16.壓力容器主要分類方法
(1)按使用位置分類:分為固定式容器、移動式容器。
(2)按設(shè)計壓力分類:分為低壓容器、中壓容器、高壓容器、超高壓容器。
(3)按作用原理分類:分為反應(yīng)壓力容器、換熱壓力容器、分離壓力容器、儲存壓力容器。
(4)按容器壁厚分類:分為薄壁容器、厚壁容器。
17.壓力容器的結(jié)構(gòu)
壓力容器常見的結(jié)構(gòu)形式有球形和圓筒形;常見的壓力容器一般由簡體、封頭、法蘭、接管、人孔、支座等部分組成,壓力容器的結(jié)構(gòu)主要由一個能承受一定壓 力的殼體及必要的連接件、密封件和內(nèi)件構(gòu)成;壓力容器的安全附件可分為三類:監(jiān)控類、保護(hù)類、靜電接地裝置。
18.壓力容器的有關(guān)法規(guī)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
壓力容器的有關(guān)法規(guī)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有:《鍋爐壓力容器安全監(jiān)察暫行條例》、《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》、《壓力容器使用登記管理規(guī)則》、《在用壓力容器檢驗規(guī)程》、《鋼制壓力容器》。
19.鍋爐的分類
鍋爐是利用燃料或其他能源的熱能,把水加熱成熱水或蒸汽的機(jī)械設(shè)備,提供熱水的鍋爐稱為熱水鍋爐,產(chǎn)生蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐。
鍋爐的分類:
(1)按用途分類:可分為發(fā)電鍋爐、工業(yè)鍋爐、熱水鍋爐和特種鍋爐。
(2)按壓力分類:按鍋爐出口壓力可分為低壓、中壓、高壓、超高壓、亞臨界、超臨界鍋爐六種。
(3)按結(jié)構(gòu)形式分類:分為火管式和水管式兩種。
20.鍋爐的基本參數(shù)
(1)鍋爐容量。
(2)蒸汽壓力。
(3)蒸汽溫度。
(4)給水溫度。
21.鍋爐的組成
鍋爐由鍋爐本體和輔助設(shè)備組成。鍋爐本體是由鍋和爐兩部分組成。鍋是汽水系統(tǒng),其作用是吸收和發(fā)出熱量。鍋由省煤器、鍋筒、水冷壁、過熱器組成。爐是燃燒系統(tǒng),是有關(guān)燃料燃燒的部分,由空氣預(yù)熱器、燃燒器和爐膛、爐墻組成。
22.起重機(jī)的分類
起重機(jī)械按其功能和構(gòu)造特點可分為輕小型起重設(shè)備、起重機(jī)和升降機(jī)。
23.起重機(jī)主要的性能參數(shù)
起重機(jī)主要的性能參數(shù):起重量和工作級別,除此之外還有:跨度、軌距……等。
(1)起重量。起重量是指被起升重物的質(zhì)量,分為額定起重量、大起重量、總起重量、有效起重量。
(2)工作級別。工作級別是反映起重機(jī)械總的工作狀況的性能參數(shù),它反映起重量和時間的利用程度以及工作循環(huán)次數(shù)的工作特性,劃分為8級,由起重機(jī)的利用等級和載荷狀態(tài)兩個因素確定。
起重機(jī)械專用零部件有:鋼絲繩、滑輪組、卷筒組、吊鉤組、抓斗、車輪與軌道、制動裝置和安全保護(hù)裝置。
24.常見的起重機(jī)
(1)典型通用橋式起重機(jī):
①吊式橋式起重機(jī):是基本類型,吊具是吊鉤,用途廣泛。
②抓斗橋式起重機(jī):用抓斗抓重物,適用于散裝物料的裝卸吊運(yùn)工作。
③電磁橋式起重機(jī):取物是用電磁吸盤,適用于吊運(yùn)具有導(dǎo)磁性的金屬物料。
(2)流動起重機(jī)是一種工作場所經(jīng)常變換,能在帶載或空載
情況下沿?zé)o軌路面運(yùn)行,并依靠自重保持穩(wěn)定的臂架型起重機(jī)。典型的流動起重機(jī)有:
①汽車起重機(jī):將起重部分接裝在通用或?qū)S闷嚨妆P上,
運(yùn)行速度快,適于長距離迅速轉(zhuǎn)換作業(yè)場地。機(jī)動性好但不能帶載荷行駛,通過性能差,適用于公路通達(dá)、流動性大、工作地點分散的作業(yè)場所。
②輪胎起重機(jī):采用專用底盤,其車橋為剛性懸掛,可吊重行駛,越野能力強(qiáng)。適用于作業(yè)場地較集中的場合。
③全路面起重機(jī):既可高速行駛,又有較強(qiáng)通過崎嶇路面的能力,可吊重行駛。適于流動性大,通行條件差的工地。
④履帶起重機(jī):用履帶和地面接觸,可吊重物行駛,適于松散、泥濘地面作業(yè)。
七、機(jī)器設(shè)備的經(jīng)濟(jì)管理
(一)考試目的
機(jī)器設(shè)備的經(jīng)濟(jì)管理內(nèi)容是評估師所必須掌握的重要基礎(chǔ)知識。通過對本部分內(nèi)容的考核,測試考生對設(shè)備壽命周期費(fèi)用理論、設(shè)備的磨損與補(bǔ)償理論以及設(shè)備在維修保養(yǎng)、更新改造、報廢等過程中的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析方法等機(jī)器設(shè)備經(jīng)濟(jì)管理基礎(chǔ)知識的認(rèn)知程度。 (二)考試基本要求
1.掌握以下內(nèi)容:
(1)設(shè)備壽命周期費(fèi)用的定義;
(2)使用壽命周期費(fèi)用法評價設(shè)備的基本步驟及方法;
(3)設(shè)備磨損程度的度量以及設(shè)備在使用和維修過程中的成本核算及經(jīng)濟(jì)分析方法;
(4)設(shè)備技術(shù)改造經(jīng)濟(jì)決策中使用的基本方法。
2.熟悉以下內(nèi)容:
(1)設(shè)備管理中使用的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo);
(2)設(shè)備檢查、維修的基本概念及內(nèi)容;
(3)常用的設(shè)備更新周期的確定方法;
(4)設(shè)備更新的經(jīng)濟(jì)分析;
(5)設(shè)備技術(shù)改造方案的分析方法。
3.了解以下內(nèi)容:
(1)設(shè)備經(jīng)濟(jì)管理的概念及基本內(nèi)容;
(2)研究壽命周期費(fèi)用的目的;
(3)設(shè)備磨損與補(bǔ)償?shù)幕靖拍睿?BR> (4)設(shè)備更新的條件和基本方式;
(5)設(shè)備技術(shù)改造的概念;
(6)設(shè)備報廢的概念及設(shè)備報廢的條件。
(三)要點內(nèi)容
1.壽命周期費(fèi)用
壽命周期費(fèi)用是指設(shè)備一生的總費(fèi)用,即設(shè)置費(fèi)和維持費(fèi)兩者之和。設(shè)置費(fèi)是指設(shè)備前期的性投人費(fèi)用,包括:研究開發(fā)費(fèi)、設(shè)計費(fèi)、制造費(fèi)、安裝費(fèi)及試 運(yùn)行費(fèi)等;維持費(fèi)是指在設(shè)備使用過程中分期投入的費(fèi)用,包括:運(yùn)行費(fèi)、維修費(fèi)、后勤支援費(fèi)、報廢費(fèi)用等。
在計算設(shè)備的壽命周期費(fèi)用時有兩種前提:即在不考慮資金的時間價值的前提下計算和在考慮資金的時間價值前提下計算。
不考慮資金的時間價值,壽命周期費(fèi)用(靜態(tài)壽命周期費(fèi)用)的計算公式為:
式中:P——壽命周期費(fèi)用;
——第t年的維持費(fèi)用;
n——壽命周期;
A——設(shè)備的設(shè)置費(fèi)。
考慮資金的時間價值,壽命周期費(fèi)用現(xiàn)值的計算公式為:
式中:I——折現(xiàn)率。
2.壽命周期費(fèi)用評價
壽命周期費(fèi)用作為評價指標(biāo)是為了使設(shè)備在使用過程中具有良好的經(jīng)濟(jì)效果,在設(shè)備的開發(fā)、投資、改造等各階段,通過對壽命周期費(fèi)用的分析比較,為終決策提供依據(jù)。
使用壽命周期費(fèi)用作為評價指標(biāo),其目的是使所選擇的方案具有佳經(jīng)濟(jì)性,它不僅考慮了設(shè)備的設(shè)置費(fèi)用,也考慮了設(shè)備一生的所有費(fèi)用。
比較的設(shè)備功能效果不同時,通過計算費(fèi)用效率指標(biāo)來進(jìn)行,其計算公式:
費(fèi)用效率=系統(tǒng)效率/壽命周期費(fèi)用
費(fèi)用效率是一個綜合程度很高的指標(biāo)。它將設(shè)備一生的總費(fèi)用同所獲得的一系列效益進(jìn)行全面的、系統(tǒng)的比較,從而做出經(jīng)濟(jì)性評價。
3.設(shè)備的磨損
設(shè)備的磨損有兩種:有形磨損和無形磨損。
(1)有形磨損是指設(shè)備在實物形態(tài)上的磨損,又稱物質(zhì)磨損。有形磨損分為兩種:
在使用過程中,由于發(fā)生摩擦、振動、腐蝕和疲勞等現(xiàn)象產(chǎn)生的磨損,稱為第1種有形磨損。第工種有形磨損與使用時間和使用強(qiáng)度有關(guān)。
在閑置過程中,由于自然力的作用而腐蝕,或管理不善和缺乏必要的維護(hù)而自然喪失精度和工作能力,稱為第Ⅱ種有形磨損。第Ⅱ種有形磨損在一定程度上與閑置時間和保管條件有關(guān)。
設(shè)備的有形磨損,一部分是可以通過修理消除,屬于可消除性的有形磨損;另一部分不可以通過修理捎除,屬于不可消除性的有形磨損。
(2)無形磨損是指由于工藝改進(jìn)或生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大等原因使生產(chǎn)同樣結(jié)構(gòu)設(shè)備的重置價值降低,導(dǎo)致原有設(shè)備貶值;或由于科學(xué)技術(shù)進(jìn)步而不斷出現(xiàn)性能更加完 善、生產(chǎn)效率更高的設(shè)備,致使原有設(shè)備價值降低。前者稱為第1種無形磨損,后者稱為第Ⅱ種無形磨損。第工種無形磨損,設(shè)備技術(shù)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)性能并未改變,只 是購買新設(shè)備的費(fèi)用比過去降低了,這種無形磨損雖然使使用中的現(xiàn)有設(shè)備部分貶值,但是設(shè)備本身的技術(shù)特性和功能不受影響,設(shè)備尚可繼續(xù)使用,因此一般不需 要更新。第Ⅱ種無形磨損,是由于出現(xiàn)了生產(chǎn)率更高、經(jīng)濟(jì)性更好的設(shè)備,舊設(shè)備在生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)中的原材料、燃料、動力和人工成本消耗方面相對 落后,導(dǎo)致生產(chǎn)成本的相對提高,經(jīng)濟(jì)效果的降低。這種經(jīng)濟(jì)效果的降低,實際上反映了原設(shè)備使用價值的部分或全部喪失,當(dāng)設(shè)備的貶值達(dá)到一定程度,就需要用 新設(shè)備來代替現(xiàn)有舊設(shè)備或?qū)εf設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造。第Ⅱ種無形磨損也稱功能性磨損。
(3)設(shè)備磨損程度的度量。設(shè)備有形磨損的度量一般用設(shè)備實際價值損失與設(shè)備重置價值之比來表示。對于可以通過修理消除的有形磨損,其價值損失等于設(shè) 備的修復(fù)費(fèi)用;對于不能通過修理消除的有形磨損,其價值損失一般反映為價值的降低;第Ⅰ種無形磨損反映為設(shè)備的重置價值的降低;第Ⅱ種無形磨損反映為成本 費(fèi)用相對提高的折現(xiàn)值;綜合反映設(shè)備有形磨損和無形磨損的指標(biāo)是綜合磨損程度。
(4)設(shè)備磨損的補(bǔ)償。機(jī)器設(shè)備遭受磨損以后,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行補(bǔ)償,磨損形式不同,補(bǔ)償方式也不一樣。
機(jī)器設(shè)備的有形磨損是由零件磨損造成的。局部的有形磨損,一般可以通過修理和更換磨損零件的辦法,使磨損得到補(bǔ)償;當(dāng)設(shè)備產(chǎn)生不可修復(fù)的磨損則需要進(jìn)行更新;設(shè)備遭受第Ⅱ種無形磨損時,可采用更新或技術(shù)改造的辦法加以補(bǔ)償。
4.設(shè)備維修
設(shè)備維修是指對設(shè)備的維護(hù)、檢查和修理。
設(shè)備維護(hù)包括清理擦拭、潤滑涂油、檢查調(diào)校,以及補(bǔ)充能源、燃料等消耗晶等,分為日常維護(hù)、定期維護(hù)。日常維護(hù)是設(shè)備維護(hù)的基礎(chǔ)工作,分為每班維護(hù)和周末維護(hù);定期維護(hù)是在維修工輔導(dǎo)配合下,由操作者對設(shè)備進(jìn)行的維護(hù)。
設(shè)備檢查分為日常檢查、定期檢查、精度檢查和法定檢查等。
設(shè)備修理可分為預(yù)防性修理、事后修理、改善修理和質(zhì)量修理等。
5.設(shè)備修理的經(jīng)濟(jì)管理分析
設(shè)備的修理費(fèi)用包括日常維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用、小修理費(fèi)用、中修理費(fèi)用和大修理費(fèi)用等。
(1)設(shè)備小修與維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用。設(shè)備小修與維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用的確定主要應(yīng)從維修費(fèi)用定額的確定及維修費(fèi)用的核算這兩方面來考慮。確定維修費(fèi)用定額主要有三種方法:按設(shè)備擁有量確定、按工業(yè)產(chǎn)值確定、按設(shè)備計劃開動臺時確定。
維修費(fèi)用的核算是指定期對維修費(fèi)用進(jìn)行整理、統(tǒng)計與核算,對單機(jī)、生產(chǎn)線或生產(chǎn)班組等進(jìn)行核算,并對維修費(fèi)用發(fā)生情況進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析,找出設(shè)備開動臺時 與維修費(fèi)用的關(guān)系,綜合評價設(shè)備的可靠性、維修性、經(jīng)濟(jì)性,為制訂合理的維修費(fèi)用定額指標(biāo)以及設(shè)備維修費(fèi)用的控制和設(shè)備信息反饋提供依據(jù)。
(2)設(shè)備大修理成本及其經(jīng)濟(jì)分析。設(shè)備的大修理費(fèi)用一般使用設(shè)備的單位大修理成本這一指標(biāo)。即一個修理復(fù)雜系數(shù)的設(shè)備所要消耗的各種修理費(fèi)用。
設(shè)備的修理復(fù)雜系數(shù)是表示設(shè)備修理復(fù)雜程度的計量單位。修理復(fù)雜系數(shù)是一個可比單位,該系數(shù)在國際上通常用R表示??杉?xì)分為機(jī)械修理復(fù)雜系數(shù) (Rj)、電氣修理復(fù)雜系數(shù)(Rd)、管道修理復(fù)雜系數(shù)(Rg)等。修理復(fù)雜系數(shù)主要由設(shè)備的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、加工精度、規(guī)格尺寸、轉(zhuǎn)速和變速級數(shù)以及可維 修性等因素決定。一般而言,設(shè)備結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,尺寸越大,加工精度越高,其修理復(fù)雜系數(shù)也就越大。
設(shè)備大修理費(fèi)用計算分為設(shè)備單位大修理費(fèi)用預(yù)算、設(shè)備實際單位大修理費(fèi)用、單臺設(shè)備計劃大修理費(fèi)用、單臺設(shè)備的實際大修理費(fèi)用、企業(yè)全年的設(shè)備大修理費(fèi)用。
設(shè)備大修理成本的核算與分析是企業(yè)對設(shè)備工作實行經(jīng)濟(jì)管理的中心環(huán)節(jié),用有限的人力、物力、財力和時間等資源,修理好更多的設(shè)備。設(shè)備大修理成本愈 低,說明維修的經(jīng)濟(jì)活動水平愈高。設(shè)備大修理成本經(jīng)濟(jì)分析指標(biāo)主要有:大修理成本與基期大修理成本的相對比率、大修理成本與基期大修理成本的絕對數(shù)、實際 大修理成本與計劃大修理成本的相對比率、實際大修理費(fèi)用與計劃大修理費(fèi)用的絕對數(shù)。
6.設(shè)備更新的經(jīng)濟(jì)分析
(1)設(shè)備的更新周期的確定常用小平均費(fèi)用法和低劣化數(shù)值法。
小平均費(fèi)用法有兩種方式,不考慮資金的時間價值和考慮資金的時間價值的情況下年平均費(fèi)用小。在不考慮資金的時間價值時,年平均費(fèi)用為由年均運(yùn)行維 護(hù)費(fèi)和年均折舊費(fèi)組成;考慮資金的時間價值時,年平均費(fèi)用考慮了設(shè)備原值、殘值和年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)現(xiàn)值后的年平均費(fèi)用小。
低劣化數(shù)值法:機(jī)器設(shè)備隨著使用年限的增長,有形磨損和無形磨損不斷加劇,設(shè)備的運(yùn)行維修費(fèi)用相應(yīng)增大,這就是設(shè)備成本低劣化現(xiàn)象。按照統(tǒng)計資料預(yù)測這種劣化程度則可在設(shè)備使用早期測定出設(shè)備的佳更新期。
(2)有形磨損導(dǎo)致設(shè)備更新的經(jīng)濟(jì)分析方法為小年度費(fèi)用法。對年度費(fèi)用的比較有兩種方式,一是以設(shè)備更新改造的時點作為比較時點,即將未來發(fā)生的費(fèi) 用(如年度的維護(hù)費(fèi)用等)折為現(xiàn)值進(jìn)行比較;二是以實際的發(fā)生年度作為比較時點,即將性的投資費(fèi)用(如更新、修理費(fèi)用等)折算成未來年金。
(3)無形磨損導(dǎo)致設(shè)備更新的經(jīng)濟(jì)分析。由于技術(shù)進(jìn)步,有些設(shè)備從有形磨損角度來看還可以繼續(xù)使用,但是新型的、高效的先進(jìn)設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn),這時就面臨 一個是否需要更新設(shè)備的問題。這類問題的分析方法可用年度使用費(fèi)用法,通過對新、老機(jī)床的年度使用費(fèi)用分析來決定。對于專用設(shè)備,由于它們只能生產(chǎn)某種特 定產(chǎn)品,因而需要考慮其產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)壽命。
7.設(shè)備技術(shù)改造的經(jīng)濟(jì)分析
對設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造,首先需要投入性的改造費(fèi)用;設(shè)備技術(shù)改造以后,還需付出年度維護(hù)費(fèi)用。將壽命周期內(nèi)的各年度維護(hù)費(fèi)用折算成現(xiàn)值,就是設(shè)備壽命周期總維護(hù)費(fèi)用的現(xiàn)值。
設(shè)備技術(shù)改造一般都有兩個或兩個以上的設(shè)計與實施方案,不同的技術(shù)改造方案之間可能存在差異,如: (1)投資額不同; (2)各年度維護(hù)費(fèi)用不同; (3)不同方案產(chǎn)生的效果不一定相同,主要是指:改造后設(shè)備的生產(chǎn)效率不一定完全相同。設(shè)備技術(shù)改造方案的差異會產(chǎn)生不同的經(jīng)濟(jì)效益。
設(shè)備技術(shù)改造的經(jīng)濟(jì)分析方法一般也采用壽命周期費(fèi)用法。對于改造效果相同的方案進(jìn)行比較應(yīng)采用總費(fèi)用現(xiàn)值法。對于改造效果不同的方案,需要進(jìn)行費(fèi)用效率分析。
8.設(shè)備的報廢
設(shè)備報廢的條件:凡符合下述條件之一者,即應(yīng)申請報廢。
(1)超過經(jīng)濟(jì)壽命和規(guī)定的使用年限,由于嚴(yán)重磨損,已達(dá)不到低的工藝要求,且無修理或技術(shù)改造價值者。
(2)設(shè)備雖然沒有超過規(guī)定的使用年限,但由于嚴(yán)重?fù)p壞,不具備使用條件,而又無修復(fù)價值者。
(3)影響安全、嚴(yán)重污染環(huán)境,雖然通過采取一定措施能夠得到解決,但在經(jīng)濟(jì)上很不合算。
(4)設(shè)備老化、技術(shù)性能落后、耗能高、效率低、經(jīng)濟(jì)效益差的或由于新設(shè)備的出現(xiàn),若繼續(xù)使用可能嚴(yán)重影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的設(shè)備。
(5)國家強(qiáng)制淘汰的高耗能設(shè)備。
(6)因為其他原因而不能繼續(xù)使用,也不宜轉(zhuǎn)讓給其他企業(yè),又無保留價值的設(shè)備。
9.設(shè)備管理的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
(1)設(shè)備完好指標(biāo)
主要生產(chǎn)設(shè)備完好率:主要生產(chǎn)設(shè)備完好臺數(shù)/主要生產(chǎn)設(shè)備總臺數(shù)×100%
(2)設(shè)備數(shù)量利用指標(biāo)
現(xiàn)有設(shè)備實際利用率:實際使用設(shè)備數(shù)/實有設(shè)備數(shù)×100%
實有設(shè)備安裝率:已安裝設(shè)備數(shù)/實有設(shè)備數(shù)×100%
已安裝設(shè)備利用率:實際使用設(shè)備數(shù)/已安裝設(shè)備數(shù)×100%
現(xiàn)有設(shè)備實際利用率:實有設(shè)備安裝率×已安裝設(shè)備利用率
(3)設(shè)備時間利用指標(biāo)
計劃時間利用率:實際工作時間/計劃工作時間×100%
日歷時間利用率:實際工作時間/日歷時間×100%
(4)設(shè)備能力利用指標(biāo)
設(shè)備能力利用率:一定時期的實際產(chǎn)量/此期間的大可能產(chǎn)量×100%
(5)設(shè)備的綜合利用率指標(biāo)
設(shè)備的綜合利用率:設(shè)備的時間利用率x設(shè)備的能力利用率
八、機(jī)器設(shè)備壽命估算
(一)考試目的
資產(chǎn)評估對象一般是正在使用和已使用過的設(shè)備,準(zhǔn)確估算設(shè)備的壽命是評估師確定設(shè)備損耗和價值的基礎(chǔ)。通過本部分內(nèi)容的考核,測試考生對機(jī)器設(shè)備自然壽命的影響因素的認(rèn)知程度,以及對設(shè)備壽命估算方法的掌握程度。 (二)考試基本要求
1.掌握以下內(nèi)容:
(1)磨損壽命的計算;
(2)疲勞壽命曲線及其應(yīng)用;
(3)循環(huán)應(yīng)力特性;
(4)材料疲勞極限及零件疲勞極限;
(5)疲勞損傷積累理論及邁因納定理
(6)在機(jī)器設(shè)備技術(shù)鑒定中應(yīng)用疲勞理論計算疲勞壽命的基本方法;
(7)帕利斯定理及其在損傷零件疲勞壽命的估算。
2.熟悉以下內(nèi)容:
(1)典型磨損過程、磨損方程;
(2)應(yīng)力、應(yīng)變、材料強(qiáng)度、許用應(yīng)力等基本力學(xué)概念;
(3)疲勞及疲勞壽命;
(4)疲勞斷裂的基本過程;
(5)影響裂紋擴(kuò)展的因素。
3.了解以下內(nèi)容:
(1)機(jī)器設(shè)備自然壽命、技術(shù)壽命、經(jīng)濟(jì)壽命的定義及其影響因素;
(2)磨損的基本概念。
(三)要點內(nèi)容
1.設(shè)備的壽命
設(shè)備的壽命可分為自然壽命、技術(shù)壽命和經(jīng)濟(jì)壽命。
(1)自然壽命也稱物理壽命,是設(shè)備在規(guī)定的使用條件下,從投入使用開始到因物質(zhì)損耗而報廢所經(jīng)歷的時間。自然壽命受有形磨損影響。
(2)技術(shù)壽命是設(shè)備從投入使用到因技術(shù)落后而被淘汰所經(jīng)歷的時間。第Ⅱ種無形磨損可以縮短技術(shù)壽命,設(shè)備通過現(xiàn)代化改造可以延長其技術(shù)壽命。
(3)經(jīng)濟(jì)壽命是指設(shè)備從投入使用到因繼續(xù)使用不經(jīng)濟(jì)面退出使用所經(jīng)歷的時間。經(jīng)濟(jì)壽命受有形磨損和無形磨損的共同影響。
2.磨損壽命
磨損是指固體相對運(yùn)動時,在摩擦的作用下,摩擦面上物質(zhì)不斷耗損的現(xiàn)象。其主要表現(xiàn)形式為物體尺寸或幾何形狀的改變、表面質(zhì)量的變化。它使機(jī)器零件喪失精度,并影響其使用壽命和可靠性。
正常的磨損過程分為三個階段:初期磨損階段(第Ⅰ階段)、正常磨損階段(第Ⅱ階段)和急劇磨損階段(第Ⅲ階段)。在初期磨損階段,設(shè)備各零部件表面的 宏觀幾何形狀和微觀幾何形狀都發(fā)生明顯變化;處于正常磨損階段的零部件,表面磨損速度較緩慢,磨損情況較穩(wěn)定,磨損量基本隨時間均勻增加;急劇磨損階段往 往是由于零部件已達(dá)到它的使用壽命(自然壽命)而仍繼續(xù)使用,破壞了正常磨損關(guān)系,使磨損加劇,磨損量急劇上升,造成機(jī)器設(shè)備的精度、技術(shù)性能和生產(chǎn)效率 明顯下降。
各階段的磨損量可分別用相應(yīng)的磨損方程進(jìn)行計算。在實際的工程計算中,經(jīng)常采用簡化的磨損方程。
設(shè)備的正常磨損壽命T應(yīng)該為第工階段和第Ⅱ階段之和。
對以磨損為主的機(jī)器或零部件,可以根據(jù)磨損曲線計算其剩余磨損壽命或磨損率。
3.疲勞壽命理論及應(yīng)用
(1)應(yīng)力、應(yīng)變、材料強(qiáng)度、許用應(yīng)力。應(yīng)力是機(jī)械零件的材料內(nèi)任一點處由于外力作用或不均勻加熱或永久變形產(chǎn)生的單位截面積上的內(nèi)力。應(yīng)力用內(nèi)力與截面積的比值表示。分為正應(yīng)力(或法向應(yīng)力),用 表示、切應(yīng)力(或剪應(yīng)力),用 表示。正應(yīng)力和切應(yīng)力的矢量和為總應(yīng)力。
應(yīng)變是機(jī)械零件材料內(nèi)部任一點因外力作用引起的形狀和尺寸的相對改變。與正應(yīng)力和切應(yīng)力相對應(yīng),應(yīng)變分為線應(yīng)變和角應(yīng)變。當(dāng)外力卸除后,物體能夠全部 恢復(fù)到原來狀態(tài)的應(yīng)變,稱為彈性應(yīng)變;如只能部分地恢復(fù)到原來狀態(tài),其殘留下來的那一部分稱為塑性應(yīng)變。
材料強(qiáng)度的指標(biāo)有:比例極限 、彈性極限 、屈服板限 、強(qiáng)度極限 ,其中屈服極限和強(qiáng)度極限是評價材料靜強(qiáng)度的重要指標(biāo)。
許用應(yīng)力是機(jī)械設(shè)計中允許零件或構(gòu)件承受的大應(yīng)力值,要判定零件或構(gòu)件受載后的工作應(yīng)力過高或過低,需要預(yù)先確定一個衡量的標(biāo)準(zhǔn),這個標(biāo)推算是許用 應(yīng)力。許用應(yīng)力等于考慮各種影響因素后經(jīng)適當(dāng)修正的材料失效應(yīng)力除以安全系數(shù)。靜強(qiáng)度設(shè)計中塑性材料以屜服極限作為失效應(yīng)力,脆性材料以強(qiáng)度極限作為失效 應(yīng)力。
(2)疲勞及疲勞壽命。疲勞損傷發(fā)生在受交變應(yīng)力(或應(yīng)變)作用的零件和構(gòu)件,零件和構(gòu)件在低于材料屈服極限的交變應(yīng)力(或應(yīng)變)的反復(fù)作用下,經(jīng)過一定的循環(huán)次數(shù)以后,在應(yīng)力集中部位萌生裂紋,裂紋在一定條件下擴(kuò)展,終突然斷裂,這一失效過程稱為疲勞破壞。材料在疲勞破壞前所經(jīng)歷的應(yīng)力循環(huán)數(shù)稱為 疲勞壽命。
常規(guī)疲勞強(qiáng)度計算是以名義應(yīng)力為基礎(chǔ)的,可分為無限壽命計算和有限壽命計算。零件的疲勞壽命與零件的應(yīng)力、應(yīng)變水平有關(guān),它們之間的關(guān)系可以用應(yīng)力一壽命曲線( -N曲線)和應(yīng)變一壽命曲線( -N曲線)表示。應(yīng)力一壽命曲線和應(yīng)變一壽命曲線統(tǒng)稱為S-N曲線。根據(jù)試驗可得其數(shù)學(xué)表達(dá)式
式中:N——應(yīng)力循環(huán)數(shù);
m、C——材料常數(shù)。
在疲勞試驗中,實際零件尺寸和表面狀態(tài)與試樣有差異,常存在由圓角、鍵槽等引起的應(yīng)力集中,所以,在使用時必須引入應(yīng)力集中系數(shù)K、尺寸系數(shù) 和表面系數(shù) 。
(3)循環(huán)應(yīng)力的特性。循環(huán)應(yīng)力的特性用小應(yīng)力 與大應(yīng)力 的比值 表示,f稱為循環(huán)特征。對應(yīng)于不同循環(huán)特征,有不同的S—N曲線、疲勞極限和條件疲勞極限。對不同方向的應(yīng)力.可用正負(fù)值加以區(qū)別,如拉應(yīng)力為正值,壓應(yīng)力為負(fù)值。當(dāng)r=-1,即 時,稱為對稱循環(huán)應(yīng)力;當(dāng)r=0,即 時,稱為脈動循環(huán)應(yīng)力;當(dāng)r=+1,即 時,應(yīng)力不隨時間變化,稱為靜應(yīng)力;當(dāng)+1>r>—1時,統(tǒng)稱為不對稱循環(huán)應(yīng)力。對應(yīng)于不同循環(huán)特征,有不同的S——N曲線、疲勞極限和有限壽命的條件疲勞極限。
(4)疲勞極限。材料疲勞極限可從有關(guān)設(shè)計手冊、材料手冊中查出。缺乏疲勞極限數(shù)據(jù)時,可用經(jīng)驗的方法根據(jù)材料的屈服極限 和斷裂極限 計算。
零件的疲勞極限 和 是根據(jù)所使用材料的疲勞極限,考慮零件的應(yīng)力循環(huán)特性、尺寸效應(yīng)、表面狀態(tài)應(yīng)力集中等因素確定的。
(5)疲勞損傷積累理論。疲勞損傷積累理論認(rèn)為:當(dāng)零件所受應(yīng)力高于疲勞極,每載荷循環(huán)都對零件造成一定量的損傷,并且這種損傷是可以積累 的;當(dāng)損傷積累到臨界值時,零件將發(fā)生疲勞破壞。較重要的疲勞損傷積累理論有線性和非線性疲勞損傷積累理論,線性疲勞損傷積累理論認(rèn)為,每循環(huán)載荷所 產(chǎn)生的疲勞損傷是相互獨立的,總損傷是每疲勞損傷的線性累加,它具代表性的理論是帕姆格倫一邁因納定定理,應(yīng)用多的是線性疲勞損傷積累理論。
(6)邁因納(Palmgren—Miner)定理。設(shè)在載荷譜中,有應(yīng)力幅為 、 等各級應(yīng)力,其循環(huán)數(shù)分別為 、 從材料的S—N曲線,可以查到對應(yīng)于各級應(yīng)力的達(dá)到疲勞破壞的循環(huán)數(shù) 、 根據(jù)疲勞損傷積累為線性關(guān)系的理論,比值 為材料受到應(yīng)力的 損傷率。發(fā)生疲勞破壞,即損傷率達(dá)到100%的條件為:
由上式可得到疲勞壽命
(1)按使用位置分類:分為固定式容器、移動式容器。
(2)按設(shè)計壓力分類:分為低壓容器、中壓容器、高壓容器、超高壓容器。
(3)按作用原理分類:分為反應(yīng)壓力容器、換熱壓力容器、分離壓力容器、儲存壓力容器。
(4)按容器壁厚分類:分為薄壁容器、厚壁容器。
17.壓力容器的結(jié)構(gòu)
壓力容器常見的結(jié)構(gòu)形式有球形和圓筒形;常見的壓力容器一般由簡體、封頭、法蘭、接管、人孔、支座等部分組成,壓力容器的結(jié)構(gòu)主要由一個能承受一定壓 力的殼體及必要的連接件、密封件和內(nèi)件構(gòu)成;壓力容器的安全附件可分為三類:監(jiān)控類、保護(hù)類、靜電接地裝置。
18.壓力容器的有關(guān)法規(guī)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
壓力容器的有關(guān)法規(guī)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有:《鍋爐壓力容器安全監(jiān)察暫行條例》、《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》、《壓力容器使用登記管理規(guī)則》、《在用壓力容器檢驗規(guī)程》、《鋼制壓力容器》。
19.鍋爐的分類
鍋爐是利用燃料或其他能源的熱能,把水加熱成熱水或蒸汽的機(jī)械設(shè)備,提供熱水的鍋爐稱為熱水鍋爐,產(chǎn)生蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐。
鍋爐的分類:
(1)按用途分類:可分為發(fā)電鍋爐、工業(yè)鍋爐、熱水鍋爐和特種鍋爐。
(2)按壓力分類:按鍋爐出口壓力可分為低壓、中壓、高壓、超高壓、亞臨界、超臨界鍋爐六種。
(3)按結(jié)構(gòu)形式分類:分為火管式和水管式兩種。
20.鍋爐的基本參數(shù)
(1)鍋爐容量。
(2)蒸汽壓力。
(3)蒸汽溫度。
(4)給水溫度。
21.鍋爐的組成
鍋爐由鍋爐本體和輔助設(shè)備組成。鍋爐本體是由鍋和爐兩部分組成。鍋是汽水系統(tǒng),其作用是吸收和發(fā)出熱量。鍋由省煤器、鍋筒、水冷壁、過熱器組成。爐是燃燒系統(tǒng),是有關(guān)燃料燃燒的部分,由空氣預(yù)熱器、燃燒器和爐膛、爐墻組成。
22.起重機(jī)的分類
起重機(jī)械按其功能和構(gòu)造特點可分為輕小型起重設(shè)備、起重機(jī)和升降機(jī)。
23.起重機(jī)主要的性能參數(shù)
起重機(jī)主要的性能參數(shù):起重量和工作級別,除此之外還有:跨度、軌距……等。
(1)起重量。起重量是指被起升重物的質(zhì)量,分為額定起重量、大起重量、總起重量、有效起重量。
(2)工作級別。工作級別是反映起重機(jī)械總的工作狀況的性能參數(shù),它反映起重量和時間的利用程度以及工作循環(huán)次數(shù)的工作特性,劃分為8級,由起重機(jī)的利用等級和載荷狀態(tài)兩個因素確定。
起重機(jī)械專用零部件有:鋼絲繩、滑輪組、卷筒組、吊鉤組、抓斗、車輪與軌道、制動裝置和安全保護(hù)裝置。
24.常見的起重機(jī)
(1)典型通用橋式起重機(jī):
①吊式橋式起重機(jī):是基本類型,吊具是吊鉤,用途廣泛。
②抓斗橋式起重機(jī):用抓斗抓重物,適用于散裝物料的裝卸吊運(yùn)工作。
③電磁橋式起重機(jī):取物是用電磁吸盤,適用于吊運(yùn)具有導(dǎo)磁性的金屬物料。
(2)流動起重機(jī)是一種工作場所經(jīng)常變換,能在帶載或空載
情況下沿?zé)o軌路面運(yùn)行,并依靠自重保持穩(wěn)定的臂架型起重機(jī)。典型的流動起重機(jī)有:
①汽車起重機(jī):將起重部分接裝在通用或?qū)S闷嚨妆P上,
運(yùn)行速度快,適于長距離迅速轉(zhuǎn)換作業(yè)場地。機(jī)動性好但不能帶載荷行駛,通過性能差,適用于公路通達(dá)、流動性大、工作地點分散的作業(yè)場所。
②輪胎起重機(jī):采用專用底盤,其車橋為剛性懸掛,可吊重行駛,越野能力強(qiáng)。適用于作業(yè)場地較集中的場合。
③全路面起重機(jī):既可高速行駛,又有較強(qiáng)通過崎嶇路面的能力,可吊重行駛。適于流動性大,通行條件差的工地。
④履帶起重機(jī):用履帶和地面接觸,可吊重物行駛,適于松散、泥濘地面作業(yè)。
七、機(jī)器設(shè)備的經(jīng)濟(jì)管理
(一)考試目的
機(jī)器設(shè)備的經(jīng)濟(jì)管理內(nèi)容是評估師所必須掌握的重要基礎(chǔ)知識。通過對本部分內(nèi)容的考核,測試考生對設(shè)備壽命周期費(fèi)用理論、設(shè)備的磨損與補(bǔ)償理論以及設(shè)備在維修保養(yǎng)、更新改造、報廢等過程中的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析方法等機(jī)器設(shè)備經(jīng)濟(jì)管理基礎(chǔ)知識的認(rèn)知程度。 (二)考試基本要求
1.掌握以下內(nèi)容:
(1)設(shè)備壽命周期費(fèi)用的定義;
(2)使用壽命周期費(fèi)用法評價設(shè)備的基本步驟及方法;
(3)設(shè)備磨損程度的度量以及設(shè)備在使用和維修過程中的成本核算及經(jīng)濟(jì)分析方法;
(4)設(shè)備技術(shù)改造經(jīng)濟(jì)決策中使用的基本方法。
2.熟悉以下內(nèi)容:
(1)設(shè)備管理中使用的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo);
(2)設(shè)備檢查、維修的基本概念及內(nèi)容;
(3)常用的設(shè)備更新周期的確定方法;
(4)設(shè)備更新的經(jīng)濟(jì)分析;
(5)設(shè)備技術(shù)改造方案的分析方法。
3.了解以下內(nèi)容:
(1)設(shè)備經(jīng)濟(jì)管理的概念及基本內(nèi)容;
(2)研究壽命周期費(fèi)用的目的;
(3)設(shè)備磨損與補(bǔ)償?shù)幕靖拍睿?BR> (4)設(shè)備更新的條件和基本方式;
(5)設(shè)備技術(shù)改造的概念;
(6)設(shè)備報廢的概念及設(shè)備報廢的條件。
(三)要點內(nèi)容
1.壽命周期費(fèi)用
壽命周期費(fèi)用是指設(shè)備一生的總費(fèi)用,即設(shè)置費(fèi)和維持費(fèi)兩者之和。設(shè)置費(fèi)是指設(shè)備前期的性投人費(fèi)用,包括:研究開發(fā)費(fèi)、設(shè)計費(fèi)、制造費(fèi)、安裝費(fèi)及試 運(yùn)行費(fèi)等;維持費(fèi)是指在設(shè)備使用過程中分期投入的費(fèi)用,包括:運(yùn)行費(fèi)、維修費(fèi)、后勤支援費(fèi)、報廢費(fèi)用等。
在計算設(shè)備的壽命周期費(fèi)用時有兩種前提:即在不考慮資金的時間價值的前提下計算和在考慮資金的時間價值前提下計算。
不考慮資金的時間價值,壽命周期費(fèi)用(靜態(tài)壽命周期費(fèi)用)的計算公式為:
式中:P——壽命周期費(fèi)用;
——第t年的維持費(fèi)用;
n——壽命周期;
A——設(shè)備的設(shè)置費(fèi)。
考慮資金的時間價值,壽命周期費(fèi)用現(xiàn)值的計算公式為:
式中:I——折現(xiàn)率。
2.壽命周期費(fèi)用評價
壽命周期費(fèi)用作為評價指標(biāo)是為了使設(shè)備在使用過程中具有良好的經(jīng)濟(jì)效果,在設(shè)備的開發(fā)、投資、改造等各階段,通過對壽命周期費(fèi)用的分析比較,為終決策提供依據(jù)。
使用壽命周期費(fèi)用作為評價指標(biāo),其目的是使所選擇的方案具有佳經(jīng)濟(jì)性,它不僅考慮了設(shè)備的設(shè)置費(fèi)用,也考慮了設(shè)備一生的所有費(fèi)用。
比較的設(shè)備功能效果不同時,通過計算費(fèi)用效率指標(biāo)來進(jìn)行,其計算公式:
費(fèi)用效率=系統(tǒng)效率/壽命周期費(fèi)用
費(fèi)用效率是一個綜合程度很高的指標(biāo)。它將設(shè)備一生的總費(fèi)用同所獲得的一系列效益進(jìn)行全面的、系統(tǒng)的比較,從而做出經(jīng)濟(jì)性評價。
3.設(shè)備的磨損
設(shè)備的磨損有兩種:有形磨損和無形磨損。
(1)有形磨損是指設(shè)備在實物形態(tài)上的磨損,又稱物質(zhì)磨損。有形磨損分為兩種:
在使用過程中,由于發(fā)生摩擦、振動、腐蝕和疲勞等現(xiàn)象產(chǎn)生的磨損,稱為第1種有形磨損。第工種有形磨損與使用時間和使用強(qiáng)度有關(guān)。
在閑置過程中,由于自然力的作用而腐蝕,或管理不善和缺乏必要的維護(hù)而自然喪失精度和工作能力,稱為第Ⅱ種有形磨損。第Ⅱ種有形磨損在一定程度上與閑置時間和保管條件有關(guān)。
設(shè)備的有形磨損,一部分是可以通過修理消除,屬于可消除性的有形磨損;另一部分不可以通過修理捎除,屬于不可消除性的有形磨損。
(2)無形磨損是指由于工藝改進(jìn)或生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大等原因使生產(chǎn)同樣結(jié)構(gòu)設(shè)備的重置價值降低,導(dǎo)致原有設(shè)備貶值;或由于科學(xué)技術(shù)進(jìn)步而不斷出現(xiàn)性能更加完 善、生產(chǎn)效率更高的設(shè)備,致使原有設(shè)備價值降低。前者稱為第1種無形磨損,后者稱為第Ⅱ種無形磨損。第工種無形磨損,設(shè)備技術(shù)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)性能并未改變,只 是購買新設(shè)備的費(fèi)用比過去降低了,這種無形磨損雖然使使用中的現(xiàn)有設(shè)備部分貶值,但是設(shè)備本身的技術(shù)特性和功能不受影響,設(shè)備尚可繼續(xù)使用,因此一般不需 要更新。第Ⅱ種無形磨損,是由于出現(xiàn)了生產(chǎn)率更高、經(jīng)濟(jì)性更好的設(shè)備,舊設(shè)備在生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)中的原材料、燃料、動力和人工成本消耗方面相對 落后,導(dǎo)致生產(chǎn)成本的相對提高,經(jīng)濟(jì)效果的降低。這種經(jīng)濟(jì)效果的降低,實際上反映了原設(shè)備使用價值的部分或全部喪失,當(dāng)設(shè)備的貶值達(dá)到一定程度,就需要用 新設(shè)備來代替現(xiàn)有舊設(shè)備或?qū)εf設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造。第Ⅱ種無形磨損也稱功能性磨損。
(3)設(shè)備磨損程度的度量。設(shè)備有形磨損的度量一般用設(shè)備實際價值損失與設(shè)備重置價值之比來表示。對于可以通過修理消除的有形磨損,其價值損失等于設(shè) 備的修復(fù)費(fèi)用;對于不能通過修理消除的有形磨損,其價值損失一般反映為價值的降低;第Ⅰ種無形磨損反映為設(shè)備的重置價值的降低;第Ⅱ種無形磨損反映為成本 費(fèi)用相對提高的折現(xiàn)值;綜合反映設(shè)備有形磨損和無形磨損的指標(biāo)是綜合磨損程度。
(4)設(shè)備磨損的補(bǔ)償。機(jī)器設(shè)備遭受磨損以后,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行補(bǔ)償,磨損形式不同,補(bǔ)償方式也不一樣。
機(jī)器設(shè)備的有形磨損是由零件磨損造成的。局部的有形磨損,一般可以通過修理和更換磨損零件的辦法,使磨損得到補(bǔ)償;當(dāng)設(shè)備產(chǎn)生不可修復(fù)的磨損則需要進(jìn)行更新;設(shè)備遭受第Ⅱ種無形磨損時,可采用更新或技術(shù)改造的辦法加以補(bǔ)償。
4.設(shè)備維修
設(shè)備維修是指對設(shè)備的維護(hù)、檢查和修理。
設(shè)備維護(hù)包括清理擦拭、潤滑涂油、檢查調(diào)校,以及補(bǔ)充能源、燃料等消耗晶等,分為日常維護(hù)、定期維護(hù)。日常維護(hù)是設(shè)備維護(hù)的基礎(chǔ)工作,分為每班維護(hù)和周末維護(hù);定期維護(hù)是在維修工輔導(dǎo)配合下,由操作者對設(shè)備進(jìn)行的維護(hù)。
設(shè)備檢查分為日常檢查、定期檢查、精度檢查和法定檢查等。
設(shè)備修理可分為預(yù)防性修理、事后修理、改善修理和質(zhì)量修理等。
5.設(shè)備修理的經(jīng)濟(jì)管理分析
設(shè)備的修理費(fèi)用包括日常維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用、小修理費(fèi)用、中修理費(fèi)用和大修理費(fèi)用等。
(1)設(shè)備小修與維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用。設(shè)備小修與維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用的確定主要應(yīng)從維修費(fèi)用定額的確定及維修費(fèi)用的核算這兩方面來考慮。確定維修費(fèi)用定額主要有三種方法:按設(shè)備擁有量確定、按工業(yè)產(chǎn)值確定、按設(shè)備計劃開動臺時確定。
維修費(fèi)用的核算是指定期對維修費(fèi)用進(jìn)行整理、統(tǒng)計與核算,對單機(jī)、生產(chǎn)線或生產(chǎn)班組等進(jìn)行核算,并對維修費(fèi)用發(fā)生情況進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析,找出設(shè)備開動臺時 與維修費(fèi)用的關(guān)系,綜合評價設(shè)備的可靠性、維修性、經(jīng)濟(jì)性,為制訂合理的維修費(fèi)用定額指標(biāo)以及設(shè)備維修費(fèi)用的控制和設(shè)備信息反饋提供依據(jù)。
(2)設(shè)備大修理成本及其經(jīng)濟(jì)分析。設(shè)備的大修理費(fèi)用一般使用設(shè)備的單位大修理成本這一指標(biāo)。即一個修理復(fù)雜系數(shù)的設(shè)備所要消耗的各種修理費(fèi)用。
設(shè)備的修理復(fù)雜系數(shù)是表示設(shè)備修理復(fù)雜程度的計量單位。修理復(fù)雜系數(shù)是一個可比單位,該系數(shù)在國際上通常用R表示??杉?xì)分為機(jī)械修理復(fù)雜系數(shù) (Rj)、電氣修理復(fù)雜系數(shù)(Rd)、管道修理復(fù)雜系數(shù)(Rg)等。修理復(fù)雜系數(shù)主要由設(shè)備的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、加工精度、規(guī)格尺寸、轉(zhuǎn)速和變速級數(shù)以及可維 修性等因素決定。一般而言,設(shè)備結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,尺寸越大,加工精度越高,其修理復(fù)雜系數(shù)也就越大。
設(shè)備大修理費(fèi)用計算分為設(shè)備單位大修理費(fèi)用預(yù)算、設(shè)備實際單位大修理費(fèi)用、單臺設(shè)備計劃大修理費(fèi)用、單臺設(shè)備的實際大修理費(fèi)用、企業(yè)全年的設(shè)備大修理費(fèi)用。
設(shè)備大修理成本的核算與分析是企業(yè)對設(shè)備工作實行經(jīng)濟(jì)管理的中心環(huán)節(jié),用有限的人力、物力、財力和時間等資源,修理好更多的設(shè)備。設(shè)備大修理成本愈 低,說明維修的經(jīng)濟(jì)活動水平愈高。設(shè)備大修理成本經(jīng)濟(jì)分析指標(biāo)主要有:大修理成本與基期大修理成本的相對比率、大修理成本與基期大修理成本的絕對數(shù)、實際 大修理成本與計劃大修理成本的相對比率、實際大修理費(fèi)用與計劃大修理費(fèi)用的絕對數(shù)。
6.設(shè)備更新的經(jīng)濟(jì)分析
(1)設(shè)備的更新周期的確定常用小平均費(fèi)用法和低劣化數(shù)值法。
小平均費(fèi)用法有兩種方式,不考慮資金的時間價值和考慮資金的時間價值的情況下年平均費(fèi)用小。在不考慮資金的時間價值時,年平均費(fèi)用為由年均運(yùn)行維 護(hù)費(fèi)和年均折舊費(fèi)組成;考慮資金的時間價值時,年平均費(fèi)用考慮了設(shè)備原值、殘值和年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)現(xiàn)值后的年平均費(fèi)用小。
低劣化數(shù)值法:機(jī)器設(shè)備隨著使用年限的增長,有形磨損和無形磨損不斷加劇,設(shè)備的運(yùn)行維修費(fèi)用相應(yīng)增大,這就是設(shè)備成本低劣化現(xiàn)象。按照統(tǒng)計資料預(yù)測這種劣化程度則可在設(shè)備使用早期測定出設(shè)備的佳更新期。
(2)有形磨損導(dǎo)致設(shè)備更新的經(jīng)濟(jì)分析方法為小年度費(fèi)用法。對年度費(fèi)用的比較有兩種方式,一是以設(shè)備更新改造的時點作為比較時點,即將未來發(fā)生的費(fèi) 用(如年度的維護(hù)費(fèi)用等)折為現(xiàn)值進(jìn)行比較;二是以實際的發(fā)生年度作為比較時點,即將性的投資費(fèi)用(如更新、修理費(fèi)用等)折算成未來年金。
(3)無形磨損導(dǎo)致設(shè)備更新的經(jīng)濟(jì)分析。由于技術(shù)進(jìn)步,有些設(shè)備從有形磨損角度來看還可以繼續(xù)使用,但是新型的、高效的先進(jìn)設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn),這時就面臨 一個是否需要更新設(shè)備的問題。這類問題的分析方法可用年度使用費(fèi)用法,通過對新、老機(jī)床的年度使用費(fèi)用分析來決定。對于專用設(shè)備,由于它們只能生產(chǎn)某種特 定產(chǎn)品,因而需要考慮其產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)壽命。
7.設(shè)備技術(shù)改造的經(jīng)濟(jì)分析
對設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造,首先需要投入性的改造費(fèi)用;設(shè)備技術(shù)改造以后,還需付出年度維護(hù)費(fèi)用。將壽命周期內(nèi)的各年度維護(hù)費(fèi)用折算成現(xiàn)值,就是設(shè)備壽命周期總維護(hù)費(fèi)用的現(xiàn)值。
設(shè)備技術(shù)改造一般都有兩個或兩個以上的設(shè)計與實施方案,不同的技術(shù)改造方案之間可能存在差異,如: (1)投資額不同; (2)各年度維護(hù)費(fèi)用不同; (3)不同方案產(chǎn)生的效果不一定相同,主要是指:改造后設(shè)備的生產(chǎn)效率不一定完全相同。設(shè)備技術(shù)改造方案的差異會產(chǎn)生不同的經(jīng)濟(jì)效益。
設(shè)備技術(shù)改造的經(jīng)濟(jì)分析方法一般也采用壽命周期費(fèi)用法。對于改造效果相同的方案進(jìn)行比較應(yīng)采用總費(fèi)用現(xiàn)值法。對于改造效果不同的方案,需要進(jìn)行費(fèi)用效率分析。
8.設(shè)備的報廢
設(shè)備報廢的條件:凡符合下述條件之一者,即應(yīng)申請報廢。
(1)超過經(jīng)濟(jì)壽命和規(guī)定的使用年限,由于嚴(yán)重磨損,已達(dá)不到低的工藝要求,且無修理或技術(shù)改造價值者。
(2)設(shè)備雖然沒有超過規(guī)定的使用年限,但由于嚴(yán)重?fù)p壞,不具備使用條件,而又無修復(fù)價值者。
(3)影響安全、嚴(yán)重污染環(huán)境,雖然通過采取一定措施能夠得到解決,但在經(jīng)濟(jì)上很不合算。
(4)設(shè)備老化、技術(shù)性能落后、耗能高、效率低、經(jīng)濟(jì)效益差的或由于新設(shè)備的出現(xiàn),若繼續(xù)使用可能嚴(yán)重影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的設(shè)備。
(5)國家強(qiáng)制淘汰的高耗能設(shè)備。
(6)因為其他原因而不能繼續(xù)使用,也不宜轉(zhuǎn)讓給其他企業(yè),又無保留價值的設(shè)備。
9.設(shè)備管理的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
(1)設(shè)備完好指標(biāo)
主要生產(chǎn)設(shè)備完好率:主要生產(chǎn)設(shè)備完好臺數(shù)/主要生產(chǎn)設(shè)備總臺數(shù)×100%
(2)設(shè)備數(shù)量利用指標(biāo)
現(xiàn)有設(shè)備實際利用率:實際使用設(shè)備數(shù)/實有設(shè)備數(shù)×100%
實有設(shè)備安裝率:已安裝設(shè)備數(shù)/實有設(shè)備數(shù)×100%
已安裝設(shè)備利用率:實際使用設(shè)備數(shù)/已安裝設(shè)備數(shù)×100%
現(xiàn)有設(shè)備實際利用率:實有設(shè)備安裝率×已安裝設(shè)備利用率
(3)設(shè)備時間利用指標(biāo)
計劃時間利用率:實際工作時間/計劃工作時間×100%
日歷時間利用率:實際工作時間/日歷時間×100%
(4)設(shè)備能力利用指標(biāo)
設(shè)備能力利用率:一定時期的實際產(chǎn)量/此期間的大可能產(chǎn)量×100%
(5)設(shè)備的綜合利用率指標(biāo)
設(shè)備的綜合利用率:設(shè)備的時間利用率x設(shè)備的能力利用率
八、機(jī)器設(shè)備壽命估算
(一)考試目的
資產(chǎn)評估對象一般是正在使用和已使用過的設(shè)備,準(zhǔn)確估算設(shè)備的壽命是評估師確定設(shè)備損耗和價值的基礎(chǔ)。通過本部分內(nèi)容的考核,測試考生對機(jī)器設(shè)備自然壽命的影響因素的認(rèn)知程度,以及對設(shè)備壽命估算方法的掌握程度。 (二)考試基本要求
1.掌握以下內(nèi)容:
(1)磨損壽命的計算;
(2)疲勞壽命曲線及其應(yīng)用;
(3)循環(huán)應(yīng)力特性;
(4)材料疲勞極限及零件疲勞極限;
(5)疲勞損傷積累理論及邁因納定理
(6)在機(jī)器設(shè)備技術(shù)鑒定中應(yīng)用疲勞理論計算疲勞壽命的基本方法;
(7)帕利斯定理及其在損傷零件疲勞壽命的估算。
2.熟悉以下內(nèi)容:
(1)典型磨損過程、磨損方程;
(2)應(yīng)力、應(yīng)變、材料強(qiáng)度、許用應(yīng)力等基本力學(xué)概念;
(3)疲勞及疲勞壽命;
(4)疲勞斷裂的基本過程;
(5)影響裂紋擴(kuò)展的因素。
3.了解以下內(nèi)容:
(1)機(jī)器設(shè)備自然壽命、技術(shù)壽命、經(jīng)濟(jì)壽命的定義及其影響因素;
(2)磨損的基本概念。
(三)要點內(nèi)容
1.設(shè)備的壽命
設(shè)備的壽命可分為自然壽命、技術(shù)壽命和經(jīng)濟(jì)壽命。
(1)自然壽命也稱物理壽命,是設(shè)備在規(guī)定的使用條件下,從投入使用開始到因物質(zhì)損耗而報廢所經(jīng)歷的時間。自然壽命受有形磨損影響。
(2)技術(shù)壽命是設(shè)備從投入使用到因技術(shù)落后而被淘汰所經(jīng)歷的時間。第Ⅱ種無形磨損可以縮短技術(shù)壽命,設(shè)備通過現(xiàn)代化改造可以延長其技術(shù)壽命。
(3)經(jīng)濟(jì)壽命是指設(shè)備從投入使用到因繼續(xù)使用不經(jīng)濟(jì)面退出使用所經(jīng)歷的時間。經(jīng)濟(jì)壽命受有形磨損和無形磨損的共同影響。
2.磨損壽命
磨損是指固體相對運(yùn)動時,在摩擦的作用下,摩擦面上物質(zhì)不斷耗損的現(xiàn)象。其主要表現(xiàn)形式為物體尺寸或幾何形狀的改變、表面質(zhì)量的變化。它使機(jī)器零件喪失精度,并影響其使用壽命和可靠性。
正常的磨損過程分為三個階段:初期磨損階段(第Ⅰ階段)、正常磨損階段(第Ⅱ階段)和急劇磨損階段(第Ⅲ階段)。在初期磨損階段,設(shè)備各零部件表面的 宏觀幾何形狀和微觀幾何形狀都發(fā)生明顯變化;處于正常磨損階段的零部件,表面磨損速度較緩慢,磨損情況較穩(wěn)定,磨損量基本隨時間均勻增加;急劇磨損階段往 往是由于零部件已達(dá)到它的使用壽命(自然壽命)而仍繼續(xù)使用,破壞了正常磨損關(guān)系,使磨損加劇,磨損量急劇上升,造成機(jī)器設(shè)備的精度、技術(shù)性能和生產(chǎn)效率 明顯下降。
各階段的磨損量可分別用相應(yīng)的磨損方程進(jìn)行計算。在實際的工程計算中,經(jīng)常采用簡化的磨損方程。
設(shè)備的正常磨損壽命T應(yīng)該為第工階段和第Ⅱ階段之和。
對以磨損為主的機(jī)器或零部件,可以根據(jù)磨損曲線計算其剩余磨損壽命或磨損率。
3.疲勞壽命理論及應(yīng)用
(1)應(yīng)力、應(yīng)變、材料強(qiáng)度、許用應(yīng)力。應(yīng)力是機(jī)械零件的材料內(nèi)任一點處由于外力作用或不均勻加熱或永久變形產(chǎn)生的單位截面積上的內(nèi)力。應(yīng)力用內(nèi)力與截面積的比值表示。分為正應(yīng)力(或法向應(yīng)力),用 表示、切應(yīng)力(或剪應(yīng)力),用 表示。正應(yīng)力和切應(yīng)力的矢量和為總應(yīng)力。
應(yīng)變是機(jī)械零件材料內(nèi)部任一點因外力作用引起的形狀和尺寸的相對改變。與正應(yīng)力和切應(yīng)力相對應(yīng),應(yīng)變分為線應(yīng)變和角應(yīng)變。當(dāng)外力卸除后,物體能夠全部 恢復(fù)到原來狀態(tài)的應(yīng)變,稱為彈性應(yīng)變;如只能部分地恢復(fù)到原來狀態(tài),其殘留下來的那一部分稱為塑性應(yīng)變。
材料強(qiáng)度的指標(biāo)有:比例極限 、彈性極限 、屈服板限 、強(qiáng)度極限 ,其中屈服極限和強(qiáng)度極限是評價材料靜強(qiáng)度的重要指標(biāo)。
許用應(yīng)力是機(jī)械設(shè)計中允許零件或構(gòu)件承受的大應(yīng)力值,要判定零件或構(gòu)件受載后的工作應(yīng)力過高或過低,需要預(yù)先確定一個衡量的標(biāo)準(zhǔn),這個標(biāo)推算是許用 應(yīng)力。許用應(yīng)力等于考慮各種影響因素后經(jīng)適當(dāng)修正的材料失效應(yīng)力除以安全系數(shù)。靜強(qiáng)度設(shè)計中塑性材料以屜服極限作為失效應(yīng)力,脆性材料以強(qiáng)度極限作為失效 應(yīng)力。
(2)疲勞及疲勞壽命。疲勞損傷發(fā)生在受交變應(yīng)力(或應(yīng)變)作用的零件和構(gòu)件,零件和構(gòu)件在低于材料屈服極限的交變應(yīng)力(或應(yīng)變)的反復(fù)作用下,經(jīng)過一定的循環(huán)次數(shù)以后,在應(yīng)力集中部位萌生裂紋,裂紋在一定條件下擴(kuò)展,終突然斷裂,這一失效過程稱為疲勞破壞。材料在疲勞破壞前所經(jīng)歷的應(yīng)力循環(huán)數(shù)稱為 疲勞壽命。
常規(guī)疲勞強(qiáng)度計算是以名義應(yīng)力為基礎(chǔ)的,可分為無限壽命計算和有限壽命計算。零件的疲勞壽命與零件的應(yīng)力、應(yīng)變水平有關(guān),它們之間的關(guān)系可以用應(yīng)力一壽命曲線( -N曲線)和應(yīng)變一壽命曲線( -N曲線)表示。應(yīng)力一壽命曲線和應(yīng)變一壽命曲線統(tǒng)稱為S-N曲線。根據(jù)試驗可得其數(shù)學(xué)表達(dá)式
式中:N——應(yīng)力循環(huán)數(shù);
m、C——材料常數(shù)。
在疲勞試驗中,實際零件尺寸和表面狀態(tài)與試樣有差異,常存在由圓角、鍵槽等引起的應(yīng)力集中,所以,在使用時必須引入應(yīng)力集中系數(shù)K、尺寸系數(shù) 和表面系數(shù) 。
(3)循環(huán)應(yīng)力的特性。循環(huán)應(yīng)力的特性用小應(yīng)力 與大應(yīng)力 的比值 表示,f稱為循環(huán)特征。對應(yīng)于不同循環(huán)特征,有不同的S—N曲線、疲勞極限和條件疲勞極限。對不同方向的應(yīng)力.可用正負(fù)值加以區(qū)別,如拉應(yīng)力為正值,壓應(yīng)力為負(fù)值。當(dāng)r=-1,即 時,稱為對稱循環(huán)應(yīng)力;當(dāng)r=0,即 時,稱為脈動循環(huán)應(yīng)力;當(dāng)r=+1,即 時,應(yīng)力不隨時間變化,稱為靜應(yīng)力;當(dāng)+1>r>—1時,統(tǒng)稱為不對稱循環(huán)應(yīng)力。對應(yīng)于不同循環(huán)特征,有不同的S——N曲線、疲勞極限和有限壽命的條件疲勞極限。
(4)疲勞極限。材料疲勞極限可從有關(guān)設(shè)計手冊、材料手冊中查出。缺乏疲勞極限數(shù)據(jù)時,可用經(jīng)驗的方法根據(jù)材料的屈服極限 和斷裂極限 計算。
零件的疲勞極限 和 是根據(jù)所使用材料的疲勞極限,考慮零件的應(yīng)力循環(huán)特性、尺寸效應(yīng)、表面狀態(tài)應(yīng)力集中等因素確定的。
(5)疲勞損傷積累理論。疲勞損傷積累理論認(rèn)為:當(dāng)零件所受應(yīng)力高于疲勞極,每載荷循環(huán)都對零件造成一定量的損傷,并且這種損傷是可以積累 的;當(dāng)損傷積累到臨界值時,零件將發(fā)生疲勞破壞。較重要的疲勞損傷積累理論有線性和非線性疲勞損傷積累理論,線性疲勞損傷積累理論認(rèn)為,每循環(huán)載荷所 產(chǎn)生的疲勞損傷是相互獨立的,總損傷是每疲勞損傷的線性累加,它具代表性的理論是帕姆格倫一邁因納定定理,應(yīng)用多的是線性疲勞損傷積累理論。
(6)邁因納(Palmgren—Miner)定理。設(shè)在載荷譜中,有應(yīng)力幅為 、 等各級應(yīng)力,其循環(huán)數(shù)分別為 、 從材料的S—N曲線,可以查到對應(yīng)于各級應(yīng)力的達(dá)到疲勞破壞的循環(huán)數(shù) 、 根據(jù)疲勞損傷積累為線性關(guān)系的理論,比值 為材料受到應(yīng)力的 損傷率。發(fā)生疲勞破壞,即損傷率達(dá)到100%的條件為:
由上式可得到疲勞壽命