срока службы и определяется только долговечностью машин и размером их годового выпуска.

Этот вывод, разумеется, справедлив при условии, если общий период службы машины находится в пределах технической (моральной) долговечности. Если же продолжительность пребывания машины в эксплуатации лимитирована техническим устареванием , то картина резко изменяется: машина не успевает отработать заложенный в ней ресурс и ее приходится снимать с производства досрочно, теряя при этом продукцию, которую она могла бы выдать при полном использовании ее долговечности.

Покажем это на примере (рис. 2, в). Пусть долговечность машин равна 6 годам. Предположим, что вследствие малого коэффициента сменности, вынужденных простоев и т. п. машины используются в каждый данный момент на 30%. При периоде службы, соответствующем полному использованию долговечности, т. е. при Н = 6/0,3 = 20 лет, машина, как очевидно из предыдущего, отдаст продукцию, равную 6-.От (От-годовая продукция). При ежегодном выпуске п = 100 суммарная отдача .машин одного года выпуска составит 600-От, а за 10 лет (1974-1983 гг.)-6000-От.

Допустим, что лимит технической долговечности равен 10 годам. Это значит, что в 1984 г., через 10 лет после начала выпуска, машины подлежат снятию с эксплуатации. До этого времени машины выпуска 1975 г. успевают отдать только 50% потенциального объема своей продукции (0,5 600 От = = 300 От), выпуска 1976 г.-45%, выпуска 1977 г.-40% и т. д. Суммарная продукция машин всех выпусков (1974-1983 гг.) составит 1650-От, т.е. 1650

-100% = 27,5% продукции, которую они могли

6000

бы отдать при полной отработке ресурса. Таким образом, лимит, налагаемый технической долговечностью, резко сокращает суммарную отдачу машин. В рассматриваемом случае выпуск машин, обреченных в близком будущем на техническое устаревание, приведет к огромным потерям.

Рассмотренные случаи относятся к числу простейших. При ежегодном изменении объема выпуска и долговечности картина yCJЮж-няется. Однако общая закономерность остается в силе: повышение долговечности (в пределах срока технической долговечности) всегда сопровождается увеличением в последующие годы фактической численности машинного парка, пропорциональным размеру годового выпуска и величине долговечности.

Влияние долговечности на объем продукции. Суммарный объем продукции, отдаваемый машиной за весь срок ее службы Н, в денежном выражении равен произведению годовой

Автор предпочитает вместо распространенного, но довольно искусственного термина моральное устаревание применять термин техническое устаревание, более точно отображающий суть процесса.

отдачи От на фактическую продолжительность ее работы:

Х5 = ОтНПис„. (18)

В предположении, что машина отрабатывает технический ресурс (Ят)„сп = D),

£S = OtD. (19)

Годовой объем продукции группы действующих машин равен произведению годовой отдачи каждой машины на коэффициент использования т)„сг и число N одновременно находящихся в эксплуатации машин:

1Хгод = Отт1„с„. (20)

Число действующих в каждый данный промежуток времени машин

N = пН, (21)

где и - численность годового выпуска машин. С учетом формул (18)-(21)

S 5год = От пЯт1„сп = От nD. (22)

Следовательно, суммарный объем продукции, отдаваемый машиной за срок ее службы (19), и годовой объем продукции группы одновременно действующих машин (22) пропорциональны произведению годовой отдачи на долговечность машины.

Увеличение долговечности, например, в 2 раза вызывает увеличение объема годовой продукции вдвое. При одновременном увеличении в 2 раза отдачи объем продукции возрастает в 4 раза. Если объем годовой продукции задан, то повышение долговечности и отдачи позволяет сократить пропорционально произведению пИ годовой выпуск машин с существенным выигрышем в суммарной стоимости выпуска машин и оплаты труда при общем повышении экономического эффекта.

Определим экономический эффект при сокращении выпуска машин за счет увеличения отдачи и долговечности.

Сравним две группы машин, первая из которых состоит из 1000 машин стоимостью каждая 2000 р. с отдачей От = 20000 р/год и долговечностью D = = 5 лет, а вторая из 500 машин стоимостью каждая 4000 р. с отдачей 40000 р/год и долговечностью 10 лет. Годовая отдача обеих групп, очевидно, одинакова: От = 1000-20000 = 50-40000 = 20 млн. р.

Суммарный экономический эффект машин первой группы за весь период эксплуатации согласно формуле (9)

XGl = 1000{D[OT(I-a)-

- (Эн + Тр + Нк)] - Рм - С}.

Пользуясь данными предыдущего примера (а - = 0,25; Эн = 600; Тр = 3200; Нк = 3200 р./год; Рм = = С), получаем

XGi = 1000[5(20ООО-0,75 - 7000) - 4000] =

= 36 млн. р.

Суммарный экономический эффект машин второй группы за тот же период эксплуатации

ЕG2 = 500{5[40000-0,75 - Эн + Тр + Нк)] -

-Рм-С}. (23)

Положим, что расход энергии у машин второй группы вдвое больше (Эн= 1200 р./год). Так как машины отрабатывают за 5 лет только половину своего срока службы, то расходы на амортизацию и ремонт равны С = 0.5С = 0,5 - 4000 = 2000 р. и Рм = 0,5С = 0,5 - 4000 = 2000 р.

Подставляя эти значения в формулу (23), получаем

Е G2 = 500 [5 (30 ООО - 7600) - 4000] = 54 млн. р.

Следовательно, экономический эффект машин второй группы за 5 пет эксплуатации в 54/36= 1,5 раза больше, чем машин первой группы, несмотря на вдвое большую стоимость машин, ремонта и энергопотребления.

Суммарный экономический эффект машин второй группы за полный срок службы (10 лет)

EG2 = 500 [ 10 (30 ООО - 7600) - 4000 - 4000] =

= 108 млн. р,

т. е. превышает суммарный экономический эффект машин первой группы в 108/36 = 3 раза или в денеж-но.м выражении на 108 - 36 = 72 млн. р, что вдвое больше всего экономического эффекта машин первой группы.

Выводы. Общий вывод: увеличение полезной отдачи и долговечности - наиболее эффективный и выгодный способ увеличения объема промышленной продукции и повышения экономического эффекта машин.

Увеличение долговечности позволяет пропорционально сократить годовой выпуск машин без снижения объема промышленной продукции, при уменьшении общей стоимости изготовления машин, значительном снижении эксплуатационных рсходов, повышении рентабельности производства.

Правилен и обратный вывод: увеличение долговечности машин при том же объеме выпуска машин, тех же производственных мощностях и затратах на изготовление машин позволяет пропорционально увеличить оснащенность народного хозяйства машинами и повысить объем промьшиенной продукции.

Увеличение долговечности, как способ повышения численности машинного парка, объема продукции и энергонасыщенности народного хозяйства, несравненно выгоднее, чем простое увеличение выпуска машин, не сопровождаемое повышением их долговечности.

Увеличение выпуска машин требует введения новых предприятий, расширения площадей и оборудования существующих предприятий или (способ экономически наиболее

целесообразный) увеличения съема продукции с существующего оборудования путем интенсификации производственного процесса. В первом и втором случаях возрастают расходы на изготовление машин. Во всех случаях возрастают эксплуатационные расходы вследствие увеличения числа действующих машин.

Увеличение отдачи и долговечности машин, как правило, сопровождается относительно небольшим повышением стоимости машин и вместе с тем в связи с сокращением числа действующих машин уменьшает эксплуатационные расходы. Конечный результат тот же: увеличение фактической численности парка действующих машин и увеличение объема промышленной продукции, но при несравненно меньших затратах в общем значительном возрастании экономического эффекта.

Целесообразно сочетать увеличение численного выпуска с увеличением полезной отдачи и долговечности машин, а в нужных случаях и умерять численный выпуск, отдавая предпочтение более выгодному способу увеличения отдачи и долговечности машин.

Из сказанного вытекает и другой вывод. Увеличение годового выпуска машин еще не означает увеличения численности действующих машин и объема выпуска промышленной продукции. Возрастание годового производства машин характеризует рост экономики то.Тько в том случае, если оно сопровождается объективными данны.ми о долговечности и качестве выпускаемых машин. Эти данные могут означать: прогресс, если долговечность машин сохраняется на постоянном уровне или повышается; застой, если долговечность снижается в такой же пропорции, в какой возрастает выпуск; регресс, если долговечность машин падает более существенно, чем возрастает их выпуск.

ио.П Ш\Я or U4A

Полезная отдача выражается стоимостью продукции или полезной работы, выполняемой машиной в единицу времени. Полезная отдача зависит от производительности машин, т. е. от числа операций (или единиц работы), ею выполняемых в единицу времени, йот стоимости операций (единиц работы).

Увеличение отдачи является комплексной задачей, решение которой во многом зависит от правильности эксплуатации. Для автомобилей, например, эксплуатационные средства повышения отдачи заключаются в сокращении холостых пробегов, увеличении технической скорости езды, повышении грузоиспользова-ния (применение прицепов) и т. д. Производительность машин-орудий повышают интенсификацией технологических операций, применением приспособлений и специальной оснастки.

в основном эту задачу необходимо решать конструктивными мероприятиями. Машине должна быть придана наибольшая возможная производительность, согласованная с реальными требованиями производства и перспективами его развития. Рабочие органы машины следует рассчитывать на максимальный объем операций с соответствующим выбором ее кинематики, мощности и надежности.

Главными способами • повышения производительности машин являются:

увеличение числа одновременно осуществляемых над изделием операций;

увеличение числа одновременно обрабатываемых изделий;

сокращение длительности технологического цикла;

автоматизация технологического процесса.

Первый способ получил наиболее полное выражение в конструкции агрегатных металлообрабатывающих станков, позволяющих обрабатывать детали одновременно по нескольким или всем поверхностям. Другим примером могут служить многорезцовые токарные автоматы.

Представителями второго способа являются роторные машины, на которых одновременно обрабатывают большое число деталей. Другой пример - групповая обработка одновременно нескольких деталей в многоместных приспособлениях.

Роторными называют машины карусельного типа, у которых каждое изделие или объект, подвергаемые определенным операциям или комплексу операций, устанавливаются на карусель, закрепляются за отдельным операционным органом (блок, патрон, шпиндель) и обрабатываются в прогдессе вращения карусели за один полный ее оборот. Роторные машины обладают высокой производительностью (карусельные наполнители с 40 - 60 шпинделями дают до 1500 наполнений в 1 мин).

Высокая производительность роторных машин является следствием непрерывности действия и выполнения технологической оператдии одновременно над несколькими объектами. Число объектов, одновременно проходящих операцию, z = ai, где i - число операционных блоков, установленных по окружности ротора; а - доля окружности, на которой происходит операшгя обработки.

Производительность роторной машины

на которой происходит операция обработки (обычно а = 0,65 0,75). Следовательно.

Q = in.

(24)

где п - частота вращения potopa (об/мин), зависящая от продЬлжительности выполняемой над объектом операции (фазового времени).

где Гф - фазовое время, мин; а - дол15/Экружности,

Q = i

(25)

Как видно из этого выражения, производитель ность роторной машины можно увеличить:

уменьшением фазового времени (ускорением выполняемой над объектом операции);

увеличением числа операционных блоков.

Возможности первого способа ограничены. Второй способ позволяет увеличить производительность практически сколь угодно. Лимитирующими нередко становятся топько операции загрузки и разгрузки изделий.

Повышение производительности роторной машины по сравнению с машиной, выполняющей последовательные одиночные операции той же продолжительности Гф. характеризуется отношением (ф/fo, где fp - время выпуска одного изделия на роторной машине, равное согласно формуле (25) (q = 1/Q = = 1ф/»а. Следовательно, ГфДо = га. При среднем значении а = 0,7 отношение Гф /iq = 0,7. Например, при числе шпинделей i = 50 производительность роторной машины в 0,7.50 = 35 раз больше, чем машины последовательной обработки.

Роторные машины хорошо компонуются в автоматические линии, высокопроизводительные, компактные и экономичные (благодаря сокращению энергозатрат на транспортирование деталей от одной машины к другой).

iO ЯГОВЕЧНСГТь

Долговечность машины подобно полезной отдаче очень зависит от условий и технического уровня эксплуатации. Бережное отношение к машине, квалифицированный уход, своевре-мегшая профилактика, предупреждение перегрузок - все это может значительно повысить долговечность машины. Низкий уровень обслуживания сокращает срок службы машины. Однако решающее значение для долговечности имеет правильная конструкция машины.

Критерии долговечиости. Долговечность есть общее время, которое машина может отработать- на номинальном режиме в условиях гЮрмальной эксплуатации без существенного снижения основных расчетных параметров, при экономически приемлемой суммарной стоимости ремонтов. Иногда примеггяют понятие «ресурс машины» (время работы машины в часах до первого капитального ремонта).

Во многих случаях, особенно для агрегатов непериодического действия, долговечность измеряют показателями суммарной выработки