Файл: Елизаветин М.А. Повышение надежности машин. Технологические основы повышения надежности машин.pdf

Полные удельные затраты Су, изменяющиеся с увеличением срока службы машины, будут представлять собой сумму затрат на запасные части и амортизационные отчисления:

физического износа необходимо продифференцировать последнее выражение и приравнять его к нулю:

Решая это уравнение относительно t, получим

< = /о.ф=*ф-|/ —£-■

Следовательно, последнее выражение позволяет определить оптимальную или технико-экономическую долговечность, которая зависит от физической долговечности (если она не регламенти­ рована сроком службы базовых поверхностей корпусных дета­ лей), затрат на приобретение машины (амортизацию) и прирос­ та затрат на запасные части при каждом ремонте.

Изменение величины ежегодных затрат С на амортизацию,- ремонт (запасные части) и суммарных удельных затрат показа­ но на рис. 17. Срок службы t, соответствующий минимальным суммарным удельным затратам, будет соответствовать опти­ мальной долговечности t0.ф. Количество необходимых капиталь­ ных ремонтов Пр может быть определено по формуле

_ (о-Ф~{ф пр— .

Для определения срока службы машин рекомендуется учиты­ вать моральный износ первого рода, т. е. под символом Сн надо понимать не первоначальные затраты, а затраты, уменьшенные в связи с техническим прогрессом в области производства ма­ шин. При расчетах такое уточнение может не производиться в связи с тем, что изменение затрат на Сн и К будет происходить однозначно.

В некоторых исследованиях определение долговечности ма­ шин по физическому износу сводится к сопоставлению цены новой машины с затратами на очередной ремонт. Например, предлагается считать, что оптимальным является такой срок

Рис. 17. Характер изменения ве­ личины ежегодных затрат в зави­ симости от срока службы машины:

I — суммарные затраты; 2 — за­ траты на ремонт (запасные части); 3 — затраты на амортизацию

службы машины, при котором затраты на очередной капиталь­ ный ремонт равны или не превышают затраты на приобретение новой машины. Этот вывод основан на том положении, что всег­ да выгодно при затрате одних и тех же средств вместо производ­ ства капитального ремонта старой машины приобрести новую.

При таком методе определения долговечности (срока служ­ бы) по физическому износу, если не принимать во внимание другие факторы, влияющие на затраты по эксплуатации машин, по существу получается верхняя граница этого срока службы. Оптимальная долговечность будет значительно меньше, так как с учетом затрат на другие виды ремонтов и их влияния на себе-' стоимость продукции данной машины нецелесообразность ее ис­ пользования определится значительно раньше.

Вопросы влияния на долговечность машин морального износа изучены в меньшей степени и отличаются недооценкой возмож­ ности частичной или полной ликвидации последствий морального износа путем модернизации морально устаревших машин в про­ цессе их капитального ремонта. В некоторых странах отдельные фирмы ведут по каждой машине учет эксплуатационных затрат в течение всего периода их использования, так чтобы в каждый момент иметь суммарные данные о стоимости машины, затратах на уход за ней, ремонты, топливо, смазку и др. Делением суммы стоимости машины и эксплуатационных затрат на общее коли­ чество отработанных часов или произведенной продукции полу­ чают для каждого периода средние почасовые затраты на экс­ плуатацию машины или средние затраты на единицу работы.

Определение оптимальной долговечности с учетом физического и морального износа

Анализ работ по определению оптимального срока службы машин показывает, что наиболее точно оптимальный срок служ­ бы машины можно определить с учетом физической долговеч­ ности, количества ремонтов и затрат на все виды ремонтов, техническое обслуживание, энергию, смазку, а также с учетом изменения производительности в процессе эксплуатации и мо­ рального износа. Учет влияния большого количества факторов на оптимальный срок службы машин возможен при условии вы­ полнения этой работы по определенной методике.

С. Е. Канторер рекомендует следующую последовательность определения оптимальных (экономически целесообразных) сро­ ков службы строительных машин. Выявляют оптимальный срок службы с учетом последствий, вызываемых физическим износом

ва капитального ремонта машин. Затем сопоставляют сроки службы машин, установленные отдельно с учетом физического морального износа и, учитывая минимальные капитальные вло­ жения, намечают мероприятия для сокращения этих сроков и устанавливают оптимальный (экономически целесообразный) срок службы.

Для установления оптимального срока службы по физическо­ му износу выявляется функциональная зависимость средних за весь срок службы затрат по эксплуатации машин на единицу ее

выработки Сі от величины предельного возраста машин, опреде­

временно снижается годовая выработка машины.

Аналитически эта зависимость может быть представлена фор­

где Сн — цена машины за вычетом цены, по которой машина может быть реализована после ее списания;

P 1 — затраты на техническое обслуживание и все виды ре­ монтов, приходящихся на первый год или на первую тысячу часов работы новой машины;

а и ß — увеличение затрат соответственно на ремонты и мате­ риалы в долях единицы за каждый последующий год или последующую тысячу часов работы, зависящее от величин P 1 и Эь

Эі — затраты на топливо (электроэнергию) и смазочные ма­ териалы за первый год или первую тысячу часов рабо­ ты машины;

Б— затраты по эксплуатации, не зависящие от срока служ­ бы машин (расходы на перебазирование с одной пло­ щадки на другую и перестановка в пределах площадки строительных машин; износ и ремонт сменной оснаст­ ки), определенные в среднем на год или тысячу часіов работы машины;

П\ — выработка машины за первый год или первую тысячу часов ее работы;

у — уменьшение выработки рассматриваемой машины за каждый последующий период, зависящее от величины выработки П\ за первый год или первую тысячу часов работы.

Значения а, ß и у можно получать путем обработки методом корреляции достаточного количества отчетных данных о маши­ нах разного срока службы, затратах на техническое обслужива­ ние, ремонты, на материалы, а также от величины выработки, отнесенной к году или к тысяче часов работы. Производимые расчеты корреляционных зависимостей между сроком службы машины и перечисленными показателями позволяют установить, что теоретические зависимости регрессии в большинстве случаев имеют вид прямых линий. Вычисленные на основе уравнений регрессии коэффициенты регрессии позволяют легко установить значения а, ß и у.

Если производную С[ по t приравнять к нулю, то из получен­ ного выражения можно найти значение экономического (опти­ мального) срока службы машины с учетом физического изно­

са ^оф* Характер изменения затрат С\ на единицу работы в зависи­

износа соответствует минимальным затратам на единицу выра­ ботанной продукции. Для определения срока службы с учетом морального износа машины сопоставляются приведенные удель­ ные затраты по данной машине и средние по всему парку анало­ гичных по назначению и типу машин, выраженные в функцио­ нальной зависимости от времени t.

Приведенные удельные затраты Сщ можно определить из сле­ дующего выражения:

Оіу = Ср + КуаЕ,

где Ср — текущие затраты на единицу работы;