Разработка виртуальной модели воздушного судна для анализа его свободного возмущенного движения (продольное движение)

3.1 Расчет капитальных вложений на создание системы

Капитальные вложения Ксист состоят из стоимости персонального компьютера (ПК), сетевого оборудования, и программного обеспечения. Конфигурация ПК и расчёт её стоимости приведены в таблице 1.

Стоимость ПК определена по ценам ОАО "НЭТА" по состоянию на 23.12.08.

Таблица 1 - Стоимость ПК

Наименование	Цена, руб
Системная плата ASUS P5L-VM 1394, socket 775, DDR ЙЙ	2125
Поцессор Intel Pentium 4 CPU 2.80 GHz	2550
Память 2*DDRЙЙ SDRAM 512Mb PC5300 Hynix	750
Жесткий диск 250 Gb Seagate SATA8Mb (7200) ST3250410AS	2430
Привод DVD-RW NEC AD7170A-01	875
Корпус MIDITOWER ATX IW-S500 350 Wt	1875
Мышь A4Tech Mouse Optical "BW 35" PS/2 USB (3 кнопки)	153
Клавиатура BTC-5107-BL PS/2	183
Колонки Genius SP-P110	118
ИБП APC Back-UPS ES550	2400
Сетевой фильтр Pilot S	325
Монитор 19”LCD Samsung SynsMaster 740n	7225
Итого	21009

3.2 Расчёт стоимости программного обеспечения для ПК

Стоимость программного обеспечения приводится в таблице 2. Стоимость операционной системы и программных продуктов включает их установку и определена по ценам ОАО "НЭТА" по состоянию на 23.12.08.

Таблица 2 - Стоимость программного обеспечения

Наименование	Цена, руб
Операционная система Windows XP Rro DOEM	3499
Пакет программ Office Home 2007 OEM	4556
Антивирусный пакет Kaspersky Anti-Virus	588
Пакет программ MathCad 14	1564
Итого	10207

Таблица 3 Стоимость доставки ПК и его монтажа

Наименование	Ед.изм	Цена, руб
Монтажные работы	Чел.-час	500
Доставка	час	250
Итого		750

3.3 Расчет затрат на решение уравнений в MathCad 11

Общие затраты на решение уравнений в прикладной математической программме MathCad 11 состоят из затрат на потреблённую электроэнергию и оплаты труда инженеру - программисту.

Эсозд = Ээл + Эзп

Определим стоимость потребляемой электроэнергии как

Ээл = Pуст*t*kим*kив*Сэл ,

где Ээл - затраты на электроэнергию, руб.

Pуст - установленная мощность системы, кВт

t - период за который определяются затраты, час (t = 160 ч.)

kим - коэффициент использования по мощности (kим = 0,7)

kив - коэффициент использования по времени (kив = 0,034)

Сэл - цена 1 кВтч электроэнергии, руб. (Сэл = 1,12 руб.)

Установленная мощность системы определим как

Pуст = Pпк*Nпк

где Pрс - установленная мощность ПК, кВт (Pпк = 0,4 кВт)

Nрс - количество рабочих станций, шт (Nрс = 1)

Pуст = 0,4*1= 0,4 кВт

тогда

Ээл = 0,4*160*0,7*0,034*1,12 = 1,71 руб.

Определим затраты на заработную плату инженеру - программисту за решение уравнений. Затраты определяются по формуле:

Эзп = Ксоц*КР*Кнадб*Кпрем*М*tP

где Ксоц - коэффициент отчисления на социальные нужды (Ксоц = 1.265)

КР - районный коэффициент (КР = 1.25)

Кнадб - коэффициент, учитывающий надбавки и льготы (Кнадб = 1.12)

Кпрем - коэффициент премирования сотрудника (Кпрем = 1.1)

М - должностной оклад сотрудника. Примем должностной оклад в размере 3550 руб.

tP - количество месяцев в расчётном периоде (tP = 1)

Эзп = 1.265*1.25*1.12*1.1*3550*1 = 6915,7 руб

Эсозд =6915,7+1,71=6917,41 руб

Таблица 4 - Капитальные вложения на создание рабочего места инженера - программиста.

Наименование	Ед.изм.	Кол.	Цена, руб	Стоимость, руб
Стоимость ПК	шт.	1	21009	21009
Стоимость программного обеспечения	копии	1	10207	10207
Стоимость доставки	час		250	250
Стоимость монтажных работ	чел.-час.	1	500	500
Стоимость решения уравнений	шт	1	6917,4	6917,4
Итого				38883,4

4. Экологическая част

4.1 Загрязнение атмосферы

При расчете используется математическая программа MathCad 14 версии на персональном компьютере. Никаких химических реакций с образованием газов не происходит, следовательно, нет вредных выбросов в атмосферу и её загрязнения.

4.2 Загрязнение гидросферы

Во время работы ПК водные ресурсы не используются, поэтому возможное загрязнение гидросферы не происходит.

4.3 Загрязнение излучением

· Электромагнитные излучения.

Во время работы ПК имеют место электромагнитные излучения, связанные с процессами преобразования электрической энергии питающей сети в другие. Напряжение электрического поля в полосе нижних частот не превышает 25 В/м, верхних - 2.5 В/м, напряженность электрического поля соответственно 250 и 25.5 нТл. Влияние электромагнитного излучения на здоровье человека также незначительно и имеет соответствующие требования при эксплуатации компьютерной техники.

· Статическое электричество.

Статическое электричество образуется в основном на лицевой поверхности кинескопа дисплея и на корпусе и шасси системного блока ЭВМ. Другие периферийные устройства зачастую изготавливаются из пластмассы. Заряды практически не ощущаются при прикосновении (если аппаратная часть компьютера исправна).

4.4 Тепловое излучение

В связи с использованием в компьютерной технике элементов охлаждения (вентиляторы, радиаторы), сильного нагревания элементов компьютера и отдачи энергии в окружающую среду не происходит. Тепловой выброс составляет 15° С при объеме отводимого воздуха 15 смі. Это полностью компенсируется системой кондиционирования помещения.

4.5 Твёрдые отходы

Рассмотрим вопрос утилизации. Утилизации будет подвергаться сам компьютер совместно с остальными периферийными устройствами.

Размещено на http://www.allbest.ru/

К б/отход. оборудования - коэффициент безотходности оборудования;

М утилиз. - масса утилизируемой части оборудования;

М общ.уст. - общая масса всей установки;

Размещено на http://www.allbest.ru/

4.6 Вывод

Коэффициент безотходности оборудования 0.9 … 0.933, следовательно, система - малоотходна и является почти экологически чистым продуктом.

В настоящее время проблем с утилизацией компьютерной техники нет, поэтому после истечения срока эксплуатации, данную систему будет легко отправить на переработку.

5. Охрана труда и окружающей среды

Безопасность производства - это создание таких условий работы коллектива, при которых сведены к минимуму возможности возникновения ситуаций, ведущих к физическому и моральному ущербу обслуживания персонала. Значение безопасности производства велико, так как здесь изучаются опасные и вредные производственные факторы, степень их воздействия на работающих. Разрабатываются организационные и технические мероприятия, направленные на профилактику производственного травматизма и профессиональных заболеваний. Создаются технические средства защиты, устраняющие или уменьшающие воздействие на работающих этих факторов. Предупреждаются несчастные случаи путем анализа возможных аварийных ситуаций.

Решение дифференциальных уравнений производится на вычислительной технике. Следовательно, целью данного раздела диплома является выявление и наиболее эффективное противодействие отрицательным воздействиям вычислительной техники на организм человека.

Операторы и пользователи компьютеров подвергаются таким опасным и вредным производственным факторам, как:

- рентгеновское излучение;

- ультрафиолетовое излучение;

- электромагнитное излучение;

- электростатические поля;

- повышенное напряжение органа зрения, и др.

Комфортные и безопасные условия труда - один из основных факторов, влияющих на производительность людей работающих с ПЭВМ. Для обеспечения этих условий необходимо знать ГОСТы, стандарты, регламентирующие требования, рекомендации на совместимость, экологическую безопасность и т.д.

На рисунке 15 показано расположение рабочего места и необходимого оборудования, рассчитанного на одного человека.

Рисунок 15. Схема расположения оборудования.

Далее произведем расчет производственного освещения, вентиляции, и пожаробезопасности помещения, в котором установлены персональные компьютеры.

Безопасность и производительность труда на рабочих местах зависит от состояния производственного освещения. Качественные и количественные характеристики производственного освещения регламентируются нормами и стандартами.

В соответствии с СНиП П 4-79 выдвигаются следующие требования:

· освещенность должна соответствовать характеру работы;

· необходимо равномерное распределение яркости на рабочей поверхности;

· должны отсутствовать резкие тени, прямая и отраженная блеклость;

· величина освещения должна быть постоянной во времени;

· следует выбирать необходимый спектральный состав света;

· элементы осветительных установок должны быть долговечными, электробезопасными и пожаробезопасными;

· осветительные установки должны быть удобными и простыми в эксплуатации.

Правильное освещение позволит снизить нагрузку на зрение, создает благоприятные условия труда и повышает работоспособность. Для освещения лаборатории выбираем лампы типа ОД (открытого дневного света). Для этого типа ламп равномерное распределение освещенности достигается в том случае, если отношение расстояния между центрами светильников L к высоте их подвеса над рабочей поверхностью h составит 1,4.

Исходя из характера выполняемой работы, нормируемая освещенность на рабочем месте составляет 200лк. Фон средний. Контраст объекта с фоном средний.

5.1 Освещение

Рассчитаем производственное освещение, учитывая: соответствие уровня освещенности рабочего места, характеру выполняемой зрительной работы; равномерное распределение яркости на рабочую поверхность и в окружающем пространстве; отсутствие резких теней; постоянство освещенности во времени; оптимальную направленность излучаемого осветительными приборами светового потока; долговечность, экономичность, эстетичность, удобство и простоту в эксплуатации (см. рисунок 1 Схема расположения оборудования в вычислительном центре).

Согласно СНиП П-4-79 норма освещенности работы оператора ЭВМ с экраном и документацией составляет Е=400 лк. Высота плоскости нормирования освещенности от пола равна l = 0.8 м. Помещение имеет размеры (рисунок 15):

А - длина = 5 м.

В - ширина = 4 м.

Н - высота = 3 м.

Для освещения используются светильники типа УВЛН - лампы люминесцентные типа ЛБ-40 (четырехламповые). Коэффициент отражения светового потока от потолка и стен соответственно равны:

Рп=B/A=80%; Рс=H/B=75%.

Расстояние от светильников до рабочей поверхности составляет:

h = H - l = 3 - 0.8 = 2.2 м.

У светильников УВЛН наивыгоднейшее отношение g=1.4. Тогда расстояние между рядами светильников будет равно:

L=g*h=l,4*2,2=3,08 м.

Светильники располагаются вдоль длинной стороны помещения.

При ширине помещения В=4 м, получаем число рядов m=1. С учетом заданных Рп и Рс, а также индекса помещения, равного:

i=(A*B)/(h*(A+B))=(5*4)/(2,2*(5+4))=l,01

Определяем по справочнику коэффициент использования излучаемого светильниками светового потока n=0,55.

Номинальный световой поток 1 лампы из 4-х в ЛБ-40 равен Ф=3120 лм. Следовательно для всей лампы Фc=4*3120=12480 лм. Определим необходимое число светильников в ряду по формуле:

N=(E*K3*S*z)/(m*Фс*n*y),где

Кз - коэффициент запаса, учитывающий запыление и износ источников света, Кз=1.5;

S - освещаемая площадь, S=20 м2;

z - коэффициент неравномерности освещения, z=1,1Л;

у - коэффициент затенения, у=0.9.

N=(400* 1,5*20*1,1)/(1*12480*0,55*0,9)=2

При длине одного светильника 1=1.3 м, общая длина Ni=1,3*2=2,6 м.

Расстояние между светильниками определим по формуле:

R=(A-Ni)/N+1)=(5-2,6)/(2+1)=0,8 м.

Итого:

Для получения нормы освещенности Е=400 лк для помещения площадью 20 м2, используют 2 светильника типа УВЛН с лампами ЛБ-40 расположенных в 1 ряд; расстояние от стен и между рядами составляет 1.5 м., между светильниками - 0.8 м.

5.2 Пожаробезопасность

Для изготовления строительных конструкций используются негорючие и трудно сгораемые материалы: кирпич, железобетон, стекло, металл и др. Применение дерева должно быть ограниченным.

Для ликвидации пожаров в начальной стадии применяются первичные средства пожаротушения: внутренние пожарные водопроводы, огнетушители ручные и передвижные, сухой песок и др.

Особенностью современных ПЭВМ является очень высокая плотность монтажа элементов электронных схем. При прохождении электрического тока по проводникам и деталям выделяется тепло, что может привести к перегреву. Надежная работа отдельных элементов обеспечивается только в определенных интервалах температуры, влажности и при заданных электрических параметрах, отклонение от которых может привести к возникновению пожароопасных ситуаций.

Исходя из вышесказанного вот несколько простых правил пожарной безопасности для ПЭВМ:

- никогда не мыть корпус мокрой тряпкой, т.к. вода может попасть внутрь и это может привести к замыканию;

- нельзя ставить рядом рабочие электронагревательные приборы;

- убирать пыль с микросхем;

- соблюдение правил электробезопасности;

- воздух в помещении не должен быть влажным (температура 18-24°С при относительной влажности 40-80%) во избежание статического разряда.

5.3 Организация воздухообмена в помещении. Микроклимат и вентиляция

Необходимым условием здорового и производительного труда является обеспечение чистоты воздуха и нормальных метеорологических условий в рабочей зоне помещений. Вентиляция осуществляется удалением загрязненного или нагретого воздуха из помещения и подачей свежего (СН и П 2.04.05-86. Вентиляция и кондиционирование. Госстрой.)

Произведем расчет потребного воздухообмена при общеобменной вентиляции. В помещении объемом 60 м3 нормальный микроклимат, отсутствуют вредные пары и газы. Необходимый воздухообмен для всего помещения определим по формуле: L=n*Li,

где Li - нормируемый расход воздуха на одного работающего, м3/ч;

n - число работающих в данном помещении.

В данном случае на одного работающего приходится объем помещения, равный 20 м2, в этом случае принимают Li ? 20 м3/ч. Данное нормирование производится при нормальном микроклимате и наличие вредных веществ в воздухе рабочей зоны, не превышающем ПДК.

n = 1 человека.

L = 20*1=20 м3/ч

Таким образом, для нормального воздухообмена данного помещения достаточно количество воздуха 20 м3/ч.

Рассчитаем кратность воздухообмена: k В= L/Vn,

где Vn - объем помещения.

kВ = 20 / 60 = 3

Это соответствует допустимым значениям (кратность воздухообмена кв должна быть 1... 10).

Для эффективной вентиляции необходимо выполнение следующих условий:

количество приточного воздуха должно соответствовать количеству удаляемого;

свежий воздух необходимо подавать в те части помещения, где количество вредных выделений минимально, а удалять, где выделения максимальны;

система вентиляции не должна создавать шума на рабочих местах;

система вентиляции не должна вызывать переохлаждения или перегрева работника;

система вентиляции должна быть электро- и пожаробезопасна, проста по устройству, эффективна и надежна в эксплуатации.

Т.к. нет газовых выделений, в помещении будет осуществляться общеобменная и неорганизованная естественная вентиляция через щели, окна, двери и т.п., т.к. выделяющиеся вредные вещества не значительны, и распределены равномерно по всему объему помещения.

Для обеспечения этих показаний необходимо основательно подготавливаться к зиме и чаще проветривать помещение летом. Проводить влажную уборку помещения в конце рабочего дня.

5.4 Вывод

Компьютерная технология способна трансформировать практически любую из сфер нашей жизни, делая ее проще, эффективнее, интереснее. Однако не вызывает сомнения тот факт, что компьютеризация сопряжена с множеством неожиданных и нежелательных последствий.

Своевременная выработка правил техники безопасности и охраны труда позволит сократить и предотвратить нежелательные проблемы в области здравоохранения и организации труда на промышленных предприятиях, где происходит модернизация технического обеспечения.

6. Заключение

Таким образом, для создания устойчивого летательного аппарата, требуются определенные значения динамических коэффициентов, исходными данными для определения которых служат конструктивные и геометрические параметры летательного аппарата, его аэродинамические характеристики и результаты расчетов траекторий полета. При этом, как уже говорилось ранее, динамические коэффициенты могут претерпевать небольшие изменения процессе полета. Метод “замораживания” коэффициентов лишь приводит к определенной условности, он удобен для предварительного выбора параметров летательного аппарата и системы управления с последующим исследованием системы управления другими методами, например с помощью моделирующих устройств и цифровых электронных машин.

При анализе движения летательного аппарата используются уравнения свободного возмущенного движения, на основе которых составляется характеристическое уравнение. Корни этого характеристического уравнения определяют устойчивость или неустойчивость летательного аппарата.

Мною было проанализировано несколько примеров поведения летательного аппарата при определенных динамических коэффициентах, Построены графики зависимостей определяющих параметров устойчивости по времени и сделаны соответствующие выводы.

7. Список используемой литературы

1. А. А. Лебедев, Л. С. Чернобровкин - Динамика полета, Москва, Машиностроение, 1973 г.

2. А. Я. Жуков, В. И. Егоров, А. Л. Ермаков - Динамика полета транспортных летательных аппаратов: учебник для вузов, Москва, Транспорт, 1996 г.

3. А. Н. Синяков, Ф. А. Шаймарданов - Системы автоматического управления ЛА и их силовыми установками: учебник для студентов высших технических учебных заведений, Москва, Машиностроение, 1991 г.

4. СанПиН 2.2.2.542 - 96 / Госкомсанэпиднадзор России МОСКВА 1996.

5. ГОСТ 12.1.033-81. Пожарная безопасность. Термины и определения.

6. ГОСТ 23000-78. Система "человек-машина". Пульт управления. Общие эргономические требования.

7. ГОСТ 12.4.124-83. Средства защиты от статического электричества. Общетехнические требования.

8. ГОСТ 12.2.061-81. Оборудование производственное. Общие требования безопасности к рабочим местам.

9. ГОСТ 12.1.004-85. Пожарная безопасность. Общие требования.

10. ГОСТ 12.1.005-88. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно - гигиенические требования.

11. ОСТ 12.1.009-76. Электробезопасность. Термины и определения.

12. ГОСТ 12.1.003-74. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты.

13. ГОСТ 12.1.030-81. Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление.

14. Правила оформления и порядок защиты дипломных проектов: Метод. указания по дипломному проектированию для студентов спец. 131000 / Сост.: В. М. Фомин, В.А. Пожиленков; СИБГАУ. Красноярск. 2003. 20 с.

Размещено на Allbest.ru