- •Строительные машины и оборудование
- •660041, Г. Красноярск, пр. Свободный, 79
- •Лабораторная работа 1 изучение основных видов механических передач и определение их характеристик
- •Лабораторная работа 2 изучение гидравлического и пневматического привода строительных машин
- •Лабораторная работа 3 определение параметров механизма подъема груза башенного крана
- •Лабораторная работа 4
- •Значение коэффициента а для определения диаметра приводного барабана
- •Лабораторная работа 5 определение рациональных технологических параметров и производительности бульдозера
- •Лабораторная работа 6 изучение устройства и определение рациональных параметров щековой дробилки
- •Лабораторная работа 7 изучение устройства и определение параметров бетоносмесителя
- •Общие сведения
- •Технические характеристики одноковшовых экскаваторов
- •Технико-экономические показатели строительных машин.
- •Разработка годового графика технического обслуживания и ремонта строительных машин
- •Порядок выполнения работы
- •Годовой план технического обслуживания и ремонта строительных машин
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Оглавление
Технико-экономические показатели строительных машин.
Технико-экономические показатели строительных машин определяются их конструктивно-эксплуатационными характеристиками, зависящими от основных параметров машин и от условий их эксплуатации, которые могут быть случайными. Наиболее важными из них являются: производительность, маневренность, проходимость, устойчивость, надежность, социальная приспособленность. Производительность машин измеряется количеством строительной продукции, вырабатываемой в единицу времени. Принято различать три вида производительности строительных машин: теоретическую, техническую и эксплуатационную.
Теоретическая производительностьопределяется в условиях непрерывного режима работы при расчетных скоростях рабочих движений и нагрузках: для машин циклического действия
,
где Q - количество продукции за цикл; Тц - время цикла;
для машин непрерывного действия
,
где v - скорость перемещения рабочего органа (или машины); F - расчетное количество материала, перемещаемого единицей длины его потока.
Рис. 8.1. Экскаваторы с жесткой поддержкой рабочего органа:
а - обратная лопата; б - грейфер; в - прямая лопата; Rк - наибольший радиус копания; Нк - глубина копания; Rв - радиус выгрузки; Нв - высота выгрузки
Методы определения технической производительности различны для машин цикличного и непрерывного действия. У машин цикличного действия (экскаваторов одноковшовых, кранов и др.) продолжительность цикла Тц показывает время, необходимое на выполнение всех рабочих операций по выполнению объема работ, соответствующего главному параметру за один цикл. Естественно, производительность машины циклического действия обратно пропорциональна продолжительности цикла:
,
где К - коэффициент, учитывающий условия работы машины, суть которого будет изложена ниже.
У машины непрерывного действия:
,
где v - скорость движения рабочего органа (например, ленты конвейера) или перемещения предмета труда в машине (например, раствора или бетонной смеси растворе или бетононасосом под давлением), м/с; S - площадь поперечного сечения в потоке перемещаемого предмета труда, м2.
Рис. 8.2. Экскаваторы с гибкой подвеской рабочего органа: а - прямая лопата; б - обратная лопата; в - драглайн; г - грейфер; Rк, Нк - наибольший радиус и глубина копания; Rв, Нв - радиус и высота выгрузки
Техническая производительность определяет потенциальные возможности машины при ее непрерывной работе, без учета неизбежных производственно необходимых перерывов и внутрисменных простоев машины, которые имеют место в эксплуатационных условиях. К производственно необходимым перерывам относят: ежесменное техническое обслуживание машины, ее перемещение по фронту работ и от одного объекта к другому, технологические перерывы в производстве работ, периодическая заправка машины топливом, маслами, водой, установка и снятие выносных опор, замена рабочего оборудования, нормированный отдых машиниста и др.
Внутрисменные простои машин обусловлены главным образом организацией производства работ: недостаточной численностью рабочих в обслуживаемых машиной бригадах (каменщиков, монтажников, штукатуров и др.), отсутствием подготовленного фронта работ, несвоевременной и некомплектной поставкой строительных материалов, деталей и конструкций, временным прекращением подачи электроэнергии или несвоевременной доставкой топлива, отсутствием указаний машинисту на выполнение тех или иных работ, недисциплинированностью машиниста и т. д. Наличие указанных перерывов и простоев существенно снижает объем работ, который выполняется с использованием машины в течение смены. В этой связи среднечасовая эксплуатационная производительность машин в 2 - 4 раза и более, меньше их технической производительности. Отношение среднечасовой эксплуатационной к технической производительности называется коэффициентом использования:
Кв = Пэ,/Пт ,
где Пэ - среднечасовая эксплуатационная производительность в натуральных измерителях; Пт - техническая производительность в тех же измерителях.
Техническая производительность (м3/ч) одноковшового экскаватора ,
где n - число циклов за час работы; n = 3600/Тц (здесь Тц - продолжительность цикла работы экскаватора, с); q - вместимость ковша, м3; Кн - коэффициент наполнения ковша; Кр - коэффициент разрыхления грунта.
В зависимости от вида машин и их использования в различных технологических и организационных условиях строительного производства Квсущественно изменяется. Например, для тракторов с навесным экскаваторным оборудованием он составляет 0,37, для экскаваторов одноковшовых - 0,4, экскаваторов многоковшовых роторных - 0,5, для бульдозеров - 0,3, скреперов - 0,55, кранов автомобильных - 0,1, кранов башенных - 0,2, кранов пневмоколесных - 0,15, погрузчиков - 0,3, подъемников - 0,12.
Эксплуатационная производительность машины определяется объемом продукции в час, смену, год, получаемым реально при правильной эксплуатации машины работниками средней квалификации. При этом учитываются перерывы в работе. По эксплуатационной производительности определяют годовые директивные нормы выработки на машину и определяют плановые задания для строительных организаций.
Эксплуатационная производительность (м3/ч) одноковшового экскаватора
,
где Кв - коэффициент использования экскаватора по времени в течение рабочей смены.
Ориентировочные значения продолжительности цикла работы одноковшового экскаватора показаны в табл. 8.2.
Продолжительность Тц цикла:
Тц = tк + tпв + tв + tпз ,
где tк, tпв, tв, tпз - соответственно продолжительность копания, поворота на выгрузку, выгрузки и поворота в забой, с.
Таблица 8.2
Ориентировочные значения продолжительности цикла работы экскаватора, с
Объем ковша экскаватора, м3 |
В отвал |
В транспорт | |||
прямая лопата |
драглайн |
прямая лопата |
драглайн | ||
0,15 |
13,6 - 15 |
17 - 18 |
14 - 16 |
18 - 20 | |
0,30 |
11 - 15 |
15 - 18 |
11,5 - 16 |
17 - 21 | |
0,65 |
12 - 15 |
14 - 21 |
12,5 - 18 |
26 - 25 | |
1,00 |
20 - 22 |
23 - 25 |
21 - 23 |
24 - 26 | |
1,25 |
14 - 20 |
17 - 27 |
15 - 21 |
18 - 28 | |
2,00 |
22 - 24 |
25 - 27 |
24 - 26 |
27 - 29 | |
2,50 |
22 - 23 |
32 - 34 |
23 - 25 |
34 - 36 |
Числовые значения коэффициентов Кр и Кн для различных групп грунтов приведены ниже:
Группа грунтов |
Кр |
Кн |
I |
1,10 |
1,00 |
II |
1,20 |
0,97 |
III |
1,25 |
0,95 |
IV |
1,30 |
0,90 |
V |
1,35 - 1,45 |
0,85 |
VI |
1,45 - 1,50 |
0,80 |
В мокрых глинистых грунтах коэффициент наполнения снижается на 10 - 15%. Для драглайна величина Кр меньше на 10 - 15%, чем для прямой и обратной лопаты. Продолжительность рабочего цикла у экскаваторов с жесткой подвеской рабочего оборудования меньше на 5 - 15%, так как время, затрачиваемое на выполнение рабочих операций (особенно набора ковша) гидроприводом, меньше по сравнению с механическим приводом. Время цикла обратной лопаты больше, чем прямой, до 20 - 25%, а у драглайна еще больше примерно на 25 - 30%, чем у прямой лопаты, соответственно меньше производительность. Вместе с тем делать вывод о том, какое сменное оборудование эффективнее, необходимо с тщательным учетом особенности объекта. Каждое оборудование имеет свою область рационального применения.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Оборудование и пpибоpы: плакаты, динамический плотномеp ДоpНИИ.
Изучить устpойство одноковшовых экскаваторов. Получить инди-видуальное задание по варианту у преподавателя.
Используя динамический плотномеp ДоpНИИ опpеделить число удаpов С (выполнить пять опытов) и по табл.8.3, опpеделить категоpию гpунта, а также паpаметpы гpунта (табл.6.4):
плотность гpунта , т/м3;
коэффициент pазpыхления гpунта Кp.
Произвести описание одноковшового экскаватора (с рисунком) по варианту задания.
Таблица 8.3
Классификация категорий грунта по числу С
Категория грунта |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
Число ударов С |
1 - 4 |
5 - 8 |
9 - 16 |
16 - 34 |
35 - 70 |
70 - 140 |
Определить теоретическую, техническую и эксплуатационную производительность одноковшового экскаватора.
Рассчитать мощность, расходуемую экскаватором одноковшовым на копание грунта (кВт):
где Aуд – удельная энергоемкость копания, Дж/м3 (- для грунтовI категории, - грунтовII категории, - грунтовIII категории, - грунтовIV категории; tк – продолжительность копания, с [ориентировочно tк = (0,25 – 0,35) Тц]; д – коэффициент использования номинальной мощности двигателя при копании (д = 0,75 – 0,85); п – КПД привода и рабочего оборудования (для экскаваторов с механическим приводом п = 0,60 – 0,65; с гидравлическим п = 0,60 – 0,75). Построить зависимость мощности Nк, расходуемой на копание грунта от категории грунта.
Таблица 6.4
Характеристика грунтов
Категория грунта
|
Вид грунта |
Плотность, т/м3 |
Коэффи циент разрыхления |
Удельное сопротив ление резанию, кПа |
I |
Песок, супесь, суглинок мягкий, средней крепости |
1,2 - 1,5 |
1,08 - 1,17 |
12 - 65 |
II |
Суглинок без включений, гравий мелкий и средний, глина мягкая влажная |
1,4 - 1,9 |
1,14 - 1,28 |
58 - 130 |
III |
Суглинок крепкий, глина средней крепости влажная или разрыхленная, |
1,6 - 2 |
1,24 - 1,3 |
120 - 200 |
IV |
Суглинок крепкий со щебнем или галькой, глина крепкая, сланцы |
1,9 - 2,2 |
1,26 - 1,37 |
180 - 300 |
V |
Сланцы, конгломераты, глина и лёсс отвердевшие, очень крепкие, мел, гипс, песчаники, известняки мягкие, скальные породы |
2,2 - 2,5 |
1,3 - 1,42 |
280 - 500 |
VI |
Ракушечники и конгломераты, сланцы крепкие, известняки |
2,2 - 2,6 |
1,4 - 1,45 |
400 - 800 |
VII |
Известняки и мёрзлый грунт средней крепости |
2,3 - 2,6 |
1,4 - 1,45 |
1000 - 3500 |
VIII |
Скальные и мёрзлые породы |
2,5 - 2,8 |
1,4 - 1,6 |
3000 - 7000 |
Подобрать комплект экскаватор - автосамосвалы. Модель экскаватора - по варианту задания. Модель автосамосвала подобрать по табл. 8.5. На выбор моделей и числа автосамосвалов влияют два противоположно действующих фактора. С увеличением грузоподъемности уменьшаются простои экскаватора для смены автосамосвалов, растет его выработка. Вместе с тем лишние автосамосвалы увеличивают стоимость комплекта. Рациональное эмпирическое соотношение g/q (грузоподъемность автосамосвала, т /вместимость ковша, м3) равно 10. Это значит, что в комплекте с экскаватором с ковшом 0,65 м3 целесообразно использовать автосамосвалы МАЗ грузоподъёмностью 7 т, с ковшом 1 м3 - КамАЗ и КраЗ грузоподъемностью 9 - 12 т, а с ковшом 2,5 м3 - автосамосвалы БелАЗ, 25 т.
Сформулировать выводы, оформить отчет в лабораторной тетради и защитить выполненную работу.
Таблица 8.5
Технические характеристики автомобилейавтосамосвалов
Марка машины |
Грузоподъ-ёмность, т |
Полная масса, т |
Колесная формула |
Мощность двигателя, кВт |
ГАЗСАЗ 3507 |
4,0 |
7,99 |
4х2.2 |
77,2 |
КАЗ4540 |
5,5 |
12,25 |
4х4.2 |
114 |
ЗИЛММЗ 4505 |
6,0 |
11,13 |
4х2.2 |
110 |
МАЗ5549 |
8,0 |
15,37 |
4х2.2 |
132,4 |
МАЗ5551 |
8,5 |
16,23 |
4х2.2 |
270 |
КамАЗ5511 |
10,0 |
19,0 |
6х4.2 |
280 |
КрАЗ256 Б1 |
12,5 |
23,5 |
6х4.2 |
290 |
КрАЗ6510 |
13,5 |
24,7 |
6х4.2 |
300 |
КамАЗ65111 |
14,0 |
25,0 |
6х6.2 |
300 |
КамАЗ65115 |
15,0 |
28,0 |
6х4.2 |
350 |
МАЗ55165 |
19,5 |
32,0 |
6х6.2 |
300 |
МЗКТ65151 |
25,0 |
40,0 |
8х4.2 |
400 |
МоАЗ7505 |
23,0 |
42,8 |
4х4.2 |
400 |
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
Как опpеделить длительность рабочего цикла, теоретическую и техническую пpоизводительность одноковшового экскаватора?
Какие рабочие органы устанавливаются на экскаваторах?
От каких параметров зависит производительность экскаватора?
Какова индексация одноковшовых экскаваторов?
Что представляет рабочий процесс одноковшовых экскаваторов с рабочими органами: драглайн; прямая лопата; обратная лопата?
От каких факторов зависит количество и грузоподъемность автосамосвалов при работе в комплекте с одноковшовым экскаватором?
Как определить теоретическую, техническую и эксплуатационную производительность экскаватора?
Как определить теоретическую, техническую и эксплуатационную производительность машины непрерывного действия?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 9