Каждая машина, в том числе и сельскохозяйственная, выполняет две функции. 1-я функция — потребительская, а 2-я — техническая, или механическая, описывающая особенности машины, реализующей первую функцию.
Потребительская функция машины нужна для описания основной потребности человека в машине, механизме — выполнять заданную работу (требуемую функцию) вместе с человеком или вместо него, например сеять, пахать, убирать урожай. Это характеризует качество машины, исполнения ею потребительской функции1. Для этого машина/механизм/деталь2 (в дальнейшем — элемент машины) должны выполнять свою основную техническую функцию — быть трансформатором, преобразователем механической энергии Емех, т. е. преобразовывать работу внешних сил Авнешн на ее входе Авх3 (например, работа расширяющихся газов в камере сгорания, двигателя внутреннего сгорания) в механическую энергию механизма Емех, а затем — в полезную работу на ее выходе Авых (например, перемещение груза).
При этом механическая энергия Емех состоит из кинетической Ek и потенциальной Ep энергии.
Закон сохранения энергии для такой машины без учета внутренних потерь имеет следующий вид: Авх = Емех = Ek + Ep. Однако в каждом элементе машины наблюдаются потери этой механической энергии Ed, которые приводят к уменьшению работоспособности машины. Эти потери (диссипативная составляющей механической энергии) Ed характеризуются в основном потерями на трение в трущихся парах, например потери на трение между кольцами поршня и цилиндром двигателя внутреннего сгорания [1].
В итоге полезная работа на выходе Авых становится меньше, чем на входе Авх, на величину этих самых суммарных потерь механической энергии Ed, присутствующих в каждом ее элементе (рис. 1). КПД механизма уменьшается, а вместе с ним уменьшается и работоспособность машины в целом.
Рассмотрим влияние потерь на энергобаланс машины, на примере элемента машины и как это отразится на основных функциях машины.