Строительные машины и оборудование, справочник





О комплексной механизации земляных работ и комплектах машин


Категория:
   Механизация земляных работ


О комплексной механизации земляных работ и комплектах машин

Земляные работы — наиболее трудоемкие в строительстве. Их объем в нашей стране ежегодно увеличивается. Если в 1958 г. было выполнено 2,7 млрд. м3 земляных работ, в 1962 г.— 8 млрд. м3, в 1980 г.— 14,3 млрд. м3, то в 1985 г.— 15,7 млрд. м3 земляных работ.

При этом непрерывно растет объем работ, выполненных механизмами, а объем работ, выполненных вручную, — сокращается. Происходит непрерывный рост уровня механизации и механовооруженности труда при выполнении земляных работ.

Под механизацией производства понимают замену ручных средств труда машинами и механизмами, приводимыми в действие за счет энергии различных источников. Основные цели механизации — это повышение производительности труда и технического уровня производства, освобождение человека от выполнения тяжелых, трудоемких и утомительных операций, снижение себестоимости и улучшение качества продукции. Таким образом, механизация — одно из главных направлений технического прогресса, материальная основа повышения эффективности общественного производства. Механизация является условием и средством индустриализации строительства, важнейшим фактором совершенствования технологии.



По степени оснащения производства машинной техникой различают частичную и комплексную механизацию. В условиях частичной механизации машинная техника применяется при выполнении главным образом наиболее тяжелых и трудоемких работ, и доля ручного труда остается существенной.

Комплексной механизацией принято называть такой способ механизации производства работ, при котором все как основные, так и вспомогательные тяжелые и трудоемкие процессы выполняются машинами, увязанными между собой по основным параметрам (производительности, грузоподъемности и др.). Исключение составляют отдельные нетрудоемкие операции, на которых внедрение машин не дает существенного облегчения труда и экономически нецелесообразно.

Комплексная механизация осуществляется на основе рационального выбора машин и оборудования, обеспечивающего их работу во взаимно согласованных режимах, увязанных по производительности и условиям наилучшего выполнения технологического процесса. В совокупности машин, выполняющих взаимоувязанные работы технологического процесса, выделяют ведущую машину, которая определяет темп и ритм работы. Эта машина обычно бывает занята на главной производящей операции. Остальные машины, работающие в ритме ведущей, называют комплектующими (вспомогательными).

Например, при строительстве высоких насыпей в комплект машин для комплексной механизации входят: – основная ведущая машина — одноковшовый экскаватор (разработка грунта); вспомогательные комплектующие машины — автомобили-самосвалы, бульдозеры (разравнивание грунта после разгрузки его из автомобилей-самосвалов); – самоходные или прицепные катки (уплотнение грунта в насыпи); – бульдозеры, занятые на содержании в исправности землевозных дорог, планировщики откосов на базе трактора, автогрейдер (планировка грунта в насыпи), рыхлители на базе трактора (рыхление мерзлых или плотных грунтов).

Можно привести и другие примеры, где ведущей машиной являются скреперы, а остальные комплектующие бульдозеры, катки, планировщики откосов, тракторы-рыхлители, поливочные машины для увлажнения грунта.

Существует также понятие малой механизации, к которой относят ручные машины, различные приспособления и оснастку, позволяющие за счет простых средств и особенностей конструкции упростить и облегчить ручной труд. Средства малой механизации имеют большое значение в улучшении условий труда и повышении его эффективности.

Механовооруженность труда оценивают обычно стоимостью занятых в производстве машин, относящихся в среднем к одному рабочему. Энерговооруженность труда выражают количеством механической и электрической (иногда только электрической) энергии, потребленной в процессе производства на отработанный человеко-час или на одного рабочего. Все эти показатели условны и применяют их для сравнения.

С ростом выпуска землеройных машин их количество в строительстве постоянно увеличивается (табл. 2). При этом увеличивается механовооруженность труда, сокращается удельное число рабочих (табл. 3). В 1963 г. с помощью землеройных машин и механизмов выполнялось более 95% общего объема земляных работ, а в 1984 г.— 99%. Увеличивается удельный вес более мощных машин (табл. 4), увеличивается единичная мощность основных видов машин (табл. 5). Наиболее массовыми типоразмерами одноковшовых экскаваторов являются машины с ковшами объемом

1. Уровень комплексной механизации земляных работ по годам,%

Увеличивается удельный вес экскаваторов с ковшами объемом 1… 1,25 м3. Уменьшается доля полноповоротных экскаваторов с ковшами объемом 0,4…0,5 м3.

В общем числе экскаваторов непрерывного действия изменилось соотношение между машинами с роторными и цепными рабочими органами: доля роторных возросла с 12,5 до 21,7%. Среди роторных экскаваторов увеличился удельный вес машин с мощностью двигателя более 130 кВт. Среди цепных экскаваторов доля экскаваторов с двигателями мощностью 100 кВт существенно повысилась.

В скреперном парке увеличилась доля самоходных скреперов, среди прицепных скреперов опережающими темпами рос удельный вес скреперов с ковшом объемом 7 м3. Удельный вес прицепных скреперов с объемом ковша 3 м3 увеличился весьма незначительно.

Существенно уменьшилась доля бульдозеров на тракторах мощностью до 42 кВт. Преобладающую роль стали играть более мощные бульдозеры с мощностью двигателя 84 кВт и более.

Аналогичная ситуация сложилась и в парке автогрейдеров. Если в начале девятой пятилетки большую часть автогрейдерного парка в строительстве составляли машины с двигателем мощностью 55 кВт, то к концу 1975 г. стали преобладать автогрейдеры с двигателем мощностью 68 кВт и более.

3. Сокращение числа рабочих и увеличение механовооруженности в строительстве, %

4. Изменение удельного веса машин различных типоразмеров, по годам, °/о

Продолжение табл. 4

5. Рост единичной мощности машин по годам

6. Изменение уровня комплексной механизации земляных работ в различных видах строительства, %

7. Средняя выработка основных землеройных машин на 1 м3 объема ковша, тыс. м3/год

8. Изменение удельного веса различных способов производства работ,

Среди одноковшовых погрузчиков соотношение изменилось в пользу машин на пневмоколесном ходу. Структура парка одноковшовых погрузчиков по грузоподъемности изменилась за пятилетие в направлении увеличения доли более мощных машин.

Уровень комплексной механизации земляных работ зависит от вида земляных сооружений и их многообразия. В табл. 6 приведены данные о росте уровня комплексной механизации в различных видах строительства. Постоянно растет выработка машин на 1 м3 объема ковша (табл. 7).

Удельный вес различных способов производства земляных работ изменяется (табл. 8). Это объясняется как особенностями строительства, так и технико-экономическими показателями. В настоящее время механизированы все основные процессы производства земляных работ.

Для комплексной механизации процессов земляных работ, выполняемых как в обычных, так и в стесненных условиях, необходимо правильно подобрать комплекты машин, имеющих в своем составе, кроме основных машин, также необходимое оборудование и ручные машины.

Комплект машин — это совокупность согласованно работающих и взаимно увязанных по производительности и другим параметрам основных и вспомогательных средств механизации, необходимых для выполнения всех технологически связанных процессов и операций. Основная ведущая машина в комплекте (экскаватор, скрепер и т. п.) по своей производительности должна обеспечивать выполнение объемов работ в заданные сроки с заданным темпом. Производительность вспомогательных машин в комплекте (бульдозеров, катков, трамбовок и т. п.) должна быть на 10… 15% больше, чем основной машины. Выбор комплектов машин для комплексной механизации строительно-монтажных работ осуществляется в два этапа.

На первом этапе в зависимости от объемно-планировочных и конструктивных характеристик объекта, а также принятой технологии производства работ определяют требуемые эксплуатационные параметры основных машин, их типы и марки, а также перечень технологически необходимых вспомогательных машин, оборудования и ручных машин. Для ускорения процесса подбора машин пользуются рекомендованной номенклатурой (табл. 9).

На втором этапе производят выбор наиболее рационального или оптимального варианта механизации на основании технико-экономического сравнения показателей.

При небольшом количестве вариантов комплектов машин необходимые технико-экономические расчеты для выбора рационального варианта выполняют вручную, при многовариантных задачах — на ЭВМ.

Если сопоставляемые комплекты машин отличаются только основными машинами, а вспомогательные машины одинаковы, все технико-экономические расчеты вариантов производят только по основным машинам.

Экономическую эффективность от применения выбранного комплекта машин Зм определяют по разнице приведенных затрат по эталонному Зщ и принятому 3П2 варианту.

Выбор машин для производства строительно-монтажных работ на данном конкретном объекте и режима их работы осуществляют на стадии разработки проекта организации строительства (ПОС) и проекта производства работ (ППР) в соответствии с конструктивным и объемно-планировочным решением данного объекта и принятыми организационно-технологическими условиями его возведения.

9. Номенклатура машин, оборудования и ручных машин для комплексной механизации земляных работ

Продолжение табл. 9

Показатели, регламентирующие уровень использования машин основной номенклатуры, устанавливаются строительным министерствам планом комплексной механизации. Работоспособное состояние машины поддерживается ремонтно-эксплуатационной службой данной организации, а также проведением централизованного капитального ремонта на ремонтных заводах.

Для обеспечения условий комплексно-механизированного производства земляных работ на нескольких объектах в течение года требуется заранее подобрать необходимые комплекты машин. Если состав и структура машинного парка подрядной строительной организации, ведущей данные работы, не позволяют сформировать необходимое числа комплектов машин, то при расчете потребности в машинах определяют номенклатуру и количество недостающих типов машин, намечаемых к поставке. Принципиальная схема подбора комплектов машин для объектов строительства, включенных в годовой план подрядной организации, выглядит следующим образом. Все объекты группируют по объемно-планировочным характеристикам и намечаемой технологии производства работ. Объемы работ распределяют по группам объектов, имеющих одинаковые характеристики. Номенклатуру строительных процессов составляют по каждому виду работ. Из исходной номенклатуры машин подбирают состав и структуру технологических комплектов машин.

Для сложных объектов и при наличии малообъемных рассредоточенных работ в состав комплектов включаются универсальные строительные машины на базе мобильных тракторов, оснащенных комплектами съемного навесного оборудования.

Основные условия правильного комплектования машин для производства земляных работ комплексно-механизированным способом следующие: – число машин, участвующих в технологическом процессе должно быть минимальным, а конструкция и параметры их полностью соответствующими условиям работы, характеру и габаритам возводимого сооружения; – в составе каждого комплекта машин выделяется одна или несколько ведущих, которые в основном определяют организацию работ всего комплекта машин, его производительность и темпы производства работ; – состав комплекта машин должен обеспечивать непрерывность потока грунта от места его разработки до места отсыпки в насыпь или отвал; производительность каждой входящей в комплект машины должна обеспечивать наиболее эффективную работу ведущей (или ведущих) машины.

Несоблюдение последнего условия влечет за собой снижение производительности всего комплекта машин до уровня наименее производительной машины. В этом случае основной показатель эффективности комплексной механизации — стоимость разработки грунта — может оказаться выше, чем при механизации только некоторых процессов.

Одновременно с комплексной механизацией работ в некоторых отраслях интенсивно развивается комплексная механизация видов строительства, особенно линейных сооружений, таких, как автомобильные и железные дороги, линии электропередач, магистральные трубопроводы. При этом предусматривается выполнение комплекса работ комплектами машин, взаимоувязанных по производительности и другим показателям.

Комплексная механизация работ и видов строительства обеспечивается комплектным подбором машин при подготовке к строительству и поддержанием их комплектности в процессе эксплуатации. Взаимосвязь групп машин, обеспечивающих комплексную механизацию строительства, характеризует ее структуру, которая может быть простой (последовательной) (рис. 1, а) и комбинированной (рис. 1, б).

Характерным для последовательной структуры является ограничение производительности комплекта машин производительностью низшего звена, т. е. элемента с минимальной производительностью. При комбинированной структуре изменение производительности одного из параллельно соединенных элементов не сказывается на производительности другого.

В состав комплектов машин, кроме ведущих и вспомогательных, входят резервные машины. Резервные машины используют при выходе из строя ведущих и вспомогательных машин.

Ведущие машины в составе комплектов могут быть соединены последовательно, параллельно и комбинированно (рис. 2). При последовательном соединении машин простой одной машины вызывает простой всей колонны. При параллельном соединении отдельные машины работают независимо друг от друга, а условием простоя всего комплекта является одновременный простой всех машин. Вспомогательные машины по отношению к основной могут быть соединены последовательно и параллельно.

Рис. 1. Простая (а) и комбинированная (б) структура комплексной механизации
А … Ж — машины

Рис. 2. Последовательное (а), параллельное (б) и комбинированное (в) соединение ведущих машин в комплекте

При сооружении определенного объекта строительства состав комплекта может быть постоянным или заменяться в зависимости от природных и климатических условий. При последовательном соединении производительность комплекта определяется производительностью машины с минимальной производительностью. При параллельном соединении производительность комплекта равна сумме производительности отдельных машин.

В целях обоснованного выбора экономичного комплекта машин для каждого земляного сооружения составляют несколько вариантов схем комплексной механизации и производят их технико-экономическое сопоставление.

Работа осуществляется в такой последовательности: – определяют условия строительства, размеры сооружения, объем и сроки работ; – устанавливают перечень технологических процессов выполнения работ; – определяют эффективные способы механизации процессов; – устанавливают номенклатуру основных и вспомогательных машин, их число, режим работ, состав и количество обслуживающего персонала; – проводят технико-экономические сопоставления вариантов.

Техническая документация состоит из пояснительной записки, технологических карт и технико-экономических расчетов. В пояснительной записке дается характеристика земляного сооружения, состав и последовательность выполнения работ. Технологические карты представляют собой графическую часть схем комплексной механизации каждого процесса. На карте указывается схема расстановки машин и последовательность выполнения работ. Технико-экономическая часть должна наглядно показывать изменение показателей при различных производственных факторах.

Читать далее:

Категория: - Механизация земляных работ

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