5.2. Показатели функциональные и технической эффективности

Показатели функциональные и технической эффективности характеризуют полезный эффект от эксплуатации или потребления продукции, а также прогрессивность технических решений реализо­ванных в данной продукции. Эти показатели для технических изделий являются эксплуатационными.

К показателям функциональной и технической эффективности относятся: удельная мощность, производительность машин, точность выполнения операций, выходная мощность электрогенератора, добротность электротехнических устройств или их коэффициент качества, коэффициент трансформации трансформатора напряжения, коэффициент трансформации электрического тока и другие.

Функциональные параметры технических изделий — это те, которые являются выходными и характеризуют техническую эффективность выполнения изделием функции по назначению.

В отношении показателя единичной мощности машин, оборудования и других изделий следует отметить следующее: действительно, важнейшим направлением повышения технического уровня и качества машин является увеличение их единичной мощности. При увеличении мощности машин снижаются удельные капитальные затраты на их создание и эксплуатацию. Удельные затраты на создание уменьшаются в основном за счет снижения удельных значений материало-, энерго- и трудоемкости изготовления. В конечном итоге это выражается в уменьшении удельной оптовой цены машин.

Установлено, что при увеличении единичной мощности от номинального значения в 2 раза удельная оптовая цена или цена на единицу мощности (основного параметра) у большинства видов оборудования уменьшается на 20—40%. На рис. 11 показаны зависимости удельной оптовой цены на электрические машины большой (C₁) и малой (С₂) мощности N от их единичной мощности N_o.

Машины и аппараты независимо от их назначения подчиняются единой закономерности снижения удельной оптовой цены при росте их единичной мощности. Эта зависимость описывается уравнением С = а₁ * exp (—N₀ / a₂), где a₁ a₂ — постоянные коэффициенты для каждого вида машин и оборудования, N_o — единичная мощность.

Повышение единичной мощности экстенсивным методом, т.е. без изменения его конструктивной основы, означает копирование старой конструкции с увеличением геометрических размеров.

Метод интенсивного развития заключается в переходе от традиционной конструкции к принципиально новой. Переход на новую конструкционную основу дает, как правило, резкое повы­шение показателей, определяющих технический уровень машин и оборудования.

Очевидно, что функциональные показатели получают как результат, характеризующий использование (эксплуатацию) изде­лия, т.е. имеющий определенную зависимость от других исходных показателей свойств формирующих качество. Так, например, для электрического конденсатора функциональным параметром можно считать его электрическую емкость С, рассчитываемую по формуле:

где п — число пластин конденсатора;

ε — диэлектрическая постоянная среды;

а — расстояние между пластинами;

s — площадь поверхности пластины;

π =3,14.

К числу выходных характеристик распылителя форсунки в энергоустановке относят: секундный расход горючей смеси, угол ко­нуса распыления этой смеси, показатель равномерности распыления и другие.

Важно то, что выходные характеристики и функциональные показатели часто не совпадают. У одних и тех же или сходных изделий функциональные показатели меняются в зависимости от условий их использования. Например, у силовой цилиндри­ческой витой пружины выходными и функциональными характеристиками считаются жесткость, максимальное касательное напряжение и, возможно, другие. Но если же подобная, но меньших размеров пружина работает в условиях больших упругих; деформаций, то набор функциональных характеристик будет иным: упругость (эластичность), линейная мера гистерезиса (мера отклонения от линейности в зависимости деформации от осевого усилия Р) и др.

Из приведенных примеров видно, что о содержании функциональных показателей и показателей технической эффективности нельзя говорить обобщенно, т.е. безотносительно к конкретному объекту исследования и к его назначению. Объект, его сущность, принцип действия и т.д. предопределяют перечень и смысл показателей, характеризующих функциональную и техническую эффективность объекта исследования. По этой причине можно рассматривать показатели функционально-технической эффективности только конкретных изделий.