Основные технико-эксплуатационные и технико-экономические показатели строительных машин

При выборе машин для производства строительных работ определенного вида и объема за основу принимают их технико-эксплуатационные и технико-экономические показатели, при сопоставлении которых находят оптимальные типоразмеры и количество машин для выполнения требуемых технологических операций. Основным технико-эксплуатационным показателем строительных машин является их производительность, которая определяется количеством продукции, выраженной в определенных единицах измерения (т, м³, м², м), вырабатываемой или перемещаемой машиной за единицу времени — час, смену, месяц или год. Различают три категории производительности машин: конструктивную, техническую и эксплуатационную. Конструктивная производительность Пк — максимально возможная производительность машины, полученная за 1 ч непрерывной работы при расчетных условиях работы, скоростях рабочих движений, нагрузках на рабочий орган с учетом конструктивных свойств машины и высокой квалификации машиниста. Для машин периодического действия

Пк = qn или Пк = qnp,

где q — расчетное количество материала, вырабатываемого машиной за один цикл работы, м3 или т;

n — расчетное число циклов работы машины в час, п — З600/Тц, Тц — расчетная продолжительность цикла, с;

р — плотность материала, т/м³.

Для машин непрерывного действия при перемещении насыпных материалов сплошным непрерывным потоком

Пк = 3600Av или Пк = 3600 Avp,

А — расчетная площадь поперечного сечения потока материала, неизменная на всем пути перемещения, м²;

v — расчетная скорость движения потока, м/с. При перемещении штучных грузов и материалов отдельными порциями

Пк = 3600mv/l или Пк = 3600qn vp,

где m — масса груза, т;

qn — количество (объем) материала в одной порции, м ;

l — среднее расстояние между центрами грузов (порций).

При расчете конструктивной производительности не учитываются условия производства работ и перерывы (простои) в работе машины — технологические (связанные с технологией производства работ), организационные (связанные с организацией работ), связанные с метеорологическими условиями и случайные. Конструктивную производительность используют в основном для предварительного сравнения вариантов проектируемых машин, предназначенных для выполнения одного и того же технологического процесса. Эта производительность является исходной для расчета производительности машин в реальных условиях эксплуатации.Техническая производительность Пт — максимально возможная производительность машины, которая может быть достигнута в конкретных производственных условиях данным типом машины с учетом конструктивных свойств и технического состояния машины, высокой квалификации машиниста и наиболее совершенной организации выполняемого машиной технологического процесса за 1 ч непрерывной работы:

Пт = Пк×Kу,

где Kу — коэффициент, учитывающий конкретные условия работы машины.

Так, конкретными условиями работы одноковшовых экскаваторов являются категория разрабатываемого грунта, высота (глубина) забоя, требуемый угол поворота рабочего оборудования в плане, условия разгрузки ковша (в отвал или в транспортные средства). Часовая техническая производительность указывается в технической документации машины — паспорте, инструкции по технической эксплуатации.Эксплуатационная производительность определяется реальными условиями использования машины с учетом неизбежных перерывов в ее работе, квалификации машиниста; может быть часовой, сменной, месячной и годовой.Часовая эксплуатационная производительность

Пэ=Пт×см²×kм,где см² — коэффициент использования машины по времени в течение смены, учитывающий перерывы на техническое обслуживание и ремонт машины, смену рабочего оборудования, перемещение машины по территории объекта, потери времени по метеорологическим условиям, отдых машиниста и т. п.,

см²=(Tсм-∑tп)/Tсм,где Тсм — продолжительность смены, ч;

tп — суммарное время перерывов в работе машины за смену, ч;

kм= 0,85…0,95 — коэффициент, учитывающий квалификацию машиниста и качество управления.

 

Сменная эксплуатационная производительность

Пэм=Tсм×Пэ.ч,

При расчете месячной и годовой производительности учитываются простои в работе машины за соответствующий период времени. Годовая эксплуатационная производительность

Пэод=365* Пэ.см×kв.год×kсм,

где kв.год год — коэффициент использования машины по времени в течение года,

kвод=Тгод/365=(365-tв-tрем-tпр)/365,

где Тгод — количество дней работы машины в году;

tв — количество выходных и праздничных дней;

  tрем —количество дней, необходимое для выполнения текущего, среднего и капитального ремонтов;

tпр — продолжительность организационных простоев и простоев по метеорологическим причинам;

kсм — коэффициент сменности.

Эксплуатационная производительность является главным рабочим параметром, по которому подбирают комплекты машин для комплексной механизации технологически связанных трудоемких процессов в строительстве.В комплект машин входят согласованно работающие основная (ведущая) и вспомогательные машины, взаимно увязанные по производительности, основным конструктивным параметрам и обеспечивающие заданный темп производства работ.Эксплуатационная производительность основной машины Пэ должна быть равной или несколько меньшей (на 10… 15 %) эксплуатационной производительности вспомогательных машин Пэ.в.Среднегодовая потребность в машинах для выполнения заданного объема определенного вида работ

М=Qобщ×У/100×Пэод,

где Qoбщ — общий объем соответствующего вида работ (в физических измерителях), подлежащих выполнению в течение года;

У — доля объема работ в процентах, выполняемая данным видом машин, в общем объеме соответствующего вида работ.

Экономическая эффективность от использования в строительстве новой машины определяется как разность приведенных затрат на выработку единицы продукции по сравниваемым эталонному и принятому вариантам. При сравнении вариантов в качестве эталона рассматривают лучшие отечественные строительные машины (серийно выпускаемые или рекомендованные к серийному производству), а также лучшие образцы зарубежной техники, эксплуатируемой в нашей стране. В общем виде приведенные затраты, руб.,

Зп = Сгод + Ен×К,

Где Сгод — расчетная себестоимость годового объема продукции машины, руб.;

К — единовременные капитальные вложения на создание машины, руб.;

Ен — нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, устанавливаемый соответствующими методиками.

Эффективность новой машины оценивается также по сроку ее окупаемости

Т0 = K/Эг,

где Эг — годовая экономия от внедрения новой машины.Основными технико-экономическими показателями, позволяющими сравнивать качество различных машин одного назначения, являются удельные металлоемкость и энергоемкость, стоимость единицы продукции и выработка продукции на одного рабочего.

Удельные металлоемкость и энергоемкость машины представляют собой соответственно отношение массы машины и мощности установленных на ней двигателей (двигателя) к единице часовой технической производительности или к ее главному параметру (вместимости рабочего органа, грузоподъемности, грузовому моменту и т. п.).Стоимость единицы продукции определяется отношением стоимости машино-смены к сменной эксплуатационной производительности машины.Выработка продукции на одного рабочего

Вуд = Пэм/,

где nр — количество рабочих, обслуживающих машину.Степень механизации строительно-монтажных работ оценивается уровнем комплексной механизации, механовооруженностью и энерговооруженностью строительства.Уровень комплексной механизации характеризуется процентным отношением объема строительно-монтажных работ, осуществленных комплексно-механизированным способом, к общему объему строительно-монтажных работ в натуральном выражении, выполненных на строительной площадке:

Ук=(Рк.м/Ро)100,

где Рк.м — объем работ, выполненный средствами комплексной механизации;

Р0 — общий объем выполненных работ.

Механовооруженность строительства — выраженное в процентах отношение стоимости машинного парка строительной организации к стоимости строительно-монтажных работ, выполняемых в течение года:

Мс = (Смо)100,

где См — балансовая стоимость средств механизации, тыс. руб.; С0 — годовой объем строительно-монтажных работ, тыс. руб.Механовооруженность труда определяют отношением балансовой стоимости средств механизации к среднесписочному числу рабочих, занятых на данном строительстве:

М = Сm/np.сп,

где nр.сп — среднесписочное число рабочих.Энерговооруженность строительства — отношение суммарной мощности двигателей машинного парка строительства к среднесписочному числу рабочих:

Эс  =∑Pдв/nр.cn,

где ∑Pдв — суммарная мощность двигателей машин, кВт.