124996 (593050), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

2.3 Розробка вимог до розробляємої системи

Виходячи з вище сказаного, можливо сформулювати основні вимоги до розробляємого пристрою для контролю та високоточного вимірювання кутової швидкості обертання валу електродвигунів малої потужності та мікродвигунів: пристрій повинен бути реалізовано на основі ПЕОМ, що дозволить проводити обробку результатів вимірювання, подавати результати вимірювання і контролю у графічному вигляді, розраховувати інші характеристики електродвигуна; відомі в теперішній час ТП не можуть повністю задовольнити сучасним вимогам, тому доцільно розробити ТП вільний від вказаних вище недоліків; пристрій повинен забезпечувати надійну роботу на протязі 2 - 3 років; вся елементна база повинна вибиратись надійною і з порівняно невеликою ціною ,що дасть малу ціну виробу; пристрій повинен бути надійним і витримувати певні навантаження, зміну кліматичних умов в великих межах; собівартість виробу повинна бути мінімальною, що досягається малою ціною комплектуючих, але які забезпечують потрібну надійність; забезпечення стійкої роботи в екстремальних умовах (пікові викиди струму в мережі живлення, електромагнітні перешкоди, висока температура оточуючого середовища, тощо). Вимоги до розробляємого ТП наступні: малий вносимий момент опору на вал об’єкту досліджень; малі габарити; висока швидкодія; аналоговий вихідний сигнал, перша похідна якого прямопропорційна миттєвому значенню кутової швидкості; чутливість до напрямку обертання; простота конструкції;

Із наведеного вище видно, що досягаючи поставлених вимог до даної розробки можна досягти великих успіхів у розробці з технічної сторони економічного, високонадійного , який буде мати незначну похибку та велику швидкодію, з економічної сторони: конкурентноздатним, який буде мати порівняно малу ціну.

2.4 Порівняльна характеристика розробляємої системи

Проведемо порівняльний аналіз розробляємого пристрою для контролю та високоточного вимірювання у динамічному режимі кутової швидкості обертання валу електродвигунів.

Найбільш простим і зручним для проведення аналізу і вибору базового методу для розробки пристрою є узагальнений якісний критерій якості (УКЯ). Якісний критерій характеризує, досягнута чи не досягнута ціль, яку поставлено перед пристроєм. Цей критерій якості можна трактувати як приймаючий тільки два значення: 1- якщо ціль досягнута, 0- в протилежному випадку. Тоді УКЯ буде являти собою суму окремих якісних критеріїв якості (ОКЕ), які характеризують окремі цілі, поставлені перед пристроєм.

, (2.6)

де α_і - вагові коефіцієнти; _і - загальна кількість ОКЯ.

Відносні значення _і розраховуються за нижченаведеними формулами:

а) Для показників, зростання яких говорить про підвищення в лінійній залежності якості розробки:

, (2.7)

б) Для показників, зростання яких говорить про зниження в лінійній залежності якості розробки:

, (2.8)

При цьому обумовимо, що для досягнення якої-небудь окремої цілі пристрій повинен реалізовувати усі свої потенційні можливості в рамках використовуємого способу вимірювання. Це положення дозволяє проводити порівняльний аналіз пристроїв на рівні реалізованих у ньому способів вимірювання.

Вважаючи, що пристрій повинен забезпечувати як функціональні, так і економічні вимоги на одному рівні, необхідно дотримуватися наступних умов:

. (2.9)

Результати порівняльного аналізу наведено у таблиці 2.1.

Таблиця 2.1 - Порівняльний аналіз розробляємого пристрою та його аналогів

Назва критерію	Пристрій на основі частотного ТП	Пристрій на основі тахогенератору	Пристрій на основі ФТП з аналого-вим вихідним сигналом	Розроблю-ємий пристрій		Потенційний пристрій
Широкий діапазон контролюємих кутових швидкостей	1	0	0	1		1
Чутливість до напрямку обертання	0	1	1	1		1
Малий вносимий момент опору на валу об’єкту досліджень	1	0	1	1		1
Можливість проведення динамічних вимірювань	1	1	1	1		1
Низька собівартість	1	0	1	1		1
Простота конструкції	1	0	1	1		1
Висока швидкодія	1	0	0	1		1
Простота алгоритму обробки вихідного сигналу	1	1	0	1		1
Простота пристрою для вторинної обробки сигналу	1	0	0	0		1
Необхідність сумісного вимірювання часу при динамічних вимірюваннях	0	0	1		1		1
	8	3	6		9		= 10
	0.8	0.3	0.6		0.9		1

Як слідує з аналізу табл. 2.1, розробляємий пристрій для контролю та високоточного вимірювання у динамічному режимі кутової швидкості обертання валу електродвигунів має найбільший у порівнянні з аналогами показник ефективності, що свідчить про доцільність його розробки.

2.5 Економічна доцільність нової технічної розробки

2.5.1 Прогнозування собівартості

Спрогнозуємо собівартість нової технічної розробки методом питомої ваги.

Цей метод доцільно застосовувати тоді, коли є можливість розрахувати одну з прямих витрат і встановити питому вагу даної статті, в собівартості аналогова. Собівартість одиниці нової продукції можна спрогнозувати за формулою:

(грн). (2.10)

де К_Н – коефіцієнт, який враховує конструктивні та технологічні особливості нової розробки, К_Н = 1÷1,2

В_П – величина однієї із статей витрат, яка вибрана за основу, грн.;

П – питома вага однієї із прямих витрат в собівартості аналогова, %;

Вартість одиниці продукції аналога становить приблизно 1000 грн. Відомо, що питома вага для аналога становитиме 60 %, а питома вага нової розробки становить 65 %.При цьому собівартість розробки складатиме:

(грн)

Собівартість же нової розробки становитиме:

(грн)

2.5.2 Прогнозування величини капітальних вкладень

Розрахуємо величину капітальних вкладень для більшості сучасних аналогів та для нової розробки за формулою:

К = В * А * S (грн)= В*Ц (грн). (2.11)

де S – собівартість нової розробки, яка оцінюється приблизним способом;

В – коефіцієнт, який враховує витрати на розробку, придбання, транспортування, монтаж, налагодження тощо нової розробки, В 1,1 ÷ 1,8;

А – коефіцієнт, який враховує прогнозований прибуток, податки, які повинен виплатити виробник тощо, А 1,5 ÷ 2;

Ц – ціна реалізації нової розробки, якщо вона визначена раніше, грн..

К₁ = 1,6 · 2 · 2000 = 6400 (грн.)

К₂ = 1,4 · 2 · 2036,73 = 5702,84 (грн)

2.5.3 Прогнозування величини експлуатаційних витрат

Розрахуємо експлуатаційні витрати для аналога та нової розробки за формулою:

Е = k Ц = k A S (грн/рік), (2.12)

де Ц - ціна реалізації нової розробки, якщо вона визначена раніше, грн./шт., k-коефіцієнт, який ураховує витрати на амортизацію, електроенергію, обслуговування, ремонт тощо. Рекомендується приймати значення k = (0,20,4). Для обчислювальної техніки значення k рекомендується приймати по максимуму. А - коефіцієнт, який враховує прогнозований прибуток, податки, які повинен виплачувати виробник тощо; А 1,5 2, S - собівартість нової розробки, грн., яка оцінювалася вище;

- доля часу, який витрачає працівник на обслуговування вибору в загальному часі своєї роботи.

Е₁ = 0,4 2 2000 0,6 = 960 (грн/рік)

Е₂ = 0,4 2 2036,73 0,6 = 977,63 (грн/рік)

Якщо К₁ = 6400 грн., К₂ = 5702,84 грн. то співвідношення між аналогом та новою розробкою по капітальних вкладеннях – К₁ > К₂. Якщо Е₁ = 960 грн/рік, Е₂ = 977,63 грн/рік, то співвідношення між аналогом та новою розробкою по експлуатаційних витратах – Е₁ < Е₂. Як можна побачити, при впровадженні нової технічної розробки підприємство буде мати економію коштів по капітальних вкладеннях та експлуатаційних витратах у розмірі:

К_еф = 6400 – 5702,84 = 697,16 (грн).

Е_еф = 960-977,63 = - 17,63 (грн/рік).

Такий варіант свідчить про абсолютну економію як на питомих капіталовкладеннях, так і на експлуатаційних витратах, тобто кращою буде нова розробка, що свідчить про доцільність проектування та впровадження її в виробництво.

3 Розробка структурної схеми комп’ютеризованої вимірювальної системи параметрів електричних машин з газомагнітним підвісом

До складу розробляємого пристрою входить первинний тахометричний перетворювач. Як було вказано у попередньому розділі, цей ТП буде мати аналоговий вихідний сигнал, прямопропорційний куту повороту. Шляхом обчислення його першої похідної визначається кутова швидкість.

Аналогові диференціюючі пристрої мають велику похибку та вузький частотний діапазон, що не може задовольнити вимоги технічного завдання. Тому необхідно використати цифрове диференціювання вихідного сигналу ТП. Існують три види цифрового диференціювання [16]:

перший тип - це дискретний диференціатор з усередненням. Принцип його дії полягає у відніманні через однакові інтервали часу миттєвих значень вхідного сигналу. Сигнал на виході диференціатора першого типу описується виразом:

Характеристики

Список файлов ВКР