Примечание : теория
Лопатности применяется не только
при строительстве дорог, но и при
выкапывании картофеляФОРМУЛА ГИМАЛАЙСКОГО.
П = Vраб * Кл * Кф * Кп (чел * лопат) ,
где П- производительность труда, измеряется в человеко-лопатах ; V- объём работ, вырабатываемый одним рабочим, измеряется в м3 * чел ; Кл- коэффициент лопатности (коэффициент, зависящий от формы, размера, плотности материала, длины черенка и некоторых других параметров лопаты), измеряется в лопатах / м3 ; Кф- коэффициент фэнства (коэффициент, зависящий от того, насколько человек любит свою работу) ; Кп- коэффициент плотности выкапываемого материала
Коэффициент Лопатности
Кл = lg (10 * Краз) * (1 - Кфор) 0.1 * Кизн * Кмат * Кчер (лопат / м 3)
1)Изменение коэффициента Лопатности в зависимости от размеров лопаты:
Краз - безразмерная величина, зависящая от соотношения размеров лопаты.
При длине лопаты равной ширине лопаты (а = в , где в- длина лопаты, а- ширина лопаты) Краз=1.
При длине лопаты больше ширины (в > а) применяется формула приведения лопаты :
Краз = d * а/в2 * ((а - в) * ( а + в) - (а2 - в2)+1)0,5 ,
где d - коэффициент приведения лопаты (безразмерная величина)
d = ((а + в)2 - 2 * а * в - а2) / а
При ширине лопаты больше длины (а > в) применяется логарифмическая формула приведения лопат.
Краз = lg (10 * ((а - в)2 + 2 * а * в) / ((а + в)2 - 2 * а * в)
Во всех трёх формулах “а” и “в” принимаются в сантиметрах.
Рис. 1 Лопата в Экстремальном наклоне (рисунок работы неизвестного художника Меньшикова Андрея Александровича)
Примечание : теория
Лопатности применяется не только
при строительстве дорог, но и при
выкапывании картофеля
.
Рис. 2 Просто лопата (плоская). Рисунок того же неизвестного художника.
2)Влияние материала лопаты на коэффициент лопатности (Кмат)
На горизонтальной оси цифрами обозначены:
При изготовлении лопаты из стандартных плотных металлических материалов Кмат = 1
При изготовлении лопаты из пластмассы Кмат = 0,6 ; из стекла Кмат = 0,52. Если бы лопату можно было бы изготовить из воды то Кмат = 0,117.
При изготовлении лопаты иногда применяют более прочные материалы - цветные металлы. У лопаты из серебра Кмат = 1,11 ; из золота Кмат = 1,25 ; из платины 1,42.
В последнее время лопаты часто изготовляют из бетона - Кмат = 0,74 и из железобетона Кмат = 0,88 (при дополнительном косвенном спиральном армировании Кмат может достигать 0,96).
Кмат измеряется в лопат/м3.
3)Влияние износа на коэффициент лопатности.
При длительном и многократном использовании лопаты происходит износ материала, который может влиять на коэффициент лопатности.
Кизн (коэффициент износа) - коэффициент, зависящий от износа лопаты (безразмерная величина).
Кизн у новой лопаты равен 1.
При дальнейшем стачивании (использовании) лопаты коэффициент износа уменьшается:
при стачивании лопаты на 10 % Кизн = 0,97;
при стачивании на 20 % Кизн = 0,91;
на 40 % Кизн = 0,83;
на 50 % Кизн = 0,76;
на 60 % Кизн = 0,44;
на 65 % Кизн = 0,17.
При износе лопаты более чем на 65 % она является непригодной к употреблению по назначению.
Например, от сильно изношенной лопаты можно оторвать черенок и использовать её как совок.
При тщательном уходе за лопатой коэффициент износа снижается значительно меньше.
Влияние износа лопаты на её производительность тщательно исследовалось в древней Греции. Император Деллос истратил много времени и денег на исследования явления износа. В результате его опытов был получен нижеследующий график, который практически полностью совпадает с результатами наших исследований.
Погрешность измерений древних греков (из-за плохой точности измерительного оборудования того времени) составляет около 3,5 %.
По горизонтали: стачивание Лопаты
По вертикали: коэффициент износа Лопаты
4)Влияние формы лопаты на коэффициент лопатности.
Под влиянием формы лопаты на производительность подразумевается влияние круглой, квадратной ,овальной и других форм. Влияние открылков и отверстий для снижения веса лопаты не учитывается этим коэффициентом (Кфор).
а)При нормальной форме лопаты - прямоугольная (рис.1,2) , квадратная (квадрат - прямоугольник с равными сторонами) - Кфор = 0,001
б)При овальной форме (рис. 3) Кфор = 0,00084
в)При полукруглой форме (рис. 4) Кфор = 0,00067
В древности, когда Лопату изучали в Греции, люди ещё не могли понять различий в производительности из-за формы, так как в то время лопата была только прямоугольная.
г) При лопате формы короны (рис. 5) Кфор = 0,00069
д) При лопате “с потерянным центром” (рис. 6) Кфор = 0,00078
5)Влияние длины черенка на коэффициент лопатности. Нахождение оптимальной длины черенка.
Кчер - коэффициент череночной длины.
В лабораторных условиях были произведены испытания по нахождению оптимальной длины черенка. Этот параметр является одним из важнейших при расчёте производительности труда. Сначала работы велись стандартной Лопатой Химкинского ДРСФ с черенком 20 сантиметров (Кчер = 0,19). Была получена низкая производительность труда, поэтому черенок решили удлинить.
Далее испытания проводили той же лопатой, но с черенком равным 50 см. (Кчер = 0,47). Было замечено увеличение производительности труда более чем в 2 раза.
Профессор Меньшиков А.А. решил резко увеличить производительность труда, увеличив длину черенка до 5 м. 39 см. (Кчер = 0,472). Учёные сделали вывод, увеличивая черенок далее, производительность уже не увеличить. Они сопоставили увеличение расходов на черенок (больше на 4м 89 см) и увеличение производительности (менее чем на 0,002 %). Было решено применять черенки 50 см.
Однако профессор Меньшиков А.А. и доцент Кузовкин Л.К. были неудовлетворенны результатами опытов. Спустя 4 месяца 11 дней 8 часов 25 минут и 43 секунды, профессор Меньшиков А.А. начал проводить новое испытание, где испытывался черенок длиной 2 метра (Кчер = 0,81). Результаты были неожиданными. Профессору Меньшикову А.А. удалось доказать, что зависимость коэффициента лопатности от длины черенка является сложной. На графике, показанном ниже, можно проследить зоны прямой зависимости и зоны Мгновенного увеличения производительности (так называемые Муп - подъёмы).
В результате дальнейших опытов были получены следующие результаты:
оптимальная длина черенка (lопт) при Кчер > 0,9. Другими словами оптимальная длина черенка находится в интервале от 1,22 м до 1,53 м. А при длине черенка равной 136,24 см происходит Муп (Мгновенное увеличение производительности) и Кчер становится равным 1,105.
При работе без черенка Кчер = 0,08.
Коэффициент плотности выкапываемого материала.
При попытке разрытия твёрдой скальной породы Кпл = 0,00014
При разрытии камней более 2 м диаметром Кпл = 0,00372 ; камней диаметром от 0,4м до 2м Кпл = 0,01635 ; камней от 15 см до 40 см Кпл = 0,097 ; камней от 5 см до 15 см Кпл = 0,695
При разрытии песка Кпл = 1,04 ; пыли Кпл = 1,27 ; супеси Кпл = 0,903 ; суглинка Кпл = 0,79 ; глины Кпл = 0,63 ; воды Кпл = 2,45.
При попытке разрытия воздуха Кпл стремится к бесконечности.
Примечание : все опыты в данной книге, связанные с водой проводились при содействии Н.М. Постояннова, Жак-Ива Кусто и Анатолия Батлера (Вассермана).
Коэффициент Фэнства.
Коэффициент Фэнства зависит от того насколько человек любит свою работу. Этот коэффициент может изменяться от 0,03 до 1,88.
Эта характеристика является индивидуальной для каждого рабочего и может изменяться с изменением его отношения к работе, которое также зависит от многих параметров, которые не поддаются описанию.
Примеры расчёта производительности труда с помощью формулы Гималайского.
Задание : Необходимо рассчитать производительность труда бригады, состоящей из 5 человек, вооружённых лопатами.
Дано : а)Объёмы работ на каждого человека 50 м3 на каждого человека;
б)Выкапываемый материал песок (Кпл = 1,04) ;
в)Все лопаты одинаковы. Параметры лопат : а = 30 см, в = 25 см ; материал стандартный металлический (Кмат = 1) ; лопаты новые (Кизн = 1) ; форма прямоугольная (Кфор = 0,001) ; длина черенка 130 см (Кчер = 0,98) ;
г)Параметры рабочих в бригаде :
1)Бригадир - Александр Мельников (Чекушка) - Кф = 0,45 ;
2)Володя Свешников (Пан Гималайский) - Кф = 1,81 ;
3)Китаев Василий Иванович - Кф = 0,99 ;
4)Алкадий - Кф = 0,03 ;
5)Юдин Игорь - Кф = 1.
1)Вычисление коэффициента соотношения размеров лопаты :
а = 30 см., в = 25 см.
а > в, следовательно расчёт ведём по логарифмической формуле приведения лопаты :
Краз = lg (10 * ((а - в)2 + 2 * а * в) / ((а + в)2 - 2 * а * в) = lg (10 * ((30 - 25)2 + 2 * 30 * 25) / ((30 + 25)2 - 2 * 30 *25) = lg (10 * (25 + 1500) / (3025 - 1500)) = lg (10) = 1
Краз = 1
2)Вычисление коэффициента лопатности :
Кл = lg (Краз * 10) * ((1 - Кфор)0,1 ) * Кизн * Кмат * Кчер (лопат / м3)
Кл = lg (1 * 10) * ((1 - 0,001)0,1) * 1 * 1 * 0,98 = (lg 10) * 0,99989 * 1 * 1 *0,98= =0,979
3)Вычисление производительности каждого рабочего в отдельности :
П = Vраб * Кл * Кф * Кпл (чел * лопат)
Производительность каждого рабочего в бригаде для данного случая, вычисляется по формуле:
П = 50 * 0,979 * 1,04 * Кф = 50,908 * Кф (чел * лопат)
а)Производительность А. Мельникова
П = 50,908 * 0,45 = 22,9 (чел * лопат)
б)Производительность Пана Гималайского
П = 50,908 * 1,81 = 92,1 (чел * лопат)
в)Производительность В. Китаева
П = 50,908 * 0,99 = 50,4 (чел * лопат)
г)Производительность Алкадия
П = 50,908 * 0,03 = 1,5 (чел * лопат)
д)Производительность И. Юдина
П = 50,908 * 1 = 50,9 (чел * лопат)
4)Вычисление общей производительности бригады :
Побщ = Па + Пб + Пв + Пг + Пд = 22,9 + 92,1 + 50,4 + 1,5 + 22,9 = 217,8 (чел * лопат)
Лопата является важнейшим орудием труда при производстве дорожных работ. Лопатой можно заменить любой механизм - Лопату нельзя заменить ничем. (Игорь Юдин. 4.08.98г. Химкинский ДРСФ).
