Качура А.О., Болотських О.М. Конспект лекцій з дисципліни Механізація та автоматизація будівництва і ремонтно-будівельних робіт

Подождите немного. Документ загружается.

Усі машини комплекту для певного виду робіт повинні бути

взаємоузгодженні за продуктивністю, технічними показниками та

технологічним призначенням.

При виборі комплекту машин, які забезпечують комплексну

механізацію, необхідно враховувати, що для досягнення ведучою машиною

найвищої продуктивності, необхідно щоб будь-яка машина з комплекту,

порівняно з ведучою, на кожному допоміжному процесі мала продуктивність

на 10-15% вищу.

Ефективність комплектної механізації забезпечується не кількістю

машин в комплекті, а раціональним їх використанням за призначенням та

своєчасним оновленням комплекту сучасними машинами та обладнаннями.

Ступінь впровадження механізації робіт у будівництві оцінюють:

рівнями механізації Р

та комплексної механізації Р

к.м

; механооснащеністю

праці М

,; енергооснащеністю Е.

Рівень механізації Р

характеризується відсотковим відношенням

обсягу будівельно–монтажних робіт у натуральному вимірі V

, виконаних

механізованим способом, до загального обсягу V будівельно – монтажних

робіт і визначають за формулою

100

.м

⋅=

Рівень комплексної механізації Р

к.м.

характеризується відсотковим

відношенням обсягу будівельних робіт у натуральному вимірі V

к.м.

виконаних комплексно-механізованим способом, до загального обсягу

будівельно-монтажних робіт V і визначають за формулою

100

.м.к

⋅=

Механооснащеність праці М

– визначена у відсотках відносно

балансової вартості машин та механізмів Б

до середньої кількості

робітників n

100

⋅=

Енергооснащеність праці Е – відношення сумарної потужності

двигунів N (кВт.), машин на будівництві до середньої кількості робітників n

які зайняті на даному будівельному об’єкті

Е =

• Автоматизація і роботизація

За формою впровадження в будівництво автоматизації і роботизації

будівельних процесів забезпечує заміну ручної праці автоматичними

приладами. Розрізняють часткову і комплексну автоматизацію.

Рівень автоматизації робіт визначають коефіцієнтом автоматизації:

100

⋅

де t

, t

– відповідно, тривалість виконання автоматизованих та

неавтоматизованих операцій керування, год.

При

98.0K

≥

- рівень автоматизації високий; при

5.0K

≥

середній; при

5.0K

≤

- низький.

На сучасному рівні при виконанні малярних робіт, монтажних,

зварювальних, підйомно-транспортних та ін. в будівництві, можливо

використовувати роботи або маніпулятори.

При виборі комплектів машин необхідно враховувати, що головним

параметром конструктивно-експлуатаційної характеристики машини є

продуктивність, тобто кількість продукції, яку машина виробляє за одиницю

часу (годину, зміну, рік). Розрізняють три категорії продуктивності машин:

теоретичну (конструктивно-розрахункову), технічну та експлуатаційну.

Теоретична продуктивність П

– це розрахункова кількість продукції,

що виробляється за одну годину чистої ( безперервної ) роботи при умовному

матеріалі й розрахункових швидкостях. Вона застосовується для зіставлення

машин різних типорозмірів.

Технічна продуктивність П

– це кількість продукції, що виробляється

за одну годину безперервної роботи, але з урахуванням виробничих (

конкретних ) умов роботи.

Технічна продуктивність виражається залежністю:

= П

·К

де К

– коефіцієнт технічного використання, який враховує конкретні

умови роботи (для екскаваторів – це група ґрунту, висота забою, коефіцієнт

наповнення ковша, кут повороту).

За цією продуктивністю оцінюють ступінь наближення до

максимального виробітку в конкретних умовах роботи машини.

Для машини циклічної дії технічна продуктивність:

3600

⋅⋅=

де q – кількість продукції, що виробляється за один робочий цикл

(шт., м

або т); t

– тривалість робочого циклу, с.

Для машини безперервної дії, яка переміщає сипучі вантажі:

= 3600 · S · V · К

або

= 3600· S · V ·

· К

штучні вантажі відповідно:

ут

Vb3600

П ⋅

⋅

де S – розрахункова площа перерізу матеріалу, що переміщається, м

;

V – швидкість руху матеріалу, м/с; р – щільність матеріалу, т/м

; b – кількість

однієї порції матеріалу, м

або т; а – відстань між окремими порціями

матеріалу, м.

Експлуатаційна продуктивність П

– кількість продукції, що

виробляється за одиницю часу з урахуванням конкретних умов, усіх перерв у

роботі, пов’язаних з вимогами експлуатації, організаційними причинами та

неналагодженнями. Розрізняють три норми експлуатаційної продуктивності:

годинну, змінну й річну.

Годинна експлуатаційна продуктивність П

– виробнича норма

виробітку (м

/год; т/год; шт/год), яка враховує перерви лише за

конструктивно – технічними і технологічними причинами в межах робочої

зони, при цьому не враховують простої через метеорологічні та організаційні

причини:

= П

· К

де К

в ,

– відповідно коефіцієнти використання робочого часу та

продуктивності (останній враховує стан машини, кваліфікацію машиніста та

ін.).

Змінну експлуатаційну продуктивність П

визначають за формулою

= П

· Т ,

де Т – тривалість зміни, год.

Продуктивність основної машини має забезпечувати заданий темп

виконання ведучого будівельного процесу, а продуктивність допоміжних

машин комплекту – безперервну роботу основної машини без зниження її

продуктивності, тобто їх продуктивність має бути рівною або дещо більшою

(на 10-15%) ніж продуктивність основної машини:

докп

ПППІ

≤

де І

– заданий темп виконання ведучого будівельного процесу,

виражений у одиницях будівельної продукції (м

; т; шт.), що випускається за

одиницю часу (год., зміну); П

, П

– експлуатаційні продуктивності

відповідно до комплекту машин, основної машини і допоміжних машин

комплекту, які розраховані в одиницях виміру продукції на одиницю часу

(м

/год.; т/зміну).

Оптимальний варіант механізації будівельних процесів вибирають на

основі порівняння основних і допоміжних показників.

Лекція 2. КОМПЛЕКСНА МЕХАНІЗАЦІЯ ТРАНСПОРТНИХ

ПРОЦЕСІВ

2.1. Загальні відомості

Один з основних етапів технологічного процесу сучасного

індустріального будівництва – доставка до місця роботи будівельних

матеріалів, виробів, конструкцій та обладнання. Витрати на транспортні і

вантажно-розвантажувальні роботи становлять 20-25% загальної вартості

будівельно-монтажних робіт, а їх трудомісткість – 40-50% загальної

трудомісткості будівництва. Тому раціональний вибір транспортних засобів

при комплексній механізації не тільки сприяє зменшенню витрат на

перевезення вантажів, а й забезпечує мінімальні загальні витрати на

технологічні процеси, забезпечує підвищення продуктивності.

У будівництві використовують всі види транспорту: залізничний,

автомобільний, водний повітряний, трубопровідний тощо. Вибір виду

транспорту залежить від наявності й стану доріг, характеру й кількості

переміщуваного вантажу, відстані перевезення і часу, необхідних для його

доставки. Обов’язкова умова ефективності транспортування вантажу –

забезпечення його початкової якості.

Транспортні засоби класифікують таким чином:

за відстанню дії транспортні засоби поділяють на два види: будівельні

і загального призначення;

за режимом роботи транспортні засоби можуть бути циклічними та

безперервними;

за видом шляху – безрейкові, рейкові, водні, повітряні, трубопровідні

засоби;

за видом тяги транспортні засоби поділяють на чотири групи: з

автономними двигунами; з двигунами, що працюють від зовнішніх

енергетичних джерел; причіпні та гравітаційні;

за напрямком руху робочих органів транспортні засоби можуть бути

тільки для горизонтального переміщення (автомобілі, залізничні вагони

тощо), тільки для вертикально-горизонтального переміщення (баштові крани,

бетононасоси тощо);

за спеціалізацією транспортні засоби поділяють на спеціалізовані та

загального призначення;

за суміщенням транспортні засоби поділяють на дві групи, до першої

групи належать засоби, призначені тільки для перевезення вантажів, до

другої групи належать засоби, які разом з переміщенням здійснюють і

технологічні операції (баштові крани, автобетонозмішувачі, скрепери).

2.2. Механізація доставки будівельного вантажу

На сучасному рівні механізація доставки будівельного вантажу

становить понад 90%.

Техніко-економічні показники та ефективність перевезень в сучасному

будівництві суттєво залежать від раціонального вибору, з урахуванням

конкретних умов, транспортних засобів доставки будівельного вантажу та

прийнятої схеми перевезень.

Транспорт в будівництві можна класифікувати: за призначенням

(загальний та технологічний); за взаємозв’язками з основним виробництвом

(зовнішні і внутрішні); за функціональним призначенням (горизонтальний та

вертикальний).

Зовнішнім транспортом будівельні вантажі доставляють на

будівельний майданчик, а подальше переміщення їх виконують

внутрішньобудівельним транспортом. У будівництві зовнішні перевезення

здійснюють залізничним, автомобільним, водним та повітряним

транспортом.

Внутрішньобудівельний транспорт використовують у межах

будівельного майданчика для доставлення матеріалів, напівфабрикатів та

конструкцій безпосередньо на робоче місце. За функціональним

призначенням ці транспортні засоби поділяють на горизонтальні та

вертикальні.

Горизонтальні засоби транспортування застосовують для переміщення

вантажів по території будівельного майданчика. До них належать автомобілі

різного призначення, автопоїзди, залізничні вагони, стрічкові конвеєри,

трубопроводи. За допомогою вертикальних засобів матеріали, конструкції та

деталі подають безпосередньо на робочі місця; до них належать різноманітні

крани, промислові ліфти, бетононасоси, лебідки, підйомники.

Вибір виду транспорту залежить від відстані, обсягу перевезень,

наявності шляхів, виду вантажів, розташування баз відправлення,

собівартості перевезення 1 т вантажів. При визначенні найбільш

раціонального виду транспорту та при виборі транспортних засобів

обов’язково повинно враховувати транспортабельність вантажів, які

перевозять.

Транспортабельність – здатність вантажів зберігати в процесі

перевезення свою первісну якість. Так, бетонні суміші та розчини під час

транспортування здатні до розшарування. Тому при зовнішніх перевезеннях

бетонних сумішей та розчинів потрібно застосовувати такий технологічний

транспорт, як бетоновози, автомобільні бетонозмішувачі, розчиновози.

У межах населеного пункту при спорудженні будівель у зоні існуючої

забудови, або в місцях масового будівництва, найбільш доцільним може бути

сучасний автомобільний транспорт.

Використовують автомобілі загального призначення (бортові

автомобілі, самоскиди, тягачі) та спеціального – панелевози, колоновози,

фермовози, цементовози, автомобільні бетонозмішувачі тощо.

У будівництві широко застосовують систему централізованих

перевезень, це така організація роботи автотранспорту, при якій він

зосереджений у великих спеціалізованих автотранспортних підприємствах, а

перевезення вантажів здійснюють за замовленням будівельних організацій.

Перевагою такої системи є більш раціональне використання транспортних

засобів через скорочення холостих пробігів та зменшення простоїв під час

вантажно-розвантажувальних робіт. Робота транспорту має бути

організована так, щоб кожна транспортна одиниця була спроможна перевезти

найбільшу кількість вантажів за скорочений час, дотримуючись при цьому

технічних, технологічних та економічних умов. На усіх видах

транспортування передбачається впровадження раціональних комплектів

машин і механізмів та схем перевезень з метою поліпшення умов праці,

зменшення ручної праці.

• Вибір машин, оцінка рівня механізації

При виборі машин для транспортування, будівельних вантажів

необхідно обґрунтувати схему перевезень.

У будівельному виробництві користуються маятниковою та

човниковою схемами автотранспортних перевезень.

За маятниковою схемою причепи не відокремлюються від тягача. Ця

схема доцільна у разі розвантаження матеріалів на об’єктні склади та

спорудження будівель з однакових конструктивних елементів.

За човниковою схемою один тягач використовують для обслуговування

кількох причепів. Ця схема ефективна під час виконання монтажних робіт із

транспортних засобів, тобто збірні конструкції не розвантажують на

об’єктному складі, а зразу з транспортних засобів подають на робочі місця,

де їх встановлюють у проектне положення. У процесі проектування

потокових методів роботи автотранспорту слід дотримуватися таких умов:

своєчасне завантаження транспорту на підприємстві-постачальнику; вчасне

доставлення вантажів на будівельний майданчик; швидке розвантаження

транспорту.

Роботу транспорту в різних транспортно-технологічних ситуаціях

показано на графіках, наведеними на рис. 2.1.

Рис. 2.1 – Графік роботи транспорту:

а – за маятниковою схемою; б – за човниковою схемою; 1 – графік роботи тягача;

2-4 – графік роботи причепів

Найбільш ефективною являється така схема, яка забезпечує найбільшу

продуктивність автотранспорту і своєчасну доставку матеріалів на об’єкт.

Цикл роботи транспортної одиниці t

, хв, за маятниковою схемою:

.tttttt

54321ц

За човниковою схемою:

для причепа

;t2t2ttt

7642ц

⋅

для тягача

,tttttt

54321ц

де t

– час завантаження машин; t

– час на перевезення вантажу; t

–

час на розвантаження машин; t

– час на повернення машин під

завантаження; t

– час на маневри машин; t

– час на причеплення причепа до

тягача; t

– час на відчеплення причепа від тягача.

Продуктивність автомобільного транспорту (автомобіля або

автопоїзду), змінну в тонно-кілометрах, та необхідну кількість транспортних

засобів визначають для кожного вантажопотоку за формулою

КТg













⋅

де g – вантажопідйомність транспортної машини;

– тривалість роботи за зміну, год.;

– коефіцієнт використання за вантажопідйомність;

t – час простою під навантаженням і розвантаженням, год.;

l – відстань транспортування вантажу в один кінець, км;

V – середня швидкість руху автотранспорту, км/хв.

Необхідну кількість автосамоскидів, що забезпечують безперервну

роботу ведучих машин, визначають за формулою

54321

ttttt

де N – кількість автосамоскидів.

Якщо відстань транспортування перевищує 4 км, то t

розраховують за

формулою

⋅

• Механізація вантажно-розвантажувальних робіт

Транспортування будівельних вантажів охоплюють трудомісткі

процеси завантаження і розвантаження транспортних засобів. Для зменшення

витрат праці та собівартості вантажно-розвантажувальних робіт

застосовують комплексно-механізовані методи їх виконання. Раціонально, де

це можливо, використовувати транспортування вантажів без додаткового їх

перевантаження.

Під комплексною механізацією вантажно-розвантажувальних робіт

розуміють таку, при якій усі основні процеси та операції завантаження і