Файл: Эксплуатационная надежность сельскохозяйственных машин..pdf

Введем коэффициент ускорения

ской эффективности от повышения надежности свекло­ уборочного комбайна КСТ-3.

Наиболее типичным видом расчета является расчет экономической эффективности от повышения надежно­ сти отдельных деталей и узлов. Проведем расчет эконо­ мической эффективности от внедрения ножей повышен­ ной долговечности для обрезки ботвы. Замена основного материала ножа (стали Ст. 3) на сталь 65Г позволяет увеличить долговечность ножей и уменьшить время на их переточку. Увеличение срока между переточками ве­ дет к сокращению простоев, в результате чего увеличи­ вается сменная производительность. Поэтому расчет про­ водим по формуле (9.3) с учетом всех слагаемых.

Подставив значения исходных данных, найдем Эг-П= —31 600 руб. Этот результат свидетельствует ~о до­ полнительных затратах производства на выпуск ножей повышенной долговечности. В качестве исходных дан­ ных принято: В =10000 шт, Со= 3,72 руб, Ci=4,08 руб (увеличение себестоимости вызвано заменой материала);

Ен =0,2; Ко—Ki= -JQQQQ = 14,0 руб (дополнительные

капитальные вложения в сумме 140 000 руб необходимы для приобретения оборудования).

При определении годового экономического эффекта от сокращения простоев сначала определяют годовую выработку машины повышенной долговечности по фор­ мулам (9.7, 9.9). По данным МИС, осредненная произво­ дительность серийной машины W= 0,3 га/ч, а примене­ ние ножей повышенной долговечности сокращает простои на переточку, т. е. Ту> =7,59 ч в сезон. Все эти показа­ тели влияют на увеличение сменной производительно­ сти, следовательно, и годовой выработки. По данным машиноиспытательных станций, 1УЧ= 0,725 га/ч, величина Тг.м =300 ч [1Х.8]. Отсюда 1^ = 0,318 га/ч и Wr>=95,4 га против W0 = 0,300 га/ч и Wr, 0=90 га.

190

Эксплуатационные издержки на единицу производи­

при Цб.т = 3135 руб, Гг>т= 1840 ч[1Х.8], остальные исход­ ные данные приведены выше.

После вычислений найдем Эг> э. п = 1460 000 руб. Как видим, экономический эффект, полученный из-за сокра­ щения простоев, значительно превосходит отрицательное значение эффективности в сфере производства.

Подсчитаем экономию от сокращения затрат на при­ обретение и замену деталей. Цены комплектов серийных

машины, т. е. равен 6 годам. Оплата комбайнеру за установку, замену и заточку серийных ножей определя­ ется по формуле:

где t — время на снятие, установку и заточку ножа, ч; п0 — количество переточек серийного ножа за весь

срок службы;

N — количество ножей на машине.

Подставив в формулу (9.23) .исходные данные

/=0,362 ч, «о=18 (данные МИС), N = 3, найдем f0 = = 15,6 руб. Заработная плата комбайнера за снятие, установку и заточку ножей повышенной долговечности определяется по (9.23), но при меньшем количестве пере­ точек «о=11, в этом случае fi= 9,5 руб. Капитальные вложения в сельском хозяйстве определены по формуле (9.17). После вычислений, найдем Эг>э. 3, м =82430 руб.

Как видим, это слагаемое экономического эффекта гораздо меньше экономического эффекта от сокращения простоев. Суммарный экономический эффект, учитываю­ щий все слагаемые, Эг=1 510 830 руб. Из этого примера видна исключительно высокая экономическая эффектив­ ность мероприятий по повышению надежности, особен­

191

Г л а в а X. МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ

Совершенствование и создание новых сельскохозяй­ ственных машин характеризуется рядом этапов:

1. Конструктивный, связанный с выбором или изме­ нением параметров машины, размеров, формы и мате­ риала детали, нагрузки, удельного давления, скорости скольжения, системы смазки и др.

2.Технологический, связанный с различными метода­ ми обработки деталей, изменением свойств поверхност­ ных слоев и др.

3.Эксплуатационный, связанный с рациональным ис­

пользованием машины, — техническое обслуживание, диагностика, ремонтопригодность и др. (см. гл. VII и VIII).

На каждом из перечисленных этапов возникают про­ блемные задачи по повышению надежности изделий, смысл которых сводится к следующему: исходя из тре­ бований сельского хозяйства спроектировать надежные машины, обеспечить заложенную при проектировании надежность при изготовлении и сохранить достигнутую надежность при хранении и эксплуатации.

1.Повышение надежности при проектировании

имодернизации машин

Сельскохозяйственная машина в процессе эксплуата­ ции имеет (гл. IV), в основном, две группы отказов: внезапные и постепенные.

Внезапные отказы возникают в результате превыше­ ния предельнодопустимой нагрузки силами, действующи­ ми на деталь. От соотношения средних значений действующих сил и несущей способности (предельной нагрузки) и их возможных отклонений в процессе экс­ плуатации зависит безотказность машины. Поэтому при проектировании новых машин конструктору необходимо с учетом технико-экономических данных назначить опре­ деленный запас прочности. Расчеты показывают, что при увеличении запаса прочности от 0 до 2 вероятность без­ отказной работы существенно возрастает, а свыше

193

трех — практически остается без изменения, то есть не зависит от запаса прочности [VI.I].

Запас прочности можно повысить за счет увеличения несущей способности, под которой понимают размеры деталей с учетом предела прочности при различных де­ формациях, предела усталости и других механических характеристик материала, от которых зависит работо­ способность детали. Так, при разработке дисковых но­ жей свеклоуборочного комбайна КСТ-3 [X.I] после рас­ смотрения характеристик (предел прочности, ударная вязкость, относительное удлинение) конструкционных сталей и данных расчета, на испытания были поставлены ножи из стали Ст. 3 (серийный вариант), 40Х и 65Г. В результате проведенных испытаний на стенде и в усло­ виях эксплуатации, ножи из стали 65Г не имели поло­ мок режущей кромки и не были деформированы, в то время как серийные ножи имели эти отказы через 30—■

50 га [Х.1].

Запас прочности можно также увеличить путем сни­ жения нагруженности деталей за счет изменения формы поверхности рабочих органов и деталей. Например, при проектировании лущильника поверхность диска была выполнена комбинированно (не рабочая часть —• сфе­ рической, а рабочая — в виде поверхности параболоида вращения [Х.22]), в результате чего нагрузки на рабочий орган уменьшались и надежность его значительно воз­ росла.

В реальных условиях эксплуатации встречаются на­ грузки, значительно превосходящие несущую способ­ ность (попадание в рабочие органы посторонних пред­ метов и др.). Повысить надежность в этом случае можно за счет установки предохранительных муфт. В сельско­ хозяйственных машинах нашли широкое распростране­ ние кулачковые муфты, надежность срабатывания кото­ рых в значительной степени зависит от состояния пар трения. С целью снижения трения можно рекомендовать металлокерамические втулки, применение которых на свеклоуборочном комбайне КСТ-3 позволило существен­ но повысить безотказность срабатывания муфт.

Следующая группа отказов сельскохозяйственных машин — постепенные, которые возникают при превы­ шении износа рабочих органов и отдельных деталей до­ пустимой нормы, определяемой в зависимости от назна­ чения и предъявляемых требовании к детали, исходя из выполнения технологического процесса или их работо­

194