Основные технико-эксплуатационные и технико-экономические показатели строительных машин

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; п — расчетное число циклов работы машины в час, п — З600/Тц, Гц — 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.ч=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 
Пэ.см=Tсм×Пэ.ч, 
При расчете месячной и годовой производительности учитываются простои в работе машины за соответствующий период времени. Годовая эксплуатационная производительность 
Пэ.год=365* Пэ.см×kв.год×kсм, 
где kв.год год — коэффициент использования машины по времени в течение года,

kв.год=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.о 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×Пэ.год,

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 = Пэ.см/nр, 
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.м=(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 = (См/Со)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.