Авиационная управляемая боевая ракета класса "воздух-поверхность" - "AGM-158 Jassm"

3) снятие статических характеристик:

3.1) механической характеристики;

3.2) регулировочной характеристики;

3.3) нагрузочной характеристики;

4) снятие динамических характеристик:

4.1) переходных процессов;

4.2) логарифмических амплитудных и фазных частотных характери стик;

4.3 Отладка рулевого привода

Отладка рулевого привода предполагает выставку основных кинематических соотношений летательного аппарата: нулевое положение рулевой поверхности при нулевом входном сигнале, а также максимальное отклонение рулевой поверхности при максимальном сигнале управления. Соответственно при наличии резервирования данная процедура должна проводиться как раздельно по каждому каналу управления (поканально), так и при одновременной работе всех подканалов резервирования.

4.4 Проверка привода на функционирование

Проверка привода на функционирование предполагает определение коэффициентов передачи, усиления и обратной связи, других элементов в цепях управления, обратной связи и отдельных цепей в целом. Определение напряжений источников питания и стабильности характеристик при разбросах питающего напряжения.

4.5 Статические характеристики

К статическим характеристикам, которые необходимы для исследования работы рулевого привода, относятся механическая характеристика, регулировочная характеристика и нагрузочная характеристика..

Механическая характеристика - зависимость скорости выходного вала от приложенного к нему момента - при постоянном сигнале управления . В общем виде это семейство характеристик, при различных значениях . Наличие этой характеристики позволит определить предельно допустимые характеристики привода, и определить номинальный режим работы.

Имитатор инерционной нагрузки и имитатор шарнирного момента могут быть объединены в одном компоненте - электрическом приводе-нагружателе, выполняющем их функции.

Для снятия данной характеристики понадобится следующее оборудование:

1. привод-нагружатель(в данном случае служит для создания внешнего момента);

2. датчик угла (установлен в приводе);

3. датчик тока (нужен для регулировки момента);

4. датчик скорости для измерения скорости перемещения выходного звена;

5. Персональный компьютер (ПК) для установки режимов испытаний, необходимых величин, получения и проверки результатов;

6. Блок управления (БУ) для преобразования сигналов, подающихся с ПК и снимаемых с датчиков.

Функциональная схема стенда для снятия механической характеристики приведена на рисунке 4.1.



Рис. 4.1 Функциональная схема стенда для снятия механической характеристики: ИП - испытуемый привод; БУ - блок управления; ПН - привод-нагружатель; ПК - персональный компьютер; ДУ - датчик угла; ДТ - датчик тока; ДС - датчик скорости; ДП - датчик перемещения(идет в комплекте с приводом-нагружателем)

Регулировочная характеристика -- зависимость скорости выходного вала от управляющего сигнала, при постоянном внешнем моменте -, . Можно получить семейство, если снимать эту характеристику при разных внешних нагрузках. Вид этой зависимости может сказать о линейности управления.

Для снятия данной характеристики понадобится следующее оборудование:

1. привод-нагружатель(в данном случае служит для создания внешнего момента);

2. датчик угла (установлен в приводе);

3. датчик тока (нужен для регулировки момента);

4. датчик скорости для измерения скорости перемещения выходного звена;

5. персональный компьютер (ПК) для установки режимов испытаний, необходимых величин, получения и проверки результатов;

6. блок управления (БУ) для преобразования сигналов, подающихся с ПК и снимаемых с датчиков.

Функциональная схема стенда для снятия регулировочной характеристики будет такой же, как для механической характеристики (Рис. 3.1.).

Нагрузочная характеристика - зависимость углового перемещения от приложенного внешнего момента - при . Эта характеристика позволит определить люфт и жесткость привода.

Для снятия данной характеристики понадобится следующее оборудование:

1. привод-нагружатель(в данном случае служит для создания внешнего момента);

2. датчик угла (установлен в приводе);

3. датчик тока (нужен для регулировки момента);

4. датчик скорости для измерения скорости перемещения выходного звена;

5. персональный компьютер (ПК) для установки режимов испытаний, необходимых величин, получения и проверки результатов;

6. блок управления (БУ) для преобразования сигналов, подающихся с ПК и снимаемых с датчиков.

Функциональная схема стенда для снятия нагрузочной характеристики будет такой же, как для механической характеристики (Рис. 3.1.).

4.6 Динамические характеристики

Переходной процесс - реакция привода на единичное ступенчатое воздействие. Позволяет определить такие параметры, как: время запаздывания, максимальное перерегулирование, время нарастания, быстродействие, время переходного процесса.

Логарифмические частотные амплитудные и фазовые характеристики.

Эти характеристики показывают зависимость выходной амплитуды и фазы от частоты . При наличии этих характеристик можно определить: статическую ошибку привода, частоту среза, запас по амплитуде и по фазе.

Программы для частотного анализа, задатчики входных воздействий и снятия динамических характеристик должны быть установлены в ПК, поэтому состав стенда для снятия динамических характеристик будет следующий:

1. привод-нагружатель(в данном случае служит для создания внешнего момента, а также момента инерции);

2. датчик угла (установлен в приводе);

3. датчик тока (нужен для регулировки момента);

4. датчик скорости для измерения скорости перемещения выходного звена;

5. персональный компьютер (ПК) для установки режимов испытаний, необходимых величин, получения и проверки результатов;

6. блок управления (БУ) для преобразования сигналов, подающихся с ПК и снимаемых с датчиков.

Функциональная схема стенда для снятия динамических характеристик приведена на рисунке 4.2.

Рис. 4.2. Функциональная схема стенда для снятия динамических характеристик: ИП - испытуемый привод; БУ - блок управления; ПН - привод-нагружатель; ПК - персональный компьютер; ДУ - датчик угла; ДТ - датчик тока; ДС - датчик скорости; ДП - датчик перемещения(идет в комплекте с приводом-нагружателем)

4.7 Функциональная схема испытательного стенда

Составим список оборудования, которое понадобится для снятия всех необходимых характеристик:

1. привод-нагружатель;

2. датчик угла (установлен в приводе);

3. датчик тока (нужен для регулировки момента);

4. датчик скорости для измерения скорости перемещения выходного звена;

5. персональный компьютер (ПК) для установки режимов испытаний, необходимых величин, получения и проверки результатов;

6. блок управления (БУ) для преобразования сигналов, подающихся с ПК и снимаемых с датчиков.

Функциональная схема стенда для испытаний привода приведена на рисунке 4.3.

Рис. 4.3 Функциональная схема испытательного стенда: ИП - испытуемый привод; БУ - блок управления; ПН - привод-нагружатель; ПК - персональный компьютер; ДУ - датчик угла; ДТ - датчик тока; ДС - датчик скорости; ДП - датчик перемещения(идет в комплекте с приводом-нагружателем)

Стенд способен снимать статические и динамические характеристики испытуемого привода, а также с достаточной точностью имитировать нагрузку типа «аэродинамический руль». Последнее свойство позволяет использовать стенд в составе комплекса полунатурного моделирования.

Конструктивно, испытательный стенд представляет собой электропривод, соединенный с испытываемым агрегатом. Стенд обеспечивает:

· установку привода в соответствии с установкой его на объекте;

· внешнюю нагрузку привод в соответствии с требованиями ТЗ;

· инерционную нагрузку;

· необходимую жесткость крепления к основанию привода.

В процессе снятия характеристик привода сигналы приходят с блока управления. БУ содержит в себе программы испытания привода, вырабатывает сигналы управления на испытуемый привод и привод-нагружатель, обрабатывает сигналы с датчиков и выдаёт результаты испытания на дисплей ПК.

4.8 Конструкция испытательного стенда

Рис. 4.4 Конструкция испытательного стенда

Состав стенда:

1- испытуемый привод;

2- привод-нагружатель;

3- крепление выходного звена привода к приводу-нагружателю;

4- торцевое крепление привода;

5- элемент крепления привода к основанию;

6- подставка-крепеж для привода-нагружателя;

7- основание

На основание(7) устанавливается подставка-крепеж для привода-нагружателя и закрепляется снизу с помощью винтов. Далее, на подставку-крепеж устанавливается крепление из комплекта привода-нагружателя(2) и сам привод-нагружатель закрепляется с помощью винтового комплекса. После этого, на основание устанавливается крепление привода к основанию(5) и закрепляется с помощью винтов, испытуемый привод(1) устанавливается сверху и крепится с помощью винтового комплекса, устанавливается торцевое крепление привода(4). В конце, привод-нагружатель соединяется с испытуемым приводом с помощью особого крепежа(3).

Для воспроизведения постоянной по величине нагрузки необходимо выходное звено рулевого привода и выходной шток привода-нагружателя располагать перпендикулярно друг к другу, изменяя кинематику испытательного стенда.

4.9 Экспериментальное определение характеристик

Механическая характеристика

Механическая характеристика это семейство зависимостей скорости выходного звена от приложенного внешнего момента при различных сигналах управления.

При снятии характеристик напряжение задается в соответствии с таблицей 4.1.1 или 4.1.2

Таблица 4.1.1 Значения напряжений для эксперимента

8В	80В	160В

Таблица 4.1.2 Значения напряжений для эксперимента

-8В	-80В	-160В

Для снятия характеристики необходимо менять внешнюю нагрузку в пределах от -800Н до 800Н(максимальный момент согласно ТЗ) и измерять пары значений , которые и будут точками механической характеристики. Далее, меняя сигнал управления получаем семейство механических характеристик.

При снятии характеристик значения моментов задаются в соответствии с таблицей 4.2.1 или 4.2.2., значения скорости заносятся в эту же таблицу

Таблица 4.2.1 Значения моментов для эксперимента, значения скорости

0
100
200
300
400
600
800

Таблица 4.2.2 Значения моментов для эксперимента, значения скорости

0
-100
-200
-300
-400
-600
-800

Для снятия характеристики необходимо выполнить следующие этапы:

1. Проверить наличие всего необходимого оборудования

2. Закрепить испытуемый привод на стенде

3. Подсоединить все необходимые элементы друг к другу в соответствии с функциональной схемой

4. Включить питание

5. Запустить программу-диагностику для проверки исправности оборудования

6. Запустить на ПК программу для снятия механических характеристик

7. Задать напряжение в соответствии с таблицей 4.1.1

8. Задать моменты нагрузки в соответствии с таблицей 4.2.1 и получить значения скорости выходного звена, сохранить результат в соответствии с таблицей 4.2.1

9. Построить механическую характеристику

10. Повторить пункты 7,8,9 для получения семейства механических характеристик, соответствующим напряжениям из таблицы 4.1.1

11. Построить семейство механических характеристик для 1 квадранта

12. Задать напряжение в соответствии с таблицей 4.1.2

13. Задать моменты нагрузки в соответствии с таблицей 4.2.2 и получить значения скорости выходного звена, сохранить результат в соответствии с таблицей 4.2.2

14. Построить механическую характеристику

15. Повторить пункты 12,13,14 для получения семейства механических характеристик, соответствующим напряжениям из таблицы 4.1.2

16. Построить семейство механических характеристик для 3 квадранта

17. Сохранить результаты эксперимента

18. Отключить питание

19. Отсоединить испытуемый привод

20. Проверить визуально оборудование на наличие возможных неисправностей после проведения эксперимента

Регулировочная характеристика

В общем случае - семейство зависимостей скорости от величины сигнала управления, при фиксированных значениях внешнего момента.

Стоит отметить, что регулировочная характеристика является частным видом механической. Поэтому зная механическую характеристику можно определить регулировочную.

При снятии характеристик момент нагрузки задается в соответствии с таблицей 4.3.1 или 4.3.2

Таблица 4.3.1 Значения момента нагрузки для эксперимента

0Н	40Н	400Н	800Н

Таблица 4.3.2 Значения момента нагрузки для эксперимента

0Н	40Н	400Н	800Н

При снятии характеристик значения напряжений задаются в соответствии с таблицей 4.4.1 или 4.4.2, значения скорости заносятся в эту же таблицу.

Таблица 4.4.1 Значения напряжений для эксперимента, значения скорости

20
40
60
80
100
160

Таблица 4.4.2 Значения напряжений для эксперимента, значения скорости

-20
-40
-60
-80
-100
-160

Для снятия характеристики необходимо выполнить следующие этапы:

1. Проверить наличие всего необходимого оборудования

2. Закрепить испытуемый привод на стенде

3. Подсоединить все необходимые элементы друг к другу в соответствии с функциональной схемой

4. Включить питание

5. Запустить программу-диагностику для проверки исправности оборудования

6. Запустить на ПК программу для снятия регулировочных характеристик

7. Задать момент нагрузки в соответствии с таблицей 4.3.1

8. Задать напряжения в соответствии с таблицей 4.4.1 и получить значения скорости выходного звена, сохранить результат в соответствии с таблицей 4.4.1

9. Построить регулировочную характеристику

10. Повторить пункты 7,8,9 для получения семейства регулировочных характеристик, соответствующим моментам из таблицы 4.3.1

11. Построить семейство регулировочных характеристик для 1 квадранта

12. Задать момент нагрузки в соответствии с таблицей 4.3.2

13. Задать напряжения в соответствии с таблицей 4.4.2 и получить значения скорости выходного звена, сохранить результат в соответствии с таблицей 4.4.2

14. Построить регулировочную характеристику

15. Повторить пункты 12,13,14 для получения семейства регулировочных характеристик, соответствующим моментам из таблицы 4.3.2

16. Построить семейство регулировочных характеристик для 3 квадранта

17. Сохранить результаты эксперимента

18. Отключить питание

19. Отсоединить испытуемый привод

20. Проверить визуально оборудование на наличие возможных неисправностей после проведения эксперимента

Нагрузочная характеристика

Снимается при нулевом сигнале управления. К выходному валу прикладывается внешняя нагрузка, и при каждом значении нагрузки измеряем перемещение выходного вала. Получившиеся пары значений и являются нагрузочной характеристикой.

При снятии характеристики значения моментов задаются в соответствии с таблицей 4.5, значения перемещения заносятся в эту же таблицу

Таблица 4.5 Значения моментов для эксперимента, значения перемещения

0
200
400
600
800
600
400
200
0
-200
-400
-600
-800
-600
-400
-200
0

Для снятия характеристики необходимо выполнить следующие этапы:

1. Проверить наличие всего необходимого оборудования

2. Закрепить испытуемый привод на стенде

3. Подсоединить все необходимые элементы друг к другу в соответствии с функциональной схемой

4. Включить питание

5. Запустить программу-диагностику для проверки исправности оборудования

6. Запустить на ПК программу для снятия нагрузочной характеристики

7. Задать момент нагрузки в соответствии с таблицей 4.5, получить значение перемещения

8. Повторять пункт 7 для всех значений моментов

9. Построить нагрузочную характеристику

10. Сохранить результаты эксперимента

11. Отключить питание

12. Отсоединить испытуемый привод

13. Проверить визуально оборудование на наличие возможных неисправностей после проведения эксперимента

Логарифмические частотные амплитудные и фазовые характеристики.

Для получения этих характеристик на вход привода подается гармонический сигнал с определенной амплитудой и частотой щ (устанавливается в программе автоматически).

Измеряется частота и фаза выходного движения привода. Далее, изменяя частоту, получаем несколько точек характеристики. Пары

Будут являться точками JIAX, а пары () - точками ЛФХ, где - разность фаз между выходным и входным сигналами.

Диапазон частот выставляется в автоматическом режиме, значения приведены в таблице 4.6.

Таблица 4.6 Значения входных амплитуд для эксперимента

0.01745 рад	0.1745 рад	0.349 рад

Для снятия характеристики необходимо выполнить следующие этапы:

1. Проверить наличие всего необходимого оборудования

2. Закрепить испытуемый привод на стенде

3. Подсоединить все необходимые элементы друг к другу в соответствии с функциональной схемой

4. Включить питание

5. Запустить программу-диагностику для проверки исправности оборудования

6. Запустить на ПК программу для снятия ЛАФЧХ

7. Задать входную амплитуду в соответствии с таблицей 4.6, получить значения

,

8. Повторять пункт 7 для всех значений амплитуд

9. Построить ЛАФЧХ для всех значений амплитуд

10. Сохранить результаты эксперимента

11. Отключить питание

12. Отсоединить испытуемый привод

13. Проверить визуально оборудование на наличие возможных неисправностей после проведения эксперимента

Переходной процесс

На вход привод подаем единичное ступенчатое воздействие и производим измерение показаний датчика положения в зависимости от времени.

Для снятия характеристики необходимо выполнить следующие этапы:

1. Проверить наличие всего необходимого оборудования

2. Закрепить испытуемый привод на стенде

3. Подсоединить все необходимые элементы друг к другу в соответствии с функциональной схемой

4. Включить питание

5. Запустить программу-диагностику для проверки исправности оборудования

6. Запустить на ПК программу для снятия переходного процесса

7. Задать единичное ступенчатое воздействие

8. Получить переходный процесс

9. Сохранить результаты эксперимента

10. Отключить питание

11. Отсоединить испытуемый привод

12. Проверить визуально оборудование на наличие возможных неисправностей после проведения эксперимента

5. Организационно-экономическая часть

В данном дипломном проекте проектируется система стабилизации для ракеты класса «воздух-поверхность». Основным назначением системы стабилизации является осуществление полёта по требуемой траектории.

В данной части дипломного проекта производиться расчёт затрат на проектирование системы стабилизации, затраты на расходные материалы, затраты на выплату заработной платы, затраты на обеспечение необходимым оборудованием, затраты на организацию рабочих мест, затраты на электроэнергию и накладные расходы. А также сравниваются расходы на проектирование аналогичной системы стабилизации ракеты класса воздух-поверхность: “AGM-158 Jassm”.

Алгоритмически программный продукт (ПП) разрабатывается на основе хорошо освоенных промышленных технологий выполнения проектных работ с применением современных инструментальных средств программирования. Специфика заключается в уникальности процесса разработки алгоритмов и программ, зависящей от характера обработки информации и используемых инструментальных средств. Разработка ПП является длительным и трудоёмким процессом. При создании ПП затрачиваются значительные ресурсы (трудовые, материальные, финансовые), требуется высокая квалификация разработчиков.

Разработка системы стабилизации ракеты подразумевает решение целого ряда конструкторских задач. Это и начальное проектирование, предварительные расчеты, определение экономической значимости данного проекта, более точный конструктивный расчет, математическое моделирование, технологический расчет, подготовка пакетов конструкторской и технологической документации.

5.1 Организационная часть

Рис. 5.1 Структурная схема объекта

Таблица 5.1. Составление перечня работ

Номер работы	Наименование работы	Исполнители
1	Изучение задания	Главный специалист
2	Сбор и анализ литературы	Главный специалист
3	Уточнение и доработка задачи	Главный специалист
4	Разработка алгоритма работы привода	Главный специалист
5	Расчет конструктивных параметров привода	Инженер 1
6	Синтез системы стабилизации	Инженер 2
7	Проверка влияния нелинейностей на работу системы	Инженер 2
8	Подготовка необходимых чертежей	Инженер 1
9	Разработка стенда для тестирования	Главный специалист

Таблица 5.2. Формирование сетевой модели

Номер начального события работы	Номер конечного события работы	Номер работы
1	2	1
2	3	2
3	4	3
4	5	4
4	6	5
5	8	6
6	7	7
7	9	8
8	9	9



Рис. 5.2 Формирование топологии сети (критический путь выделен жирной линией)

Таблица 5.3 Определение временных параметров работ

Наименование работы	Номер события	Продолжительность работы, раб. дн.
	начальное	конечное
Изучение задания	1	2	2	4	2.8
Сбор и анализ литературы	2	3	4	6	4.8
Уточнение и доработка задачи	3	4	4	6	4.8
Разработка алгоритма работы привода	4	5	6	8	6.8
Расчет конструктивных параметров привода	4	6	4	6	4.8
Синтез системы стабилизации	5	8	9	14	11
Проверка влияния нелинейностей на работу системы	6	7	9	14	11
Разработка стенда для тестирования	7	9	12	19	14.8
Подготовка необходимых чертежей	8	9	16	21	18

Таблица 5.4 Параметры сетевого графика

Работа (i,j)	Количество предшествующих работ	Ранние сроки: начало tijР.Н.	Ранние сроки: окончание tijР.О.	Поздние сроки: начало tijП.Н.	Поздние сроки: окончание tijП.О.	Резервы времени: полный RijП	Частный резерв I рода, Rij1	Частный резерв II рода, RijC
(1,2)	0	0	2.8	0	2.8	0	0	0
(2,3)	1	2.8	7.6	2.8	7.6	0	0	0
(3,4)	2	7.6	12.4	7.6	12.4	0	0	0
(4,5)	3	12.4	19.2	12.4	19.2	0	0	0
(4,6)	3	12.4	17.2	17.6	22.4	5.2	5.2	0
(5,8)	4	19.2	30.2	19.2	30.2	0	0	0
(6,7)	4	17.2	28.2	22.4	33.4	5.2	0	0
(7,9)	5	28.2	43	33.4	48.2	5.2	0	5.2
(8,9)	5	30.2	48.2	30.2	48.2	0	0	0

Критический путь: (1,2)(2,3)(3,4)(4,5)(5,8)(8,9)

Продолжительность критического пути: 48.2, примем 49.

5.2 Расчёт затрат на разработку системы стабилизации

Затраты на проектирование проекта состоят из затрат на расходные материалы, затрат на заработную плату исполнителям с отчислениями ВСС, затрат на закупку оборудования, затрат на организацию рабочих мест и затрат на накладные расходы:

где - затраты на расходные материалы, - заработная плата исполнителей, - отчисления ВСС, - затраты на обеспечение необходимым оборудованием, - затраты на электроэнергию, - затраты на организацию рабочих мест, - накладные расходы.

5.3 Затраты на выплату заработной платы и отчисления

Затраты на выплату исполнителям заработной платы определяются следующим соотношением:

где - основная заработная плата, - дополнительная заработная плата.

Расчет основной заработной платы при дневной оплате труда исполнителей проводится на основе данных по окладам и графику занятости исполнителей:

где - число дней, отработанных исполнителем проекта, - дневной оклад исполнителя.

При восьмичасовом рабочем дне оклад рассчитывается по следующей формуле:

где - месячный оклад, - месячный фонд рабочего времени.

Средний месячный оклад инженера составляет 40 тыс. руб/мес., главного специалиста - 60 тыс. руб/мес.

В таблице 3 приведен список исполнителей и их месячных и дневных окладов, а также время участия в проекте и рассчитанная основная заработная плата каждого исполнителя.

Таблица 5.5. Список исполнителей и их окладов

№	Должность	Оклад, руб.	Дневной оклад, руб.	Трудовые затраты, дн.	З/П, руб.
1	Главный специалист	60000	2857	38	108566
2	Инженер 1	40000	1905	20	38100
3	Инженер 2	40000	1905	22	41910
Всего:	188576

Расходы на дополнительную з/п учитывают все выплаты непосредственно за время, не проработанное на производстве, но предусмотренное законодательством, в том числе: оплата очередных отпусков, компенсация за недоиспользуемый отпуск, и др. Величина этих выплат составляет 20% от основной з/п.:

.

Отсюда,

Следовательно затраты на выплату сотрудникам зарплаты составят:

В 2014 году страховые взносы надо платить по следующим тарифам: в ПФР - 22%, в ФОМС - 5,1%, в ФСС - 2,9%. Итоговая ставка составляет 30%.

Указанные отчисления с з/п составят:

5.4 Затраты на обеспечение необходимым оборудованием

Определение затрат, связанных с обеспечением необходимым оборудованием, начнем с определения состава оборудования и определения необходимости его закупки.

Таблица 5.6. Перечень расходов на оборудование

№	Наименование единицы оборудования	Кол-во	Цена, руб/шт	Всего
1	ПЭВМ на базе Intel Core i3-4360 3,7GHz/4096Mb/Intel HD Graphics 4600/500Gb + Монитор DELL E2214H + Клавиатура + Мышь + MS Office Home and Student 2013 + Matlab 2014a Student Version + Windows 8.1	3	30000	90000

Расчёт амортизации для ПЭВМ:

В итоге получаем:

5.5 Затраты на расходные материалы

В таблице 5.7 представлены расходы на необходимые расходные материалы.

Таблица 5.7 Затраты на расходные материалы

№ п/п	Наименование расходных материалов	Кол-во	Цена за единицу, руб	Общая стоимость, руб
1	Картридж Samsung ML-1610	1	1200	1200
2	Бумага 210x297 (А4) Комус Standard	2	150	300
3	DVD+RW Disc VS 4.7Gb 4x	10	21	210
4	Лампа накаливания 60Вт	6	15	90
Всего:	1800

5.6 Затраты на электроэнергию

Потребление компьютера - 500 Вт/час. Среднее потребление электроэнергии в день на освещение - 1 кВтч, стоимость 1 кВтч - 4,5 рублей.

Главный специалист: 0,5кВтч *8часов*38дней = 152 кВтч.

Инженер 1: 0,5кВтч *8часов*20дней = 80 кВтч.

Инженер 2: 0,5кВтч *8часов*22дней = 88 кВтч.

Разработка изделия занимает 49 дней, следовательно 49 кВтч на освещение. Итоговый расход: 152кВтч + 80кВтч + 88кВтч + 49кВтч = 369 кВтч.

Стоимость необходимой электроэнергии: 369 * 4,5 = 1660,5 рублей.

5.7 Затраты на организацию рабочих мест

Расчет затрат, связанных с организацией рабочих мест для исполнителей проекта проведен, ориентируясь на требования СНиП (санитарные нормы и правила) и на стоимость годичной аренды помещения требуемого уровня сервиса.

В соответствие с санитарными нормами, расстояние между рабочими столами с видеомониторами должно быть не менее 2 м., а между боковыми поверхностями видеомониторов - не менее 1,2 м. Площадь на одно рабочее место с терминалом или ПК должна составлять не менее 6 кв.м., а объем - не менее 20 куб.м. Площадь, предусмотренная для размещения одного принтера, соответствует 0,5 площади одного рабочего места исполнителя. Расположение рабочих мест в подвальном помещении не допускается.

Помещения должны быть оборудованы системами отопления, кондиционирования воздуха или эффективной приточно-вытяжной вентиляцией.

В обосновании затрат на размещение исполнителей определим число исполнителей, работающих на компьютерах и количество устанавливаемых принтеров, а затем установим площадь для рабочего помещения.

Количество исполнителей = 3 человека.

Количество принтеров = 1 шт.

В соответствии с требованиями СНиП, для выполнения проекта требуется помещение размером не менее 25 кв.м.

Подберем место расположения рабочего помещения с помощью информации, размещенной на WEB-сайтах агентств по недвижимости. В таблице 5.8 приведены наиболее подходящие адреса офисов и стоимость их аренды.

Офисное помещение, расположенное в районе станции метро «Южное Бутово» по соотношению стоимости и площади является наиболее приемлемым вариантом.

Таблица 5.8 Предложения офисов, сдаваемых в аренду

Район г. Москвы (ближайшая ст. метро)	Площадь, м.кв.	Аренда, руб/кв.м. в год
Серпуховская	26	25500
Кутузовская	28	36500
Выставочная	27	28000
Южное Бутово	30	14500
Савеловская	28	21300

Затраты на аренду помещения можно вычислить исходя из соотношения

где - стоимость аренды одного кв. метра площади в год, S - арендуемая площадь рабочего помещения, - срок аренды.

Таким образом, рассчитаем стоимость аренды офисного помещения в районе станции метро «Южное Бутово» на 2 месяца:

5.8 Накладные расходы

Накладные расходы, связанные с выполнением проекта, следует вычислять, ориентируясь на расходы по основной з/п. Обычно они составляют от 60% до 100% расходов на основную з/п:

Откуда получим:

Результаты, полученные в процессе вычислений затрат подставим в выражение (1). Отсюда суммарные затраты на реализацию целей проекта составят:

Рис. 5.3 Круговая диаграмма, иллюстрирующая структуру затрат на выполнение проекта

Факторы, влияющие на снижение затрат.

Каждая фирма должна стремиться к сокращению издержек производства и себестоимости продукции. При стабильных ценах и прочих равных условиях сокращение издержек приводит к росту прибыли, приходящейся на единицу продукции.

Себестоимость продукции отражает уровень использования потребляемых производственных факторов, который в свою очередь определяется технико-организационными (техника и технология, организация производства, труда и управления), социальными и природными факторами (условиями), или, как их принято называть в совокупности, технико-экономическими факторами.

Таким образом, основными направлениями снижения себестоимости являются:

повышение технического уровня производства;

улучшение организации производства, труда и управления;

изменение объема, структуры и размещения производства.

Рассмотрим влияние перечисленных групп факторов более подробно. В первой группе факторов выделяются: внедрение новой, прогрессивной технологии, механизация и автоматизация производственных процессов; расширение масштабов и совершенствование применяемой технологии и техники; улучшение использования имеющихся и применение новых видов сырья и материалов; изменение конструкции и технологических характеристик изделий и другие факторы, повышающие технический уровень производства. Отдельно рассматривается внедрение вычислительной техники. По этому фактору учитывается влияние на себестоимость товарной продукции результатов от внедрения и дальнейшего развития автоматизированных систем управления технологическими процессами производства, а также от ввода в действие отдельных ЭВМ и других средств вычислительной техники.

Вторая группа факторов включает: развитие специализации производства; совершенствование организации, обслуживания и управления производством, сокращение затрат на управление; улучшение организации труда, материально-технического снабжения, использование основных фондов, материальных ресурсов; сокращение транспортных расходов; ликвидация излишних затрат и потерь и другие факторы, повышающие уровень организации.

К третьей группе относятся: снижение затрат в результате роста объема производства за счет уменьшения постоянных издержек (положительный эффект масштаба производства); изменение структуры (номенклатуры и ассортимента) продукции; повышение качества продукции; изменение размещения производства.

В частном случае, затраты на разработку системы стабилизации можно сократить несколькими способами:

1. Замена платного лицензионного программного обеспечения на бесплатные аналоги. Например, можно заменить операционную систему Windows 8.1, стоимость которой составляет 3560 руб. на бесплатную операционную систему Linux. Можно также заменить пакет программ MS Office Home and Student 2013, стоимость которого составляет 2288 руб. на бесплатный пакет Open Office.

2. Аренда помещения за более низкую стоимость также сократит затраты на разработку системы стабилизации.

Выводы к разделу:

В данном разделе были рассчитаны все виды затрат по проектированию системы стабилизации ракеты класса воздух-поверхность. Общая продолжительность проектирования системы составила 49 дней. Из расчётов было получено, что общая себестоимость системы стабилизации составляет 485478,5 руб., из них 60,6% составляют затраты на выплату заработной платы исполнителям и отчисления, 23,3% - накладные расходы, 14,9% - организационные расходы, 0,45% - затраты на оборудование, 0,71% - затраты на расходные материалы и электроэнергию.

В данном разделе были также предложены способы сокращения расходов на разработку системы стабилизации, к ним относятся:

Замена платного лицензионного программного обеспечения на бесплатные аналоги. Например, можно заменить операционную систему Windows 8.1, стоимость которой составляет 3560 руб. на бесплатную операционную систему Linux. Можно также заменить пакет программ MS Office Home and Student 2013, стоимость которого составляет 2288 руб. на бесплатный пакет Open Office.

Аренда помещения в менее престижном районе также сократит затраты на разработку системы стабилизации.

6. Охрана труда и окружающей среды

Изучение и решение проблем, связанных с обеспечением здоровых и безопасных условий труда, в которых протекает труд человека, является важной задачей в разработке новых технологий и систем производства.

В соответствии с трудовым законодательством на каждом рабочем месте должны быть созданы безопасные и здоровые условия труда. Под условиями труда понимают совокупность всех факторов производственной среды, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность человека. При несоответствии факторов характеристикам человека, появляется опасность. Она носит потенциальный, скрытый характер. Опасность хранят все системы имеющие энергию, химические компоненты, а также факторы не соответствующие условиям жизни человека.

В данной части дипломного проекта будут рассмотрены мероприятия и методы защиты от повышенного уровня шума, возникающего при испытаниях электрогидравлического привода на испытательном стенде.

Шумом являются различные звуки, мешающие нормальной деятельности человека и вызывающие неприятные ощущения. Повышение звукового давления негативно влияет на орган слуха. Согласно ГОСТ 12.1.003-83, в цехах допускается уровень шума около 100 дБ; в кузнечных цехах эта цифра возрастает до 140 дБ. Уровень шума свыше 140 дБ может вызвать болевой эффект.

Действие шума проявляется в виде повышенного кровяного давления, учащенного пульса и дыхания, снижения остроты слуха, ослабления внимания, частичного нарушения координации движения, снижения работоспособности. Действия шума могут выражаться в виде головной боли, головокружения, бессонницы, общей слабости. Повышенный уровень шума может привести к ряду травм и вызвать ряд других опасных последствий, связанных с тем, что работа в условиях постоянного шума снижает внимание.

Поэтому, этот фактор является одним из наиболее вредных.

6.1 Основная часть

Шум при работе испытательного стенда создает электрогидравлический привод.

Допустимые уровни шума в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука при испытаниях электрогидравлического привода по ГОСТ 12.1.003-83 указаны в таблице 6.1.

Испытания проводятся в помещении, конфигурация и размеры которого изображены на рис.6.1.

Таблица 6.1

Вид трудовой деятельности, рабочие места		Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами в Гц	Уровни звука и эквивалентные уровни звука, дБ А
	31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Помещение лабораторий для проведения экспериментальных работ, помещения для размещения шумных агрегатов вычислительных машин	107	95	87	82	78	75	73	71	69	80



Рис.6.1 План помещения, в котором проводятся испытания

Источниками шума могут явиться:

1. Некоторые элементы машин и механизмов.

2. Технологический разброс параметров, допустимый при изготовлении.

3. Некачественный монтаж оборудования.

Существуют организационно-технические мероприятия по снижению шума:

1. Замена шумного оборудования менее шумным, если это позволяет технологический процесс.

2. Рациональное размещение машин и механизмов, являющихся источниками шума в отдельные специальные помещения.

3. Автоматизация производства.

4. Уменьшение уровня шума при помощи акустических средств защиты.

6.2 Классификация методов и средств уменьшения шума

При разработке технологических процессов, проектировании и эксплуатации машин, производственных зданий и сооружений, а так же при организации рабочих мест следует принимать необходимые меры по снижению шума, воздействующего на человека на рабочих местах. В соответствии с ГОСТ 12.1.029-80 средства и методы защиты от шума по отношению к защищаемому объекту подразделяются на средства и методы коллективной и средства индивидуальной защиты.

Средства коллективной защиты по отношению к источнику возбуждения шума делятся на:

* Средства, снижающие шум в источнике его возникновения;

* Средства, снижающие шум на пути его распространения от источника до защищаемого объекта.

Средства, снижающие шум на пути его распространения, в зависимости от среды подразделяются на:

a) Снижающие передачу воздушного шума;

b) Снижающие передачу структурных шумов.

Средства коллективной защиты от шума в зависимости от способа реализации подразделяются на:

* Акустические;

* Архитектурно-планировочные;

* Организационно-технические.

Акустические средства защиты от шума в зависимости от принципа действия подразделяются:

* Средства звукоизоляции;

* Средства звукопоглощения;

* Средства виброизоляции;

* Средства демпфирования;

* Глушители шума.

Схема средств защиты представлена на рис.6.2.

Мероприятия по снижению шума как на стадии проектирования, так и в конкретной производственной ситуации определяются на основе предварительных расчетов и экспериментов.

Рис.6.2 Классификация средств защиты от шума

В данном конкретном случае, наиболее эффективным способом борьбы с шумом, является - уменьшение уровня шума при помощи средств защиты посредством звукоизоляции: снижение шума за счет отражения звуковых колебаний распространяющихся по воздуху.

Для уменьшения шума, возникающего при работе испытательного стенда, будем использовать акустический звукоизолирующий экран, представляющий собой сравнительно небольшую преграду, которая позволяет снизить уровень прямого звука от источника шума (рис.6.3). Акустическая эффективность экрана определяется снижением уровня прямого звука за экраном.

Этот способ позволяет к тому же решить и проблему открытых подвижных частей привода: ограждение сделает невозможным физический контакт человека с приводом.

Рис.6.3 Размещение звукоизолирующего экрана

6.3 Расчет звукоизолирующей способности экрана

Рассчитаем звукоизолирующую способность экрана.

Поскольку известно только значение уровня шума при работе электрогидравлического привода, воспользуемся нормированием общего уровня дБ, которое используется для ориентировочной оценки или для оценки постоянных шумов (ГОСТ 12.1.003-83).

Шум создаваемый электрическим приводом составляет 90 дБ. Согласно ГОСТ 12.1.003-83 предельно допустимый уровень шума при частоте f=1000 Гц равен 75 дБ. Таким образом, уровень шума необходимо понизить до величины, не превышающей 75 дБ.

Звукоизоляционная способность определяется выражением:

,

где ф-коэффициент звукопроницаемости:

Практически, звукоизолирующая способность экрана определяется по следующей формуле:

,

Где Q-масса, отнесенная к 1 м2 поверхности экрана заданной толщины, кг/м2.

f - частота звуковых колебаний, Гц.

Для данного стенда f=1000 Гц.

Для уменьшения величины шума применяется экран, сделанный из оргстекла (стеклопластика) толщиной 5мм и Q=20 кг/м2.

Звукоизолирующая способность экрана:

Итак, уровень звукового давления до экрана и после него составляет:

L1 = 90 дБ - до постановки экрана.

L2 = L1-RП1 = 90-32,02 = 57,98 дБ - после применения экрана.

Величина снижения шума при использовании звукоизолирующего экрана составляет 32,02 дБ. Уровень звукового давления при применении экрана снизился с 90 дБ до 57,98 дБ при частоте 1000 Гц, что ниже предельно допустимого уровня 75 дБ по ГОСТ 12.1.003-83.

Вывод к разделу

В данной части дипломного проекта было рассмотрено отрицательное воздействие повышенного уровня шума на здоровье персонала. Были представлены методы защиты от шума.

Для уменьшения шума, возникающего при работе испытательного стенда, использовался акустический звукоизолирующий экран, который позволил обеспечить уровень шума в пределах заданных по ГОСТ 12.1.003-83 и сохранить высокую производительность и здоровье персонала.

Заключение

В данной дипломной работе была спроектирована система стабилизации по высоте для ракеты класса воздух-поверхность “AGM-158 Jassm”.

На первом этапе проектирования производился аэродинамический для двух режимов полёта при М=0.3 и M=0.95, а также геометрический расчёт ракеты “AGM-158 Jassm”. Основной трудностью в данном расчёте являлось определение геометрических данных ракеты, так как в большинстве источников подробных технических характеристик данной ракеты не было указано. Но с помощью современного программного обеспечения, а в частности инженерной среды “AutoCad” удалось получить все необходимые геометрические данные по данной ракете.

На втором этапе проектирования были сформированы передаточные функции для объекта управления, а именно данного ЛА на двух режимах полёта, а также были сформированы данные по рулевому приводу (РП). Был выбран электромеханический РП с редкоземельными магнитами позволяющий минимизировать габаритно-массовые характеристики электродвигателя, а так же в данном типе приводов возможно варьирование только добротностью, а постоянные времени Тм, Тя определяются параметрами выбранного электрического двигателя, после была также составлена его передаточная функция.

На третьем этапе производился непосредственный синтез системы стабилизации, в начале без РП на двух режимах полёта, а затем с РП добротность которого была выбрана 72, но переходной процесс на втором режиме полёта показал, что перерегулирование не удовлетворяет качеству ТЗ. Поэтому было принято решение увеличить добротность РП до 180. После включения нового рулевого привода в систему стабилизации она полностью стала удовлетворять требованиям ТЗ на двух режимах полёта.

Анализ устойчивости системы проводился по логарифмическим частотным характеристикам и анализу переходных процессов.

На четвертом этапе был подобран двигатель Parker 089300-4Y.Рассчитаны мощность двигателя и передаточные числа ИМ.

В работе также была представлена технологическая часть.

В работе также выполнена организационная часть проектирования системы стабилизации на основе моделей сетевого планирования, расчёт затрат и предложены методы по их сокращению.

В части охраны труда и окружающей среды было рассмотрено отрицательное воздействие повышенного уровня шума на здоровье человека. Представлены средства защиты от шума.

Список используемой литературы

1. В.Ф. Захарченко, Е.Г. Столярова, А.И. Хлупов. Определение суммарных аэродинамических характеристик различных компоновок летательных аппаратов. Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999г.

2. А.А. Лебедев, Л.С. Чернобровкин. Динамика полёта.

3. Методы классической и современной теории автоматического управления. В 5 томах / Под ред. Н.Д. Егупова. Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001г.

4. ГОСТ 12.1.003-83 (шум общие требования безопасности)

5. СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки»

6. Борьба с шумами и вибрациями в авиационной промышленности: Методические указания к дипломному проектированию. Авт.-сост.: М.И.Дайнов, Л.И.Малько, В.Н.Яров. - М.: Изд-во МАИ, 1989.-48с.: ил.

7.Сайт по расчёту уровня шума: http://ecoprof.com/akustika.

8. И. М. Разумов. Сетевые графики в планировании. М., 1981г.

9. Лекции по курсу "менеджмент", МАИ, 2013г.

Размещено на Allbest.ur