Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Описание и анализ системы автоматического регулирования

1.1 Назначение насоса-регулятора НР-53Д

1.2 Основные технические данные насоса-регулятора НР-53Д

1.3 Принцип работы НР-53Д

1.3.1 Система топливопитания

1.3.2 Всережимный центробежный регулятор числа оборотов

1.3.3 Датчик физических оборотов

1.3.4 Датчик температуры воздуха на входе в двигатель

1.3.5 Автомат приемистости

2. Гидравлический расчет насоса-регулятора

3. Специальная часть

3.1 Проектировочный расчет насоса с эпициклоидальным зациплением.

3.1.1 Расчет крутящего момента

3.1.2 Расчет сил действующих на шестерни

3.1.3 Расчет вала

3.1.4 Проверка прочности вала в опасных сечениях

3.1.5 Прочностной расчет подшипников

4. Технологическая часть

5. Экономическая часть

6. Безопасность жизнедеятельности

Заключение

Список использованной литературы

Введение

В процессе дипломного проектирования было изучено и обработано большое количество материала по авиационным агрегатам и сделана попытка модернизации насоса-регулятора НР-53Д.

Модернизация коснулась только качающего узла агрегата НР-53Д. Это обусловлено тем, что на нем основан весь процесс работы топливной системы и от его надежности и долговечности зависит устойчивая работа всей системы агрегата.

Во время дипломной практики было выяснено, что модернизацию качающего узла следует начинать с замены подшипников качения на подшипники скольжения, так как они имеют ценные свойства, которыми не обладают подшипники качения, работоспособность в широком температурном диапазоне, виброустойчивость, бесшумность, сохранение работоспособности при недостаточной смазке.

Далее была произведена замена качающего узла шестеренного насоса с внешним зацеплением на принципиально новый вид насоса с эпициклоидальным зацеплением.

Замена подшипников и качающего узла дала бы существенный экономический эффект, так как затраты на материалы для них меньше, жесткость системы значительно выше, технологический процесс изготовления упрощен.

1.Описание и анализ системы автоматического регулирования

1.1 Назначение насоса-регулятора

Насос-регулятор типа НР-53Д предназначен для:

топливопитания двигателя;

поддержания заданного числа оборотов;

дозирования подачи топлива, по заданным программам на режимах разгона двигателя;

регулирования углов атаки входных и выходных групп направляющих аппаратов компрессора в зависимости от приведенного числа оборотов;

ограничения максимального приведенного числа оборотов;

ограничений давления воздуха за компрессором;

дозирования подачи топлива на режимах запуска;

выдачи командного давления топлива в зависимости от приведенного числа оборотов;

коррекция числа оборотов «малого газа» в зависимости от температуры на входе в двигатель.

1.2 Основные технические данные насоса-регулятора НР-53Д

Тип качающего узла………………………………..шестеренный насос.

Направление вращения привода

насоса (по ГОСТ 1630-46)…………………………....правое

Передаточное отношение…...………………………..2,026

Максимальное число оборотов

качающего узла……………………………………….4250 об/мин

5. Допустимый заброс числа оборотов

качающего узла………………………………………до 4400 об/мин

6. Давление на входе в качающий узел……………….1,8+7,0 кгс/см2

на малом газе не менее………………………………1,2 кгс/см2

7. Максимальная производительность

при числе оборотов 4150 об/мин…………………не менее 11000 кг/час

8. Максимальное давление топлива

за насосом ……………………………...80 кгс/см2

9. Сорт топлива………………………………………….Т-1, ТС-1

10. Температура топлива на входе

в насос………………………………………………..от-50 до+100°С

Температура окружающей среды…………………...от -60 до +220°С

Тип регулятора числа оборотов……………………..центробежный

всережимный

13. Диапазон автоматической работы………………..от числа оборотов

малого газа

до максимальных

Тип автомата приемистости………………………по внутридвигательным параметрам

1.3 Принцип работы насоса-регулятора

Насос-регулятор состоит из следующих основных узлов:

Качающего узла (насоса).

Всережимного центробежного регулятора числа оборотов.

Датчика физических оборотов.

Датчика температуры.

Автомата приемистости.

Регулятор направляющих аппаратов.

Ограничителя максимальных приведенных оборотов.

Ограничителя давления воздуха за компрессором.

Корректора числа оборотов малого газа.

Автомата запуска.

1.3.1 Система топливопитания

Топливо из баков поступает к центробежному подкачивающему насосу и пройдя через саржевый фильтр тонкой очистки (с чистотой фильтрации 12-16 микрон) поступает на вход в качающий узел насоса - регулятора.

Качающий узел шестеренного типа, с самоуплотняющимися подпятниками.

Топливо, нагнетаемое насосом, последовательно поступает к дозирующему крану 150 регулятора числа оборотов, стоп-крану 147, отсечному клапану 155 и в магистраль двигателя. Далее пройдя топливо-масляный радиатор, топливо направляется в коллектора форсунок.

1.3.2 Всережимный центробежный регулятор числа оборотов

Регулятор числа оборотов обеспечивает автоматическое поддержание заданного числа оборотов двигателя вне зависимости от условий полета.

Диапазон автоматического регулирования от числа оборотов малого газа до максимальных.

Поддержание заданного числа оборотов двигателя осуществляется за счет соответствующей дозировки топлива. Количество топлива, подаваемое в камеру сгорания двигателя, определяется площадью проходного сечения дозирующего крана 150 и перепадом давления. Эта площадь определяется положением дозирующего крана, которое устанавливается регулятором числа оборотов.

Перепад давления поддерживается постоянным на участке: дозирующий кран - стоп-кран 147, клапаном постоянного перепада.

Клапан постоянного перепада (КПП) представляет золотник 138, к правой части которого подводится давление топлива за насосом, а к левой (пружинной) через жиклер 142, давление за стоп - краном.

Перепад давления топлива на золотнике уравновешивается усилием пружины 140, затяжка которой определяет величину поддерживаемого перепада.

Золотник 138 управляет перепускным клапаном 113, к которому подводится топливо из линии за качающим узлом. Из этой же линии, через жиклер (выполненный в клапане 113) топливо подводится в пружинную полость клапана, которая соединена каналом с перепускным пояском золотником 138.

Перепад давление топлива поддерживается за счет перепуска топлива, нагнетаемого насосом на слив, через окна, открываемые клапаном 113.

При увеличении перепада давления топлива золотник 138 перемещается влево, увеличивая слив топлива в магистраль за стоп-краном из пружинной полости перепускного клапана 113.

Вследствие этого давление в пружинной полости перепускного клапана упадет, что приведет к его перемещению влево, увеличению слива топлива за качающим узлом и уменьшению перепада давления до заданного значения.

При уменьшении перепада давления топлива весь процесс протекает в обратном порядке - слив топлива за качающим узлом уменьшается, а перепад давления увеличивается.

Регулятор числа оборотов состоит из центробежных грузиков 5, являющихся чувствительным элементом, маятника 6, дозирующего крана 150, статического поршня 134 с пружинами, серво - поршня 130, и дроссельных пакетов - основного 135, дополнительного 136 и сброса 131.

К маятнику, через основной 126 и дополнительный 192 жиклеры через центральный фильтр 117 подводится топливо постоянного давления, вырабатываемое клапаном постоянного давления (КПД) 120.

В неуправляемую нижнюю полость серво - поршня подводится редуцированное, за счет жиклеров 132, 133, давление за КПД, уменьшенное примерно в 2 раза.

В верхнюю, регулируемую полость подводится топливо через основной дроссельный пакет 135. Давление топлива перед дроссельным пакетом устанавливается системой жиклеров 126, 192 и маятником 6. Маятник 6, на который с одной стороны действует центробежная сила грузиков 5, с другой стороны усилие от пружин 9 и 10, при своем отклонении изменяет площадь окна перепускающего топливо за жиклерами 126 и 192 на слив, что приводит к увеличению или уменьшению давления топлива в маятниковом канале 7.

Серво - поршень 130 через шток и поводок 149 связан с дозирующим краном 150. При перемещении серво - поршня дозирующий кран поворачивается и изменяет площадь проходного сечения.

Статический поршень 134 с одной стороны сообщен с маятниковым каналом 7, с другой стороны - регулируемой полостью серво - поршня.

На установившихся режимах работы двигателя регулятор числа оборотов находится в равновесном положении, что характеризуется следующим:

Центробежная сила грузиков уравновешивается усилием пружин 9, 10, дозирующий кран занимает положение, обеспечивающее потребный расход топлива для заданного режима, усилия действующие на серво - поршень 130 со стороны неуправляемой и управляемой камер равны. (Последние складываются с одной стороны из усилий от маятникового давления и гидродинамических сил, действующих на дозирующий кран).

Равенство усилий на серво - поршне достигается установлением соответствующего давления в канале 7, за счет открытия маятником окна на требуемую величину.

Статический поршень 134 находится в положении равновесия за счет сил пружин.

Давления топлива, действующие на статический поршень слева и справа равны.

При отклонении числа оборотов двигателя, например, в сторону уменьшения, центробежная сила грузиков также уменьшится и маятник, под действием пружин 9 и 10 отклонится влево прикрыв при этом проходное сечение окна, что вызовет увеличение давления топлива в маятниковом канале 7. при статическом поршне и основном дроссельном пакете возникнет перепад давления топлива, под действием которого произойдет смещение статического поршня и начинается движение серво - поршня.

Этот процесс протекает в два этапа:

На первом этапе, благодаря сопротивлению основного дроссельного пакета 135, серво - поршень 130 переместится быстро заодно со статическим поршнем, на втором этапе перемещение серво - поршня происходит замедленно, со скоростью, определяемой пропускной способностью либо одного основного дроссельного пакета 135, либо двух - основного и дополнительного 136.

Так как величина отклонения маятника пропорциональна изменению центробежных сил грузиков, то следовательно изменение маятникового давления и ход статического поршня будут пропорциональны величине отклонения числа оборотов от равновесных.

Перемещение серво - поршня 130 дозирующего крана будет происходить до тех пор, пока за счет увеличения расхода топлива число оборотов не возрастет до заданного значения, после чего восстановится положение равновесия.

При сравнительно небольших отклонениях числа оборотов двигателя от заданных (до 2%) второй этап процесса регулирования протекает в темпе, определяемым пропускной способностью основного дроссельного пакета. Этот пакет подбирается из условия устойчивости поддержания числа оборотов и его пропускная способность сравнительно невелика 150 см3/мин при перепаде давления 10 кг/см. При такой пропускной способности время перемещения серво - поршня из одного крайнего положения в другое было бы больше, чем минимальное время разгона (приемистости) установленное для двигателя.

Для уменьшения времени перемещения серво - поршня в сторону увеличения расхода топлива, при больших отклонениях числа оборотов от заданных, например, на режимах разгона, статический поршень при своем перемещении включает дополнительный дроссельным пакет 136 (параллельный основному).

Включение дополнительного дроссельного пакета производится отверстиями, выполненными на статическом поршне. При отклонении числа оборотов двигателя в сторону увеличения, весь процесс идет в обратном направлении. Для обеспечения при резком дросселировании двигателя, падения числа оборотов в заданном темпе, статический поршень при перемещении в процессе уменьшения числа оборотов включает дроссельный пакет сброса 131, параллельный основному.

Настройка числа оборотов двигателя на требуемое значение производится рычагом управления 39, путем изменений затяжки пружины 10 регулятора.

Изменение затяжки пружины 10 производится рычагом 28 от кулачка настройки числа оборотов 31, жестко связанным с рычагом управления 39.

При повороте рычага управления от положения соответствующего упору «стоп» до положения, соответствующего углу поворота 15°, затяжка пружины 10 регулятора не изменяется.

Настройка числа оборотов в этом диапазоне угла поворота равна числу оборотов малого газа при температуре на входе в двигатель Т1* , равной -60°С.

Регулировка числа оборотов малого газа производится пружиной 9, не связанной с кулачком настройки, посредством рычага 108.

Максимальное число оборотов двигателя, которое должно быть получено на заданном угле поворота рычага управления, регулируется винтом 110, изменяющим одно из плеч рычага 28, а следовательно и величину затяжки пружины 10.

Для обеспечения стабильности поддержания числа оборотов при изменении температуры топлива, на пружине регулятора 10 установлен термокомпенсатор 8, сохраняющий при различных удлинениях деталей заданную затяжку пружины. Механизм настройки числа оборотов снабжен узлом блокировки, который при определенных условиях полета, вне зависимости от положения рычага управления, переводит двигатель на максимальное число оборотов и препятствует его дросселированию.

Узел блокировки состоит из электромагнита 69, седла 207, поршня 27 и возвратных пружин.

К седлу 207 подводится топливо от клапана постоянного давления. До подачи сигнала на электромагнит отверстие в седле 207 закрыто клапаном магнита, и в камере поршня 27 устанавливается сливное давление.

Поршень 27 под действием пружины находятся на правом упоре.

При подаче сигнала на электромагнит камера поршня сообщается с линией подвода топлива от КПД и поршень 27 вместе со штоком 29 перемещается влево до упора 21, перезатягивая пружину регулятора на максимальное число оборотов. Так как при этом шток 29 отрывается от кулачка настройки, максимальное число оборотов двигателя будет сохраняться вне зависимости от положения рычага управления (в пределах от конца площадки «малого газа» до максимальных оборотов).

1.3.3 Датчик физических оборотов

Для обеспечения работы регулятора направляющих аппаратов компрессора, автомата приемистости, ограничителя максимального числа приведенных оборотов агрегат снабжен датчиком физических оборотов.

Датчик физических оборотов выдает сигнал в виде линейного перемещения в зависимости от числа оборотов ротора двигателя. Датчик физических оборотов состоит из центробежных грузиков 14, маятника 13, пружин 17, 18, рычага обратной связи 26, серво - поршня 42 со штоком 30. К маятнику, через жиклеры 16 подводится топливо от КПД.

На установившемся режиме работы двигателя центробежная сила, развиваемая грузиками 14, уравновешена усилием от пружин 17,18 и маятник, управляющий давлениями в полостях серво - поршня находятся в нейтральном положении. При изменении числа оборотов двигателя, например в сторону увеличения, маятник пол действием центробежных сил грузиков отклонится вправо, уменьшит площадь проходного сечения правого окна и увеличит сечение левого окна.

В результате давления топлива в правой полости серво - поршня 42 увеличится, а в левой уменьшится, что вызовет перемещение поршня влево.

Перемещение серво - поршня будет происходить до тех пор, пока рычаг обратной связи 26, шарнирно связанный со штоком 30, не перезатянет пружину 17, до значения усилия равного центробежным силам грузиков.

При достижении равенства усилий, развиваемых центробежными грузиками и пружинами 17 и 18, маятник вновь займет нейтральное положение.

Таким образом, положение серво - поршня 42 и штока 30 будет зависеть от числа оборотов двигателя.

При уменьшении числа оборотов двигателя весь процесс протекает в обратном порядке.

Серво - поршень начинает перемещаться с числа оборотов равных 50% (от максимальных). До достижения указанного числа оборотов он находится на упоре 45.

Регулировка начала работы серво - поршня производится пружиной 18, затяжка которой может изменятся рычагом 20 с помощью винта 19.

Для регулирования величины полного перемещения серво - поршня (при изменении числа оборотов от 50% до 100%), которое должно быть строго определенным, служит поводок 25, являющийся точкой опоры рычага обратной связи. Отклонение поводка вокруг его оси (производимое винтами 32) приводит к изменению плеча рычага обратной связи 26, а следовательно и к изменению величины перемещения серво - поршня, необходимого для приведения маятника в нейтральное положение.

Для обеспечения стабильности характеристики датчика физических оборотов при изменении температуры топлива на пружине 17 установлен термокомпенсатор 23, сохраняющий при различных удлинениях деталей, заданную затяжку пружины 17.

1.3.4 Датчик температуры воздуха на входе в двигатель (Т1*)

Для обеспечения работы механизма регулятора направляющих аппаратов, автомата приемистости, ограничителя максимального числа приведенных оборотов, корректора числа оборотов малого газа агрегат снабжен термодатчиком, выдающим сигнал в виде линейного перемещения по температуре воздуха на входе в двигатель (Т1*).

Датчик температуры воздуха состоит из жидкостного термодатчика и усилителя.

Термодатчик состоит из трубчатой спирали 68, размещенной во входном диффузоре двигателя и капиллярной трубки 62, соединяющей спираль с сильфоном 61, расположенным в агрегате. Внутренние полости спирали, капилляра и сильфона заполнены жидкостью с высоким коэффициентом объемного расширения.

При изменении температуры воздуха окружающей спираль, жидкость, заключенная в ней, изменяет свой объем, что приводит к перемещению сильфона. Для предотвращения вскипания жидкости к сильфону подводится топливо под давлением примерно равным половине давления КПД (редуцирование давления производится жиклерами 57 и 58)

Очевидно, что изменение температуры топлива окружающей сильфон 61 и нагрев капиллярной трубки 62 от окружающей среды будут также восприниматься термодатчиком. Для исключения этого, термодатчик снабжен компенсационной системой, состоящей из капиллярной трубки и сильфона соединенных друг с другом, имеющими те же объемы и заполненные той же жидкостью, что сильфон и капилляр термодатчика.

Перемещение сильфона 61 термодатчика передается рычагу 55, точка опоры которого расположена на каретке 54. Каретка опирается на регулировочный винт 53 со сферической головкой. При нагреве сильфонов и капилляров от топлива и окружающей среды, перемещение компенсационного сильфона вычтется из перемещения основного сильфона. С помощью регулировочного винта 53 компенсация подбирается таким образом, чтобы выходной конец рычага 55 не изменял своего положения при нагреве сильфонов и капилляров, а реагировал только на изменение температуры термодатчика (спирали 68). Отклонение рычага 55 термодатчика через штангу 48 передается рычагу обратной связи 41, к которому подвешен золотник 40. К золотнику подводится топливо от КПД. Золотник снабжен двумя поясками управляющими давлением топлива в полостях серво - поршня 191 усилителя, жестко связанного со штоком 118. при изменении температуры Т1*, рычаг 55 отклоняется на соответствующую величину, что в свою очередь приводит к смещению рычага обратной связи 41 и золотника 40. При смещении золотника происходит перераспределение величины давления топлива в полостях серво - поршня 191 и под воздействием возникшего перепада давления серво - поршень начинает двигаться в соответствующем направлении до тех пор пока через рычаг обратной связи 41, не вернется золотник в исходное положение, при котором наступит силовое равновесие.

Таким образом, каждому положению рычага термодатчика, а следовательно и каждому значению температуры Т1*, соответствует определенное положение штока гидроусилителя.

На штоке гидроусилителя выполнены две рейки для поворота пространственных кулачков и кулачка коррекции малого газа.

Упор 197 определяет положение штока гидроусилителя, соответствующее температуре - 60°С.

Для регулировки нейтрального положения золотника 40 служит червяк 38, при повороте которого изменяется положение окон во втулке золотника относительно его поясков.

Величина хода штока термоусилителя, которая должна быть строго определенной в заданном диапазоне изменения температуры Т1*, регулируется винтом 51, изменяющим плечо рычага 55.

1.3.5 Автомат приемистости

Автомат приемистости предназначен для дозировки топлива, поступающего в камеры сгорания в процессе разгона (приемистости) двигателя.

Автомат приемистости представляет из себя гидравлическое счетно-решающее устройство, дозирующее подачу топлива по трем Параметрам: числу оборотов двигателя (n), абсолютному давлению воздуха за компрессором (Р2) и температуре воздуха на входе в двигатель (Т1*). Дозирование топлива осуществляется по программам, в которых все указанные параметры связаны между собой определенной зависимостью. В общем виде эта зависимость определяется следующим выражением:

бт=Р2 f(n,Т1*)

Подача топлива в процессе разгона двигателя производится путем воздействия на перемещение дозирующего крана.

Автомат приемистости состоит из сильфонного узла, рычага сильфонов 161, пространственного кулачка 34, кулачка обратной связи 160, жестко связанного с дозирующим краном, пружины обратной связи 158, пластинчатого рычага 157 с клапаном, каретки 162 с роликами, связанной рычагом с толкателем 180 пространственного кулачка и седла клапана 151, к седлу клапана подводится топливо из маятникового канала 7.

Сильфонный узел является датчиком, воспринимающим абсолютное давление воздуха за компрессором. Он состоит из двух связанных между собой снльфонов - вакуумированного 156 и сильфона 156, внутрь которого подводится редуцированное давление воздуха за компрессором.

Благодаря наличию вакуумированного сильфона сильфонный узел воспринимает абсолютное давление воздуха за компрессором (Р2).

Сильфоны расположены в корпусе, сообщающимся через жиклер 152 с атмосферой.

Усилие, действующее на сильфоны от давленая воздуха за компрессором (Р2) через рычаг 161, опирающийся на ролики каретки 162, воспринимается пластинчатым рычагом 157. С противоположной стороны на пластинчатый рычаг действует усилие от пружины 158 обратной связи.

Таким образом, на пластинчатый рычаг действуют два, противоположно направленных момента сил - первый определяемый усилием от абсолютного давления воздуха Р2 и расстоянием центра роликов каретки от оси качания пластинчатого рычага и второй, определяемый усилием пружины обратной связи и расстоянием ее центра до оси качания пластинчатого рычага (это расстояние сохраняется постоянным). Помимо этого на пластинчатый рычаг действует постоянный момент сил от подстроечной пружины 128. Положение роликов каретки изменяется в зависимости от числа оборотов и температуры Т1* пространственным кулачком 34, который имеет два перемещения - поступательное по оборотам от датчика физических оборотов посредством рычага 36 и вращательного по температуре воздуха на входе в двигатель Т1*, от термоусилителя через рейку на штоке 118.

Таким образом, один из моментов, действующий на пластинчатый рычаг будет зависеть от трех параметров: Р2, n, и Т1*.

Второй момент силы, как указывалось выше, может изменяться только за счет изменения усилия пружины обратной связи 158, которое зависит от величины ее сжатия. Эта величина определяется положением кулачка обратной связи 160, жестко связанным с дроссельным краном. Следовательно, второй момент - силы будет зависеть от положения (угла поворота) дозирующего крана. На всех равновесных режимах работы двигателя момент сил, действующий на пластинчатый рычаг от Р2, n, и Т1*, всегда больше момента сил от пружины обратной связи. Это означает, что клапан пластинчатого рычага 157 прижат к седлу 151 и слив топлива из маятникового канала закрыт.

При резком перемещении рычага управления в сторону увеличения числа оборотов (дача приемистости) под действием пружины регулятора 10, маятник отклоняется, закрывает сливное окно и серво - поршень дозирующего крана с большой скоростью начинает перемещаться в сторону увеличения расхода топлива, поворачивая дозирующий кран в кулачок обратной связи.

Последнее приводит к увеличению усилия пружины обратной связи, а следовательно и момента сил от нее.

Перемещение серво - поршня и дозирующего крана будет происходить до тех пор пока пластинчатый рычаг 157 отклонившись на оси установит проходное сечение между седлом 151 и клапаном таким, чтобы давление топлива в маятниковом канале 7 упало по величины, необходимой для удержания серво - поршня в равновесном положении. Очевидно, что одновременно с этим наступит равновесие между моментом силы от пружины обратной связи и моментом силы от давления воздуха Р2, числа оборотов n и температуры Т1*. Однако, прекращения перемещения серво - поршня 130 в действительности не произошло, так как число оборотов двигателя будет непрерывно возрастать (за счет подачи топлива больше потребного в первоначальный момент), а следовательно и непрерывно будет увеличиваться момент сил от Р2, как за счет увеличения давления воздуха так и за счет увеличения расстояния (плеча) роликов от оси качения пластинчатого рычага, вследствие перемещения каретки пространственным кулачком. Это обстоятельство приведет к дальнейшему увеличению расхода топлива по заданному закону, определяемому профилями пространственного кулачка, кулачка обратной связи, дозирующего крана и другими параметрами.

Из закона подачи топлива при разгоне вытекает, что характеристики дозировки прямо - пропорциональны величине Р2, т.е. при постоянных оборотах и температуре Т1* зависимость расхода топлива от Р2 представляет собой прямую из начала координат.

Для обеспечения этого условия служит пружина 128, изменение затяжки которой приводит к параллельному смещению характеристики в требуемую сторону и на нужную величину.

2. Гидравлический расчет системы нагнетания насоса-регулятора НР-53Д

Исходные данные:

Расход в системе топливопитания:

Q = 183,3 л/мин = 0,183 м3/мин = 0,00305 м3/с

Рабочая жидкость - топливо ТС-1

р = 780 кг/м3

v = 1,3 сСт = 1,3*10-6м/с2

Необходимое давление в системе подпитки основного контура

Рподп= 2,8кгс/см2

2.1 Выбор диаметра трубопровода

Условный диаметр проходного сечения гидролинии рассчитывается по следующей формуле

dу =4,6 (Q/ v)0,5, мм (2.1)

где Q - расход топлива в системе топливопитания, л/мин;

v - допустимая скорость движения жидкости в гидролинии, м/с.

Зададимся допустимой скоростью движения топлива напорной и всасывающей гидролинии системы подпитки vH = 3 м/с, vВС = 1 м/с.

Тогда согласно формуле (2.1)

dHy =4.6(183,3/3)0,5=36 мм

dвсy = 4.6 (183,3/1)0,5 = 62 мм

Принимаем по ГОСТ 16516-80:

dHy= 42 мм -- для напорного трубопровода;

dвсy = 76 мм - для всасывающего трубопровода

Определим действительные скорости в гидролиниях:

(2.2)

2.2 Расчет потерь давления в трубопроводах

Формулы гидравлических потерь выглядят таким образом:

Для потерь по длине в трубопроводах

(2.3)

Для местных сопротивлений

(2.4)

Тогда суммарные потери в напорной гидролинии:

(2.5)

Определим режим течения жидкости в напорной гидролинии по числу Рейнольдса:

Re = (2.6)

Re =

Следовательно, режим течения - турбулентный, т.к. Re > ReKp = 2300.

Тогда коэффициент сопротивления при определении потерь давления на трение о стенки трубопроводов определяется по следующей формуле:

(2.7)

Расчет сопротивлений по длине

l1= l 2= l 3 = l 4 = 400 мм l 6 = 300 мм l 7 = 600 мм l 8 = 300 мм

l 10=500 мм l 11=400 мм l 12 = 300 мм l 14=600 мм

l 16=450 мм l 17 = 450 мм l 19 = 300 мм

Просуммировав все длины мы можем найти суммарные потери по длине на трение в напорной гидролинии:

Потери в тройниках:

Потери в угольниках:

Потери в обратных клапанах:

Суммарные потери в коленах

Потери в фильтрах:

Фильтры Ф18 - фильтр А6574 с тонкостью фильтрации 40 мкм. рассчитан на расход q=220 л/мин и имеет гидравлическое сопротивление 0,9 кгс/см2.

Фильтр Ф15 -- фильтр А6773а с тонкостью фильтрации 12..16 мкм и расходом q=200 л/мин гидравлическое сопротивление которого 1,8 кгс/ см .

Фильтры Ф31 2 шт. - фильтры 8Д2966041-2 с тонкостью фильтрации 5 мкм и расходом q=135 л/мин имеют гидравлическое сопротивление 1,8 кгс/ см2.

Суммарные потери в фильтрах:

Потери в теплообменниках:

Просуммировав потери по длине и потери в местных сопротивлениях согласно формуле (2.5) получим суммарные потери в напорной гидролинии:

Для преодоления этих потерь необходимо чтобы насос развивал потребный напор:

Рпотр?Рсист + (2.8)

Рпотр ? 2.8 + 31.2 ? 34 кгс/см2

В системе используется насос-регулятор НР-53Д имеющий следующие характеристики:

Р2 = 80 кгс/см2

Q = 183.3 л/мин

Исходя из полученных расчетов можно сделать вывод, что этот насос полностью удовлетворяет требуемым условиям работы.

3. Специальная часть

3.1 Проектировочный расчет насоса с эпициклоидальным зацеплением

1. Дано:

М = 11000 кг/час - максимальная производительность;

n = 4150 об/мин - число оборотов;

г = 0,78 - удельный вес;

Рабочий объем вычисляется по формуле:

V= М/(n*г *60); (3.1)

V= (11000*1000)/(4150*0,78*60) = 56,63 см3/об;

2. z - число зубьев;

z = 6 - 8, принимаем z = 6.

3. л = 0,7 - коэффициент сжатия;

4. Определяем углы точек перегиба:

зе min 1 = 0;

зе min 2 = ; (3.2)

зе min 2 = 12,64

5. Определяем отношение :

, (3.3)

где з = зе min 2

2,81

6. Определяем коэффициент х:

0 ? х ? ;

вариация х ? и х = 2;

7. Вычисляем функцию f(z, л, х):

f(z, л, х) = (3.4)

f(z, л, х) = 33,375

8. Принимаем ширину колеса b = a*m,

где a - коэффициент пропорциональности;

а = 1- 1,5;

принимаем а = 1,5.

9. Определяем модуль m:

; (3.5)

=1,13 см.

b = 1,5*1,13 = 1,697см.

10. Радиус вспомогательной окружности:

с = m/2; (3.6)

с = 1,13/2 = 0,565 см.

11. Определяем геометрические размеры колес:

rb1, ra1, rf1, rw1 - геометрические размеры 1-ого колеса;

rb2, ra2, rf2, rw2 - геометрические размеры 2-ого колеса;

rb1=; (3.7)

rb1==3,38 см;

rb2=; (3.8)

rb2== 3,95 см;

Радиус головок зубьев

ra1=; (3.9)

ra1== 3,22 см;

ra2=; (3.10)

ra2== 2,82 см;

Радиус впадин (оснований) зубьев

rf1=; (3.11)

rf1== 2,43 см;

rf2=; (3.12)

rf2== 3,61 см;

Радиус окружностей обката

rw1=; (3.13)

rw1== 2,37 см;

rw2=; (3.14)

rw2== 2,76 см.

12. Выполняем профилирование колес:

Уравнения внутренней (ведущей) шестерни насоса выглядят следующим образом:

(3.15)

где xh,yh - координаты точек шестерни;

с - радиус образующей окружности;

z1 = 6 - число зубьев шестерни;

л1 = 0,7- коэффициент сжатия;

з - текущий угол;

Внешняя (ведомая) шестерня смещена относительно внутренней шестерни на эксцентриситет е = 4,1мм.

Уравнения внешней (ведомой) шестерни насоса выглядят следующим образом:

(3.16)

где xh,yh - координаты точек шестерни;

z2 = z1 +1; - число зубьев шестерни;

л2 = 0,98 - коэффициент сжатия;

Для профилирования колес воспользуемся программой MatLab v5.3. Подробнее в приложении 3. (подставив в нее формулы (3.15), (3.16))

Алгоритм, записываемый в программе MatLab:

t=0:pi/180:2*pi;

x=0.565*6*cos(t)+0.565*0.98*cos(t*6)-0.41;

y=0.565*6*sin(t)-0.565*0.98*sin(t*6);

[t,r]=cart2pol(x,y);

polar(t,r);

hold on

t1=0:pi/180:2*pi;

x1=0.565*5*cos(t1)+0.565*0.7*cos(t1*5);

y1=0.565*5*sin(t1)-0.565*0.7*sin(t1*5);

[t1,r1]=cart2pol(x1,y1);

polar(t1,r1)

На рисунке 3.1 видим полученный теоретический профиль колес.



Рисунок 3.1 Профиль колес.

3.1.1 Расчет крутящего момента

Исходные данные

De = 64 мм -диаметр окружности головок;

do = 48 мм - диаметр основной окружности;

dн = 56 мм - диаметр начальной окружности;

b = 17 мм - ширина зуба;

z = 6 - число зубьев шестерни;

dц =20 - внутренний диаметр цапфы;

Р2 = 80 кгс/см2 - давление нагнетания;

P1 = 2.8 кгс/см2 - давление всасывания;

Момент действующий на ведущей шестерне:

, кг*см (3.17)

где Р2 - давление нагнетания, кг/см ;

b - ширина зуба, см;

Rн - радиус начальной окружности, см;

380,12 кг*см;

3.1.2 Расчет сил действующих на шестерни

Боковая сила:

Fбок = Дp*De*b*a, кг; (3.18)

где Др - перепад давления, кг/см2;

De - диаметр окружности головок, см;

b - ширина зуба, см;

а - коэффициент;

Др = Р2 - Р1 , кг/см2;

где Р2 - давление нагнетания, кг/см2;

P1 - давление всасывания, кг/см2;

Др = 80 * 2.8 = 77.2 кг/см2;

Fбок = 77.2*6.4*1.7*0.818 = 687.1 , кг

3.13 Расчет вала

Силы в зацеплении

Ft = - окружная сила, Н; (3.19)

где Т1 - момент действующий на ведущей шестерне, Н*м;

d1 - диаметр начальной окружности, м;

Ft=;

Fr = Ft *tgб, - радиальная сила, Н;

где Ft , - окружная сила, Н;

б = 28° - угол зацепления;

Fr = 13200*tg28° = 7018.6 H

Fa = Ft *tgв - осевая сила, Н;

где Ft - окружная сила, Н;

в - угол наклона зубьев;

так как зубья не косозубые, то в = 0°

Fa =13200*tg0° = 0



, H*м (3.20)

где Fr - радиальная сила, Н;

- длина участка, м;

=122,8 Н*м;

, H*м

где Ft - окружная сила, Н*м;

- длина участка, м;

= 231 Н*м;

Суммарный изгибающий момент

Мизг = ; (3.21)

где Мхr - момент от радиальной силы, Н*м

Myt - момент от окружной силы, Н*м;

Мха - момент от осевой силы, Н*м;

Мха = 0, так как осевая сила отсутствует;

Мизг = = 261,61 Н*М

3.1.4 Проверка прочности вала в опасных сечениях

Сталь 12ХНЗА (улучшение, цементация и закалка):

Твердость не менее НВ=260;

Gв = 950 МПа

Gt = 700 MПа

ф t = 490 МПа

G-1, = 430 MПа

ф-1 = 240 МПа

Коэффициент ш ф = 0,1

Расчет на статическую прочность

, MПа (3.22)

где Мmax - суммарный изгибающий момент, Н*м;

Fmax - осевая сила, Н;

W - момент сопротивления сечения вала при расчете на изгиб, мм3;

А - площадь поперечного сечения

133,3 МПа;

, МПа;

где Wk - момент сопротивления сечения вала,

при расчете на кручение, мм3;

Mk max - крутящий момент, Н*м;

= 45 МПа;

Находим частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

где Gt - предел текучести, МПа;

G - нормальные напряжения, МПа;



где фт - предел текучести, МПа;

ф - касательные напряжения, МПа;

Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести при совместном действии нормальных и касательных напряжений:

,

где STG - запас прочности по нормальным напряжениям;

STф - запас прочности по касательным напряжениям;

4,7

Статическую прочность считают обеспеченной, если ST >[ST],

где [ST] ? 3 ч 2.

3.1.5 Прочностной расчет подшипников

Радиальный однорядный подшипник средней серии

где Р - эквивалентная нагрузка, Н;

Fp - радиальная нагрузка, Н;

Fa - осевая нагрузка, Н;

ку - коэффициент, зависящий от нагрузки;

кt - коэффициент, зависящий от температуры;

V=l, при вращении внутреннего кольца.

Р = (0.56*1 * 7018.6 + 1.04*0)*1.2*1.05=4952.3H

Номинальная долговечность подшипника:

где С=41 кН-- динамическая грузоподъемность;

р=3 - показатель степени для роликовых подшипников;

Номинальная долговечность в часах:

Подшипник скольжения

Подшипник воспринимает радиальную силу Fr=7018,6 H.

Расчет подшипников скольжения основан на удовлетворении условий:

1) Рт < [Рт]

2) v ? [v]

3) Ртv ? [Ртv]

где v - скорость скольжения, м/с;

n - частота вращения вала, об/мин;

d - диаметр вала, м;

Рт - средняя удельная нагрузка на подшипник, Па.

Первое условие отражает требование к износостойкости подшипника.

Произведение Ртv служит критерием расчета на ограничение нагрева трущихся поверхностей.

где l, d-- длина и диаметр шипа вала.

Значения [Рт], [v] и [Pmv] взяты для бронзы БрСЗО:

[Рт]=10 H/мм2

[v]=12 м/с

[Ртv]=120 Н м/ мм2с

Расчет:

l= 0.028 м

d = 0.026 м

Pm* v =9,6*106*6,2*10-3 = 59520 = 5,9*10-2

Данный подшипник скольжения удовлетворяет выше перечисленным требованиям.

Номинальная долговечность в часах:



Из полученных расчетов можно сделать вывод, что подшипник скольжения марки БрСЗО долговечнее на 131 час подшипника качения, штатно установленного на качающий узел.

Замена подшипника качения на подшипник скольжения предпочтительнее.

4. Технологическая часть

1. Описание конструкции Назначение детали

Деталь «Золотник» используется в узле «Клапан постоянного давления». Деталь работает в жёстких условиях:

- высокие температуры

- высокие вибрации

Узел состоит из следующих деталей:

- втулка

- золотник

Механизм работает следующим образом: Золотник ходит во втулке по внутреннему диаметру: Ш 8Н7.

Из всего вышеперечисленного следует, что поверхность Ш 8Н7 должна быть максимально точной и чистой.

К материалу золотника предъявляются повышенные требования, так как эта деталь работает в очень ответственных условиях.

В процессе изготовления деталь подвергается термообработке (3акалка в масле до 1050 °С последующим отпуском на воздухе при температуре 200-300 °С), в результате чего достигается более высокая твёрдость HRC >=56, но при этом её будет тяжелее обрабатывать Поэтому перед термообработкой вводится предвари-тельная механическая обработка.

Так как поверхность Ш 8Н7 работает в ответственных условиях, это обуславливает наиболее строгие требования к биению и шероховатости поверхности, а так не допускаются забоины, риски царапины.

Повышенные требования при изготовлении детали «втулка» к поверхности торца обеспечивают надёжное и герметичное соединение золотника с втулкой.

Деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки и вместе с ним достаточно проста. По конструкции, поверхности вращения позволяют использовать обработку на многошпиндельных станках, а расположение гладких крепежных отверстий допускает применение многоинструментальную обработку.

Материал детали:

Сталь 95X18 ГОСТ5949-75

С содержанием легирующих элементов:

С ? 0,9 ч 1,0%

Si ? 0.8

Мn ? 0.8

S ? 0.025

Р ? 0.03

Сг ? 17.0 ч 19.0

Ni ? 0.6

Сu ? 0.3

Прутки поставляются после термической обработки.

Механические свойства не определяются.

Технико-экономическое обоснование способов получения исходной заготовки для детали «золотник» по технологической себестоимости.

Материал детали: 95X18

Масса готовой детали: 0,1 кг

Годовая программа 5000 шт.

Такт выпуска 48 минут, принимаем 50 минут.

Производство серийное

Режим работы двухсменный.

Фдр=4029 ч.

Вариант 1

Прокат - пруток Ш 10, L=50

Вариант 2

Штамповка на ГКМ (горяче-ковочный молот)

Себестоимость заготовок из проката: Sзаг = М + Соз, где

М- затраты на материал заготовки

Соз - технологическая себестоимость операции разрезки прутков.

где Сп-3 - приведённые затраты на рабочем месте, коп/час.

Сп-3 = 121 (3, стр.20)

Тшт = 2,5 мин.

где Q - вес заготовки

Q = 0,15 кг (см.выше)

q - вес детали

q = 0,1 кг.

S - цена 1 кг. Материала заготовки, руб/тонна

S = 25000 р/т- 25 р/кг.

Soтx = 2500 py6/T.

М = 0,15*20 - (0,15 - 0,1)*2500/1000 = 3 - 0,125 = 2,875 руб.

Пруток необходимо обрабатывать до той же формы, что и штамповка: обработка производится на токарном станке.

Ен - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений

Ен = 0,15 (3, стр.39)

Кс - удельные часовые вложения в станок

где Ц - стоимость станка

п3 - коэффициент загрузки станка

Ц = 32000р (3, стр.41)

Fпл = 6 м.кв

К3 - удельные часовые вложения в здание

где F - площадь станка в плане

F=f * kf

kf - коэффициент учитывающий дополнительную площадь проходов, проездов и т.д.

kf = 3 (3, стр.43)

f - площадь станка в плане

f = 6 м.кв.

F = 6*3 = 18

Сз - основная и пополнительная з/плата

Сз = Е Стф К Y

где Е - коэффициент, учитывающий дополнительную з/плату

7,6 % - на социальное страхование

30 % - на приработок за перевыполнение норм

9 % - на дополнительную з/плату

Е = 1,09*1,076*1,3 = 1,53 (3, стр.39)

Стф - часовая тарифная ставка

Стф = 60,6 (3, стр40, табл.2.14)

К - коэффициент, учитывающий работу наладчика

К =1,15 (3, стр.40)

У - коэффициент, учитывающий оплату за многостаночное обслуживание

У = 0,65 (3, стр.40)

Сз = 1,53*60,6*1,15*0,65 = 69,31 коп/час

Счз =Сбпчз Кн

где Сбпчз - практические часовые затраты на базовом, рабочем месте

Сбпчз = 44,6 коп/час (3, стр.40)

Кн - коэффициент показывающий во сколько раз затраты, связанные с работой данного станка, больше чем аналогичные расходы цены базового станка

Кн = ((ЗЦ /1000) + 0,48 Ny + 0,54 Pm + 0,4 Рэ + N) * (1/1,28)

где Ц - балансовая стоимость станка

Ц = 32000

Ny - установленная мощность двигателя

Ny = 20 кВт

Pm и Рэ - категория ремонтной сложности механической и электрической частей

Pm = 35 (3, стр.42)

Рэ = 30 (3, стр.42)

N - часовые затраты на возмещение износа инструмента

N = 6,8 (3,стр.40,табл.2.15)

Кн = ((3*32000/1000) + 0,48*20 + 0,54*35 + 0,4*30 + 6,8) * (1/1,28) = 5,79

Кн = 5,79

Счз = 44,6*5,79 = 258,234 коп/час

Сиз = 69,31 + 258,234 + 0,15(1221,91 + 53,87) = 518,911 коп/час

Технологическая себестоимость операции механической обработки Со

кв - коэффициент выполнения норм

С = 1,3

Тшт = 28 мин

Определим себестоимость Варианта 1 получения заготовки

Ci = Со + М = 2,875 + 18,63 = 764,68 коп.

Определим себестоимость Варианта 2

Sзат = (Ci*Q*Kt*Kc*Kb*Km*Kh) - (Q - q) Sotx

где Ci - стоимость 1 тонны штамповки на ГКМ

Ci = 373 руб/тонну = 0,373 руб/кг (3, стр.37)

Q - вес заготовки

Q = 0,2 кг.

q - вес детали

q = 0,l кг.

Кт - коэффициент точности штамповок

Кт=1 (3, стр.37)

Км - коэффициент марки материала

Км =1,13 (3, стр.37)

Кс=1 (3, стр.38, табл.2.12)

Кв = 0,79 (3, стр.38, табл.2.12)

Rh=l (3, стр.38, табл.2.13)

Sотх - цена 1 тонны отходов

Sотх = 2500 рублей/тонну

SзarII = (0,373 - 0,2*l*l*0,79*l,13*l) - (0,2 - 0,l)*(25/1000) = 0,19 руб.

CII = SзarII= 19 коп.

Определим приведённую годовую экономию.

Эг = (764,68 - 724,22)5000/100 = 2023ру6

Из вышеприведённых расчётов видно, что вариант 1 (пруток) наиболее оптимальный. Поэтому наиболее целесообразно в качестве заготовок использовать прокат - пруток Ш 10 L=50.

Расчёт режимов резания.

Операция 15, 25. Токарный. Наружное продольное точение Ш 6.Резец ВК4

Глубина резания:

t=1; (3, стр.265)

Подача:

S = 0,3 мм/об (3, стp.266, табл.11)

Скорость резания:

(3, стр.265)

Ra=3,2

Тm = 50 - стойкость инструмента (3, стр.268)

Cv = 420 (3, стр.269, табл.17)

х = 0,15 (3, стр.269, табл.17)

у = 0,2 (3, стр.269, табл.17)

m = 0,2 (3, стр.269, табл.17)

KГ = 1,2 (3, стр.262, табл.2)

КПV =1 (3, стр.263, табл.5)

Обработка легированной стали, закал HRC>=56

КИV = 1 (3, стр.263, табл.5)

n7=1,75 (3, стр.262, табл.2)

KV = КMV * КПV * КИV (3, стр.261)

насос регулятор центробежный двигатель

КMV = KГ * (750/уВ)nv (3, стp.261, табл.1)

KV = 0,013 * 1 * 1 = 0,013

V = * 0,013= 3,14 м/мин

Чистовая обработка:

Глубина резания:

t=l; (3,стр.265)

Подача:

S = 0,14 мм/об (3, стр.266, табл.11)

Скорость резания:

(3,стр.265)

Ra=3.2

Vз = 25 м/мин

S(мм/об) = S(м/мин) *

S = 61* = 0,06 мм/об

n = 1000 об/мин

Техническое нормирование

Операция 30. Токарный. Наружное продольное точение Ш 6. Резец ВК4.

Серийное производство.

Тшт = То + Тв + Т об + Тот (3, стр.101)

где То - основное время, мин

То = Lpx*i /Ncx*S (3, стр.101)

Lpx = Lрез + L1 +L2 + L3 -длина рабочего хода (3, стр.101)

Lрез = 9 мм - длина резания

L1 +L2 + L3 = 2 мм - длина подвода, врезания и перебега режущего инструмента.

i=l- число рабочих ходов режущего инструмента.

Nct = 1000 об/мин частота вращения шпинделя станка.

S = 0,03 мм/об

То = (9 + 2)/0,03*1000 = 0,36 мин.

Тв = Тус + Тзо + Туп + Тизм - вспомогательное время, мин. (3, стр.101)

Тус = 0,05 мин. при весе детали 100 г. Установка детали (3, стр.197, табл.5.1)

Тзо = 0,094 мин. гаечный ключ. Закрепление, открепление (3, стр.197, табл.5.1)

Туп = 0,01 + 0,035 = 0,045 мин. - время на приёмы управления

Тиз = 0,09 мин. Скоба - время на измерение детали. (3, стр.197, табл.5.1)

Тв = 0,05 + 0,094 + 0,045 + 0,09 = 0,279

Тоб = Ттех + Торг - время на обслуживание рабочего места

Торг = 1,3 % То - время на организационное обслуживание (3, стр.101)

Ттех = 1 мин.

Тоб = 1 + 0,046 = 1,046 мин.

Тот = 8%То (3, стр.101)

Тот = 0,0288 мин.

Тшт = 0,36 + 0,279 + 1,046 + 0,0288 = 1,72 мин.

Операция 35. Координатно-расточная. Ш 1.

Тшт = То + Тв + Т об + Тот (3, стр.101)

где То - основное время, мин

То = Lpx*i /NcT*S (3, стр.101)

Lpx = Lрез + L1 +L2 + L3 - длина рабочего хода (3, стр.101)

Lрез = 9 мм - длина резания

L1 +L2 + L3 = 2 мм - длина подвода, врезания и перебега режущего инструмента.

i=1- число рабочих ходов режущего инструмента.

Nct = 2000 об/мин частота вращения шпинделя станка.

S = 0,04 мм/об

То = (9+2)/0,04*2000 = 0,14 мин.

Тв = Туc + Тзо + Туп + Тизм - вспомогательное время, мин. (3, стр.101)

Туc = 0,11 мин. при весе детали 100 г. Установка детали (3, стр.197, табл.5.1)

Тзо = 0,11 мин. гаечный ключ. Закрепление, открепление (3, стр.197, табл.5.1)

Туп = 0,01 + 0,02 = 0,03 мин. - время на приёмы управления

Тиз = 0,06 мин. Скоба - время на измерение детали. (3, стр.197,табл.5.1)

Тв = 0,11+0,11 +0,03 + 0,06 = 0,31

Тоб = Ттех + Торг - время на обслуживание рабочего места

Торг = 1 % То - время на организационное обслуживание (3,стр.101)

Торг = 0,0014

Ттех = 0,3 мин. (3, стр.101)

Тоб = 0.3 + 0,0014 = 0,3014 мин.

Тm = 50 - стойкость инструмента (3, стр.268)

C7= 420 (3, стр.269, табл.17)

x = 0,15 (3, стр.269, табл.17)

у = 0,2 (3, стр.269, табл.17)

m = 0,2 (3, стр.269, табл.17)

Кг =1,2 (3, стр.262, табл.2)

KПV= 1 (3, стр.263, табл.5)

Обработка легированной стали, закал HRC>=56

КИV = 1 (3,.стр.263, табл.5)

n7 =1,75 (3, стр.262, табл.2)

KV = КMV * КПV * КИV (3, стр.261)

КMV = KГ * (750/уВ)nv (3, стp.261, табл.1)

KV = 0,013 * 1 * 1 = 0,013

V = * 0,013= 3,7 м/мин

Операция 20. Координатно-расточная. Расчёт ведём по Ш 1.

Глубина сверления:

t = 0,5D;

D=l;

Т = 0,5 мм;

Подача:

В нашем случае выбираем максимально допустимую по прочности сверла подачу при НВ>300 и Ш 1мм S1 = 0,04 мм/об. (3, стр.277, табл.25)

Скорость резания:

(3, стр.265)

Cv=3,5 - коэффициент (3, стр.277, табл.28)

у = 0,15 - показатель степени (3, стр.277, табл.28)

т = 0,12 - показатель степени (3, стр.277, табл.28)

q = 0,5 - показатель степени (3, стр.277, табл.28)

Т = б мин - период стойкости инструмента (3, стр.279, табл.30)

Ку = 0,013 - поправочный коэффициент

Операция 60. Шлифование (обработка Ш 8).

Глубина шлифования:

(шлифование круглое, наружное, окончательное)

t = 0,05 мм; (3, стр ЗО1, табл.55)

Продольная подача:

S =0,2В (3, стр ЗО1, табл.55)

где В - толщина круга

В = 305

S = 61 мм/об

Скорость резания:

V = 30 м/с (3, стр.301, табл.55)

Скорость вращения заготовки:

Тот = 8%То (3, стр.103)

Тот = 0,0112 мин.

Тшт = 0,14 + 0,31 + 0,3014 + 0,0112 = 0,763 мин.

Операция 80. Шлифование Ш 8.

Тшт = То + Тв + Т об + Тот (3, стр.101)

где То - основное время, мин

То = Lpx*i/Ncr*S (3, стр.101)

Lpx = Lрез + L1 +L2 + L3 - длина рабочего хода (3, стр.101)

Lрез = 50 мм - длина резания

L1 +L2 + L3 = 2 мм - длина подвода, врезания и перебега режущего инструмента.

i = 1 - число рабочих ходов режущего инструмента.

Nct = 1000 об/мин частота вращения шпинделя станка.

S = 61 мм/об

То = (50+2)/61*1000 = 0,008 мин.

Тв = Тус + Тзо + Туп + Тизм - вспомогательное время, мин. (3, стр.101)

Тус = 0,012 мин. при весе детали 100 г. Установка детали (3,стр.197, табл.5.1)

Тзо = 0,012 мин. гаечный ключ. Закрепление, открепление (3,стр.197, табл.5.1)

Туп = 0,01 + 0,04 + 0,04 = 0,09 мин. - время на приёмы управления

Тиз = 0,12 мин. Скоба - время на измерение детали. (3, стр.197, табл.5.1)

Тв = 0,012 + 0,012 + 0,09 + 0,12 = 0,234

Тоб = Ттех + Торг - время на обслуживание рабочего места

Торг = 1,7 % То - время на организационное обслуживание (3, стр. 101)

Торг = 0,0008

Ттех = 2% То мин.

Ттех = 0,00016

Тоб =1,4% То мин.

Тоб = 0,00012

Тот = 7%То (3, стр.101)

Тот = 0,00048 мин.

Тшт = 0,008 + 0,234 + 0,00012 + 0,00048 = 0,243 мин.

5. Экономическая часть

Экономическое обоснование модернизации системы топливной аппаратуры.

Экономическое обоснование производилось в соответствии с методикой, изложенной в «Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и отбору для финансирования».

Эффективность проекта характеризуется системой показателей, отражающих соотношение затрат и результатов применительно к интересам его участников. Различают следующие показатели эффективности инвестиционного проекта:

1. показатели коммерческой (финансовой эффективности), учитывающие финансовые последствия реализации проекта для его непосредственных участков;

2. показатели бюджетной эффективности, учитывающие финансовые последствия осуществления проекта для федерального, регионального и местного бюджета;

3. показатели экономической эффективности, учитывающие затраты и результаты, связанные с реализацией проекта, выходящие за приделы прямых финансовых интересов участников инвестиционного проекта и допускающие стоимостные измерения. Для крупномасштабных (существенно затрагивающие интересы города, региона или всей России) проектов, рекомендуется обязательно оценивать экономическую эффективность. В процессе разработки проекта производится оценка его социальных и экологических последствий, а так же затрат, связанные с социальными мероприятиями и охраной окружающей средой.

Оценка предстоящих затрат и результатов при определении эффективности инвестиционного проекта осуществляется в пределах расчетного периода, продолжительность которого (горизонт расчета) принимается с учетом:

1. продолжительность создания, эксплуатации и (при необходимости) ликвидации объекта;

2. средневзвешенного нормативного срока службы основного технологического оборудования;

3. достижения заданных характеристик прибыли (массы и/или нормы прибыли и т.д.);

4. требований инвестора.

Горизонт расчета измеряется количеством шагов расчета.

Шагом расчета при определении показателей эффективности в пределах расчетного периода могут быть: месяц, квартал или год.

Затраты, осуществляемые участниками, подразделяются на первоначальные (капиталообразующие инвестиции), текущие и ликвидационные, которые осуществляются соответственно на стадиях: строительной, функционирования и ликвидационной.

Для стоимостной оценки результатов и затрат могут использоваться базисные, мировые и прогнозные цены.

Под базисными понимаются цены, сложившиеся в народном хозяйстве на определенный момент времени tб. Базисная цена на любую продукцию или ресурсы считается неизменной в течение всего расчетного периода.

На стадии технико-экономического обоснования (ТЭО) инвестиционного проекта обязательным является расчет экономической эффективности в прогнозных и расчетных ценах.

Прогнозная цена Ц(t) продукции или ресурса в конце t-ого шага расчета (например, t-ого года) определяется по формуле:

Ц(t)=Ц(б)·J(t,tн); (5.1)

где Ц(б) - базисная цена продукции или ресурса;

J(t,tн) - коэффициент (индекс) изменение цен продукции или ресурсов соответствующей группы в конце t-ого шага по отношению к начальному моменту расчета (в котором известны цены).

По проектам, разрабатываемым по заказу органов государственного управления, значение индексов изменение цен на отдельные виды продукции и ресурсов следует установить в здании на проектирование в соответствии с прогнозами Минэкономики РФ.

Расчетные цены пользуется для вычисления интегральных показателей эффективности, если текущие значения затрат и результатов выражаются в прогнозных ценах. Это необходимо, чтобы обеспечить сравнимость результатов, полученных при различных уровнях инфляции.

Базисные, расчетные и прогнозные цены могут выражаться в рублях и в устойчивой валюте (USD, EURO, и т.д.).

При разработке и сравнительной оценке нескольких вариантов инвестиционного проекта, необходимо учитывать изменение объемов продаж на рыночную цену продукции и цену потребляемых ресурсов.

При оценке эффективности инвестиционного проекта соизмерение разновременных показателей осуществляется путем приведения (дисконтирования) их к ценности в начальном периоде.

В рекомендациях предусмотрено приведение к моменту времени t=0, непосредственно после первого шага, но возможно приведение к фиксированному моменту времени (например, при сравнении проектов, начинающие с различного момента времени).