ОСНОВИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ МАШИН І УСТАТКУВАННЯ

Механізація праці в будівництві віді­грає першорядну роль у виконанні планів розвитку, підвищенні темпів зростання виробництва, продуктивності, поліпшенні умов праці й зниженні вартості будівель­них робіт. Парк і номенклатура машин та устаткування, що безупинно зростають, потребують серйозної уваги до організації експлуатації, до правильного і ефектив­ного використання будівельної техніки. Відповідно до цього експлуатація ма­шин охоплює широке коло питань щодо вибору і комплектації машин для комп­лексної механізації технологічного про­цесу, одержання від кожної машини най­більшої продуктивності, забезпечення еко­номічної ефективності й мінімальної вар­тості робіт, з одного боку, і постійної робото здатності, безпеки і довговічності ро­боти машини, з другого. Першу групу пи­тань називають виробничою, а другу — технічною експлуатацією.

Виробнича експлуатація будівельних підрозділів, концентрація будівельної тех­ніки і підпорядкованість організацій, що мають цю техніку, у різних відомствах різ­на. Пересувні механізовані колони (ПМК), управління механізації (у тому числі спе­ціалізовані), будівельні корпорації і фірми виконують будівельні роботи самостійно і на умовах субпідрядних організацій. Ці взаємодії обумовлюються договорами, ос­новою яких є вартість робіт. Вартість складається з витрат, що умовно поділя­ються па постійні, одноразові й експлуа­таційні.

Постійні витрати Р_п ураховують відрахування на погашення вартості ма­шини, капітальний ремонт і утримання бази механізації, гаражів і доріг, що роз­міщуються в межах будівельного майдан­чика. Витрати на погашення вартості ма­шини і капітальний ремонт називають амортизаційними. Постійні витрати під­раховують за рік.

Одноразові витрати Р_о передба­чають витрати па підготовку машини до роботи в конкретних умовах на її робочому місці, враховуючи доставку машини на робоче місце і повернення її на базу, і влаштування тимчасових споруд (фунда­менти, навіси, естакади), а також па її мон­таж, демонтаж і спробний пуск, у тому числі витрати, пов'язані з перестановкою машини всередині будівельного майданчи­ка. Одноразові витрати визначають за час роботи машини на цьому майданчику.

Експлуатаційні витрати Р_е підраховують за одну годину змінного ро­бочого часу чи за зміну. Вони охоплю­ють: заробітну плату робітників, які ке­рують машиною, вартість палива, енергії, води, мастильних і обтиральних матеріа­лів, витрати, пов'язані із заміною спрацьо­ваного інструмента і виконанням ремон­тів (крім капітальних).

Постійні, одноразові й експлуатаційні витрати за одну годину чи одну робочу зміну називають вартістю машино-годи­ни чи машино-зміни.

Вартість машино-зміни, грн,

С_м.зм =

де N_p — кількість робочих змін маши­ни за рік; N_м - кількість змін роботи машини па майданчику.

Із цієї формули випливає, що меншу вартість машино-зміни мають машини, які більше працюють протягом року, мо­більніші, тривалий час експлуатуються на одному будівельному майданчику і пра­цюють безвідмовно.

Якщо застосовують різні машини для виконання однієї й тієї самої роботи, то виникає потреба у порівнянні витрат па одиницю продукції. Доцільніше викорис­товувати ту машину, яка за мінімальної вартості одиниці продукції й у взаємодії з іншими машинами забезпечує визначе­ний ритм безперебійності технологічного процесу, що унеможливлює простій кож­ної з машин, які беруть участь у ньому.

Комплект машин підбирають за основ­ною машиною (наприклад, за одноківшевим екскаватором), а комплектувальні ма­шини (для екскаватора — автосамоскиди-землевози і бульдозери) - за розміром і кількістю так, щоб безперебійно працю­вали основна і комплектувальні машини. При цьому допускається перевищення продуктивності (на 5... 10 %) комплек­тувальних машин порівняно з продуктив­ністю основної машини.

Головним показником використання будівельної техніки є річний виробіток середньоспискової машини:

В_р = D k_зм t_зм П_е.г.k_в

де D —кількість днів роботи машини за рік; k_зн - коефіцієнт змінності (кіль­кість відпрацьованих машиною змін до кількості робочих днів за рік); t_{зм —} три­валість зміни, год; П_ег - погодинна експлуатаційна продуктивність машини; k_зм - коефіцієнт використання часу зміни (від­ношення кількості машино-годин роботи до тривалості зміни).

Технічнаексплуатація. Продуктивність роботи машини залежить від її технічно­го стану. Утримання машини в справно­му технічному стані й постійній готовності до роботи — головне завдання технічної експлуатації машин.

Технічна експлуатація ґрунтується на системі планово-запобіжного ремонту (ПЗР). Її суть полягає в періодичних планових оглядах машин, обов'язковому проведенні технічного обслуговування після напрацювання визначеної кількості годин і виконання ремонту в зазначений термін. Нині широко впроваджується також система, що передбачає тестове і функціональне діагностування стану ма­шини.

У процесі роботи машин окремі деталі з різних причин змінюють свої форму і розміри, слабшають кріплення, спрацьо­вуються з'єднання рухомих деталей, з'яв­ляються корозія та інші дефекти. Усе це порушує нормальну роботу машини, зни­жує її робото здатність, призводить до зни­ження якості роботи і підвищення енер­гоємності процесу, а також спричинює по­ломку машин.

Ці дефекти можуть мати випадковий характер, проте найчастіше вони зако­номірні й залежать в основному від від­працьованого машиною часу й умов В екс­плуатації.

Якщо розглянути роботу двох рухомо з'єднаних деталей, наприклад циліндрич­ної цапфи в підшипнику ковзання, то мож­на переконатися в тому, що характер тертя не тільки залежить від якості й чистоти тертьових поверхонь, якості й інтенсив­ності змащення, а й значно змінюється у разі зміни режиму роботи з'єднання. Так, нерухомий вал під дією ваги видавлює мастило і своєю цапфою спирається без­посередньо па підшипник. Тому па по­чатку обертання поверхня цапфи треть­ся безпосередньо об поверхню підшипни­ка, спрацьовуючись по колу і спричинюю­чи місцеве спрацювання підшипника.

Інакше відбувається при досягненні валом нормальних обертів. Заповнений мастилом зазор між цапфою і підшипни­ком є немов би клином, що змушує вал піднятися над підшипником. Поверхні виявляються розділеними шаром масти­ла, яке при достатній кількості та якості може перетворитися па рідке. Зі збіль­шенням навантажень і зменшенням в'яз­кості мастила (при розрідженні внаслі­док підвищення температури) зазор змен­шиться. Отже, характер тертя значно змінюється, якщо змінюється режим ро­боти з'єднання, а деталі спрацьовуються за будь-якої конструкції цього з'єднан­ня. Аналогічно працюють й інші рухомі з'єднання деталей машини.

При спрацюванні рухомих деталей за­зор між ними збільшується; у з'єднанні виникають динамічні навантаження, по­гіршуються умови змащення, відкриваєть­ся доступ до тертьових поверхонь абра­зивному середовищу (пил, пісок). Усе це інтенсифікує спрацювання і скорочує тер­мін використання деталей.

Отже, за будь-яких конструктивних вирішень і різних умов експлуатації спра­цювання деталей рухомих з'єднань про­порційне часу роботи з'єднання. Інтен­сивність спрацювання залежить від: якос­ті матеріалів деталей, що з'єднуються; чистоти оброблення поверхонь; якості і вчасності змащення; ступеня навантаженості з'єднання; умов, за яких працює з'єднання.

Деякі з цих причин конструктивні й залежать від заводу-виготовника машини. Інші визначаються умовами експлуатації і передусім кваліфікацією моториста, який керує машиною.

У загальному вигляді залежність спра­цювання деталей рухомого з'єднання від часу його роботи можна подати кривою, зображеною па графіку (рис. 1.3). Як бачимо, крива спрацювання б має три характерні ділянки.

Ділянку від початку координат до точ­ки а називають припрацюванням дета­лей у заново зібраному з'єднанні. Інтен­сивність спрацювання на цій ділянці ви­значається наявністю на поверхнях дета­лей слідів механічної обробки, що згла­джуються внаслідок стирання поверхонь.

Найскладніші та відповідальні з'єднан­ня, як правило, припрацьовуються до пе­редачі машин в експлуатацію заводом-виготівником па спеціальних обкатпих стендах і за особливих режимів роботи. Цей процес продовжується в перший пе­ріод роботи машини — період її обкату­вання, коли машина експлуатується при полегшеному режимі навантаження й особливо ретельному контролі її етапу й обслуговування.

Ділянка кривої від точки а до точки b характеризується майже прямою пропор­ційністю спрацювання з'єднання часу його роботи. Це ділянка нормального, чи природного, спрацювання.

Рис. 1.3. Графік спрацювання деталей рухомо­го з'єднання:

(t_пр - час припрацювання деталі; t_н.с — час робо­ти деталі в умовах нормального (природного) спра­цювання

Ділянку кривої після точки b назива­ють аварійним спрацюванням з'єднання. Робота з'єднання після спрацювання, що відповідає точці Ь, призводить до пору­шення характеру з'єднання, а отже, до поломки тієї чи іншої деталі.

Таким чином, робота з'єднання допус­кається тільки протягом часу t_н.с, після закінчення якого ремонтують чи регулю­ють з'єднання з метою відновлення нор­мального зазору в ньому.

Кожна машина складається з великої кількості рухомо з'єднаних деталей, які мають різну довговічність. Унаслідок цього до моменту повного спрацювання однієї пари деталей з'єднання інші спра­цьовуються частково і їх не потрібно ре­гулювати чи замінювати. Відновлення тих чи інших з'єднань у результаті поточно­го ремонту не сприяє відновленню пас­портних характеристик машини, тому че­рез певний час вона потребує ремонтних робіт, пов'язаних із відновленням інших з'єднань.

Проведення технічного обслуговуван­ня і поточних ремонтів не виключає того, що з часом робото здатність машини по­ступово знижується, оскільки спрацьову­ються більш довговічні деталі, а обсяг ремонтних робіт, потрібних для віднов­лення паспортних характеристик маши­ни, збільшується. Коли спрацювання стає значним, а надійність і роботоздатиість машини недостатніми, здійснюють її капі­тальний ремонт. Якщо вона до цього часу спрацьовується і морально, то її заміню­ють новою.

Термін експлуатації машини до капі­тального ремонту (чи між двома чергови­ми капітальними ремонтами) називають міжремонтним циклом. Міжремонтний цикл залежно від складності машини мо­же мати різну структуру (різні кількість і чергування ремонтів та технічних об­слуговувань).

Капітальний ремонт передбачає повне розбирання машини на деталі, ретельну перевірку всіх деталей і ремонт (чи замі­ну новими) більшості з них. Такий ремонт здійснюють тільки па спеціалізова­них ремонтних підприємствах.

Комплекс заходів щодо технічного дог­ляду і ремонтів машин об'єднано у сис­тему планово-запобіжного ремон­ту машин (ПЗР). Система ПЗР перед­бачає проведення щозмінних технічних обслуговувань (ЩО), періодичних техні­чних обслуговувань (ТО), сезонних об­слуговувань (CO), поточних (П) і капі­тальних (К) ремонтів.

Щозмінне технічне обслуговування (ЩО) — це заправлення, змащення і кон­трольний огляд машини, який викопують до початку, під час і після зміни, щоб пе­ревірити справність її агрегатів.

Періодичне технічне обслуговування (ТО) — це комплекс технічних заходів, спрямованих на створення найсприятли­віших умов роботи деталей і з'єднань, своєчасне запобігання несправностям і ви­явлення дефектів, що виникають. Таке об­слуговування передбачає: очищення, мит­тя, змащення, огляд і контроль технічного стану вузлів і машини в цілому, кріплення деталей і частин, регулювання вузлів і агрегатів, заправлення машини і випро­бування її дії.

Сезонне обслуговування (CO) здійсню­ють двічі па рік ири підготовці машини до роботи в літній чи зимовий період.

Відповідно до системи планово-запобіжпого ремонту машини зупиняють для технічного обслуговування і ремонту за заздалегідь розробленим планом після відпрацювання встановлених машино-го­дин. При цьому технічне обслуговуван­ня виконують у примусовому порядку, а ремонт — за потребою.

Найпрогресивнішим методом ремонту машин, що скорочує термін перебування їх у ремонті, є метод агрегатио-вузлового ремонту, при якому вузли й агрегати, що потребують ремонту, знімають з машини і замінюють відремонтованими чи новими. Такий ремонт проводять тільки тоді, коли ремонтні організації мають оборотний фонд вузлів та агрегатів і можуть їх ремонтувати. Технічне обслуговування і поточний ремонт виконують як на базах механізації, так і безпосередньо на об'єктах будівництва. Для цього бази механізації повинні мати пересувні заправні й ремонтні засо­би на автомобілях чи причепах, необхід­не устаткування, пристрої та інструменти, а також спеціалізовані бригади для ви­конання робіт з технічного обслуговуван­ня і ремонту.

Складні та значні за обсягом роботи слід виконувати в спеціалізованих ремонт­них майстернях.

На технічне обслуговування і ремонт машин складають річний план, па підставі якого розробляють щомісячні плани-графіки, що враховують роботу кожної ма­шини за встановлену кількість годин. Відповідно до «Рекомендацій з організації технічного обслуговування і ремонту бу­дівельних машин» річний і місячний пла­ни складають па підставі структур міжре­монтних циклів. При цьому враховують фактичне напрацювання машин у годи­нах на початок планованого року чи екс­плуатації з часу проведення відповідно­го ТО і заплановане напрацювання у пла­нованому році.

Для організації технічної експлуатації за системою планово-запобіжпого ремон­ту потрібно вести правильний облік фак­тичної роботи машин.

Під час проведення ремонтних робіт несправності для відновлення з'єднання рухомих деталей усувають двома спосо­бами:

1. Відновленням спрацьованих деталей за допомогою нарощування металу в місцях спрацювання, тобто відновленням первісних (номінальних) розмірів дета­лей.

2. Відновленням форми однієї з цилін­дричних деталей методом повторного ме­ханічного оброблення її і заміною деталі, що з'єднується, деталлю із зміненими роз­
мірами, яку називають ремонтною детал­лю. З цією метою найбільш дорогі деталі
машин заводи випускають зі збільшени­ми розмірами, що дає змогу піддавати їх
ряду повторних обробок, надаючи від­повідні ремонтні розміри. Деталі, що з'єднуються з ними, випускають у вигляді запасних частин, що відповідають таким самим ремонтним розмірам. Так, після спрацювання колінчастого вала його пере­шліфовують на відповідний ремонтний розмір і комплектують вкладишами під­шипників. У розточений під ремонтний розмір циліндр двигуна вставляють пор­шень відповідно збільшеного розміру.

Спрацьовані деталі відновлюють наро­щуванням завдяки насталюванню, хрому­ванню, електроіскровому зварюванню чи електрозварюванню з наступним оброб­ленням під номінальний розмір. Існують також інші способи відновлення деталей. Проте найпоширенішим способом є пере­ведення деталі па ремонтні розміри, оскіль­ки він технологічно простий і економічно вигідний.

Своєчасне і правильне обслуговуван­ня машин, передбачене системою планово-запобіжиого ремонту, та вміле керуван­ня ними гарантують їхню справність, надійність і безаварійність у роботі. Крім того, при кваліфікованому і своєчасному виконанні технічного обслуговування та чіткому дотриманні правил щодо вико­ристання машини за призначенням мож­на значно подовжити як міжремонтний цикл, так і окремі міжремонтні періоди. Отже, система ПЗР передбачає проведен­ня капітальних ремонтів тоді, коли фак­тичний стан машини потребує запланова­ного ремонту.

Щоб з'ясувати, чи є потреба у ремонті, кваліфікована комісія у зазначений термін перевіряє фактичний етап машини, її окре­мих вузлів та деталей і складає акт про перенесення ремонту на певний час або проведення його відповідно до плану-графіка.

При експлуатації машин особливу ува­гу приділяють питанням техніки безпе­ки і охорони праці. Відповідно до чинного законодавства, влаштовуючись на робо­ту, механізатори зобов'язані прослухати вступний інструктаж, а також інструк­таж на робочому місці. Лише після за­своєння основних правил техніки без­пеки і перевірки справності машини ме­ханізатору дозволяється стати до ро­боти.

Після вступного інструктажу прово­диться первинний інструктаж на робочому місці. Він передбачає ознайомлен­ня з конструкцією машини, правилами в заправлення, підготовки до роботи і за­пуску, з методами безпечної роботи і об­слуговування, способами усунення не­справностей, заміни робочих органів, на­вантаження і розвантаження машин, із приладами і пристроями. Цей інструктаж має бути докладним і супроводжуватися показом безпечних прийомів роботи.

Не рідше ніж один раз па три місяці механізатори проходять повторний ін­структаж, а при заміні однієї машини па іншу або за зміни умов експлуатації — позачерговий інструктаж, який прово­диться також у разі грубих порушень пра­вил техніки безпеки. Інструктажі фік­суються в спеціальному журналі із за­значенням причин позачергового інструк­тажу.

Видаючи робітникові наряд чи завдан­ня, слід нагадати, що порушення правил техніки безпеки під час виконання цього завдання може призвести до нещасного випадку.

Інструктажі проводяться відповідно до інструкцій, затверджених відповідними інстанціями. Крім інструктажів, деякі ме­ханізатори (водії землерийно-транспорт-пих машин, кранівники і екскаваторни­ки) проходять курсове навчання з безпеч­них способів ведення робіт за спеціаль­ними програмами, що закінчується скла­данням іспитів.

Усі будівельні роботи здійснюють згід­но з будівельними нормами і правилами. У цих нормативних документах зазна­чається, зокрема, що надзвичайно небез­печно запускати двигун без перевірки по­ложення важелів коробки передач. Ка­тегорично забороняється проводити ре­монтні й регулювальні роботи, коли дви­гун працює.

У разі зупинення машини і відсутності машиніста двигун і всі механізми ви­микають, машину загальмовують. Крім того, вживають заходів щодо унемож­ливлення мимовільного руху машини під уклон.

Велике значення має правильне регу­лювання системи живлення двигунів внутрішнього згоряння. У разі порушення ре­гулювання такі двигуни виділяють вели­ку кількість токсичних газів, які забруд­нюють повітря, що негативно впливає не тільки на працездатність машиніста та інших працівників, а й на їхнє здоров'я.