Роль строительных машин в механизации и автоматизации технологических процессов в промышленном и гражданском строительстве.

Развитие строительных машин, механизации и автоматизации строительстве. Характеристика современного технического уровня строительных машин, механизация и автоматизация строительства и управления дальнейшего развития.

Современное строительство является одной из наиболее механизированных сфер человеческой деятельности. Строительные машины используются на всех этапах строительного производства, а именно:

1- в карьерной добыче строительных материалов (песка, гравия, глины, мела и т.д.);

2- в изготовлении железобетонных, металлических, деревянных и других строительных конструкций заводским способом;

3- на погрузке, разгрузке и транспортировке строительных материалов, изделий и конструкций;

4- в технологических процессах возведения зданий и сооружений, строительстве дорог, подземных коммуникаций, объектов гидротехнического, энергетического и других видов строительства;

5- на работах по освоению стройплощадок, от нулевого цикла до завершающих стадий отделочных, кровельных и других работ;

6- это средства механизации ремонтных и восстановительных работ (большой набор ручных машин).

В прошлом решалась задача замены трудоемких ручных строительных процессов машинными, вытеснения ручного труда широким внедрением средств малой механизации.

В настоящее время решаются проблемы более высокого уровня, к которым относятся:

1- создание комплексов машин с высокой выработкой строительной продукции при минимальных затратах на ее создание;

2- обеспечение комфортности обслуживающему машины персоналу, широкое внедрение автоматических систем управления для облегчения труда человека-оператора и повышения качества строительства.

Для специалиста-строителя в отношении строительных машин (СМ) необходима способность – ориентироваться в технологических возможностях различных моделей машин определенного назначения для оптимального комплектования ими (по номенклатуре и количеству) технологических процессов в заданных производственных условиях.

Машина требует постоянной заботы и ухода.

Нужны нормальные взаимоотношения строителя и машины, обеспечение их работоспособности.

Данная дисциплина (изучение СМ) базируется на общетехнических знаниях, полученных студентами на 1 и 2 курсах. Она является залогом успешного освоения других дисциплин специальности (ТСП, ТВЗС, Организация строительства).

Строительные процессы выполняют преимущественно с помощью машин. А это:

- высокая производительность труда;

- низкая стоимость стройпродукции;

- сокращение сроков строительства;

- снижение общих затрат.

Некоторые операции (процессы) ведут вручную, из-за нецелесообразности их механизации.

Строительные процессы, в которых заняты машины, называют механизированными, а их обеспеченность машинами – механизацией строительства.

Механизация может быть полной и частичной:

1- при полной механизации все работы выполняются машинами;

2- при частичной механизации на отдельных операциях используется ручной труд.

В механизации строительства также существует понятие малой механизации. Это когда используются ручные машины, механизмы, приспособления и оснастка, упрощающих и облегчающих ручной труд и повышающих его производительность.

Строительные работы могут быть выполнены различными типами и моделями машин.

Как выбрать оптимальные средства механизации? Здесь используют показатели механизации, а именно:

1- производительность труда на одного рабочего – это отношение объема работ к числу рабочих.

, (1)

где - общий объем работ, выполненный в течение смены;

– общее число рабочих, занятых на этих работах.

1- стоимость единицы продукции, равная сумме всех затрат в денежном эквиваленте, связанных с ее производством.

2- доля ручного труда – это отношение объема (стоимости) работ вручную к общему объему (стоимости) работ, или отношение количества рабочих ручных к общему их количеству.

; (2)

или

; (3)

Эффект механизации строительства выше, чем больше 1 показатель и ниже 2 и 3 показатели.

Эти показатели зависят также от основных параметров машин (массы, мощности и т.д.)

Наиболее полно уровень механизации можно оценить стоимостью единицы продукции, комплексно учитывающей все издержки строительного производства.

Удельные приведенные затраты определяются (для одной машины):

, (4)

где - годовая эксплуатационная производительность машины; Z=C+EK – годовые приведенные затраты; C – текущие затраты, равные себестоимости годового объема продукции машины; E – коэффициент эффективности капиталовложений. Зависит от срока службы машины: 1. Е=0,1-0,15 – для крупных машин; 2. Е=0,4-0,5 – для машин с малой мощностью; K – единовременные капиталовложения на создание или покупку машины.

Более высокой эффективности применения машин соответствуют меньшие удельные затраты.

Если в строительном процессе занято несколько машин, то под Z понимают их суммарные затраты, а под QUOTE - их суммарную годовую производительность.

Нужно стремиться к:

1- высокой производительности;

2- минимальному расходу энергии и топлива;

3- минимальным затратам эксплуатируемых материалов и инструментов при их работе;

4- минимальным затратам времени и других ресурсов на ремонт, техническое обслуживание и перебазирование машин;

5- минимальному числу обслуживающего персонала.

Строительные работы делятся на технологические процессы, последние на операции (цикличные, выполняются последовательно, и непрерывные, выполняются одновременно).

Рыхление прочного грунта гидромолотом перед его экскаваторной разработкой образует комплекс (комплекс машин – экскаватор + гидромолот).

Наиболее высокой формой механизации строительных работ является комплексная механизация (К.М.). Здесь все основные и вспомогательные тяжелые и трудоемкие операции и процессы выполняются комплексно с помощью машин, механизмов и оборудования.

В составе комплексов машин различают ведущие, вспомогательные и резервные машины.

Показатели комплексной механизации работ:

1. Уровень К.М. – отношение объема работ комплексно-механизированным способом к общему объему работ.

2. Механовооруженность труда – стоимость занятых в процессе машин, приходящаяся на одного рабочего.

3. Энерговооруженность труда – количество энергии, потребляемое в процессе выполнения строительных работ, приходящееся на один отработанный человеко-час или на одного рабочего.

Автоматизированными называют технологические процессы, в которых заняты машины, оснащенные устройствами, обеспечивающими выполнение строительных работ без оперативного вмешательства человека.

Автоматизация одна из наиболее эффективных форм системы управления (полностью или частично освобождает человека от управления машиной).

Автоматизацию называют полной или комплексной.

Здесь все основные и вспомогательные процессы управления автоматизированы, заданная производительность и качество продукции обеспечивается без человека (он только наблюдает за работой специальных устройств).

Важным является автоматический учет и контроль за работой машин, связь между отдельными агрегатами и пунктами управления.

Это позволяет получать информацию о:

1- производительности труда;

2- количестве занятых в технологических процессах рабочих;

3- фактическом времени чистой работы машин;

4- состоянии их основных агрегатов и узлов;

5- простоях машин с указанием причин;

6- выработке машин;

7- расходе энергии, горючих и смазочных материалов.

Результатом обработки этой информации является – эффективное оперативное руководство ходом строительства и работой парка строительных машин.