Методы оценки физического износа оборудования. Износ. Виды износа. Методы измерения износа объектов оценки

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Санкт-Петербургский ГОсударственный

университет экономики и финансов»

«Студенты вузов – экономическому прогрессу»

· метод снижения доходности

· метод снижения потребительских свойств

· метод нормативного (эффективного) возраста

· метод модифицированного срока жизни

· метод определения ФИ с учетом возраста и проведенных капремонтов

· метод амортизационных отчислений

· метод поэлементного расчета

Каждый метод определения физического износа должен соответствовать типу оцениваемого объекта, выбор должен зависеть от полноты и достоверности доступной информации. В нижеследующей таблице перечислены методы, рассматриваемые в данной работе, представлены формулы расчета, а также выявлены основные достоинства и недостатки каждого.

Таблица 4. - Методы определения физического износа

При определении физического износа могут применяться повышающие и понижающие износ коэффициенты.

Повышающие износ коэффициенты выступают в качестве мультипликатора износа. Практикующие оценщики машин и оборудования используют их при оценке:

· машин и оборудования, работающих в агрессивных, агрегатных, абразивных средах;

· машин и оборудования, эксплуатируемых в особом режиме (трехсменный режим работы, например);

· на открытых горных разработках, в гидротехническом, водохозяйственном и транспортном строительстве;

О единых нормах амортизационных отчислений на полное восстановление основных фондов народного хозяйства СССР. Постановление Совета Министров СССР от 01.01.2001 г. № 000.

Курышева. М., Финансы, 2002 г.

Периодическая литература.

Журнал «Морской бюллетень», 2009 г.

Журнал «*****», 2009 г.

Официальный сайт фирма «Алмаз». www. almaz. *****

Котлович Сергей («Алмаз», т.). Цена предложения – август 2009 г.

К. т.н., к. э.н. Систематизация методов расчета при оценке машин и оборудования. Московский оценщик №4 (23) август 2003 .г

К определению физического износа для оценки машин и оборудования
Точка доступа. http://www. *****/

Xo – нижняя граница модального интервала, i – величина модального интервала, Sm-1 - накопленная частота интервала, предшествующего медианному, fMo - частота медианного интервала

Момент 4-го порядка

Момент 3-го порядка

Весомая доля затрат предприятия - издержки, связанные с использованием машин, оборудования, производственных помещений. Их использование имеет характерную особенность: в отличие от материальных ресурсов, они не расходуются за один производственный цикл. Капитальные ресурсы служат годами и подвергаются износу.

Износ оборудования - это потеря его стоимости и производительности. Износ может возникать вследствие многих причин: старение оборудования, потеря его конкурентоспособности и т.д. На сегодняшний день борьба с износом и продление срока службы оборудования - весьма актуальная задача.

Износ в экономическом смысле означает потерю стоимости оборудования в процессе его эксплуатации. При этом различают два вида износа: физический и моральный. Физический износ возникает вследствие старения оборудования и потери его работоспособности, а моральный - из-за потери конкурентоспособности.

Физический износ - это утрата основными фондами их первоначальной потребительской стоимости, ввиду чего они приходят в негодность и требуют замены новыми средствами. Это нормальный эксплуатационный износ. Он является результатом прошлых периодов функционирования, воздействия окружающей среды и простоев. В результате физического износа ухудшаются технические характеристики объекта, увеличивается вероятность возникновения поломок и аварий, уменьшается остаточный срок службы объекта в целом или некоторых его узлов и деталей. Это приводит к увеличению брака, риску возникновения серьезных аварий, неспособности машин и оборудования удовлетворять требованиям правильного функционирования. Также увеличиваются издержки при производстве продукции (материалы, энергия), расходы на техобслуживание и ремонт.

Физический вид износа делится на подвиды:

• 1. По причине, вызвавшей износ, различают износ первого и второго рода. Износ первого рода накапливается в результате эксплуатации. Износ второго рода возникает из-за аварий, стихийных бедствий, нарушений норм эксплуатации и т.д.
• 2. По времени протекания износ делят на непрерывный и аварийный. Непрерывный - это постепенное снижение технико-экономических показателей объектов. Аварийный - износ, быстро протекающий по времени.
• 3. По степени и характеру распространения износ бывает глобальный и локальный. Глобальный - износ, равномерно распространяющийся на весь объект. Локальный - износ, поражающий отдельные детали и узлы объекта.
• 4. По глубине протекания различают частичный и полный износы. Частичный - износ, допускающий ремонт и восстановление объекта. Полный предполагает замену данного объекта другим.
• 5. По возможности восстановления утраченных потребительских свойств износ бывает устранимый и неустранимый.
• 6. По форме проявления различают технический и конструктивный износы. Конструктивный - это износ, проявляющийся в ухудшении защитных свойств внешних покрытий и нарастании усталости основных деталей и узлов оборудования, повышающих вероятность возникновения аварийных ситуаций. Технический износ - это износ, выражающийся в снижении фактических значений технико-экономических параметров по сравнению с нормативными или паспортными значениями.

Для оценки степени физического износа применяют следующие методы оценки:

• - экспертный метод, основанный на обследовании фактического технического состояния объекта;
• - метод анализа срока службы, базирующийся на сравнении фактического и нормативного сроков эксплуатации оборудования.

Методы расчета физического износа:

1. Эффективного срока жизни основан на допущении о достоверности определения оставшегося срока жизни объекта (Тост). Рассчитывается по формуле:

Тэфф = Тн - Тост

где Тн - нормативный срок жизни.

Физический износ Фи определяется по следующей формуле:

Фи = Тэфф/ Тн

2. Экспертный анализ. При оценке износа используется следующая таблица

Таблица 1

3. Метод потери прибыльности (экономико-статистический метод).

Физический износ Фи рассчитывается по формуле:

Фи = (По-Пт)/По

где По - прибыль от нового объекта, Пт - прибыль от объекта в текущем состоянии.

Значения По и Пт должны быть определены для периода (например месяц, квартал).

4. Метод потери производительности (экономико-статистический метод)

Фи = ((Qo - Qt)/Qo)n

где Qo- производительность объекта нового (паспортная характеристика), Qt - производительность объекта на момент оценки, n - коэффициент торможения Чилтона. Для объектов машиностроительной отрасли составляет в среднем 0,6-0,7.

5. Метод стадии ремонтного цикла.

Данный метод исходит из предположения, что снижение потребительских свойств машин и оборудования в процессе эксплуатации линейно зависит от наработки. При этом исходят из того, что проведенный ремонт, возвращает часть потребительских свойств.

В конце ремонтного цикла, то есть перед первым капитальным ремонтом, величину потребительских свойств ПСр рассчитывают по формуле:

ПСр = ПС - Кр*ПС

где ПС - это потребительские свойства нового объекта, Кр - относительное снижение потребительских свойств к коцу ремонтного цикла.

Учет повышения потребительских свойств за счет капитального ремонта выполняется по формуле:

ПСр = ПС -Кр*ПС + ПС

где ПС - повышение потребительских свойств за счет проведения капитального ремонта.

Расчет физического износа (Фи) сводится к следующему:

Фи = (Псо -ПСt)/Псо,

ПСt = ПС - t*dПС,

t = М*Д*Ксм*Кви*Тс,

dПС = (ПСо - Кр*ПС + ПС)/Тр

где Псо - значение потребительских свойств в начале ремонтного цикла,

t - наработка после капитального ремонта,

М- число месяцев, отработанных после капитального ремонта,

Д - число рабочих дней в месяце,

Ксм- коэффициент сменности,

Кви - коэффициент внутрисменного использования,

Тс - продолжительность смены.

6. Метод поэлементного расчета.

При расчете износа методом поэлементного расчета необходимо представить объект в виде нескольких основных элементов. Износ определяется по каждому элементу отдельно и учитывается с учетом доли в стоимости всего объекта. Схема расчета износа описывается формулой:

Fip = fi*(ci/c)*(Ti/T)

где fi - фактический физический износ i-го элемента, ci -себестоимость i-го элемента, c - себестоимость объекта в целом, Ti - нормативный срок службы i-го элемента, T - нормативный срок службы объекта в целом.

Уменьшение ценности капитальных благ может быть связано не только с потерей ими потребительских качеств. В подобных случаях говорят о моральном износе.

Под моральным износом понимается уменьшение стоимости оборудования и иных основных фондов до окончания срока службы вследствие снижения затрат на их воспроизводство, по мере того как новые виды основных фондов начинают производиться дешевле, имеют более высокую производительность и технически более совершенны. Поэтому применение морально устаревших машин и оборудования становится экономически невыгодным в результате их низкой производительности и высокой стоимости.

Время наступления морального износа и его степень обусловлены влиянием множества факторов. Прежде всего, это особенности и масштабы производства. Машины и оборудование, применение которых становится невыгодным в одних условиях производства, могут с успехом применяться в других. В этом случае можно говорить о частичном моральном износе оборудования. Потери от частичного морального износа могут быть устранены в результате модернизации и реконструкции оборудования, а также использования его для выполнения работ, где оно остается экономически эффективным.

Потери от полного морального износа устраняются только заменой устаревших машин и оборудования новыми, более совершенными и экономически выгодными. Иногда совершенствование действующего оборудования и машин является более эффективным, чем его замена. Поэтому более рациональный путь снижения морального износа - модернизация машин и оборудования.

Выделяют две формы морального износа.

Моральный износ первого рода обусловлен ростом эффективности производства капитальных благ. Его вызывает появление аналогичных, но более дешёвых средств труда.

Величина морального износа первой формы (Им1) в процентах к полной первоначальной стоимости объекта (Зп) определяется по формуле:

Им1 = (Зп - Зв)*100 / Зп

где Зв - восстановительная стоимость объекта.

Моральный износ второго рода - износ основных фондов вследствие создания нового более производительного и совершенного оборудования.

Моральный износ второй формы (Им2) определяется по формуле:

Им2= Зп - Зп/(Пр*Тн) - Зп1/(Пр*Тн1)*То*Пр1

где Зп, Зп1 - первоначальная стоимость соответственно старого и нового оборудования, Пр, Пр1 - годовая производительность соответственно старого и нового оборудования, выраженная в количестве изделий, изготовленных за год, Тн, Тн1 - нормативный срок службы соответственно старого и нового оборудования, в годах, То - остающийся срок службы старого оборудования в годах.

Моральный износ второго рода связан с появлением новых средств труда, выполняющих схожие функции, но более совершенных, производительных. В результате ценность старых капитальных благ уменьшается.

Обе формы морального износа являются следствием технического прогресса. С позиций национальной экономики это оправдано, и даже необходимо, ведь в итоге устаревшее оборудование заменяется более прогрессивным, а значит, повышается общая эффективность производства. Вместе с тем для конкретного предприятия данное положительное явление имеет и негативные черты: оно оборачивается ростом издержек.

Постепенное изнашивание средств труда приводит к необходимости накопления средств на возмещение износа основных фондов и их воспроизводство. Это осуществляется посредством амортизации.

Амортизация - возмещение в денежной форме стоимости износа основных фондов. Она представляет собой способ постепенного переноса стоимости фондов на выпускаемую продукцию. Отчисления, предназначенные для возмещения стоимости изношенной части основных фондов, называются амортизационными. Амортизационные отчисления накапливаются, образуя амортизационный фонд.

Норма амортизации - это годовой процент перенесения стоимости основных фондов на продукцию.

Различают два основных метода начисления амортизации: равномерный (линейный) и ускоренный (нелинейный).

При равномерном методе амортизация начисляется ежемесячно исходя из ее месячной нормы. Последняя рассчитывается путем деления годовой нормы амортизации на 12.

Положительным моментом данного метода является простота его использования. Однако он не учитывает неравномерность износа основных фондов в отдельные периоды, не способствует в должной мере инновационному процессу на предприятии. В этой связи заслуживает внимания метод ускоренной амортизации оборудования. Существует несколько методов начисления ускоренной амортизации.

Одним из распространенных является метод, основанный на уменьшении периода амортизации и повышении ее годовых норм. В этом случае амортизационные отчисления в первые годы функционирования основных фондов иногда достигают 40 %. В результате применения этого метода предприятия быстро обновляют оборудование и расширяют производство на базе новейшей техники. Разновидностью данного метода ускоренной амортизации является увеличение размеров амортизационных отчислений на отдельных предприятиях в первые годы и соответственно их уменьшение в последующие годы использования основных фондов.

Другой разновидностью ускоренного метода начисления амортизации является метод уменьшающегося остатка.

Ежегодная норма амортизации в этом случае будет вдвое больше по сравнению с нормой амортизации при равномерном методе. Вместе с тем метод уменьшающегося остатка не обеспечивает полного возмещения первоначальной стоимости средств труда к моменту исчисления нормативного срока службы. Для устранения этого недостатка предпринимателям разрешается со второй половины срока службы перейти на равномерный метод начисления амортизации.

учёт основной средство амортизация

При функционировании производственных механизмов происходят процессы, относящиеся к постепенному снижению их рабочих свойств и изменению характеристик узлов и деталей. Дело в том, что спустя некоторый период времени они могут привести к серьезной поломке или полной остановке оборудования. Во избежание негативных последствий экономического характера, предприятия, как правило, организуют процесс грамотного управления износом и видами износа в отдельности, а также своевременно обновляют свои основные фонды.

Понятие износа

Сегодня под износом (старением) принято понимать постепенное снижение эксплуатационных свойств узлов, изделий и производственных механизмов в результате изменения их размеров, форм или физико-химических особенностей. Следует отметить, что износ и виды износа, существующие на сегодняшний день, появляются и накапливаются в процессе эксплуатации. Существует целый ряд факторов, которые определяют скорость старения оборудования. Так, негативным образом, как правило, сказываются следующие моменты:

• Трение.
• Температурный режим (экстремальный – в особенности).
• Периодические, импульсные или статические нагрузки механического воздействия и так далее.

Следует отметить, что практически все виды износа оборудования можно замедлить. Для этого целесообразно полагаться на следующие факторы:

• Конструктивные решения.
• Соблюдение правил эксплуатации.
• Использование качественных и современных смазочных материалов.
• Своевременные планово-предупредительные ремонты, техническое обслуживание.

Вследствие всех видов износа основных фондов, снижения эксплуатационных качеств уменьшается и потребительская стоимость оборудования или производственных механизмов. Важно дополнить, что степень и скорость изнашивания определяются посредством условий трения, нагрузок, характеристик материалов. Помимо этого, немаловажную роль играют конструктивные особенности оборудования.

Виды износа

Классификация износа на сегодняшний день отличается достаточной обширностью. Так, для полного понимая целесообразно изначально рассмотреть информацию кратко, после чего углубиться в детали. Категория старения подразделяется на фактический износ, который сопровождается изменением характеристик объекта; функциональный износ, который вызывается вследствие развития новых технологий; внешний износ, обусловленный воздействием факторов внешнего типа. Первые два вида износа основных фондов классифицируются на устранимые и неустранимые. Кроме того, первая группа подразделяется в соответствии с причинами, вызвавшими старение оборудования, на износ первого рода (накапливается в результате эксплуатации в нормальных темпах) и износ второго рода (накапливается по причине аварий, стихийных бедствий и других факторов негативного характера). Если судить относительно времени протекания, то в этой же группе принято выделять непрерывный (технико-экономические показатели снижаются постепенно) и аварийный (мгновенный по времени осуществления, например, в результате пробоя кабеля или аварии на производстве) износ.

Вторая группа, то есть такой вид износа основных средств, как функциональный, классифицируется на моральный (основной причиной в данном случае выступает изменение характеристик изделий, аналогичных данному, а также удешевление их производства) и технологический (ключевой причиной служит изменение цикла, в который по традиции входит данный объект, в технологическом плане) износ. В свою очередь, моральное старение, исходя из затратных статей, изменения в структуре которых привели к износу, подразделяется на старение, обусловленное избыточными затратами капитала; устаревание по причине предельно больших затрат в эксплуатации; старение, обусловленное низким уровнем эргономичности и экологии.

Важно отметить, что внешний износ бывает только неустранимым. Итак, далее перейдем к разбору определенных видов износа оборудования, которым следует уделить пристальное внимание.

По характеру внешних воздействий

В зависимости от особенностей внешних воздействий на материалы оборудования принято выделять следующие разновидности старения:

• Абразивный вид износа объектов. Речь идет о повреждении поверхности механизмов или изделий мелкими частицами материалов иного оборудования. Особенно характерна данная разновидность в условиях повышенной запыленности производственных механизмов. Например, при работе в горах, на стройке, при производстве материалов или выполнении сельскохозяйственных операций.
• Кавитационный, который вызывается взрывным схлопыванием пузырьков с газом в жидкой среде.
• Адгезионный вид физического износа.
• Окислительное старение. Происходит оно, как правило, в результате химических реакций.
• Тепловой износ.
• Вид износа усталостный. Обычно он возникает при изменении структуры материала.

Типы износа и амортизация

Мы разобрались, какие виды износа известны в настоящее время. Стоит отметить, что классификация разновидностей старения в соответствии с вызывающими его физическими явлениями в микромире в любом случае дополняется систематизацией, связанной с макроскопическими последствиями для экономической жизни. Так, в финансовой аналитике и бухгалтерском учете понятие износа, которое отражает физический аспект явлений, тесным образом связано с экономическим термином амортизации оборудования. Под амортизацией следует понимать как снижение себестоимости производственных механизмов по мере их старения, так и отнесение части данного снижения на стоимость выпускаемого продукта. Основной целью здесь выступает аккумулирование средств на специальных амортизационных счетах для закупки нового оборудования производственного значения или частичного усовершенствования старого.

Физический износ

Виды износа в зависимости от причин и последствий подразделяются на экономический, функциональный и физический. В случае последнего речь идет о непосредственной утрате проектных характеристик и свойств единицы оборудования в процессе ее эксплуатации. Стоит отметить, что такая утрата может быть частичной или полной. В первом случае производственные механизмы подлежат восстановлению, ремонту, который возвращает первоначальные особенности изделий. При полном износе в оценке оборудования оно подлежит списанию. Помимо степенной классификации, физический износ имеет родовую:

• Первый род: производственные механизмы изнашиваются в процессе планового применения с соблюдением всех нормативов и правил, которые установлены изготовителем.
• Второй род: изменение характеристик оборудования по причине неправильной эксплуатации либо воздействия факторов непреодолимой силы.
• Аварийный износ: скрытое изменение особенностей объекта приводит к аварийному выходу его из строя, который случается внезапно. В связи с чем может произойти катастрофа на предприятии, к примеру.

Необходимо дополнить, что перечисленные виды применимы не только к оборудованию в целом, но и к отдельным его составляющим (узлам, деталям).

Функциональный износ

Важно знать, что функциональное старение служит отражением процесса морального износа основных фондов. Речь идет о появлении на рынке однотипного, однако более экономичного, производительного и безопасного в использовании оборудования. Производственный станок в физическом плане может быть вполне исправным. Он выпускает продукцию, тем не менее использование новых технологий или современных моделей, которые периодически появляются на рынке, делает применение устаревших объектов невыгодным в экономическом ключе. Необходимо иметь в виду, что функциональный износ имеет свою классификацию:

• Частичное старение: станок является невыгодным для законченного производственного цикла, однако вполне пригодным для реализации ограниченного числа операций.
• Полное старение: любое применение станка приводит к причинению убытков. В таком случае единица оборудования подлежит демонтажу и списанию.

Известна также классификация в соответствии с вызвавшими функциональный износ факторами:

• Моральный износ (сегодня выделяют три вида морального износа в зависимости от вызвавших его причин, рассмотренных в предыдущих главах) предполагает доступность идентичных, однако более совершенных, современных в технологическом плане моделей.
• Технологический износ подразумевает разработку принципиально других технологий для выпуска аналогичного продукта. Важно дополнить, что данная разновидность износа так или иначе приводит к необходимости изменения всей технологической цепочки при условии полного или частичного обновления состава основных средств.

Стоит отметить, что по причине возникновения новой технологии состав оборудования, как правило, сокращается, а трудоемкость падает.

Экономический износ

Помимо временных, физических и природных факторов, на сохранение изначальных свойств оборудования опосредованным образом влияют следующие факторы экономического характера:

• Падение спроса на выпускаемую товарную продукцию.
• Процессы инфляции. Цены на трудовые ресурсы, сырье и комплектующие оборудования, используемого в производственных целях, растут, однако пропорционального роста цен на конечный продукт не происходит.
• Ценовое давление со стороны конкурентов.
• Колебания цен на сырьевом рынке, не связанные с инфляцией.
• Рост стоимости услуг кредитного характера, которые используются для операционной работы или в целях обновления основных фондов.
• Ограничения со стороны законодательства, относящиеся к применению оборудования, которое не отвечает стандартам в плане охраны окружающей среды.

Причины износа

Следует понимать, что виды и причины износа деталей связаны между собой. Далее рассмотрим основные причины, а также способы определения износа оборудования, производственных механизмов и изделий. Необходимо заметить, что для выявления причин и степени старения на каждом предприятии формируется и работает комиссия по фондам основных средств. Сегодня износ производственных механизмов определяется одной из следующих методик:

• Посредством наблюдения, в которое входит визуальный осмотр, а также комплекс испытаний и измерений.
• По периоду эксплуатации. Стоит учитывать, что он рассчитывается как отношение срока использования по факту к нормативному. Значение данного отношения и является величиной износа в процентах.
• Через укрупненную оценку состояния производственного объекта, которая осуществляется с помощью специальных шкал и метрик.
• Посредством прямого измерения в денежном варианте. В данном случае сопоставляется стоимость новой аналогичной единицы ОС и расходы на ремонт, связанный с восстановлением старой.
• С помощью доходности дальнейшего применения. Речь идет об оценке снижения дохода, учитывая при этом актуальные издержки, связанные с восстановлением характеристик, по сравнению с доходом в теории.

Необходимо дополнить, что окончательный выбор, относящийся к определенной методике, делает комиссия по средствам основного фонда. При этом она руководствуется нормативной документацией, а также доступностью исходных сведений.

Способы учета износа оборудования

Далее целесообразно перейти к заключительному аспекту столь широкой темы, как износ производственных механизмов, оборудования, изделий и отдельных их составляющих. Амортизационные отчисления, которые призваны стать компенсацией процессов старения оборудования, в настоящее время можно также определить посредством целого ряда методик:

• Пропорциональный или линейный расчет.
• Метод уменьшаемого остатка.
• Расчет, произведенный в соответствии со сроком производственного использования.
• Расчет, осуществленный согласно объему выпущенного продукта.

Важно знать, что выбор конкретной методики реализуется при формировании или глубокой реорганизации структуры. Он обязательным образом закрепляется в учетной политике предприятия. Эксплуатация производственных механизмов, оборудования и разносортных изделий в соответствии с общепринятыми правилами и нормативными документами, а также достаточные и своевременные отчисления в амортизационные фонды, так или иначе, позволяют организациям сохранить экономическую и технологическую эффективность на конкурентоспособном уровне. В итоге структуры могут непрерывно приносить радость своим потребителям качественной товарной продукцией по разумным ценам.

Заключение

Итак, мы рассмотрели достаточно широкую в плане классификации категорию издержек, ее содержание и основные особенности. Помимо этого, разобрали причины износа и способы его оценки, а также учета. Как оказалось, учетных методик достаточно много, и все они принципиальным образом отличаются, имеют свои преимущества и недостатки. В заключение стоит добавить, что сегодня на территории Российской Федерации развитие реальной области экономики становится одной из самых важных задач. Тем не менее решать ее приходится в непростое время. Износ промышленного оборудования сегодня достигает 78 %, а заемные средства обходятся крайне дорого. Именно поэтому соответствующие государственные структуры усиленно работают над выработкой ресурсов, которые способны помочь восстановлению и дальнейшей модернизации промышленной отрасли в стране.

В оценочной практике принято разделять прямые и косвенные методы определе­ния величины физического износа.

Прямые методы определения физического износа основаны на осмотре объектов оценки, испытании в различных режимах работы, измерении параметров и характери­стик, оценке реального износа важнейших узлов, выявлении и оценке внешних и внут­ренних дефектов и потери товарной стоимости. При прямом определении износа произ­водятся различные испытания его технических параметров, при этом могут измеряться как все значимые параметры функционирования изделия, так и только основные. На­пример, при испытаниях станков измеряются такие параметры, как минимальная и мак­симальная скорость оборотов шпинделя, максимальная мощность, расход электроэнер­гии, сила вибрации различных узлов при различных степенях загрузки, электрическое сопротивление силовых кабелей, а также измеряются все параметры изготовленного на данном станке тестового изделия.

В оценочной практике прямые методы определения физического износа приме­няются крайне редко.

Косвенные методы определения физического износа основаны на осмотре объек­тов и изучении условий их эксплуатации, данных о ремонтах и денежных вложениях для поддержания их в рабочем состоянии. Можно выделить следующие косвенные методы определения физического износа машин и оборудования:

1) метод эффективного возраста (метод срока жизни);

2) экспертный анализ физического состояния (укрупненной оценки технического состояния);

3) метод потери прибыльности;

4) метод потери производительности;

5) Метод "прямого денежного измерения"

Метод эффективного возраста (метод срока службы)

Это наиболее распространенный метод определения физического износа наряду с методом экспертного анализа физического состояния.

Как уже указывалось выше, реальные сроки службы машин и оборудования мо­гут отличаться от нормативных из-за различных факторов: интенсивности работы и ре­жима эксплуатации, качества и периодичности технического обслуживания и ремонта, состояния окружающей среды и т. д.

При использовании метода эффективного возраста применяются следующие тер­мины и определения:

Срок службы (срок экономической жизни, Всс)- период времени от даты уста­новки до даты изъятия объекта из эксплуатации (или полный ресурс наработки).

Остающийся срок службы (В о) - предполагаемое количество лет до изъятия объекта из эксплуатации (или предполагаемая оставшаяся наработка).

Хронологический (фактический) возраст (Вх) - количество лет, прошедших со времени создания объекта (или наработка).

Эффективный возраст (Вэ) - разница между сроком службы и остающимся сро­ком службы (или величина наработки объекта за прошедшие годы).

В э = В сс - В о

Нормируемые отраслевыми стандартами для различных групп оборудования и механизмов сроки службы указывают на допустимое время эксплуатации оборудования без ощутимого изменения качества выполнения машинами своих функций. При этом предполагается, что условия эксплуатации будут соответствовать рекомендованным изгото­вителями техники, а ремонтные и регламентные работы будут производиться в срок и качественно. Такой подход удобен для определения амортизационных отчислений, од­нако, при оценке рыночной стоимости машин и оборудования срок службы оборудова­ния является обычно только ориентиром для оценщика.

Сроки службы машин и оборудования имеют для оценщиков собственности только рекомендательный характер, поскольку отражают их возможности для средне­статистических условий эксплуатации. В каждом конкретном случае определения ос­тающегося срока службы оборудования следует учитывать реально существующий на момент оценки физический износ.

Коэффициент физического износа для объектов с различным фактическим возрастом определяется по разному.

1) Для сравнительно нового оборудования при нормальных условиях эксплуата­ции коэффициент физического износа определяется по формуле:

где: Вх - хронологический возраст; Всс - срок службы.

Следует учитывать, что изготовленная и временно неэксплуатируемая машина, даже находясь на складе в условиях тщательной консервации, имеет частичное ухудшение технических характеристик, а следовательно, и потерю стоимости. В этом случае стоимость оборудования на момент начала эксплуатации может ощутимо отличаться от стоимости нового оборудования, и это следует учитывать при оценке стоимости.

2) Для более старого, сложного оборудования коэффициент физического износа определяется следующим образом:

где В э – эффективный возраст;

В о – остающийся срок службы.

3)Для оборудования, проработавшего больше срока его экономической жизни (срока службы) и продолжающего еще работать, коэффициент физического износа оп­ределяется следующим образом (хотя в бухгалтерской отчетности это оборудование имеет 100% износ):

где: Вх - хронологический возраст.

Во - остающийся срок службы, определяемый экспертным путем;

4) Срок службы оборудования значительно увеличивается за счет ремонтов, при которых происходит замена устаревших и износившихся узлов механизмов на новые и восстановление сопряжений в узлах трения. Особенно значимо это проявляется при ка­питальных ремонтах оборудования, когда заменяются основные узлы оборудования и восстанавливаются основные свойства наиболее важных частей машин.

Если объект подвергался капитальному ремонту, коэффициент его физического износа определяется следующим образом.

Процесс трения всегда сопровождается износом, который постепенно приводит механическую систему в состояние непригодности. Многие детали машин и механизмов подвергаются интенсивному износу. Увеличение срока службы быстроизнашивающихся деталей различного назначения — важнейшая проблема современного машиностроения и других отраслей техники, в решении которой ведущую роль играют металлургия и литейное производство. Для классификации видов износа прежде всего необходимо рассмотреть понятия «износ» , «износостойкость» , «изнашивание» и «интенсивность изнашивания» , которые приняты и используются в повседневной практике.

Износ — изменение размеров, формы, массы твердых тел или состояния их поверхностей вследствие либо остаточной деформации от постоянно действующих нагрузок, либо разрушения поверхностного слоя при трении.

В соответствии с изнашивание классифицируется как процесс отделения материала с поверхности твердого тела и увеличения его остаточной деформации.

Износостойкость (износоустойчивость) — сопротивление материалов деталей машин и других трущихся частей износу. Износостойкость оценивается, например, уменьшением массы литой детали за время работы, ее линейных размеров или изменением объема детали.

Следует отметить, что изнашивание — это прежде всего процесс взаимодействия поверхностей, который сопровождается не только их микрорезанием, деформированием и нагреванием, но также и изменением механических свойств, структуры, фазового состава и химической активности поверхностных слоев.

В процессе длительного воздействия на поверхность детали микро- и макроскопических абразивных частиц происходит износ, оцениваемый по уменьшению размеров, объема, массы деталей в абсолютных или относительных единицах. Износ, отнесенный к пути трения, объему выполненной работы, работе трения и т.д., является показателем интенсивности изнашивания.

Износ и интенсивность изнашивания определяют и по другим косвенным признакам. Чаще всего под износом принято понимать постоянное срабатывание поверхности деталей в результате процесса трения. Износ, отнесенный к промежутку времени процесса трения, определяет скорость изнашивания.

Практика эксплуатации машин и другого оборудования показывает, что большая его часть теряет работоспособность не вследствие поломок, а в результате износа отдельных деталей. Высказано мнение о необходимости исследования износа и сопутствующих процессов, реализующихся при трении, и показано, что взаимодействие поверхностей при трении проявляется в формировании дискретных контактов — пятен, в котором участвуют выступы и покрывающие их пленки, а также прилегающие к этим выступам соседние участки материала. Считается, что силы, приложенные к разным участкам пятен контакта, образующихся при относительном движении сопряженных поверхностей, неодинаковы, а температура материалов, даже в пределах площади контактов, различна. Это приводит к различной реакции локальных микрообъемов мате-риалов при износе трением.

Принят ряд классификаций по видам износа при трении, построенных в основном на базе внешних условий и признаков процесса. Различают также четыре главные формы износа и несколько второстепенных (сопутствующих) процессов, которые часто классифицируются как самостоятельные виды износа.

К главным видам износа можно отнести следующие виды.

1. Адгезионный износ возникает в условиях трения, когда два гладких тела скользят друг по другу и частицы материала, вырванные с одной поверхности, прилипают к другой. Этот вид износа имеет место, когда атомы контактирующих поверхностей входят в близкий контакт. На площадях контакта при скольжении поверхностей всегда существует вероятность того, что из-за адгезионных сил разрушение этого контакта происходит не по первоначальной поверхности раздела одного материала, а внутри него.
2. Абразивный износ возникает в условиях трения, когда более твердые шероховатые поверхности скользят по более мягким, царапают или пропахивают ее, образуя свободные частицы. Абразивный износ может возникнуть и тогда, когда твердые частицы попадают между поверхностями фрикционной связи и изнашивают их.
3. Коррозионный износ имеет место, когда контакт поверхностей происходит в коррозионных средах. В процессе скольжения образующиеся на поверхности пленки разрушаются и коррозионное воздействие распространяется вглубь материалов.
4. Поверхностная усталость наблюдается во время многократного скольжения или качения по одним и тем же поверхностям с непрерывно повторяющимися циклами нагружения и разгрузки. По различают механическое, коррозионно-механическое и электроэрозионное изнашивание, а изнашивание деталей машин и механизмов принято классифицировать по причинам, в соответствии с которыми различают механическое, коррозионно-механическое, абразивное, гидроабразивное, газообразивное, эрозионное, кавитационное, усталостное, окислительное, электроэрозионное изнашивание и фреттинг-коррозию. К основным явлениям и процессам при трении и изнашивании относятся: схватывание, перенос материалов, задирание, выкрашивание и отслаивание. Различают схватывание 1-го рода (холодный задир) и 2-го рода (горячий задир).

Установлено два наиболее решающих фактора, влияющих на процесс схватывания трущихся тел: их температура и нагрузка.

Начало процесса заедания может быть вызвано изменением различных факторов, например, увеличением скорости скольжения, нагрузки, температуры контактируемых поверхностей, уменьшением вязкости смазывающего материала и других факторов. В процессе заедания резко возрастает интенсивность изнашивания поверхностей, что приводит к росту динамических нагрузок и выходу из строя деталей узла. В обоих случаях заедания прекращается относительное перемещение и происходит заклинивание узла механизма. Однако в настоящее время отсутствует единое мнение о природе процесса заедания, что связано со сложностью явления и трудностями прямого экспериментального наблюдения за началом его возникновения и развития.

Предложена гипотеза, утверждающая, что при работе деталей и механизмов осуществляются два процесса: схватывание металлического сплава и окисление пластически деформированных поверхностных слоев с образованием растворов и химических соединений кислорода с материалами деталей по поверхности их взаимного контакта.

Распространена и теория износа пластичных металлических сплавов посредством отслаивания тонких «листков» от поверхности детали в результате возникновения на определенной и примерно постоянной глубине остаточных напряжений, вызванных скоплением дислокаций, под воздействием другой детали, работающей в режиме скольжения.

Допуская, что изнашивание всей поверхности детали происходит равномерно, число циклов до разрушения, необходимое для аналитической оценки интенсивности износа, может быть определено из уравнения

где b, ν — параметры кривой опорной поверхности; ε — относительное сближение поверхностей; h max — высота максимального выступа истирающей поверхности; ξ — коэффициент, учитывающий влияние на величину площади фактического контакта упругих деформаций, 0,5 ≤ ξ ≤1; η c — относительная контурная площадь, участвующая в процессе трения; d — средний диаметр единичного пятна контакта; n — число циклов до разрушения.

В настоящее время проведена экспериментальная проверка определения числа циклов до разрушения. Сопоставление расчетных и экспериментальных данных по интенсивности износа показывает хорошую сходимость результатов и позволяет сделать вывод о возможности использования аналитической оценки интенсивности износа, основанной на представлении об усталостном разрушении поверхностей для металлов, самосмазывающихся материалов, полимеров и других материалов.

В ряде случаев считают, что понятие усталостного износа как вида разрушения, при котором материал подвергается повторному действию сил, приводящих к накапливанию в нем повреждений, может быть использовано и для анализа процесса, который классифицируется как адгезионный износ.

В основу классификации положен механизм отделения продуктов износа от поверхности. Основными видами износа являются адгезия или перенос, резание, коррозия, пластическая деформация и усталостное разрушение, а к специфическим видам износа относят растрескивание, поверхностные реакции, отрыв, расплавление и электрохимические реакции. К последним можно отнести и фреттинг-коррозию, которая происходит в болтовых и заклепочных соединениях.

Достаточно полная классификация износа при трении (табл. 1) дана в работе, в которой для характеристики видов износа в основу положен тип относительного движения контактируемых тел. По виду движения различают износ, вызываемый скольжением, качением и вращением. Нагрузка при движении может быть статической, переменной или ударной, а также равномерной или неравномерной.

С практической точки зрения важнейшее значение имеют два вида износа:

1. вызывается трением скольжения (рис. 1);
2. вызывается трением качения (рис. 2).

В процессе износа при скольжении материалы под действием напряжений работают на срез, а в процессе трения износа при качении развиваются нормальные напряжения. При длительном нагружении под действием переменных давлений это приводит к выкрашиванию частиц на поверхности, т.е. образованию раковин (питтинга).

Если наряду с нормальными напряжениями развиваются также и касательные, то происходит проскальзывание, в наибольшей степени способствующее процессу износа. Нагружение, сочетающее скольжение и качение, возможно, например, в зубчатых передачах.

Износ при скольжении, вызываемый вращением, образуется в вершинах опор и в шаровых подпятниках. Это тот вид износа, при котором имеет место эффект вращения при относительном смещении соприкасающихся участков поверхности. Все три типа износа могут проявиться в смешанных формах.

Типичным примером ударного износа является износ колец седла клапана двигателя внутреннего сгорания. Ударный износ, как и износ, обусловленный трением качения, приводит к образованию питтинга.

При обычном трении как без смазочного материала, так и при наличии граничной смазочной пленки детали контактируют на очень малой площади, составляющей 0,01 … 0,0001 номинальной площади сопряженных поверхностей. В результате участки фактического контакта испытывают высокие напряжения, что приводит к их взаимному внедрению, пластической деформации и интенсификации изнашивания. Схемы контакта при трении качения приведены на рис. 3, а на рис. 4 — схемы контакта стальной и бронзовой трущихся деталей при граничной смазке (рис. 3, а и рис. 4, а) и при избирательном переносе (ИП) (рис. 4, 6). Если при граничной смазке контакт сопряженных поверхностей происходит только в отдельных точках, то при ИП он осуществляется через пластически деформируемый мягкий и тонкий слой меди. В результате площадь фактического контакта возрастает в десятки раз, а материал деталей испытывает лишь упругие деформации. При граничной смазке взаимодействие неровностей поверхностей вызывает усталостное изнашивание. При ИП трение непрерывное, площадки действительного контакта плоские. При трении с граничной смазкой и трении без смазочного материала поверхности деталей всегда покрыты окисными пленками (рис. 5), которые предотвращают непосредственный контакт металлических поверхностей и их схватывание. Однако окисные пленки хрупки, не способны многократно деформироваться и поэтому в процессе трения разрушаются в первую очередь. С повышением температуры в зоне трения окисные пленки утолщаются, при этом увеличивается и объем их разрушения.

Виды разрушения деталей при трении могут быть допустимыми и недопустимыми (рис. 6).

Частыми причинами выхода из строя опор качения являются усталостное выкрашивание дорожек и тел качения, заклинивание и разрыв сепараторов, абразивное изнашивание. При эксплуатации опор качения указанные повреждения в ряде случаев могут быть устранены или уменьшены при использовании металлоплакирующих смазочных материалов, содержащих 0,1… 10% (маc.) твердых частиц металлов, их окислов, металлоорганических соединений или твердых антифрикционных материалов (рис. 7).

Долговечность пар трения с линейным контактом тел качения и колец обратно пропорциональна нагрузке на более нагруженное тело в степени 3,3. Снижение этой нагрузки на 10% повышает долговечность подшипника на 36%. Создание между телом качения и кольцом подшипника металлической пленки увеличивает площадь контакта и тем самым снижает максимальную нагрузку на тело качения. Сервовитная пленка толщиной 0,5… 1 мкм может увеличить даже при достаточно большой нагрузке площадь контакта в 1,5…2 раза.

Практически, все встречающиеся виды износа могут быть представлены как совокупность основных. Так, абразивный износ может быть представлен как «резание + деформация»; эрозия жидкими средами -«деформация + усталость»; кавитация — «деформация + коррозия» и износ смазываемых поверхностей — «адгезия + коррозия».

Условия перехода от одного вида износа к другому зависят от условий трения и природы материала. При интенсивном износе преобладают адгезионный и абразивный механизмы разрушения материалов, частицы износа имеют вид осколков, а на поверхности трения образуются глубокие вырывы. Интенсивный износ сопряженных поверхностей — один из существенных каналов утечки материальных и энергетических ресурсов, поэтому разработке эффективных методов борьбы с ним в последнее время уделяется огромное внимание.

По данным 85…90 % машин выходят из строя по причине износа деталей, хотя за последние годы использование эффекта безызносности значительно расширилось. В настоящее время трудно указать область машиностроения или приборостроения, в которой ИП не был бы применен или апробирован. ИП проявляется при трении: стали по стали и чугуну; чугуна по чугуну; стали по порошковому материалу, металлополи-меру, стеклу, бронзе, алюминиевым сплавам, композиционным и другим материалам.

При трении сопряженные поверхности изнашиваются одновременно, что приводит к изменению их взаимного положения. Износ сопряжения характеризуется изменением взаимного расположения сопряженных деталей. Доказано, что в зависимости от характера возможного сближения поверхностей все сопряжения подразделяются на две разновидности:

1. сопряжения с изнашивающимися или малоизнашивающимися по-верхностями, которые обеспечивают сближение деталей при износе только в заданном направлении;
2. самоустанавливающиеся сопряжения, в которых взаимное положение деталей зависит от формы изношенной поверхности и износ наиболее сказывается на функциональных свойствах пары.

Вам также могут быть интересны статьи:

Энергия активации диффузии примесных атомов Материалы для трущихся деталей Основные требования, предъявляемые к антифрикционным сплавам Характеристика фрикционного износа сплавов