МДК 02.01

Основные положения по использованию машин
Под эксплуатацией дорожных машин следует понимать комплексную систему инженернотехнических и организационных мероприятий, обеспечивающих наиболее эффективное
использование возможностей дорожных машин, высокую их производительность и безопасность,
минимальные простои при техническом обслуживании и ремонте, высокий процент
работоспособности и готовности к работе при минимальных затратах.
Работы в области эксплуатации дорожных машин ведутся в двух взаимосвязанных направлениях:
во-первых, эффективное использование машин, находящихся в работоспособном состоянии
(производственная эксплуатация); во-вторых, обеспечение работоспособного состояния машин
(техническая эксплуатация).
Процесс оснащения дорожно-строительных организаций техникой выдвигает задачу
повышения эффективности ее использования. Эта задача решается путем совершенствования
методов использования машин по мощности и времени. Первое направление предусматривает
определение, изучение и оптимизацию показателей эксплуатационных свойств отдельных
дорожных машин, в том числе тягово-скоростных свойств, проходимости, использования рабочего
оборудования и топливной экономичности. Второе – разработку или совершенствование
теоретических основ и применение в дорожном строительстве методов определения
производительности дорожных машин и влияющих на нее факторов, разработку системы
показателей оценки эффективности использования машин и автотранспорта.
Теория производительности и эффективности позволяет выявить оптимальные режимы и
области рационального применения дорожных машин.
Отчетливо выявляются тенденции рассматривать эксплуатацию машин как управление
реализацией их эксплуатационных свойств, развитие ее теоретических основ в рамках
математических моделей. В связи с этим целесообразно представить эксплуатацию машин как бы
состоящую из трех самостоятельных, но, конечно, взаимосвязанных частей: управление
процессами, ресурсами и структурой предприятия.
Рассмотрим управление процессами. Основным является процесс строительного
(производственного, транспортного) использования машин, рабочие режимы которых
оптимизируются по критерию максимальной производительности при заданном (приемлемом)
уровне затрат или, наоборот, по критерию минимальных затрат при приемлемом уровне
производительности.
Производительность транспортной установки или машины может быть теоретическая,
техническая и эксплуатационная (действительная).
Теоретической производительностью Пp - называется расчетная производительность
машины или установки (т или м3) за единицу времени (мин, ч) при непрерывной работе с учетом
типоразмеров машины. Теоретическая производительность определяемая за час непрерывной
работы машины при расчетных параметрах фиксируется в паспорте и заводской характеристике
машины.
Технической производительностью Пт - называется производительность машины или
установки (т или м3) за единицу времени (мин, ч) при непрерывной работе машины. Она
вычисляется аналогично теоретической, но с учетом коэффициентов неполноты использования
теоретических параметров.
Эксплуатационной производительностью Пэ - называется действительная
производительность машины или установки (т или м3) за единицу времени (ч) с учетом простоев и
неполного использования машины. Эксплуатационная производительность определяется
аналогично технической, по с учетом коэффициента использования машины во времени kв — в
течение часа, смены.
Эксплуатационную производительность обычно используют для взаиморасчетов заказчика с
подрядчиками. Для анализа эффективности работы машины в конкретных производственных
условиях пользуются коэффициентами использования машины во времени kВ и использования
технологической возможности (или технической производительности) машины kП:
kВ =Тм/Тобщ
kП = Пэ/Пт
Тм= Тсм-tпр - продолжительность чистой работы машины (за вычетом простоев), ч.
В качестве примера определим все перечисленные выше категории производительности и
коэффициенты kТ; kВ; kП за смену для башенного крана грузоподъемностью 12т при расчетной
продолжительности рабочего цикла 60сек, если в течение смены (8ч) он поднял грузы суммарной
массой 800т. Средняя продолжительность рабочего цикла в конкретных условиях составила
90сек, а суммарная продолжительность всех простоев – 3,5ч.
Башенный кран является машиной цикличного действия, поэтому его расчетную
производительность определяем по:
Пр= 3600·12/60 = 720 т/ч
Пт = 3600·12/90 = 480 т/ч
Пэ = 800/8 = 100 т/ч
kТ = 480/720 = 0,67
8−3,5
kВ =
8
= 0,56
100
kП = 480●0,56
= 0,37
Коэффициент внутрисменного использования строительной машины - отношение времени
использования машины по назначению к продолжительности сменного рабочего времени.
Коэффициент сменности определяют с учетом требований технологии производства работ и
фактически достигнутой сменности, учитывающей конкретные условия эксплуатации машин в
организации, для которой разрабатывают годовые режимы работы
Формула для расчета коэффициента сменности оборудования:
Ксм = Чс / Н
Где:
Чс - фактически отработанное число станков (машино-смен) за сутки;
Н - общее количество наличных станков (машин).
Рассмотрим следующий пример:
Подсчитайте фактически отработанное число станков за сутки. Допустим, в вашем цехе 10
единиц оборудования. Работа ведется в три смены за сутки (каждая смена - 8 часов). В первую
смену работало 8 единиц оборудования, во вторую смену - 9 единиц, в третью смену - 10 единиц.
Сложите три числа (8+9+10)=27. Это число характеризует, сколько единиц оборудования
отработало в вашем цехе во всех сменах за сутки.
Высчитайте коэффициент сменности по вышеуказанной формуле. Поделите фактически
отработанное число станков за сутки на общее количество станков в цехе. В нашем примере - это 10
единиц оборудования. Итак, разделив число 27 на 10 получим коэффициент сменности, равный 2,7.
Максимальный коэффициент загрузки оборудования при трехсменном графике равен 3. В нашем
примере оборудование загружено не полностью, неиспользованные резервы цеха составили 30%
(т.е., 3 - 2,7 = 0,3*100%=30%). Аналогично рассчитываются коэффициенты сменности
оборудования в среднем за месяц, за год.
Проанализируйте полученные результаты, рассчитав коэффициенты сменности за
различные периоды. Просмотрите тенденцию в изменениях коэффициента. Его повышение
свидетельствует о более полном использовании производственного оборудования без
дополнительных капитальных вложений. Если коэффициент сменности имеет тенденцию к
понижению, надо найти причины неполной загрузки станков, принять меры к устранению этих
причин, просчитать возможности более полного использования оборудования предприятия.
Расчетно-аналитический метод проектирования производственных норм на
механизированные процессы базируется на использовании разработок в области механизации
строительно-монтажных и ремонтно-строительных работ и предусматривает применение
существующих расчетных формул определения часовой производительности строительных и
дорожных машин. Для использования этих формул в техническом нормировании применяются
дополнительные термины и понятия.
Паспортные показатели работы машины - показатели, косвенно характеризующие
производительность машины, устанавливаются на основе полигонных испытаний в расчетных
условиях работы машины и указываются в ее техническом паспорте (продолжительность цикла или
число циклов в единицу времени, скорость движения рабочего органа машины и другие).
Техническая производительность - количество продукции, которое может выполнить
машина за 1 ч непрерывной работы в условиях наиболее совершенной организации
механизированного процесса рабочими, полностью овладевшими передовыми приемами и
методами управления машиной. Техническая производительность определяется величиной
основных параметров машины и рассчитывается применительно к конкретным производственным
условиям работы машины при ее полной загрузке, т.е. без учета перерывов любого рода.
Техническая производительность учитывает влияние переменных факторов, отражающих характер
и условия работы машины (степень использования грузоподъемности, высоту подъема груза, угол
поворота стрелы и т.д. - для кранов; степень наполнения ковша, группу грунта, высоту забоя и т.д. для экскаватора; аналогичные факторы - для других машин).
Величина технической производительности рассчитывается по определенным для каждого
вида машин формулам, включающим в общем случае паспортные параметры и систему
коэффициентов, учитывающих производственные условия работы машины. На основе технической
производительности определяется эксплуатационная производительность машины.
Эксплуатационная производительность машины, в зависимости от периода, на который она
определяется, подразделяется на часовую, сменную, суточную, месячную, квартальную и годовую.
Для целей нормирования труда используется часовая эксплуатационная производительность.
Часовая эксплуатационная производительность - количество продукции, которое может
выполнить машина за 1 ч полезного рабочего времени при правильной организации процесса,
эксплуатации машины и управления, рабочими соответствующей квалификации с учетом влияния
всех производственных факторов и неизбежных перерывов, вызываемых правилами эксплуатации
машины, технологией и организацией механизированного процесса.
Часовая эксплуатационная производительность подразделяется на расчетную и
нормативную.
Величина часовой расчетной эксплуатационной производительности определяется на основе
формул технической производительности машины с учетом неизбежных перерывов в течение
смены.
В реальных производственных условиях на величину производительности машины
оказывают влияние не только перерывы в ее работе, но и организационно-технологические условия
выполнения механизированного процесса, мастерство машинистов и техническое состояние
машины. Величина эксплуатационной производительности, определяемая с учетом влияния
перечисленных факторов, называется нормативной эксплуатационной производительностью.
Для проектирования норм расчетно-аналитическим методом используется величина часовой
нормативной эксплуатационной производительности машин.
Домашнее задание:
Определить часовую производительность бульдозера Д-259А при следующих
данных:
Высота отвала – 985 мм, длина отвала – 4150 мм, расстояние транспортирования – 50
м, длина пути резания – 8 м.
Производительность бульдозера определяется:
Эксплуатационная производительность при резании и перемещении грунта:
П = 3600kвV/tц, м3/ч,
где kв - коэффициент использования бульдозера по времени, kв = 0,8 - 0,9;
V - объем грунта перед отвалом в плотном теле, м3,
V= B·b· kп/ 2kр
здесь B - длина отвала, м;
b - высота отвала, м;
kп - коэффициент, учитывающий потери грунта и зависящий от дальности перемещения, kп =
1 - 1,1;
kр - коэффициент разрыхления грунта, kр = 1,1 - 1,35;
tц - время цикла, с,
tц = tк + tтр + tхх + 20,
здесь tк - время копания и набора призмы грунта, с, tк = lк/Vк;
lк - длина пути резания, lк = 6 - 10 м;
vк - скорость движения при резании грунта, Vк = 0,4 - 0,5 м/с;
tтр - время транспортирования, с,
tтр = lтр/Vтр,
lтр - длина пути транспортирования, м;
Vтр - скорость транспортирования, Vтр = 0,7 - 0,83 м/с;
tхх - время холостого хода, с,
tхх = lтр/Vхх,
Vхх - скорость при обратном ходе, для колесных машин не менее 2,8 м/с, для машин с
полужесткой и балансирной подвеской гусениц - не более 1,9 м/с, а с эластичной и балансирнозвеньевой подвеской - не более 4 м/с.