Материалы сайта
Это интересно
Багаторезонаторний магнетрон безперервної дії з коаксіальним виводом енергії
Черніцька І. А.ст.гр. 1ЕП-94 Тема: “Багаторезонаторний магнетрон безперервної дії з коаксіальним виводом енергії” Техніко-економічне обгрунтування. В дипломному проекті розглядається конструкція багаторезонаторного магнетрону з коаксіальним виводом енергії. Магнетрон застосовується в багатьох галузях промисловості, техніки, а саме: в мікрохвильових печах; в військовій техніці, на телецентрах (для радіолокації); для високотемпературного нагріву. Конструкція даного магнетрона буде застосовуватись в промислових НВЧ-печах для нагріву вітчизняного і зарубіжного виробництва. В теперішній час існує багато конструкцій магнетронів такого типу, але в них є ряд недоліків: велика напруга споживання (7 кВ); малий коефіцієнт корисної дії (50 %); водяне охолодження; спосіб перестройки частоти - велика маса (8 кг); велика ринкова ціна (80 $), тому це викликає нові потреби до конструкторських рішень. Внаслідок застосування в конструкції приладу коаксіального виводу енергії зменшується напруга споживання. Вивід енергії магнетрона забезпечує потрібну трансформацію навантаження на всьому діапазоні частот. Оскільки в магнетрона є механізм настройки, то тільки при цій умові може бути забезпечена приблизна постійність вихідної потужності і напруги споживання. Покращення техніко-економічних показників досягається завдяки впровадження найбільш перспективного способу побудови магнетронів. Для поліпшення конструктивних параметрів, коефіцієнта корисної дії використовуємо спосіб перестройки частоти – симетричну ємнісну коронку. Вплив на високочастотне магнітне поле в самих резонаторах проводиться за допомогою ємнісної коронки. Коронка переміщується в торцевому просторі поблизу тої частини сегментів, де найбільш сильне електричне поле, або біля зв’язок. В сучасних НВЧ-печах використовуються такі типи магнетронів з коаксіальним виводом енергії: М-116, М-93, BL242, 2J41. В якості аналога для порівняння з характеристиками магнетрона вибираємо магнетрон М-116. Основні техніко-економічні показики проектованого приладу і аналогу приведені в табл. 1. Таблиця 1. Основні техніко-економічні показники аналогу та приладу, що проектується |№ |Показники |Одиниця |Аналог|Прилад, |Відношення | | | |виміру | |що |параметрів нового| | | | | |проектує|приладу до | | | | | |ться |параметрів | | | | | | |аналога | |1 |Напруга аноду |кВ |7 |5 |1.4 | |2 |Споживана |Вт |3000 |1800 |1,5 | | |потужність | | | | | |3. |Частота генеруючих |МГц |5000 |7500 |1.5 | | |коливань | | | | | |4. |Коефіцієнт корисної |% |55 |75 |1.4 | | |дії | | | | | |5. |Маса |Кг |5 |1.8 |2.7 | |6. |Струм аноду |мА |400 |350 |1.4 | |7. |Мінімальна наробка |год. |1000 |2000 |2 | |8. |Температура анодного| | | | | | |блоку, (С |(С |+150 |+120 |1.25 | |9. |Оптова ціна |грн. |165 |160 |1,3 | |10.|Експлуатаційні |грн. |6.6 |6.4 |1,13 | | |витрати | | | | | Розрахуємо капітальні вкладення. Капітальні вкладення визначаються за формулою: [pic] [грн.], - В — коефіцієнт, який ураховує витрати на розробку, придбання, транспортування, монтаж, налагодження тощо нової розробки; В [pic]1,1 [pic] 1,8., де: А — коефіцієнт, який ураховує прогнозований прибуток, податки, які повинен виплачувати виробник тощо; А [pic]1,5 [pic] 2, - S — собівартість нової розробки грн. Собівартість виробу можна оцінити методом зведення до базового вузла. Цей метод можна використати тому, що відома собівартість анодного блоку, який є ведучим вузлом у виробу-аналога. Собівартість анодного блоку взята у відділі збуту фірми “Фаворит”, м. Київ, вул. Ново-Констанинівська, 18 і рівна 20 грн. Розрахунок собівартості проводимо по формулі: [pic] [грн.], (1.2) де: Sв - собівартість ведучого вузла нового виробу, грн.; Кн - коефіцієнт, який ураховує конструктивні та технологічні особливості нової розробки, Кн = 1[pic]1,2. П - питома вага ведучого вузла в собівартості аналога, % . Тоді собівартість виробу буде рівна: [pic] [грн.] Одним з важливих критеріїв для виходу на сучасний ринок є точне встановлення ціни: Ц = 1.5 * S, де S – повна собівартість виробу. Ц = 1.5 * 110 = 165 грн., К = 1.8*2*110 = 396 грн. За даними досліджень за рік в Україні різними підприємствами та фірмами використовується приблизно 100000 магнетронів для промислових НВЧ- печей. Середній термін заміни магнетрона складає 2-3 роки. Звідси очікується, що щорічно потенційними покупцями може бути куплено 100000/2..3 = 50000…33000 шт. Цю величину можна прийняти як оптимістичний прогноз ємності ринку. Для визначення песимістичного прогнозу необхідно врахувати, що не всі підприємства мають необхідність в придбанні нових магнетронів, з чого випливає, що кількість магнетронів, які будуть придбані, складає 70 % від загальної кількості. Тоді песимістичний обсяг ринку становить: (50000… 33000)*0.7 = 35000… 23100 шт. Реалістичний прогноз може бути визначений як середнє арифметичне оптимістичного та песимістичного прогнозів: [pic] Щоб підвищити попит на виріб, необхідно знизити його ціну, а це можливо лише завдяки зменшенню затрат на виробництво, тому при виготовленні магнетронів застосовують сучасну більш точну і більш дешевшу технологію. Крім цього потрібно зробити рекламу і при покупці робити деякі знижки. Планується випускати 10000 магнетронів. В найбільш спрощеному вигляді величина експлуатаційних витрат в розрахунку за 1 рік може бути спрогнозована за формулою: [pic] [[pic]], де: Ц — ціна реалізації нової розробки, якщо вона визначена раніше, грн./шт., - k — коефіцієнт, який ураховує витрати на амортизацію, електроенергію, обслуговування, ремонти тощо. Рекомендується приймати значення k =(0,2[pic]0,4). - А — коефіцієнт, який ураховує прогнозований прибуток, податки, які повинен виплачувати виробник тощо; А [pic]1,5 [pic] 2, - S — собівартість нової розробки, грн., яка оцінюється приблизним способом. - ( — доля часу, який витрачає працівник на обслуговування виробу в загальному часі своєї роботи. Е = 0.4*165*0.1 = 6.6 грн./рік. Впровадження в виробництво проектованого магнетрону принесе прибуток, який розрахуємо за формулою: П = (Ц – S – Ц*0.2)*N, де Ц – ціна виробу, грн.; S – собівартість приладу, грн.; N – кількість випущених приладів, шт. П = (165 – 110 – 165*0.2)*100000 = 220000 грн./рік Співставимо величину капітальних вкладень (К) та експлуатаційних витрат (Е). Назвемо капітальні вкладення і експлуатаційні витрати даної розробки варіантом 2. Вони дорівнюють: К2 = 410 грн.; Е2 = 6.8 грн. Капітальні вкладення та експлуатаційні витрати аналога, що назвемо варіантом 1, рівні: К1 = 396 грн.; Е1 = 6.6 грн. Основний технічний показник – потужність споживання: Q1 = 3 кВт; Q2 = 1.8 кВт. Доведемо економічну доцільність нового технічного рішення: Питомі капітальні вкладення: [pic][pic] [pic] Питомі експлуатаційні витрати: [pic][pic] [pic] Проведемо співставлення. Так як [pic] то абсолютна економія досягається як на питомих капітальних вкладеннях, так і на питомих експлуатаційних витратах. Термін окупності капітальних вкладень: [pic] Тобто можна зробити висновок, що новий варіант (2) є високо ефективним, так як забезпечує економію як на питомих капітальних вкладеннях, так і на питомих експлуатаційних витратах. [30] ----------------------- [pic]