Резерв двигателя


Расчет расхода запасных частей и комплектующих электродвигателей

Поиск Лекций

Расчёт трудоёмкости ремонта для электродвигателей

Трудоёмкость для двигателей находится по таблице [3 с.265 табл. 11,2]

Трудоёмкость капитального ремонта находим по формуле:

где: Тк.р.табл- табличная трудоёмкость капитального ремонта

Nк.р- количество капитальных ремонтов

Nоб.- количество однотипного оборудования

Трудоёмкость текущего ремонта находим по формуле:

где: Тт.р.табл - трудоёмкость текущего ремонта

Nт.р.- количество текущих ремонтов

Для технического обслуживания (ТО) планируется трудоёмкость в размере 10% трудоёмкости текущего ремонта:

где:Т0 - трудоёмкость технического обслуживания

Пример: 4А160S4У3

Ткр=27*0,24*3=19,4 чел/ч

Ттр=5,4*2,7*3=43,7 чел/ч

То=43,7*0,1=4,37 чел/ч

 

 

Таблица 11.Трудоёмкости эл. двигателя

Тип. Эл.двиг Рном кВ Кол-во Тпл tпл Кол-режим Трудоемкость чел. Всего Тр.(чел*ч)
Nкр Nтр Ткр Ттр То
4A180S4Y3 4,08 4,48 0,2 2,7 345,6 34,6 412,2
4A160S4Y3 4,08 4,48 0,24 2,7 19,4 43,7 4,37 67,47
4A100L2Y3 5,5 4,08 4,48 0,24 0,22 21,6 3,96 0,39 25,95
4A132M2Y3 4,08 4,48 0,24 0,22 51,8 9,,5 0,95 621,25
4AHK250M4Y3 2,6 2,9 0,38 0,38 41,8 90,2 9,02 141,02
4AHK250SA4Y3 2,6 2,9 0,38 0,38 10,3 22,1 2,2 34,6
4A200L2Y3 3,57 0,2 0,2 5,6 16,8 1,6
4A180S2Y3 4,8 4,48 0,24 0,24 30,72 69,12 6,9 106,74
4A112M4Y3 5,5 5,1 5,6 0,19 0,19 20,52 46,2 4,6 71,32
4AHK280M4Y3 2,7 2,9 0,37 0,37 82,8 181,7 18,1 282,6
MTh512-6 3,9 4,2 0,25 0,25 35,8 3,5 55,3
MTh411-6 3,9 4,2 0,25 0,25 17,9 1,7 27,6
4A180M4Y3 6,8 7,5 0,14 0,14 11,2 25,6 2,5 39,3

 

Расчет трудоемкости для ПРА.

Нормы трудоемкости беру из справочников и пересчитываю в зависимости от количества текущих ремонтов.

Трудоемкость текущего ремонта рассчитывается по формуле:

[3, с. 363]

где:Ткр.табл - трудоемкость капитального ремонта табличное значение

Nоб – количество однотипного оборудования

Трудоемкость технического обслуживания рассчитывается по формуле:

Остальные расчеты произведем аналогично. Все результаты занесем в таблицу 12.

Таблица 12.Расчет трудоемкости для ПРА

Тип ПРА Кол-во tпл Nтр В год Трудоёмкость Всего Труд. (Чел*ч)
Ттр То
ПМЛ4200 1,41 8,5 2,7 29,7
ПМЛ3200 1,41 8,5 10,2 112,2
ПМЛ2200 1,41 8,5 382,5 38,2 420,2
ПМЛ6200 1,41 8,5 5,1 56,1
ПМЛ4600 0,9 1,3 3,9 42,9
КТ6032Б 1,41 8,5 6,8 74,8
КТ6043Б 1,41 8,5 90,2 9,02 99,22
КТ6023Б 1,41 8,5 3,4 37,4
КТ6014Б 1,26 9,5 49,4 543,4
ИТОГО, ЧЕЛ/Ч 1423,12

 

Расчет складского резерва электродвигателей

Расчет складского резерва электродвигателей произвожу по формуле

[табл. 11.5 стр.276 (3)]

Где: Nоб – количество однотипного оборудования

N э- процент эксплуатации парка определяется из таблиц в зависимости от условий труда.

Для деревообрабатывающих предприятий выбираю тяжелые условия работы и с длительным циклом работы с высокой нагрузкой.

шт.

Остальные расчеты выполним аналогично, результаты занесем в таблицу 13

Таблица 13.Складской резерв для электродвигателей

Тип двигателя кол- во , шт. Условия работы Nоб, шт. Норма резерва резерв , шт.
Nэ, % min шт.
4A180S4Y3 ТЯЖЕЛЫЕ    
4A160S4Y3    
4A100L2Y3    
4A132M2Y3    
4AHK250M4Y3    
4AHK250SA4Y3    
4A200L2Y3    
4A180S2Y3    
4A112M4Y3    
4AHK280M4Y3    
MTh512-6    
MTh411-6    
4A180M4Y3    

Расчет расхода запасных частей и комплектующих электродвигателей

Расчет расхода запасных частей и комплектующих электродвигателей производим по формуле

[3, с. 358]

где Nоб – количество однотипного оборудования

Р з- расход запасных частей и комплектующих

Р табл- расход запасных частей и комплектующих на 10 единиц берется из таблиц.

1. Рассчитываем расход запасных частей и комплектующих электродвигателей для секций стержневой обмотки статора и ротора (якоря).

Для остальных групп рассчитываем аналогично.

2. Рассчитываем расход запасных частей и комплектующих электродвигателей для прокладок и уплотнителей.

Для остальных групп рассчитываем аналогично.

3. Рассчитываем расход запасных частей и комплектующих электродвигателей для подшипниковых щитов.

Для остальных групп рассчитываем аналогично.

4. Рассчитываем расход запасных частей и комплектующих электродвигателей для крышек подшипниковых.

Для остальных групп рассчитываем аналогично.

5. Рассчитываем расход запасных частей и комплектующих электродвигателей для подшипников качения.

Для остальных групп рассчитываем аналогично.

6. Рассчитываем расход запасных частей и комплектующих электродвигателей для валов.

Для остальных групп рассчитываем аналогично.

7. Рассчитываем расход запасных частей и комплектующих электродвигателей для болтов, винтов, шайб и других крепежных деталей, включая выводы.

Для остальных групп рассчитываем аналогично.

8. Рассчитываем расход запасных частей и комплектующих электродвигателей для рым-болтов.

Для остальных групп рассчитываем аналогично.

9. Рассчитываем расход запасных частей и комплектующих электродвигателей для пазовых клиньев.

Для остальных групп рассчитываем аналогично.

10. Рассчитываем расход запасных частей и комплектующих электродвигателей для щеткодержателей.

Для остальных групп рассчитываем аналогично.

11. Рассчитываю расход запасных частей и комплектующих электродвигателей для щеток.

Для остальных групп рассчитываем аналогично.

12. Рассчитываем расход запасных частей и комплектующих электродвигателей для прокладок и втулок изоляционных для щеточного механизм.

Для остальных групп рассчитываем аналогично.

13. Рассчитываем расход запасных частей и комплектующих электродвигателей для колец контактных.

Для остальных групп рассчитываем аналогично.

Полученные данные в таблицу14

Таблица 14. Таблица запасных частей



poisk-ru.ru

способ работы двигателя внутреннего сгорания, двигатель внутреннего сгорания - патент РФ 2265739

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способу работы двигателя внутреннего сгорания и двигателю внутреннего сгорания для осуществления способа. Изобретение позволяет повысить эффективность работы двигателя внутреннего сгорания на статических и переходных режимах работы, электроснабжение и теплоснабжение потребителей, улучшить динамические характеристики турбокомпрессора. В способе работы двигателя внутреннего сгорания путем впуска сжатого воздуха, его сжатия, впрыска и сгорания топлива, выпуска отработавших газов, подачи в переходных режимах дополнительного рабочего тела степень сжатия воздуха в переходных режимах увеличивают, подкручивая ротор турбокомпрессора, а на переходных режимах пуска и поддержания двигателя в «горячем резерве» перед подачей топлива и сжатого воздуха в цилиндры двигатель прогревают. Ротор турбокомпрессора подкручивают в переходных режимах паром, образованным за счет теплоты отработавших газов в теплообменнике, установленном на выпуске двигателя, и дополнительным рабочим телом, получаемым путем сжигания на выпуске двигателя перед теплообменником смеси воздуха из воздушной емкости и отработавших газов двигателя. Коленчатый вал двигателя в переходных режимах и работе с перегрузкой подкручивают электрической машиной, питающейся от аккумуляторной батареи через преобразователь частоты и напряжения. При этом в качестве дополнительного рабочего тела, подаваемого на впуск двигателя, используют сжатый воздух из емкости с его запасом, который пополняют посредством электрокомпрессора. В отработавшие газы двигателя на переходных режимах и при работе на малых нагрузках вводят дополнительное рабочее тело - теплоноситель, приготавливаемое путем сжигания на выпуске двигателя перед теплообменником смеси топлива, подаваемого под давлением из емкости с его запасом, и смеси воздуха из воздушной емкости, а также отработавших газов двигателя. Подзарядку аккумуляторных батарей проводят от термоэлектрогенератора, встроенного в теплообменник, а их зарядку производят при работе двигателя на малых нагрузках от электрической машины через преобразователь частоты и напряжения. На всех эксплутационных режимах предусматривают подачу потребителям электроэнергии от преобразователя частоты и напряжения, а также пара от теплообменника. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Рисунки к патенту РФ 2265739

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано для повышения эффективности работы двигателей внутреннего сгорания на статических и переходных режимах сгорания.

Известен способ работы двигателя внутреннего сгорания, предусматривающий подачу в цилиндры двигателя на переходных режимах работы дополнительного кислорода (окислителя) и дополнительного рабочего тела, получаемого путем сжигания топлива, а также подкрутку ротора турбокомпрессора обратимой электрической машиной. Причем на предпусковых режимах за счет сжигания топлива в электрофакельном устройстве на впуске производят предпусковой подогрев двигателя с одновременной подзарядкой стартерных батарей от обратимой электрической машины, приводимой во вращение турбокомпрессором (см. RU 2231660, опубл. 27.06.2004).

Недостатки данного способа работы и двигателя внутреннего сгорания:

1. Недостаточно эффективные предпусковой прогрев двигателя, а также подзарядка стартерной аккумуляторной батареи, вызванные тем, что турбина турбокомпрессора в этом случае работает на нерасчетном режиме с малой частотой вращения и низким КПД. В таком режиме снять с нее большую мощность одновременно на привод компрессора и подзарядку стартерной аккумуляторной батареи не представляется возможным.

2. Ограниченность запаса и взрывоопасность использования дополнительного окислителя, в качестве которого применен сжатый в емкости высокого давления кислород.

3. Неблагоприятные физико-химические и термодинамические характеристики дополнительного рабочего тела, подаваемого в цилиндры двигателя при набросах нагрузки. В качестве дополнительного рабочего тела используют высокотемпературные продукты сгорания топлива и смеси воздуха с кислородом. Малая плотность высокотемпературной газовой смеси не позволяет разместить в цилиндрах двигателя достаточное количество рабочего тела. Несовершенство процессов смесеобразования и сгорания в электрофакельном устройстве может привести к местному переобогащению рабочей смеси кислородом либо продуктами неполного сгорания топлива (сажей), что влечет за собой опасность отложений и последующих взрывов во впускном коллекторе, нарушений рабочего процесса двигателя, загрязнения деталей цилиндропоршневой группы и газовоздушных трактов.

4. Малая эффективность работы двигателя на малых нагрузках и перегрузках.

5. Ограниченные мощностью турбокомпрессора возможности по электроснабжению потребителей.

6. Низкая экономичность ввиду отсутствия утилизации теплоты отработавших газов.

Задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности работы двигателя внутреннего сгорания на статических и переходных режимах работы (запуск, разгон, наброс нагрузки, работа на малых нагрузках, работа с перегрузкой), расширение возможностей по электроснабжению и теплоснабжению потребителей в процессе работы двигателя, улучшение динамических характеристик турбокомпрессора.

Поставленная задача решается в способе работы двигателя внутреннего сгорания путем впуска сжатого воздуха, его сжатия, впрыска и сгорания топлива, выпуска отработавших газов, подачи в переходных режимах дополнительного рабочего тела по управляющему сигналу, формируемому по моменту достижения максимальной подачи топлива на заданном режиме, при этом степень сжатия воздуха в переходных режимах увеличивают, подкручивая ротор турбокомпрессора, а на переходных режимах пуска и поддержания двигателя в «горячем резерве» перед подачей топлива и сжатого воздуха в цилиндры двигатель прогревают, согласно изобретению ротор турбокомпрессора подкручивают в переходных режимах паром, образованным за счет теплоты отработавших газов в теплообменнике, установленном на выпуске двигателя, и дополнительным рабочим телом, получаемым путем сжигания на выпуске двигателя перед теплообменником смеси воздуха из воздушной емкости и отработавших газов двигателя, коленчатый вал двигателя в переходных режимах и работе с перегрузкой подкручивают электрической машиной, питающейся от аккумуляторной батареи через преобразователь частоты и напряжения, при этом в качестве дополнительного рабочего тела, подаваемого на впуск двигателя, используют сжатый воздух из емкости с его запасом, который пополняют посредством электрокомпрессора, а в отработавшие газы двигателя на переходных режимах и при работе на малых нагрузках вводят дополнительное рабочее тело - теплоноситель, приготавливаемое путем сжигания на выпуске двигателя перед теплообменником смеси топлива, подаваемого под давлением из емкости с его запасом, и смеси воздуха из воздушной емкости, а также отработавших газов двигателя, подзарядку аккумуляторных батарей проводят от термоэлектрогенератора, встроенного в теплообменник, а их зарядку производят при работе двигателя на малых нагрузках от электрической машины через преобразователь частоты и напряжения, при этом на всех эксплутационных режимах предусматривают подачу потребителям электроэнергии от преобразователя частоты и напряжения, а также пара от теплообменника.

Для реализации указанного способа предлагается двигатель внутреннего сгорания, содержащий, по крайней мере, один цилиндр с размещенным в нем поршнем, кинематически связанным с валом, турбокомпрессор, у которого выход турбины и вход компрессора связаны с атмосферой, впускной трубопровод, выпускной трубопровод, магистраль подачи углеводородного топлива в цилиндры, снабженную топливным насосом высокого давления, оборудованным датчиком максимальной подачи топлива, емкость высокого давления, соединенную с электроклапаном подачи газообразного окислителя в двигатель, аккумуляторную батарею, устройство управления, управляющие выходы которого соединены с датчиком предельного положения рейки ТНВД и датчиком температуры, а управляющие входы с электроклапаном подачи газообразного окислителя на впуск двигателя, электроклапаном подачи топлива, а также преобразователем частоты и напряжения, электрофакельное устройство, снабженное электрозапальным устройством поджига топливовоздушной смеси, емкость с запасом топлива, электроклапан подачи топлива, соединенный с электрофакельным устройством, электрическую машину, соединенную через преобразователь частоты и напряжения с аккумуляторной батареей, датчик температуры, установленный на двигателе, согласно изобретению двигатель дополнительно содержит воздушный компрессор, снабженный приводным электродвигателем постоянного тока, электроклапан подачи газообразного окислителя (воздуха) в электрофакельное устройство, электроклапан подачи пара в турбину турбокомпрессора, кожухотрубный теплообменник с запасом воды в межтрубном пространстве и встроенным термоэлектрогенератором, датчик электрической нагрузки (активного тока), установленный в преобразователе частоты и напряжения, датчик давления воздуха, установленный в емкости высокого давления, причем электрическая машина кинематически связана с коленчатым валом двигателя, выход емкости высокого давления одновременно соединен с воздушным электрокомпрессором, верхней частью емкости с запасом топлива, через клапан подачи воздуха в электрофакельное устройство с первым газовым входом электрофакельного устройства, через клапан подачи окислителя на впуск двигателя с его впускным трубопроводом, также соединенным с выходом компрессора, при этом второй газовый вход электрофакельного устройства соединен с выпускным трубопроводом (коллектором) двигателя, а выход через трубное пространство теплообменника соединен с входом турбины, который также через электроклапан подачи пара связан с верхней частью межтрубного пространства теплообменника, причем встроенный в теплообменник термоэлектрогенератор соединен с аккумуляторной батареей, а дополнительные управляющие входы устройства управления соединены с датчиком давления и датчиком электрической нагрузки, а дополнительные управляющие выходы связаны с двигателем электрокомпрессора, электроклапаном подачи пара и электроклапаном подачи воздуха в электрофакельное устройство.

Такая конструкция двигателя обеспечивает: улучшение качества переходных режимов работы двигателя, сопровождающихся нарушением процесса сгорания и выходом рейки ТНВД на упор максимальной подачи (запуск, разгон, наброс, нагрузки) за счет того, что повышается количество (плотность) рабочего тела, уменьшается время разгона до номинальной частоты вращения турбокомпрессора за счет подачи в турбину дополнительного рабочего тела, а также подвода дополнительной мощности к валу двигателя от электрической машины, получающей электропитание от аккумуляторной батареи через преобразователь частоты и напряжения; повышение эффективности предпускового подогрева двигателя и поддержание его в «горячем резерве» за счет более стабильной и производительной работы электрофакельного устройства, а также использования термогенератора для подзарядки аккумуляторной батареи; повышение эффективности работы двигателя с перегрузкой благодаря возможности подвода дополнительной мощности к валу двигателя от электрической машины; повышение экономичности работы двигателя за счет выравнивания графика нагрузки и уменьшения времени работы с малой нагрузкой за счет использования аккумуляторной батареи совместно с преобразователем частоты и напряжения в качестве накопителя электрической энергии; повышение эффективности использования двигателя и его общего кпд за счет утилизации теплоты отработавших газов в теплообменнике, сопровождающейся выработкой пара и дополнительной электроэнергии; снижение взрыво- и пожароопасности эксплуатации двигателя вследствие использования в качестве дополнительного рабочего тела сжатого воздуха вместо кислорода.

Таким образом, заявляемое техническое устройство позволяет реализовать заявляемый способ.

Из изложенного следует, что при реализации заявляемого способа и устройства для его осуществления достигается технический результат, заключающийся в улучшении качества переходных режимов работы двигателя (запуск, разгон, наброс нагрузки), повышении перегрузочной способности двигателя, улучшении технико-экономических показателей при работе двигателя на частичных нагрузках, утилизации теплоты отработавших газов двигателя, сопровождающейся дополнительной выработкой тепловой и электрической энергии, возможности электроснабжения и теплоснабжения потребителей при функционировании двигателя на всех возможных эксплуатационных режимах: «горячем резерве», работе в транспортном режиме с переменной частотой вращения, работе в двигатель-генераторном режиме с постоянной частотой вращения, улучшении динамических характеристик турбокомпрессора.

Заявляемая группа изобретений соответствует требованию единства изобретения, поскольку заявка относится к объектам изобретения одного вида, одинакового направления, обеспечивающих получение одного и того же технического результата принципиально одним и тем же путем.

На чертеже, поясняющем изобретение, представлена принципиальная схема двигателя внутреннего сгорания, реализующего данный способ работы. Схема включает в себя двигатель 1 с системами и механизмами, обеспечивающими процесс сгорания топлива, блочный плунжерный насос ТНВД 2, установленный на остове двигателя 1 и снабженный рейкой 3, датчик предельного положения рейки ТНВД (микропереключатель) 4, емкость 5 с запасом окислителя (воздуха), компрессор 6 и турбину 7 турбокомпрессора, кожухотрубный теплообменник 8 со встроенным термоэлектрогенератором, установленный на выпуске двигателя, электрофакельное устройство 9, емкость с запасом топлива 10, электрическую машину 11, воздушный компрессор 12 с электроприводом 13, управляющее устройство 14, накопитель электроэнергии (аккумуляторную батарею) 15, преобразователь частоты и напряжения 16, датчик температуры 17, датчик электрической нагрузки (активного тока) 18, электроклапан 19 подачи воздуха на впуск двигателя, электроклапан 20 подачи воздуха в электрофакельное устройство, электроклапан 21 подачи топлива в электрофакельное устройство, электроклапан 22 подачи пара в турбину турбокомпрессора, электрозапальное устройство 23, датчик давления воздуха 24.

Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом: по команде на запуск двигателя управляющее устройство 14 подает сигнал на открытие клапанов 20 и 21, а также на импульсное включение электрозапального устройства 23. При этом топливовоздушная смесь воспламеняется и сгорает в электрофакельном устройстве 9. Высокотемпературные отработавшие газы (ОГ) из электрофакельного устройства 9 поступают в теплообменник 8 и далее через турбину 7 в атмосферу. При этом часть тепловой энергии от ОГ передается через теплообменник 8 в систему охлаждения двигателя для его предпускового прогрева. Предпусковой прогрев двигателя может быть произведен путем подачи в двигатель горячей воды или пара из корпуса теплообменника 8. Одновременно при необходимости производится подзарядка аккумуляторной батареи 15 от встроенного в теплообменник 8 термоэлектрического генератора, производящего прямое преобразование тепловой энергии в электрическую. После прогрева двигателя 1 и достижения требуемой для надежного запуска и включения под нагрузку температуры по сигналу от датчика температуры 17 устройство управления формирует сигнал на запуск двигателя 1 путем включения его электростартера либо электрической машины 11 в двигательном режиме от аккумуляторной батареи. Одновременно с прокруткой коленчатого вала двигателя по сигналу от управляющего устройства 14 путем открытия электроклапана 19 производится подача воздуха под давлением в цилиндры двигателя, а подача топлива и воздуха в электрофакельное устройство прекращается путем закрытия электроклапанов 20 и 21. Подача сжатого воздуха на впуск двигателя обеспечивает повышение степени повышения давления сжатия в цилиндрах и более надежное воспламенение топлива.

В случае, если требуется длительное время поддерживать двигатель в постоянной готовности к пуску и приему нагрузки (режим «горячего резерва»), то после описанного выше периода прогрева двигателя до заданной температуры (если нет команды на запуск и включение под нагрузку) по сигналу от датчика 17 управляющее устройство 14 формирует сигналы на закрытие электроклапанов 20 и 21. В процессе дальнейшего охлаждения двигателя при достижении его минимально допустимой температуры по сигналу от датчика 17 происходит открытие клапанов 20 и 21, включение электрозапального устройства и прогрев двигателя высокотемпературными отработавшими газами. При этом происходит постоянная подзарядка аккумуляторной батареи 15 от встроенного в теплообменник 8 термоэлектрогенератора, а также периодическая подкачка воздуха в емкость 5 компрессором 12 с электроприводом постоянного тока 13, управляемым по сигналам от датчика давления 24. Таким образом, периоды принудительного прогрева и естественного охлаждения двигателя 1 чередуются, обеспечивая постоянное нахождение его в готовности к пуску и приему нагрузки. При этом сам двигатель на самопрогрев не запускается, и специальные дополнительные устройства для его прогрева не используются.

После запуска двигателя, выхода его на номинальную частоту вращения и включения под нагрузку электрическая машина 11 переводится на работу в генераторном режиме. Вырабатываемая электрической машиной 11 электроэнергия может быть использована для подзарядки аккумуляторной батареи 15 либо для непосредственной подачи электропотребителям через преобразователь частоты и напряжения 16. Наличие преобразователя 16 обеспечивает подачу электроэнергии переменного тока стабилизированного напряжения и постоянной частоты при работе двигателя с любой частотой вращения. Электроэнергия потребителю может подаваться также и при неработающем двигателе, когда преобразователь 16 получает электропитание от аккумуляторной батареи.

При работе двигателя 1 только на электрическую машину 11 его частота вращения устанавливается постоянной, и электроэнергия потребителям может быть подана непосредственно от электрической машины 11. Преобразователь 16 при этом переключается на параллельную работу с электрической машиной 11. По сравнению с последовательным режимом включения преобразователя 16 и электрической машины 11 в транспортном режиме параллельное их включение при работе двигателя 1 только на выработку электроэнергии позволяет снять с электрической машины 11 гораздо большую мощность, чем мощность преобразователя 16. Коммутация преобразователя 16 на последовательную либо параллельную работу с электрической машиной 11 производится по сигналу от устройства управления 14 в зависимости от выбранного режима работы двигателя 1.

При работе двигателя 1 за счет утилизации теплоты его отработавших газов в теплообменнике 8 образуется водяной пар. Работая в режиме парогенератора, кожухотрубный теплообменник 8 позволяет подавать пар из межтрубного пространства потребителям. Запас воды в теплообменнике 8 восполняется за счет возврата конденсата либо путем дополнительной подачи свежей воды от постороннего источника. Работа теплообменника 8 в испарительном режиме является благоприятной основой для установки в нем термоэлектрического генератора, поскольку в данном случае обеспечивается значительный и стабильный перепад температур в элементах корпуса. Таким образом, дополнительная выработка тепловой и электрической энергии в теплообменнике 8 способствует значительному повышению экономичности работы двигателя.

При работе двигателя 1 на малых нагрузках теплоты его отработавших газов может не хватать для нужд теплоснабжения. В этом случае устройство управления 14 по сигналу от потребителя тепловой энергии путем включения электроклапанов 20, 21 и электрозапального устройства 23 обеспечивает приготовление в электрофакельном устройстве дополнительного рабочего тела - теплоносителя, обеспечивающего увеличение выработки пара.

В процессе функционирования двигателя с переменной нагрузкой возможны значительные колебания его частоты вращения, что крайне нежелательно, особенно при работе его на электрогенератор (в составе дизель-генераторной установки). С целью исключения значительных колебаний частоты вращения при набросах нагрузки двигатель 1 оборудован емкостью 5 с запасом воздуха. При набросе значительной нагрузки по сигналу от датчика предельного положения рейки ТНВД устройство управления 14 подает команду на импульсное открытие электроклапана подачи воздуха на впуск двигателя. При этом происходит импульсное увеличение на впуске в двигатель количества рабочего тела и одновременно окислителя, так как помимо нейтрального азота воздух содержит также кислород.

Кроме мероприятий по увеличению количества рабочего тела и окислителя на впуске в заявляемом техническом решении предусмотрены меры для подачи дополнительного рабочего тела в турбину турбокомпрессора для уменьшения времени раскрутки ее ротора до номинальной частоты при набросах нагрузки. Для этого по сигналу от датчика 4 о выходе рейки ТНВД на упор максимальной подачи топлива устройство управления 14 формирует командные импульсы на открытие электроклапанов 22 и 20, а также электрозапального устройства 23. Вследствие недостатка окислителя в первый момент переходного процесса, вызванного набросом нагрузки на двигатель, в последнем имеет место неполное сгорание топлива. Импульсная подача на выпуск двигателя дополнительного окислителя (воздуха) из емкости 5 посредством открытия клапана 20, а также включение электрозапального устройства 23 одновременно обеспечивают дожигание неполностью сгоревшего в двигателе топлива и подачу дополнительного рабочего тела в турбину. Кроме этого в заявляемом техническом решении предусмотрено использование в качестве дополнительного рабочего тела пара, подаваемого из теплообменника 8 в турбину 7 посредством импульсного открытия электроклапана 22.

По сравнению с наиболее близким аналогом, где подкрутка ротора турбокомпрессора производится электрической машиной, заявляемое техническое решение обеспечивает большое быстродействие ввиду отсутствия электромеханического преобразования энергии, а также значительно большую подаваемую на раскрутку ротора мощность. Мощность электрической машины у наиболее близкого аналога ограничена разрядными характеристиками стартерных аккумуляторных батарей (от 10% до 15% мощности двигателя). При КПД двигателя внутреннего сгорания 30-45% на выработку пара может быть дополнительно использовано до 20-30% от энергии сгоревшего в двигателе топлива, что позволяет затратить на раскрутку ротора мощность, соизмеримую с мощностью собственно двигателя.

Вместо раскрутки ротора турбокомпрессора в заявляемом техническом решении электрическая машина 11 используется для передачи мощности и стабилизации частоты вращения двигателя при набросах нагрузки и перегрузках. Такое решение позволяет в качестве обратимой электрической машины использовать силовой синхронный генератор - двигатель генераторных установок. При набросе нагрузки, а также при работе двигателя с перегрузкой по сигналу датчика активного тока 18 либо датчика 4 положения рейки ТНВД устройство управления 14 подает командный импульс в преобразователь 16 на перевод его из режима заряда аккумуляторной батареи 15, устанавливаемого при работе двигателя на частичных нагрузках, в режим их разряда на электрическую машину 11 (через преобразователь 16). В данном случае преобразователь работает параллельно с электрической машиной, вырабатывая дополнительную электроэнергию переменного тока за счет энергии аккумуляторной батареи 15.

При использовании в качестве накопителя электроэнергии 15 стартерных аккумуляторных батарей дополнительная мощность, отдаваемая в сеть при набросах нагрузки и перегрузках, может составлять 10-15% от мощности двигателя. Если допустить возможную кратковременную 200% перегрузку преобразователя, то отдаваемая им при набросах нагрузки дополнительная мощность может достигнуть 20-30% от мощности двигателя, что можно считать достаточным для обеспечения переходных режимов работы двигателя.

Помимо обеспечения переходных режимов работы двигателя, таких как предпусковой подогрев, запуск, наброс нагрузки заявляемое техническое решение позволяет также повысить эффективность использования двигателя на малых нагрузках и при перегрузках. Использование преобразователя 16 в стационарных режимах работы двигателя 1 в качестве накопителя электроэнергии позволяет значительно снизить расход топлива вследствие выравнивания графика электрических нагрузок (уменьшение времени работы на малых нагрузках и с перегрузкой).

Также повышению экономичности использования двигателя способствует утилизация теплоты отработавших газов двигателя в теплообменнике 8, сопровождающаяся выработкой и подачей пара потребителям, а также дополнительной выработкой электроэнергии встроенным в теплообменник 8 термоэлектрогенератором.

Помимо режимов сброса-наброса нагрузки на двигатель подача дополнительного рабочего тела (воздуха) на впуск двигателя, подкрутка ротора турбокомпрессора дополнительным рабочим телом, а также передача на вал двигателя дополнительной мощности от аккумуляторной батареи могут производиться и на других режимах работы двигателя, сопровождающихся нарушением внутрицилиндровых процессов смесеобразования и сгорания топлива, например, в циклах разгон-торможение, при перегрузках, работе при аномальных условиях окружающей среды (в туннелях, карьерах). При этом в режиме «горячего резерва» двигателя появляется возможность дополнительной выработки и подачи потребителю электрической и тепловой энергии.

Процесс приготовления рабочей смеси, подаваемой на впуск двигателя, проводится согласно заявляемому способу в следующей последовательности.

1. По сигналу на запуск двигателя или на включение из режима «горячий резерв» управляющее устройство 14 посредством подачи сигнала на электроклапан 19 обеспечивает подачу дополнительного воздуха в цилиндры для надежного воспламенения топлива.

2. На всех переходных режимах, сопровождающихся выходом рейки на упор максимальной подачи топлива, по сигналу от датчика 4 предельного положения рейки ТНВД управляющее устройство 14 формирует импульс на открытие электроклапана 19 подачи дополнительного воздуха в цилиндры. Подачу дополнительного воздуха прекращают по сигналу от датчика 4 после ухода рейки ТНВД с упора максимальной подачи. На других эксплуатационных режимах, не сопровождающихся выходом рейки на упор максимальной подачи топлива, рабочая смесь готовится путем сжатия атмосферного воздуха в компрессоре.

Процесс приготовления рабочей смеси, подаваемой в турбину 7 турбокомпрессора двигателя, проводится согласно заявляемому способу в следующей последовательности.

На режимах предпускового подогрева и «горячего резерва» по сигналу от датчика 17 температуры двигателя управляющее устройство 14 подает сигналы на открытие электроклапанов подачи топлива 21 и воздуха 20 в электрофакельное устройство 9, а также на включение электрозапального устройства 23. Образованная в результате сжигания топлива высокотемпературная газовая смесь подается в теплообменник 8, где отдает тепло, используемое на нагрев воды, приготовление пара и одновременно выработку электроэнергии для заряда аккумуляторной батареи 15. По достижении требуемой для запуска двигателя температуры по сигналу от датчика 17 устройство управления 14 подает сигналы на закрытие электроклапанов 20 и 21 и отключение электрозапального устройства 23.

На переходных режимах, приводящих к выходу рейки ТНВД на упор максимальной подачи топлива, по сигналу от датчика 4 устройство управления 14 подает сигналы на открытие электроклапанов 22 и 20, а также включение электрозапального устройства 23. При этом рабочая смесь, подаваемая на вход турбины, образуется путем смешения отработавших газов двигателя, дополнительной газовой смеси, получаемой от дожигания неполностью сгоревшего топлива в электрофакельном устройстве 9 и пара в теплообменнике 8. При уходе рейки с упора максимальной подачи по сигналу от датчика 4 устройство управления 14 подает сигнал на закрытие электроклапанов 20 и 22, а также отключение электрозапального устройства 23.

При работе на малых (частичных) нагрузках и недостаточной выработке пара в теплообменнике 8 по сигналу от потребителя тепловой энергии управляющее устройство 14 формирует сигнал на открытие электроклапанов 20 и 21, а также включение электрозапального устройства 23. Рабочая смесь, подаваемая в теплообменник 8 и далее в турбину 7, образуется путем смешения ОГ двигателя с дополнительной газовой смесью, образованной за счет сжигания топлива в электрофакельном устройстве. На других эксплуатационных режимах в качестве рабочей смеси, подаваемой в турбину 7, используются отработавшие газы двигателя.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ работы двигателя внутреннего сгорания путем впуска сжатого воздуха, его сжатия, впрыска и сгорания топлива, выпуска отработавших газов, подачи в переходных режимах дополнительного рабочего тела по управляющему сигналу, формируемому по моменту достижения максимальной подачи топлива на заданном режиме, при этом степень сжатия воздуха в переходных режимах увеличивают, подкручивая ротор турбокомпрессора, а на переходных режимах пуска и поддержания двигателя в «горячем резерве» перед подачей топлива и сжатого воздуха в цилиндры двигатель прогревают, отличающийся тем, что ротор турбокомпрессора подкручивают в переходных режимах паром, образованным за счет теплоты отработавших газов в теплообменнике, установленном на выпуске двигателя, и дополнительным рабочим телом, получаемым путем сжигания на выпуске двигателя перед теплообменником смеси воздуха из воздушной емкости и отработавших газов двигателя, коленчатый вал двигателя в переходных режимах и работе с перегрузкой подкручивают электрической машиной, питающейся от аккумуляторной батареи через преобразователь частоты и напряжения, при этом в качестве дополнительного рабочего тела, подаваемого на впуск двигателя, используют сжатый воздух из емкости с его запасом, который пополняют посредством электрокомпрессора, а в отработавшие газы двигателя на переходных режимах и при работе на малых нагрузках вводят дополнительное рабочее тело - теплоноситель, приготавливаемое путем сжигания на выпуске двигателя перед теплообменником смеси топлива, подаваемого под давлением из емкости с его запасом, и смеси воздуха из воздушной емкости, а также отработавших газов двигателя, подзарядку аккумуляторных батарей проводят от термоэлектрогенератора, встроенного в теплообменник, а их зарядку производят при работе двигателя на малых нагрузках от электрической машины через преобразователь частоты и напряжения, при этом на всех эксплутационных режимах предусматривают подачу потребителям электроэнергии от преобразователя частоты и напряжения, а также пара от теплообменника.

2. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий, по крайней мере, один цилиндр с размещенным в нем поршнем, кинематически связанным с валом, турбокомпрессор, у которого выход турбины и вход компрессора связаны с атмосферой, впускной трубопровод, выпускной трубопровод, магистраль подачи углеводородного топлива в цилиндры, снабженную топливным насосом высокого давления, оборудованным датчиком максимальной подачи топлива, емкость высокого давления, соединенную с электроклапаном подачи газообразного окислителя в двигатель, аккумуляторную батарею, устройство управления, управляющие выходы которого соединены с датчиком предельного положения рейки ТНВД и датчиком температуры, а управляющие входы с электроклапаном подачи газообразного окислителя на впуск двигателя, электроклапаном подачи топлива, а также преобразователем частоты и напряжения, электрофакельное устройство, снабженное электрозапальным устройством поджига топливовоздушной смеси, емкость с запасом топлива, электроклапан подачи топлива, соединенный с электрофакельным устройством, электрическую машину, соединенную через преобразователь частоты и напряжения с аккумуляторной батареей, датчик температуры, установленный на двигателе, отличающийся тем, что он дополнительно содержит воздушный компрессор, снабженный приводным электродвигателем постоянного тока, электроклапан подачи газообразного окислителя (воздуха) в электрофакельное устройство, электроклапан подачи пара в турбину турбокомпрессора, кожухотрубный теплообменник с запасом воды в межтрубном пространстве и встроенным термоэлектрогенератором, датчик электрической нагрузки (активного тока), установленный в преобразователе частоты и напряжения, датчик давления воздуха, установленный в емкости высокого давления, причем электрическая машина кинематически связана с коленчатым валом двигателя, выход емкости высокого давления одновременно соединен с воздушным электрокомпрессором, верхней частью емкости с запасом топлива, через клапан подачи воздуха в электрофакельное устройство с первым газовым входом электрофакельного устройства, через клапан подачи окислителя на впуск двигателя с его впускным трубопроводом, также соединенным с выходом компрессора, при этом второй газовый вход электрофакельного устройства соединен с выпускным трубопроводом (коллектором) двигателя, а выход через трубное пространство теплообменника соединен с входом турбины, который также через электроклапан подачи пара связан с верхней частью межтрубного пространства теплообменника, причем встроенный в теплообменник термоэлектрогенератор соединен с аккумуляторной батареей, а дополнительные управляющие входы устройства управления соединены с датчиком давления и датчиком электрической нагрузки, а дополнительные управляющие выходы связаны с двигателем электрокомпрессора, электроклапаном подачи пара и электроклапаном подачи воздуха в электрофакельное устройство.

www.freepatent.ru

АНАЛИЗ МЕТОДИКИ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ И СИСТЕМ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ Текст научной статьи по специальности «Общие и комплексные проблемы технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства»

аналитический, научно-технический и производственный журнал. 2002. № 4 (16).

3. Моисеев В. А., Тарасов В. А., Колмыков В. А., Филимонов А. С. Технология производства жидкостных ракетных двигателей. М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2008.

4. Воробей В. В., Логинов В. Е. Технология производства жидкостных ракетных двигателей. М. : Изд-во МАИ, 2001.

5. Овсянников Б. В., Боровский Б. И. Теория и расчет агрегатов питания жидкостных ракетных двигателей. М. : Машиностроение, 1986.

References

1. Gahun G. G., Baulin V. I., Volodin V. A., Kurpatenkov V. D., Kraev M. V., Trofimov V. F.

Construction and design liquid rocket engines. M. : Mashinostroenie publ., 1989.

2. Vdovenco V. G., Kolmakov L. V. Technologies vacuum of production rocket-space craft // Manufacturing engineering : survey and analytical, scientific technical and production journal. 2002. № 4 (16).

3. Moiseev V. A., Tarasov V. A., Kolmikov V. A., Filimonov A. S. Production technology liquid rocket engines. M. : Baumans MGTU publ., 2008.

4. Vorobey V. V., Loginov V. E. Production technology liquid rocket engines. M. : MAI publ., 2001.

5. Ovsyannikov B. V., Borovsky B. I. Theory and calculation of units power liquid rocket engines. M. : Mashinostroenie publ., 1986.

© CaMomKHHa n. to., 2016

УДК 621.45

АНАЛИЗ МЕТОДИКИ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ И СИСТЕМ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

В. М. Самошкин, И. М. Петров

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: vov-chik-91@mail.ru

Проведен анализ методики резервирования элементов и систем ракетных двигателей. Рассмотрены методы резервирования. Определены наиболее эффективные способы резервирования элементов ракетных двигателей.

Ключевые слова: ракетный двигатель, надежность, резервирование, резервные элементы, вероятность отказа, вероятность безотказной работы.

ANALYSIS OF A TECHNIQUE TO RESERVE ELEMENTS AND SYSTEMS OF ROCKET ENGINES

V. M. Samoshkin, I. M. Petrov

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: vov-chik-91@mail.ru

The paper analyses the techniques to reserve elements and systems of rocket engines. Reservation methods are considered. The methods of the most effective reservations of elements of rocket engines are determined.

Keywords: rocket engine, reliability, reservation, reserve elements, probability of refusal, probability of no-failure operation.

Современные ракетные двигатели состоят из ряда систем и агрегатов, в свою очередь состоящих из большого количества элементов. Особенности ракетных двигателей как объектов оценивания надежности определяются задачами и условиями применения, особенностями их конструкции и характером протекающих в них рабочих процессов. Важной задачей при создании ракетных двигателей является выбор оптимального значения показателя надежности. Ракетные двигатели в процессе своего жизненного цикла проходят несколько этапов: проектирование, отработку, серийное производство и эксплуатацию. На-

дежность закладывается при проектировании, обеспечивается в производстве и поддерживается при эксплуатации.

Низкая надежность ракетных двигателей приводит к увеличению эксплуатационных расходов, гибели дорогостоящих конструкций, нанесению морального ущерба, т. е. к понижению боевой эффективности. Таким образом, важность решаемых задач и большая стоимость таких объектов требуют их высокой надежности [1].

Одним из эффективных способов повышения надежности, позволяющим создавать системы, надеж-

<Тешетневс^ие чтения. 2016

ность которых может быть выше надежности входящих в них элементов, является резервирование.

Резервированием называется метод повышения надежности путем включения резервных элементов при разработке систем или в процессе их эксплуатации [2].

Резервирование как способ повышения надежности целесообразен, когда надежность в результате количественной оценки оказывается ниже заданной и слабейшие звенья в функциональной схеме невозможно заменить более надежными. Существует два метода резервирования: общее и раздельное.

Общее резервирование применяется для повышения надежности ДУ, представляющих собой связку автономных блоков. В данном случае предусматривается кроме основных блоков один или несколько резервных, находящихся в рабочем или нерабочем состоянии [3].

Раздельное резервирование может применяться для повышения надежности блоков двигательной установки. В этом случае ДУ кроме основных элементов имеет резервные, которые соответствующим образом включаются в функциональную схему. При отказе основного элемента будет работать резервный, и ДУ сохраняет надежность. Из конструктивных соображений такими элементами ДУ могут быть: топливные клапаны, элементы автоматики управления, пиростартеры турбин, пусковые устройства, резервирование которых не приводит к значительным усложнениям схемы и практически осуществимо. Резервирование камер двигателя, турбонасосных агрегатов связано с большими трудностями конструктивного характера и практического применения не имеет. Очевидно, что раздельное резервирование можно применять только тогда, когда включение резервных элементов не изменяет режима работы и выходных параметров и не нарушает работоспособности всей системы.

По способу включения резерва как общее, так и раздельное резервирование может быть с постоянно включенным резервом (нагруженное) и с замещением (ненагруженное).

При нагруженном резервировании резервные элементы функционируют наравне с основными и постоянно включены в работу [4]. При таком способе резервировании вероятность отказа системы, состоящей из п элементов, по теореме умножения вероятностей будет представлена в виде

Qc к*)=а к*а к*)..ап к*)=Па- к*),

1=1

где Qi к) - вероятность отказа 1-го элемента.

Вероятность безотказной работы системы при нагруженном резервировании

р к* )=1 - Qc к* )=1 -Па к* )=1 -П [1 - р к*)].

г=1 г=1

При ненагруженном резервировании резервные элементы вводятся в работу переключателем только после отказа основных элементов [5]. При таком способе резервировании вероятность отказа системы,

состоящей из п элементов, по теореме умножения вероятностей будет представлена в виде

1 п

а к*)-1 Па. к*),

п. .=1

а вероятность безотказной работы -

Рс к*Ь1П [1 - р. к*)].

.=1

Как видно из вышеуказанных формул, вероятность отказа при резервировании замещением в п. меньше, чем при постоянном резервировании.

В практике создания ракетных двигателей наиболее эффективным считается использование ненагру-женного резервирования. Так как при таком способе повышения надежности резервные элементы не подвергаются нагрузке, их показатели надежности не изменяются и они не могут отказать за время нахождения в резерве, т. е. интенсивность отказов резервных элементов до включения их в работу равна нулю. Это включение может производиться вручную или автоматически.

Несмотря на очевидные преимущества резервирования с позиции надежности, в изделиях, имеющих ограничения по массе (например, в ракетных двигателях), оно часто становится неприемлемым, так как структурное резервирование увеличивает массу изделия. Как правило, в таких изделиях резервируют особо ответственные, но небольшие по габаритным размерам и массе элементы: элементы автоматики, воспламенители, пиропатроны и другие, резервирование которых не приводит к значительным усложнениям конструкции, увеличению массы и реально осуществимо.

Таким образом, если для достижения высокой надежности элементов и систем ракетных двигателей конструктивных, технологических и эксплуатационных мероприятий оказывается недостаточно, то требуется применение резервирования. Это особенно относится к сложным системам, у которых повышение надежности отдельных элементов не позволяет добиться требуемой надежности систем в целом. Резервирование же позволяет уменьшить вероятность отказов на несколько порядков.

Библиографические ссылки

1. Волков Е. Б., Головков Л. Г., Сырицын Т. А. Жидкостные ракетные двигатели. Основы теории агрегатов ЖРД и двигательных установок. М. : Воениз-дат, 1970.

2. Волков Е. Б., Судаков Р. С., Сырицын Т. А. Основы теории надежности ракетных двигателей. М. : Машиностроение, 1974.

3. Коломенцев А. И., Краев М. В., Назаров В. П. и др. Испытание и обеспечение надежности : учебник / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т ; Моск. авиац. ин-т. Красноярск, 2008.

4. Краев М. В., Назаров В. П., Яцуненко В. Г. Основы теории и расчета надежности ракетных двигателей : учеб. пособие для студентов спец. 160302 «Ракетные двигатели» / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. -Красноярск, 2008.

5. Яцуненко В. Г., Назаров В. П., Коломейцев А. И. Стендовые испытания жидкостных ракетных двигателей : учеб. пособие / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2016.

References

1. Volkov E. B., Golovkov L. G., Siricin T. A. Liquid rocket engine. Bases of the theory of units LRE and propulsion systems. Moskow : Voenizdat publ., 1970.

2. Volkov E. B., Sudakov R. S., Siricin T. A. Bases of the theory of reliability of rocket engines. Moskow : Mashinostroenie, 1974.

3. Kolomencev A. I., Kraev M. V., Nazarov V. P. Tests and ensuring reliability. Textbook Siberian state aerospace university ; Moskow aviation institute. Krasnoyarsk, 2008.

4. Kraev M. V., Nazarov V. P., Yacunenco V. G., Bases of the theory and calculation reliability of rockets engines. Textbook for students specialty 16302 "Rockets engines" / Siberian state aerospace university. Krasnoyarsk, 2008.

5. Yacunenco V. G., Nazarov V. P., Kolomencev A. I. Tests bench liquid rockets engines: textbook / Siberian state aerospace university. Krasnoyarsk, 2016.

© Самошкин В. M., Петров И. М., 2016

УДК 629.7(075.8)

АЛГОРИТМ РАСЧЕТА СОСТАВА СМЕСИ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ

Д. Р. Тележенко, Д. А. Жуйков

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: dentimenis@mail.ru

Представлен алгоритм и разработанная блок-схема, позволяющие произвести расчет состава смеси продуктов сгорания камеры ЖРД.

Ключевые слова: алгоритм, камера ЖРД, дихотомия, продукты сгорания.

ALGORITHM FOR CALCULATING THE COMPOSITION OF THE MIXTURE COMBUSTION

D. R. Telezhenko, D. A. Zhuikov

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: dentimenis@mail.ru

The paper shows an algorithm and a developed flow chart allowing to calculate the composition of the mixture of LRE combustion chamber products.

Keywords: algorithm, LRE chamber, dichotomy, combustion products.

Обеспечение и повышение эксплуатационных характеристик летательных аппаратов в целом предопределяют необходимость дальнейшего совершенствования теории и методик расчета процессов, протекающих в агрегатах и узлах двигательной установки [1]. Анализ существующих научно-технических источников показывает, что в последние десятилетия существует устойчивый научно-практический интерес к моделированию и разработке расчетных методик процессов горения в широком диапазоне практического назначения [2].

В данной работе разработан алгоритм, позволяющий произвести расчет смеси газов, образующейся в результате смешения компонентов и непосредственного сгорания топлива [3]. Ключевые выражения, описывающие работу алгоритма:

- закон Дальтона

Pd =Х P, (1)

где Pi - парциальное давление отдельного газа;

- разность давлений

АР = Рв - Р, (2)

где Р - действительное давление смеси газов в сече-

нии;

- энтальпия

j, (3)

цР

где - энтальпия 1-го газа;

- полная энтальпия топлива

Т = , (4)

т 1 + КД

где Кд - массовое действительное соотношение компонентов;

- разность энтальпий

А/ = 1т - / . (5)

cyberleninka.ru

КАДРОВЫЙ РЕЗЕРВ - ДВИГАТЕЛЬ ИННОВАЦИОННОЙ КОМПАНИИ – тема научной статьи по экономике и экономическим наукам читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка

<Тешетневс^ие чтения. 2016

Она содержит требования к результатам освоения основных образовательных программ бакалавриата. В данном случае взяты направления подготовки «Педагогическое образование» и «Радиофизика»; составлена матрица соответствия компетенций учебным дисциплинам, декомпозиция целей модуля (цикла) на цели учебных курсов и составлена технологическая карта учебной дисциплины; в итоге определен необходимый минимум для аттестации 51 балл, и прописаны дополнительные требования.

При использовании данной матрицы компетенций рассматривается обширный ряд знаний, умений, личностных способностей студентов.

Библиографические ссылки

1. Кукушкин С. Г., Подвербных О. Е. Самохвало-ва С. М. Формирование инновационной готовности системы управления персоналом к реализации проектов предприятия ракетно-космического комплекса // Вестник СибГАУ. 2014. № 3 (55). С. 239-244.

2. Автономная некоммерческая организация «Регистр системы сертификации персонала» [Электронный ресурс]. URL: http://rssp.gost.ru/personnel.php (дата обращения: 15.09.2016).

3. Корляков А. В., Лучинин В. В., Марасина Л. А. К вопросу о формировании профессиональных стандартов в интересах наноиндустрии // Нано- и микросистемная техника. 2013. № 12. С. 14-18.

4. Министерство труда и социальной защиты Российской Федерации : сайт [Электронный ресурс]. URL: http://profstandart.rosmintrud.ru/ (дата обращения: 15.09.2016).

5. Подвербных У. С. Система подготовки рабочих кадров как катализатор роста производительности труда // Вестник Томск. гос. ун-та. 2015. № 10 (399). С. 212-220.

References

1. Kukushkin S. G., Podverbnykh U. S., Samohvalo-va S. M. [Formation of innovative readiness of personnel management system for the implementation of projects of the company Rocket and Space Complex]. Vestnik SibGAU. 2014, No. 55, рр. 239-244. (In Russ.)

2. Avtonomnaya nekommercheskaya organizaciya "Registr sistemy sertifikacii personala" [Autonomous Nonprofit Organization "Personnel Certification System Registry"] (In Russ.). Available at: http://rssp.gost.ru/ personnel.php (accessed: 15.09.2016).

3. Korlyakov A. V., Luchinin V. V., Marasina L. A. [On the question of the formation of professional standards in the interest of the nanotechnology industry]. Nano- i mikrosistemnaya tekhnika. 2013, No. 12, рр. 14-18 (In Russ.).

4. Ministerstvo truda i social'noj zashchity Rossijskoj Federacii [The Ministry of Labour and Social Protection of the Russian Federation] (In Russ.). Available at: http://profstandart.rosmintrud.ru/ (accessed: 15.09.2016).

5. Podverbnykh U. [System of personnel training as a catalyst for growth in labor productivity]. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. 2015, No. 10, P. 212-220 (In Russ.).

© Карамашева Н. В., 2016

УДК 331.108.2

КАДРОВЫЙ РЕЗЕРВ - ДВИГАТЕЛЬ ИННОВАЦИОННОЙ КОМПАНИИ

Н. Ю. Касымова, О. В. Гостева

Сибирский федеральный университет Российская Федерация, 660041, г. Красноярск, просп. Свободный, 79 E-mail: peracula@mail.ru; ov-gosteva@yandex.ru

На крупном промышленном предприятии основным проводником новых конкурентоспособных идей, нестандартных решений проблем является кадровый резерв.

Ключевые слова: инновации, кадровый резерв, жизненный цикл.

TALENT POOL - THE INNOVATIVE ENGINE OF THE COMPANY

N. Yu. Kasymova, O. V. Gosteva

Siberian Federal University 79, Svobodnyi Av., Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation E-mail: peracula@mail.ru; ov-gosteva@yandex.ru

At a large industrial enterprise the main guide of new competitive ideas and innovative solutions to the problems is a talent pool.

Keywords: innovation, talent pool, life cycle.

Экономика труда и управление человеческими ресурсами на предприятиях.ракетно-космической отрасли

В настоящее время залогом устойчивого развития любой компании является инновационная деятельность, которая позволяет обеспечивать эффективность, конкурентоспособность предприятия, соответствие международным стандартам. В мировой экономической литературе инновация интерпретируется как превращение потенциального научно-технического прогресса в реальный, воплощающийся в новых продуктах и технологиях [1]. К инновациям можно отнести как внедрение совершенно новых технологий, оборудования, продукта, так и усовершенствование существующих процессов, организации производства, изменения технологии, устранение рутинных операций.

Однако, как показывает практика, реализуемые инновации - продуктовые или процессные - часто отторгаются персоналом предприятия: не происходит активизации творческой мысли и способностей, встречается сопротивление проводимым изменениям. В результате инновационная деятельность реализуется с низкой эффективностью, превышаются затраты на внедрение нововведения, на предприятии складывается проблемная ситуация из-за отсутствия мотива-ционной и квалификационной подготовленности персонала предприятия.

Как же персонал из тормоза дальнейшего развития организации превратить в двигатель инновационной компании, ее потенциал? Ключевую роль в решении этого вопроса сыграет формирование кадрового резерва. Этот инструмент инновационного менеджмента позволит подготовить профессиональные кадры, которые пройдут систематическую целевую квалификационную подготовку и будут обладать необходимыми профессиональными, личностными и морально-этическими качествами.

Сложность подготовки резервистов заключается в том, что инновация не статична. Основоположник теории инновационного развития австрийский экономист Й. Шумпетер впервые указал на связь экономических циклов с инновациями [2]. Выделяют пять жизненных циклов инновации: исследование и разработка (зарождение), изготовление продукции (рост), реализация продукции (зрелость), ее использование (насыщение рынка) и утилизация (упадок) [3].

Поэтому формирование кадрового резерва на предприятии должно быть не разовой акцией, а систематичной подготовкой кадров, которые будут сопровождать инновацию на всех ее жизненных циклах: от зарождения идеи до снятия с производства реализованного на ее основе инновационного продукта. Основные задачи формирования кадрового резерва обозначил В. К. Потемкин, говоря об инновационном кадровом менеджменте:

- создание инновационного климата, основанного на взаимном доверии и направленного на развитие инновационной деятельности в организации;

- формирование системы эффективного генерирования идей и механизма аккумулирования творческих идей и предложений;

- развитие внутрифирменного инновационного предпринимательства; развитие инновационных коммуникаций;

- развитие персонала в рамках непрерывного организационного обучения;

- мотивация и стимулирование инновационного поведения персонала;

- внесение инновационных аспектов в традиционные функции управления персоналом [4].

Так, на первой стадии внедрения инновации -наиболее трудоемкой и сложной - велик объем расходов на освоение производства и выпуск опытной партии нового товара. Воспроизводится и совершенствуется технология, отрабатывается регламент производственного процесса. Персонал активно задействуют в исследованиях и разработках, а также подборе необходимых видов сырья и материалов. На основе резервистов создаются команды для выполнения нестандартных проектов и задач. Важной характерной чертой резервистов является повышенный уровень готовности к организационным изменениям.

На второй стадии - промышленного освоения производства - перед сотрудниками стоит задача постепенно наращивать выпуск продукции. В этот период активно проводится подготовка и переподготовка персонала, дополнительное обучение сотрудников по смежным специальностям, переориентация на другие сферы деятельности, расширение зоны ответственности. Активно используются инновационные технологии обучения, среди которых технология ситуационного анализа (или кейс-технология) [5].

На следующем этапе - подъема - значительно увеличивается загрузка производственных мощностей, отлаживается технологический процесс и организация производства. В рамках кадрового резерва упор делается на обеспечении преемственности в управлении. Для этого проводится длительная подготовка резервиста, а также исполнение им обязанностей и производственные стажировки.

Четвертая стадия - зрелости и стабилизации - характеризуется устойчивыми темпами наибольших объемов выпуска продукции и максимально возможной загрузкой производственных мощностей. На этом же этапе происходит внутреннее перемещение по служебной лестнице. Важно процесс перемещений и назначений на должности сделать плановым, управляемым и прозрачным, чтобы сотрудники могли перед собой видеть цель и способы ее достижения.

На последней стадии - увядания и упадка - происходит падение загрузки мощностей, сворачивание производства товара. В это период в компаниях актуальным становится введение горизонтальных и вертикальных ротаций для сотрудников кадрового резерва. Основная цель - посмотреть на «чужой» производственный участок со стороны, увидеть слабые и сильные стороны, а также зоны для дальнейшего инновационного развития. Также на этой стадии актуальным становится тесное взаимодействие производства с наукой промышленность активно сотрудничает с наукой, как источником информации, что позволит найти новые идеи для инноваций.

Таким образом, кадровый резерв обеспечит предприятие высококвалифированными сотрудниками, способными осваивать новые технологические процессы, предлагать свои инновационные идеи, что

Решетневс^ие чтения. 201б

обеспечит достижение целей предприятия, его эффективное развитие.

Библиографические ссылки

1. Агарков С. А., Кузнецова Е. С., Грязнова М. О. Инновационный менеджмент и государственная инновационная политика : моногр. [Электронный ресурс]. URL: http://www.monographies.ru/en/book/ section?id=3766 (дата обращения: 10.08.2016).

2. Чуньков Ю. И. Экономическая теория. [Электронный ресурс]. URL: http://thelib.ru/books/yu_i_ chunkov/ekonomicheskaya_teoriya_chast_3_globalizaciya _i_socializm-read-2.html (дата обращения: 10.08.2016).

3. Инновационный менеджмент : учебник для академического бакалавриата / под общ. ред. Л. П. Гон-чаренко. 2-е изд., перераб. и доп. М. : Юрайт, 2015. 487 с.

4. Потемкин В. К. Инновационный менеджмент в кадровой работе : учеб. пособие. СПб. : СПбГУЭФ, 2003. С. 24.

5. Бичеев М. А. Инновационный менеджмент : учеб. пособие для дистанц. обучения [Электронный

ресурс]. URL: http://www.sapanet.ru/UMM_1/2445/ In_Men.pdf (дата обращения: 10.08.2016).

References

1. Agarkov S. A., Kuznetsova E. S., Gryaznova M. O. Innovative management and state innovation policy. Monograph. [Electronic resource]. URL: http://www. monographies.ru/en/book/section?id=3766.

2. Chun'kiv Y. I. Economic theory. [Electronic resource]. URL: http://thelib.ru/books/yu_i_chunkov/ ekonomicheskaya_teoriya_chast_3_globalizaciya_i_socia lizm-read-2.html.

3. Innovation management : academic textbook for undergraduate / under the General editorship of L. P. Gon-charenko. 2nd ed. Rev. and extra. M. : Urait, 2015. 487 p.

4. Potemkin V. K. Innovation management in personnel work : Proc. allowance. SPb. : Spbguef publ., 2003. P. 24.

5. Bicheev M. A. Innovation management : textbook. the manual for the remote. teaching [Electronic resource]. URL: http://www.sapanet.ru/UMM_1/2445/In_Men.pdf.

© Касымова Н. Ю., Гостева О. В., 2016

УДК 331

АКТУАЛЬНОСТЬ НОРМИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКТОРСКОГО ТРУДА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ИЗДЕЛИЯ В СРЕДЕ ЭЛЕКТРОННОГО МАКЕТА

Е. Р. Керемецкая

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: lkeremetskaya@mail.ru

Для космических предприятий актуален вопрос о сокращении цен и сроков вывода высокотехнологичных изделий на рынок. Следуя из этого, приоритетной задачей обеспечения производительности труда конструктора следует считать создание модели нормирования труда конструкторов при разработке ЭМИ.

Ключевые слова: электронный макет изделия (ЭМИ), конструкторский труд, нормирование труда.

THE STANDARDIZATION OF DESIGNER WORK ELEMENTS WHILE DEVELOPING A PRODUCT IN THE ENVIRONMENT OF ELECTRONIC LAYOUT

E. R. Keremetskaya

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: lkeremetskaya@mail.ru

For space industry the issue to reducing prices and the output timing of high-tech products to the market is significant. The priority task to ensure a designer productivity should be to create a model of designer work regulation in the development of electronic simulation device.

Keywords: the electronic layout products, design work, labor regulation.

Конкуренция среди разработчиков космических вательно, к производительности труда на предприяти-аппаратов (КА) накладывает все возрастающие требо- ях. Одним из эффективных способов сокращения дли-вания к срокам разработки изделий и их цене, следо- тельности этапов жизненного цикла изделия является

cyberleninka.ru


Смотрите также