WWydajności6 (1) (1), budownictwo pk, sem4, tech robót bud


Andrzej Więckowski

WYDAJNOŚCI MASZYNY BUDOWLANEJ

1. Wydajność maszyn budowlanych

W planowaniu realizacji robót do określenia czasu pracy maszyny jest niezbędna znajomość jej wydajności.

Wydajność charakteryzuje wartość liczbowa (ilość) jednostek miary produkcji, którą maszyna wykonuje w określonym przedziale czasu, w przyjętych warunkach realizacji i jakości.

Do określenia wydajności, jako jednostki przykładowo zostały zastosowane: kilogram - kg, godzina - h oraz dzień - d., zmiana - zm., rok - r. Alternatywnie po przeliczeniu i zastosowaniu mnożników mogą być wykorzystane: gram - g, tona - t, sekunda - s, tydzień - tyg., miesiąc - mies., kwartał - kw., metr sześcienny - m3, metr kwadratowy - m2, metr - m oraz inne wg układu SI.

W przypadku maszyn wyróżnia się wydajność: teoretyczną - 0x01 graphic
, techniczną - 0x01 graphic
, eksploatacyjną - 0x01 graphic
, praktyczną - 0x01 graphic
, roczną - 0x01 graphic
, normową - 0x01 graphic
.

2. Wydajność teoretyczna

Wydajność teoretyczna 0x01 graphic
jest to:

- bez obciążenia, ale z wykonaniem w przestrzeni wszystkich przewidzianych ruchów, np. bez oporów od calizny gruntu i bez urobku w łyżce koparki,

- przy pełnym wykorzystaniu parametrów roboczych narzędzia, np. przy 100 % wypełnieniu pojemności geometrycznej,

- przy dopuszczalnej prędkości,

- przy obsłudze przez operatora o najwyższych kwalifikacjach,

- w warunkach klimatycznych nie wpływających ujemnie na pracę maszyny.

Wydajność teoretyczna 0x01 graphic
wyrażona w kilogramach na godzinę - kg/h dla maszyny o pracy cyklicznej:

0x08 graphic
0x01 graphic
,

gdzie: 0x01 graphic
- liczba jednostek produkcji dopuszczalna do wykonania w jednym cyklu, np. masa udźwigu wyciągu (największa dozwolona w zadanych warunkach), kg,

0x01 graphic
- czas trwania jednego cyklu roboczego przy imitowaniu pracy rzeczywistej mierzony w godzinach (* - inny niż przy pracy pod obciążeniem i wykonanej faktycznie), h.

Wydajność teoretyczna 0x01 graphic
w kg/h dla maszyny o pracy ciągłej:

0x08 graphic
0x01 graphic
,

gdzie: 0x01 graphic
- prędkość przesuwu narzędzia roboczego przy imitowaniu pracy rzeczywistej, np. prędkość taśmy przenośnika przy przemieszczaniu poziomym, bez uwzględnienia zmiany prędkości na skutek poślizgu przy obciążeniu, m/h,

0x01 graphic
- pole przekroju poprzecznego „teoretyczne” strumienia przemieszczanego materiału, np. dla taśmy płaskiej jest równe powierzchni trójkąta równoramiennego o podstawie odpowiadającej szerokości taśmy przenośnika, m2,

0x01 graphic
- gęstość przemieszczanego materiału, kg/m3.

Wydajność teoretyczna 0x01 graphic
w kg/h dla maszyny wielonaczyniowej o pracy ciągłej (produkcja realizowana porcjami):

0x08 graphic
0x01 graphic
,

gdzie: 0x01 graphic
- liczba jednostek produkcji dopuszczalna do zrealizowania w porcji, np. największa dozwolona masa materiału w jednym kubełku lub czerpaku przenośnika o pracy ciągłej, kg,

0x01 graphic
- prędkość dopuszczalna przesuwu naczynia jw., m/h,

0x01 graphic
- odległość między środkami objętości naczyń, m.

Wydajność teoretyczną oblicza się analitycznie, następnie sprawdza praktycznie w skali 1:1 w laboratorium. Wartość 0x01 graphic
jest wykorzystywana głównie w projektowaniu, do porównywania „możliwości” produkcyjnych z innymi maszynami oraz dla weryfikacji zastosowanych rozwiązań konstrukcyjnych.

3. Wydajność techniczna

Wydajność techniczna Qtech jest to:

- przy uwzględnieniu stopnia wykorzystania narzędzia roboczego, z uwagi: na jego napełnienie, spulchnienie materiału, kształt oraz wymiary obszaru robót i sposób ich wykonania,

- przy dopuszczalnym obciążeniu i nieprzerwanej pracy,

- przy obsłudze wykwalifikowanej.

Wydajność techniczna Qtech w kg/h dla maszyny o pracy cyklicznej:

0x08 graphic
0x01 graphic
,

gdzie: q - liczba jednostek produkcji dopuszczalna do wykonana w jednym cyklu roboczym, np. dopuszczalna masa materiału w łyżce ładowarki, kg,

t - czas trwania cyklu roboczego, h,

stech - współczynnik (stopnia) wykorzystania parametrów technicznych narzędzia roboczego, wielkość niemianowana, na ogół stech<1.

Zależnie od rodzaju maszyny wielkość q może być wyrażana w różnych jednostkach, np. w kilogramach (tonach) dla ładowarek, a w metrach sześciennych dla koparek.

W przypadku koparek, wielkość q - oznacza pojemność geometryczną naczynia roboczego, która jest mierzona w metrach sześciennych w m3 i odpowiada objętości wnętrza zamkniętej łyżki koparki, przy równoczesnym zamknięciu części konstrukcyjnie otwartych - płaszczyznami prostokreślnymi wyznaczonymi przez zewnętrzne krawędzie otwartych części łyżki.

Wówczas współczynnik wykorzystania parametrów narzędzia roboczego z uwagi na warunki techniczne miejsca realizacji, tzw. współczynnik ośrodka realizacji:

0x08 graphic
0x08 graphic
stech = sn ss sk,

gdzie: sn - współczynnik napełnienia, wyraża proporcję między: objętością gruntu w naczyniu roboczym i objętością geometryczną tego naczynia; zależy od kategorii, wilgotności, jednorodności gruntu, m.in. objętość piasku wypełniającego z naddatkiem (czubem) łyżkę koparki jest większa od objętości geometrycznej łyżki - wówczas współczynnik napełnienia posiada wartość sn > 1, zaś przy piasku zawierającym długie lub duże kawałki innego materiału, ich zsuwanie się i wypadanie podczas skrawania - nabierania oraz przemieszczania powoduje niepełne wykorzystanie pojemności łyżki, wówczas sn < 1,

ss - współczynnik spoistości gruntu, wyraża proporcję między: objętością gruntu w stanie rodzimym i jego objętością w stanie spulchnionym w analizowanej chwili wykonywania pracy, jest zastosowany w celu wyrażenia wydajności w odniesieniu do gruntu w stanie rodzimym, ss < 1,

sk - współczynnik kształtu i wymiarów obszaru wykonywania robót, wyraża zmniejszenie wydajności z powodu ograniczonej przestrzeni wykonywania robót, np. w wykopie o małym rzucie jest zbyt krótki odcinek skrawania aby łyżkę napełnić w jednym cyklu, wówczas sk < 1.

Wydajność techniczna Qtech w kg/h dla maszyny o pracy ciągłej:

Qtech = vAρstech,

gdzie: v - prędkość przesuwu narzędzia roboczego, np. taśmy przenośnika o pracy ciągłej, m/h,

A - pole przekroju poprzecznego strumienia przemieszczanego materiału (charakterystyczne dla konstrukcji przenośnika i własności transportowych danego materiału), m2,

ρ - gęstość przemieszczanego materiału, kg/m3,

stech - współczynnik wykorzystania parametrów technicznych narzędzia roboczego, wyraża zmniejszenie wydajności z powodu: nieciągłości i niepełnego przekroju strumienia przemieszczanego materiału (głównie w wyniku nierównomiernego podawania) oraz poślizgu po taśmie i zsuwania się materiału transportowanego pod kątem ostrym do poziomu (w dopuszczalnym zakresie), na ogół stech < 1.

Wydajność techniczna Qtech w kg/h dla maszyny wielonaczyniowej o pracy ciągłej (produkcja realizowana porcjami jw.):

0x08 graphic
0x01 graphic
,

gdzie: stech - współczynnik wykorzystania parametrów technicznych narzędzia roboczego, wyraża zmniejszenie wydajności z powodu: występowania porcji niepełnych i braku materiału w przemieszczających się naczyniach oraz zsuwania się materiału w transporcie, na ogół stech < 1,

- oznaczenia pozostałe jw.

4. Wydajność eksploatacyjna

Wydajność eksploatacyjna Qe jest to:

- technicznych miejsca realizacji robót (jak przy wydajności technicznej) i

- wykorzystania czasu roboczego na zorganizowanej budowie.

Na zorganizowanej budowie są spełnione następujące warunki:

Wydajność eksploatacyjna Qe w kg/h dla maszyny:

Qe = Qtech se0x08 graphic
,

gdzie: Qtech - wydajność techniczna, kg/h, jw.,

se - współczynnik wykorzystania czasu roboczego, wyraża proporcję: czasu pracy efektywnej na zmianie roboczej do czasu trwania zmiany, wielkość niemianowana, se < 1.

Czas trwania zmiany roboczej oznaczony przez zm. - na ogół jest równy 8 h. Zatem wydajność eksploatacyjna 0x01 graphic
dla maszyny wyrażona w kilogramach na zmianę - kg/zm. wynosi:

Qe = 8Qtech se.

Współczynnik wykorzystania czasu roboczego se dla zmiany 8. godzinnej:

0x08 graphic
0x01 graphic
,

gdzie (czasy trwania podczas 8. godzinnej zmiany roboczej):

toc - wykonanie obsługi technicznej codziennej, której czas zależy od stanu maszyny i w przypadku maszyn starszych oraz wyeksploatowanych jest odpowiednio dłuższy, h,

tst - przygotowanie stanowiska pracy, np. czas ewentualnego zeskrawania nierówności terenu dla właściwego ustawienia koparki i jej przemieszczenia na kolejne stanowisko pracy, h,

tpn - przerwy (normowe): śniadaniowa, na odpoczynek oraz na potrzeby naturalne, h.

5. Wydajność praktyczna

Wydajność praktyczna Qp w kg/zm. dla maszyny:

0x08 graphic
Qp = Qe sl,

gdzie: Qe - wydajność eksploatacyjna, kg/zm., jw.,

sl - współczynnik wpływów losowych, wyraża zmniejszenie wydajności z powodu: oddziaływania warunków atmosferycznych zależnych od pór roku i miesięcy (opady, temperatura, wiatr) oraz występowania awarii i okresów ich usuwania zależnych od stanu technicznego maszyny oraz rodzaju wykonywanej pracy, wielkość niemianowana, sl < 1.

6. Wydajność roczna

Wydajność roczna Qr wyrażona w kilogramach na rok - kg/r. dla maszyny:

0x08 graphic
Qr = Qp (Nr - nor ) szm,

gdzie: Qp - wydajność praktyczna maszyny, kg/zm., jw.,

Nr - liczba dni roboczych w roku, d./r.,

nor - liczba dni średnia wykonywania obsługi i napraw w roku, d./r.,

szm - współczynnik zmianowości, wyraża średnią liczbę zmian w dniu roboczym, na ogół szm ≥ 1, zm./d.

7. Wydajność normowa

Znajomość parametru wydajności maszyn jest niezbędna do określenia czasu jej pracy przy realizacji planowanego zadania. W analizach wewnętrznych firmy parametr wydajności służy również do wnioskowania o wykorzystaniu zdolności produkcyjnych maszyny.

Normy techniczne stanowią wzorce regulujące zasady realizacji produktów materialnych w zakresie:

Wielkości nakładów materiałów i czasu pracy ujmują tzw. normy nakładów rzeczowych.

Norma czasu Ncz jest to niezbędny nakład:

- dla danego rodzaju i wielkości robót,

- przy zastosowanym poziomie technicznym wykonania w miejscu realizacji.

Wydajność normowa Qn dla maszyny wyrażona w kilogramach na godzinę - kg/h jest określona dla takich samych warunków realizacji pracy jak norma czasu, stąd zależności:

0x08 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic
.

Normy nakładów są zestawione w katalogach nakładów rzeczowych. Są wykorzystywane do określenia nakładów i do rozliczeń na ogół zewnętrznych firmy.

Naturalne grunty rodzime: mineralne, składają się z cząstek tworzących tzw. Szkielet gruntowy i porów. Pory między poszczególnymi cząstkami mogą być wypełnione powietrzem, powietrzem i wodą lub wodą.

Grunty spoiste: są zbudowane zazwyczaj z cząsteczek mniejszych od 0,05 mm. Są to grunty pyłowe, lessy, gliny, iły. Charakteryzują się przyczepnością między cząsteczkami tzw. Spójnością, inaczej kohezją. Przy tym ich wysychaniu następuje silne wzajemne przywieranie cząstek do siebie i twardnienie.

Grunty sypkie: piaski, żwiry, pospółki, w stanie suchym i mokrym praktycznie nie wykazują spójności między ziarnami. W stanie małego zawilgocenia spójność między ziarnami jest nieznaczna.

Porowatość gruntu: określa się w procentach, wyraża proporcję objętości porów do objętości gruntu razem z porami (pozornej).

Piasek ze żwirem (pospółka) 15-30%, Piasek 25-50%, Glina pylasta 25-40%, Less 40-60% Iły świeżo osiadłe, torfy 70-90%, Iły (łupkowe, zwarte, miękkie) 5-70%, łupki ilaste 0,5-5%

Gęstość szkieletu gruntowego: wyraża proporcję jego masy (cząstek suchych) do ich objętości i przyjmuje się średnio (dla piasków, glin, lessów i iłów) ρ=2,65 t/m^3

Gęstość objętościowa (pozorna) : gruntu ρ0 wyrażona w t/m^3, w technologii robót ziemnych jest przyjmowana jako proporcja masy gruntu w stanie rodzimym do jego objętości wraz z porami.

Spulchnienie gruntu: przejawia się zwiększeniem objętości pozornej, w następstwie odspojeniu od calizny i wzajemnego przemieszczenia cząstek tworzących szkielet gruntowy. W zależności od rodzaju gruntu, sposobu odspojenia, oddziaływania sił oraz występujących warunków wilgotnościowych i atmosferycznych z upływem czasu spulchnienie zmniejsza się (zanika).

Współczynnik spulchnienia gruntu ssp: wyraża proporcję objętości gruntu w stanie spulchnionym do objętości gruntu i porów razem w stanie rodzimym.

Grunty zależne od wilgotności: są łatwiej lub trudniej odspajalne np. grunty gliniaste w stanie suchym są znacznie trudniejsze do odspojenia niż wilgotne.

Grunty torfiaste i czarnoziem: łatwo pochłaniają wodę oraz osiadają pod wpływem obciążeń. Długo utrzymują wodę grunty gliniaste i lessowe. Natomiast piaszczyste i żwirowe łatwo wodę oddają.

Rozmywanie gruntów: polega na wypłukiwaniu drobniejszych cząstek gruntu przez płynącą wodę. Rozmywanie w rezultacie może doprowadzić do zniszczenia budowli ziemnej.

Prędkość przepływu wody: również w rowach i kanałach nie może przekroczyć tzw. Szybkości bezpiecznych wynoszących w m/s np. dla gruntów piaszczystych 0,15-0,8; gliniastych 0,8-1,8; kamienistych 2-3,5;

W wykonawstwie robót ziemnych i budowlanych dąży się do ich prowadzenia powyżej powierzchni wody gruntowej równocześnie z zabezpieczeniem przed zmiennością warunków wodnych i ich destrukcyjnym oddziałaniem. Na terenie planowanych robót budowlanych przed ich rozpoczęciem:

W przypadku obniżania poziomu wody gruntowej należy wykonać odrębny:

Kolejność realizacji robót w każdej fazie musi zapewniać powierzchniowy odpływ wód opadowych poza teren budowy

Przy pracach niwelacyjnych i gruntach nieprzepuszczalnych powierzchnie należy ukształtować ze spadkami poprzecznymi 3-5%

Rowy odwadniające:

Spadek powierzchni podłoża: w kierunku rowów wynosi do 1% (spadek mniejszy przy gruntach bardziej przepuszczalnych)

Roboty ziemne są realizowane w gruntach oraz zkałach zwietrzałych i twardych (litych). W gruntach i skałach zwietrzałych odspajanie urobku od calizny wykonuje się narzędziami tnącymi maszyn roboczych. Skały lite odspaja się narzędziami rozluźniającymi (zrywarkami) lub sposobem minerskim, niekiedy przez mechaniczne lub termiczno-pneumatyczne cięcie.

Budowle ziemne stałe: są to wykopu i nasypy z gwarantowaną trwałą statecznością. Posiadają konstrukcję dostosowaną do przeniesienia najniekorzystniejszych obciążeń przy (równocześnie najniekorzystniejszym) oddziaływaniu występujących warunków atmosferycznych i wód w zaplanowanym wieloletnim okresie czasu. Budowle ziemne stałe to wykopy i nasypy:

Budowle ziemne czasowe: mają zapewnioną stateczność na zaplanowany kilkumiesięczny lub inny okres ich istnienia. Są one wykonywane z uwzględnieniem oddziaływania przewidywanych sił i obciążeń zewnętrznych oraz występujących warunków atmosferycznych i gruntowo-wodnych ale w dostosowaniu do ograniczonego planowego okresu ich istnienia. Budowle ziemne czasowe to wykopy najczęściej udostępniające przestrzeń na okres wykonywania robót i ewentualnie towarzyszące im odkłady (nasypy czasowe) występujące:

Wykop stanowi przestrzeń użytkową powstałą w miejscu usuniętego gruntu (rodzimego). Ukształtowanie i wymiary wykopu zależą od jego głębokości i rodzajów gruntów oraz warunków hydrologicznych, klimatycznych i okresu użytkowania

Wykop czasowy jest przeznaczony do wykorzystania w określonym przedziale czasu, kilkumiesięcznym lub innym i wyhstępuje jako rów do odprowadzania wody lub inny udostępniony obszar umożliwiający wykonanie robót przy fundamentach i podziemnych częściach lub całych obiektach, a którego niezabudowana przestrzeń po zrealizowaniu przewidzianych procesów na ogół zostaje zasypana, zazwyczaj gruntem z tego wykopu.

Złoże stanowi grunt naturalny lub skała, nagromadzone w danej przestrzeni, przydatne do budowy nasypów (zastosowanie tylko w przypadku konieczności)

Ukop to wykop nieużytkowy powstający przy wydobyciu gruntu potrzebnego do budowy nasypu, na ogół zlokalizowany w bezpośrednim jego sąsiedztwie (nie powinien być planowany, szczególnie z uwagi na koszty transportu)

Urobek stanowi grunt odspajany i wydobyty z wykopu lub ze złoża

Nasyp jest to budowla ziemna wykonana na podłożu o wymaganej nośności, głównie z określonych rodzajów gruntów na ogół, uformowanych powyżej powierzchni terenu i zagęszczonych mechaniczine. Poniżej poziomu terenu występuje np. nasyp przy wymianie gruntu, zaś nie zagęszczony mechanicznie jest np. nasyp małej architektury

Odkład to nasyp nieużytkowy, powstały zazwyczaj z gruntu nieprzydatnego do wbudowania ze względu na niekorzystne własności. Rodzaj odkładu tzw. „odwał” stanowi grunt ze względu na pozostającą nadwyżkę z bilansu (przy większej objętności wykopów niż nasypów, nie powinien być planowany)

Odkład czasowy jest tworzony na określony okres czasu, kilku miesięczny lub inny, na ogół w sąsiedztwie wykopu do późniejszego jego zasypywania lub do rozplantowania przy wyrównywaniu terenu oraz niekiedy do budowy nasypu

Nachylenie skarpy: wykopu lub nasypu, zazwyczaj określa się wartością tangensa kąta zawartego między skarpą i poziomem oraz oznacza się przez 1:m = tg alfa=h/a

Kategorie urabialności gruntów: grunty i skały podzielono na siedem kategorii w zależności od specyfiki i trudności urabiania w złożu

Kategoria 1: gleba wierzchnia warstwa gruntu zawierająca oprócz materiałów nieorganicznych (żwiru, piasku, pyłu, iłu) również cząstki organiczne tj. próchnicę (humus) oraz organizmy żywe

Kategoria 2: grunty płynne grunty w stanie płynnym, trudno oddające wodę

Kategoria 3: grunty łatwo urabialne:

Kategoria 4: grunty średnio urabialne:

Kategoria 5: grunty trudno urabialne:

Kategoria 6: skały łatwo urabialne i porównywalne rodzaje gruntów:

Kategoria 7: skały trudno urabialne

Przez wielkość dopuszczalną rozumie się największą dozwoloną mierzalną cechę zjawiska lub ciała, która może być zastosowana przy wykorzystaniu danej maszyny.

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(12)

(11)

(8)

(9)

(10)

(7)

(6)



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
MÓJ PROJEKT, budownictwo pk, sem4, tech robót bud
Nawierzchnie.Egzamin, budownictwo pk, sem4, nawierzchnie drogowe, Nawierzchnie, Nawierzchnie, egzami
Konstrukcje obliczenia(1), budownictwo pk, sem4, mury
Grupa Pomiar psychrometr, budownictwo pk, sem4, fizbud
Grupa Pomiar higrometr, budownictwo pk, sem4, fizbud
Grupa pomiar wlosowy, budownictwo pk, sem4, fizbud
Naw+tech-zakres tematyczny, Budownictwo PK, Nawierzchnie drogowe i technologia robót drogowych
Nawierzchnie1111, Budownictwo PK, Nawierzchnie drogowe i technologia robót drogowych
103a Zakres I Forma Dok Projektowej, Spec Tech Wykonania I Odbioru Robót Bud Oraz Programu Funkcj
strona tytułowa na teczkę RT, budownictwo PK, I rok, rys tech
Egzamin 2012, Budownictwo PK, Nawierzchnie drogowe i technologia robót drogowych
Egzamin trb gotowe, Budownictwo PK, Technologia robót budowlanych
Test z Prawa Bud lysy, Budownictwo PK, Zarządzanie firmą i elementy prawa, Prawo budowlane, zaliczen
Tom projekt 2 moj, Budownictwo PK, Technologia robót budowlanych
strona tytułowa na teczkę BO, budownictwo PK, I rok, rys tech
fiz bud, Budownictwo PK, Fizyka budowli
temat A i B, budownictwo PK, I rok, rys tech

więcej podobnych podstron