Рецензенты: вице-президент Московского отделения подъемно-транспортных, строительных, дорожных и горных машин Академии проблем качества РФ
|
Скачать 7.08 Mb.
|
 /ДК 621.876.112 5БК 38.6-44 В676 Рецензенты: вице-президент Московского отделения подъемно-транспортных, строительных, дорожных и горных машин Академии проблем качества РФ, д-р техн. наук, проф. Е. П. Павловский; преподаватель Московского колледжа архитектуры и строительных искусств А. В. Калашникова Волков Д. П. 3676 Строительные машины и средства малой механизации : учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Д. П. Волков, В.Я. Крикун. — 7-е изд., стер. — М. : Издательский центр «Академия», 2011. — 480 с. ISBN 978-5-7695-8362-9 Изложены основные сведения о назначении, области применения, устройстве, рабочих процессах и технологических возможностях используемых в строительстве машин и средств малой механизации. Рассмотрены приводы и ходовые устройства, общие для всех изучаемых машин. Даны основы производственной и технической эксплуатации строительных машин, включающие общие требования охраны труда. Для студентов учреждений среднего профессионального образования. Может быть полезен студентам вузов немеханических специальностей, изучающих строительные машины по сокращенной программе. УДК 621.876.112 ББК 38.6-44 Учебное издание Волков Дмитрий Павлович, Крикун Виктор Яковлевич Строительные машины и средства малой механизации Учебник 7-е издание, стереотипное Редактор Э. М. Федорова. Технический редактор Е. Ф. Коржуева. Компьютерная верстка: И. М.Чиркин. Корректоры Н. В. Шувалова, М. В.Дьяконова [зд. № 107103537. Подписано в печать 27.05.2011. Формат 60x90/16. Гарнитура «Тайме», умага офсетная № 1. Печать офсетная. Усл. печ. л. 30,0. Тираж 1 500 экз. Заказ № 5703. ЮО «Издательский центр «Академия», www.academia-moscow.ru 25252, Москва, ул. Зорге, д. 15, корп. 1, пом. 266. дрес для корреспонденции: 129085, Москва, пр-т Мира, 101В, стр. 1, а/я 48. ел./факс: (495) 648-0507,616-00-29. анитарно-эпидемиологическое заключение № РОСС RU. AE5I. Н 14964от21.12.2010. спечатано с электронных носителей издательства. АО «Тверской полиграфический комбинат», 170024, г. Тверь, пр-т Ленина, 5. елефон: (4822) 44-52-03, 44-50-34. Телефон/факс: (4822) 44-42-15. [ome page - www.tverpk.ru Электронная почта (E-mail) - sales@tverpk.ru Оригинал-макет данного издания является собственностью Издательского центра «Академия», и его воспроизведение любым способом без согласия правообладателя запрещается © ВолковД.П., Крикун В.Я., 2002 © Образовательно-издательский центр «Академия», 2007 SBN 978-5-7695-8362-9 © Оформление. Издательский центр «Академия», 2007 Предисловие Современное строительство — одна из наиболее механизированных сфер человеческой деятельности. Строительные машины участвуют на всех этапах строительного производства: в карьерной добыче строительных материалов (песка, гравия, глины, мела и т.п.); в изготовлении железобетонных, металлических, деревянных и других строительных элементов заводским способом; при погрузке, разгрузке и транспортировании материалов и строительных конструкций; в технологических процессах возведения зданий и сооружений, строительстве дорог, подземных коммуникаций, объектов гидротехнического, энергетического и других видов строительства — от работ освоения строительных площадок и нулевого цикла до завершающих стадий отделочных и других работ. Строительные машины являются также средствами механизации ремонтных и восстановительных работ. Если в первой половине прошлого столетия внедрением в строительное производство машин решалась задача замены трудоемких ручных строительных процессов машинными, а впоследствии — вытеснения ручного труда широким внедрением средств малой механизации, то в настоящее время в области механизации строительства решаются проблемы более высокого уровня, к которым относятся: в сфере повышения эффективности машинного строительного производства — создание комплексов машин, обеспечивающих наиболее высокую выработку строительной продукции при минимальных затратах на ее создание; в социальной сфере — обеспечение комфортных условий персоналу, обслуживающему машины, широкое внедрение автоматических систем управления для облегчения труда человека-оператора и повышения качества строительных работ. Если прежде строительные машины создавались под уже существующие технологии как средства, облегчающие труд строителей, то в дальнейшем сама возможность механизации определенных строительных процессов в ряде случаев явилась побудителем создания более совершенных строительных технологий. Пример тому — индустриальный метод строительства с использованием элементов сооружений или полуфабрикатов заводского изготовления, который немыслим без применения машин. Из изложенного следует, что весь строительный цикл от создания проекта строительного объекта до его реализации пред- ставляет собой комплекс взаимно увязанных составных частей, включая механизированную технологию и строительные машины как средства ее обеспечения. Для эффективного решения строительных задач каждый участник строительного процесса должен 5ыть специалистом в своей узкой области, а также быть способным оценивать влияние на нее смежных частей указанного комп-пекса. Например, специалист-строитель должен ориентироваться а технологических возможностях различных моделей строительных машин определенного назначения для оптимального комп-нектования ими (по номенклатуре и численному составу) техно-югических процессов в заданных производственных условиях. Его познания не должны ограничиваться только производственной составляющей эксплуатации машины. Как всякий другой эбъект, сопутствующий деятельности человека, машина требует юстоянной заботы и ухода. Понимание этой части взаимоотно-лений строителя и машины нужно не только для того, чтобы учитывать при планировании работ возможные простои машин три их техническом обслуживании, ремонтах, перебазировании л т.п., но и для правильного формирования технической политики строительной организации в отношении обеспечения работоспособности машин. Предлагаемый учебник написан в соответствии с Примерной трограммой одноименной учебной дисциплины для учреждений среднего профессионального образования по специальности 2902 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений». В гл. 1—8 >свещены общие вопросы механизации строительства и строительных машин, включая их приводы, технические средства автоматизации и ходовое оборудование. В гл. 9—25 описаны машины, сгруппированные по видам работ, включая соответствующие этим «значениям средства малой механизации. Средства малой меха-1изации (ручные машины) рассмотрены в гл. 26. В учебнике приведено назначение описываемых объектов, их устройство, основные параметры, рабочий процесс, эксплуата-лионные расчеты, преимущественно — формулы для расчета про-1зводительности. Авторы желают студентам, изучающим строительные машины, успешного освоения изложенного в учебнике латериала. Авторы будут признательны всем, кто выскажет свои замеча-1ия и пожелания, по совершенствованию содержания учебника. Глава 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕХАНИЗАЦИИ И АВТОМАТИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬСТВА 1.1. Основные виды строительно-монтажных работ, их механизация и основные показатели оценки ее уровня В строительстве различают подготовительные, земляные, дорожные, транспортные, погрузочно-разгрузочные, бетонные, свайные, отделочные, кровельные, санитарно-технические, электромонтажные и другие виды работ. В настоящее время строительные работы выполняются преимущественно с использованием машин, благодаря их высокой производительности по сравнению с работами, выполняемыми вручную. Это приводит к сокращению сроков строительства и снижению связанных с этим затрат. В то же время в строительстве имеются некоторые технологические процессы или отдельные операции, в которых еще сохранился ручной труд, в основном, из-за нецелесообразности их механизации. Строительные процессы, в которых заняты машины, называют механизированными, а их обеспеченность машинами — механизацией строительства, по отношению к которой строительные машины также называют средствами механизации. Различают полную и частичную механизацию. В первом случае все технологические операции строительного процесса выполняются машинами, а во втором на отдельных операциях используется также ручной труд. В настоящее время для выполнения одних и тех же видов строительных работ используются различные типы и модели машин. В строительной практике при планировании организации работ приходится решать задачи оптимального выбора средств механизации для наиболее эффективного выполнения строительных работ. Подобные задачи возникают также при комплектовании парков машин управлений механизации для выполнения строительных работ более долгосрочного периода. В этих случаях ориентируются на показатели механизации, наиболее существенными из которых являются: производительность труда на одного рабочего, численно равная отношению общего объема работ, выполненных в течение смены, к общему числу рабочих, занятых на этих работах; стоимость единицы продукции, равная сумме всех денежных затрат, связанных с ее производством; доля ручного труда, оцениваемая отношением объема или стоимости работ, выполненных вручную, к общему объему (стоимости) работ или отношением количества рабочих, занятых на ручных работах, к общему их числу. Эффективность механизации строительства будет тем выше, чем эолыле первый показатель и ниже два других. Эти показатели также зависят от таких основных параметров машин как их масса, мощность приводного двигателя и др. Так, при выполнении мон-гажных работ машинами малой мощности производительность труда з 8—13 раз больше того же показателя при использовании ручного груда, а в случае применения машин большой мощности это отно-ление может возрасти в 50—100 раз. Отношение стоимостей 1 т вмонтированных машинами и вручную конструкций составит ),4...0,6 в случае применения машин малой мощности и в 3—4 раза пеньте этого отношения в случае применения машин большой мощности. Из этого сравнения еще не следует однозначный вывод ) более высокой эффективности машин большой мощности. Их це-гесообразно использовать на массовых строительных работах, так сак при ограниченных объемах этих работ, рассредоточенных по изличным строительным объектам, и большой стоимости их пе-эебазировок можно получить противоположный результат. Следует также весьма осторожно относиться к такому показателю как доля ручного труда, который в ряде случаев без связи с фугими показателями не столько проясняет оценку уровня меха-шзации, сколько усложняет ее. Рассмотрим это на примере меха-шзации отрывки траншей с применением траншейного экскава-ора производительностью 500 м3/ч. Предположим, что доля руч-юго труда в этом процессе (очистка вручную траншеи от осыпав-иегося грунта) составляет 0,5 %. Следовательно, уровень механи-(ации в этом случае составит 99,5 %. На первый взгляд эта цифра жидетельствует о весьма высоком уровне механизации. Оценим еперь долю ручного труда по отношению числа рабочих, занятых >учным трудом, к общему их числу, предположив, что экскава-ор обслуживается одним машинистом. При указанной выше доле >учного труда в 0,5 % ежечасно из траншеи будет вынуто пример-ю 2,5 м3 фунта вручную. При средней выработке 0,5 м3/ч на одно-о рабочего-ручника для выполнения этого объема работ потребу-тся 5 рабочих, что по отношению к общему числу рабочих 5 + 1=6 «ставит 5/6 • 100 % = 83,3 %. Другими словами, на каждого механи-атора при указанном выше уровне механизации потребуется 5 рабочих, занятых ручным трудом. Производительность труда на одного •абочего составит (500 + 2,5) / 6 = 83,75 м3/ч. Даже незначительное (на 1,1 %) снижение доли ручного труда при прочих равных условиях фиведет к сокращению рабочих-ручников на одного человека и величению производительности труда до (500 + 2) / 5 = 100,4 м3, что ючти на 20 % выше прежнего показателя. При переходе от ручного труда к машинному эффект достигается благодаря техническому перевооружению занятых в строительном процессе рабочих — замене примитивных ручных инструментов (лопат) машиной (экскаватором), соответствующей современному техническому уровню. Наиболее полно уровень механизации можно оценить стоимостью единицы продукции, комплексно учитывающей все издержки строительного производства. В случае использования в строительном процессе только одной машины этот показатель преобразуется в удельные приведенные затраты: (1.1) где Пэ — годовая эксплуатационная производительность машины. Годовые приведенные затраты где С — текущие затраты, равные себестоимости годового объема продукции машины; Е— коэффициент эффективности капитальных вложений; К — единовременные капитальные вложения на создание или покупку машины. Коэффициент К зависит от срока службы машины и составляет от 0,1 ...0,15 для крупных машин до 0,4...0,5 для машин малой мощности. Если в строительном процессе занято несколько машин, то при расчете приведенных затрат под Z понимают их суммарные затраты. Более высокой эффективности применения машин (их высокой производительности, минимальному расходу энергии, эксплуатационных материалов и инструментов при их работе, минимальным затратам времени и других ресурсов на ремонт, техническое обслуживание и перебазирование машин, минимальному числу машинистов и другого обслуживающего персонала) соответствуют меньшие удельные затраты. В механизации строительства существует также понятие малой механизации с использованием ручных машин, механизмов, приспособлений и оснастки, упрощающих и облегчающих ручной труд и повышающих его производительность. 1.2. Комплексная механизация Все виды строительных работ делятся на технологические процессы, а эти, в свою очередь — на операции, выполняемые последовательно {цикличные процессы) или одновременно {непрерывные процессы). В случае разнообразных операций они выполняются различными машинами, увязанными между собой по производительности, и в совокупности образующими комплект. Примером может служить комплект машин, состоящий из экскаватора, разрабатывающего грунт в котловане, и нескольких само- :валов, занятых вывозкой разработанного грунта. Технологиче-жий процесс с использованием указанного комплекта, не утраивая своей самостоятельности, может быть составной частью эолее сложного технологического процесса, включающего, на-лример, разрыхление прочного грунта гидромолотом перед его экскаваторной разработкой. В этом случае указанный выше ком-тлект машин вместе с гидромолотом образует комплекс. Для вы-голнения работ на одном месте могут быть использованы ком-тйны, число и разнообразие рабочих органов которых должно юответствовать числу и характеру выполняемых операций. Комбайн может быть представлен также комплектом машин, управ-гяемых автоматически с единого пульта. Примером может слу-кить комплекс машин для строительства автомобильных дорог, юстоящий из профилировщика основания для образования до-южного корвута, конвейера-перегружателя для погрузки выну-ого из корвута фунта в автосамосвалы, распределителя камен-ibix материалов основания, катков для их уплотнения, бетоноук-[адчика для укладки на основание слоя бетона, арматурной те-[ежки и погружателя в бетон арматурной сетки, машины для финишной операции, нарезчика и заливщика швов. Наиболее высокой формой механизации строительных работ яв-яется комплексная механизация, при которой все основные и вспо-югательные, тяжелые и трудоемкие операции и процессы выпол-1яются комплексно с помощью машин, механизмов и оборудова-[ия, отвечающих передовому техническому уровню, взаимоувязан -[ых по производительности, обеспечивающих заданный темп (сро-м) всего процесса и наивысшие в данных условиях технико-эко-юмические его показатели — наиболее высокую производитель-[ость труда при наименьшей стоимости работ. Комплексная меха-изация не исключает ручного труда, но только на нетрудоемких перациях при условии, что при этом общий темп работ не будет нижен и что механизация этих операций нецелесообразна как по кономическим соображениям, так и с целью облегчения труда. В составе комплексов различают ведущие, вспомогательные и езервные машины. Ведущие машины выполняют технологиче-ки взаимосвязанные операции строительного процесса, вспо-огательные машины способствуют выполнению ведущими ма-шнами основных функций и повышению их производительно-ги, резервные машины предназначены для обеспечения надеж-ости функционирования комплекса. Например, при строитель-гве дорожных насыпей в комплекс машин обычно входят: в качестве ведущих машин — одноковшовые экскаваторы, раз-абатывающие грунт в карьерах, автомобили-самосвалы для до-гавки грунта из карьеров в насыпь, бульдозеры, автогрейдеры и шоходные или прицепные катки для разравнивания и уплотне-ия грунта в насыпи;  HZI в в г д б Рис. 1.1. Схема соединения машин в комплексе: а — последовательное; 6 — параллельное; в — комбинированное; А—Д— ведущие машины комплекса вспомогательных — бульдозеры, ковшовые погрузчики и автогрейдеры, занятые на содержании в исправности землевозных дорог, планировщики откосов и рыхлители на тракторах для рыхления прочных и мерзлых грунтов; резервных — машины по номенклатуре ведущих машин (по одному экземпляру каждого вида). Ведущие машины в составе комплекса могут быть технологически соединены последовательно, параллельно и комбинированно (рис. 1.1). При последовательном соединении простой одной машины вызывает простой всего комплекса; при параллельном — отдельные машины работают независимо одна от другой, поэтому простой какой-либо машины вызывает только потерю темпа работ, но не простой комплекса. Уровень комплексной механизации данного вида работ оценивают процентным отношением объема работ, выполненных комплексно-механизированным способом, к общему объему работ. Кроме вышеприведенных показателей механизации работ для сравнительной оценки эффективности комплексной механизации используют такие показатели как: механовооруженность труда — стоимость занятых в технологическом процессе машин, отнесенная к одному рабочему; энерговооруженность труда — количество энергии, потребляемой в процессе выполнения строительных работ, приходящееся на один отработанный человекочас или на одного рабочего. 1.3. Автоматизация строительных процессов Автоматизация технологических процессов предполагает оснащение машин устройствами, обеспечивающими выполнение строительных работ с помощью машин без оперативного вмешательства человека. В этом случае говорят об автоматизированной машине или автоматизированном комплексе. За оператором остаются лишь функции наблюдения за работой машины и переключения управления на себя в экстремальных ситуациях. Автоматизация — это одна из наиболее эффективных форм системы управле- ия, потому что она высвобождает полностью или частично че-овека от управления машиной. Важным положительным факто-ом автоматизации является гарантированная возможность более ысокого качества строительных работ, в ряде случаев способ-гвующая сокращению времени на их выполнение. Так, если для олучения требуемого качества земляной поверхности при ее пла-ировке неавтоматизированным бульдозером требуется совершить ять-шесть проходов по одному следу, то с применением автома-дческой системы управления такое же качество может быть поучено за три-четыре прохода. Автоматические системы управле-ия машинами лишены присущего человеку такого негативного актора как физическая усталость, вследствие которой к концу абочей смены у машиниста притупляется четкость в координа-ии управленческих движений, что ведет к снижению произво-лтельности. Применение автоматических систем управления как правило |)фективно только при комплексно механизированном техноло-1ческом процессе, поскольку автоматизация высвобождает только 1бочих-механизаторов, которые при частичной механизации со-авляют незначительную часть от общего числа рабочих, вслед--вие чего затраты на создание и обслуживание автоматических 1стем управления могут оказаться неокупленными. При частич-э механизированном строительном производстве возможный рост эоизводительности машин за счет автоматизации их работы в ще случаев не покрывает снижения их производительности из-i простоев по организационным причинам. Автоматизацию называют полной или комплексной, если все :новные и вспомогательные процессы управления автоматизи->ваны так, что заданная производительность и качество продукта обеспечиваются без вмешательства человека, за которым ос-ется только функция наблюдения за работой специальных уст-)йств. Из сказанного следует, что путь к комплексной автомати-дии лежит через комплексную механизацию строительных про-;ссов. Отметим еще два важных направления использования автома-[ческих систем и устройств в работе машин и в механизирован-)м строительном производстве в целом. В конструкциях строи-льных машин широко применяют автоматические устройства, юдупреждающие запредельные режимы их работы, включая ава-шные ситуации. Такие устройства могут выполнять только сиг-итьные функции — выдавать световую, звуковую и иную инфор-щию управляющему работой машины оператору (машинисту), >едваряя экстремальные ситуации, или блокировать отдельные )ганы управления в том числе при автоматическом управлении. Область второго важного направления применения автомати-ских устройств — автоматический учет и контроль за работой строительных машин и строительных процессов в целом с созданием надежной постоянно действующей связи между отдельными агрегатами и пунктами управления (конторами строительства, диспетчерскими узлами и т.п.). Эта область включает информацию о производительности труда, числе занятых в технологических процессах рабочих, фактическом времени чистой работы машин, состоянии их основных агрегатов и узлов, простоях машин с указанием причин, выработке машин, расходе энергии, горючих и смазочных материалов и т. п. По результатам обработки этой информации представляется возможность эффективно и оперативно руководить ходом строительства и работой парка строительных машин. Контрольные вопросы
|
Похожие:
 |
Рабочая программа профессионального модуля пм. 01. Эксплуатация подъемно-транспортных,... «Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования (по отраслям)» |
|
Рабочая программа дисциплины оп 09 Охрана труда для специальности... Фгос спо по специальности 190629 Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования |
|
Методическое пособие для самостоятельной работы студентов 2 курса... Методическое пособие предназначено для организации эффективной самостоятельной внеаудиторной работы студентов второго курса, получающих... |
|
Огсэ. 03 Иностранный язык Техническая эксплуатация подъёмно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования |
 |
Памятка Для специальности 1900605 «Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования» |
|
Памятка Для специальности 1900629 «Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования» |
|
Комплект контрольно-оценочных средств по дисциплине Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования |
|
Профессионального образования ханты мансийского автономного округа-югры «Техническая эксплуатация подъёмно-транспортных, строительных дорожных машин и оборудования» |
|
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине Иностранный язык (английский) Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования |
|
Гапоу мо «Апатитский политехнический колледж имени Голованова Георгия... Техническая эксплуатация подъёмно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования (по отраслям) |
|
Составитель: Никифорова Н. В., преподаватель бу по «Нижневартовский... «Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования» |
|
Учебно-методический комплекс по дисциплине огсэ. 03. «Иностранный... «Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования» |
|
Комплексные оценочные материалы для проведения квалификационного экзамена Пм 04. Выполнение работ по одной или нескольким профессиям рабочих, должностям служащих по специальности 190629 «Техническая эксплуатация... |
|
Программа подготовки специалистов среднего звена по специальности... Основная профессиональная образовательная программа среднего профессионального образования |
|
Самостоятельная работа студентов (срс) «Энергетические установки подъемно-транспортных, строительных, дорожных средств и оборудования» |
|
Программа профессионального модуля является частью основной профессиональной... ПМ. 01 Осуществление технического обслуживания и ремонта дорожных и строительных машин (по видам) |