Коэффициента совершенства

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.

Для повышения эффективности и фондоотдачи осуществляются техническое перевооружение действующих заводов, повышение коэффициента сменности оборудования, улучшение организации производства, ликвидация простоев, более полное использование резервов. Особенно большое значение для повышения эффективности производства имеет улучшение качества продукции, поскольку это сберегает труд и материальные ресурсы.

В планах отраслей и отдельных предприятий машиностроения предусматривается разработка фондоотдачи раздельно по предприятиям, действовавшим до начала планируемого периода, и по предприятиям, вводимым в действие в планируемом периоде. Фондоотдача планируется с учетом влияния на ее уровень ряда факторов: повышения коэффициента сменности работы оборудования, сокращения сроков освоения производственных мощностей, снижения стоимости единицы производственной мощности, увеличения доли активной части основных фондов, улучшения использования трудовых ресурсов, сырья и материалов, повышения использования производственных мощностей, повышения уровня специализации и кооперирования, улучшения размещения производства и др.

ПОВЫШЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА СМЕННОСТИ

На современном этапе развития машиностроения большое внимание уделяется повышению коэффициента сменности работы оборудования /Ссм, являющегося одним из основных показателей экстенсивного использования основных производственных фондов.

В машиностроении осуществляются мероприятия по улучшению этого показателя, в результате чего коэффициент сменности из года в год увеличивается. Большое значение имеет правильное определение коэффициента сменности основного технологического оборудования для выявления имеющихся значительных резервов повышения эффективности производства. В связи с этим ниже приведены некоторые указания для определения коэффициента сменности.

Для определения планового коэффициента сменности работы металлорежущего оборудования в целом по подразделению формула примет следующий вид:

При сравнении фактического коэффициента сменности работы оборудования с плановым можно выявить имеющиеся резервы для увеличения коэффициента сменности. Произведенный по указанным формулам анализ в станкоинструментальной отрасли показал значительные резервы (особенно связанные с внедрением новых технических решений), которые могут быть использованы для повышения эффективности производства: улучшение структуры оборудования, повышение фонда времени его работы, сокращение простоев, повышение коэффициента сменности; внедрение прогрессивных и совершенствование действующих технологиче-

На предприятиях Минстанкопрома для определения коэффициента сменности в основном пользуются рабочей методикой, изданной в 1965 г.х

Фактический уровень коэффициента сменности по этой методике определяется по формуле

1 Рабочая методика расчета коэффициента сменности работы производственного оборудования на предприятиях машиностроения и металлообработки. М., НИИмаш, 1965.

величина М не связана непосредственно с общей мощностью, требуемой для висения. При увеличении нагрузки на диск Т/А индуктивная мощность возрастает быстрее, чем профильная, и в результате коэффициент совершенства увеличивается. Однако это вряд ли свидетельствует о возрастании аэродинамического совершенства несущего винта, так как общая потребляемая мощность также увеличивается. Поэтому использование коэффициента совершенства для сравнения несущих винтов допустимо лишь при одинаковых нагрузках на диск. При этом условии коэффициент совершенства оказывается полезной мерой аэродинамического совершенства несущего винта. Особенно он полезен при сравнении винтов с различными профилями лопастей и при исследовании влияния, которое оказывают изменения других конструктивных характеристик, таких, как крутка лопастей или их форма в плане.

Для идеального винта М = I; в случае реального винта величина М меньше вследствие профильных потерь и неоптимальной величины индуктивной мощности. Для конкретного винта коэффициент совершенства обычно представляют в виде функции отношения коэффициента силы тяги к коэффициенту заполнения (Ст/о). Это отношение характеризует средний угол атаки лопасти. У современных хорошо спроектированных несущих винтов коэффициент совершенства достигает значений 0,75—0,80. Если максимальное значение М составляет 0,5, то винт спроектирован плохо. Коэффициент совершенства уменьшается при малых Ст/а вследствие низких нагрузок на диск и при больших Ст/о вследствие возникновения срыва (который увеличивает профильные потери). При расчетной нагрузке несущего винта типичны значения М в диапазоне 0,55—0,60. Для плотности воздуха, соответствующей уровню моря, из определения коэффициента совершенства получим Т/Р — = И70М/'\/Т/А (здесь нагрузка на мощность Т/Р выражена в Н/л. с:, а нагрузка на диск Т/А — в Н/м2, т. е. в Па). Таким образом, у вертолета с нагрузкой на диск от 250 до 500 Па нагрузка на мощность составляет от 30 до 40 Н/л. с.

Эта формула описывает, основные закономерности изменения аэродинамических характеристик винта на висении и имеет приемлемую точность, если при расчете индуктивной мощности взять подходящую величину коэффициента k, а при расчете профильной мощности — подходящую величину среднего коэффициента сопротивления cda. График зависимости коэффициента мощности от коэффициента силы тяги (или зависимости Ср/аот С7/а) называют полярой несущего винта. Поляра идеального винта (профильная мощность равна нулю, индуктивная мощность минимальна, и, следовательно, коэффициент совершенства М равен 1) задается уравнением Ср = Сг/2/Л/2- Реальная поляра расположена выше идеальной из-за наличия профильных потерь и поднимается с увеличением Ст быстрее вследствие того, что индуктивные затраты больше. Примеры поляр несущего винта на висении приведены в разд. 2.6.9. Указанной выше формуле коэффициента мощности соответствует следующее выражение коэффициента совершенства:

Отсюда следует, что для получения высокого коэффициента совершенства требуется большая величина отношения подъемной силы сечения к его сопротивлению.

так что коэффициент профильной мощности выражается формулой Сро= аэквсЛ/9. Сравнивая эту величину с коэффициентом профильной мощности СРо =• асЛ/8 винта с прямоугольными лопастями, видим, что у оптимального винта профильная мощность по крайней мере на 11% меньше. (В действительности различие будет даже сильнее, так как у винта с лопастями постоянной хорды средний коэффициент сопротивления больше.) При этом формула для коэффициента совершенства принимает вид

Для более полной количественной оценки аэродинамических характеристик реальных несущих винтов при авторотации вспомним определение коэффициента совершенства несущего винта на висении:

винта (рис. 6.2). При малых величинах силы тяги доминирующую роль играет профильная мощность, при умеренных величинах силы тяги СР растет как с/2 вследствие увеличения идуктив-ной мощности, а при больших силах" тяги профильная мощность резко возрастает вследствие срыва потока с лопастей. Максимальному коэффициенту совершенства винта соответствует точка, в которой отношение Ср/Ст2 минимально; в этой точке поляра касательна к кривой Ср/Ст = const. He будь срыва, максимум коэффициента совершенства винта достигался бы при очень больших величинах силы тяги, т. е. при очень больших нагрузках на диск, при которых М приближается к 1 вследствие увеличения индуктивной мощности. Однако вследствие влияния срыва на профильную мощность максимум М достигается при величине Ст/о, немного превосходящей ту, при которой начинается срыв. Минимальным затратам мощности на единицу силы тяги соответствует точка, в которой прямая, проходящая через начало координат, касается поляры.

также значение коэффициента совершенства конструкции с этими параметрами

Подставив зависимость (86) в формулу (85), получим выражение коэффициента совершенства оптимальной конструкции

На рис. 37 показано изменение коэффициента совершенства по массе оболочки KG в зависимости от отношения х = Ф?/Ф1-Коэффициент KG равен отношению массы оболочки с произвольным X к массе оболочки с х = 1- Анализируя полученные результаты, можно сделать следующие выводы.

Результаты анализа оптимальности. Качественные и количественные результаты, полученные для цилиндров под осевым сжатием, можно целиком отнести и к сферическим вафельным оболочкам. Для практических расчетов коэффициента совершенства KG, KG mm и фопт воспользуемся зависимостями и рекомендациями гл. 3.