Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Меры защиты от опасных и вредных факторов






Запрещается курение на рабочих местах. Для этого на участке механической обработки должны быть предусмотрены 2-3 площадки, оснащенные средствами пожаротушения.

Обтирочный материал, пропитанный маслом, керосином и дизтопливом, должен помещаться в специальной железной закрытой таре, а в конце смены выносится за пределы цеха.

Температура масла, керосина, дизтоплива не должна превышать допустимую для их воспламенения.

Участок должен иметь 4-5 постов, оснащенных всем необходимым для тушения возникших пожаров. Особое внимание следует направлять на оснащенность средствами пожаротушения на участке мойки.

В цехе должна действовать система автоматического оповещения в случае возникновения пожара.

Для предотвращения короткого замыкания силовой и осветительной проводки она должна быть надежно изолирована бронированной оснасткой.

Границы межцеховых и внутрицеховых проездов должны быть отмечены белыми полосами шириной не менее 50 мм или утоплены заподлицо с полом плитами белого цвета и с нескользкой поверхностью.

На случай пожара должно быть предусмотрено два самостоятельных выхода.

В цехе должна иметься добровольная пожарная дружина «ДПР» из рабочих, установлена ответственность за противопожарное состояние в лице начальника цеха. Пожарная охрана предприятия должна периодически контролировать противопожарное состояние цеха.

Производственные здания, административно-конторские и бытовые помещения цеха и участков по холодной обработке металлов должны удовлетворять требованиям действующих «Правил техники безопасности и производственной санитарии при холодной обработке металлов».

Полы в производственных помещениях должны быть ровные, прочные, нескользкие и удобные для очистки. В производственных и других помещениях цехов и на рабочих местах должны быть созданы нормальные санитарно-технические и метеорологические условия для безопасного выполнения работы и пребывания людей (требуемые величины вентиляционного теплообмена, воздухообмена, нормы естественной и искусственной вентиляции, освещенности, влажности воздуха и т. д. установлены «Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий»).

Наружные ворота отапливаемых помещений должны быть оборудованы тамбуром и тепловыми воздушными завесами.

Производственные и другие помещения цехов и рабочие места должны быть обеспечены естественным и искусственным освещением, достаточным для выполнения производственных процессов.

Охлаждающие жидкости должны приготавливаться на предприятии централизованно по рецептуре, согласованной с местными органами санитарного надзора.

Рабочим, занятым при работе с охлаждающимися жидкостями и маслами, должна быть обеспечена постоянная возможность пользования умывальником, снабженным горячей водой и мылом.

При цехе должны быть устроены бытовые помещения для рабочих. Состав бытовых помещений, их размеры, устройство и оборудование должны удовлетворять требованиям соответствующих «санитарных норм».

В цехе должна быть доброкачественная питьевая вода с температурой | +8° - +20° С. Подача питьевой воды должна производиться фонтанчиком. " Производственные помещения должны оформляться с учетом требований, промышленной энергетики: обоснованная окраска стен и оборудования, зеленые насаждения, художественное оформление цеха, эстетическое оформление оборудования и транспортных линий.

Для обеспечения безопасности работы с криогенными жидкостями необходимы следующие меры:

1) очитка криогенных жидкостей в процессе их производства от ацетилена, углеводородов компрессорных масел с целью предотвращения взрывов;

2) периодическая промывка аппаратуры органическими растворителями или водными моющими средствами;

3) тщательная очистка исходного газа от кислорода при сжижении водорода для исключения взрыва аппаратуры с помощью вымораживания и адсорбции.

При хранении и транспортировке криогенных жидкостей необходимо обеспечить высокочастотную теплоизоляцию (порошково-вакуумную или экранно-вакуумную). Сосуды для хранения и транспортировки криогенных жидкостей должны быть оборудованы предохранительными клапанами, разрывными мембранами, а работающие под избыточным давлением – манометрами.

Должны соблюдаться нормы заполнения сосудов криогенными жидкостями установленные правилами. Наружная поверхность емкостей для криогенных жидкостей должна быть окрашена алюминиевой краской, иметь надписи и отличительные полосы.

Сжиженные газы перевозят и хранят в стационарных и транспортных сосудах (цистернах), снабженных высокоэффективной тепловой изоляцией.

Для транспортирования и хранения относительно небольшого количества криогенных жидкостей (от нескольких литров до нескольких десятков литров) используют сосуды Дьюара.

При работе с сосудами Дьюара следует учитывать, что взрывы сосудов происходят вследствие плотно закрытой горловины сосуда; закупорки горловины льдом; нарушения вакуумной изоляции сосуда и резкого повышения температуры внутри сосуда; расширения поглощенных адсорбентом газов при прогреве сосудов.

Запрещается:

1. перевозить сосуды Дьюара в пассажирском лифте;

2. допускать присутствия посторонних лиц на площадке, где находятся сосуды Дьюара во время их заполнения жидкими газами;

3. оставлять на отогрев сосуды Дьюара, потерявшие герметичность там, где могут находиться люди;

4. в местах нахождения сосудов Дьюара курить, пользоваться открытым огнем, хранить горючие материалы и вещества. Запрещается также ремонтировать неотогретые сосуды и содержащие криогенные продукты.

Работу с криогенными жидкостями следует выполнять в чистой одежде и средствах индивидуальной защиты.

Рабочий персонал должен быть оснащён индидуальными газогенераторами. Производственные помещения должны быть оборудованы стационарными устройствами инициализации токсичных веществ, системой приточно-вытяжной вентиляции и кондиционирования для поддержания необходимых условий работы персонала. Необходимо наличие нормативных документов, регламентирующих требование пожаробезопасности к спецодежде персонала, обслуживающего криогенное оборудование.

При испытании двигателя рассмотрим специфические методы подавления шума, очистки и рассеивания в атмосфере массовых выбросов продуктов сгорания ракетного топлива при огневых испытаниях на стендах закрытого типа, а также особенностей устройства и эксплуатации уникальных природоохранных сооружений.

Для двигателя подобной мощности рекомендуется использование стендов закрытого типа. Двигатель устанавливается в закрытой бронекамере, а выхлопная струя отводится от сопла по газодинамическому тракту (ГДТ) к устройствам газоочистки, шумоглушения и гидрогашения кинетической и тепловой энергии истекающих продуктов сгорания.

Природоохранная функции сооружений стенда при проведении огневых испытаний ЖРД состоит в следующем. Барокамера, оснащенная водными и газовыми системами локализации и непрерывного удаления возможных проливов КТР, обеспечивает взрыво- и пожаробезопасность в нештатных ситуациях, надежную защиту от взрывной волны.

Сверхзвуковая выхлопная струя, преобразованная в выхлопном диффузоре в дозвуковую, отводится к дожигателю, где в нее впрыскивается расчетное количество воды и жидкого О2 для дожигания выхлопных газов. За дожигателем в выхлопную струю снова впрыскивается вода. В результате образуется парогазожидкостная смесь с температурой 120 градусов, истекающая через многоканальный насадок в гидрогаситель.

При взаимодействии с водными струями резко снижается скорость потока, а первичный аэродинамический шум двигателя трансформируется во вторичный, исходящий от парогазожидкостной струи. В гидрогасителе струя взаимодействует в кольцевой камере с массой оборотной воды, вследствие чего происходит окончательное «гашение» основной части её кинетической и тепловой энергии. Затем охлажденные до температуры 95 градусов и очищенные продукты сгорания выбрасываются в атмосферу со скоростью истечения из устья трубы 30…47 м/с. Вследствие рассеивания в атмосфере остаточные концентрации загрязняющих веществ, содержащихся в продуктах сгорания, снижаются до нормативных уровней, обеспечивающих экологическую безопасность для окружающей среды и населения.

Уровень аэродинамического шума снижается до нормального значения для жилой зоны 60…70 дБА на расстоянии 500 м от стенда. Полностью подавляется световое излучение от факела двигателя.

 

3.1.3 Расчёт и проектирование средств защиты

 

Проектируемый двигатель работает на криогенных компонентах топлива и перед запуском все магистрали вплоть до рубашки охлаждения камеры нахолаживаются. Компоненты топлива хранятся в баках при температуре, необходимой для поддержания определенных свойств данных веществ.

Температура жидкого кислорода составляет порядка 73К, температура СПГ порядка 112К.

Перед пуском двигателя компоненты проходят по магистралям все насосные ступени, захолаживая все агрегаты двигателя. Для экономии расхода жидкого компонентов, идущих на захоложивание можно ограничить теплопритоки к магистралям двигателя с помощью теплоизоляции. Данные меры необходимы для обслуживания двигателя рабочим персоналом, в целях предотвращения возможного контакта с сильно охлажденными поверхностями.

Формула удельного теплового потока для случая многослойной цилиндрической стенки (рисунок 3.1) имеет следующий вид:

, (13.1)

где Тw – температура жидкости в магистрали (рассматриваем температуру жидкого кислорода 73К);

Те – температура окружающей среды (Те=293К);

- коэффициент теплопроводности стали ( =47 ВТ/мК);

- диаметр тракта магистрали (внутренний диаметр =0, 16м);

- диаметр магистрали с учетом стенки (внешний диаметр =0, 19м)

В таком случае удельный тепловой поток будет равен:

Рисунок 3.1 – Цилиндрическая стенка

 

Формула расчета толщины теплоизоляционного слоя для цилиндрической трубы имеет вид:

(13.1)

где - толщина изоляционного слоя;

- коэффициент теплопроводности изоляционного материала.

Будем использовать экранно-вакуумную изоляцию для криогенных трубопроводов, =0, 15.

Тогда,

 

3.2 Экологичность проекта

 

Керосин как горючее с начала космической эры привлекал к себе большое внимание двигателистов. Керосин не ядовит, коррозионно пассивен, является термоустойчивым высококипящим компонентом топлива. При сгорании в кислороде в при оптимальном соотношении окислитель – горючее дает экологически чистые газообразные продукты, состоящие из водяного пара и двуокиси углерода.

Двигатель ввиду своей малой тяги и использования экологически чистых компонентов может испытываться на открытых стендах без дополнительных сооружений для утилизации вредных факторов.

Однако при условии расположения испытательной базы непосредственно вблизи жилых территорий необходима организация вентиляции и очистки технологических выбросов, содержащих углеводородные газы, что бы ПДК вредных веществ в атмосфере не превышали предельно допустимой нормы 1, 5 мг/м³.


4. Организационно-экономическая часть

4.1 Определение экономического эффекта (ЭЭ) от внедрения новой конструкции двигателя

 

Решение о целесообразности создания, производства и использования новой техники принимается на основе ЭЭ, получаемого потребителем за весь срок ее эксплуатации и технического обслуживания (ТО). Величина ЭЭ должна быть положительной.

Определение ЭЭ основывается на сопоставлении текущих (эксплуатационных) затрат за период использования и единовременных (капитальных) затрат на приобретение базового и нового двигателей.

Годовые эксплуатационные издержки (ЭИ) на базовый и новый двигатели включают:

– затраты на топливо;

– расходы на ТО, на приспособления и инструмент целевого назначения;

– заработную плату производственного и обслуживающего персонала с начислениями;

– прочие виды затрат, связанных с эксплуатацией двигателя.

Стоимость топлива для ЖРД может быть определена исходя из норм расхода, времени работы и стоимости одного килограмма топлива по формуле:

 

, (4.1)

где Траб – время работы одного двигателя в течение года, с;

Нi – норма расхода i -го вида топлива в единицу времени, кг/с;

Цi – цена за единицу расхода i -го вида топлива, р.;

n – количество видов топлива.

 

Таблица 4.1

Параметр Проектируемый ЖРД Базовый ЖРД
Время работы одного ЖРД в течение года, с    
Расход компонента топлива, кг/с:
Горючее 3, 315 3, 28
Окислитель 8, 817 8, 72
Цена за килограмм топлива, р.:
Горючее    
Окислитель    
Количество видов топлива    

 

Таким образом, стоимость топлива равна:

1) Базовый ЖРД:

 

р.;

 

2) Проектируемый ЖРД:

 

р.

 

Затраты на ТО двигателя в течение года определяются исходя из установленных на предприятии, где производится эксплуатация двигателя, норм и нормативов затрат для соответствующего типа изделия.

Затраты на заработную плату обслуживающего персонала с учетом доплат и отчислений на социальные нужды определяются исходя из состава и количества рабочих и ИТР, их окладов и разрядов, а также времени, затрачиваемого каждым работником по обслуживанию одного двигателя в течение года по следующей формуле:

, (4.2)

где Тi = 1040 – время обслуживания i -ым работником одного ЖРД в течение года, ч;

Счi = 40 – часовая тарифная ставка i -го работника, р./ч;

kпрем = 1, 3 – коэффициент учитывающий премию;

kдоп = 1, 2 – коэффициент учитывающий доплаты;

kотч = 1, 281 – коэффициент учитывающий отчисления на социальные нужды;

n = 25 – количество работников, участвующих в обслуживании ЖРД.

 

Таким образом, заработная плата 25 рабочих за год равна:

 

р.

 

В состав ЭИ входят также затраты косвенного характера: на содержание и ремонт зданий и сооружений, где происходит эксплуатация ЖРД и административно-управленческие расходы. Эти виды затрат могут быть определены косвенным путем, то есть в процентах от основной заработной платы персонала, участвующего в ТО двигателя в течение года. Процент данных категорий расходов устанавливается непосредственно на предприятии, но при отсутствии данных для укрупненных расчетов можно принять 105% на содержание и ремонт зданий и 78% на административно-управленческие расходы.

Результаты расчета ЭИ по сравниваемым вариантам сведены в таблицу 4.2.

 

Таблица 4.2 – Годовые ЭИ на один ЖРД

Наименование статей затрат Проектируемый ЖРД (руб) Базовый ЖРД (руб)
Стоимость топлива    
Расходы на ТО, на инструмент и приспособления целевого назначения    
Затраты на оплату труда обслуживающего персонала    
Административно-управленческие расходы    
Итого    

 

Изменение затрат в процентах определяется следующим образом:

 

, (4.3)

где Зпр – затраты по статье проектируемого ЖРД;

Зб – затраты по статье базового ЖРД.

 

%

 

4.1.1 Определение цены стендового образца и товарного ЖРД

 

При расчете цены товарного образца ЖРД Цтов . обр используется формула межведомственной методики определения затрат, включающих затраты на проведение контрольно-выборочных испытаний (КВИ) контрольно-технологических испытаний (КТИ):

 

, (4.4)

где СКВИ – стоимость КВИ;

n = 5 – количество ЖРД в товарной партии;

Сст.обр – цена стендового образца ЖРД;

СКТИ-1, СКТИ-2 – стоимость проведения КТИ–1 и КТИ–2;

kпр – коэффициент преемственности (предварительно равен 1).

 

Продолжительность КВИ – 10 пусков с наработкой 3050 с, продолжительность КТИ–1 и КТИ–2 по 100 с. Стоимость проведения КВИ составляет 2000000 р. Стоимость КТИ–1 и КТИ–2 составляет 650000 р. каждое.

При расчете цены товарного образца принята система подтверждения надежности, при которой в партии из n ЖРД один проходит КВИ, затем все проходят КТИ–1 и КТИ–2.

 

Расчет затрат на материалы представлен в таблице 4.3.

 

Таблица 4.3 – Затраты на основные материалы

Наименование, марка материалов Единицы измерения Норма расхода Цена за единицу расхода, тыс.р. Сумма, тыс.р.
         
1 Сталь листовая 07Х16Н6, 12Х18Н10Т т 0, 0200 175, 00 3, 50
2 Сталь листовая ЭП-666-ВД т 0, 0160 25, 00 0, 40
3 Сталь 12Х18Н10Т, 07Х16Н6 т 0, 1250 200, 00 25, 00
4 Сталь ЭП-666-ВД т 0, 0120 25, 00 0, 30
5 Сталь 07Х16Н6, 12Х18Н10Т, 14Х16Н6 т 1, 5000 200, 00 300, 00
6 Сталь сортовая нержавеющая ЭП-666-ВД т 0, 1850 25, 00 4, 63
7 Лента стальная 12Х18Н10Т т 0, 0100 320, 00 3, 20
8 Сталь со специальными свойствами т 0, 0250 80, 00 2, 00
9 Проволока стальная нержавеющая т 0, 0120 210, 00 2, 52
10 Прокат титановый т 0, 0110 1300, 00 14, 30
Продолжение таблицы 4.3
         
11 Прокат медный т 0, 0130 320, 00 4, 16
12 Прокат алюминиевый т 0, 0215 160, 00 3, 44
13 Прокат бронзовый т 0, 0150 450, 00 6, 75
14 БрХ08 т 0, 0200 170, 00 3, 40
15 Сталь сортовая, холоднотянутая т 0, 0120 36, 00 0, 44
16 Шихтовые материалы (никель, кобальт) т 0, 1260 500, 00 63, 00
17 Сталь серебрянка кг 0, 4000 0, 17 0, 07
18 Припой кг 0, 2700 0, 51 0, 14
19 Изделия из фторопласта т 0, 0850 50, 00 4, 25
20 Проволока стальная сварочная т 0, 0110 200, 00 2, 20
21 Электроды сварочные т 0, 0050 80, 00 0, 40
22 Ампулы ПГ-2 шт 2, 0000 9, 00 18, 00
23 Датчики комп. 1, 0000 80, 50 80, 50
24 Привод 8Л632 шт 1, 0000 3, 60 3, 60
25 Привод РКС 8Л652 шт 1, 0000 3, 60 3, 60
26 Пирофиксатор шт 1, 0000 0, 40 0, 40
27 Покупные и прочие материалы кг 2, 5450 10, 00 25, 45
Итого       575, 65
             

 

Данное число представляет собой 85% материальных затрат, и соответственно удельному весу элементов рассчитываем остальные пункты таблицы 4.4:

р.;

 

р.;

р.

Полученные данные заносим в таблицу 4.4 в соответствующие разделы.

 

Таблица 4.4 – Потребности в материальных ресурсах на годовой выпуск

Составляющие элемента «материальные затраты» Удельный вес в составе элемента «материальные затраты» Сумма, тыс. р.
1 Сырье, материалы, комплектующие изделия, покупные полуфабрикаты 85 % 575, 650
2 Вспомогательные материалы, запчасти для ремонта оборудования, работы и услуги производственного характера 5 % 33, 862
3 Топливо, энергия, приобретенные со стороны 10 % 67, 724
4 Всего материальных затрат 100 % 677, 236

 

Таблица 4.5 – Основная заработная плата производственных рабочих, занятых изготовлением ЖРД

Наименование работ по изготовлению узла Трудоемкость, норм./ч Среднечасовая тарифная ставка, руб./ч Основная заработная плата рабочих, руб.
       
Камера сгорания   40, 3  
Головка камеры   39, 5  
Юбка сопла   40, 0  
Всего:    
Насос окислителя   39, 0  
Насос горючего   39, 0  
Турбины   39, 5  
Корпус   40, 0  
Всего:    
  Продолжение таблицы 4.5
       
Насос БНА   39, 0  
Турбина БНА   40, 3  
Корпус БНА   40, 0  
Всего:    
Клапана и РР   40, 2  
Датчики   40, 0  
АД   39, 5  
Всего:    
Система запуска   40, 0  
Система останова   39, 5  
Всего:    
Трубопроводы   39, 5  
Итого:  
         

 

 

Для расчета цены стендового образца ЖРД составляем калькуляцию себестоимости.

Таблица 4.6 – Калькуляция себестоимости стендового образца ЖРД

В рублях

Статьи расходов Проектируемый ЖРД Базовый ЖРД
     
1 Сырье и основные материалы с учетом транспортно-заготовительных расходов    
2 Покупные комплектующие изделия, полуфабрикаты - -
3 Возвратные отходы (вычитаются)    
4 Основная заработная плата производственных рабочих (с премией)    
5 Дополнительная заработная плата    
  Продолжение таблицы 4.6
     
6 Отчисление на социальные нужды    
7 Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования (РСЭО)    
8 Цеховые расходы    
9 Общехозяйственные расходы (ОХР)    
10 Итого: производственная себестоимость    
11 Внепроизводственные расходы    
12 Обязательные налоги и платежи    
13 Итого: полная себестоимость    
14 Плановые накопления (прибыль)    
15 НДС    
16 Свободная оптовая цена стендового образца    
       

 

Итого для проектируемого ЖРД Спрст.обр = 28715476 руб.

Для базового ЖРД Сбст.обр = 29950246 руб.

Тогда, цена товарного образца проектируемого двигателя будет равна:

 

руб.

 

Цена товарного образца базового двигателя будет равна:

 

руб.

 

4.1.2 Капитальные вложения для ЖРД

 

Капитальные вложения для ЖРД К складываются из оптовой цены товарного образца ЖРД с учетом НДС, затрат на проектирование и транспортировку, установку и монтаж у потребителя и определяются по формуле:

 

, (4.5)

где kпр, тр, м = 1, 1 – коэффициент, учитывающий затраты на проектирование, транспортировку, установку и монтаж ЖРД.

 

По формуле (12.5) определим капитальные вложения для проектируемого ЖРД Кпр:

 

руб.

 

Капитальные вложения для базового ЖРД Кб:

 

руб.

 

Расчёт ЭЭ внедрения новой конструкции двигателя

 

ЭЭ новой техники определяется путём сопоставления экономических показателей производства и эксплуатации нового и базового изделий.

Экономический эффект Э от производства и использования нового двигателя определяется по формуле, которая учитывает разницу цен нового и базового двигателя, а также экономию издержек у потребителя, которую новый двигатель позволяет получить в процессе эксплуатации [19]:

 

, (4.6)

где Кб, К пр – капитальные вложения в производственные фонды на разработку и изготовление единицы базового и проектируемого варианта двигатель, р.;

Сб, С пр – годовые эксплуатационные издержки потребителя на единицу базового и проектируемого двигателя, р.;

а – коэффициент эквивалентности нового и базового двигателей;

Рам = 0, 25 – доля амортизационных отчислений;

Ен = 0, 15 – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений.

 

Коэффициент эквивалентности а определяется по формуле:

 

, (4.7)

где а1, а2, а3…аn – коэффициенты, равные отношениям основных технических показателей, которые улучшаются в результате внедрения новой конструкции двигателя.

 

Отношение тяги Р, Н проектируемого и базового ЖРД:

 

.

 

Отношение удельных импульсов Iуд, с проектируемого и базового ЖРД:

 

.

 

Следовательно:

 

.

 

В итоге, ЭЭ от замены базового двигателя на вновь спроектированный составит:

 

р.

 

Таким образом, в результате использования вместо базового двигателя нового с улучшенными техническими показателями потребитель получит ЭЭ в размере руб.

 

4.2 Оценка технического уровня двигателя

В процессе разработки новой техники, одной из важнейших задач является обеспечение ее высокого технического уровня и конкурентоспособности. Задача обеспечения высокого технического уровня тесно связана с проблемой оценки технического уровня объекта техники.

Основанием для построения прогноза служит результат анализа технико-экономического уровня отечественной и зарубежной техники по данным литературной информации и патентным материалам, а также итоги тщательного изучения условий эксплуатации будущего изделия.

Критериями технического уровня оцениваемого изделия является:

а) превышение высших мировых достижений, если каждое из значений выбранного для сопоставления показателей превышает более чем на 5 % соответствующие значения показателей каждого аналога;

б) соответствие высшему мировому уровню, если отклонения значений параметров оцениваемого образца и аналога находятся в пределах ± 3 %;

в) не соответствие высшему мировому уровню, если эти отклонения в худшую сторону превышают 3 %.

Оценка проводится в два этапа:

а) экспертный - предусматривает сравнение значений основных показаний технического уровня оцениваемого изделия и выбранных аналогов;

б) расчетный - проводится в случае, если отклонения значений основных показателей оцениваемых изделий и аналогов превышает выше указанные пределы, что не позволяет сделать однозначный вывод.

Проведя экспертный этап оценки ЖРД, мы сможем сказать, соответствует он мировым стандартам или нет.

Проведем расчетный этап оценки технического уровня ЖРД по совокупности показателей.

Обобщённые показатели степени соответствия оцениваемого двигателя мировым достижениям q рассчитываются по относительным показателям сопоставляемости:

 

, (4.8)

где Рi – значение i -го показателя разрабатываемого двигателя;

Рia – значение i -го показателя прототипа.

 

При сопоставлении абсолютных величин параметров, уступающих аналогам, и относительных технических параметров применяется формула:

 

. (4.9)

 

Обобщающий показатель технического уровня КТУ изделия определяется по формуле:

, (4.10)

где n – количество сравниваемых нами факторов.

 

При этом изделие можно приравнивать к трем уровням: высокому, среднему, низкому.

При КТУ < 1 изделие имеет низкий технический уровень и не соответствует мировому стандарту.

При КТУ > 1 изделие имеет высокий технический уровень и соответствует мировому стандарту.

Сравним разрабатываемый нами двигатель и прототип по нескольким показателям, предварительно занеся их в таблицу4.7.

 

Таблица 4.7 – Технические и экономические показатели объектов анализа

Параметр Обозначение Единица измерения Значение показателя
Проектируемый Базовый
  Тяга двигателя Р кН 9, 8 9, 8
  Удельный импульс Iуд с 370, 000 350, 000
  Давление в КС рк кПа 10000, 000 8000, 000
  Массовый расход горючего кг/с 3, 315 3, 28
  Массовый расход окислителя кг/с 8, 81 8, 72
  Цена товарного образца двигателя Цтов.обр р. 38019345, 000 39562808, 000

 

Для каждого параметра из таблицы 4.7 рассчитаем показатель q:

 

,

 

,

 

,

 

,

 

,

 

.

 

Сложив полученные результаты, выясним, соответствует ли разрабатываемый двигатель мировым стандартам:

 

.

 

Значение КТУ = 1, 06 позволяет сделать вывод о том, что изделие соответствует мировому уровню.

Построим секторограмму проектируемого нами двигателя и прототипа по техническому уровню (рисунок 12.1).

На рисунке 4.1 представлена секторограмма сравнительных характеристик проектируемого и базового двигателей, построенная по результатам оценки технического уровня двигателей.


 

Рисунок 4.1 - Секторограмма сравнительных характеристик

 

На основе результатов оценки технического уровня продукции машиностроения разрабатываются и осуществляются меры по доведению ее технического уровня до высших мировых достижений.

 

4.3 Организация и планирование конструкторской подготовки производства (КПП)

 

Под КПП понимается совокупность процессов конструи­рования новых изделий, разработки конструкторской докумен­тации и её корректировки по результатам изготовления и ис­пытания опытных и головных испытаний. ГОСТ 2.103-68.

Первые два этапа представляют собой работы предпроектного характера:

- техническое задание;

- техническое предложение.

Этапы эскизного, технического и рабочего проектов от­носятся ко второй группе работ - к проектным.

В ходе их выполнения разрабатываются конструкторско-технологические основы будущего изделия, и осуществляется изготовление всей технической документации, необходимой для выпуска изделий в производственных условиях.

 

Таблица 4.8 – Этапы КПП ЖРД и их содержание

Наименование этапа Содержание этапа Удельный вес
     
Техническое задание ГОСТ 15.001-73 Установление основного назначения двигателя, определение технических и тактикотехнических характеристик, показателей и технико-эконо­мических требований к проектируемому двига­телю и его эксплуатационные параметрам, разрабатывается необходимая документация. Осу­ществление прогноза перспективной потребно­сти в новом изделии. Согласование проекта тех­нического задания на разработку двигателя. 10 %
Продолжение таблицы 4.8
     
Техническое предложение ГОСТ 2.118-73 Разработка комплекса конструкторских документов, содержащих технические и технико-эко­номические обоснования целесообразности раз­работки документации на основании анализа технического задания заказчика и различных вариантов возможных решений. Разработка технического предложения на двигатель. 20 %
Эскизный проект ГОСТ 2.119-73 Конструкторская и технологическая проработка основных узлов двигателя (ТНА, газогенератор, камера сгорания) и их макетирование, установле­ние соответствия выходных параметров макет­ных образцов требованиям технического задания. Разработка эскизного проекта на двигатель. 25 %
Технический проект ГОСТ 2.120-73 Выработка окончательного представления о конструкции двигателя и его отдельных узлов, принятие необходимых технических решений, уточнение параметров нового двигателя (термо­динамический расчёт, тепловой расчёт, расчёт параметров КС, компоновка двигателя). 20 %
Рабочая документация ГОСТ 16.504-81 Разработка конструкторских документов, пред­назначенных для изготовления и испытания опытных образцов установочной серии и установившегося серийного или массового производства: корректировка конструкторской документации после изготовления и испытания опытных образцов установочной серии. 25 %

4.3.1 Технический проект. Содержание работы

 

Разработка технических решений изделия и его состав­ных частей; выполнение необходимых расчётов, в том числе подтверждающих технико-экономические показатели, уста­новленные техническим заданием (ТЗ); выполнение необходимых принципиальных схем, схем соединений и пр.; разработка и обоснование техни­ческих решений, обеспечивающих показатели надёжности, ус­тановленные ТЗ предшествующими стадиями разработки; ана­лиз конструкции на технологичность; оценка изделия на соот­ветствие требованиям эргономики, технической эстетики; оценка возможности транспортирования, хранения, а также монтажа изделия на место его применения; оценка эксплуата­ционных данных изделия; окончательное оформление заявок на разработку и изготовление новых изделий и материалов, применяемых в разрабатываемом изделии; проверка изделия на патентную чистоту, конкурентоспособность, оформление заявок на изобретения; выявление номенклатуры покупных изделий, согласование применения покупных изделий, согла­сование габаритных, установочных и присоединительных раз­меров с заказчиком или основным потребителем; оценка тех­нического уровня и качества изделия; разработка чертежей сборочных единиц и деталей, проверка соответствия прини­маемых решений требованиям техники безопасности и произ­водственной санитарии; составление перечня работ, которые следует провести на стадии разработки рабочей документации в дополнение и уточнение работ, предусмотренных техническим предложением, эскизным проектом.

 

 

Таблица 4.9 – Трудоёмкость по группам чертежей

Наименование документов Формат документа Кол-во листов Норма време­ни, норм. ч. Трудоемкость выполнения чертежей, норм. ч.
         
1 Задание А4   4, 3 172, 0
2 Оценка параметров изделия А4   4, 3 473, 0
3 Особенности конст­рукции изделия А4   4, 3 473, 0
4 Параметры КС А4   4, 3 320, 0
5 Термодинамический расчет А4   4, 3 380, 0
6 Параметры сопла A4   4, 3 326, 0
7 Форсунка А3   6, 2 520, 0
8 Описание отдельных узлов А4   4, 3 430, 0
9 Корпус КС А1   16, 1 300, 0
10 Смесительная головка А1   16, 1 290, 0
11 Наружное днище А2   8, 0 80, 0
12 Среднее днище А2   8, 0 72, 0
13 Огневое днище А2   8, 0 72, 0
14 Профиль дозвуковой части сопла А1   16, 1 340, 0
15 Профиль сверхзвуковой части сопла А1   16, 1 470, 0
16 Коллектор А1   16, 1 322, 0
17 Доработка отдельных узлов А4   4, 3 410, 0
18 Конструктивные особенности КС А4   4, 3 903, 0
19 Конструктивные особенности сопла А4   4, 3 645, 0
20 Параметры ТНА А4   4, 3 739, 0
21 Турбины А1   16, 1 530, 0
22 Насос " О" А1   16, 1 435, 0
23 Насос " Г" А1   16, 1 403, 0
24 Корпус ТНА А1   16, 1 580, 0
25 Конструктивные особенности ТНА А4   4, 3 396, 0
Продолжение таблицы 4.9
         
26 Напорные характе­ристики в трубопрово­дах А4   4, 3 271, 0
27 ПГС А0   43, 2 648, 0
28 Клапан впускной А2   8, 0 384, 0
29 Дроссель А2   8, 0 168, 0
30 Конструктивные особенности ПГС А4   4, 3 335, 0
31 Общий вид А0   43, 2 605, 0
32 Оценка изделия на технологичность А4   4, 3 654, 0
33 Оценка вариантов А4   4, 3 430, 0
34 Выбор оптимальных вариантов. А4   4, 3 292, 0
35 Обоснование выбора А4   4, 3 258, 0
36 Перечень работ для следующей стадии КПП А4   4, 3 1600, 0
Итог 15726, 0

 

 

4.3.2 Расчёт и построение сетевого графика

 

Успешное управление фирмой предполагает, что ее руководители и специалисты должны иметь представление о методах календарного планирования выполнения комплекса работ, контроля за ходом и сроками их выполнения и регулирования возникающих отклонений путем переброски ресурсов. Для этого следует подробно описать последовательность взаимосвязанных работ, выполнение которых необходимо для достижения поставленной цели.

Объектом управления в системе сетевого планирования и управления (СПУ) является коллектив исполнителей, располагающий определенными материальными и денежными ресурсами и выполняющий комплекс работ, направленный на достижение конечного результата в установленные сроки.

 

Система СПУ позволяет:

- составлять календарный план реализации комплекса работ;

- выявлять и мобилизовать резервы времени, трудовые, материальные и денежные ресурсы;

- повышать эффективность управления, прогнозируя и предупреждая возможные срывы в ходе выполнения работ.

Система СПУ включает следующие основные этапы:

- выявление работ, которые необходимо провести, составление их подробного перечня и установление их последовательности и связи между ними;

- построение сетевого графика на основе выявленной очередности выполнения работ;

- учет имеющихся ресурсов, установление количественных оценок по каждой работе (например, время выполнения, количество исполнителей);

- расчет параметров сетевого графика;

- анализ и оптимизация сетевого графика (для ускорения выполнения работ производятся необходимые переброски ресурсов);

- использование сетевого графика как основного инструмента управления ходом работ.

Построим сетевую модель на разработку нового образца изделия и произведём расчёт параметров сети.

Расчет будем производить с помощью программы «Сетевое планирование», которая служит для работы с сетевыми графиками.

После ввода таблицы работ программа водит следующие графические изображения и параметры сетевого графика:

- таблица резервов времени работ до и после оптимизации сетевого графика;

- таблица параметров сетевого графика до и после его оптимизации;

- графическое изображение сетевого графика до и после его оптимизации;

- графическое изображение графика Ганта до и после оптимизации сетевого графика;

- графическое изображение эпюры загрузки до и после оптимизации сетевого графика;

- оптимизация сетевого графика.

Произведем расчет:

а) создадим таблицу работ (рисунок 4.2):

 

Рисунок 4.2

 

 

б) произведем расчет сетевого графика:

1) расчет резервов времени (рисунок 4.3);

 

Рисунок 4.3

 

 

2) расчет сроков свершения событий и их резервов (рисунок 4.4);

 

Рисунок 4.4

 

3) критический путь:

 

 

4) построение сетевого графика (рисунок 4.5);

 

 

Рисунок 4.5

 

 

в) строим эпюру загрузки (рисунок 4.6):

 

Рисунок 4.6

 

г) после проведения оптимизации получим следующие результаты:

1) перечень работ (рисунок 4.7):

 

Рисунок 4.7

 

2) расчет резервов времени (рисунок 4.8);

 

Рисунок 4.8

 

3) расчет сроков свершения событий и их резервов (рисунок 4.9);

 

Рисунок 4.9

 

4) критический путь:

 

 

5) построение оптимизированного сетевого графика (рисунок 4.10);

 

 

Рисунок 4.10

 

 

6) строим эпюру загрузки (рисунок 4.11):

 

 

Рисунок 4.11

 

 

7) переводимые люди (рисунок 4.12);

 

Рисунок 4.12

 

Вывод из экономической части дипломного проекта:

а) ЭЭ от внедрения новой конструкции двигателя составляет 2928597 р.;

б) оценка технического уровня двигателя, определяемая обобщающим показателем технического уровня КТУ, показала, что для проектируемого двигателя КТУ = 1, 046, т.е. проектируемый двигатель соответствует мировому уровню;

г) был рассчитан сетевой график, дальнейшая оптимизация которого позволила рациональней использовать трудовые ресурсы, занятые проектированием двигателя, что ясно иллюстрируется неоптимизированной и оптимизированной эпюрами загрузки (рисунки 12.5 и 12.9 соответственно) и количеством переводимых в целях оптимизации работников (рисунок 12.10)

 

 

 

Вывод.

В данной экономической части были проведены следующие расчеты:

- оценка технического уровня ДУ (U'3M = 1.369);

- нормативный расчет трудоемкости темы и этапов НИР;

- расчет числа исполнителей на теме (53 человека);

- расчет фонда оплаты труда персонала, занятого в ИР (445209, 45 руб.);

- расчет затрат на материально-техническую базу (593696, 34 руб.);

- расчет нормативной стоимости собственных работ предприятия при выполнении НИР (погрешность е—1 %);

- оценка экономического эффекта НИР т- 472479, 2 руб.);

- расчет и построение сетевого графика.

Из них следует, что эффективность от проведения данной работы достаточно высока, а расчет стоимости собственных работ предприятия по теме НИР достаточно точен. А значит и в целом результаты экономических расчетов можно признать удовлетворительными.


Заключение.

По условию задания был спроектирован жидкостный ракетный двигатель с тягой 10 т для верхних ступеней ракетоносителя. Для этого в конструкторской части диплома были произведены расчеты основных конструктивных параметров двигателя. Был определен состав и параметры продуктов сгорания, рассчитаны теоретические и действительные параметры камеры сгорания, проведен гидравлический расчет ПГС, расчет насосов и турбины.

В специальной части приведена расчетная оценка точности поддержания расхода регулятором прямого действия для различных схем расположения основных узлов кислородно-керосинового ракетного двигателя был проведен анализВ организационно-экономической части произведена оценка технического уровня новой спроектированной двигательной установки: сравнивались технические показатели нового и базового ЖРД. Рассчитан экономический эффект от внедрения нового двигателя у потребителя. Рассмотрена организация и планирование КПП.



Литература

1. Алемасов В.Е., Дрегалин А.Ф., Тимин А.П. Теория ракетных двигателей./ Под ред. В.П. Глушко. - М.: Машиностроение, 1989. - 464 с.

2. Добровольский М.В., Жидкостные ракетные двигатели. - М.: Машиностроение, 1968. - 396 с.

3. Шевяков А.А., Калкин В.М., Науменкова Н.В. Теория автоматического управления ракетными двигателями. - М.: Машиностроение, 1978.- 446 с.

4. Васильев А.П., Кудрявцев А.В., Кузнецов В.А. Основы теории и расчета ЖРД / Под ред. В.М. Кудрявцева. - М.: Высшая школа. - 1967. - 676 с.

5. Дубинкин Ю.М., Кондрусев B.C., Фрейдин А.С. Тепловой расчет и проектирование камер ЖРД. - Куйбышев: КуАи, 1985 - 75 с.

6. Глушаков А.П., Рачук B.C., Рубинский В.Р., Фалеев В.Р. Термодинамический расчет камеры ЖРД / Методические указания.- Воронеж: ВГТУ, 1995 - 33 с.

7. Гладкова Н.Л., Рощупкина И.В. Методическое указание №65-2004 к выполнению организационно-экономической части дипломного проекта для специальности 130400 " Ракетные двигатели" очной формы обучения Воронеж. гос. тех. ун-т; Сост:. Воронеж, 2004. 16 с.

8. Туровец О.Г., Попов В.П., Билинкис В.Д. Функционально - стоимостной анализ конструкции, технологии, организации производства. - Воронеж: ВГТУ, 1998 - 77с.

9. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: 1973.

10. Вукалович М.П., Новиков И.И. Техническая термодинамика. М., 1980.

11. Горячкин А.А., Жуковский А.Е., Игначков С.М., Шорин В.П./ Под ред. В.П. Шорина. Регуляторы расхода для топливных систем двигателей летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 2000.

12. Гухман А.А. Введение в теорию подобия. Изд. 2-е М.: Высшая школа, 1973.

13. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества. Справочник, 4-е изд. М.: Машиностроение, 1989.

 

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.