Материал: zadacha_gl

Оглавление

1.Характеристика выбранного объекта……………………………………... 2

2.Определение объемов работ …………………………………………………2

3.Подбор комплекта техники ………………………………………………….4

4. Определение производительности машин в выбранном комплекте…..4

5. Составление модели строительного процесса ……………………………7

6. Выполнение расчета производительности строительного процесса с учетом надёжности его элементов в заданном диапазоне согласно составленной модели …………………………………………………………...9

7.Построение зависимости производительности от вероятности безотказной работы элементов процесса…………………………………... 21

8.Построение зависимости сроков производства работ от производительности данного процесса с учетом надежности его элементов в данном диапазоне………………………………………………. 22

1.Характеристика выбранного объекта

В воронежской области следует провести реконструкцию путей от ПК 0+00 до ПК155+00. Для этого используется экскаваторный комплект, в который входит 4 экскаватора Э-1251. Строительство выполняется на глинистом грунте.

Характеристики грунта:

= 1,75 т/м³

W_опт=27%

Характеристики экскаватора:

Емкость ковша прямой лопаты: 1,25 м³

Двигатель: электрический

Мощность двигателя: 90 квт

Длина стрелы: 6 м

Максимальная высота копания: 7,8 м

Максимальная высота выгрузки: 5,1 м

Максимальный радиус копания: 9,9 м

Максимальный радиус выгрузки: 8,9 м

Радиус выгрузки при максимальной высоте выгрузки: 8 м

Масса экскаватора: 40,2 т

Радиус поворота хвостовой части: 3,6 м

2.Определение объемов работ

На рисунке 1 представлен продольный профиль и объемы работ участка, на котором следует произвести реконструкцию.

Из-за отсутствия пригодных грунтов поблизости, необходимый грунт привозится из карьера, который находится на расстоянии 2,7 км, от участка производства работ. Грунт в карьере разрабатывают 4 экскаватора Э-1251 с емкостью ковша 1,25 м³. Объем выполняемых работ V= 1510 м³

3.Подбор комплекта техники

Автосамосвал подбираем на основе параметров экскаватора, с условием принятия оптимального количества ковшей 3-5.

Количество ковшей определим по формуле:

Где – грузоподъемность машины, т

– емкость ковша экскаватора, м³

- коэффициент наполнения ковша 0,8 -1,1

- плотность грунта т/м³

На основе результата расчетов принимаем самосвал КамАЗ-5511

V_max=80 км/ч

Так как на 1 экскаватор приходится: 2 рабочих, 1 бульдозер, 1 каток и 6 самосвалов, то на 4 экскаватора: 8 рабочих, 4 бульдозера, 4 катка, 24 самосвала.

4. Определение производительности машин в выбранном комплекте

Производительность экскаватора определим по формуле:

Где

– емкость ковша экскаватора, м³

- коэффициент наполнения ковша грунтом;0,8 -1,1

- коэффициент

– продолжительность цикла экскаватора, с

- коэффициент, которым учитывают увеличение объема грунта вследствие разрыхления; =1,2-1,4

Производительность катка:

Где

- толщина уплотняемого слоя грунта, м

-ширина полосы уплотнения, м

- ширина полосы перекрытия, м;=0,1-0,15 м

– средняя рабочая скорость механизма, км/ч; =3-4 км/ч

-продолжительность смены, ч; = 2 ч

- коэффициент использования сменного времени; =0,7-0,8

- число проходок по одному месту; = 2

Толщина уплотняемого слоя грунта h для кулачковых катков определяется по формуле:

h=0,7(l+2,5b – h_р)

где

l- длина кулачка, м; l=0,3 м

b-минимальный размер опорной поверхности кулачка, м; b=0,1-0,2 м

h_р- глубина разрыхления уплотненного слоя грунта; h_р=0,05 м

h=0,7(0,3+2,5 0,1 – 0,05)= 0,35 м

Производительность бульдозера определим по формуле:

Где

= t₁+ t₂+ t₃+ t₄ +t₅ +t₆

t₁- время перемещения грунта отвалом

t₂- время подъема отвала в транспортное положение

t₃- время на переключение передач и поворота в конце обратного хода

t₄- время порожнего хода

t₅-время на переключение передач и поворота в конце обратного хода

t₆- время на опускание отвала в рабочее положение

;=3-5 км/ч

= 1c

= 3c

;=20 км/ч

; м³

=2,4 м

=1,2 м

=45-50

=0,92-0,98

= t₁+ t₂+ t₃+ t₄ +t₅ +t₆=108+1+3+27 +3+1=143 с= 2,38 мин

5. Составление модели строительного процесса

Модель строительного процесса состоит из:

I: - водитель экскаватора

- помощник водителя экскаватора

- экскаватор

II:

- самосвал

- водитель самосвала

- бульдозер

-водитель бульдозера

-каток

- водитель катка

Модель строительного процесса представлена на рисунке 2.

6. Выполнение расчета производительности строительного процесса с учетом надёжности его элементов в заданном диапазоне согласно составленной модели

Вариант 1

Вероятность безотказной работы техники Р_т = 0,81

Вероятность безотказной работы людей Р_ч = 0,91

Рассматриваемый интервал времени для техники Т_см = 200 дней

Рассматриваемый интервал времени для техники Т_де.ч = 100 дней

Продолжительность восстановления для техники t_{восст.т} = 2 смены

Продолжительность восстановления для людей t_{восст.ч} = 7 смен

Продолжительность отказа для техники t_отк.т = 2 смены

Продолжительность отказа для людей t_отк.ч = 7 смены

Производительность строительного процесса – количество доброкачественной строительной продукции, создаваемой процессом в единицу времени. Производительность является основным количественным показателем уровня технологического прогресса. Технология выполнения работ определяет структуру строительного процесса. Структура процесса может быть представлена виде модели, на примере которой удобно проводить исследования и анализ самого процесса.

Надежность строительного процесса – один из основных факторов повышения производительности процесса. Надежность строительных процессов напрямую зависит от структуры этих процессов. В большинстве случаев, даже несмотря на применение новой более производительной техники, строительные процессы имеют достаточно низкую надежность из-за преобладания в их структуре последовательно-параллельных связей. Наличие последовательных связей в структуре снижает надежность процесса, а вместе с тем и производительность. Поэтому исследование влияния надежности элементов, участвующих в процессе, на производительность процесса является достаточно важной задачей в том случае, если нас интересует качество строительной продукции.

Вероятность отказа одной машины равна q_T = 1-0,81 = 0,19.

Число отказов техники на исследуемом промежутке времени:

Интенсивность отказов техники на промежутке времени:

_Т = n_T / T_см = 19/ 200 = 0,19

Интенсивность восстановления техники:

_т = 1 / t_{восст.т} = 1/2 = 0,5

Число отказов на исследуемом промежутке времени:

Интенсивность отказов техники на промежутке времени:

_ч = n_ч / T_дн = 1,2 / 100 = 0,012

Интенсивность восстановления техники:

_ч = 1 / t_{восст.ч} = 1/7 = 0,14

Р_к = Р_о * _к / _к

Определим производительность системы с учетом надежности элементов:

W = Р_о* Ф_о + ∑ Р_к* Ф_к

Где W – производительность системы в долях условной единицы

Ф_о – математическое ожидание фактической производительности системы, при условии, что все элементы находятся в работоспособном состоянии.

Ф_о = 1

Ф_к – математическое ожидание фактической производительности системы, при условии, что отказал к-й элемент.

Ф_к = 1 – 1/m

m – количество параллельно работающих элементов в системе.

Результаты вычислений приведены в таблице 1.

;

Таблица 1