Механизация строительства

Курсовая работа

В настоящее время происходит величайшая научно-техническая революция, которая началась более четверти века назад. Она произвела глубокие качественные изменения во многих областях науки и техники.

Комплексная механизация и автоматизация ведут нас к революции в промышленности и сельском хозяйстве. Транспорт, строительство, связь становятся принципиально новыми, значительно более производительными и совершенными отраслями современной техники.

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

  • в карьерной добыче строительных материалов (песка, гравия, глины, мела и т.д.);
  • изготовлении железобетонных, металлических, деревянных и других строительных конструкций заводским способом;
  • на погрузке, разгрузке и транспортировке строительных материалов, изделий и конструкций;
  • в технологических процессах возведения зданий и сооружений, строительстве дорог, подземных коммуникаций, объектов гидротехнического, энергетического и других видов строительства;
  • на работах по освоению стройплощадок, от нулевого цикла до завершающих стадий отделочных, кровельных и других работ; это средства механизации ремонтных и восстановительных работ (большой набор ручных машин).

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 ее работоспособности.

1. Механизация строительства

Строительные процессы выполняют преимущественно с помощью машин. Это обеспечивает: высокую производительность труда, низкую стоимость строительной продукции, 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.

4 стр., 1848 слов

Автоматизация строительных процессов

... элементы строительного процесса создают конечную строительную продукцию (представляющую собой здания, сооружения, объекты) в натуральном денежном выражении. [1] Автоматизация строительства – ... строительного производства». Строительство объекта следует организовывать с учетом целесообразного расширения технологической специализации в выполнены строительно-монтажных работ, применении в строительстве ...

Механизация может быть полной и частичной:

  • при полной механизации все работы выполняются машинами;
  • 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.

Основные показатели:

Для выбора оптимальных средств механизации используют следующие параметры:

производительность труда на одного рабочего — это отношение объема работ к числу рабочих.

Где — общий объем работ, выполненный в течение смены;

  • общее число рабочих, занятых на этих работах.

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

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

;

или

Эффект механизации строительства выше, чем больше первый показатель. 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):

  • 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 (Е=0,1-0,15 — для крупных машин; 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 — их суммарную годовую производительность.

Механизация производства — это совокупность технических, технологических и организационных воздействий на производственный процесс с целью замены ручного способа выполнения трудовых операций машинным способом. В результате такой замены мускульная сила человека, направляемая на предметы труда, воспринимается системой управления машины и, благодаря энергетической установке последней, многократно возрастает, что приводит к резкому подъему интенсификации производства. Объединение в одном понятии трех видов воздействий, органически взаимосвязанных, обусловлено их совместным проявлением, от которого зависит поступательное развитие производства в целом. При этом в силу непрерывности научно-технического прогресса, вызывающего постоянное совершенствование и обновление техники, технологии и организации работ, процесс механизации производства также непрерывен. Он начинается с замены ручного труда машинным и далее видоизменяется, благодаря замене устаревающих машин более производительными и эффективными. Переход на новую технику одновременно стимулирует движение вперед технологии и организации работ и наоборот.

39 стр., 19137 слов

Бакалаврской работы «Подготовка осуждённых к освобождению из ...

... лишения свободы, к освобождению. Цель: рассмотрение теоретических и прикладных аспектов процесса подготовки осуждённых отбывающих лишение свободы к освобождению. Исходя из цели дипломной работы, ... лиц, освободившихся из мест лишения свободы. Сложившаяся ситуация ... лишения свободы, к освобождению. Теоретическую базу исследования образуют труды ... исполняющих наказания. Порядок оказания администрацией ...

В зависимости от степени оснащения производственных процессов техническими средствами различают частичную и комплексную механизацию производства.

2. Комплексная механизация

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.

Комплексная механизация — замена ручного труда на основных и вспомогательных операциях технологического процесса работой отдельных машин или комплекта машин, установок и механизированного инструмента, подобранных по производительности и другим показателям с таким расчетом, чтобы была достигнута наивысшая производительность труда, максимальное использование машин по времени и наименьшая стоимость работ. Ручной труд при комплексной механизации допускается только на отдельных нетрудоемких вспомогательных операциях, для выполнения которых еще не созданы эффективные машины и механизмы или механизация которых на данной стадии технического прогресса экономически мало выгодна и не сулит существенного облегчения труда.

Показатели комплексной механизации работ:

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

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

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

Комплексная механизация осуществляется на основе создания и применения машин и другого оборудования во взаимно согласованных режимах, увязанных по производительности и обеспечивающих наилучшее выполнение заданного технологического процесса.

Ручной труд при этом используется для управления машинами, их регулирования и наладки, а также на тех нетрудоемких процессах, механизация которых не имеет существенного значения для облегчения труда, повышения производительности и экономически нецелесообразна. Такой подход к механизации производства создает предпосылки и обеспечивает создание комплексно-механизированных поточных линий, комплексно-механизированных участков, цехов, предприятий.

Первым этапом комплексной механизации является частичная механизация. При частичной механизации механизируются, как правило, основные и наиболее трудоемкие операции технологического процесса при сохранении значительной доли ручного труда.

Частичная механизация производства — машинами выполняются наиболее тяжелые и трудоемкие операции, а остальные сохраняются ручными. Таким образом, механизированные работы предусматривают выполнение одной или нескольких основных операций при помощи машин, агрегатов, установок и другого механизированного оборудования и инструмента, имеющих механический, электрический, пневматический или гидравлический приводы.

8 стр., 3954 слов

Сертификация организации работ по охране труда

... органы по сертификации и испытательные лаборатории (центры) на проведение работ по сертификации работ по охране труда в организациях; ведет государственный реестр участников и объектов сертификации работ по охране труда в организациях; устанавливает правила признания зарубежных сертификатов, знаков соответствия сертификации работ по охране труда ...

Комплексная механизация обеспечивает повышение производительности труда, сокращение длительности производственного цикла, повышение качества продукции, замену тяжелого, монотонного, утомительного труда квалифицированным трудом оператора и наладчика машин и механизмов. Комплексная механизация является предпосылкой передачи техническим средствам как функций выполнения основных и вспомогательных операций производственного процесса, так и важнейших функций управления им.

3. Классификация строительных машин

Строительная машина — это устройство, которое посредством механического движения преобразует размеры, форму, свойства или положение в пространстве строительных материалов, изделий и конструкций (СМИК).

Строительные машины разделяют на:

  • транспортные — это автомобили, тракторы, тягачи;
  • технологические — это грузоподъемные, транспортирующие, землеройные, сваебойные.

Состояние функционирования машины, в процессе которого она вырабатывает продукцию, называют производственной эксплуатацией.

Мероприятия, обеспечивающие поддержание качества машин при их эксплуатации (приемка, сдача, обкатка, монтаж, демонтаж, транспортирование, хранение, консервация, техническое обслуживание, ремонт, снабжение материалами и запасными частями, обеспечение безопасной эксплуатации) — все это техническая эксплуатация.

Предельное состояние машины — это невозможность ее дальнейшей эксплуатации из-за неустранимого нарушения требований безопасности.

Срок службы — это календарная продолжительность эксплуатации машины от ее начала до наступления предельного состояния.

Технический ресурс — это время в часах чистой работы машины до наступления предельного состояния.

Эти две обязательные характеристики указываются в технической документации на конкретные виды или модели машин.

Моральный износ машины — соответствие конструктивного решения современному уровню развития техники. Так как со временем модели машин устаревают и уступают по своим выходным параметрам, пришедшим на смену им новым моделям.

Параметром называют количественную (качественную) характеристику какого-либо существенного признака машины. Различают главные, основные и вспомогательные параметры.

Главные параметры — это масса машины, мощность силовой установки или суммарная мощность основных двигателей в электроприводе, производительность и другие. Они наиболее определяют технологические возможности машины.

Основные параметры — необходимые для выбора машин параметры в определенных условиях их эксплуатации. К этим параметрам относятся следующие характеристики: проходимость (удельное давление на грунт в рабочих и транспортных режимах); маневренность (радиусы разворота); скорости передвижения, предельные углы подъема; усилия на рабочих органах; размеры рабочей зоны; габаритные размеры.

Вспомогательные- все остальные параметры (характеризуют условия технического обслуживания, ремонта и перебазирования).

62 стр., 30966 слов

Дипломная работа проект организации строительства

... проектов, предусматривающих простую технологию строительных процессов в использовании эффективных строительных материалов, в применении новых высокопроизводительных технологических процессов, основанных на комплексной механизации работ. Одним из основных направлений строительства ... земляных работ используется комплекс механизированного оборудования и строительных специализированных машин. Срезка ...

В пределах каждой функциональной группы машины объединяются по типоразмерам, характеризуемым единым главным параметром. Одному типоразмеру могут соответствовать несколько моделей, каждая из которых объединяет машины, имеющие идентичные параметры и конструктивные решения и изготовленные по единой рабочей документации. В технической документации каждую модель машины обозначают индексом, в котором в кодированной форме заключено полное название машины с ее главными параметрами. Например: индекс КС-8362ХЛ — кран стреловой самоходный (КС), грузоподъемностью 100т (8 — восьмая размерная группа), пневмоколесный (3 — шифр ходового устройства), с гибкой (канатной) подвеской (6 — шифр гибкой подвески стрелового оборудования), второй модели (2) в северном исполнении (ХЛ).

Разберем общую классификацию строительных машин. Общий признак — их назначение или виды выполняемых работ. Все машины разбиты на следующие основные классы:

  • транспортные;
  • транспортирующие;
  • грузоподъемные;
  • погрузо-разгрузочные;
  • для земляных работ;
  • для свайных работ;
  • для дробления, сортировки и мойки каменных материалов;
  • для приготовления, транспортирования, укладки бетонных смесей и растворов и уплотнения бетонной смеси;
  • для отделочных работ;
  • ручной механизированный инструмент и другие средства малой механизации.

Каждый класс делится на группы (уровни), они на подгруппы или типы, на типоразмеры, на модели. По узкой специализации различают универсальные и специальные машины.

Строительные машины классифицируются по следующим признакам:

  • по режиму рабочего процесса;
  • по роду используемой энергии;
  • по способности передвигаться;
  • по типу ходовых устройств.

По 1 признаку — на машины цикличного и непрерывного действия.

По 2 признаку — на машины, работающие от собственного двигателя внутреннего сгорания и от внешних источников с питанием от внешней сети. По 3 признаку — на машины стационарные и передвижные. Работают на одном постоянном месте (дробильные, сортировочные, моечные, смесительные и другие).

По 4 признаку различают гусеничные, пневмоколесные, рельсоколесные и специальные машины (шагающие, вездеходные).

4. Парк строительных машин

Каждая строительная организация выполняет работы, которые отличаются друг от друга как по виду (строительство земляного полотна, строительство дорожного основания из щебня, строительство асфальтобетонного покрытия, содержание автомобильных дорог и т. п.), так и по объему. Для выполнения этих работ используют специализированные комплекты машин (СКМ), отличающиеся друг от друга как типами машин, так и производительностью. Система машин, включающая в себя все СКМ, образует парк машин строительной организации (ПМ).

Необходимость выделения парка машин из общей структуры предприятия определяется следующими положениями. Во-первых, парк машин в дорожно-строительных организациях как часть основных производственных фондов имеет весьма большой удельный вес в структуре предприятия. Во-вторых, эту часть можно легко выделить, что облегчает дальнейшее рассмотрение с точки зрения эффективного использования. В-третьих, парк машин является наиболее динамичной частью овеществленного капитала предприятия, поскольку постоянно изменяется местонахождение машин, входящих в парк, их концентрация, срок службы, технологические требования, предъявляемые к машинам, и т. д.

13 стр., 6089 слов

Технология и организация монтажных работ систем ТГВ

... которые взаимосвязаны между собой и могут выполняться одновременно. Циклы работ или отдельные процессы выполняются постоянным числом машин и рабочих, объединенных в звенья и преходящих без ... качество, соблюдение технической последовательности и наиболее полное совмещения работ, обеспечение ритмичности и равномерной загрузки ведущих бригад и машин, а также безопасных условий труда рабочих. Наиболее ...

Кроме того, именно средства механизации парка выполняют совместно с рабочей силой основные функции предприятия, а значит, и оказывают значительное влияние на конечный результат его работы. Качественный и количественный состав парка машин определяет темпы строительства, стоимость производства работ, качество выполняемых работ и в конечном итоге долговечность автомобильных дорог.

Кроме того, именно средства механизации парка выполняют совместно с рабочей силой основные функции предприятия, а значит, и оказывают значительное влияние на конечный результат его работы. Качественный и количественный состав парка машин определяет темпы строительства, стоимость производства работ, качество выполняемых работ и в конечном итоге долговечность автомобильных дорог.

Парк строительных и дорожных машин — это сложная техническая система, характеризующаяся высокой размерностью, множественностью и сложностью зависимостей, динамичностью. Она представлена множеством различных факторов, значительное количество которых — переменные величины.

Система машин для комплексной механизации и автоматизации строительства автомобильных дорог включает пять основных групп машин, определенных их технологическим назначением: для строительства земляного полотна; для строительства дорожных одежд; для строительства водопропускных сооружений (труб, мостов и др.) и укрепления откосов; для добычи и переработки дорожно-строительных материалов; технологический транспорт.

Система машин для содержания и ремонта автомобильных дорог также состоит из пяти основных групп машин: для летнего и зимнего содержания; для маркировки проезжей части, содержания обстановки пути, озеленения и благоустройства; для ремонта земляного полотна, сооружений, водоотвода и полосы отвода; для ремонта и восстановления дорожной одежды; для ремонта и содержания искусственных сооружений.

Значительное число элементарных подсистем парка (строительные и дорожные машины различного назначения, транспортные средства, сменное рабочее оборудование, средства малой механизации, ручные машины) уже само по себе представляет сложность в целостном восприятии системы. Однако такие подсистемы еще и образуют между собой сложные многоуровневые технологические связи, характер которых не всегда можно подвести под некоторый общий шаблон.

Динамичность системы ПМ объясняется многими факторами. Во-первых, в процессе производства работ изменяются технологические связи между средствами механизации, во-вторых, на состояние подсистем оказывают влияние время, внешняя экономическая и социальная среда, причем не только со стороны других подсистем предприятия, но и со стороны абсолютно внешних факторов.

Условно структуру парка можно представить в виде схемы, изображенной на рис. 1.

Рис. 1. Структура парка машин

Комплекты машин объединяются в комплексы — систему машин, предназначенную для выполнения всего технологического процесса по строительству объекта (участок дороги, мост, водопропускные сооружения) с заданным темпом строительства в запроектированные сроки.

37 стр., 18009 слов

Выпускной квалификационной работы «Совершенствование системы ...

... является строительная компания "Людвиг". Предмет - система управления финансами в ООО "Людвиг". Цель данной работы - Совершенствование системы управления финансами строительной организации на примере ООО " ... Полное Количество Наименования объектов Количество Количество Степень наименование объектов строительства договоров привлеченных строительной организации- строитель- участия в денежных готовности ...

Специализированные комплекты могут состоять как из отдельных машин, так и звеньев машин — объединения однотипных машин для выполнения рабочей операции (звено скреперов, звено катков, звено бульдозеров и т. п.).

При комплектовании СКМ для производства работ комплексно-механизированным способом необходимо соблюдать следующие условия:

  • число машин должно быть минимальным, их конструкция и параметры соответствовать условиям работы и габаритам возводимого сооружения;
  • в каждом СКМ выделяются одна или несколько ведущих машин, которые в основном определяют организацию работ, производительность и темп производства работ;
  • состав СКМ должен обеспечивать непрерывность технологического процесса; производительность вспомогательных машин, эффективную работу ведущей (или ведущих) машины.

По характеру работы системы машин можно разделить на три группы: непрерывного действия, когда все машины работают непрерывно (например, отсыпка земляного полотна комплектом машин: грейдер-элеватор, бульдозер, катки, автогрейдер); циклического действия, когда все машины работают циклично (комплект машин: экскаватор, автосамосвалы); смешанного действия, когда часть машин работает непрерывно, а часть циклично (комплект машин по строительству асфальтобетонного покрытия: АБЗ, транспортные средства, асфальтоукладчики, катки).

Из приведенных систем в дорожном строительстве широкое распространение получили системы циклического и смешанного действия.

Состав и взаимосвязь ведущих и вспомогательных машин в СКМ образуют его структуру, которая может быть последовательной и комбинированной (рис. 2).

Рис. 2. Последовательная (а) и комбинированная (б) структуры специализированных комплектов машин (А—Ж — дорожно-строительные машины)

Характерным для последовательной структуры является ограничение производительности СКМ производительностью звена машин с минимальной производительностью. При комбинированной структуре изменение производительности одной из параллельно соединенных машин не сказывается на производительности других.

В состав СКМ целесообразно планировать резервные машины на случай выхода из строя ведущих или вспомогательных машин.

Ведущие машины между собой могут быть соединены последовательно, параллельно и комбинированно (рис. 3).

При последовательном соединении машин простой одной машины вызывает простой всего комплекта машин. При параллельном соединении отдельные машины работают независимо друг от друга, а условием простоя всего комплекта является одновременная остановка всех машин.

Рис. 3. Последовательное (а), параллельное (б) и комбинированное (в) соединения ведущих машин (А-Г — дорожно-строительные машины)

Вспомогательные машины по отношению к ведущей машине могут быть соединены по таким же схемам: последовательно, параллельно, комбинированно.

При последовательном соединении машин производительность СКМ определяется производительностью машины с минимальной производительностью, при параллельном соединении — суммой производительностей машин.

Организацию не интересует эффективная работа лишь отдельной машины и СКМ. Основная экономическая задача предприятия — получить высокие результаты работы всего парка машин.

26 стр., 12616 слов

Автоматизация управления коммерческого предприятия

... ООО Фирма «РИКА»; дать рекомендации по совершенствованию процесса автоматизации в системе управления ООО Фирма «РИКА». Объектом исследования в данной курсовой работе определено коммерческое предприятие ООО Фирма «РИКА», специализирующееся на ...

На рис. 4 приведены этапы управления парком машин с целью повышения эффективности его использования.

Рис. 4. Этапы управления процессом эксплуатации парка машин

При проведении анализа работы парка машин целесообразно рассматривать работу отдельных СКМ. Разбивка на более мелкие подсистемы нецелесообразна, так как это может привести к утере связей внутри глобальной системы «парк машин» и эффективности выводов по эффективности использования ПМ.

Результатом проектирования механизации дорожного строительства является обоснование технологического обеспечения процесса средствами механизации, обеспечивающими выполнение работ на объекте в плановые сроки с минимальными затратами.

Наиболее характерный недостаток на этом этапе разработки проекта — слабое обоснование структуры и количества машин в комплектах. Этот вопрос решается проектной организацией при разработке проекта организации строительства и подрядной организацией в проекте производства работ. Во многих случаях его решение сводится к расчету необходимого количества только ведущих (основных) машин по упрощенным методикам. Сопоставление вариантов механизации или совсем не производится, или ограничивается двумя-тремя, что не может обеспечить оптимальности решений. Такое положение объясняется слабым использованием ЭВМ. Между тем убытки от недоиспользования потенциальных возможностей машин, входящих в комплекты, настолько значительны, что все решения в области организации производства работ должны быть не просто удачными, а оптимальными.

5. Автоматизация строительства

Высшей стадией механизации производства является автоматизация производства, которая завершает механизацию ручного труда и является качественно новой ступенью развития техники, создавая возможность осуществления всего цикла работ без непосредственного участия человека. Наиболее прогрессивное направление механизации и автоматизации производства — применение станков с числовым программным управлением и гибких автоматизированных производств, характеризующихся автоматизацией всех операций, включая доставку заготовок со склада, изготовление изделий и доставку готовой продукции на склады.

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

Автоматизация производственных процессов включает в себя понятия «автоматика» и «автоматизация», которые не следует отождествлять. Автоматика — отрасль науки и техники, разрабатывающая теорию и методы автоматизации производственных процессов, а автоматизация — это применение технических средств автоматики, освобождающих человека частично или полностью от непосредственного участия в производственном процессе.

Автоматизация технологического процесса — совокупность методов и средств, предназначенная для реализации системы или систем, позволяющая осуществлять управление самим технологическим процессом без непосредственного участия человека либо оставление за человеком права принятия наиболее ответственных решений.

При автоматизированных процессах различают частичную, комплексную и полную автоматизацию.

15 стр., 7099 слов

Автоматизация работы в Microsoft Word

... программ. Структура настоящего проекта построена в соответствии с содержанием. Защите подлежит разработанное методическое пособие по теме «Автоматизация работы в Microsoft Word». Глава I. Автоматизация ввода и редактирования §1 . ... вставляются символы бюллетеня Ш Символы (С), (R) и (ТМ) заменяются на символы из установленного шрифта символ авторского права, символ зарегистрированного товарного знака ...

частичная автоматизация — автоматизируется работа отдельных машин и механизмов (в первую очередь автоматизируются основные технологические операции),

комплексная автоматизация (автоматизируются как основные, так и вспомогательные операции, при этом контроль за работой отдельных операций технологического процесса осуществляется с помощью автоматических линий).

Автоматическая линия — автоматическая система машин, расположенных в технологической последовательности и объединенных средствами транспортировки, управления, автоматически выполняющих весь комплекс операций, кроме наладки.

полная автоматизация — создаются автоматические участки, цеха, заводы с широким использованием ЭВМ, АСУТП и гибких роботизированных комплексов.

Различают автоматические и автоматизированные системы. Автоматические полностью функционируют без участия человека, при автоматизированных отдельные функции выполняет человек. Объектом автоматизации может быть отдельная машина, установка или технологический процесс в целом.

Система автоматического контроля. Контроль — проверка соответствия объекта установленным техническим требованиям. Он обеспечивает с помощью контрольно-измерительных приборов непрерывное показание и регистрацию технологических параметров технологических процессов. Контроль бывает:

1) межоперационный (промежуточный), 3) послеоперационный,

2) операционный, 4) окончательный.

Система автоматического контроля разделяют на одноточечные, когда сигнал датчика не подвергается обработке и поступает непосредственно на устройство отображения, и многоточечные — сигнал датчика как правило подвергается обработке перед подачей на устройство отображения. Многоточечная система разделяется на обегающие — автоматические системы осуществляют циклический опрос датчиков в заданной последовательности, 2) системы с произвольной выборкой сигналов — оператор сам выбирает точки подключения и периодически осуществляет контроль в определенных точках.

Системы автоматического регулирования- обеспечивает поддержание параметров технологических процессов на постоянном уровне или по заданному закону (задающему воздействию).

В зависимости от характера изменения во времени задающих воздействий системы автоматического регулирования делятся на:

1) системы автоматической стабилизации — задающее воздействие — величина постоянная,

2) системы программного регулирования — воздействие изменяется по заранее заданной программе,

3) следящие системы — задающее воздействие — произвольная, заранее не определенная функция времени.

Системы автоматического управления обеспечивает включение агрегатов при достижении предельно допустимых значений параметров технологического процесса (защита техпроцесса).

Также выполняют функцию блокировки — взаимосвязывание отдельных элементов системы.

Сигнализация нарушения технологического режима. Контрольная — отражает состояние процесса или аппарата (включен или выключен).

Аварийная — извещает об аварийном состоянии установки.

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:

  • производительности труда;
  • количестве занятых в технологических процессах рабочих;
  • фактическом времени чистой работы машин;
  • состоянии их основных агрегатов и узлов;
  • простоях машин с указанием причин;
  • выработке машин;
  • расходе энергии, горючих и смазочных материалов.

Эффективно управлять строительным бизнесом сегодня невозможно без надежного решения по автоматизации.

6. Основные задачи автоматизации строительных машин и технологических процессов

Основными задачами автоматизации машин являются следующие:

  • Повышение производительности труда и высвобождение рабочей силы на основе внедрения прогрессивных строительных технологий и сокращения продолжительности операций рабочего цикла;
  • Повышение качества работ путем повышения точности установки рабочих органов и постоянного слежения и корректировки их положения в процессе ;
  • Улучшение условий труда оператора путем автоматизации часто повторяющихся операций и освобождения оператора от больших физических нагрузок;
  • Повышение безопасности труда при работе в неблагоприятных и опасных условиях путем дистанционного управления машиной и ее рабочим оборудованием, а также установки датчиков и контрольно-предохранительных устройств на базе микрокомпьютеров, сигнализирующих о приближении опасных ситуаций и блокирующих привод машины при перегрузках и неисправностях;
  • Повышение надежности машин и рабочего оборудования путем оптимизации силовых и скоростных режимов работы привода и информации оператора о состоянии систем и агрегатов машины;

— Повышение экономической эффективности работы машин благодаря оптимальному использованию мощности двигателя, созданию оптимальных условий сгорания топлива в двигателе, а также более экономичному расходу строи- тельных материалов при производстве планировочных работ, бетонировании сооружений и других видов работ.

Основа автоматизации технологических процессов — это перераспределение материальных, энергетических и информационных потоков в соответствии с принятым критерием управления (оптимальности).

Основными целями автоматизации технологических процессов являются:

Повышение эффективности производственного процесса.

Повышение безопасности.

Повышение экологичности.

Повышение экономичности.

Достижение целей осуществляется посредством решения следующих задач:

Улучшение качества регулирования

Повышение коэффициента готовности оборудования

Улучшение эргономики труда операторов процесса

Обеспечение достоверности информации о материальных компонентах, применяемых в производстве (в т.ч. с помощью управления каталогом)

Хранение информации о ходе технологического процесса и аварийных ситуациях

Автоматизация технологических процессов в рамках одного производственного процесса позволяет организовать основу для внедрения систем управления производством и систем управления предприятием.

Как правило, в результате автоматизации технологического процесса создаётся АСУ ТП.

Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУТП) — комплекс программных и технических средств, предназначенный для автоматизации управления технологическим оборудованием на предприятиях. Может иметь связь с более глобальной Автоматизированной системой управления предприятием (АСУП).

7. Перспективы развития автоматизации строительного производства

В настоящее время при разработке проблем автоматизации ставится задача преодоления негативных последствий нарушения принципа гармоничного развития автоматизации самого производства и развития автоматизированных систем управления народным хозяйством.

С этой целью активизировались работы по созданию, совершенствованию и расширению сферы применения роботов-манипуляторов, гибких автоматизированных производств (ГАП), интегрированных производственных комплексов. Именно на это нацелены ряд важнейших мероприятий территориально-отраслевой программы «Интенсификация90».

При прогнозировании перспектив развития автоматизации надо иметь в виду, что ее эффективность зависит от ряда факторов, и в первую очередь от непрерывности, равномерности, массовости и уровня механизации производства. Эти условия применительно к задачам по рационализации строительного комплекса могут быть выдержаны на предприятиях промышленности строительных материалов и строительной индустрии. Важнейшие проблемы автоматизации должны решаться комплексно, совместными усилиями технологов, механиков, энергетиков, специалистов по автоматизированному управлению и регулированию, а также экономистов и социологов. Именно недостаточностью экономических обоснований, прежде всего, объясняется разочарование, которое наблюдается при внедрении некоторых средств автоматизации. Необходимо подчеркнуть, что массовое внедрение автоматизации, связанное с переходом на повсеместную трехсменную работу, потребует решения ряда задач, направленных на комплексное совершенствование социальной и производственной инфраструктуры.

Различные виды автоматизации получили широкое распространение и постоянно совершенствуются в строительстве.

К их числу относятся:

диспетчеризация,

дистанционное управление,

частичная автоматизация, а на предприятиях промышленности строительных материалов — комплексная автоматизация.

Основные направления развития:

  • создание и внедрение контрольно-информационных автоматизирующих средств и систем;
  • создание и внедрение автоматизирующих средств и систем управления рабочими органами машин;
  • используя массовое применение вышеуказанных двух направлений создание и внедрение автоматических машин и выполнение технологических процессов в автоматическом режиме;
  • для массового применения автоматических машин и автоматизации технологических процессов разрабатывать технологии производства массовых (объёмных) работ под автоматические машины;
  • унификация автоматизирующих средств и систем на основе применения модулей средств автоматизации, используемых для модулей агрегатов и машин.

Одна из главных задач — разработка и использование в практике датчиков, исполнительных механизмов и компьютеров, которые можно было бы эксплуатировать в условиях производства строительных работ (достаточно тяжёлые и разнообразные условия).

Очень важной задачей автоматизации является обеспечение безопасной работы обслуживающего персонала и рядом работающих людей, при этом любой вид автоматизации оправдан для практического применения.

Повышение качества выполнения строительно-монтажных работ — постоянная задача автоматизации строительного производства.

8. Автоматизация строительных машин на примере подъемных кранов

Автомобильные краны— наиболее распространённые стреловые самоходные краны. Это подъемный кран, созданный на базе автомобиля. Приводом подъемного крана является гидравлический насос, который приводится в движение двигателем шасси.

Основным достоинством автомобильных кранов является их высокая мобильность, что даёт возможность оперативно перемещать их на удалённые друг от друга объекты. При перевозке по железным дорогам не требуется их разбирать, так как они вписываются в габарит железнодорожного транспорта.

а) б)

Рис. 5. Автомобильные стреловые самоходные краны: а — с механическим приводом (кожух механизмов на поворотной раме условно снят), б — с гидравлическим приводом; 1 — ходовое устройство (шасси базового автомобиля), 2 — коробка отбора мощности, 3 — выносные опоры, 4, 8 — ходовая и поворотная рамы, 5 — промежуточный редуктор, 6 — стабилизатор, 7 — опорно-поворотное устройство, 9 — противовес, 10 — двуногая стойка, 11, 22 — стреловой и грузовой канаты, 12, 25 — блоки головок двуногой стойки и стрелы, 13 — стреловая лебедка, 14 — реверсивно-распределительный механизм, 15 — кабина, 16, 26 — стреловой и грузовой полиспасты, 17 — механизм поворота, 18 — траверса, 19 — канатное предохранительное устройство, 20 — ограничитель грузоподъемности, 21 — основная невыдвижная стрела, 23 — оттяжка, 24 — сигнализатор опасного напряжения, 27 — крюковая подвеска, 28 — опорная стойка, 29 — кожух, 30 — гидроцилиндр подъема стрелы, 31 — телескопическая стрела

Автомобильный кран (рис. 5) состоит из неповоротной и поворотной частей, связанных между собой опорно-поворотным устройством 7, которое передает нагрузки (грузовой момент, вертикальные и горизонтальные силы) от поворотной части крана на неповоротную, а также обеспечивает возможность вращения поворотной части относительно неповоротной.

Неповоротная часть крана — это ходовое устройство 1 и ходовая рама 4 со смонтированными на ней выносными опорами 3.

Ходовое устройство — шасси грузового автомобиля. В связи с необходимостью размещения на нем механизмов и узлов крановой установки в конструкцию шасси вносят ряд изменений: вместо кузова на раме автомобиля закрепляют ходовую раму, дополнительно устанавливают коробку отбора мощности 2, опорную стойку 28 стрелы, а также стабилизаторы 6 или выключатели упругих подвесок. У кранов с механическим приводом дополнительно устанавливают промежуточный редуктор 5, у кранов с гидравлическим приводом — масляный бак. При необходимости изменяют место расположения топливных баков и запасных колес.

Ходовая рама — пространственная сварная конструкция, которую крепят на шасси автомобиля и на которой устанавливают опорно-поворотное устройство. Ходовая рама передает нагрузки от поворотной части на основание через шасси автомобиля или выносные опоры.

Выносные опоры используют для увеличения опорного контура крана в рабочем состоянии.

Поворотная часть крана — это поворотная платформа, на которой размещены исполнительные механизмы, кабина 15 машиниста и стреловое оборудование.

Поворотная платформа представляет собой поворотную раму 8 (основание поворотной части крана), установленную на опорно-поворотном устройстве 7. На конце поворотной рамы закреплен противовес 9 (дополнительный груз), уравновешивающий кран во время работы. Исполнительные механизмы крана и их привод от внешних воздействий защищает кожух 29 (капот).

У кранов с гибкой подвеской стрелового оборудования (рис. 5, а) на поворотной платформе установлена двуногая стойка 10, к которой и подвешивают стреловое оборудование.

Исполнительные механизмы. У кранов с гибкой подвеской стрелового оборудования к ним относятся стреловая лебедка 13 для изменения угла наклона стрелы, грузоваялебедка (на рис. 5, а расположена за стреловой лебедкой) для подъема и опускания груза и механизм поворота 17 — для вращения поворотной части крана. Движение лебедкам и механизму поворота передается от реверсивно-распределительного механизма 14. У кранов с жесткой подвеской стрелового оборудования (рис. 5, б) угол наклона телескопической стрелы 31 изменяют с помощью гидравлических цилиндров 30 (гидроцилиндров).

Подъем и опускание груза производятся грузовой лебедкой, а вращение поворотной части — механизмом поворота. Движение лебедке и механизму поворота передается от гидродвигателя.

Выдвижные и телескопические стрелы — кранов снабжены специальными исполнительными механизмами для их выдвижения.

Кабина, в которой размещены органы управления краном и сиденье машиниста, оборудована необходимыми указателями, системой сигнализации и системами создания микроклимата (вентиляцией, отоплением).

Стреловое оборудование обеспечивает действие грузозахватного устройства в рабочей зоне крана.

У кранов с гибкой подвеской стреловое оборудование комплектуется основной 21 и удлиненными не выдвижными и выдвижными стрелами с гуськами или без них, грузовым 26 и стреловым 16 полиспастами для подъема груза и стрелы 21 и специальным канатным устройством 19, предохраняющим стрелу от запрокидывания. Полиспаст 16 состоит из блоков 12, которые установлены на головке двуногой стойки и на специальной траверсе 18, связанной с головкой стрелы оттяжками 23, и стрелового каната 11, огибающего блоки двуногой стойки и траверсы. На некоторых кранах (например, КС-2561Д) траверсы нет, а блоки установлены на головке двуногой стойки и головке стрелы. На кранах этого типа устанавливают также башенно-стреловое оборудование.

У кранов с жесткой подвеской комплект стрелового оборудования состоит из телескопической стрелы с гуськами и без них и гидроцилиндров подъема стрелы и выдвижения ее секций.

В состав стрелового оборудования кранов обоих типов включены грузозахватные устройства, в качестве которых на автомобильных кранах используют крюковую подвеску 27 и значительно реже — грейферные ковши и магнитные шайбы. Крюковая подвеска состоит из блоков, траверсы и грузового крюка. Блоки крюковой подвески вместе с блоками головки стрелы и грузовым канатом 22 образуют грузовой полиспаст 26. Краны оборудуют системой устройств и приборов, обеспечивающей их безопасную эксплуатацию (например, ограничителями грузоподъемности 20, сигнализаторами опасного напряжения 24).

Применяются для строительно-монтажных и погрузочно-разгрузочных работ, в энергетическом строительстве они применяются преимущественно для погрузочно-разгрузочных работ и в качестве вспомогательных кранов при монтажных операциях на нулевых и минусовых отметках. На сегодняшний день ни одни строительные работы не обходятся без применения грузоподъемных механизмов, среди которых автокраны играют едва ли не самую заметную роль. Благодаря высокой скорости передвижения автомобильных кранов удобно использовать на удаленных один от другого объектах по перемещению грузов и монтажа конструкций и технического оборудования. Любое строительство начиная с проектных работ, составления планов, найма специальных рабочих строительной специальности требует высокого профессионализма. Именно автокраны как никакое другое оборудование позволяют перемещать любые строительные материалы и другие объекты в самое короткое время, поэтому автомобильные краны являются чуть ли не главным составляющим всех строительно-монтажных работ.

9. Автоматизация строительных предприятий

Необходимость автоматизации управления строительством была понята еще в период использования больших ЭВМ, в 70-е годы. В СССР эта проблема имела особую актуальность в силу высокой централизации системы управления и большого числа крупных строек. Проблема решалась путем формирования специальной службы — автоматизированной системы управления строительством (АСУС).

Сущность использования АСУС состояла в том, что на всех уровнях управления между управляющим и управляемым звеньями появлялось новое звено — вычислительный центр (ВЦ).

Вычислительные центры представляли собой крупные организации, оснащенные большими ЭВМ (второго поколения — на полупроводниках), с многочисленным персоналом поставщиков задач, программистов, операторов, курьеров со своим транспортом, телетайпной связью. Решались разнообразные задачи, начиная от «рутинных» (учет расхода и запасов различных ресурсов, начисление заработной платы и т.д.) и кончая сложными «оптимизационными» задачами, когда выбирался наиболее подходящий вариант организации каких-либо работ.

Автоматизированные системы управления постепенно развиваются в направлении решения все более сложных задач и в перспективе должны высвобождать человека не только в сфере его информирования, но и принятия многих решений.

Комплексная автоматизация строительных организаций — направление новое, поэтому процесс принятие решения о внедрении специализированных систем чаще всего сопровождается у руководительского состава компании долгими колебаниями, тщательным изучением предложений на рынке программных продуктов, их свойств, а также пользы продукта для компании.

У каждого отдела и подразделения есть свой пакет информации, который он создает в результате своей деятельности. Эту информацию и документацию могут использовать в своей работе и другие отделы. Но, к сожалению, практика показывает, что на предприятиях используется разрозненная система обмена информацией. Например, бухгалтерия работает в «1С:Бухгалтерии», сметный отдел работает в специальной программе для составления смет, подразделения, не имеющие специализированных программных средств, работают в стандартных офисных программах. В связи с этим невозможна интеграция данных разных отделов, каждый пользуется «собственным» источником одной и той же информации, что приводит к несоответствию данных.

Комплексная автоматизация призвана объединить в единой базе все информационные потоки, документации и пользователей различных подразделений.

Все специалисты строительной компании работают в одной системе «1С:Управление строительной организации», но каждый отдел работает в тех модулях программы, которые соответствую его деятельности, а также имеют доступ к информационным ресурсам других отделов.

Отделы строительной организации, работая в разных подсистемах одного программного продукта, используют уже имеющуюся информацию, вместо дублирования. Аналитические отделы и руководство имеют возможность своевременно получать актуальную детальную информацию о различных бизнес процессах предприятия, что способствует принятию правильных управленческих решений.

Таким образом, несмотря на определенные сложности в осуществлении автоматизации бизнес-процессов, многие строительные компании стремятся к оптимизации своего бизнеса, повышению эффективности функционирования организации, финансовой прозрачности и в конечном итоге к увеличению инвестиционной привлекательности отрасли в целом.

Заключение

Ещё с древних времён человек приспосабливался к условиям окружающей среды, воспринимал её такую как есть и пытался подстроить под себя. Он уже тогда старался облегчить свой труд путём применения различных предметов и уже потом механизмов. С развитием человечества и соответственно научно технического прогресса появились совершенные системы автоматизированного управления, которые в настоящее время применяются везде. Особенно хорошо этот процесс можно пронаблюдать на примере промышленности нашей страны. Здесь предусматриваются работы по созданию законченных систем машин, приборов и высоко эффективных технологических процессов, позволяющих комплексно механизировать и автоматизировать весь процесс от поступления сырья до отгрузки готовой продукции, включая транспортирование, хранение, погрузку — выгрузку и доставку потребителю.

К основным задачам механизации и автоматизации производства в настоящее время относят:

Переход к массовому применению высокоэффективных систем машин и технологических процессов, обеспечивающих комплексную механизацию и автоматизацию производственного процесса, техническое перевооружение основных его отраслей.

Поднять техническую перевооружённость труда, неуклонно сокращать во всех отраслях численность работников, занятых ручным трудом.

Обеспечить рост выпуска законченных систем машин для комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных, складских и ремонтных работ.

Улучшить использование подвижного состава, добиться ритмичности погрузки и выгрузки грузов.

Сейчас реализуются мероприятия, направленные на развитие магистрального и промышленного железнодорожного транспорта: внедрение новейших универсальных и специализированных транспортных средств; увеличение грузоподъёмности и мощности подвижного состава. Кроме того, улучшается взаимодействие различных видов транспорта, совершенствуется технология организации перевозок, ускоряется внедрение высокоэффективных машин и высокосовершенных систем автоматического управления. Находит широкое применение кибернетика, электронные счётно-решающие устройства и ЭВМ в производстве, плановых расчётах, сфере учёта и управления.

Библиография

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/kursovaya/kompleksnaya-mehanizatsiya-stroitelstva/

1. Белецкий, Б.Ф. Технология и механизация строительного производства: учебник / Б.Ф. Белецкий. — СПб.: Лань, 2011. — 750 с.

2. Волков, Д.П. Строительные машины / Д.П. Волков, В.Я. Крикун. — М.: Изд-во АСВ, 2002. — 376 с.

3. Волков, Д.П. Строительные машины и средства малой механизации / Д.П. Волков, В.Я. Крикун. — М.: Академия, 2002. — 480 с

4. Технология, механизация и автоматизация строительства: учебник для вузов / С.С. Атаев, В.А. Бондарик, И.Н. Громов [и др.]; под ред. С.С. Атаева, С.Я. Луцкого. — М.: Высш. шк., 1990. — 592 с.

5. Веригин, Ю.А. Механизация технологических процессов строительства: учебное пособие / Ю.А. Веригин, В.П. Горобец; под ред. Ю.А. Веригина. — Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2004. — 298 с.

6. Добронравов, С.С. Строительные машины и оборудование: справочник для строит. спец. вузов / С.С. Добронравов, М.С. Добронравов. — М.: Высш. шк., 2006. — 445 с.

7. Кравченко, С.М. Техническая эксплуатация строительных машин: учебное пособие для вузов / С.М. Кравченко, А.В. Устинов. — Томск: Изд-во ТГАСУ, 2006. — 144 с.

8. Кудрявцев, Е.М. Комплексная механизация строительства / Е.М. Кудрявцев. — М.: Изд-во АСВ, 2005. — 424 с.

9. Рогожкин, В.М. Эксплуатация машин в строительстве: учебное пособие / В.М. Рогожкин, Н.Н. Гребенникова. — М.: Изд-во АСВ, 2005. — 152 с.