При выборе машин для производства строительных работ определенного вида и объема за основу принимают их технико-эксплуатационные и технико-экономические показатели, при сопоставлении которых находят оптимальные типоразмеры и количество машин для выполнения требуемых технологических операций.
Основным технико-эксплуатационным показателем строительных машин является их производительность, которая определяется количеством продукции, выраженной в определенных единицах измерения (т, м³, м², м), вырабатываемой или перемещаемой машиной за единицу времени — час, смену, месяц или год.
Различают три категории производительности машин: конструктивную, техническую и эксплуатационную.
Конструктивная производительность Пк — максимально возможная производительность машины, полученная за 1 ч непрерывной работы при расчетных условиях работы, скоростях рабочих движений, нагрузках на рабочий орган с учетом конструктивных свойств машины и высокой квалификации машиниста.
Для машин периодического действия
Пк = qn или Пк = qnp,
где

• q — расчетное количество материала, вырабатываемого машиной за один цикл работы, м3 или т;
• п — расчетное число циклов работы машины в час, п — З600/Тц, Тц — расчетная продолжительность цикла, с;
• р — плотность материала, т/м³.

Для машин непрерывного действия при перемещении насыпных материалов сплошным непрерывным потоком
Пк = 3600Av или Пк = 3600 Avp,
А — расчетная площадь поперечного сечения потока материала, неизменная на всем пути перемещения, м²; v — расчетная скорость движения потока, м/с. При перемещении штучных грузов и материалов отдельными порциями
Пк = 3600mv/l или Пк = 3600qn vp,
где

• m — масса груза, т;
• qn — количество (объем) материала в одной порции, м ;
• l — среднее расстояние между центрами грузов (порций).

При расчете конструктивной производительности не учитываются условия производства работ и перерывы (простои) в работе машины — технологические (связанные с технологией производства работ), организационные (связанные с организацией работ), связанные с метеорологическими условиями и случайные. Конструктивную производительность используют в основном для предварительного сравнения вариантов проектируемых машин, предназначенных для выполнения одного и того же технологического процесса. Эта производительность является исходной для расчета производительности машин в реальных условиях эксплуатации.
Техническая производительность Пт — максимально возможная производительность машины, которая может быть достигнута в конкретных производственных условиях данным типом машины с учетом конструктивных свойств и технического состояния машины, высокой квалификации машиниста и наиболее совершенной организации выполняемого машиной технологического процесса за 1 ч непрерывной работы:
Пт = Пк×Kу,
где

• Kу — коэффициент, учитывающий конкретные условия работы машины.

Так, конкретными условиями работы одноковшовых экскаваторов являются категория разрабатываемого грунта, высота (глубина) забоя, требуемый угол поворота рабочего оборудования в плане, условия разгрузки ковша (в отвал или в транспортные средства). Часовая техническая производительность указывается в технической документации машины — паспорте, инструкции по технической эксплуатации.
Эксплуатационная производительность определяется реальными условиями использования машины с учетом неизбежных перерывов в ее работе, квалификации машиниста; может быть часовой, сменной, месячной и годовой.
Часовая эксплуатационная производительность
Пэ.ч=Пт×см²×kм,
где см² — коэффициент использования машины по времени в течение смены, учитывающий перерывы на техническое обслуживание и ремонт машины, смену рабочего оборудования, перемещение машины по территории объекта, потери времени по метеорологическим условиям, отдых машиниста и т. п.,
см²=(Tсм-∑tп)/Tсм,
где

• Тсм — продолжительность смены, ч;
•  ∑tп — суммарное время перерывов в работе машины за смену, ч;
• kм= 0,85…0,95 — коэффициент, учитывающий квалификацию машиниста и качество управления.

Сменная эксплуатационная производительность
Пэ.см=Tсм×Пэ.ч,
При расчете месячной и годовой производительности учитываются простои в работе машины за соответствующий период времени. Годовая эксплуатационная производительность
Пэ.год=365* Пэ.см×kв.год×kсм,
где

• kв.год год — коэффициент использования машины по времени в течение года,

kв.год=Тгод/365=(365-tв-tрем-tпр)/365,
где

• Тгод — количество дней работы машины в году;
• tв — количество выходных и праздничных дней;
•   tрем —количество дней, необходимое для выполнения текущего, среднего и капитального ремонтов;
• tпр — продолжительность организационных простоев и простоев по метеорологическим причинам;
• kсм — коэффициент сменности.

Эксплуатационная производительность является главным рабочим параметром, по которому подбирают комплекты машин для комплексной механизации технологически связанных трудоемких процессов в строительстве.
В комплект машин входят согласованно работающие основная (ведущая) и вспомогательные машины, взаимно увязанные по производительности, основным конструктивным параметрам и обеспечивающие заданный темп производства работ.
Эксплуатационная производительность основной машины Пэ.о должна быть равной или несколько меньшей (на 10… 15 %) эксплуатационной производительности вспомогательных машин Пэ.в.
Среднегодовая потребность в машинах для выполнения заданного объема определенного вида работ
М=Qобщ×У/100×Пэ.год,

где

• Qoбщ — общий объем соответствующего вида работ (в физических измерителях), подлежащих выполнению в течение года;
• У — доля объема работ в процентах, выполняемая данным видом машин, в общем объеме соответствующего вида работ.

Экономическая эффективность от использования в строительстве новой машины определяется как разность приведенных затрат на выработку единицы продукции по сравниваемым эталонному и принятому вариантам. При сравнении вариантов в качестве эталона рассматривают лучшие отечественные строительные машины (серийно выпускаемые или рекомендованные к серийному производству), а также лучшие образцы зарубежной техники, эксплуатируемой в нашей стране. В общем виде приведенные затраты, руб.,
Зп = Сгод + Ен×К,
где

• Сгод — расчетная себестоимость годового объема продукции машины, руб.;
• К — единовременные капитальные вложения на создание машины, руб.;
• Ен — нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, устанавливаемый соответствующими методиками.

Эффективность новой машины оценивается также по сроку ее окупаемости
Т0 = K/Эг,
где Эг — годовая экономия от внедрения новой машины.
Основными технико-экономическими показателями, позволяющими сравнивать качество различных машин одного назначения, являются удельные металлоемкость и энергоемкость, стоимость единицы продукции и выработка продукции на одного рабочего.

Удельные металлоемкость и энергоемкость машины представляют собой соответственно отношение массы машины и мощности установленных на ней двигателей (двигателя) к единице часовой технической производительности или к ее главному параметру (вместимости рабочего органа, грузоподъемности, грузовому моменту и т. п.).
Стоимость единицы продукции определяется отношением стоимости машино-смены к сменной эксплуатационной производительности машины.
Выработка продукции на одного рабочего
Вуд = Пэ.см/nр,
где nр — количество рабочих, обслуживающих машину.
Степень механизации строительно-монтажных работ оценивается уровнем комплексной механизации, механовооруженностью и энерговооруженностью строительства.
Уровень комплексной механизации характеризуется процентным отношением объема строительно-монтажных работ, осуществленных комплексно-механизированным способом, к общему объему строительно-монтажных работ в натуральном выражении, выполненных на строительной площадке:
Ук.м=(Рк.м/Ро)100,
где

• Рк.м — объем работ, выполненный средствами комплексной механизации;
• Р0 — общий объем выполненных работ.

Механовооруженность строительства — выраженное в процентах отношение стоимости машинного парка строительной организации к стоимости строительно-монтажных работ, выполняемых в течение года:
Мс = (См/Со)100,
где См — балансовая стоимость средств механизации, тыс. руб.; С0 — годовой объем строительно-монтажных работ, тыс. руб.
Механовооруженность труда определяют отношением балансовой стоимости средств механизации к среднесписочному числу рабочих, занятых на данном строительстве:
М = Сm/np.сп,
где nр.сп — среднесписочное число рабочих.
Энерговооруженность строительства — отношение суммарной мощности двигателей машинного парка строительства к среднесписочному числу рабочих:
Эс  =∑Pдв/nр.cn,
где ∑Pдв — суммарная мощность двигателей машин, кВт.

Рекомендую также следующие статьи:

• История развития отечественных подъемных машин
• Производительность кранов