Технология и особенности применения средств роботизации в строительстве 5 страница

[100]Бейсбольный стадион «Лорие-Парк» построен президентом Общественного клуба Лорие Валером Лекуром во время Великои депрессии и открыт в 1933 г. Снесен в конце 1930-х гг.

[101]Сизый голубь (искаж. ит).

[102]На ипподроме «Пимлико» в Балтиморе, штаг Муриленд, открывшемся в 1870 г., с 1873 г. в третью субботу мая ежегодно проводятся скачки «Прикнесс Стейке» для чистокровных трехлеток.

[103]Тимоти Джон Фицджеральд Маккой (1891–1978) — американский киноактер, военный офицер, знаток жнзни и обычаев индейцев. Эдмунд Ричард («Ух») Гибсон (1892–1962) — американский киноактер, режиссер и продюсер, профессиональный наездник, чемпион родео. Томас Эдвин (урожд. Хезикия) Микс (1880–1940) — американский киноактер, звезда вестернов начала XX в. Белая шляпа была фирменной чертой его образа.

[104] Зд:. картопли (фр.).

[105]Блинчики (фр.).

[106]Также — гортон или кретон, свиной паштет с луком и специями, блюдо квебекской кухни.

[107]Огненной Земли (искам исп.).

[108]«Такого у меня им не отнять» (They Can’t Take That Away from Me, 1937) — песня Джорджа и Айры Гершвинов из музыкальной комедии «Потанцуем?» (Shall We Dance) американского режиссера Марка Сэндрича с Фредом Астером и Джинджер Роджерс в главных ролях.

[109]«Отченашей» (фр.).

[110]Штаб-квартира издательства находилась в Нью-Йорке по адресу: 7-я авеню, 79, в здании из коричневого кирпича, выстроенного по проекту американского архитектора Генри Фрэнклина Килбёрна (1844–1905).

[111]«Кладезь» (The Argosy) — популярный журнал, считается первым бульварным журналом в США, основан в 1882 г. издателем и писателем Фрэнком Эндрю Манси (1854–1925).

[112]Хью Херберт (1887–1952) — американский комический кино- и театральный актер обычно в амплуа рассеянного и нервного чудака, который повторяет себе под нос «Ху-ху-ху, чудесно, чудесно, ху-ху-ху». Фраза неоднократно пародировалась и воспроизводилась разными комическими персонажами кинокомедий и мультфильмов.

[113]«Оператор № 5» (Operator № 5, 1934–1939) — персонаж популярной бульварной литературы, тайный агент американской разведки, создан писателем Фредериком К. Дэвисом. «Детектив в маске» (Masked Detective) — популярная серия бульварной литературы издательства Thrilling Publications. «Жуткие истории» (Weird Tales) — американский популярный журнал фантастики, сказок и ужасов, в своей первой инкарнации выходивший с 1923 по 1954 г.

[114]«О Генри!» (Oh Henry!) — шоколадный батончик с арахисом, сливочной помадкой и карамелью, выпускавшийся чикагской компанией «Уильямсон Кэнди Компани» с 1920 г. По легенде, название — дань либо юноше, который часто заигрывал с работницами компании, либо известному американскому писателю. «Мотор» (Powerhouse) — шоколадный батончик сходного состава, производившийся кондитерской компанией Уолтера Г. Джонсона с конца 1920-х гг. От конкурирующих продуктов выгодно отличался тем, что весил 4 унции (больше 100 г) и стоил всего 5 центов.

[115]«Мистер Добрый Батончик» (Mr. Goodbar) — шоколадный батончик с цельным арахисом, производится компанией «Херши» с 1925 г.

[116]«Том Коллинз» — коктейль из джина, лимонного сока, сахара и содовой. Впервые отмечен в 1876 г. «отцом американской миксологии» Джерри Томасом (1830–1885). Название происходит от популярного во второй половине XIX в. барного мема, когда шутник осведомлялся у жертвы о неком Тома Коллинзе, который, дескать, только что спрашивал о жертве. Шутник обычно ставил перед собой задачу добиться от жертвы признания, что она знакома с несуществующим Томом Коллинзом.

[117]45 (искаж. исп. cuarenta у cinco).

[118]Чиму — высокоразвитая доколумбова культура Южной Америки, существовавшая примерно с 1250 по 1470 г. на севере современного Перу.

[119]Ударом (фр.).

[120]Аллюзия на «семь актов жизни» (Уильям Шекспир. «Как вам это нравится», акт 2, сц. 7, пер. В. Левика).

[121]Фрэнк Джеймс Купер (1901–1961) — американский киноактер, звезда Голливуда, много снимался в вестернах.

Оценка экономической целесообразности роботизации отдель­ных строительных процессов осуществляется на основе анализа за­трат и расчета их окупаемости. При этом учитывается совмести­мость внедряемых средств робототехники с другим технологиче­ским оборудованием. Объекты роботизации считаются выбранными, если они обеспечивают экономический эффект. Окончательное решение о целесообразности внедрения средств ро­бототехники лучше принимать на основании экспертных оценок и заключения специалистов о том, что роботизация данных операций или процессов технически и экономически осуществима.

При разработке роботизированной технологии строительного процесса необходимо также изучить проектную документацию зда­ний и сооружений, где предполагается использование роботов, осо­бенности их конструктивных элементов. Это позволит произвести группировку конструктивных элементов здания по определенным признакам на основе общности конструктивно-технологических особенностей и предоставит возможность точной оценки объемов выполняемых работ. Кроме того, в процессе анализа возможна вы­работка рекомендаций и предложений по унификации конструк­тивных элементов здания, повышению их технологичности при ро­ботизации строительных операций. На основе информации, полу­ченной в результате анализов, составляются технические условия на роботизацию технологической операции или процесса. При раз­работке роботизированного технологического процесса анализиру­ются все особенности и приемы выполнения операций действую­щего технологического процесса и выбираются те, которые обеспе­чивают наибольшую производительность и наилучшее качество. Роботизируемый технологический процесс должен иметь или допу­скать использование автоматической подачи материалов к рабоче­му месту, оснащение механизированным и автоматизированным инструментом, приспособлениями и оснасткой.

Анализ трудозатрат показал, что наиболее трудоемкими явля­ются малярные и монтажные работы, которые составляют соот­ветственно 25 и 23,5% от общих трудозатрат по строительству на­земной части здания. Операции монтажного процесса делятся на две группы: операции монтажного цикла и вспомогательные опе­рации. Операции монтажного цикла связаны с установкой эле­ментов в проектное положение, а вспомогательные операции свя­заны с закреплением элементов, герметизацией и бетонированием стыков, антикоррозийной защитой закладных деталей, заделкой швов на фасаде здания. Наиболее трудоемкими из перечисленных операций являются операции монтажного цикла, доля которых превышает 65% общих монтажных трудозатрат. Вспомогательные операции существенно разнородны, относительно не связаны между собой, существенно зависят от конструктивных решений и используемой технологии. Поэтому наибольший интерес пред­ставляют основные операции монтажного цикла, включающие за­хват панели, ее подъем и транспортирование к месту установки, позиционирование и посадку панели на место, выверка планового положения панели и закрепление панели. Эти операции полно­стью определяют период цикла и составляют 50% всех монтажных трудозатрат. Кроме того, они характеризуются тяжелыми и опас­ными условиями труда. Исходя из изложенного следует сделать вывод, что роботизация монтажных работ на строительстве зданий и сооружений является первоочередной. При строительстве объек­тов из сборного железобетона в первую очередь следует решать во­просы автоматизации и роботизации операций строповки и расстроповки, подачи и установки элемента в проектное положение с заданной точностью. Эти задачи в настоящее время вполне решае­мы на основе использования кранов-манипуляторов, позициони­рующих роботов и специальной монтажной оснастки.

Другой группой строительных операций, представляющих пер­воочередной интерес для роботизации являются отделочные рабо­ты. В первую очередь это относится к малярным и штукатурным работам. Малярные работы отличаются технологичностью, обес­печивающей использование роботов с традиционной структурной организацией. Однако, выполнение указанных работ в отдельных помещениях различного объема предъявляет ряд дополнительных требований к конструктивному исполнению малярных роботов. Они должны обеспечивать удобное перемещение из одного поме­щения в другое, быструю подготовку к работе на новом месте. Вы­полнение малярных работ включает ряд технологических опера­ций: очистка поверхности, ее шпатлевка, грунтовка, нанесение окрасочных составов. Поэтому при роботизации малярных работ необходимо предусматривать возможность смены технологическо­го инструмента и подачи различных материалов. Особенностью выполнения названных операций является то, что каждая из них имеет свою особую технологию выполнения. Так технология очи­стки предусматривает непосредственное взаимодействие рабочего инструмента с поверхностью. Причем это взаимодействие должно выполнятся при определенном его нажатии на поверхность. В тоже время такие операции как грунтовка и окрашивание могут выполняться без непосредственного взаимодействия с поверхностью и рабочий инструмент может находиться на определенном расстоянии от нее. Особенностью малярных работ является разно­образие используемых способов нанесения грунтовочных и окра­сочных составов на рабочие поверхности, а также разнообразие схем окраски. Поэтому при роботизации этих работ необходим тщательный анализ технологических процессов малярной отделки зданий выбор рациональных способов и схем окрашивания. При выборе должны учитываться виды и формы поверхностей, их пло­щади, вид используемых окрасочных материалов, требования к фактуре поверхности и др. Технологическими особенностями ма­лярных работ, выполняемых распылением окрасочных составов, является образование в рабочей зоне мелкодисперсной аэрозоль­ной воздушной среды, которая вредна для обслуживающего пер­сонала, а в случае использования лакокрасочным материалов яв­ляется взрывоопасной. Эти особенности должны учитываться при проектировании малярных роботов и выборе способа управления им. Технологическими предпосылками роботизации в данном слу­чае является наличие методов и средств подготовки и подачи к ра­бочему инструменту (например краскопульту) грунтовочных и окрасочных материалов. Анализ технологий и оборудования для малярных работ показал, что данный вид работ является наиболее подготовленным для роботизации. Этот вид работ располагает раз­личными агрегатами с автоматическим и дистанционным управле­нием для подачи и распыления красок, нанесения грунтовок.

В последние годы интенсивно проводятся исследования и раз­работки по роботизации штукатурных работ. В отличии от маляр­ных работ они отличаются более сложной технологией и исполь­зованием в основном ручных методов работы. Большой объем штукатурных работ и их высокая трудоемкость являются хороши­ми стимулами их роботизации. В настоящее время строительство располагает новыми технологиями для приготовления, подачи и нанесения штукатурного раствора на рабочую поверхность. Разра­ботаны и выпускаются промышленностью специализированные штукатурные станции, обеспечивающие смешивание компонен­тов, подачу штукатурного раствора к месту выполнения работ, его перемешивание на месте и подачу и набрызг готового раствора. Однако нанесение раствора и перемещения сопла выполняется вручную. Автоматизированные штукатурные станции являются хорошей предпосылкой роботизации штукатурных работ. В последние годы проводятся интенсивные разработки в области со­вершенствования технологии штукатурных работ, из которых для роботизации работ интерес представляют готовые сухие смеси и средства их механизированной обработки. В современном техно­логическом процессе выполнения штукатурных работ выделяется три основных рабочих этапа: нанесение штукатурного раствора на поверхность, грубое разравнивание материала в состоянии набора прочности, выравнивание поверхности с выдержкой допустимых отклонений на неровность поверхности, окончательная обработка нанесенной штукатурки и получение желаемой структуры поверх­ности. Автоматизация штукатурных работ на основе робототехни­ки должна решаться совместно с разработкой новых технологий и комплексного подхода к автоматизации всех рабочих этапов. Осо­бенностью штукатурных работ является разнородность используе­мых технологий для выполнения отдельных операций. Если для нанесения растворов применяется технология набрызга, то для разравнивания материала и окончательной обработка нанесенной штукатурки используются методы силового воздействия на обра­батываемую поверхность. Особенностью штукатурных работ также является необходимость провешивания поверхности и выдержива­ния ее в процессе выполнения работ.

Бетонные работы в жилищном и гражданском строительстве занимают самый большой объем работ, достигающий почти 22%. Поэтому их роботизация представляет огромный интерес. В на­стоящее время созданы хорошие технологические и технические предпосылки в решении задач роботизации бетонных работ. Раз­работана и применяется механизированная технология укладки бетона. Созданы средства для транспортирования и подачи бетона к местам его укладки. Дальнейшее совершенствование технологии бетонных работ должно быть направлено на решение задач комп­лексной механизации и автоматизации всех операций технологи­ческого цикла бетонных работ. Учитывая сложность решаемых за­дач, следует их роботизацию выполнять поэтапно. Основу роботи­зируемой технологии должны составить трубопроводный способ доставки бетона к месту укладки и использование манипуляцион­ных стрел для его распределения. При роботизации бетонных ра­бот необходимо учитывать ряд технологических особенностей. Среди них в первую очередь должны выполнятся требования рав­номерного распределения бетона в процессе укладки, его уплотне­ния, сохранения положения закладных деталей и арматурных из­делий. Технологией выполнения бетонных работ следует преду­сматривать обход всевозможных препятствий в виде арматурных стержней, рам опалубок и пр. При решении задач роботизации бе­тонных работ следует учитывать отличительные особенности укладки бетона в опалубочные формы и при заливке площадок различной протяженности.

Определенный интерес для роботизации представляют земля­ные и свайные работы. Земляные работы являются наиболее тру­доемкими, однако здесь широко используются землеройные ма­шины. Основной технологической особенностью землеройных ра­бот является наличие неконтролируемых изменений нагрузки в процессе работы оборудования. Кроме того, технологией выпол­нения земляных работ предусматривается контроль положения, направлений, уклонов и неровностей выполняемых траншей, кот­лованов, площадок и других объектов. Это требует использования специальных средств задания направлений, осевых линий и плос­костей. Внедрение роботизированной технологии на этих работах должно быть связано с совершенствованием манипуляционных механизмов экскаваторов, перевода их на интерактивное и супервизорное управление, использования адаптивных законов управ­ления режимами. При решении задач управления группой меха­низмов должны решаться вопросы синхронизации работы обору­дования. Технология выполнения свайных работ предусматривает подачу свай, их позиционирование, забивку до скального грунта или на заданную глубину. Если забивка свай выполняется специа­льными сваебойными механизмами, то их подача и установка вы­полняется с помощью средств малой механизации, не позволяю­щих полностью механизировать и автоматизировать этот вид ра­бот. Перспективным направлением решения задач автоматизации этих работ является роботизация процессов подачи и установки свай в проектное положение. Технологическими особенностями роботизации этих операций являются большие массы объектов ро­ботизации, необходимость внешнего контроля выполнения уста­новочных операций, неодинаковая твердость грунтов в различных местах свайного поля.

Широкие возможности роботизации технологических операций открываются в строительной индустрии. На предприятиях строй­индустрии роботы могут включаться в состав системы технологи­ческого оборудования и рассматриваться как элементы комплекс­ной автоматизации технологических линий. При роботизации процессов в строительной индустрии возникают условия для ис­пользование роботов как на основных, так и вспомогательных операциях производственного процесса и работающих во взаимо­связи с другими видами технологического оборудования.

Дата добавления: 2015-05-29