нормы расхода ТСМ и вводят их в действие приказом.

Совершенствование норм расхода ТСМ с учетом условий эксплуатации СДМ отвечает требованиям программы повышения эффективности топливно-энергетических ресурсов.

В настоящее время в строительстве планирование расхода и списание ТСМ осуществляется на основании действующих норм на 1 машино-час работы. Такое положение способствует неэффективному использованию дорогостоящих нефтепродуктов, так как с увеличением производительности машины увеличивается и расход топлива. Следовательно, индивидуальные нормы расхода ТСМ целесообразно устанавливать на единицу объема выполненных работ или с учетом режима работы двигателя.

Один из основных путей экономии топлива при эксплуатации СДМ — сокращение времени работы двигателя на холостом ходу и интенсификация использования машин. Анализ показывает, что 30-40% рабочего времени двигатель работает вхолостую, потребляя при этом 25% топлива, необходимого для работы двигателя с полной нагрузкой. Увеличение времени использования машин за смену снижает эти потери. Представляет интерес разработка устройств, позволяющих автоматически выключать двигатель после работы на холостом ходу определенное время. Целесообразно обеспечивать также запуск двигателя от стартера, так как легкий запуск обеспечит выключение его во время технологических, обеденных и других перерывов.

Техническое состояние машины является одним из основных факторов, влияющих на расход ТСМ. Потери ТСМ происходят в основном из-за неисправности системы питания двигателя. Так, неисправность одной форсунки приводит к увеличению расхода топлива до 20%. Из-за неправильной установки угла опережения подачи топлива потеря его может достигать 30% общего расхода. Неисправность и неправильная регулировка топливных насосов высокого давления увеличивают расход топлива до 25%. Существенное влияние на расход топлива и моторного масла оказывает состояние цилинд-ропоршневой группы и механизма газораспределения, где повышенные зазоры увеличивают расход топлива до 7% и масла до 25%. При неисправных сборочных единицах трансмиссии за счет неиспользования тяговых усилий машины перерасход доходит до 8%. Нерациональное использование тягового усилия из-за изношенных элементов движителя увеличивает расход топлива на 20-25%. Отрицательно влияет на расход ТСМ нарушение теплового режима двигателя, особенно его запуск и эксплуатация в условиях отрицательных температур. К перерасходу приводит и применение ТСМ, не соответствующих рекомендациям заводов-изготовителей.

Важным направлением снижения количественных и качественных потерь ТСМ является правильная организация получения, выдачи, транспортировки, хранения и заправки, а также учета и отчетности по использованию средств механизации.

Эргономические свойства машин определяются факторами, оказывающими влияние на функциональное состояние, работоспособность и безопасность человека.

Длительная работа машины с полной производительностью обеспечивается только тогда, когда не будут превышены возможности человека, управляющего этой машиной.

Оценить удобство и легкость управления машиной можно на основании следующих эргономических комплексных показателей: физиологических (силовые и скоростные возможности человека), психофизиологических (слух и зрение), антропометрических (компоновка рабочего места водителя), гигиенических (условия жизнедеятельности и работоспособности человека в кабине).

Физиологический комплексный показатель характеризует силовые, скоростные и энергетические возможности человека. Для экономного расходования силы мышц и предупреждения усталости оператора необходимо, чтобы усилия, прикладываемые к рычагам и педалям, и их ход находились в установленных пределах. Человек расходует свои энергетические ресурсы в двух направлениях: на себя и на производительную работу. Расход ресурсов на себя обусловливается физиологическими процессами, связанными с кровообращением, дыханием, поддержанием тела в нормальном положении и восприятием внешнего мира. На эти цели человек в сутки расходует 8400 кДж энергии. В процессе труда за смену расходуется дополнительно до 11 000 кДж. В зависимости от расхода энергии за смену труд может быть легким (до 2100 кДж), средней тяжести (2100-4200 кДж), выше средней (4200-6300 кДж), тяжелым (6300-8400 кДж), особо тяжелым (8400-10 500 кДж).

По данным А.Ф.Дергачева, из-за перегрузки человека повышается количество ошибок, снижаются производительность, коэффициент использования энергоресурсов машины.

При повышенной тяжести труда почти в 2 раза увеличивается заболеваемость.

Согласно единым требованиям безопасности к конструкции СДМ, усилия на рычагах не должны превышать 20-60 Н, на педалях — 80-120 Н, длина хода должна быть не более 300 мм.

Психофизиологический комплексный показатель характеризует соответствие машины зрительным и психофизиологическим возможностям человека. Важным условием повышения производительности СДМ является хорошая обзорность рабочего органа и фронта работ с рабочего места оператора при неподвижном его положении. Обзорность рабочего места рассматривается с точки зрения повышения производительности и безопасности.

Антропометрические показатели характеризуют машину с точки зрения обеспечения рациональной и удобной позы машиниста, правильной осанки, оптимального расположения рук на рычагах управления с учетом формы и массы человека в статике и динамике. Для определения удобства расположения органов управления в кабине пользуются плоским макетом человека среднего роста (168 см), изготовленным из прозрачного материала, с шарнирным сочленением рук и ног с туловищем. Оценка компоновки рабочего места производится путем наложения макета на схему рабочего места оператора в вертикальной и горизонтальной плоскостях. При этом определяется попадание рычагов и педалей в максимальные и оптимальные зоны. Органы управления рабочим оборудованием и перемещением машины должны находиться в оптимальной зоне. Рычаги управления температурой охлаждающей жидкости двигателя, положением сиденья оператора, кнопки и рукоятки включения отопителя и вентилятора размещаются в максимальной зоне.

Экспериментальный анализ показывает, что уровень работоспособности машиниста не менее чем на 15% зависит от расположения органов управления.

Гигиенический комплексный показатель оценивается вентилируемостью, температурой, влажностью, давлением, запыленностью воздуха в кабине, уровнем радиации, шума и вибрации. Уровни шума, вибрации и загазованности на новых строительных машинах в основном отвечают санитарным нормам. Попытки заводов-изготовителей снизить эти уровни не дают существенного эффекта. Как показывает зарубежный опыт, снижение уровня шума до 75 дБ может быть произведено с помощью специальных глушителей усиленного капотирования и подвески. Снижение уровня шума позволяет значительно повышать эффективность использования машин. Так, для экскаваторов снижение шума со 110 до 80 дБ приводит к повышению производительности в 2 раза. Предельные и эквивалентные уровни звука соответствуют 85 дБ.

Вибрация вызывает снижение работоспособности машиниста и ряд изменений в организме, влияющих на здоровье. Так, вибрация частотой до 2 Гц может вызвать морскую болезнь. Наиболее опасна вибрация в диапазоне частот 4-8 Гц (частот собственных колебаний человеческого тела). Интенсивность вибрации характеризуется ускорением, значение которого нормируется в зависимости от условий, обеспечивающих комфорт, работоспособность и безопасность машиниста. Допустимые значения ускорений вертикальных вибраций в диапазоне частот 4-8 Гц составляют: 10 см/с2 — из условия комфортности, 31,5 см/с2 — из условия работоспособности машиниста, 63 см/с3 — из условия безопасности.

Температура воздуха в кабине не должна превышать более чем на 2-3 °С температуру наружного воздуха в теплый период и быть в пределах 14-26 °С. Однако при температуре свыше 22 °С должна обеспечиваться подвижность воздуха (до 1,5 м/с) на уровне груди машиниста. Температура внутренней поверхности кабины не должна превышать 35 °С.

Концентрация вредных примесей в кабине ограничивается следующими значениями: пыли — не более 10 мг/м3, углекислого газа — не более 20 мг/м3 и паров ТСМ — не более 100 мг/м3.


Читать далее:

Категория: - Повышение эффективности эксплуатации машин





Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины