Вопрос. Технико-экономические показатели, технологических машин

Непрерывное совершенствование и развитие машиностроения-основы научно-технического прогресса в различных отраслях народного хозяйства — неразрывно связано с прогрессом производства технологического оборудования — литейного, кузнечно-прессового, сварочного и металлорежущего. Именно технологиче­ское оборудование, являющееся активной, самовоспроизводящейся частью основных фондов машиностроительных предприятий, обеспечивает изготовление любых новых видов машин и приборов.

Развитие машиностроения и, в частности, совершенствование производства технологических машин осуществляется на базе их стандартизации, унификации и агрегатирования.

Важнейшим принципом стан д а р т и з а ц и и является применение при проектировании новых машин предпочтительных чисел (ГОСТ 8032—84) и нормальных линейных размеров (ГОСТ 6636—69*), на основе которых для однотипных машин построены параметрические ряды размеров, мощности, давления, норм точности и т. п.

Под унификацией понимают при­ведение на базе стандартизации некоторого ранее существовав­шего множества разных исполнений однотипных машин к целе­сообразному минимуму. Агрегатированием называют способ создания машин путем компоновки их из унифицированных узлов-агрегатов.

Внедрение размерных рядов (гамм) технологи­ческого оборудования на единой конструктивной, технологической и организационной основе с унифицированными деталями и узлами позволяет существенно сократить число типоразмеров узлов, сделать производство технологических машин более эф­фективным за счет ускорения проектирования и внедрения пере­довой технологии, комплексной механизации и автоматизации производственных процессов.

Для сравнительной оценки технического уровня технологи­ческих машин и их комплектов, а также при выборе оборудова­ния для решения конкретных производственных задач используют набор технико-экономических показате­лей, характеризующих качество технологических машин. Та­кими показателями являются эффективность, производительность, точность, надежность и гибкость.

Эффективность является комплексным показателем, наиболее полно отражающим главное назначение технологического оборудования — повышать производительность труда при изго­товлении деталей (заготовок), одновременно снижая его затраты. Эффективность оборудования (шт. /руб.)

А = ,

где N – годовой выпуск деталей; С – сумма приведенных годовых затрат на их изготовление.

При проектировании или подборе оборудования всегда сле­дует стремиться к максимальной эффективности, рассматривая ее показатель как целевую функцию

А = → max.

Если задается годовая программа выпуска, это условие при­водится к минимуму приведенных затрат

С → min.

Сравнение эффективности двух вариантов технологического оборудования при заданной программе выпуска ведут по разности приведенных затрат:

Р = ( С)₁ - ( С)_2,

где индекс 2 относится к более совершенному варианту оборудо­вания по сравнению с базовым (индекс 1).

Производительность технологической машины оп­ределяет ее способность обеспечивать изготовление определенного числа деталей (заготовок) в единицу времени. Штучная произво­дительность (шт./'год) при непрерывной безотказной работе

Q = Т_о/ Т,

где Т_о – действительный годовой фонд времени; с учетом затрат на ремонт, техническое обслуживание и т. д.; Т – полное время всего цикла изготовления детали.

Точность технологической машины предопределяет точ­ность изготовленных на ней деталей (заготовок). По характеру и источникам возникновения все неточности технологической машины, вызывающие погрешности изготовления деталей, делят на несколько групп. Геометрическая точность, определяемая точностью взаимного расположения узлов машины при отсутствии внешних воздействий, зависит от точности изготовления базовых деталей и от качества сборки машины. Ее нор­мируют в зависимости от требуемой точности изготовления де­талей. Кинематическая точность необходима для технологических машин, в которых сложные движения требуют согласования скоростей нескольких простых движений. Особое значение кинематическая точность имеет для зубообрабатывающих, резьбонарезных и некоторых других металлорежущих станков.

Жесткость технологических машин характеризует их свойство противостоять появлению упругих перемещений под действием постоянных или медленно изменяющихся во времени силовых воздействий и представляет собой отношение силы F к вызванной ею упругой деформации ϭ в том же направлении

J = F/ ϭ.

Величину, обратную жесткости, называют податливостью.

Податливость сложной системы из набора последовательно расположенных упругих элементов равна сумме податливостей этих элементов:

C₀ = С_i

Жесткость несущей системы технологической машины должна обеспечить упругое перемещение инструмента и заготовки в за­данных пределах, зависящих от требуемой точности изготовления детали.

Виброустойчивость технологической машины определяет ее способность противодействовать возникновению колебаний, снижающих точность и производительность машины.

Теплостой­кость технологической машины характеризует ее сопротивляе­мость возникновению недопустимых температурных деформаций под действием тех или иных источников теплоты.

Для многопо­зиционных машин и станков с ЧПУ существенной является точ­ность позиционирования, характеризуемая ошибкой вывода узла машины в заданную позицию по одной или нескольким коорди­натам.

Надежностью технологической машины называют ее свой­ство обеспечивать бесперебойный выпуск годной продукции в задан­ном количестве в течение определенного срока службы и в задан­ных условиях применения, технического обслуживания, ремон­тов, хранения и транспортирования.

Надежность характеризуется безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью и техни­ческим ресурсом. Под безотказностью машины пони­мают ее свойство в течение определенного времени непрерывно сохранять работоспособность, т. е. работать без отказов, при которых продукция либо не выдается, либо является бракован­ной. Долговечностью называют свойство машины в те­чение определенного времени сохранять работоспособность с не­обходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонта до наступления предельного состояния. Ремонто­пригодность заключается в приспособленности к преду­преждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ре- монтов. Технический ресурс — это наработка от начала жсплуатации или ее возобновления после среднего и капиталь­ного ремонта до перехода в предельное состояние.

Гибкостью технологического оборудования называют его способность к быстрому переналаживанию для изготовления других, новых деталей (заготовок). Чем чаще происходит смена изготовляемых деталей и чем больше их номенклатура, тем боль­шей гибкостью должна обладать технологическая машина. Гиб­кость характеризуется двумя показателями: универсальностью и переналаживаемостью.

Универсальность определя­ется числом разных деталей, подлежащих изготовлению на данной машине, т. е. номенклатурой изготовляемых деталей. При этом отношение годового выпуска деталей N к номенклатуре И оп­ределяет серийность изготовления

S = N/И.

Целесообразная гибкость оборудования связана с номенкла­турой изготовляемых деталей. Переналаживаемость определяется потерями времени и средств на переналадку техно­логического оборудования при переходе от одной партии деталей к другой и зависит от числа Р партий деталей, изготовляемых на данном оборудовании в течение года. При этом средний размер партии

= М/Р

связан с характером производства и с переналаживаемостью

оборудования.

Наряду с рассмотренными традиционными технико-экономи­ческими показателями технологического оборудования, опреде­ляющими его качество и уровень совершенства, появились новые, порожденные НТР показатели, характеризующие безопасность его эксплуатации, удобство пользования им и т. п.

К числу новых показателей относятся: экономичность, экологичность, техни­ческая эстетика.