«Разработка технологии и оборудования для ультразвуковой очистки корпусных деталей автомобильных двигателей внутреннего сгорания»

Заказать уникальную курсовую работу
Тип работы: Курсовая работа
Предмет: Ремонт автомобилей и двигателей
  • 76 76 страниц
  • 25 + 25 источников
  • Добавлена 14.07.2021
1 496 руб.
  • Содержание
  • Часть работы
  • Список литературы
  • Вопросы/Ответы
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ 3
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ 4
2. 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 25
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ АКУСТИКО- ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОЧИСТКИ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ 43
4. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ТЕХНИКО- ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВНЕДРЯЕМОЙ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЯ 56
1.6 Оценка технико-экономической эффективности технологии и установки 66
Существующие затраты: 66
Прогнозные затраты: 67
Расчет экономической эффективности: 67
Годовая экономия при заданных условиях от использования метода комбинированной ультразвуковой обработки горелочных устройств, составит: 68
Расчет отчислений по амортизации основных производственных фондов: 68
Расчет налога на имущество: 68
Расчет налога на прибыль: 68
Коэффициенты дисконтирования: 69
1.7 Выводы 69
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 71

Фрагмент для ознакомления

В схеме 2 нагреватель расположен в расходной емкости, что обеспечивает стабильный нагрев жидкости при малых и средних затратах электрической мощности, т.к. в целом объем жидкости изменяется постепенно вследствие ее забора вторым насосом. Эта схема выбрана для дальнейшей проработки.Слив жидкости в расходную емкость происходит через сменный фильтр. Гидравлический модуль (рис. 4.4) содержит:насос 1 обеспечивает откачку ОЖ из ультразвуковой ванны через изделие;насос 2 обеспечивает подкачку ОЖ в ультразвуковую ванну через соединительныйтрубопровод;датчик уровня ОЖ в ультразвуковойванне.Рисунок 3.4. Структурная схема гидравлического модуляНагревательный модуль (рис. 4.5) содержит:нагреватель;датчик температурыОЖ.Рисунок 4.5. Нагревательный модульУльтразвуковой модуль (рис. 4.6) содержит:ультразвуковой генератор;источникпитания;коммутатор с блокомуправленияРисунок 3.6. Ультразвуковой модульМодуль управления (рис. 3.7) содержит:датчик контроля расхода охлаждающейжидкости;датчик(эталонный);блоксравнения;блокуправления.Рисунок 3.7. Модуль управленияЦикл работы установки по схеме 2 предполагался следующий.Включается нагрев технологической жидкости в расходной емкости. При достижении требуемой температуры 55-75ºС нагрев в баке отключается. По мере циркуляции жидкости, а также её остывания, нагреввключится.Включается насос 2 подкачки жидкости в ультразвуковую ванну. При достижении необходимого ее уровня насос 2отключается.Включается ультразвуковой генератор. Отключение ультразвукового генератора обеспечивается блоком управления при достижении требуемого расхода технологической жидкости путем его оценки в блокесравнения.Включается насос 1 откачки ОЖ из ультразвуковой ванны черезизделие.Примечание. Длительность процесса обработки изделия в установке определяется в блоке сравнения с помощью датчиков Д3 и Д4. При достижении эталонного значения расхода жидкости датчик Д4 выдает команду в блок сравнения на отключение основных модулей установки.Все конструктивные элементы и модули установки предполагалось разместить в закрываемом герметичной крышкой корпусе с двойными стенками, промежуток между которыми заполнялся слоем стекловаты толщиной до 100 мм. Тем самым обеспечивалась надежная защита оператора от акустического воздействия ультразвука и шумов работающих агрегатов установки (насосы, фильтры, электроавтоматика). Размещение всех элементов в корпусе гарантировало также защиту оператора от самопроизвольного случайного касания с токоведущими элементами.В дальнейшем предполагалось упростить конструкцию установки, исключив расходную емкость. Однако при тщательном анализе особенностей эксплуатации такой установки вскрылись недостатки, которые нивелировали определенные отмеченные вышепреимущества:отсутствие расходной емкости существенно затрудняет регулировку работынасоса;- большинство отечественных и зарубежных насосов плохо работают на всасывание;наличие двух насосов усложняетконструкцию;размещение всех элементов установки в общем закрытом корпусе вследствие наличия источников тепловыделения (электронагреватели и расходная емкость с жидкостью, нагретой до 750С, ультразвуковые пьезокерамические преобразователи, насос) может привести к перегреву элементов электросхемы и нарушению стабильности работы блока управления установкой)нецелесообразно;- затруднено техническоеобслуживание.В результате рациональной может считаться схема 3 (рис. 3.8), в которой только ультразвуковая ванна размещается в герметичном шумоизолирующем шкафу.Рисунок 3.8. Окончательно принятая схема установкиРасходная емкость с нагревателями, насос, элементы гидравлической схемы, блок управления и ультразвуковой генератор размещены открыто на сварной рамнойконструкции.ВыводыНа основе проведенных исследований виброшумовых характеристик процесса контактной ультразвуковой обработки определен рациональный частотный диапазон, обеспечивающий максимальноевиброускорение в зоне воздействия при минимальном звуковомдавлении.Выявлены особенности источника ультразвуковых колебаний и разработана его конструкция. Источник состоит из единой активной накладки в виде ступенчатого стакана, соединенного с пятью пьезокерамическими излучателями.Разработан способ комбинированной ультразвуковой обработки, защищенный патентомРФ.Определены требования к специальной ультразвуковой установке, реализующей предложенный способ и обоснованные технологическиережимы.ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ТЕХНИКО- ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВНЕДРЯЕМОЙ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЯСущественное увеличение количества автотранспортных средств вРоссии за последние 10 лет привело к резкому росту спроса на проведениеуслуг ремонта. Связано это напрямую с особенностями эксплуатациитранспорта в России. Невысокое качество топливо-смазочных материалов,сложные климатические условия эксплуатации приводят к быстрому выходуиз строя одного из основных агрегатов любого транспортного средства -двигателя [127]. При производстве двигателей производители зачастуюзакладывают ресурс на проведение капитального ремонта. Для двигателейлегковых автомобилей это 1-2 ремонта, для коммерческой техники количество ремонтов может достигать 6 и даже более. Для легковых бензиновых двигателей в среднем производителем заложен пробег в 300 тыс. км до проведения капитального ремонта. Дизельные двигатели грузовых автомобилей рассчитаны на существенно большие интервалы межремонтного пробега. Современные производители дизельных двигателей, такие как Cummins, Paccar, DetroitDiesel, заявляют межремонтный пробег на уровне 0,9Г- j- 1,0 млн. км. Даже после прохождения двигателем такого пробега у него все еще сохраняется ресурс после капитального ремонта. ЗАО "Ремдизель" является самым крупным специализированным заводом на территории бывшего Союза и осуществляет капитальный ремонт двигателей "КамАЗ-740" и его модификаций, коробок переключения передач, главных передач задних и средних мостов. Проектная мощность ЗАО "Ремдизель", размещенного в новом корпусе, составляет 10000 капремонтов ДВС, 1000 - КПП, 1000 - редукторов в год. Исходя из поставленной задачи определения экономического эффекта от внедрения разработанной технологии произведен расчет участка очистки корпусных деталей двигателя с программой очистки 3500 штук в год.Потенциальными заказчикам^*данной услуги, в основном являются станции технического обслуживания, автосервисы, предприятия, занимающиеся ремонтом двигателей.За базовую технологию очистки корпусных деталей принимаем очистку в ванне с донными плоскостными излучателями ПМС-2,5-18. Оценка экономической эффективности разработанной технологии осуществлялась в соответствии с методическими рекомендациями по определению эффективности инвестиционных проектов по критерию их текущего ЧДД и энергоэффективности.Себестоимость ультразвуковой очистки показывает сумму затрат предприятия, связанных с выполнением ТП. Все расходы, сопровождающие выполнение ТП очистки, можнр разделить на переменные и постоянные.Автоматизированная установка комбинированной ультразвуковой обработки горелочных устройств газоперекачивающихагрегатовНа основе выполненных исследований и анализа принципов создания установок ультразвуковой обработки с учетом полученных патентов разработано техническое задание, по которому в ОАО «НИТИ-Тесар» (г. Саратов) спроектирован и изготовлен экспериментальный образец (рис. 4.1).абРисунок 4.1. Экспериментальный образец установки: фронтальный вид со стороны панели управления (а); вид со стороны гидросистемы (б)Особенностью установки является герметичный шкаф с вытяжной вентиляцией для размещения ультразвуковой ванны и изделия, а также гибкого трубопровода включения последнего в гидравлическую систему.Применено два фильтра грубой и тонкой очистки, теплоизоляция трубопроводов и расходной емкости для стабилизации температуры технологической жидкости, ультразвуковой расходомер жидкости, ультразвуковой генератор на новой элементной базе. В установке применен генератор разработки ООО «Ультразвук-ТЕО» (г. Саратов). Основным технологическим элементом установки является ультразвуковая ванна (рис. 4.2), разработанная с учетом выполненных исследований и макетныхработ.Рисунок 4.2. Ультразвуковая ванна на виброопорахУльтразвуковая ванна состоит из двух разъемных частей: собственно ванны и виброизолирующейподставки.Такая конструкция обоснована необходимостью предотвращения распространения ультразвуковых колебаний на рамную станину, что может вызвать с одной стороны потери акустической мощности, а с другой стороны – генерацию низкочастотных высокоамплитудных колебаний, отрицательно сказывающихся на долговечности сварной конструкции и создающих дополнительную акустическую нагрузку на рабочем месте.Ванна представляет собой сварную цилиндрическую емкость из листов нержавеющей стали 12Х18Н10Т толщиной 2 мм. Это обеспечивает коррозионную устойчивость, исключение провара при соединении и достаточную механическую жесткость. Источник ультразвука представляет собой также отработанную конструкцию [11]: пять ультразвуковых пьезокерамических преобразователя, работающих на общий волновод, расположенный в объеме ванны. В отличие от макета волновод применен не полуволновой, а волновой длины в связи с необходимостью увеличения диаметра центрального отверстия для размещения центрального тела горелочного устройства, имеющего два исполнения (большего и меньшего диаметра). Защита волновода от кавитационной и химической эрозии обеспечивается твердым анодированием. Дно ванны расположено между преобразователями и волноводом в зоне генерации начальной амплитуды колебаний. Фазовые и массовые электроды преобразователей соединены параллельно. В дне ванны выполнено отверстие, в которое вварен штуцер с шаровым краном для аварийного слива технологической жидкости.В среднем сечении ванны в цилиндрическом корпусе выполнено отверстие для установки рукава, соединяющего ванну с расходной емкостью по принципу сообщающихся сосудов с проходным сечением, обеспечивающим стабильную смену жидкости при работе насоса (площадь сечения соответствует диаметру 80 мм). Для вибрационной развязки корпуса ванны и емкости рукав выполнен гибким.Ванна жестко на опорах не крепится для удобства обслуживания. Фиксация от поперечного смещения обеспечивается кольцевым поясом шириной 30 мм, спущенным за днованны.Технологическая жидкость поступает в ванну из расходной емкости путем прокачки через горелочное устройство. Расходная емкость объемом 50 л сварена из листов полипропилена РР15 и имеет теплоизолирующую оболочку K-FLEX DuctNetдля сохранения достигнутой температуры технологической жидкости. Сверху емкость закрывается герметичной крышкой для предотвращения попадания в гидросистему инородных включений из внешней среды. Наполнение емкости может осуществляться непосредственно заливом после поднятия крышки или из цехового трубопровода через специальный штуцер и шаровой кран. Если в первом случае приготовление раствора технологической жидкости нужной концентрации производится вне емкости, то в последнем случае – непосредственно в ней. В задней стенке емкости выполнены отверстия для ввода нагревательныхТЭНов. Датчики уровня жидкости и температуры установлены в отверстиях специальной верхней панели.В установке применена двойная система фильтрации. Фильтр грубой очистки расположен на обратной ветви трубопровода. Применен фильтр, штатный для насоса ХЦМ-В-К из стали 12Х18Н10Т с сеткой с ячейками 0,4 мм и фильтроэлементом с отверстиями 0,5 мм. Фильтр тонкой очистки ФМ-03М установлен в напорной ветви трубопровода непосредственно перед ультразвуковой ванной. Фильтр с корпусом из нержавеющей стали 12Х18Н10Т снабжен сменными кассетами с тонкостью очистки 5-30 мкм, что вполне достаточно по результатам анализа отложений, извлеченных из полостей горелочного устройства.В установке применена система прокачки технологической жидкости через горелочное устройство напрямую без всасывания поскольку абсолютное большинство насосов не обеспечивают надежной работы в заданном диапазоне расходов в режиме всасывания.С целью обеспечения надежной работы в агрессивных средах (возможное применение щелочных технологических жидкостей) и снижения стоимости применен электронасос в смешанной комплектации: химический центробежный насос ХЦМ 1/10ВК из нержавеющей стали 12Х18Н10Т и электродвигатель обычного (не взрывозащищенного) исполнения из комплекта ХМ 1/10. Регулировка расхода жидкости осуществляется не за счет применения частотного преобразователя в системе питания двигателя, а путем байпасной системы (обратный трубопровод с регулировкой проходного сечения).Анализ известных расходомеров жидкости показал, что для решения задач контроля скорости истечения и расхода жидкости через горелочное устройство оптимальным является применение ультразвуковых расходомеров, работающих по принципу эффекта Доплера. Автоматический цикл установки обеспечивается прецизионным ультразвуковым расходомером «Днепр-7», осуществляющим контроль расхода жидкости через каналы горелочного устройства и сравнение этих данных с внесенными в память устройства управления параметрами эталонного изделия. На установке по результатам экспериментальных исследований заложены следующие эталонные расходы технологической жидкости (Таблица4.1).Таблица 4.1 Установленные эталонные расходы жидкости через горелочные устройства№п/пТипгорелочногоустройстваОбозначениеРасход,м3 /ч1ЦентральноеПСТ 3.387537.0001,425min 1,300max1,5502Периферийное (диаметр радиальных отверстий вцентральном теле – 2,0 мм)ПСТ 3.387536.000-011,725min 1,716max1,7343Центральное-0,950min 0,900max1,0004Периферийное (диаметррадиальных отверстий в центральном теле – 1,0 мм)-1,425min 1,300max1,500Производственные испытания технологии иустановкиУстановлено, что горелочные устройства имеют существенный разброс степени уменьшения проходного сечения каналов, что отразилось на времени цикла обработки. Как правило, два периферийных горелочных устройства из шести имели максимальную толщину поверхностного оксидного слоя, которая была устранена за 30-40 минут непрерывного процесса обработки при температуре воды в системе (55-60)0С. При этом был получен средний уровень эффективности обработки, характеризуемый расходом воды через горелку порядка 1,400 м3/ч. Четыре горелки из комплекта были обработаны до максимального (эталонного) уровня 1,500 м3/ч за 4-5 минут. Во всех случаях первоначальный расход воды составлял 0,3-0,4 м3/ч, затем скачкообразно поднимался до 0,8-1,0 м3/ч и постепенно за 3-4 минуты до 1,3 м3/ч. Для загрязненных в большей степени горелок в дальнейшем нарастание расхода до 1,4 м3/ч происходило примерно за 25-30 минут и в дальнейшем колебалось около уровня 1,38-1,42 м3/ч. Остальные горелки повышали пропускную способность до 1,5 м3/ч примерно за 1 минуту. В одном случае наблюдалось снижение расхода через загрязненную горелку спустя 20 минут процесса обработки до уровня 0,9 м3/ч с последующим нарастанием, что могло быть связано с отслоением крупных фрагментов поверхностного слоя и закупориванием части проходного сечения канала.Центральные горелки подвергались обработке в количестве 3 единиц. Во всех случаях время процесса составляло порядка 30 минут, но степень удаления поверхностного оксидного слоя в одном случае составила 0,95 м3/ч, в двухдругих0,6-0,7 м3/ч без значимого нарастания с увеличением продолжительности процесса. По-видимому, это связано с большей сложностью внутренних каналов и полостей, что вызывает дополнительное сопротивление потоку жидкости, а также в большей степени способствует осаждению фрагментов поверхностного слоя иусложняет их разрушение. Также следует учесть, что центральная горелка имеет два ряда газоотводящих трубок – пилонов, из которых только один внешний ряд контактирует с торцом волновода и подвергается действию контактного интенсивного ультразвука.Для производственных испытаний в условиях РММ Петровского ЛПУМГ ООО «Газпром трансгаз Саратов» были предоставлены два комплекта горелочных устройств: с компрессорного агрегата Петровского ЛПМГ и компрессорного агрегата Александровогайского ЛПУМГ. Испытания проводились как в присутствии соискателя, так и в его отсутствии техническим персоналом Петровского ЛПМГ.В результате производственных испытаний пропускная способность всех периферийных горелок доведена до паспортного уровня (табл. 4.2).Таблица 4.2 Результаты обработки горелочных устройств на установке в производственных условиях РММ ПетровскогоЛПУМГПосле снятия с установки горелочные устройства дополнительно подвергались финишному контролю в сравнении с эталоном по критерию времени набора стандартного давления в герметичном баллоне. Сравнительные графики, полученные в процессе испытаний, представлены на рис.4.3-4.5.Рисунок 4.3. Скорость набора давления в баллоне его накачке через горелочные устройства после эксплуатации в течение 6000 часов в сравнении с эталономНа графиках указана скорость набора давления воздуха в герметичной емкости, в которой установлено испытываемое изделие. Накачка воздуха осуществлялась компрессором через подводящий канал горелочного устройства.Рисунок 4.4. Скорость набора давления в баллоне его накачке через горелочные устройства после ультразвуковой обработки в сравнении с эталономАнализ результатов производственных испытаний, отраженный в графиках (рис. 4.3-4.5), показывает, что:средняя скорость набора давления через эталонную горелку составляет 0,035кГ/см2.с;средняя скорость набора давления через не обработанную горелку составляет 0,027 кГ/см2.с;средняя скорость набора давления через обработанную горелку составляет 0,034 кГ/см2.с;после ультразвуковой обработки скорость набора давления по сравнению с эталонной восстановлена на97%.Рисунок 4.4. Средняя скорость набора давления в баллоне (Р=4,0 кГ/см2) через эталонную горелку, горелки после ультразвуковой обработкии горелки после эксплуатацииПосле прохождения цикла обработки комплекты горелочных устройств были вновь введены в эксплуатацию.Производственная проверка технологии путем передачи обработанных комплектов горелочных устройств в эксплуатацию на компрессорные станции в г. Мокроус и г. Петровск (Саратовская область) показала, что достигнутое качество обработки позволяет довести частоту вращения турбины агрегата с 4500-4700 об/мин до 5050 об/мин при номинале 5000-5200 об/мин, т.е. войти в требуемыйдиапазон. КПД агрегата после обработки горелочных устройств возрос на 6%. Приведенная концентрация соединений NOx и CO в сухих отработавших газах понизилась соответственно в 4,3 и 7,5 раза и соответствуют новому изделию.Оценка технико-экономической эффективности технологии иустановкиРасчет показателей коммерческой эффективности проводится с использованием принципа «с проектом – без проекта». В качестве варианта «без проекта» рассматривается вариант эксплуатации стационарных ГПА в количестве 55 единиц с заменой вышедших из строя комплектов горелочных устройств на новые при наработке 6000 часов. По варианту «с проектом» в расчете учитываются затраты на проведение НИОКР, в результате которой будет разработана серийная технология восстановления горелочных устройств методом комбинированной ультразвуковой обработки, созданы и внедрены специальная ультразвуковаяустановка.Продолжительность расчетного периода принята равной десять лет, что составляет прогнозируемый срок работы до списания ультразвуковой установки. Расчет выполняется в текущих ценах базового периода без учета НДС, в качестве показателя коммерческой эффективности используется чистый дисконтированныйдоход.Эффект достигается за счет экономии финансовых средств, расходуемых на покупку и замену новыми вышедших из строя горелочных устройств за счет восстановления работоспособности горелочных устройств через каждые 6000 часов путем ультразвуковой обработки до значений, близких к номинальным.Существующие затраты:Стоимость нового комплекта горелочных устройств для одного ГПА по производственным данным составляет 1144 тыс. руб. без учета НДС. Как показывает опыт эксплуатации, наибольший ресурс одного комплекта горелоксоставляет около 6000 моточасов. Соответственно за период эксплуатации до капитального ремонта (24000 часов) затраты на эксплуатацию камеры сгорания увеличиваются в 3 раза и составляют около 3432 тыс. руб. за счет установки новых комплектов горелочныхустройств.Прогнозные затраты:Стоимость обработки комплекта горелочных устройств для одного ГПА предлагаемым методом по результатам производственных испытаний составляет 17,8 тыс. руб. с последующей обработкой каждые 6000 часов. Соответственно за срок эксплуатации горелочных устройств до капитального ремонта затраты составят 53,4 тыс. руб.Расчет экономической эффективности:Расчетэкономическойэффективностивыполненнаосновеисходных данных, приведенных в таблице 4.3.Таблица 4.3. Исходные данные для расчета экономического эффектаПоказательЕдиницаизмеренияВеличинаКоличество ГПА (ГТ-750-6, ГТК-10-4) вООО »Газпром трансгаз Саратов» на момент выполнения работыед.47Средняя наработка ГПА (по данным 2011 г.)час/год871Затраты на приобретение нового комплектагорелочных устройствтыс. руб.1144Срок полезного использования камеры сгораниячасов(лет)24000 (8)Прогнозируемые затраты на выполнение НИОКРтыс. руб.5000,0Прогнозные затраты на восстановлениеработоспособности горелочных устройств за весь период назначенного ресурсатыс. руб.53,4Налогнаприбыль%20Прогнозируемый срок службы ультразвуковойустановки до списаниялет10Норма дисконта принимается равной 10 % согласно действующей в ПАО «Газпром» методике расчета ожидаемого экономическогоэффекта.При расчете экономической эффективности принято, что затраты осуществляются за счет собственных средств ПАО «Газпром» без привлечения кредита.Коэффициент, учитывающий годовое количество комплектов горелочных устройств, подлежащих замене (восстановлению) при условии годовой наработки ГПА 871 час/год и фактического ресурса 6000 часов:k = 871 / 6000 = 0,145.Годовая экономия при заданных условиях от использования метода комбинированной ультразвуковой обработки горелочных устройств, составит:Э = ( D 1 - D 2 )· k·А2,где: D 1- стоимость нового комплекта горелочных устройств, тыс. руб.;D2 – стоимость восстановления комплекта горелочных устройств, тыс.руб.Э = (1144-17,8)·0,145·47 = 7645,05 тыс. руб.Экономический эффект, приходящийся на один комплект горелочных устройств составляет 162,66 тыс. руб.Расчет отчислений по амортизации основных производственных фондов:А= 5000,0·0.100=500,0 тыс. руб.Расчет налога на имущество:В соответствии со статьей 381 Налогового кодекса Российской Федерации организации освобождаются от налога на имущества в отношении магистральных трубопроводов, а также сооружений, являющихся их неотъемлемой технологической частью. Перечень имущества, относящегося к указанным объектам, утверждается Правительством Российской Федерации.Расчет налога на прибыль:Расчет налога на прибыль для первого года расчетного периода:С = (Э-З1-А) ·0.2=(7645,05- 2,58-500,0)·0.2 = 1270,9 тыс. руб.где З1 – затраты на проведение ультразвуковой обработки комплекта горелочных устройств с учетом фактической наработки приходящиеся на один год эксплуатацииЗ1=17,8·k=17,8·0.145= 2,58 тыс. руб.Коэффициенты дисконтирования:Коэффициентыдисконтированиярассчитываютсядлякаждогогодас округлением до второго знака после запятой до момента полученияприбыли:α1 = 1/(1+0,10) ~=0,90, α2 = 1/(1+0,10)2~=0,83, α3 = 1/(1+0,10)3~=0,75, α4 = 1/(1+0,10)4~=0,68, α5 = 1/(1+0,10)5~=0,62, α6 = 1/(1+0,10)6~=0,56,α7 = 1/(1+0,10)7~=0,51, α8 = 1/(1+0,10)8~=0,47, α9 = 1/(1+0,10)9~=0,42, α10 = 1/(1+0,10)10~=0,39Расчет чистого дисконтированного дохода (ЧДД) производим до момента наступления прибыли:ЧДД ~=(-5000·1,00) + (7645,05·0,90) + (7,645,05·0.83)+ (7645,05·0.75)+ (7645,05·0.68)+ (7,645,05·0.62)+ (7645,05·0.56)+ (7645,05·0.51)+ (7645,05·0.47)+ (7645,05·0.42)+ (7645,05·0.39)~= 42048,02 тыс. руб.В результате расчета получены следующие показатели эффективности:интегральный доход за весь проект – 22683,8 тыс.руб.;индекс эффективности5,5;внутренняя норма доходности82%срок окупаемости 3 года, включая затраты на НИОКР и прочиерасходы.ВыводыНа основе выполненных исследований разработано техническое задание, по которому спроектирована и изготовлена установка комбинированной ультразвуковой обработки горелочных устройств, реализующая обоснованный в работе новый способ ультразвукового удаления поверхностного оксидного слоя. Особенностьюустановкиявляетсяциклпроцессаобработки,сочетающийлокальное вибрационное воздействие на загрязненные зоны изделия с внешним кавитационным действием и прокачкой технологической жидкости через каналы, полости и отверстия. Установка работает в полуавтоматическом цикле по расходу прокачиваемой жидкости в сравнении с эталонными показателями, отличается ультразвуковой ванной с многопакетным преобразователем, имеющим единый волновод (активную накладку) с внутренними и внешними ступенями, установленной в шумоизолирующем шкафу.Производственные испытания технологии и установки на одном из предприятий ООО «Газпром трансгаз Саратов» подтвердили эффективность обоснованного в работе способа обработки. Использование способа обеспечивает гарантированное обеспечение 97% пропускной способности от эталонной, что дает возможность повторного использования горелочных устройств с вхождением газоперекачивающего агрегата в номинальный диапазонпараметров.Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения технологии и установки комбинированной ультразвуковой обработки составляет 162,66 тыс. руб.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫА.А. Новик, Н.П. Коломеец, С.В. Вешняков, В.А. Федорченко, Г.В. Генин. Ультразвуковая установка для обработки жидких сред / Патент на полезную модель РФ № 44540 с приоритетом от 05.11.04 // Бюллетень: Открытия. Изобретения. Пром. Образцы и товарные знаки. – 2005. - №9.А.Н. Орлов Введение в теорию дефектов в кристаллах: Учеб.пособие длявузовпоспец.«Физикаметаллов».–М.:М.:Высш.шк.,1983.–144с.Абрамов О.В. Ультразвуковая обработка материалов / под ред. О.В. Абрамова. – М.: Машиностроение, 1984. – 280с.Агранат, Б.А. Основы физики и техники ультразвука / Б.А. Агранат[и др.]. – М.: Высш. шк., 1987. – 352с.Адиков,С.Г. Исследование влияния тангенциальных ультразвуковых колебаний инструмента на эффективность процесса механической обработки древесины. 2007. 180с.Акуличев, В.А. Кавитация в криогенных и кипящих жидкостях / В.А. Акуличев. – М.: Наука, 1978. – 220с.Акуличев, В.А. Пульсации кавитационных полостей // Мощные ультразвуковые поля / В.А. Акуличев; под ред. Л.Д. Розенберга. – М.: Наука, 1968. – Ч. 4. – С. 129 –166.Арзуманов, З.С. Кавитация в местных гидравлических сопротивлениях/З.С.Арзуманов.–М.:Энергия,1978.–303с.Бекренев, Н.В. Исследование ультразвукового развертывания глубоких отверстий малого диаметра в деталях из труднообрабатываемых материалов / Н.В. Бекренев, Б.М. Бржозовский, А.М. Сарсенгалиеви др. // Технологиямашиностроения.–2014.–№1.–C.12-15.БекреневН.В. Обоснование метода повышения эффективности ультразвуковой обработки конструкционных материаловна основе установлениякорреляцииамплитудно-частотныхпараметровпроцессаифрактальной размерности их структуры / Н.В. Бекренев, Протасова Н.В., Петровский А.П. // Вестник СГТУ. – 2009. – № 3 (41). – Вып. 2. – С. 23-27.БекреневН.В. Оптимизация конструкций трансформаторов скорости ультразвукового оборудования на основе 3-D моделирования (постановка задачи) / Н.В. Бекренев, А.П. Петровский, Т.Ю. Чиндыкова// Вестник Саратовского государственного технического университета. 2010. № 4 (49). – С.77-83.БекреневН.В. Ультразвуковые процессы и аппараты в биологии и медицине: учеб.пособие / Н.В. Бекренев, О.А. Дударева, А.В. Лясникова, С.В. Приходько. – Саратов: СГТУ, 2005. – 121с.Бергман Л., Ультразвук и его применение в науке и технике, пер. снем./Л.Бергман.–2-еизд.–М.,1957.–187с.Бернштейн М.Л. Структура деформированных металлов / М.Л. Бернштейн. – М.: Металлургия, 1977. – 431с.Бржозовский Б.М. Физические основы, технологические процессы и оборудование ультразвуковой обработки материалов: учеб.пособие / Бржозовский Б.М., БекреневН.В., Захаров О.В., Трофимов Д.В. – Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2006. – 208с.Бржозовский Б.М., БекреневН.В. Ультразвуковые технологические процессы и оборудование в машино- и приборостроении. – С.: СГТУ, 2009. 348с.БронинФ.А. Удаление заусенцев и диспергирование порошковых материалов при воздействии ультразвука / Ф.А. Бронин, А.П. Чернов. – М.: Машиностроение, 1978. – 55с.Буйвол В.Н. Тонкие каверны в течениях с возмущениями / В.Н. Буйвол. – Киев: Наукова думка, 1980. – 296с.В.Н. Хмелев, А.Н. Сливин., Р.В. Барсуков., С.Н. Цыганок., А.В. Шалунов. Применение ультразвука высокой интенсивности в промышленности.–Бийск:Изд-воАлт.Гос.техн.ун-та,2010.–203с.Варламов Г.Б. Улучшение характеристик камеры сгорания ГТД за счет использования трубчатой технологии сжигания газа / Г.Б. Варламов // НТУ Украины «Киевский политехнический институт»: Газотурбинные технологии, № 3, 2012. – 48с.Влияние направления ультразвуковых колебаний на геометрические параметры процесса микрорезания/ Бекренев Н.В., Марков А.И. // Интенсификация технологических процессов в ультразвуковом поле. – М.: Металлургия, 1985. – С. 119-125с.Влияние ультразвуковых колебаний на процесс доводки отверстий малого диаметра алмазным прокатом // Опыт применения ультразвуковой техники и технологии в машиностроении (Сб. Всесоюз. науч.-техн. совещ.) / Бекренев Н.В., М.: НТО Машпром. 1985. С.67-69Водопьянов, В. И. Курс сопротивления материалов с примерами и задачами: учеб.пособие / В. И. Водопьянов, А. Н. Савкин, О. В. Кондратьев; ВолгГТУ. – Волгоград, 2012. – 136с.Гершгал Д.А. Ультразвуковая технологическая аппаратура / Д.А. Гершгал, В.М. Фридман. – М.: Энергия, 1976. –320 с.Горбунов А.А. Способ механической обработки деталей / А.А. Горбунов, А.И. Марков, С.И. Петров, Е.П. Калинин, В.М. Салтанов, В.М. Фирсов, В.Г. Моисеев // Авторское свидетельство № 878503.1981.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. А.А. Новик, Н.П. Коломеец, С.В. Вешняков, В.А. Федорченко, Г.В. Генин. Ультразвуковая установка для обработки жидких сред / Патент на полезную модель РФ № 44540 с приоритетом от 05.11.04 // Бюллетень: Открытия. Изобретения. Пром. Образцы и товарные знаки. – 2005. - № 9.
2. А.Н. Орлов Введение в теорию дефектов в кристаллах: Учеб. пособие для вузов по спец. «Физика металлов». – М.: М.: Высш. шк., 1983. – 144 с.
3. Абрамов О.В. Ультразвуковая обработка материалов / под ред. О.В. Абрамова. – М.: Машиностроение, 1984. – 280 с.
4. Агранат, Б.А. Основы физики и техники ультразвука / Б.А. Агранат [и др.]. – М.: Высш. шк., 1987. – 352 с.
5. Адиков,С.Г. Исследование влияния тангенциальных ультразвуковых колебаний инструмента на эффективность процесса механической обработки древесины. 2007. 180 с.
6. Акуличев, В.А. Кавитация в криогенных и кипящих жидкостях / В.А. Акуличев. – М.: Наука, 1978. – 220 с.
7. Акуличев, В.А. Пульсации кавитационных полостей // Мощные ультразвуковые поля / В.А. Акуличев; под ред. Л.Д. Розенберга. – М.: Наука, 1968. – Ч. 4. – С. 129 – 166.
8. Арзуманов, З.С. Кавитация в местных гидравлических сопротивлениях / З.С. Арзуманов. – М.: Энергия, 1978. – 303 с.
9. Бекренев, Н.В. Исследование ультразвукового развертывания глубоких отверстий малого диаметра в деталях из труднообрабатываемых материалов / Н.В. Бекренев, Б.М. Бржозовский, А.М. Сарсенгалиев и др. // Технология машиностроения. – 2014. – № 1 . – C. 12-15.
10. Бекренев Н.В. Обоснование метода повышения эффективности ультразвуковой обработки конструкционных материалов на основе установления корреляции амплитудно-частотных параметров процесса и

фрактальной размерности их структуры / Н.В. Бекренев, Протасова Н.В., Петровский А.П. // Вестник СГТУ. – 2009. – № 3 (41). – Вып. 2. – С. 23-27.
11. Бекренев Н.В. Оптимизация конструкций трансформаторов скорости ультразвукового оборудования на основе 3-D моделирования (постановка задачи) / Н.В. Бекренев, А.П. Петровский, Т.Ю. Чиндыкова // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2010. № 4 (49). – С. 77-83.
12. Бекренев Н.В. Ультразвуковые процессы и аппараты в биологии и медицине: учеб. пособие / Н.В. Бекренев, О.А. Дударева, А.В. Лясникова, С.В. Приходько. – Саратов: СГТУ, 2005. – 121 с.
13. Бергман Л., Ультразвук и его применение в науке и технике, пер. с нем. / Л. Бергман. – 2-е изд. – М., 1957. – 187 с.
14. Бернштейн М.Л. Структура деформированных металлов / М.Л. Бернштейн. – М.: Металлургия, 1977. – 431 с.
15. Бржозовский Б.М. Физические основы, технологические процессы и оборудование ультразвуковой обработки материалов: учеб. пособие / Бржозовский Б.М., Бекренев Н.В., Захаров О.В., Трофимов Д.В. – Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2006. – 208 с.
16. Бржозовский Б.М., Бекренев Н.В. Ультразвуковые технологические процессы и оборудование в машино- и приборостроении. – С.: СГТУ, 2009. 348 с.
17. Бронин Ф.А. Удаление заусенцев и диспергирование порошковых материалов при воздействии ультразвука / Ф.А. Бронин, А.П. Чернов. – М.: Машиностроение, 1978. – 55 с.
18. Буйвол В.Н. Тонкие каверны в течениях с возмущениями / В.Н. Буйвол. – Киев: Наукова думка, 1980. – 296 с.
19. В.Н. Хмелев, А.Н. Сливин., Р.В. Барсуков., С.Н. Цыганок., А.В. Шалунов. Применение ультразвука высокой интенсивности в промышленности. – Бийск: Изд-во Алт. Гос.техн. ун-та, 2010. – 203 с.

20. Варламов Г.Б. Улучшение характеристик камеры сгорания ГТД за счет использования трубчатой технологии сжигания газа / Г.Б. Варламов // НТУ Украины «Киевский политехнический институт»: Газотурбинные технологии, № 3, 2012. – 48 с.
21. Влияние направления ультразвуковых колебаний на геометрические параметры процесса микрорезания / Бекренев Н.В., Марков А.И. // Интенсификация технологических процессов в ультразвуковом поле. – М.: Металлургия, 1985. – С. 119-125 с.
22. Влияние ультразвуковых колебаний на процесс доводки отверстий малого диаметра алмазным прокатом // Опыт применения ультразвуковой техники и технологии в машиностроении (Сб. Всесоюз. науч.-техн. совещ.) / Бекренев Н.В., М.: НТО Машпром. 1985. С. 67-69
23. Водопьянов, В. И. Курс сопротивления материалов с примерами и задачами: учеб. пособие / В. И. Водопьянов, А. Н. Савкин, О. В. Кондратьев; ВолгГТУ. – Волгоград, 2012. – 136 с.
24. Гершгал Д.А. Ультразвуковая технологическая аппаратура / Д.А. Гершгал, В.М. Фридман. – М.: Энергия, 1976. – 320 с.
25. Горбунов А.А. Способ механической обработки деталей / А.А. Горбунов, А.И. Марков, С.И. Петров, Е.П. Калинин, В.М. Салтанов, В.М. Фирсов, В.Г. Моисеев // Авторское свидетельство № 878503. 1981.

Вопрос-ответ:

Чем отличается ультразвуковая очистка от других методов очистки корпусных деталей автомобильных двигателей?

Ультразвуковая очистка использует высокочастотные звуковые волны, которые создаются специальным оборудованием. Этот метод позволяет очистить детали от грязи, масла и других загрязнений даже в труднодоступных местах. В отличие от других методов, ультразвуковая очистка не повреждает поверхность деталей и не требует использования агрессивных химических веществ.

Какая технология используется в разработанном оборудовании для ультразвуковой очистки?

Разработанное оборудование использует метод ультразвуковой очистки с использованием высокочастотных волн. Для этого применяется специальный генератор ультразвуковых волн, который создает колебания частотой в несколько мегагерц. Эти колебания передаются к ванне с очистительным раствором, в которой находятся детали. Под воздействием ультразвука происходит разрушение пленок загрязнений и удаление их с поверхности деталей.

Какие параметры ультразвуковой очистки влияют на эффективность процесса?

Эффективность ультразвуковой очистки зависит от таких параметров, как мощность ультразвуковых волн, время обработки, температура очистительного раствора, концентрация очистительного средства и другие. Исследование влияния этих параметров на эффективность очистки позволяет оптимизировать процесс и достичь наилучших результатов.

Какие практические результаты были получены при внедрении разработанной технологии и оборудования?

Внедрение разработанной технологии и оборудования позволило значительно улучшить качество очистки корпусных деталей автомобильных двигателей. Была достигнута более высокая степень удаления загрязнений, а также снижение времени обработки. Технико-экономические показатели также показали положительные результаты, благодаря снижению расходов на ремонт и повышению надежности двигателей.

Что изучает данная научная работа?

Данная научная работа изучает разработку технологии и оборудования для ультразвуковой очистки корпусных деталей автомобильных двигателей внутреннего сгорания.

Какие задачи стояли перед исследованием?

Основной задачей исследования было определить влияние акустико-технологических параметров на эффективность очистки корпусных деталей.

Как проводились экспериментальные исследования?

Экспериментальные исследования проводились с использованием специальной методики, которая подразумевала определение эффективности очистки при различных параметрах ультразвукового воздействия.

Какие практические результаты были получены?

Были получены положительные результаты, подтверждающие эффективность разработанной технологии и оборудования для очистки корпусных деталей автомобильных двигателей.

Каковы технико-экономические показатели внедряемой технологии и оборудования?

Технико-экономические показатели внедряемой технологии и оборудования были оценены как положительные, что указывает на ее достоинства и возможность применения в производстве.

Чем отличается ультразвуковая очистка корпусных деталей автомобильных двигателей от других методов очистки?

Ультразвуковая очистка корпусных деталей автомобильных двигателей отличается от других методов очистки тем, что основана на использовании ультразвуковых волн, которые создаются специальным оборудованием. Эти волны проникают в микротрещины и помогают удалить загрязнения, которые невозможно удалить другими способами. Ультразвуковая очистка также более эффективна и быстрее, чем другие методы, и позволяет достичь более высокой степени чистоты деталей.

Какие технологические параметры влияют на эффективность ультразвуковой очистки корпусных деталей автомобильных двигателей?

Эффективность ультразвуковой очистки корпусных деталей автомобильных двигателей зависит от различных технологических параметров. Некоторые из них включают частоту ультразвукового генератора, мощность, давление и температуру очистительного раствора, а также время обработки. Оптимальные значения этих параметров могут быть определены экспериментально и зависят от конкретных условий и требований очистки деталей.