Курсовая работа - Расчет технико-экономических показателей комплекта машин при комплексно механизированном выполнении земляных работ - файл n1.docx

Курсовая работа - Расчет технико-экономических показателей комплекта машин при комплексно механизированном выполнении земляных работ
Скачать все файлы (122.5 kb.)

Доступные файлы (1):
n1.docx123kb.11.01.2014 16:09скачать

n1.docx


Изм.

Лист

№документа

Подпись

Дата

Лист
РГР КМС 091223 00.00


Введение

Комплексная механизация и автоматизация строительного производства – это внедрение высокоэффективных систем машин и оборудования на основе прогрессивных технологий, организационных мероприятий, комплексно механизирующих и автоматизирующих все процессы, как основные, так и вспомогательные.

Комплексная механизация строительства, в свою очередь, включает ряд организационных и технических мероприятий по разработке и созданию высокопроизводительных машин, прогрессивных технологий, новых форм организации производства и труда.

Таким образом, мы получаем органичное сочетание комплексной механизации и автоматизации, технологии и организации строительного производства путем всемерного использования научно-технического прогресса в строительстве.

Комплексная механизация осуществляется на основе рационального выбора машин и оборудования, обеспечивающего их работу во взаимно согласованных рамках, увязанных по производительности и условиям наилучшего выполнения технологического процесса.

В совокупности машин выполняющих взаимоувязанные работы технологического процесса, выделяют ведущую машину, которая определяет темп и режим работы. Эта машина обычно занята на главной производительной операции. Остальные машины, работающие в режиме ведущей, называют комплектующими (вспомогательными).

1 Расчет режима объема работ
Для расчета режима работ необходимо рассчитать число рабочих дней и число часов работы для следующих исходных данных: время работы – 3 месяца (июнь, июль, август); рабочая неделя – 5 дней; число смен – 2 (16 часов); число экскаваторов ЭКГ-5А – 7.

  1. Перерывы в работе в связи с праздничными и выходными днями рассчитываются согласно календарю:

В 3-х месяцах (июнь, июль, август), содержится (30+31+31=92 дня), из них выходных и праздничных 10+9+8=27 дней.

  1. Согласно технологическим указаниям, принимаем 3 перебазировки на один экскаватор, при средней перебазировке – 10 часов.

Таким образом общие затраты на перебазировку 1 экскаватора: 310=30 часов, что при двусменной работе (16 часов в день) составит 30/16=1,875 дня

  1. Перерывы в работе в связи с неблагоприятными метеорологическими условиями:

Из опытных данных известно, что в средней полосе России в течение лета около 10 дней с атмосферными осадками. С учетом возможных совпадений дней с осадками с выходными и праздниками, простои составляют:

дня. (1.1)

  1. Перерывы в работе машин по непредвиденным причинам.

Эта величина определяется на основании рассмотрения фактических данных о перерывах в работе машин за определенный (базовый) период.

В нашем случае принимаем продолжительность перерывов в размере 3% от количества календарных дней, за исключением праздничных и выходных дней:

(92-27)0,03=1,95 дня. (1.2)

  1. Затраты времени на техническое обслуживание и ремонт.

Величина перерывов в работе на техническое обслуживание и ремонт определяется по формуле:

дней, (1.3)

где: Дк – количество календарных дней, для расчета Дк=92;

До – сумма дней простоя работы по всем причинам кроме работ по обслуживанию и ремонту техники:

До=27+1,875+7,06+1,95=37,885 дней.

С – количество часов работы в две смены, С=16 часов.



где: 67 – количество ТО продолжительностью в 1 день;

5 – количество текущих ремонтов продолжительностью в 10 дней (в течение года);

1 – количество капитальных ремонтов продолжительностью в 20 дней (в год)

15000 – продолжительность межремонтного цикла, часов.

Подставив значения в формулу (1.3), получим:

дней.

В результате проведенного расчета имеем следующие данные:

Таблица 1 - Сводные данные режима работ
Показатели

Количество дней

Количество дней за 3 месяца (июнь, июль, август)


92

Количество праздничных и выходных дней за 3 месяца


27

Перебазировка

1,875

Метеоусловия

7,06

Непредвиденные перерывы в работе

1,95

ТО и ремонт

6,94

Количество рабочих дней за 3 месяца

54

Среднесменное рабочее время машины (часов)

16

Количество часов работы машины за 3 месяца

864 часа

2 Определение производительности и подбор комплектов машин

2.1 Определение производительности экскаватора
Ведущей машиной является экскаватор ЭКГ – 5А. Экскаваторами выполняется около половины объемов земляных работ. Их используют при строительстве промышленных и гражданских зданий и сооружений, автомобильных и железных дорог, аэродромов, гидротехнических систем и нефтепроводов, в карьерах при добыче стройматериалов и полезных ископаемых.

Эксплуатационную часовую производительность экскаватора определяем по формуле:

, м3/ч, (2.1)

где: Q – емкость ковша, Q = 5 м3;

Кр – коэффициент разрыхления грунта в ковше, принимаем Кр=1,3;

Кнап – коэффициент наполнения ковша разрыхленным грунтом,

Кнап = 1,1;

Тц – длительность одного рабочего цикла экскаватора, Тц = 45с.

Подставив значения в формулу (2.1), получим:



Объем работ, выполняемый одним экскаватором за расчетное время:

V1= 338,5864=292464 м3.

Эксплуатационная производительность экскаватора:

(2.1.1)

Подставив значения в формулу (2.1.1), получим:



7 единиц экскаваторов выполнят объем за расчетное время:

V=7V1=7292464=2047248 м3.

2.2 Определение производительности автосамосвала
Автосамосвалы применяют при дальности транспортирования более 1,5 км.

Производительность транспортной единицы:

(2.2)

где: Q — грузоподъемность, т;

kгп — коэффициент использования по грузоподъемности;

kу — коэффициент, учитывающий время на разгон и замедление;

l — расстояние транспортировки, м;

v — скорость движения, км/ч;

tз, tр и tм — время загрузки, разгрузки и маневрирования, с;

kпр — коэффициент использования по пробегу.

Подставив значения в формулу (2.2), получим:





Потребное число транспортных единиц составляет 7 штук.
2.3 Определение производительности рыхлителя
Работа головных машин – экскаваторов невозможна без проведения подготовительных работ. В частности – рыхления. Рыхлитель необходимо подбирать с большой производительностью для создания задела в кротчайшие сроки и уменьшения времени простоя головных машин.

Производительность рыхлителя определяем формуле:

, м3/ч, (2.3)

где: kb – коэффициент использования сменного времени, kb=0,9;

kукл – коэффициент уклона местности, kукл = 1;

kпер – коэффициент перекрытия полос рыхления, kпер = 1,01;

 - скорость перемещения рыхлителя, м/с;

h – глубина рыхления, м;

B – ширина полосы рыхления, м.

По данным задания подбираем рыхлитель навесного типа ЗРДТ на базе трактора ДТ-75М мощностью N=90 л.с. со следующими техническими параметрами: масса – 335 кг; число зубьев находящихся в грунте – 3; ширина полосы рыхления – 1,33 м; величина заглубления зуба – 0,3 м; скорость движения – 1,4 м/с.

Подставив значения в формулу (2.3), получим:

м3/ч.

Определяем необходимое число рыхлителей:



Принимаем два рыхлителя.

Определяем необходимое время для выполнения заданного объема работ V:

часов;

смены.

2.4 Определение производительности бульдозера при разравнивании грунта
Бульдозеры предназначены для широкого комплекса земляных работ: возведение насыпи высотой до 2-х метров из одно- или двусторонних резервов; разработки грунтов в выемках с перемещением их на 50–150 м; разработки грунтов котлованов под фундаменты и траншеи; срезка грунта на косогорах (для нарезки уступов, устройства полувыемок – полунасыпей и т.д.); нарезки кюветов и неглубоких водоотводных канав; засыпки пазух, котлованов, траншей, ям и оврагов; планировки площадок и т.д.

Выбираем бульдозер Б12.6020 Челябинского тракторного завода мощностью 215 л.с.

Техническую производительность бульдозера определяем по формуле:

(2.4)

где: Vг- объем призмы волочения, принимаем Vг=7,5 м3;

Кр – коэффициент разрыхления грунта, принимаем Кр=1,3;

Кукл – коэффициент уклона, принимаем Кукл=1;

Кп – коэффициент, учитывающий потери грунта в боковые валики, принимаем Кп=0,98;

Тц – длительность одного рабочего цикла бульдозера, с.

, c, (2.4.1)

где: lн - длина пути активного копания, принимаем lн =5,64 м;

lп - длина пути перемещения грунта (определяется анализом технологической схемы работы), м;

lо - длина пути отсыпки грунта, принимаем lо =7,66 м;

V1 - скорость активного копания, принимаем V1 =1,4 м/с;

V2 - скорость пассивного копания (перемещения) грунта, принимаем V2=2,63 м/с;

V4 - скорость отсыпки грунта, принимаем V4 =3,63 м/с;

V5н - скорость холостого хода при движении назад, принимаем V5н =1,3 м/с;

tр - время на реверсирование машины, в расчетах принимается tр = 4...5 с.

Подставив значения в формулу (2.4.1), получим:

, c;

В данном случае: lп=100 м.

Подставив значения в формулу (2.4), получим:

/ч.

Эксплуатационная сменная производительность бульдозера определяется по формуле:

Пэсмтех . tсм . Кв . Ку , м3/см, (2.4.2)

где: tсм - длительность смены, tсм =16 ч;

Кв - коэффициент использования бульдозера по времени; Кв = 0,8…0,85;

Ку - коэффициент учета особенностей системы управления, при ручном управлении Ку =0,82…0,95, при наличии усилителей Ку = 0,96…0,98.

Подставив значения в формулу (2.4.2), получим:

Пэсм=155 . 16 . 0,83 . 0,97=1996,6, м3/см.

Необходимое количество бульдозеров 16 штук.
2.5 Определение производительности бульдозера на зачистке и планировке
Выбираем бульдозер ДЗ-101А на базе трактора Т-4АП2 Алтайского тракторного завода мощностью 130 л.с.

Техническую производительность бульдозера определяем по формуле:

(2.5)

где: Vг- объем призмы волочения, принимаем Vг=4,3 м3;

Кр – коэффициент разрыхления грунта, принимаем Кр=1,3;

Кукл – коэффициент уклона, принимаем Кукл=1;

Кп – коэффициент, учитывающий потери грунта в боковые валики, принимаем Кп=0,98;

Тц – длительность одного рабочего цикла бульдозера, с.

, c, (2.5.1)

где: lн - длина пути активного копания, принимаем lн =5,64 м;

lп - длина пути перемещения грунта (определяется анализом технологической схемы работы), м;

lо - длина пути отсыпки грунта, принимаем lо =7,66 м;

V1 - скорость активного копания, принимаем V1 =1,4 м/с;

V2 - скорость пассивного копания (перемещения) грунта, принимаем V2=2,63 м/с;

V4 - скорость отсыпки грунта, принимаем V4 =3,63 м/с;

V5н - скорость холостого хода при движении назад, принимаем V5н =1,3 м/с;

tр - время на реверсирование машины, в расчетах принимается tр = 4...5 с.

Подставив значения в формулу (2.5.1), получим:

, c;

В данном случае: lп=100 м.

Подставив значения в формулу (2.5), получим:

/ч.

Эксплуатационная сменная производительность бульдозера определяется по формуле:

Пэсмтех . tсм . Кв . Ку , м3/см, (2.5.2)

где: tсм - длительность смены, tсм =16 ч;

Кв - коэффициент использования бульдозера по времени; Кв = 0,8…0,85;

Ку - коэффициент учета особенностей системы управления, при ручном управлении Ку =0,82…0,95, при наличии усилителей Ку = 0,96…0,98.

Подставив значения в формулу (2.5.2), получим:

Пэсм=88,8 . 16 . 0,83 . 0,97=1143, м3/см.

Необходимое количество бульдозеров 27 штук.
2.6 Определение производительности катка
Устойчивость, надежность и прочность земляных сооружений обеспечивают равномерной, плоской укладкой грунта различными машинами. Необходимость и степень уплотнения грунта задают в проектах сооружения с указанием плотности его скелета. Плотность грунта в земляных сооружениях должна быть не ниже норм, предусмотренными строительными нормами и правилами (СНиП). Известно пять основных методов уплотнения грунтов: укаткой, вибрированием, вибротрамбованием, трамбованием и комбинированным воздействием. Метод, который мы будем применять (уплотнение укаткой), основан на передаче статического давления от вальцов (или колес) на уплотняемый грунт.

Выбираем самоходный комбинированный каток ДУ-97 массой 7 тонн: толщина уплотняемого слоя - 0,04…0,1 м; ширина уплотняемой полосы - 1,5 м; производительность - 350 м3.

Для выполнения всего объема работ потребуется следующее количество катков:



Принимаем 7 катков, следовательно, производительность звена катков будет равна:

7350=2450, м3/ч.

Количество смен требуемых для работы звену катков:





3 Расчет технико-экономических показателей



Для оценки эффективности комплексной механизации, автоматизации и механовооруженности строительства в настоящее время широко используют основные технико-экономические показатели: приведенные (удельные и полные) затраты на производство механизированных работ, годовой режим работы комплекта машин, эксплуатационную производительность (часовую сменную, годовую) и др.
3.1 Уровень комплексной механизации
Показатель оценки уровня комплексной механизации выполнения того или иного вида работ:

(3.1)

где: Vкм, Vчм, Vр – объемы работ, выполняемые комплексно-механизированным, частично механизированным и ручным способами, соответственно.

В данной работе объемы работ, выполняемые частично механизированным и ручным способами составляют 0 м3, уровень комплексной механизации стремится к 1.

3.2 Коэффициент механизации
В качестве коэффициента механизации можно использовать отношение:

(3.2)

где: Ркм – объем работ выполненный средствами механизации;

Р0 – общий объем выполненных работ.

Так как задано равенство этих параметров, то коэффициент механизации равен 100%.

3.3 Механовооруженность труда
Механовооруженность труда определяется балансовой стоимостью используемых в строительстве машин, приходящихся на среднесписочное число рабочих:

(3.3)

где: Пр – среднесписочное число рабочих, которые включают 7 машинистов экскаватора, 2 машиниста рыхлителей, 7 водителей самосвалов, 43 машиниста бульдозера, 7 водителей катков, итого получаем 66 человек.

См – балансовая стоимость машин, для бульдозера 2482043=1067260 руб., для рыхлителя 200002=40000 руб., для экскаватора 450007=315000 руб., для катков 165007=115500 руб.

Подставив значения в формулу (3.3), получим:










    1. Энерговооруженность труда


Определяется как отношение суммарной мощности машин, эксплуатируемых на строительстве, в кВт, к среднесписочному числу рабочих:

, кВт/чел, (3.4)

где: N0 – суммарная мощность двигателей машин.

Подставив значения в формулу (3.4), получим:













    1. Коэффициент использования машин


К техническим показателям, характеризующим интенсивность использования средств комплексной механизации, относятся следующие показатели:

Кв=tраб/(tраб+tпер+tтр+tпо), (3.5)

где: tраб – чистое время работы;

tпер – время на перерыв, принимаем tпер=0,5 часа;

tтр – время на транспортирование, принимаем tтр=0,15 часа;

tпо – время на подготовительные операции, принимаем tпо=0,17часа.

Чистое время работы подсчитываем по формуле:

tраб=tсм- tпер - tтр - tпо, часов. (3.5.1)

Подставив значения в формулу (3.5.1), получим:

tраб=16-0,5-0,15-0,17=15,18 часов.

Подставив значения в формулу (3.5), получим:

Кв=15,18/(15,18+0,5+0,15+0,17)=0,94.


  1. Определение себестоимости работ

Себестоимость работ определим по нижеследующей формуле:

(4)

где: М – расчетная стоимость машины, в руб.;

А – амортизационные отчисления, в %;

Р – затраты на ТО и ТР, руб.;

В – затраты на замену и ремонт системной оснастки, руб.;

Э – затраты на энергоматериалы, руб.;

С – затраты на смазочные материалы, руб.;

З – зарплата машиниста, руб.;

Тч.д. – число дней работы в году;

 - число смен работы машины в течение суток (коэффициент сменности =2);

Мд – стоимость одного монтажа и демонтажа, руб.;

Тр – стоимость транспортирования машины на строящейся объект с прежнего места работы, руб.;

Тч – стоимость работы машины на строящемся объекте, руб.

Все данные сводим в таблицу.

Таблица 2 – Себестоимость работ

Наименование машины

Характеристика

М, тыс.руб

А, %

Тчд

Мд

Тр, руб

Эксплуатационные затраты, руб

Смч, руб/ч

Р

В

Э

С

З

Рыхлитель ЗРДТ

200000

25

185

-

150

0,84

0,03

0,66

0,29

0,56

20,4

Экскаватор одноковшовый ЭКГ-5А

193000

25

120

-

100

0,8

0,03

0,5

0,3

0,70

28

Бульдозеры ДЗ-101А и Б12

180000

25

185

-

150

0,84

0,03

0,66

0,29

0,63

38,5

Автосамосвал КрАЗ-256Б1

173000

15

100

-

80

0,84

0,03

0,66

0,29

0,24

21,5

Каток самоходный ДУ-97

190000

20

130

-

200

0,84

0,03

0,66

0,29

0,56

12


Далее определим затраты на каждую машину из комплекта при проведении работ:

Сiмчi Тi, (4.1)

где: Смчi - себестоимость машино-часа i–й машины за три месяца, в часах;

Тi - время работы i–й машины за три месяца, в часах.

Затраты на проведение работ комплектом одноименных машин можно определить по формуле:

Сii . ni, (4.2)

где: ni – количество одноименных машин.

Итоговые затраты на проведение работ за три месяца определим по формуле:

С=Сi (4.3)

Таким образом, себестоимость разработки одного м3 грунта составляет:

С=1670501/2047248=0,81 руб.

Расчет экономической эффективности производим по формуле:

(4.4)

где: С – себестоимость разработки 1 м3 грунта, рассчитанная в проекте;

Сб - себестоимость разработки 1 м3 грунта базовая.

Подставив значения в формулу (4.4), получим:



Таблица 3 - Расчет себестоимости работ

Наименование машины

Характеристика

Смч, руб/ч

Тi, час

Ci, руб

ni

Сi, руб

С, руб

Рыхлитель

20,4

174,2

3553,6

2

7107,2

1670501

Бульдозер

38,5

864

33264

43

1430352

Экскаватор

28

557,6

15612,8

7

109289,6

Каток

12

670,6

8047

7

56329

Автосамосвал

21,5

448

9632

7

67424
Заключение


Комплексная механизация предопределяет максимально возможное на современном уровне техники вытеснения ручного труда и предусматривает максимальный экономический эффект.

В данной работе был произведен расчет технико-экономических показателей и проведен анализ комплекса машин. Эффективность комплексной механизации обеспечивается не только путем увеличения количества машин в комплексе, но и в результате наиболее рационального их использования и постоянного обновления комплекса высокопроизводительным оборудованием. Был произведен расчет производительности, уровня комплексной механизации, себестоимости работ и др. сравнение экономического эффекта по сравнению с другими вариантами показала, что данный комплекс машин и оборудования обеспечивает наилучший экономический эффект и наименьшую себестоимость работ. При подборе комплекса машин, обеспечивающих комплексную механизацию, для достижения ведущей машины наибольшей производительности учитывалось, что производительность вспомогательных машин должна быть на 5-10 % больше ведущей. В данной курсовой работе объемы работ, выполняемые частично механизированным и ручным способами составляют 0 м3, уровень комплексной механизации стремится к единице.


Список использованных источников


  1. Канторер С.Е. Строительные машины и экономика их применения: Учеб. для вузов. – М.: Высш. шк., 1973. – 528 с.

  2. Планирование организации работы машин на возведении земляного полотна: Методические указания к деловой игре по дисциплине "Комплексная механизация, автоматизация и механовооруженность дорожного строительства" для студентов 5-го курса специальности 0511 / Сост. Г.М. Вербицкий, А.С. Плотников. – Хабаровск: Изд-во Хабар. политехн. ин-та, 1986. – 43 с.


Учебный текст
© perviydoc.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации