Основы технико-эксплуатационным показателем строительных машин является их производительность. Производительность определяется количеством продукции, выраженной в определенных единицах измерения (т, м3, м2, м длины и т.д.), которую машина вырабатывает (перерабатывает) или перемещает за единицу времени – час, смену, месяц или год.

Различают три категории производительности машин: конструктивную, техническую и эксплуатационную.

Конструктивная производительность – максимально возможная производительность машины, полученная за 1 ч непрерывной при расчетных условиях работы, скоростях рабочих движений, нагрузках на рабочий орган с учетом конструктивных свойств машины и высокой квалификации машиниста.

Для машин периодического действия используем формулу (1)

qn или qn, (1)

где q – расчетное количество материала, вырабатываемого машиной за один цикл работы, м3 или т;

n – расчетное число циклов работы машины в час, n – расчетное число циклов работы машины в час, n = 3600/Тц; Тц – расчетная продолжительность цикла;

r– плотность материала, т/м3.

Для машин непрерывного действия при перемещении насыпных материалов сплошным непрерывным потоком применим формулу (2):

Пк=3600 Аv или Пк=3600Avr, (2)

где 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 используем зависимость (3):

3600mv/l или 3600qпv/l, (3)

где m – масса груза,т;

qп – количество (объем) материала в одной порции,м3;

l – среднее расстояние между центрами грузов (порций).

При расчете конструктивной производительности не учитываются условия производства работ и перерывы (простой) в работе машины – технологические (связанные с технологией производства работ), организационные (связанные с организацией работ), по метеорологическим условиям 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 – 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 час непрерывной работы (формула 4):

, (4)

где – 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 и может быть часовой, сменной, месячной и годовой.

Часовая эксплуатационная производительность (формула 5):

, (5)

где – коэффициент использования машины по времени в течение смены, учитывающий перерывы на техническое обслуживание и ремонт машины, смену рабочего оборудования, передвижку машины по территории объекта, потери времени по метеорологическим условиям, отдых машиниста и другое (формула 6):

, (6)

где – продолжительность смены, ч;

– суммарное время перерывов в работе машины за смену, ч;

=0,85…0,95 – коэффициент, учитывающий квалификацию машиниста и качество управления.

Сменная эксплуатационная производительность (формула 7):

, (7)

где – количество часов в смене.

При расчетной месячной и годовой производительности учитываются простои в работе машины за соответствующий период времени.

Годовая эксплуатационная производительность

,

где – коэффициент использования машины по времени в течение года;

,

где – количество дней работы машины в году;

– количество выходных и праздничных дней;

– количество дней, необходимое для выполнения текущего, среднего и капитального ремонтов;

– продолжительность простоев организационных и по метеорологическим причинам;

– 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 должна быть равной или несколько меньшей (на 10…15%) эксплуатационной производительности вспомогательных машин

Среднегодовая потребность в машинах для выполнения заданного объема определенного вида работ