Эксплуатация подъемно-транспортных, строительных и дорожных машин

Введение

Современное строительство характеризуется постоянным ростом объемов строительно-монтажных работ, выполняемых механизированными способами, что требует значительного численного увеличения средств механизации и ежегодного пополнения парков новыми, более совершенными машинами.
Важное значение в деле развития и повышения эффективности комплексной механизации и автоматизации строительства имеет правильное использование строительных машин.
Многочисленные наблюдения показывают, что основными причинами неудовлетворительного использования машин являются: отсутствие фронта работ, недостаточная надежность машин в процессе эксплуатации, а также несвоевременная поставка на строительную площадку материалов и элементов монтируемых зданий.
Эффективное использование средств механизации строительства имеет большое народнохозяйственное значение. Пополнение парков дорожных и строительных машин в последние годы существенно изменило уровень механизации работ и показатели производительности труда. Это также свидетельствует о наличии резервов и необходимости систематического совершенствования форм и методов использования машин. Мобилизация внутренних ресурсов в области использования машин, направленная на повышение их производительности, является существенным резервом дальнейшего повышения технического уровня строительства.
К числу важнейших факторов, определяющих эффективное использование парка строительных машин, следует отнести обеспечение их надежности (заложенной в процессе проектирования и изготовления) путем внедрения в строительстве передовой организации и технологии технического обслуживания и текущего ремонта машин.
Эффективность использования строительных машин в значительной степени зависит также от правильной организации их эксплуатации. Главным решением, обеспечивающим улучшение использования парка машин в строительстве, является создание крупных эксплуатационных организаций, в которых концентрируется основное количество сложных строительных машин.
Эксплуатация строительных машин в управлениях механизации позволяет в широких пределах регулировать оснащенность строи-тельных объектов, дает возможность планировать техническое обслуживание машин с использованием передовых средств диспетчерского управления работой машин, а также централизовать и использовать амортизационные отчисления на ремонт, проводить централизованную подготовку квалифицированных кадров рабочих - механизаторов, централизовать обеспечение машин запасными частями и эксплуатационными материалами и организованно перебрасывать машины с объекта на объект.
Как правило, при эксплуатации строительных машин, находящихся в непосредственном ведении общестроительных организаций, имеют место систематические их простои и нарушение правил технического обслуживания и ремонта. Использование строительных машин при этом, а также техническое состояние парка резко ухудшаются, средства на ремонт и эксплуатацию машин расходуются не по назначению или в недостаточной степени. Машины обслуживают случайные, плохо подготовленные рабочие-механизаторы.
Целью данной работы является описать обеспечение работоспособности и безопасности подъемно-транспортных, строительных и дорожных машин при неблагоприятных условиях эксплуатации.
Задачи данного реферата:
1.Раскрыть вопрос обеспечения надежности машин в эксплуатации при неблагоприятных условиях.
2. Пути повышения надежности машин в эксплуатации.


1.ОБЕСПЕЧЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ МАШИН

Дорожно-строительные машины при эксплуатации, из-за специфики их работы, подвергаются значительным динамическим нагрузкам. В связи с этим даже незначительные дефекты деталей приводят к преждевременному нарушению работоспособности машин.
В процессе работы деталей трансмиссий в них возникают механические и термические напряжения, приводящие к деформации деталей, развитию дислокаций, зарождению и росту трещин, поломке деталей. По скорости роста трещин и развития повреждений различают мгновенные и постепенные отказы деталей.
В теоретически правильно сконструированной трансмиссии мгновенные отказы должны быть исключены, а время развития постепенных отказов должно быть соизмеримо со сроком службы трансмиссии до капитального ремонта. Однако анализ эксплуатационных данных показывает, что только 50-55% повреждений конструкций при испытаниях дорожных машин вы званы усталостью.
Поэтому одним из путей улучшения качества и эффективности, использования дорожно-строительных машин, является уменьшение времени простоя машин при внезапных отказах за счет применения эффективного метода ремонтных комплектов.
Количественная оценка работоспособности агрегатов производится с помощью ряда показателей. С их помощью можно произвести сравнение машин по степени их работоспособности, определить эффективность тех или иных мероприятий по обеспечению работоспособности.
1.1. Методы оценки работоспособности агрегатов машин
Нарушение работоспособного состояния в процессе эксплуатации агрегата происходит под воздействием множества факторов (конструктивных, технологических, эксплуатационных, организационно-производственных и других) и носит случайный характер.
Анализ аварийных отказов агрегатов технических систем и причин их возникновения показал, что при обеспечении высокого качества заводской сборки машин, соблюдении технологии изготовления деталей, при выполнении всех требований системы технического обслуживания, предусмотренной заводом-изготовителем, надежность и качество агрегатов машин в значительной степени влияют на снижение не плановых простоев по техническим причинам в условиях эксплуатации. Поэтому, можно повысить работоспособность агрегатов на основе оптимизации системы организации ремонтно-технических воздействий методами комплектной замены.
Известно, что чем сложнее конструкция машины, тем труднее увязать согласованную работу отдельных частей и элементов, обеспечить их эффективное функционирование. При этом необходимо учитывать как детерминированные, так и индетерминированные факторы, влияющие на работоспособность машин. Первые проявляются в развитии причинно-следственных связей, определяющих параметры функционирования отдельных агрегатов и узлов машин. Роль индетерминированных факторов проявляется в непредсказуемых объективных ситуациях (например, экстремальные погодные условия), так и в неопределенностях субъективного характера, обусловленных действиями людей в процессе использования техники и управления ремонтным производством.
При установлении закономерностей функционирования при содержании и строительстве дорог необходимо учитывать организационные и управленческие факторы. Эффективность использования машин существенно зависит от размеров подразделений и территориальных особенностей обслуживания и ремонта, уровня технического оснащения, квалификации инженерных и управленческих кадров, организации обеспечения работоспособности машин. При этом необходимо учитывать взаимосвязь с системами более высокого уровня, то есть с системой функционирования предприятия.
1.2 Обеспечение работоспособности и безопасности машин при неблагоприятных условиях эксплуатации

При эксплуатации машины подвергаются внешнему воздействию, которые значительно изменяются при их работе в различных климатических зонах. В отдельных случаях они могут значительно превышать уровень, установленный техническими условиями, что приводит к внезапным отказам. Для их исключения необходимо учитывать внешнее воздействие при проектировании и эксплуатации

. Высокая надежность обеспечит безопасность для обслуживающего персонала и окружающей среды.
Наибольшие воздействия на работоспособность машин оказывают: низкая и высокая температура, повышенная влажность среды, загрязненность атмосферы, сильный ветер, солнечная радиация, дождь, снег, туман, обледенение, плесень, насекомые, грызуны и т.д. При проектировании машины трудно одновременно учесть влияние всех внешних факторов, поэтому их создают, как правило, в отдельном исполнении для эксплуатации в конкретных условиях.
Для условий России наибольшее влияние на работоспособность машин оказывают низкие температуры. Это объясняется рядом явлений при этих температурах:
-снижение ударной вязкости металла;
-потеря пластичности полимерных материалов;
-снижение вязкости ТСМ и рабочих жидкостей;
-ухудшение запуска ДВС;
-ухудшение условий труда, а также выполнение землеройно-транспортных и погрузочно-разгрузочных работ.
При проектировании машин для работы в условиях отрицательных температур (исполнение ХЛ) используют стали без примесей азота и серы, которые снижают ее пластичность и повышают хладноломкость. Исполнение ХЛ предусматривает выполнение стыковых соединений при сварке с плавными переходами, не вызывающими концентрацию напряжений и применение неметаллических материалов, сохраняющих эксплуатационные свойства при отрицательных температурах. Особые требования, которые предъявляются при выборе ТСМ для обеспечения работоспособности ДВС и других систем машин, рассмотрены ниже. Для обеспечения требуемых эргономических свойств кабины машин оборудуют нагревательными устройствами (температура не ниже 14 °С) и средствами воздухообмена. Стекла кабин снабжают противообледенителями и отражателями.
Работоспособность машин при высоких температурах обеспечивают использованием специальных жаростойких материалов и изделий.
Высокие температуры окружающей среды с повышенной влажностью и солнечной радиацией вызывают повышенную коррозионную активность. В таких условиях в отдельных районах появляются насекомые и микроорганизмы, разрушающие электроизоляцию и элементы машин, включающие органические и растительные материалы. Для машин (исполнения Т), работающих в таких условиях, используют защитные покрытия с повышенной коррозионной стойкостью, материалы выбирают с учетом обеспечения работоспособности при наличии насекомых и микроорганизмов, применяют эффективную систему охлаждения для тепловых и электрических двигателей, а также создают комфортные условия в кабине машиниста.
Интенсивному коррозионному воздействию подвержены машины и оборудование при работе вблизи химических предприятий и в условиях морского климата.
Ветер ухудшает условия работы машин, особенно при выполнении подъемно-транспортных операций. Он создает дополнительную динамическую нагрузку, которая может вызвать аварийную ситуацию. В нормативной документации регламентируют применение ПТМ при монтажных и демонтажных работах в зависимости от площади груза и скорости ветра. При больших скоростях ветра грузы рекомендуется размещать стороной с меньшей площадью, а стрелы навстречу ветру, особенно при разгоне механизма вращения с грузом. Все краны обеспечиваются автоматической сигнализацией при достижении нагрузки, равной предельно расчетной.
Обеспечение работоспособности и безопасности машин во взрыво- и пожароопасных средах происходит исключением повышенного тепловыделения, возгорания и искрения. Температура нагрева наружных поверхностей машин в пожарозащитном исполнении должна быть на 20% ниже указанных температур самовоспламенения горючих смесей.
Наиболее распространенное изнашивание сопряжений и деталей машин - абразивное, которое обусловлено или запыленностью атмосферы, или непосредственным взаимодействием деталей со свободными абразивными частицами. Основное направление обеспечения работоспособности машин в условиях повышенной запыленности воздуха (исключая рабочее оборудование, взаимодействующее с абразивной средой) - внедрение конструкций закрытых сопряжений, применение эффективных фильтров при проектировании и своевременная проверка герметичности с заменой смазки и очисткой или заменой фильтрующих элементов в процессе их эксплуатации.
В целом работоспособность зависит от многих факторов на этапах проектирования, изготовления и эксплуатации машин. Повышение их работоспособности возможно с учетом тесного взаимодействия трех этапов жизненного цикла машины.
Проводимые в этой области мероприятия можно рассматривать в нескольких направлениях:
-повышение стойкости изделий к внешним воздействиям (создание надежных сборочных единиц за счет оптимальной конструкции и применения прочных и износостойких материалов);
-защита и изоляция машины от вредных воздействий (защита от вибрации, покраска, защита рабочих поверхностей от запыления и загрязнения, создание условий с постоянной температурой и влажностью и ограниченной запыленностью, защита от агрессивных сред);
-применение автоматики для повышения надежности машин (применение самонастраивающихся и саморегулирующихся систем, способных автоматически восстанавливать свою работоспособность и осуществлять профилактические мероприятия).
Создание машин, снижающих затраты в процессе эксплуатации, с наличием информационных систем о ее состоянии, с локализацией тяжелых последствий и выбором рациональных условий функционирования - одно из основных направлений повышения их работоспособности.
Обеспечение работоспособности и безопасности при сильном ветре. Ветер ухудшает условия работы ПТМ. Он создает до­полнительную нагрузку динамического характера, которая при больших размерах подветренной площади может вызвать раз­рушение, опрокидывание и угон машины по рельсовым путям. Использование машин при ветре осложняется раскачиванием груза и самой машины, если она установлена на плавучем транс­портном средстве. Ветер выдувает мелкие фракции груза при работе транспортирующих машин на открытом воздухе. В степных районах он способствует абразивному загрязнению открытых частей машин и повышенному их изнашиванию.
В нормативно-технической документации ветер учитывают в основном как фактор, создающий дополнительную нагрузку и раскачивание груза. Например, согласно СНиП 111-4—80 запрещено выполнение монтажных работ на высоте в открытых местах при силе ветра шесть баллов и более (скорость 9,9— 12,4 м/с).
При монтаже вертикальных глухих панелей работы прекращаются при силе ветра пять баллов (скорость 7,5—9,8 м/с).
Работа кранов в портах допускается при скорости ветра не более 15 м/с, а по Правилам Регистра России расчетная ветровая нагрузка рабочего состояния для судовых и плавучих кранов определяется при динамическом давлении 400 Па, что соответствует скорости ветра 25,5 м/с.
При больших скоростях ветра используют оптимальные приемы работы, учитывающие положение стрелы крана относительно направления ветра. Предпочтительно ее расположение по ветру во все моменты рабочего цикла или, по крайней мере, при разгоне механизма вращения с грузом. При скорости ветра, равной или близкой к расчетной для рабочего состояния, работа крана прекращается. Для этого согласно Правилам [38, п. 179] башенные, портальные и кабельные краны, мостовые перегружатели должны быть оборудованы анемометром, автоматически включающим сирену при достижении ветром скорости, указанной в паспорте крана.
Обеспечение работоспособности в районах с тропическим и морским климатом. Характерной особенностью районов с тропическим и морским климатом являются повышенная коррозионная активность среды, высокие температуры окружающего воздуха, повышенная солнечная радиация, ливневые дожди, наличие в отдельных районах насекомых и микроорганизмов, разрушающих электроизоляцию и элементы машин, содержащие органические и растительные материалы.
Защитные покрытия и детали машин исполнения Т (тропиче­ского) должны обладать повышенной коррозионной стойкостью