Расчёт состава средств комплексной механизации при возведении земляного полотна

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «СИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНАЯ АКАДЕМИЯ (СИБАДИ)»

Кафедра: «Эксплуатация и сервис транспортно-технологических машин комплексов в строительстве»

Курсовой проект

по дисциплине «Проектирование и организация механизации строительства»

на тему:

Расчёт состава СКМ при возведении земляного полотна

Омск - 2014

Задание

Вид дорожно-строительных работ - Возведение земляного полотна.

Параметры элемента дороги:

L, км - 11;

B1, м - 12;

H, м - 1,8;

M - 1,5.

Ведущая машина СКМ - Бульдозер Д-522.

Дальность транспортирования материалов, полуфабрикатов, м - 30,40,50,60.

Район строительства - Новосибирская область.

Сроки строительства: 20.06-15.09.2014г.

Содержание

Введение

1. Технологическая карта возведения земляного полотна

2. Определение параметров потока

2.1 Определение темпа строительства

2.2 Определение длины захватки

2.3 Определение слоев земляного полотна

3. Определение эксплуатационной производительности машин

3.1 Срезка растительного слоя

3.2 Рыхление грунта

3.3 Разработка и перемещение грунта

3.4 Разравнивание отсыпаемого слоя

3.5 Уплотнение грунта

3.6 Профилирование верха земляного полотна

3.7 Профилирование откосов насыпи

4. Определение удельных технико-экономических показателей работы СКМ

4.1 Определение стоимости производства работ на единицу продукции

4.2 Определение трудоемкости единицы продукции

4.3 Определение энергоемкости единицы продукции

4.4 Определение металлоемкости единицы продукции

4.5 Определение удельных приведенных затрат

4.6 Определение годовой экономической эффективности

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Основу строительного производства составляют методы его организации, передовые технологии и привлекаемые для их реализации средства механизации, объединенные в комплекты и комплексы. Под организацией производства понимают определение численности и расстановку всех необходимых трудовых и материально-технических ресурсов, а также порядок их использования. Одно из центральных мест занимает вопрос обоснования темпа строительства, выбор типа средств механизации, их производительности и численности, а также рациональных режимов выполнения технологических операций. Современное строительство основано на использовании широкого и разнообразного спектра средств механизации, обеспечивающих сокращение продолжительности строительства, экономии трудовых и материальных затрат и улучшении условий труда. В производственных условиях необходимо определить рациональное соответствие между объемами строительно монтажных работ и количеством дорожно-строительных машин, которые привлекаются для их выполнения, которое бы позволило получить максимальную прибыль при минимальных затратах.

Эффективность использования производственных ресурсов при строительстве автомобильных дорог в значительной степени зависит от многочисленных природно-климатических, экологических и производственных факторов. Но и в одинаковых условиях при одних и тех - же ресурсах можно получить различные результаты в зависимости от того, насколько целесообразно их применение в строительном производстве.

Один и тот - же технологический процесс можно выполнять одним и тем - же комплектом машин, но с разными ведущими машинами, которые могут различаться как принципом работы, так и технологическими характеристиками. В таких условиях необходимо определить наиболее рациональные составы комплектов машин.

1. Технологическая карта возведения земляного полотна

Таблица 1

№ процессов	№ захваток	Наименование технологической операции	Средства механизации
1	2	3	4
I. Основные земляные работы.
1	I	Срезка растительного слоя грунта	Бульдозер Д-522
2		Уплотнение основания насыпи за 4 прохода	Каток ДУ - 29
3		Разработка и перемещение грунта II категории бульдозером в нижний слой насыпи на высоту 0,35м	Бульдозер Д-522
4		Разравнивание грунта в насыпи слоем 0,35м	Бульдозер Д-522
5		Уплотнение нижнего слоя насыпи толщиной 0,35м катками по 10 проходов по одному следу	Каток ДУ - 29
6	II	Разработка и перемещение грунта II категории для отсыпки второго слоя насыпи на высоту 0,35м	Бульдозер Д-522
7		Разравнивание грунта второго слоя в насыпи слоем 0,35м	Бульдозер Д-522
8		Уплотнение второго слоя насыпи толщиной 0,35м катками по 10 проходов по одному следу	Каток ДУ - 29
9	III	Разработка и перемещение грунта II категории для отсыпки третьего слоя насыпи на высоту 0,35м	Бульдозер Д-522
10		Разравнивание грунта третьего слоя в насыпи слоем 0,35м	Бульдозер Д-522
11		Уплотнение третьего слоя насыпи толщиной 0,35м катками по 10 проходов по одному следу	Каток ДУ - 29
12	IV	Разработка и перемещение грунта II категории для отсыпки четвертого слоя насыпи на высоту 0,35м	Бульдозер Д-522
13		Разравнивание грунта четвёртого слоя в насыпи слоем 0,35м	Бульдозер Д-522
14		Уплотнение четвёртого слоя насыпи толщиной 0,35м катками по 10 проходов по одному следу	Каток ДУ - 29
15	V	Разработка и перемещение грунта II категории для отсыпки верхнего слоя насыпи на высоту 0,40м	Бульдозер Д-522
16		Разравнивание грунта верхнего слоя в насыпи слоем 0,40м	Бульдозер Д-522
17		Уплотнение верхнего слоя насыпи толщиной 0,40 м катками по 12 проходов по одному следу	Каток ДУ - 29
II. Заключительные земляные работы
18	VI	Планировка верха насыпи за 2 круговых прохода по одному следу	Автогрейдер ДЗ - 99
19		Планировка откосов насыпи при рабочем ходе в двух направлениях	Автогрейдер ДЗ - 99

2. Определение параметров потока

2.1 Определение темпа строительства

, (1)

где: - количество рабочих дней (строительный сезон: 20.06-15.09.14),

;

- общий объем работ, определяемый по формуле:

, (2)

где: - площадь поперечного сечения земляного полотна, определяемая из соотношения:

, (3)

где: - ширина земляного полотна, ;

- высота земляного полотна, ;

- ширина основания земляного полотна, определяемая по следующим формулам:

; (4)

, (5)

где: - коэффициент заложения откосов, .

;

;

;

;

.

2.2 Определение длины захватки

, (6)

где: - длина строящегося участка дороги, .;

- количество рабочих дней (строительный сезон: 20.06-15.09.14),

;

- коэффициент сменности организации производства,

.

2.3 Определение слоев земляного полотна

Заданная толщина земляного полотна составляет 1,8м. Принимаем 4 слоя толщиной 0,35м и один слой 0,40 м.

2.3.1 Определение площади слоев, м²

Определим площадь нижнего слоя, по следующим зависимостям:

; (7)

, (8)

где: - толщина слоя, .

;

F_зп1 = • 0,35 = 6,27 м²

3. Определение эксплуатационной производительности машин

3.1 Срезка растительного слоя

Срезка и разравнивание грунта производится бульдозером Д-522 на базе трактора Т-180.

Технические характеристики Д-522

Таблица 2

Тип и марка машины	Трактор, тягач	Отвал	Подъем отвала над опорной поверхностью, мм	Наибольшее заглубление отвала, мм	Угол резания, град	Масса отвала, кг
	марка	Мощность, кВт (л.с.)	Тип	Размер, м
Д-522	Т-180	132 (180)	поворотный	4,43*1,2	1100	440	45-55	2850

3.1.1 Определение эксплуатационной производительности срезки растительного слоя, м²/см

, (9)

где: - продолжительность смены, ;

- нормативный объем, (§Е2-1-5);

- норма времени, (§Е2-1-5).

П^э_см = 8 • = 7272,72 .

3.1.2 Определение площади срезаемого слоя, м²

, (10)

.

3.1.3 Определение необходимого количества машино-смен

. (11)

3.2 Рыхление грунта

Рыхление производится бульдозером-рыхлителем с рыхлительным оборудованием ДП - 18 на базе трактора Т - 180.

Технические характеристики ДП - 18

Таблица 3

Марка рыхлительного и бульдозерного оборудования	Число зубьев, шт	Высота подъема зубьев, м	Ширина рыхления, м	Глубина рыхления, м	Марка трактора-тягача	Мощность двигателя трактора, кВт (л. С.)	Масса рыхлительного оборудования, т
ДП - 18	5	0,445	1,9	0,4	Т - 180	132 (179)	1,25

3.2.1 Определение эксплуатационной производительности, м²/см

, (12)

где: - продолжительность смены, ;

- нормативный объем, (§Е2-1-1);

- норма времени, (§Е2-1-1).

3.2.2 Определение количества машино-смен

. (13)

3.3 Разработка и перемещение грунта

Разработка и перемещение грунта производится бульдозером Д-522

3.3.1 Эксплуатационная сменная производительность бульдозера определяется по нормативным документам ЕНиР № 2 по зависимости

, (14)

где - продолжительность рабочей смены бульдозера, ;

- нормативный объем, ;

- коэффициент использования бульдозера по времени, ;

- норма времени, ч.

Норма времени - это время, необходимое для выполнения машиной нормированного объема работ V_H.

Норма времени определяется по формуле

, (15)

где - основная норма времени, , (§Е2-1-22);

- дополнительная норма времени, , (§Е2-1-22).

3.3.2 Определение количества машино-смен

. (16)

3.4 Разравнивание отсыпаемого слоя

3.4.1 Эксплуатационная сменная производительность бульдозера определяется по нормативным документам ЕНиР № 2 по зависимости

, (17)

где - продолжительность рабочей смены бульдозера, ;

- нормативный объем, ;

- коэффициент использования бульдозера по времени, ;

- норма времени, ч.

Норма времени - это время, необходимое для выполнения машиной нормированного объема работ V_H.

=0,22 ч (§Е2-1-28);

3.4.2 Определение количества машино-смен

3.5 Уплотнение грунта

Для уплотнения грунта насыпи используем каток ДУ - 29

Технические характеристики ДУ - 29

Таблица 5

Тип катка ДУ - 29	Вес, тонн	Ширина уплотняемой полосы, м	Мощность двигателя, кВт (л. с.)	Толщина уплотняемого слоя, м
Самоходный на пневматических шинах	30	2,22	96 (130)	До 0,4

3.5.1 Определение эксплуатационной производительности, м³/см

, (18)

где: - продолжительность смены, ;

- нормативный объем, (§Е2-1-31);

- норма времени, ч.

Норма времени определяется по формуле

, (19)

где - основная норма времени, (§Е2-1-31);

- дополнительная норма времени, , (§Е2-1-31).

,

3.5.2 Определение количества машино-смен

. (20)

3.6 Профилирование верха земляного полотна

Профилирование производится автогрейдером ДЗ - 99

Технические характеристики ДЗ - 99

Таблица 6

Марка и тип машины	Длина отвала, м	Высота отвала, м	Глубина резания, м	Мощность двигателя, кВт (л. с.)	Масса грейдера, т
ДЗ - 99	3,04	0,5	0,2	66 (90)	9,7

3.6.1 Определение эксплуатационной производительности, м²/см

, (21)

где: - продолжительность смены, ;

- нормативный объем, (§Е2-1-37);

- норма времени, (§Е2-1-37).

.

3.6.2 Определение площади верха земляного полотна, м²

, (22)

3.6.3 Определение количества машино-смен

. (23)

3.7 Профилирование откосов насыпи

Профилирование производится автогрейдером ДЗ - 99

3.7.1 Определение площади и длины откосов

Длина откосов определяется по формуле:

, (24)

Площадь откосов определяется по формуле:

. (25)

3.7.2 Определение эксплуатационной производительности, м²/см

, (26)

Рабочий ход в двух направлениях, длина гона до 200м

где: - продолжительность смены, ;

- нормативный объем, (§Е2-1-39);

- норма времени, (§Е2-1-39).

.

3.7.3 Определение количества машино-смен

. (27)

4. Определение удельных технико-экономических показателей работы СКМ

4.1 Определение стоимости производства работ на единицу продукции

, (28)

где: - накладные расходы предприятия, принимаем ;

- стоимость машино - смен i машины, руб (табл. 8);

- потребное количество машино-смен i машины, (табл. 7).

Таблица 7 Потребное количество машино-смен

Марка машины	Количество машино-смен, требующихся для возведения земляного полотна
	Дальность транспортирования, м
	30	40	50	60
Д-522	1,98	2,58	3,19	3,8
ДП - 18	0,15
ДУ - 29	1,26
ДЗ - 99	0,03

Таблица 8 Стоимость машино-смен

Марка машины	Стоимость машино-часа	Стоимость машино-смены
Д-522	642	5136
ДП - 18	230,8	1846,4
ДУ - 29	969,06	7752,48
ДЗ - 99	1345	10760

;

;

;

.

4.2 Определение трудоемкости единицы продукции

, (29)

где: - количество операторов на i машине, принимаем .

;

;

;

.

4.3 Определение энергоемкости единицы продукции

, (30)

где: - мощность силовой установки i машины кВт, (табл.9)

Таблица 9 Мощность силовых установок

Марка машины	Мощность силовой установки, кВт
Д-522	132
ДП-18	132
ДУ - 29	96
ДЗ - 99	66

;

;

;

.

4.4 Определение металлоемкости единицы продукции

, (31)

где: M_i - масса i машины т, (табл.10).

Таблица 10 Масса машин

Марка машины	Масса машины, т
Д-522	19,32
ДП-18	17,35
ДУ - 29	30
ДЗ - 99	9,7

;

;

;

4.5 Определение удельных приведенных затрат

, (32)

где: - коэффициент эффективности использования машины, ;

- удельные капитальные затраты, определяемые по формуле:

, (33)

где: - отпускная цена машины, тыс.руб, (табл.11);

- общий объем работ, ;

- коэффициент, учитывающий затраты на транспортировку, .

Марка машины	Отпускная цена машины, тыс. руб.
Д-522	3081
ДП-18	3081
ДУ - 29	1850
ДЗ - 99	940

;

;

;

.

Тогда удельные приведенные затраты:

;

;

;

.

4.6 Определение годовой экономической эффективности

, (34)

земляное полотно комплексная механизация

где: - удельные приведенные затраты СКМ;

- общий объем работ, ;

- затраты на модернизацию,

;

;

;

Заключение

Одной из целей данной работы было, имея бульдозер Д - 522 для одного специализированного комплекта машин, выявить и обосновать наиболее оптимальный, рациональный и экономически целесообразный СКМ при возведении земляного полотна из грунта II категории.

В ходе выполнения курсового проекта было установлено, что использование СКМ с ведущей машиной Д -522, энергоемкость (в зависимости от дальности транспортирования грунта) будет составлять от до . Относительно трудоемкостей единицы продукции было выявлено, что для Д - 522 она составляет от до (в зависимости от дальности транспортирования грунта). Также анализируя такие факторы как производительность ведущей машины (для Д - 575 она составляет от до ) экономическую эффективность, которая лежит в пределах от до , в зависимости от дальности транспортирования грунта, можно сделать вывод, что для возведения земляного полотна из боковых резервов целесообразно использовать СКМ с ведущей машиной - бульдозер Д - 522.

Список использованной литературы

1. Пермяков В.Б. Комплексная механизация строительства: Учеб. для вузов/В. Б. Пермяков. - М.: Высш. шк., 2005. - 383 с.: ил.

2. В.Б. Пермяков, В.И. Иванов, С.В. Мельник, Ю.С. Сачук и др. Транспортно-технологические машины и комплексы (производственная и техническая эксплуатация): Учебное пособие/ В. Б. Пермяков, В. И. Иванов, С. В. Мельник, Ю. С. Сачук и др.; Под общ. редакцией В. Б. Пермякова. - Омск: Изд-во СибАДИ, 2007. -440 с.

3. Расчет рациональной структуры специализированного комплекта машин для строительства элементов автомобильной дороги. Методические указания к курсовым проектам по дисциплинам: «Комплексная механизация строительства» (специальность 270113) и «Производственная эксплуатация машин» (специальность 190603)/Сост: В. Б. Пермяков, Ю. С. Сачук. - Омск: СибАДИ, 2008. -60 с.

4. Обоснование выбора комплекта машин для производства дорожных работ: Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Комплексная механизация строительства» Сост. В. Б. Пермяков. - Омск: Изд-во СибАДИ, 1997. - 38 с.

5. ЕНиР. Сборник Е2. Земляные работы. Вып. 1. Механизированные и ручные земляные работы/ Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1988. - 224 с.

6. ЕНиР. Сборник Е17. Строительство автомобильных дорог/ Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1988. - 48 с.

7. Ремонт и содержание автомобильных дорог: Справочник инженера-дорожника/ А.П. Васильев, В. И. Баловнев, М. Б. Корсунский и др.; Под редакцией А.П. Васильева. - М.: Транспорт, -1989. - 287 с.

8. Строительство автомобильных дорог: Справочник инженера-дорожника/ В.А. Бочин, М.И. Вейцман, Е. М. Зейгер и др.; Под ред. В. А. Бочина. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, -1980. - 287 с.

Размещено на Allbest.ru