Методика выбора комплектов и комплексов машин для АСДНР

Технические принципы подбора комплектов и комплексов машин для АСДНР

М3/ч

М3/ч

где N_коп - мощность, затрачиваемая на копание (кВт)

h_т - КПД гидропровода или тягового механизма

t_к - время, затрачиваемое на одно копание

К₃ - коэффициент приспособления рабочего оборудования экс­каватора к разборке завала (Кз=0,25-1)

К_т - коэффициент отрывки определенного типа выемки (Кт =0,8-0,95)

К_кон - удельное сопротивление копанию (кН/м²) для грунтов:

I категория - 100 кН/м²

II категория - 200 кН/м²

III категория - 300 кН/м²

IV категория - 400 кН/м²

Т_ц - общая продолжительность цикла (с)

Т_ц= t_kon+t_под+t_n+t_p+t'_n+t_on

t_коп - продолжительность копания

t_под - продолжительность подъема

t_n и t'_n - продолжительность поворота рабочего оборудования

t_p - продолжительность разгрузки

t_on - продолжительность опускания

При копании:

где К_н - коэффициент наполнения ковша (0,35…0,75);

К_р - коэффициент разработки грунта;

q - вместимость ковша, м³.

При отборе экскаваторов необходимо обращать большое внимание на их ра­ботоспособность.

Работоспособность - это состояние, при котором машина способна выполнять заданные функции с параметрами, установленными требованиями технической документации. Работоспособность можно выразить коэффициентом работоспособности Краб, который характери­зует отношение фактической производительности к номинальной произ­водительности машин:

К_раб = П_эф/П_эо

П_эф - эксплуатационная фактическая производительность,

П_эо - эксплуатационная номинальная производительность маши­ны.

Значение коэффициента работоспособности для исправной ма­шины близко к единице.

При отборе экскаваторов необходимо, чтобы техническая произ­водительность экскаватора была выше необходимой для выполнения АСДНР нормальной технической производительности П_т ³ [П_то], коэффи­циент работоспособности машины К_раб и коэффициент приспособлен­ности рабочего оборудования экскаватора к разработке завала должны быть близки к единице.

Для комплексной механизации трудоемких процессов при проведении спасательных и неотложных аварийно-восстановительных работ в очаге по­ражения необходимо правильно подобрать комплекты и комплексы машин.

Что же понимается под выражением «комплект» или «комплекс ма­шин»?

Комплект машин - это набор согласованно работающих и взаимно увязанных по производительности и другим параметрам основных и вспомогательных машин, необходимых для выполнения технологических трудоем­ких процессов.

Комплекс машин - это совокупность согласованно работающих и вза­имно увязанных по производительности и другим параметрам основных и вспомогательных машин или комплектов машин, необходимых для выполне­ния конкретных работ (задач).

Комплекты машин подбираются для выполнения простых трудоемких процессов: отрывка котлована, планировка грунта и др. Комплекс машин подбирается для выполнения сложных процессов и состоит из нескольких комплектов машин, предназначенных для механизации отдельных рабочих процессов.

При объединении машин в комплекты и комплексы повышается эф­фективность их функционирования за счет реализации принципа накопления, улучшения управления, обслуживания, ремонта и эксплуатации.

Заметим, что под принципом накопления понимается создание в си­стеме определенной избыточности, за счет которой может быть осуществлен маневр силами и средствами в ходе выполнения задачи (например, завер­шение работы, начатой машиной, вышедшей из строя, машинами, сохранив­шими свою работоспособность).

Организационно объединенные в комплекс и комплект машины пред­ставляют собой уже системы более высокой сложности, чем каждая из них в отдельности.

Машины, объединенные в системы, начинают оказывать друг на друга воздействие, которое проявляется в определенном изменении свойств си­стемы. Поэтому отдельные машины, сведенные в комплекс, должны быть взаимосвязаны друг с другом. Эта система взаимосвязей, проявляющаяся при их использовании, называется взаимодействием машин в составе ком­плекса, а процесс работы - комплексной механизацией.

В коренном совершенствовании и развитии комплексной механизации выполнения АСДНР важную роль играют мероприятия по последовательному переходу к применению системы машин для комплексной механизации строительно-монтажных и транспортных процессов в народном хозяйстве страны.

Система машин - это изменяющаяся по времени совокупность машин, транспортных средств, средств малой механизации и вспомогательного оборудования, сформированная на основе технологических требований и обес­печивающая комплексно-механизированное выполнение работ.

Способ механизации определяется технологией производства работ. Поэтому после выбора способа механизации производства работ делают де­тальные технологические разработки выполнения работ.

Способ механизированного производства работ характеризуется ве­дущей машиной, применяемой для выполнения основного процесса в техно­логической цепи данного вида работ. Увязка машин в технологической цепи производится по главному рабочему параметру - производительности, а так­же по основным конструктивным параметрам - емкости ковша экскаватора, грузоподъемности крана и транспортных средств и др.

Комплекты и комплексы машин обеспечивают различные технологиче­ские потоки.

Комплекты машин обеспечивают частный поток (простой рабочий про­цесс). Комплексы машин обеспечивают специализированные потоки, пред­ставляющие собой сложные комплексные процессы (работы), и объектные потоки - комплексы работ, например ведение АСДНР.

Ведущая машина в комплексе (комплекте) по своей производитель­ности должна обеспечивать выполнение объемов работ в заданные сроки и с заданным темпом.

При выборе и увязке машин для соответствующих специализирован­ных потоков основными технологическими параметрами являются интенсив­ность потока и производительность основной машины или комплекса машин. Кроме того, при выборе машин обязательно учитываются их. конструктивные параметры.

Выбор комплектов и комплексов машин для комплексной механизации АСДНР включает в себя два этапа.

На первом этапе на основе прогноза объема АСДНР, а также принятой технологии производства работ, технологической структуры процесса или специализированного потока определяются требуемые эксплуатационные параметры основных машин, их типы и марки, перечень технологически не­обходимых вспомогательных машин и их типы. Структура системы машин для АСДНР показана на схеме:

Далее намечаются принципиальные схемы расстановки машин для ме­ханизации рабочего процесса или специализированного потока при ведении АСДНР.

Подбор машин выполняется на основе соответствия их главных экс­плуатационных параметров требованиям к машинам для.механизации АСДНР и технологии производства работ. После этого определяются несколько возможных вариантов типов основных и соответствующих им вспомогательных машин.

На втором этапе производится выбор оптимального варианта комплексной механизации на основе сравнения основного и дополнительных показателей.

При этом основным показателем является продолжительность производства работ, а дополнительными - удельные показатели массы, металло- и энергоемкости, рассчитанные на единицу часовой производительности комплекса машин, а также эксплуатационная надежность и мобильность машин.

После решения этой задачи критически оценивается передаваемый в распоряжение формирований ГО машинный парк. Необходимый для механи­зации АСДНР парк машин целесообразно подбирать путем определения воз­можности набора его из состава требуемого количества намечаемых к при­менению комплектов и комплексов машин. Если состав и структура машинно­го парка не позволяют сформировать необходимое число комплектов и ком­плексов машин, то при расчете потребности в машинах необходимо пред­усмотреть к поставке недостающие машины. Принципиальная схема подбора технологических комплексов машин для механизации АСДНР приведена на следующей схеме.

Согласно схеме подбора технологических комплексов машин для ме­ханизации АСДНР прежде всего производится группировка основных видов АСДНР по принципу аналогии характера выполняемых работ и намечаемой технологии их производства. Для основных видов АСДНР устанавливаются укрупненные технологические характеристики, объемы ожидаемых работ распределяются по группам, имеющим одинаковые технические характери­стики. Составляется номенклатура процессов по видам работ или специали­зированным потокам при поточной организации работ. Из исходной номен­клатуры машин формирования ГО подбирают состав и структуру технологи­ческих комплексов машин при соблюдении изложенной выше последова­тельности.

Выбор оптимального состава комплекса машин, оценка возможных ре­зультатов по выбранному комплексу могут производиться с помощью показа­телей эффективности комплексов машин.

Нетрудно видеть, что эффективность всего технологического комплек­са машин при выполнении работ будет зависеть от эффективности каждой (основной и вспомогательной) машины, входящей в данный комплекс. Крите­рием эффективности комплекса машин К_эф для механизации АСДНР может быть математическое ожидание успеха работы, которое представляет собой отношение допустимого срока выполнения работы к фактически затрачи­ваемому комплексом машин времени на выполнение данной работы.

К_эф=М([Т_о]/Т)>1

где [Т_о] -допустимое время выполнения работ k-го вида (k=1, 2...);

Т — фактически затрачиваемое время на выполнение k-го вида работ.

Другим критерием эффективности комплекса машин может служить вероятность P(Q,T) выполнения заданного объема работ за затраченное комплексом время Т.

Непосредственно на месте работ после получения сведений об очаге поражения производится уточнение состава комплектов и комплексов машин.