ТВлД для вертолёта (1006005), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Внешний вид изготовленного из порошка завихрителя:Сравнение внешнего вида изготовленного из порошка завихрителя иизготовленного литьем+механической обработкой (слева-из порошка, справа-излитья)Рис.28. Сравнение внешнего вида порошкового и обработанногозавихрителяРис.29.
3D модель завихрителя, переданная для изготовленияВидно, что геометрически завихрители отличаются, это связано с тем, что кзавихрителю из литья еще необходимо припаивать колпачок, в то время какпорошковый завихритель изначально был изготовлен собранным. Изготовить сразузавихритель с колпачком не порошковым методом не представляется возможным, всвязи с тонкостенностью детали невозможно вылить такую конфигурацию иприходится проводить механическую обработку, которую невозможно сделатьвылив деталь изначально итоговой формы.После изготовления, на заводе было проведено исследование завихрителя(продувка, металлургическое исследование, геометрическое измерение, замерыфизико-механических параметров). После проведения исследования, завихрительполностью подтвердил заявленные свойства, и предъявляемые к нему требования.Исходя из этого, было принято решение провести длительные испытания даннойдетали в составе двигателя, а также рассмотреть возможность изготовления даннымметодом других деталей.Производство данным методом деталей, особенно сложной формы наиболееоправданно, так как отпадает необходимость в сложной литьевой оснастке,уменьшается процент брака, увеличивается скорость производства.
Особенно жебольшие возможности открываются при создании новой продукции и опытномпроизводстве, в связи с тем, что снимается необходимость выполнения чертежа, отсоздания модели до её изготовления проходит несколько часов, деталь можноставить уже непосредственно на двигатель, что означает возможность проработатьмножество вариантов за короткий срок с меньшими затратами. Таким образом,сравнительно новая технология послойного лазерного спекания, открывает большиевозможности в проектировании и производстве ГТД, а так же позволяет снизитьзатраты при серийном изготовлении.ЭКОНОМИЧЕСКАЯЧАСТЬЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТАТабл.11.Исходные данные для расчетов:№ ПоказателиОбозначения,Значенияразмерностьпоказателей1Тип двигателяТВаД2Масса двигателяМдв, кг3603Количество двигательных гнезд на ЛАnдв, шт24Парк вертолетовNЛА, шт700GвIo , кг/с9,4Тго* , К1510к *17m0Тосв, годы2Тпр, годы10R, %1512 Ставка налога на прибыльkн, %3013 Ставка процента на капиталЕ, %15Расход воздуха через наружный контур5ГТД на максимальном режиме егоработы на земле в условиях МСА6Максимальная температура газа передтурбиной ГТДСуммарная степень повышения7давления в компрессоре на указанномрежиме работы ГТДСтепень двухконтурности8проектируемого ГТД на взлетномрежимеПериод подготовки9(освоения)производства двигателя10 Период производства двигателей11Норматив рентабельности разработки ипроизводства двигателей1.Расчет коэффициента приемственности моделиОбобщенный показатель преемственности разработки определяется поформуле:nK пр i 1 i xi 0,833 (10.1)гдеn – количество основных конструктивных узлов разрабатываемогодвигателяi – весовой коэффициент, характеризующий сложность доводки iтого узла в процессе разработки двигателяxi – коэффициент конструктивной преемственности выбирается иобосновывается исходя из конструктивных разработок отдельно по каждому узлу(Таблица 12Табл.12.
Преемственность конструктивных решенийНаименование узлаxiКомпрессор0,85Камера сгорания0,85ТВД0,80СТ0,85Реактивное сопло0,85Агрегаты0,85Численные значения коэффициента i по каждому основному узлуразрабатываемого двигателя (количество и состав основных узлов устанавливаетсяв соответствии с перечнем, приведенным в таблице 2 и 3, в зависимости от типа исхемы двигателя) оценивается по приближенной формуле:i qi rinqi(10.2) rii 1отсюда i =0,2510,1320,3300,1080,0550,121гдеri – среднестатистическое относительное число комплектов i – тогоузла, требуемое для доводки двигателя (табл.
2);qi – относительная масса i – того узла, т.е. доля узла в общей масседвигателя (таблица 13)Табл.13. Среднестатистическое относительное число комплектов i – тогоузлаНаименование узлаriКомпрессор1,5Камера сгорания3ТВД4,8СТ1,3Реактивное сопло1,6Агрегаты1,3Табл.14. Относительная масса i – того узлаНаименование узлаqiКомпрессор0,34Камера сгорания0,09ТВД0,14СТ0,17Реактивное сопло0,07Агрегаты0,19Табл.15. Сводная таблицаriqixiузелiКомпрессор0,2511,50,340,850,213Камера сгорания0,13230,090,850,112ТВД0,3304,80,140,800,264СТ0,1081,30,170,850,0918Реактивное сопло0,0551,60,070,850,046Агрегаты0,1211,30,190,850,103K прВывод: Рассчитанный коэффициент преемственности k=0,833соответствует разработке нового изделия, усовершенствованного изделия на базесуществующего, со значительным использованием существующего опыта, чтообеспечивает разумное соотношение новизны конструкции и риска.2.Расчет стоимости жизненного цикла парка двигателей2.1Расчет длительности цикла разработки двигателяИсходя из данных о назначении, типе проектируемого двигателя ивыбранных параметров рабочего процесса, ориентировочно устанавливается(выбирается) величина удельной массы разрабатываемого двигателя дв иопределяется его ожидаемая масса МдвДлительность цикла процесса разработки двигателя рассчитывается постатистическому соотношению:Т ц 1, 42 М дв 0,5 Т Г *0,75 Т нр 0,065 К пр 100 0,50,75 1, 42 0,360 1510где0,0651150,7 0,833 100 0,7(10.3) 12, 71квМдв – масса проектируемого двигателя, тТг* - температура газа перед турбиной проектируемого двигателя навзлетном режиме, КТнр – планируемый срок начала разработки двигателя в кварталах от1980гКпр – обобщенный коэффициент преемственности проектируемогодвигателя.ВприведенномвышестатистическомсоотношениивеличинаТ нрхарактеризует планируемый срок начала разработки двигателя в кварталах от 1980гт.е.Тнр = (Ттек - 1980)*4 + tкв = (2008 - 1980)*4 + 3 = 115 квгде(10.4)tкв – количество кварталов от начала текущего года до началадипломного проектированияТтек – текущий год, в котором выполняется дипломный проект2.2.Расчет затрат на разработку двигателяВеличина прогнозируемых затрат на разработку двигателяC ДВ = 229*Gв0,62*(Т0*/1000)1,25* КПР-0,65 = 1367 млн.р (10.5)гдеGв – расход воздухаТо* – максимальная температура газа перед турбинойКпр – обобщенный коэффициент преемственности проектируемогодвигателяЦена разработки (Цкдв) при заданной рентабельности разработки (R)рассчитывается по формуле:Ц КДВ 1 R C ДВ 1 0,15 1367 1572,23 млн.
р(10.6)2.3.Расчет программы выпуска двигателейПолная программа выпуска двигателей за весь период производства Адвможет быть определена по парку ЛА Nла , размер которого задан в исходныхданных:АДВ n ДВ N ЛА С 1 kоб 2 700 1,5 1 0, 25 2625 шт ДВ(10.7)где kоб–коэффициент оборота фонда двигателей в эксплуатации (kоб= 0.25);nдв – количество двигательных гнезд на ЛА, [шт];Отношениеустановленного(общетехнического)ресурсасамолетакобщетехническому ресурсу двигателя равно: с / дв 1.5.2.4.Расчет стоимости выпуска двигателейРасчет себестоимости серийно освоенного двигателяССО=0,52*104* GвIo0.79*к *0.44=0.52*9.20.79*170.44=10.13 р (10.8)Средняясебестоимостьпроизводстваодногодвигателяизпартиивыпущенных двигателейСДВ= ССО*(АДВ/500)-0,18=104113*(2625/500)-0,18=7.287 млн. р (10.9)Средняя цена одного двигателяЦДВ=k*(1+P)* СДВ=(1+0.15)* 72879=8.38 млн.р(10.10)2.5.Расчет затрат на освоение двигателяЗатраты на подготовку производства (освоение производства)рассчитываются в процентах от среднесовокупной себестоимости изготовленияпартии новых двигателей в 1-ом году производства.Так как период подготовки производства равен двум годам, затратыраспределятся следующим образом.Затраты на освоение в 1-ом году:Зосв1 = 2/3* Аt=1 *Цдв = 2/3 * 53 * 8.38 = 296.09 млн.р .(10.11)Затраты на освоение во 2-ом году:Зосв2 =1/3* Аt=1 *Цдв = 1/3*53 * 8.38 = 148.04 млн.р,где(10.12)Цдв – цена двигателя, [р];Аt=1 – программа выпуска двигателей в 1-ом году производства, [шт.].Программа выпуска двигателей в t-ом году производства равна:Аt = Aдв kвып.дв.tгде[шт],(10.13)Адв – суммарная программа выпуска двигателей за весь периодпроизводства, [шт];kвып.дв.t – коэффициент, характеризующий относительный (в долях отполной программы производства) выпуск двигателей по годам.Табл.16.