Производительность кранов
Производительностью крана называется количество грузов: деталей, конструкций или оборудования, смонтированных либо перемещенных при монтажных или погрузочно-разгрузочных работах в единицу времени, которая измеряется тоннами в час (т/ч) или тоннами в смену (т/смена). Производительность относится к основным параметрам крана, характеризующим его технические возможности. Производительность может быть определена расчетным путем (расчетная, производительность) и получена на основании статистических данных или хронометражных наблюдений (фактическая производительность). По назначению различают три категории производительности строительно-монтажных кранов: конструктивную, техническую и эксплуатационную.
Конструктивная производительность характеризует качество подъемного крана и не учитывает реальные производственные условия работы; время ручных операций по строповке, наводке и установке элементов. Конструктивная производительность наряду с другими техническими показателями служит для сравнительной оценки технического уровня новых проектируемых кранов.
Техническая производительность характеризует максимальные производственные возможности крана, достигаемые при полном использовании его конструктивных свойств (работа на предельных скоростях с наибольшим в данных условиях совмещением отдельных движений, наиболее полным использованием грузоподъемности за каждый цикл), при прогрессивной организации и технологии работ, совершенных грузозахватных и стропующих устройствах, при обслуживании рабочими, овладевшими передовыми приемами труда.
Техническая производительность служит для определения эффективности применения крана в конкретных производственных условиях, для оценки степени использования одного крана или парка кранов в строительно-монтажной организации, а также при выборе комплекта машин, работающих совместно с краном.
Эксплуатационная производительность характеризует производственные возможности крана, которые могут быть достигнуты рабочими, овладевшими передовыми приемами труда при уплотненном режиме использования крана по времени. В это время включаются технологические перерывы и минимальные организационные перерывы и простои по метеорологическим причинам. Случайные простои (отсутствие фронта работ, электроэнергии, материалов и деталей, задержки в пути при транспортировании крана с одной площадки на другую и на ремонтные предприятия и обратно) при определении эксплуатационной производительности не учитываются.
Эксплуатационную производительность учитывают при выборе комплектов машин, при разработке проектов организации и производства работ, расчетов с рабочими, входящими в состав крановой бригады, при определении потребного количества кранов на заданную программу строительно-монтажных работ управления, треста. Машинисту крана необходимо знать эту категорию производительности.
Эксплуатационную производительность стрелового самоходного крана в час и смену Пэ. ч и Пэ. см определяют по формулам:
Пэ.ч = Qn×Кг×Кв т/ч;
Пэ.см = 8,2×Qn×Kг×Kв т/смена,
где
- 8,2 — усредненная продолжительность работы крана в течение смены, ч (при 5-дневной рабочей неделе);
- Q — грузоподъемность крана, т, при данном вылете крюка, м;
- Кг — коэффициент использования крана по грузоподъемности (по полезной массе) при работе с одним определенным грузом;
- в случае подъема различных грузов принимается среднее значение Kг, n — количество циклов за 1 ч работы;
- n — 60/Тц, где Тц — время одного цикла, мин;
- Кв — коэффициент использования крана по времени в течение смены, учитывающий технологические и минимальные организационные простои.
Циклом работы крана называется время, затрачиваемое на перенос груза, начиная с момента строповки его и кончая опусканием порожнего крюка к месту строповки очередного груза на приобъектном складе или на транспортной единице.
Общее время цикла складывается из машинного времени Тмаш и времени, затрачиваемого на выполнение ручных операций Тр,
Т = Тмаш+ Тр.
Машинное время состоит из времени, необходимого на вертикальное и горизонтальное перемещение крюка, а также на включение и выключение механизмов крана. Машинное время цикла работы крана зависит от следующих основных данных: величины скорости рабочих движений крана, возможности совмещения в данных условиях отдельных движений крана и способности машиниста производить эти совмещения; длины пути крюка с момента прицепки груза до приема порожнего крюка стропальщиками.
Путь крюка по вертикали зависит от отметки монтажного уровня, размеров и способов строповки, от наличия ранее установленных конструкций и необходимости проноса над ними грузов, от размеров и вида перемещаемых грузов и других факторов.
Влияние длины пути крюка на величину машинного времени цикла зависит от вида работ, выполняемых краном. На монтажных работах (при установке тяжелых конструкций) это влияние незначительно и только при высокой цикличности погрузочно-разгрузочных и складских операций, а также при подъемно-транспортных оно ощутимо. Поэтому на данных операциях целесообразно заранее намечать наиболее короткий путь крюка и совмещать отдельные рабочие движения, что приводит в целом к уменьшению времени цикла.
На монтаже тяжелых сборных железобетонных конструкций, технологического оборудования машинное время составляет незначительную долю от времени цикла. В этом случае совмещение рабочих движений практически не дает ощутимого эффекта.
Основное время цикла занимает время, затрачиваемое крановой бригадой на выполнение ручных операций; строповку элемента, наводку и установку его в рабочее положение, временное закрепление и расстроповку. Смена стропов, строповка грузов, обстройка монтируемых конструкций (закрепление деталей для подмостей, подвесных лестниц, стремянок, монтажных люлек, расчалок) не входят в цикл работы крана.
На погрузочно-разгрузочных работах и подъемно-транспортных ручными операциями являются: прицепка груза, установка в рабочее положение и расстроповка. Время наводки и установки конструкции уменьшается, если есть посадочная скорость. При установке тяжеловесных грузов, грузов со значительными подветренными площадями (арматурные каркасы, щиты опалубки) увеличивается время наводки элементов.
Чтобы сократить время наводки и повысить безопасность работ, применяют оттяжки из стального или пенькового каната, которые регулируют вручную или с помощью лебедок. При монтаже элементов со сложными стыковыми соединениями наводку осуществляют с использованием талей, фаркопфов и других приспособлений. Для окончательной наводки и посадки стальных конструкций с болтовыми и клепаными соединениями применяют сборочные монтажные ломики и пробки.
К ежесменным организационным простоям относятся текущее обслуживание (регулирование и мелкий ремонт механизмов), передача смены, минимальные перерывы, связанные с уточнением последовательности установки конструкций.
Технологические перерывы связаны со сменой стропующих и грузозахватных устройств, установкой крана на выносные опоры и снятием с них, с перецепкой грузов на промежуточных уровнях. Продолжительность и частота этих перерывов определяется технологией производства строительно-монтажных работ, особенностями конструкции крана и в значительной степени зависят от состояния вспомогательных устройств, готовности монтируемых элементов, прогрессивности технологической схемы работ, а также от квалификации монтажной бригады.
Значения коэффициента использования самоходного подъемного крана по времени Кв по организационным причинам в зависимости
от типа привода и числа смен работы в сутки можно принимать по табл. 28.
Эксплуатационная производительность крана зависит от ряда постоянных и переменных факторов. Постоянными факторами являются: размеры рабочего оборудования крана, скорости (в том числе посадочные), грузоподъемность, способ изменения вылета крюка, тип привода, конструкция выносных опор, система связи и сигнализации.
Переменными факторами являются: вид груза (штучный, пакетированный, длинномерный, крупноразмерный); квалификация машиниста, монтажников, стропальщиков, ремонтных рабочих; вид выполняемых работ (монтажные, погрузочно-разгрузочные, подъемно-транспортные, укрупнительная сборка); характеристика возводимого сооружения; фронт работы; степень подготовки площадки; размеры монтажной площадки; организация работы (монтаж со склада или с транспортных средств, количество смен в сутки, состав операций и последовательность их выполнения, увязка с другими машинами на объекте).
Производительность крана в смену, в год зависит от режима его работы. Режимом работы называется распределение календарного времени на время полезной работы и на время простоев.
Среднесменный эксплуатационный режим работы стреловых подъемных кранов может быть принят в соответствии с данными, указанными в табл. 29.
Таблица 29. Среднесменный режим работы стреловых самоходных кранов, ч, на строительно-монтажных работах
Элементы затрат времени| Режим работы при количестве смен работы крана в сутки
Простои по организационным причинам (минимальные) …………0,5 — 1 - 1,5
Полезное рабочее время……..7,7 — 15,4 — 19
Техническое обслуживание, передача смены………………0,5 — 1,1 — 2,3
Время работы машины………7,2 — 14,3 — 16,7
Технологические перерывы…….0,4 — 0,8 — 1,2
Время чистой работы машины…..6,8 — 13,5 -15,5
Помимо сменной эксплуатационной производительности крана, в практике возникает необходимость в годовой производительности для определения потребного количества кранов, при разработке проекта производства монтажных работ на объекте или комплексе сооружений, при составлении заявок на новые машины на заданную программу строительно-монтажных работ.
Годовая производительность — это количество смонтированных конструкций, технологического оборудования или переработанных краном грузов в течение года, выраженное в единицах измерения (т, м3).
Зависит годовая производительность от многих факторов и условий, основными из которых являются годовой режим работы и часовая производительность крана. Многообразие производственных условий и различные эксплуатационные особенности подъемных кранов определяют неодинаковую их выработку в течение года.
Годовую выработку подъемного крана определяют расчетным путем как произведение средней эксплуатационной производительности в час на число часов работы крана в году:
Пэ.год=Пэ.ч Т,
где Пэ.ч — часовая эксплуатационная производительность, т; Т — рабочее время крана в течение года, ч.
Рабочее время крана в году (режим работы) может быть найдено из следующего выражения:
Т = nm [365 - (Т1 + Т2 + Т3 + Т4)],
где
- m — продолжительность смены, ч;
- n — среднее число смен работы в сутки;
- Т1— время на проведение всех видов ремонта;
- Т2 — количество выходных и праздничных дней (ПО);
- Т3 — суммарное время перебазирований крана;
- Т4 — время простоев по метеорологическим причинам (сильные ветер, мороз, дождь, туман).
- Величины n и Т3 принимают фактическими по данным монтажной организации;
- Т, — на основании «Рекомендаций по организации технического обслуживания и ремонта строительных машин»;
- Т4 — принимается фактическим для данного района строительства на основании многолетних статистических сведений гидрометеослужбы.
Основным резервом повышения годовой выработки подъемных кранов является работа в две и две с половиной-три смены в сутки. Дополнительно увеличивать количество рабочего времени можно за счет сокращения времени пребывания крана в ремонте.
Эксплуатационная производительность определяется для данной модели крана и зависит от его технических показателей и принятого для него режима работы.
Помимо эксплуатационной (часовой, годовой) производительности существуют нормы выработки кранов (часовые, годовые).
Норма выработки крана, приводимая в ЕНиР, получена на основе обработки хронометражных наблюдений за работой определенного количества кранов в усредненных условиях.
Годовую (директивную) норму выработки устанавливают на среднесписочный подъемный кран на монтажных работах в тыс. т на 1 т его максимальной грузоподъемности независимо от вида стрелового оборудования.
Чтобы обеспечить директивную норму выработки и перевыполнить ее, необходимо организовать работу кранового парка в две-три смены. Однако большие фактические организационные простои, повышенные технологические перерывы, значительная разновесность конструкций резко снижают годовую выработку кранов. Высокие показатели сменной выработки на один среднесписочный кран на монтаже строительных конструкций, в передовых монтажных организациях достигаются за счет прогрессивной организации и технологии работ, применения эффективных грузозахватных устройств и высокой квалификации машинистов.
Производительность в значительной степени зависит от средней массы монтируемых конструкций и наибольшей массы элемента, по которому выбирают кран. С увеличением массы конструкций возрастает сменная производительность, особенно интенсивно до 20 т массы.
