Механизация строительно-монтажных и погрузочно-разгрузочных работ

У =0,26+0,22•0,12+0,01•0,122=0,26+0,026+0,0001 =0,28;

У =0,26+0,22•0,22+0,01•0,222=0,26+0,048+0,00012=0,31;

У =0,26+0,22•0,42+0,01•0,422=0,26+0,092+0,00016=0,35;

У =0,26+0,22•0,62+0,01•0,622=0,26+0,136+0,004=0,4;

У =0,26+0,22•0,82+0,01•0,822 =0,26+0,18+0,006=0,44;

У =0,26+0,22•1,02+0,01•1,022 =0,26+0,22+0,01=0,49;

У =0,26+0,22•1,22+0,01•1,222=0,26+0,27+0,014=0,534;

У =0,26+0,22•1,42+0,01•1,422=0,26+0,31+0,015=0,585;

По полученным данным строим кривую зачерпывания 2. Аналогично рассчитываем для песка и строим кривую 3.

Рисунок 3.3 - Кривые зачерпывания для булыжника (1), угля (2), песка (3)

4. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ

4.1 Определение годового объема выпуска деталей, размер партии деталей и типа производства

Годовой объем выпуска деталей с учетом поставок запасных частей ремонтным и эксплуатационным хозяйствам, рассчитывается по формуле:

(4.1)

где m - количество одноименных деталей на одной машине m = 2 шт;

М - количество машин изготовляемых за год 20;

г - количество деталей изготовляемых в качестве запасных частей в процентах (20-30%);

д - процент возможного брака при обработке (5 = 1-3%).

Годовой объем выпуска деталей равен

Размер партий деталей, одновременно запускаемых в производство:

(4.2)



где t - количество рабочих дней, на которых необходимо иметь для бесперебойной работы сборочного цеха для средних деталей t= 10 дней Ф - число рабочих дней в году, Ф = 247

В зависимости от количества деталей в партии и размеров по т 2.2 п/у по выполнению технологического раздела дипломных проектов выбираем мелкосерийное производство.

4.2 Обоснование способа получения заготовки

Данная деталь изготовлялась из крупного проката о 45 мм. Именно этот способ получения заготовки обусловлен тем, что прокат и полученная в процессе последующей обработки ось имеет одинаковую форму сечения.

Диаметр проката выбираем равным45% для того, чтобы избежать снятие большого слоя количества металла, что позволяет экономить на металле не доводя процесс обработки до расточки металла, что экономически целесообразно.

4.3 Определение размера припусков на обработку поверхностей

Величина линейного припуска на обработку поверхности тела вращения определяется по формуле:

(4.3)



ГдеТ - глубина дефектного поверхностного слоя, полученного на предшествующем переходе или изготовлении заготовки;

R - высота неровностей поверхностей на предшествующем переходе;

Ж- суммарность пространственных отклонений взаимосвязанных поверхностей, оставшихся после выполнения предшествующего перехода;

Е - погрешность установки заготовки при выполненном переходе.

Минимальный припуск на черновое точение:

Общий припуск равен Zmin = 2148,8 Мкм

Максимальный припуск на обработку рассчитывается по следующей формуле:

(4.4)

где д i -1 - допуск по размеру на предшествующем переходе;

дi- допуск по размеру на вспомогательном переходе.

Максимальный припуск черновое точение:

Zmax=701 + 500 - 340 = 861 Мкм

Максимальный припуск на чистовое точение:

Zmax= 240 + 340 + 170 = 410 Мкм

Максимальный припуск на шлифование:



Zmax= 130 +170 - (-9) = 309 Мкм

2 Zmax = 2(861 +410 + 309) =3160 Мкм

Действительный припуск на обработку в партии заготовок меняется в пределах от Zmax до Zmin.

Стандартный крупный прокат ш 45.

Припуск на разрезку детали и механическую обработку детали торца выбираем из таблицы № 24.

Припуск на резку - 4 мм.

Припуск на механическую обработку торца - 2мм.

Итого расчетная длина равна:

4.4 Определение режимов обработки заготовки

При работе за станком различают следующие режимы: резанье, устанавливается в такой последовательности:

Определяется глубина резанья;

Исходя из глубины, устанавливается подача;

По глубине, подаче и стойкости инструмента определяется скорость, сила и мощность резанья.

Подача при черновой обработке выбирается с учетом ограничивающих её факторов. Жесткость и прочность системы, мощность привода станка. При чистовой обработке max допустимая подача исходя из частоты обработки определяется по формуле:

(4.5)

где S- max высота микронеровностей на обрабатываемой поверхности, Мкм;

R- радиус закругления при вершине резца в плане, мм;

t - глубина резанья, мм;

ц, ц1- главный и вспомогательный угол в плане резца;

Сн, х, у, u, z - коэффициенты степени, зависящие от обработки материала.

Для стали Сн = 0,008; у = 1,4; и = 0,7; х = 0,1; z = 0,35.

Подачу при черновом точении выбираем по таблице (0,5 - 0,9) мм/об.

Выбираем станок токарно-винторезный 1К62.

Техническая характеристика

Число оборотов, об/мин (9- 1800),

Число ступеней оборотов - 21,

Число ступеней подач - 16,

Подача, мм/об - (0,065-0,91).

Подача при чистовом точении:

Выбранная подача для чернового и расчетная для чистового корректируется по станку, для этого составляется ряд подач:

(4.6)

где ц - коэффициент геометрической погрешности,



(4.7)

где Smax, Smin - соответственно max и min значение подач; z- число ступеней подач.

Полученное значение округляем до ближайшего стандартного у = 1,12.

Составляем ряд подач

Для чернового точения S = 0,702 мм/об, чистового - S = 0,398 мм/об скорость резания рассчитываем по формуле:

, (4.8)

Скорость резания при чистовой обработке



По расчетной скорости определяем частоту вращения по формуле (4.9):

(4.9)

где d - диаметр обрабатываемой поверхности.

Частота вращения при черновой обработке

Частота вращения при чистовой обработке

Ряд чисел оборотов, для корректировки частоты вращения

Стандартный знаменатель ц = 1,26

nl= 9; n2 =11,34; n3 = 14,29; n4 = 20; n5 = 26,68; n6 = 40,58; n7 = 55; n8 =75,73; n9 = 110,17; n10 =140; n11 = 180,76; n12 = 230,36; n13 =300; n14 = 360,5; n15 = 458,76; n16 = 565,24; n17= 725,10; n18 = 900,61; n19 = 1100; n20 = 1425; n21 = 1800

Для чернового точения n = 900 об/мин; для чистового находим действительную скорость резания n = 110 об/мин.

(4.10)

Скорость резания при черновом точении

Скорость резания при чистовом точении

Для проверки возможности осуществления выбранных режимов проводим проверку по ограничивающим факторам.

Эта сила резания Pz определяет расходную мощность Ne на резанье.

Мощность резания

,

Полученную мощность сравниваем с мощностью главного движения станка.

(4.12)

где з - КПД станка (л = 0,7 - 0,8)

Расчет сверлильной операции

Выбираем подачу для сверлении

Для выполнения данной операции выбираем станок радиально-сверлильный 24-55.

Наибольший ш сверления = 35 мм.

Число оборотов шпинделя 25 - 2500 об/мин.

Число ступеней оборотов шпинделя 12.

Число ступеней передач 12. Подача шпинделя 0,06 - 1,22 мм/об.

Мощность электродвигателя станка 2,8 кВт.

(4.13)

Ближайший стандартный знаменатель ц = 1,26

Из этого ряда выбираем требуемые подачи. Для ш 4,9 - 5 = 0,15 мм/об.

Скорость резания определяем по формуле:

(4.14)

где Cv - постоянная;

D - диаметр инструмента;

Kv - общий направляющий коэффициент на скорость резания для ш 4,9

По расчетной скорости находим обороты шпинделя

Получение значения частоты вращения шпинделя корректируем по станку, выбирая ближайшее меньшее.



(4.15)

Ближайший стандартный знаменатель ц =1,58. Составляем ряд оборотов шпинделей об/мин.

для сверления отверстия

Находим действительные скорости:

Для проверки выбранных режимов обработки проводим проверку

Крутящий момент при сверлении

Основная сила при сверлении Ро=Ср ДySyKp значение См и Ср и показатели степени выбираем для расчета отверстия ш 20 мм.



Мощность резанья:

(4.17)

Расчетную мощность сравниваем с мощностью станка:

(4.18)



4.5 Определение нормы времени и квалификации рабочих

При определении нормы времени на механическую обработку одной детали определяем норму времени отдельно на каждую операцию. Находим основное время по формуле, (4.19):

(4.19)

где L - расчетная длина обработки с учетом врезания и перегиба инструмента

(4.20)

где l - фактическая длина обрабатываемой поверхности

lвр; lпр - соответственно длина врезания и перегиба инструмента;

i - число рабочих ходов инструмента;

Sm - минутная подача инструмента;

S = Son,

So - подача, мм/об;

N -частота вращения заготовки.

Основное время на черновое точение:

Основное время на чистовое точение



Основное время на центрирование

Здесь использованы данные о подаче и частоте времени на сверлильную операцию.

Вспомогательное время используется на выполнение вспомогательных переходов, установку, переустановку, снятие заготовки, пуск и остановка, изменение режимов и контроль качества заготовки и т.д. Вспомогательное время на:

черновое точение 0,35 + 0,16 = 0,51 мин.

чистовое точение 0,35 + 0,42 = 0,77 мин.

центрирование 2 * (0,35 + 0,16) = 1,02 мин.

Основное время на обработку равно сумме основного времени на каждую операцию:

Также вспомогательное:

Сумма основного и вспомогательного времени составляет оперативное время:

Время операционного и технического обслуживания рабочего места и перерывов определяется по формуле в (%) от оперативного. Норма времени:

(4.21)

где Lto,Loo, Lф - соответственно процентное соотношение времени технического, организационного обслуживания рабочего места и перерывов от оперативного.

Штучное - калькуляционное время

где Тпз - подготовительно-заключительное время;

n - количество деталей в партии,

Основное время на сверление отверстий найдем по формуле , (4.22):

(4.22)

где L- глубина сверления, мм;

L1 - величина врезания



(4.23)

где d- диаметр инструмента

L - угол в плане заточки сверла L2 для глухих отверстий равно 0,

для сквозных в зависимости от диаметра инструмента принимаем 1…3 мм.

Вспомогательное время

Оперативное время на сверление

Штучно-калькуляционное время на сверло



5. РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

Народнохозяйственный экономический эффект рассчитывают на всех этапах разработки машины от технического задания до серийного производства. На стадии технического задания результаты расчета народнохозяйственного экономического эффекта позволяют сделать вывод о экономической целесообразительности разработки данной конструкции с конкретными технико-экономическими показателями или о необходимости их изменения.

Расчетные экономические показатели используются также при обосновании уровня лимитной цены новой техники. На этапе постановки новой техники на серийное производство показатели экономического эффекта используются для расчета договорных и прейскурантных цен, а также доплат к ним за улучшение отдельных технико-экономических, социальных и экологических показателей.

Критерием народнохозяйственной экономической эффективности является снижение удельных приведенных затрат на единицу продукции, вырабатываемой новой техникой, по сравнению с базисной (заменяемой) техникой.

Удельные приведенные затраты являются комплексным критерием народнохозяйственной эффективности, наиболее полно отражающим как технические (через производительность), так и экономические (через текущие и капитальные затраты) показатели машины.

В качестве базисной техники принимают лучший серийный или рекомендованный Государственной комиссией к серийному производству образец, а на стадии технического задания - запроектированный отечественный образец техники, предназначенный для выполнения аналогичных технологических процессов.

Если новая техника предназначена для выполнения различных технологических процессов (универсальная техника) и не имеет аналогов, то для каждого технологического процесса принимают соответствующую базисную технику. Если новая техника входит в состав комплекта машин или технологической линии и влияет на их показатели, то сопоставляются комплекты машин, технологические линии в целом или их самостоятельные участки. Если новая техника предназначена для технологического процесса, осуществляемого вручную, сравнение производится с ручным трудом.

Экономический эффект определяется путем сопоставления приведенных затрат по базисной и новой технике в расчете на объем продукции, вырабатываемой новой техникой в течение срока службы. Для расчета эффекта по базисной и новой технике последовательно определяют: годовую эксплуатационную производительность; капитальные затраты потребителя; годовые текущие затраты, связанные с эксплуатацией техники.

Экономический эффект от применения новой техники с точки зрения хозрасчетных интересов эксплуатирующей организации определяется как превышение стоимостной оценки результатов над стоимостной оценкой затрат.

5.1 Определение капитальных затрат

Капитальные вложения потребителя включают оптовую цену техники, затраты на первоначальную доставку и монтаж, а также соответствующие капитальные вложения потребителя, связанные с эксплуатацией техники.

Капитальные вложения (5.1)

(5.1)

где Цб-балансовая стоимость техники (автомобильного крана КС - 5473А);

Кс - сопутствующие капиталовложения, связанные с эксплуатацией техники.

Значения Кс принимают из сметно-финансовых расчетов по строительной части проекта, если имеются существенные различия в капитальных вложениях по сравниваемым вариантам.

В нашем случае

(5.2)

где Цопт - оптовая цена машины (руб.);

Kб - коэффициент, учитывающий затраты на первоначальную доставку техники и монтаж.

5.2 Расчет годовой эксплуатационной производительности и качества машино-часов работы крана в году

Годовую эксплуатационную производительность сравниваемых вариантов техники определяют применительно к одинаковым технологическим процессам. Если имеются данные о годовой производительности базисной и новой техники в одних и те же условиях эксплуатации, следует использовать указанные фактические данные. В других случаях, в том числе при определении экономического эффекта на этапах разработки новой техники, годовую эксплуатационную производительность определяется по формуле:

В = Вэч * Тр * Кпр * ед * прод/год (5.3)



где Вэч - эксплуатационная среднечасовая производительность; Кпр - коэффициент учитывающий внутрисменные простои; Тр - число работы (часов) техники в году.

Часовая эксплуатационная производительность рассчитывается по формуле:

Вэч=Втч* Кт (5.4)

где ВТЧ - техническая часовая производительность по утвержденной документации;

Кт - коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной Кт = 0,7

Вбтэч = 52 * 0,7 = 36,4 т/ч. Внтэч = 52 * 0,7 = 36,4 т/ч.

Количество Машино-часов работы техники в году определяем по формуле (5.5)

(5.5)

где Тф - годовой фонд рабочего времени, дни;

tCM-средняя продолжительность смены, час tCM= 8,2 час;

КСМ - коэффициент сменности

ДР - простои во всех видах технического обслуживания и ремонта, приходящиеся на 1 час работы дни/час.

dП - продолжительность одной перебазировки, дни;

Тоб - продолжительность работы техники на одном объекте, час.



Количество ТО и ремонтов межремонтный цикл определяют по формуле

(5.6)

Тр = 5 000• 1,3 = 6 500 ч

(5.8)

Межремонтный цикл определяется по формуле (5.9)

(5.9)

Кч - коэффициент перехода мото-часов в машино-часы

Простои во всех видах технического обслуживания и ремонтов равны:

(5.10)

где dpi - продолжительность пребывания техники в i-ом ремонте или техническое обслуживание;

dni - продолжительность ожидания ремонта, доставка в ремонт и обратно;

di- число i-ых ремонтов и техобслуживания за межремонтный цикл;

Тц - межремонтный цикл;

м - число разновидностей ремонтов и техобслуживаний за межремонтный цикл.

маш.-ч

Коэффициент изменения производительности НТ по сравнению с БТ

5.3 Расчет годовых текущих затрат

Текущие затраты складываются из суммы затрат



(5.11)

Сор - затраты на амортизацию фондов;

Сзп - затраты на заработную плату машиниста, управляющего машиной;

Ст - затраты на топливо;

Сто,тр - затраты на техническое обслуживание и текущий ремонт машин;

Сом - затраты на смазочные и обтирочные материалы;

Смг - затраты на масло для гидросистемы;

Ссо - затраты на сменную снастк.у

Затраты на амортизацию фондов определяются по формуле (5.9):

(5.9)

Цб - стоимость машины;

На - норма амортизационных отчислений на полное восстановление фон-капитальный ремонт;

На = 12%;

На' = 6% - норма амортизационных отчислений на рековацию фондов;

На'' = 6% - норма амортизационных отчислений на капитальный ремонт фондов.



Затраты на заработную плату машинистов, управляющих машинами, принимаются с учетом численности звена и квалификационного состава машинистов:

(5.13)

где Кр - средний районный коэффициент;

Кр = 1,07;

л - коэффициент, учитывающий премии, л = 1,3;

n - число рабочих, занятых управлением машиной в одну смену, n = 1;

CТi - часовая тарифная ставка рабочего VI разряда ,CТi= 23,5 руб.;

Затраты на топливо определяются по формуле (5.11)

(5.11)

где ЦТi- цена топлива i-ro вида руб/кг;

ЦТi= 7,5 руб/кг;

WТi - часовой расход топлива i-ro вида кг/час;

Tri - количество часов работы технического топлива i-ro вида ;

М - число видов топлива.

Часовой расход i-ro сорта топлива, определяется по формуле (5.12)

(5.12)

где NeH - номинальная мощность двигателя, л.с;

qон- удельный расход топлива при номинальной мощности г/лс.с час;

Кдм - коэффициент использования двигателя по мощности за рабочий цикл

Кдв - коэффициент использования двигателя по времени; Kn - коэффициент, учитывающий изменение расхода топлива в зависимости от степени использования двигателя по мощности;

Кх - коэффициент, учитывающий снижения расхода топлива при холостой работе двигателя;

1,03 - коэффициент, учитывающий расход топлива в период запуска и регулировки работы двигателя и машины в начале смены.

В нашем расчете:



Отсюда

Затраты на все виды ремонтов включает в себя:

- затраты на техническое обслуживание, текущий ремонт;

- затраты на капитальный ремонт.

Так как затраты на капитальный ремонт были подсчитаны выше и равны:

Произведем расчет затрат на техническое обслуживания и текущий ремонт крана:

(5.16)

где Сзп - заработная плата ремонтных рабочих (руб.);

Срм - стоимость ремонтных материалов и запасных частей, руб.



(5.17)

где Ту - продолжительность межремонтного цикла, час;

л - коэффициент премиальных доплат ремонтным рабочим, л = 1,3;

Ср - часовая тарифная ставка ремонтных рабочих, Ср = 20,1 руб.;

di - количество i-ых ремонтов и технических обслуживании за межремонтный цикл;

ri; - трудоемкость i-ых видов технических обслуживании и ремонтов, чел./час.

где К - коэффициент перехода от заработной платы к затратам на запасные части и материалы К = 2;

Тогда общие затраты на техническое обслуживание и текущий ремонт равны:

(5.18)

где Vr- объем масла, залитого в гидросистемы, дм3,

j - объемная масса жидкости, кг/дм , j =0,865;

Цм- фактическая цена гидравлической жидкости с учетом затрат на ее доставку к обслуживаемой машине, руб./кг

К1 - коэффициент доливок гидравлической жидкости, принимаем равным К1=1,5;

Tмr - периодичность замены гидравлической жидкости в гидросистеме машины, маш.-час, tмr= 4000маш.-час

Затраты на смазочные материалы рассчитываются по формуле (5.19)

Ссм = 0,19 • Ст(5.19)

где 0,19 - коэффициент перехода от стоимости топлива к стоимости смазочных материалов;

Ст - стоимость топлива, руб.;

Затраты на сменную оснастку (к которой относят материалы и комплектующие изделия, которые в процессе работы периодически заменяют и ремонтируют) определяются по формуле (5.20):

(5.20)



где 0,01 - коэффициент перехода от стоимости машины к стоимости сменной оснастки;

Цб - балансовая цена машины, руб.;

Затраты на перебазировку с объекта на объект строительно-дорожных машин (крана) зависит от степени мобильности машины и способов их перемещения.

Автомобильный кран перемещается своим ходом

(5,21)

где СПбч - затраты на одну перебазировку;

Тг - число часов работы техники в году;

Тоб - число часов работы техники на одном объекте;

СПбч складываются из заработной платы машиниста Спбз и расходов, связанных с перебазировкой крана СПбЭ

	(5.22) (5.23)

где tncx - продолжительность переезда машины своим ходом.

Спбэ = Сэ•tncx/Тr(5.25)

Cэ = Cкр + Сто,тр + С см + Смг + Ссо (5.26)

Cкр- затраты на капитальный ремонт, руб;

Стр - затраты на техобслуживание и текущий ремонт, руб;

Ст - затраты на топливо, руб.;

Ссм - затраты на смазочные и обтирочные материалы, руб.;

Смг - затраты на гидравлическую жидкость, руб.;

Ссо - затраты на сменную оснастку, руб.

Сбтпбэ = 374101/1724•1,67 = 375,6 руб.

Снтпбэ = 416306/1851•1,67 = 361,5 руб.

Сбтпбу = 375,6+54,6=430,2 руб.

Снтпбу = 361,5+54,6 = 416,1 руб.

Сбтпб = 430,2•1724•2,5/3200 = 5794 руб.

Снтпб = 416,1•1851•2,5/3200 = 6017 руб.

Таблица 3 - Калькуляции годовых текущих затрат

Статьи затрат	Сумма затрат
	Б	Н
1. Амортизационные отчисления	162000	194220
2. Заработная плата машинистов	56355	60506
3. Затраты на топливо	28926	27950
4. Затраты на ТО и ТР крана	99767,4	107116,8
5. затраты на гидравлическую жидкость	1452,3	1558,5
6. Затраты на смазочные материалы	54960	53110
7. Затраты на сменную оснастку	8500	9265
9. Затраты на перебазировку техники	552,9	5794
ИТОГО: Годовые затраты	412514,1	454299,1

5.4 Определение экономического эффекта

Экономический эффект за срок службы новой техники определяется как разность полных приведенных затрат по сравниваемым вариантам техники:

(5.27)

где Zy', Zy" - удельные приведенные затраты по сравниваемым вариантам;

В"- годовая эксплуатационная производительность суммирования;

F- коэффициент суммирования годовых эффектов за срок службы новой техники с учетом фактора времени.

За расчетный год принимаем годовой год серийного производства F= 1,5965

А"- годовой объем производства

(5.28)

где С - годовые текущие затраты;

Ен - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, Ен = 0,15;

К - капитальные вложения;

В', В"- годовая эксплуатационная производительность по базовой и новой технике.



Экономический эффект от внедрения новой техники составил 189950 руб. Если годовой выпуск кранов составляет 20 единиц техники, то экономический эффект от внедрения новой техники составит:

Э = (18,87-16,75) * 1,5965 * 56122,3- 20 = 3799008 руб.

5.5 Дополнительные показатели проекта

К дополнительным показателям проекта относятся показатели металлоемкости и удельного расхода топлива.

Определения сравнительной металлоемкой продукции.

Металлоемкость конструкции по базовой и новой технике определяется с учетом затрат, материалов, запасных частей и комплектующих изделий за весь срок службы техники.

Удельную металлоемкость рассчитывают по формуле:

(5.29)

где F -масса техники, кг;

Км - коэффициент использования материала, Км = 0,76.

Экономия материала за год:



Определение удельного расхода топлива:

(5.30)

где Wt- часовой расход топлива.

Годовая экономия топлива составит:

(5.32)

где В" - годовая эксплуатационная производительность

Годовая экономия топлива составит 27605 руб.

Удельная себестоимость (5.33)



6. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ ГРУЗОПОДЪЕМНОГО КРАНА С ГРЕЙФЕРОМ

6.1 Характеристика опасных и вредных факторов работы машины

Случаи производственного травматизма при работе на машинах могут иметь место по техническим, организационным и психофизиологическим причинам в зависимости от таких факторов, как:

конструирование без достаточного учета требований охраны труда;

неисправное состояние машин;

самопроизвольное перемещение машин и их подвижных частей;

потеря устойчивости машинной в результате совместного действия нескольких факторов (основные и дополнительные нагрузки, изменение условий опирания и др.);

разрыв тросов;

поломка шкивов, блоков, осей и других деталей вследствие наличия в них дефектов (иногда скрытых) и др.

Рассмотрим основные положения, обеспечивающие безопасность при эксплуатации большинства строительных машин и станков, особенно кранов, при эксплуатации которых происходит наибольшее количество несчастных случаев:

проектирование конструкций машин с учетом их безопасной безопасности;

устойчивость машин в процессе их эксплуатации;

прочность и надежность машин;

наличие ограждений и установление «опасных зон»;

безопасные скорости движения;

автоматизация;

сигнализация;

освещенность рабочих мест;

9) электробезопасность;

индивидуальные защитные приспособления;

обучение и инструктаж рабочих, а также мероприятия организационного порядка.

Устойчивость любой строительной машины является необходимым условием безопасной ее эксплуатации, устойчивость обеспечивается (для стационарных машин) правильной установкой на надежное основание в строго горизонтальном и вертикальном положениях.

Поскольку определить точно значение опрокидывающего момента часто не предоставляется возможным из-за непредвиденных (аварийных) нагрузок, в практике применяют коэффициент запаса устойчивости Ку, характеризующий вероятность перегрузки:

Коэффициенты грузовой устойчивости (см. п.2.3) с учетом дополнительных нагрузок и уклона основания крана. Они определяются, как отношение разницы моментов от веса всех частей крана и моментов, от дополнительных нагрузок (ветровых, инерционных, центробежных) к моменту, создаваемому рабочим грузом относительно того же ребра опрокидывания, при этом кран считается установленным на твердой наклонной площадке, ветер рабочего состояния направлен в сторону уклона и все механизмы крана одновременно совершают рабочие движения.



В реальных практически условиях эксплуатации грузоподъемных кранов на стройках моменты опрокидывающих сил от дополнительных нагрузок, вызываемых воздействием ветра, непостоянны по величине, изменяются во времени и могут превысить расчетные значения при ветре ураганной силы.

Моменты опрокидывающих сил от основных нагрузок могут возрастать при изменении условий опирания машины на основание или подкрановый путь например, при появлении продольного или поперечного уклона подкранового пути в результате неравномерной просадки земляного полотна или балласта при воздействии дождей, ветра и др. Одновременно снижается суммарная величина моментов удерживающих сил при невыгодном направлении действия моментов опрокидывающих сил. Сочетания указанных фактов может приводить к потомкам и авариям машин, кранов, сопровождающихся несчастными случаями.

Действия инерционных сил в некоторых случаях может вызвать падение машин в момент принудительной остановки.

Характеристики грузоподъемности стреловых кранов приводится в каталогах строительных машин и имеет гиперболической кривой. Для увеличения устойчивости передвижных стреловых кранов применяют дополнительные опоры в виде выдвижных балок или кронштейнов, опирающихся на домкраты. Такие упоры (аутригеры) увеличивают поперечную базу кранов и повышают коэффициент грузовой устойчивости за счет перемещения ребра опрокидывания в сторону груза.

Устойчивость мачтовых подъемников, применяемых для монтажа конструкций, во время работы достигается предварительным натяжением расчалок или вант при помощи лебедок и полиспастов. Подбор вант производится в зависимости от грузоподъемности установкой вантовых растяжек из троса примерно через 8 м по высоте. Свободные концы вантовых растяжек крепятся к якорям или устойчивым конструктивным деталям возводимого блока.

В жилищно-гражданском строительстве несчастные случаи относительно часто возникают в процессе доставки строительных и отделочных материалов, сантехнического и электромонтажного оборудования и других грузов к рабочим местам на все этажи строящихся здании, т.е. в условиях вертикального транспорта. Основными факторами производственного травматизма при эксплуатации грузовых строительных подъемников в процессе подачи указанных материалов являются:

падение рабочих с платформ подъемников при производстве разгрузочно-погрузочных работ;

падение поднимаемых грузов с платформ и травмирование рабочих, находящихся в опасной зоне;

падение платформ при нахождении на них рабочих и грузов;

падение предметов с верхних этажей и травмирование людей, выполняющих погрузочно-разгрузочные работы внизу;

оборудование платформ самодельными удлинителями для подъема длинномерных материалов;

неудовлетворительные условия труда мотористов;

недостаточный технический надзор за состоянием подъемников со стороны инженерно-технического персонала;

отсутствие достаточно обоснованных способов и видов сигнализации между мотористом и рабочими, участвующими в производстве погрузочно-разгрузочных работ, выполняемых на различных этажах;

отсутствие на большинстве подъемников самых необходимых приборов и приспособлений, контролирующих процесс перемещения грузоподъемного крана, таких, как ограничитель грузоподъемности ограничитель крайнего нижнего положения платформы, а также приспособлений для точной остановки напротив оконного проема, перекрытия или крыши.

На грузоподъемные машины воздействуют различные факторы - рабочие нагрузки, ветровой напор и инерционные силы, учитываемые в расчетах их прочности и особенно устойчивости. В этих расчетах учитываются также в определенных пределах отклонения положения машин в пространстве от их нормального расчетного положения связи с возможными уклонами опорных плоскостей.

Однако в практике встречается превышение расчетных значений, которое вызывает травматизм.

Поясним это положение на примерах.

Попытка подъема краном груза, превышающего грузоподъемность на данном вылете стрелы, а также подъема примерзшего к земле груза приводит к перегрузке и падению крана (потере устойчивости). В этом случае применение автоматических ограничителей грузоподъемности (с корректированием на вылет стрелы) исключает аварию.

При подъеме груза, если он дошел до крайнего верхнего положения (упора), а механизм подъема продолжает работать, возможен обрыв троса и падение груза.

Мгновенное снятие нагрузки с упруго-напряженной инструкции крана вызывает обратный удар и в соответствующих условиях опрокидывания крана в сторону противовеса. Здесь автоматическое отключение электропривода механизма подъема не допускает обрыва троса, а следовательно, исключает аварию.

Во время работы крана усилился ветер и ветровое давление превысило предельные значения, при которых кран еще сохраняет устойчивостью Водитель, работая без специальных приборов, не может оценить значение ветрового напора, а следовательно, не может оценить значение ветрового напора, а следовательно, и предотвратить опрокидывание крана. В таких случаях применение сигнальных аппаратов позволяет своевременно принять меры, устраняющие аварию.

Следовательно, необходимым условием безопасной эвакуации грузоподъемных и других строительных машин является оснащение их устройствами и приспособлениями, ограничивающими возможности возникновения опасных ситуаций.

Приборы и устройства безопасности по их назначению можно подразделить на следующее:

ограничители движения (подъема груза, передвижения крана, вращения крана, вылета стрелы);

устройства, обеспечивающие устойчивость машин (противоугонные захваты, выносные опоры, ограничители грузоподъемности и грузового момента);

приборы, сигнализирующие состояние устойчивости (ветромеры, указатели вылета стрелы, указатели кренов); приборы освещения и сигнализации.

Ограничители грузоподъемности предназначены для автоматического отключения механизма подъема груза, если масса поднимаемого груза на крюке при данном вылете стрелы будет превышать установленную грузоподъемность для этого вылета на 10%.Точность срабатывания ограничителей должна быть до 3%. Кроме того, они не должны реагировать на кратковременные импульсы продолжительностью до 0,8с. Ограничители грузоподъемности применяют на кранах, имеющих постоянную грузоподъемность при любом вылете стрелы, и большей частью включаются в систему грузового полиспаста.

Воздействие шума и вибрации на организм человека

С физиологической точки зрения шум рассматривается как звуковой процесс, неприятный для восприятия, мешающий разговорной речи и неблагоприятно влияющий на здоровье человека. Звуковой анализатор человека реагирует на изменение частоты, интенсивности, направленности и тембра звука. Человек способен различать звуки в диапазоне частот от 16 до 20 ООО Гц. Границы восприятия звуковых частот неодинаковы для различных людей, они зависят от возраста и индивидуальных особенностей. Колебания с частотой ниже 20 Гц (инфразвук) и с частотой свыше 20 000 Гц (ультразвук) хотя и не вызывают слуховых ощущений, но объективно существуют и производят специфическое физиологическое воздействие на организм человека. В настоящее время установлено, что длительное воздействие шума вызывает в организме различные неблагоприятные для здоровья изменения. Посредством органа слуха шум проникает в организм человека и воздействует на нервную систему, в результате чего изменяется кровяное давление, ослабляется внимание, нарушается острота зрения, происходят сдвиги в вестибулярном аппарате, значительно увеличивается расход энергии при одинаковой физической нагрузке, замедляется скорость психических реакций. Степень тяжести воздействия шума на организм зависит от времени воздействия и интенсивности шума. Комплекс изменений, возникающий в организме под влиянием шума, в последнее время медиками рассматривается как «шумовая болезнь».

При оценке воздействия вибрации необходимо различать общие вибрации, вызывающие сотрясения всего организма, и местный, вовлекающие в колебательное движение только отдельные органы. Действие местных вибраций не ограничивается органами, находящими в соприкосновении с вибрирующими деталями машин, их воздействие оказывает влияние на центральную нервную систему и через нее рефлекторно влияет на другие органы человека. Под влиянием вибрации наибольшие изменяя, происходят в нервной и сердечно-сосудистой системах.

Неблагоприятное действие вибрации в начальной стадии выражается в виде утомления, головной боли, болях в суставах кистей и пальцах, повышенной раздражительности. Общая вибрация вызывает в организме более выраженные и стойкие изменения, чем местная. При длительной работе на вибрационном оборудовании у рабочего может развиться «вибрационная болезнь», характеризующаяся нарушениями функций различных органов и прежде всего периферической и центральной нервной системы. Начало болезни диагностируется по характерным изменениям сосудов, пальцев рук, которые проявляются в виде повышенной чувствительности к охлаждению, болях в суставах рук и пальцев. Медико-физиологические исследования убедительно показывают, что производственный шум и вибрация ведут к снижению производительности труда, увеличению числа ошибочных действий, повышенному расходу физических и нервно-психических сил. Проверенные исследования показали, например, что при выполнении сложных работ в помещении с уровнем шума 80-90 дБ рабочий в среднем должен затратить 20% больше физического и нервных усилий, чтобы иметь производительность труда, достигаемую при шуме 70 дБ. В среднем можно считать, что' снижение шума на 6-10 дБ ведет к росту производительности труда на 10-12%.

На современном этапе развития техники не всегда удается снизить уровни вибрации и шума до допустимых пределов. Поэтому при нормировании исходят из того, что работа возможна не в наилучших, а приемлемых условиях, т.е. когда вредное воздействие вибрации и шума не проявляется или проявляется незначительно.

Нормирование вибрации и шумов осуществляется в зависимости от секторального состава, временных характеристик и продолжительности воздействия.

Производственные шумы делятся на низкочастотные до 300 Гц, среднечас-тонные до 800 Гц и высокочастотные свыше 800 Гц. По характеру спектра шумы подразделяются на тональные, в которых явно прослушиваются звуки с ярко выраженным одним тоном, и широкополосные, в которых представлены звуки многих частот и нет выраженных тональных составляющих. По временным характеристикам шумы бывают стабильные, у которых уровень звукового давления изменяется незначительно (до + ЗдБ), импульсивные и прерывистые (непостоянные). Нормирование импульсного шума производится по эквивалентному уровню звука.

Эквивалентный уровень непостоянного шума представляет собой уровень постоянного, широкополосного неимпульсного шума, оказывающего такое воздействие на человека, как и непостоянный шум. Величину рассчитывают на основании изменений уровней звука (в дБ) в течении определенного промежутка времени.

Установление безопасных скоростей движения машин и их деталей

Для грузоподъемных машин важнейшими параметрами, способствующими возникновению травматизма, являются скорости движения самой машины, ее частей и поднимаемых грузов. Воздействие этих факторов на машину оказывается наибольшим в период неустранившегося движения, т.е. в период возрастания скорости от нуля до расчетного значения, когда действуют ускорения, вызывающие динамичность воздействия усилий на конструкцию грузоподъемных и некоторых других машин.

Установившееся движение в работе грузоподъемной машины наступает, когда достигнута заданная скорость движения машины или ее рабочего органа (барабана, лебедки, ходового колеса, поворотного круга и т.п.).

В каждом рабом движении, например, башенного крана, есть три периода: пуск (разгон), установившееся движение и остановка (торможение).

Увеличение производительности механизма требует, чтобы время пуска и торможения были наименьшими. Однако при расчете машин это время принимается из условия, что динамичность нагрузок не превышает допускаемых значений, что особенно важно для башенных кранов с высоким расположением центра тяжести против опрокидывания.

Применяемые в построечных мастерских и на предприятиях строительной индустрии станки для обработки дерева и металлов, для шлифования, точки инструментов и другое оборудование работают со значительными окружными скоростями. Превышение этих скоростей в ряде случаев может привести к разрушению вращаемых деталей и вызвать несчастные случаи. Задача инженера состоит именно в том, чтобы выбрать такой режим эксплуатации машин, при котором была бы обеспечена максимальная производительность труда при безопасных условиях работы.

Обязанности обслуживающего персонала

Для управления и обслуживания автомобильного крана назначают машиниста и слесарей, а для обслуживания кранов с электрическим приводом, кроме этого, электрослесаря.

Машинист перед назначением на работу должен пройти специальное медицинское освидетельствование, надлежащее обучение и аттестацию в соответствии с указаниями. Аттестуя машинистов, квалификационная комиссия, в состав которой должен входить представитель органа Госгортехнадзора. Результаты аттестации оформляют протоколом. Выдержавшие экзамены получают удостоверение машиниста за подписью председателя комиссии. В удостоверении указывают тип крана, к управлению которым он допущен. Во время работы машинист и стропальщик должны иметь при себе удостоверение с фотокарточкой.

Допуск к работе указанных лиц оформляют приказом по предприятию.

При перерыве в работе по специальности более одного года машинист должен пройти проверку знаний в квалификационной комиссии предприятия, а затем стажировку для восстановления практических навыков.

Кроме того, проводят периодическую проверку знаний в объеме производственных инструкций не реже одного раза в 12 месяцев; при переходе указанных лиц с одного предприятия на другое; по требованию лица, ответственного по надзору, или инспектора Госгортехнадзора. Результаты проверки оформляют записью в журнале. Участие инспектора Госгортехнадзора в периодической проверке необязательно.

Обслуживающий персонал обязан наблюдать за автомобильным краном и его оборудованием, неукоснительно соблюдать все правила техники безопасности и правила, предусмотренные инструкциями по эксплуатации крана, твердо знать и строго руководствоваться в своей работе Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов.

Особенности эксплуатации в зимнее время

Зимний период эксплуатации кранов является одним из наиболее трудных. В этот период ухудшаются дорожные условия из-за снежных заносов и гололеда, а температура воздуха нередко опускается до минус 30-40°С. При этом возрастает вязкость смазочных материалов, ухудшаются испаряемость бензина и процесс смесеобразования горючего и воздуха, падают электрические характеристики аккумуляторных батарей. Все это затрудняет пуск двигателей, работу механизмов, а труд машиниста становится более ответственным и тяжелым. Производительная и бесперебойная работа автомобильных кранов в осеннее зимний период зависит от качества подготовки их к работе при низких температурах и знания обслуживающим персоналом специфики работы кранов вН2> этих условиях. Подготовительные работы по переводу крана на зимнюю эксплуатацию проводят при сезонном техническом обслуживании, которое приурочивают к очередному (по графику) техническому обслуживанию. При этом проверяют и подготавливают к зиме все системы и механизм двигателя, узлы трансмиссии и крановой установки, системы управления краном, а также кабину машиниста.

В зимнее время в систему охлаждения заливают воду, подогретую до 60-70°С, или незамерзающие смеси (антифризы). Заправлять охлажденный двигатель кипящей водой недопустимо, так как это может вызвать трещины в водяной рубашке двигателя. Во время заправки водой радиатор должен быть полностью закрыт утепляющим чехлом. Первые 2-3 ведра подогретой воды заливают при открытых спускных кранах в радиаторе и блоке двигателя, что способствует лучшему прогреву двигателя.

Для облегчения запуска двигателей при низких температурах топливный насос и топливные фильтры рекомендуется подогревать горячей водой. На эксплуатационных базах в зимнее время организуют прогрев двигателей горячей водой или паром. Это повышает готовность кранов к работе.

При временных остановках крана нужно периодически пускать двигатель и поднимать температуру жидкости в системе охлаждения.

Смазочную систему и картер двигателя промывают чистым маловязким маслом, которое заливают в систему, через 10-15 мин работы двигателя на холостых оборотах масло сливают. После этого систему заполняют зимним маслом. При запуске двигателя следят за показателями масляного манометра. Работа двигателя под нагрузкой допускается только при рабочем давлении масла в системе.

При подготовке аккумуляторной батареи к зиме в первую очередь доводят плотность электролита до такой величины, при которой он не сможет протирать металлоконструкции топливом, т.к. в этом случае пленка краски становится хрупкой и легко повреждается при механических воздействиях. Применяемые смазочные материалы должны соответствовать указанным в инструкциях по эксплуатации крана зимой. Во избежание обледенения штоки гидроцилиндров не должны находиться длительное время открытыми, т.к. образовавшийся на них лед может повредить резиновые кольца уплотнений.

При низкой температуре воздуха перед пуском крана в работу гидросистему необходимо прогревать Для этого пуск насосов начинают на минимальных оборотах двигателя, затем их постепенно увеличивают до номинальной величины. После 5-10 мин работы насосов на холостом ходу выполняют рабочие операции без груза в течение 10-15 мин, последовательно включая гидромоторы рабочих механизмов. Только после этого приступают к выполнению рабочих операций. Зимой для создания благоприятных условий работы в кабине крана устанавливают отопительные приборы.

Перед началом работы двигатель прогревают до тех пор, пока температура жидкости в системе охлаждения не повысится до 50°С. Это требование обусловлено тем, что при работе двигателя под нагрузкой износ его деталей резко увеличивается с понижением температуры, а мощность и экономичность при этом падают.

После длительной стоянки крана при температуре воздуха ниже - 30оС первые 15-20 мин следует двигаться со скоростью, не превышающей 15-20 км/ч, избегая ударов шин о неровности дороги, так как переохлажденная резина теряет

6.2 Обеспечение безопасности работы машины с грейфером

Организация службы по соблюдению правил техники безопасности при работе кранов с грейфером должна осуществляться в соответствии с «Типовым положением о службе по технике безопасности в строительно-монтажных организациях и на предприятиях строительной индустрии». Ответственность за состояние техники безопасности на рабочих местах ответственность несут мастер и производитель работ.

Машинист должен знать и строго соблюдать правила техники безопасности, обеспечивающие безаварийную работу крана и безопасные условия труда.

Машинист должен быть постоянно готовым реагировать на изменяющуюся обстановку в рабочей зоне, он должен быстро и безошибочно действовать в состоянии эмоционального напряжения, вызванного аварийной ситуацией. Большое значение для машинистов имеет быстрота реакции. Машинист с замедленной реакцией может опоздать выполнить необходимые действия при внезапном возникновении опасности и, как следствие, совершить аварию. Практика показывает, что часть нарушений безопасных условий труда связана с состоянием машиниста. При управлении краном на машиниста действуют разнообразные факторы, влияющие на его работоспособность: техническое состояние крана, продолжительность работы, эргономические данные (шум, вибрация, температура в кабине, загазованность, обзорность, усилия на рычагах и педалях), подготовленность рабочей зоны.

Машинисту запрещается:

поднимать грузы, масса которых превышает грузоподъемность крана при данном вылете;

подтягивать груз к крану;

поднимать груз неизвестной массы, засыпанный землей или какими-либо предметами, примерзший к земле;

поворачивать или поднимать груз над людьми;

работать под линиями электропередачи без особого разрешения.

Приступая к работе, машинист должен ознакомиться с объектом и при необходимости поставить кран на выносные опоры.

Дороги на объектах строительства устраивают в подготовительный период и обеспечивают свободный подъезд автомобильных кранов ко всем рабочим зонам и размещение на них. Площадку в пределах рабочей зоны и подъездной путь к ней делают с твердым покрытием из инвентарных щитов или плит многократной оборачиваемости. Дороги на объектах и места стоянки кранов оборудуют предупреждающими знаками. Допустимый угол наклона площадки для работы крана не должен превышать 3° без учета просадки основания. При наличии просадок на площадках основание выравнивают. Состояние площадки для передвижения и работы автомобильных кранов контролирует ответственный за безопасное производство работ при перемещении грузов.

Место установки крана в рабочее -положение должно соответствовать проекту производства работ. Между поворотной частью крана при любом его положении и выступающими частями зданий, находящихся от основания откоса на расстоянии до 2 м, штабелями грузов, транспортных средств должен быть просвет не менее 1 м.

Во избежание опрокидывания крана при работе на опорах необходимо убедиться в правильности установки опор и наличии зазора 30--40 мм между шинами заднего моста и грунтом.

Переводить стрелу и башенно-стреловое оборудование из транспортного положения в рабочее и из рабочего в транспортное без установки крана на выносные опоры запрещается Максимальное приближение крана к краю откоса, котлована или траншеи не должно превышать допустимых норм, приведенных в «Правилах устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов». Наименьшее допустимое расстояние от основания откоса котлована или траншеи до ближайших опор крана должно указываться в проекте производства работ. Если нормы Правил не могут быть соблюдены, откос укрепляют.

Кран может быть установлен на расстоянии не ближе 30 м от крайнего провода линии электропередачи (ЛЭП) или воздушной электрической сети напряжением более 30 В. При необходимости работы в зоне ближе 30 м от ЛЭП должен быть оформлен наряд-допуск, в котором определяют безопасные условия работы. Имея представление о месте и степени возникшей опасности поражения током, машинист должен своевременно принять меры для ликвидации опасной ситуации. При работе крана с опорами, опущенными на основание, снижается опасность поражения током человека, находящегося на кране, по появляется другая опасность -- шаговое напряжение вокруг крана. В таких случаях покидать кран или подходить к нему запрещается. Необходимо оставаться в кабине даже в тех случаях, когда находящийся в ней машинист своими действиями самостоятельно не может освободить стрелу или поднимаемый груз с зацепления с проводом ЛЭП; только после выключения ЛЭП можно выйти из кабины крана и опуститься на основание.

Опасность поражения током снижается на кранах, оборудованных прибором типа АСОН, сигнализирующим о приближении машины к линии электропередачи.

Прибывший на объект груз нужно снимать с транспортных средств в такой последовательности, чтобы не нарушать равновесия остающихся грузов. Перед выгрузкой или подачей железобетонные изделия следует осмотреть, что бы убедиться в отсутствии дефектов, проверить исправность захватных приспособлений и выпускных петель. Снимать стропы или другие грузозахватные устройства с установленных на место конструкций молено только после временного или окончательного их закрепления.

Забракованные грузозахватные устройства не должны находиться в зоне действия крана. Чтобы поправить - неверно застропованное грузозахватное устройство, поднятый груз опускают на землю. Нельзя поправлять ветви стропа при поднятом грузе ударами лома или молотка. Для разворота длинномерных грузов, предотвращения самопроизвольного разворота пользуются оттяжками. Смятые выпускные петли следует осторожно поправить ломом.

Нельзя производить погрузку и разгрузку автотранспортного средства, когда водитель находится в кабине. Машинисту запрещается допускать к строповке груза лиц, не имеющих прав стропальщика.

Если зона, обслуживаемая краном, не полностью просматривается из кабины машиниста, для передачи сигналов стропальщика дополнительно назначается сигнальщик. Не разрешается во время работы крана входить и выходить из его кабины.

Запрещается становиться на край штабеля или концы межпакетных прокладок, пользоваться крапом для подъема людей на штабель или спуска с него. Для подъема рабочих на штабель используют специальную переносную лестницу. Покосившиеся штабеля с помощью крана разбирают только в дневное время при наличии предварительно разработанного способа ведения работ и под личным наблюдением руководителя погрузочно-разгрузочных работ.

При монтаже конструкций следует строго придерживаться последовательности установки их, предусмотренной проектом производства работ. Конструкции перед подачей их к месту установки предварительно очищают от грязи, льда и снега. Во время установки и закрепления запрещается становиться на конструкцию или находиться под ней. Первые плиты перекрытий устанавливают, находясь на передвижных столиках, расположенных на перекрытии смонтированного этажа. Нельзя устанавливать первые плиты перекрытия, находясь на стеновых панелях и перегородках. Последующие элементы перекрытий можно устанавливать на место с ранее уложенных плит. Для безопасной работы при монтаже торцовых стен применяют навесную двухъярусную люльку.

Запрещается поднимать груз, масса которого превышает грузоподъемность крана для данного вылета. Не допускается: трение грузового каната при подъеме груза о рядом расположенные конструкции; перемещать груз над людьми, производственными и жилыми помещениями.



СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Зайцев Л.В., Полосин М.Д. Автомобильные краны. М.: Высшая школа, 1987. 208 с.

2. Зайцев Л.В., Улитенко И.П. Строительные стреловые самоходные краны. М: Машиностроение, 1984.251 с.