Отчет о научно-исследовательской работе в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России»

Скачать 1.32 Mb.

Название	Отчет о научно-исследовательской работе в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России»
страница	6/7
Дата публикации	27.10.2014
Размер	1.32 Mb.
Тип	Отчет

100-bal.ru > Право > Отчет

1 2 3 4 5 6 7

Анализ рынка

Современный рынок предлагает следующие виды мехатронных подшипников, выпускаемых серийно и доступных к продаже.

Мехатронные подшипники качения с технологией ASB изготавливаются как самой фирмой-разработчиком SNR (Франция), так и другими крупнейшими производителями подшипников по лицензионному соглашению SKF (Швеция), NTN (Япония), Timken (США), FAG (Германия) и др. Доступная информация об объемах продаж мехатронных подшипников с официальных сайтов недоступна, но можно говорить о том, что стоимость мехатронного подшипника качения в несколько раз превышает стоимость базового подшипника. Например, стоимость радиально-упорного подшипника качения нормальной точности составляет 4 евро, тот же подшипник с электронным блоком измерения частоты вращения будет стоить порядка 220 евро.

Наибольшую стоимость на рынке мехатронных опор имеют активные магнитные подшипники (АМП), которые не выпускаются серийно и разрабатываются конкретно под каждую роторную машину, при этом фирмы-производители устанавливают стоимость порядка 50…80 евро за разработку небольшой партии АМП. Высокая стоимость активных магнитных подшипников обуславливается наличием сложной системы контроля и управления. Также свою роль играет то, что в этом сегменте рынка участвует сравнительно небольшое количество производителей.

Если говорить об активном гидростатическом подшипнике, то это еще более новое направление мехатронных опор и их немногочисленные разработки носят характер опытных и экспериментальных исследований. Точную стоимость таких разработок из доступных источников информации оценить не удалось.

Можно говорить о том, что стоимость мехатронной продукции на данный момент завышена, это связано с тем, что положительные эффекты от синергетической интеграции механической, электрической и информационной составляющих позволяют получить заметное улучшение конструкции, повышение надежности опорного узла и, как следствие, уменьшение затрат на эксплуатацию и обслуживание роторной машин
Предприятия-контрагенты

Надежность функционирования роторных машин в двигательных установках авиационной и ракетно-космической техники, автомобильного и водного транспорта (насосы, компрессоры, детандеры) в значительной мере определяется работоспособностью опорных узлов. Среди предприятий энергетического и транспортного машиностроения следует выделить ряд активно инвестируемых предприятий, заинтересованных в промышленном производстве мехатронных подшипников.

Открытое акционерное общество «НПО Энергомаш имени академика В.П.Глушко» является ведущим предприятием в мире по разработке мощных жидкостных ракетных двигателей для космических ракет-носителей, одним из лидеров мирового рынка наукоемкой и высокотехнологичной продукции. Свою историю предприятие ведет с 15 мая 1929 года. За прошедшие годы здесь было разработано около 60 жидкостных ракетных двигателей (ЖРД), которые изготавливались серийно и эксплуатировались и продолжают эксплуатироваться в составе космических и боевых ракет-носителей. В настоящее время основными программами предприятия являются:

серийное производство модернизированных ЖРД РД-171М для первой ступени РН «Зенит» (программы «Морской старт» и «Наземный старт», ФКП России);
серийное изготовление ЖРД РД-180 для первых ступеней американской РН «Атлас 5» компании ULA;
разработка ЖРД РД-191 для первых ступеней семейства новых российских РН «Ангара» и их производство для ЛКИ;
модернизация и авторский надзор за серийным изготовлением семейства ЖРД РД-107 и РД-108 (14Д22 и 14Д21) для первой и второй ступеней РН «Союз» в г. Самара;
модернизация и авторский надзор за серийным изготовлением семейства ЖРД РД-253 (14Д14М) для первой ступени РН «Протон» в г. Пермь;
модернизация и авторский надзор за ЖРД РД-120 для второй ступени РН «Зенит» (программы «Морской старт» и «Наземный старт», ФКП России);
разработка модернизированных ЖРД РД-180В для первых ступеней перспективной РН «Русь-М» для космодрома "Восточный».

Открытое акционерное общество «Конструкторское бюро химавтоматики» (ОАО КБХА) - один из мировых лидеров в создании жидкостных ракетных двигателей, участник всех отечественных пилотируемых программ освоения космоса. КБХА осуществляет полный цикл создания ЖРД для ракет оборонного, научного и народнохозяйственного назначения, изготавливающее наукоёмкую высокотехнологическую конверсионную продукцию, включающее: конструкторский комплекс (НТК); завод ракетных двигателей (ЗРД); испытательный комплекс (ИК); централизованные службы управления и обеспечения.

КБХА сегодня проводит разработку:

двигателей для ракет-носителей «Союз-2» (Русь), «Ангара»;
кислородно-водородных двигателей разгонных блоков;
гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя,
научно-исследовательских проектов в области создания перспективных ЖРД.

ОАО «ГМС Насосы» является одной из лидирующих российских организаций в области насосостроения. "ГМС Насосы" занимаемся производством насосов и насосного оборудования для многих отраслей экономики: для нефтедобывающей, нефтехимической, судостроительной промышленностей, энергетических, коммунальных предприятий, агропромышленного комплекса, пищевых и химических производств. ОАО "ГМС Насосы" располагает современной экспериментально-исследовательской базой и научно-техническим потенциалом, способным выполнять конструкторские разработки, модернизацию и освоение насосов на уровне современных достижений.
ОАО «Калужский турбинный завод» является одним из крупнейших в России производителей оборудования для энергетики. В производственной программе паровые турбины для привода электрических генераторов, приводные паровые турбины, турбогенераторы блочные, паровые геотермальные турбины и энергоблоки. За свою шестидесятипятилетнюю историю ОАО «Калужский турбинный завод» приобрел богатый технический опыт и знания, основываясь на которых были спроектированы и выпущены более трёх тысяч единиц энергетического оборудования. Оригинальная конструкция турбин, надежное и эффективное исполнение, длительные сроки эксплуатации оборудования позволяют удовлетворять конкретные требования наших клиентов. Суммарная мощность энергетических установок, поставленных в субъекты Российской Федерации и 42 страны дальнего и ближнего зарубежья, составляет более 20 ГВт.

Одна из особенностей ОАО «Калужский турбинный завод» - наличие собственного конструкторского бюро, в составе которого работают крупнейшие специалисты России в области турбиностроения. Их опыт и используемая автоматизированная система проектирования позволяют в кратчайшие сроки разработать соответствующее мировому уровню изделие с нужными заказчику параметрами. Их усилиями сформирована уникальная научно-исследовательская база и научная школа Калужского турбинного завода, известная в России и других странах. В научно-исследовательском и экспериментально-конструкторском центре и на заводе работают доктора и кандидаты технических наук, возглавляющие все важнейшие направления работы по поиску оптимальных вариантов конструкций.

Предприятие «Невский завод» является разработчиком и производителем продукции энергетического машиностроения: промышленных стационарных газовых и паровых турбин, центробежных и осевых компрессоров и нагнетателей. «Невский завод» обеспечивает оборудованием объекты топливно-энергетического комплекса, металлургии, машиностроения, нефтехимии, газовой и нефтяной промышленности. «Невский завод» - это современный производственный комплекс, оснащенный новейшим технологическим оборудованием ведущих производителей, обеспечивающий полный производственный цикл изготовления продукции от механической обработки до сборки, комплексных испытаний, монтажа и сервисного обслуживания. Продукцией предприятия являются:

газовые и паровые турбины, центробежные и осевые компрессоры и нагнетатели мощностью 6, 10,16, 32 МВт;
газовые и паровые турбогенераторы 32 МВт;
электроприводные нагнетатели от 4 до 32 МВт;
комплексные воздухоочистительные устройства.

Для сохранения позиций на рынке и развития конкурентных преимуществ перечисленные предприятия активно сотрудничают с научно-исследовательскими центрами и внедряют конструкторские и технологические инновации. Поскольку в состав продукции данных предприятий входят роторные системы, улучшение их характеристик возможно за счет внедрения мехатронных подшипников.

Анализ конкурентов

На отечественном рынке производства подшипников действует 21 предприятие, среди которых по объему выпуска выделяются предприятия, представленные в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Производители подшипников в странах СНГ

Предприятие	Местонахождение	Вид продукции
ОАО «Московский подшипник»	Россия, г. Москва	Подшипники крупногабаритные и прецизионные
ООО «Подшипниковый завод №6»	Россия, г. Екатеринбург	Подшипники роликовые радиальные сферические
ОАО «РОЛТОМ»	Россия, г. Томск	Подшипники шариковые
ОАО «Харьковский подшипниковый завод»	Украина, г. Харьков	Подшипники шариковые и роликовые
ОАО «Десятый подшипниковый завод»	Россия, г. Ростов-на-Дону	Подшипники качения: роликовые конические, игольчатые, карданные
«Минский подшипниковый завод»	Беларусь, г. Минск	Подшипники роликосферические
ОАО «Ижевский подшипниковый завод»	Россия, г. Ижевск	Подшипники роликовые радиальные
ЗАО «Вологодский подшипниковый завод»	Россия, г. Вологда	Подшипники шариковые и роликовые радиальные, радиально-упорные, упорно-радиальные и упорные
ЗАО «Завод приборных подшипников»	Россия, г. Самара	высокоточные приборные

Сравнительные характеристики опорных узлов роторов, выпускаемых предприятиями-конкурентами приведена в таблице 3.2.

Таблица 3.2 – Сравнительные характеристики опорных узлов роторов

Подшипник качения (ПК)	Подшипник жидкостного трения (ПЖТ)	Подшипник электромагнитный (ЭМП)
1	2	3
Потери на трение
Безразмерный коэффициент трения f=10^-2…10^-³.	Безразмерный коэффициент трения f=10^-³.	Безразмерный коэффициент трения f=10^-⁴.
Предельная быстроходность
Ограниченная предельная быстроходность. Для подшипников нормальной точности линейная скорость на поверхности цапфы не превышает v=20 м/с.	Неограниченная предельная быстроходность в режиме жидкостного трения. Линейная скорость на поверхности цапфы для ПЖТ достигает v=150 м/с.	Ограничение предельной быстроходности зависит только от прочности на разрыв материала цапфы. Для электротехнических сталей v=200 м/с.
Несущая способность
Высокие удельные значения из-за высокого модуля упругости материала тел качения	Зависит от скорости относительного движения и вязкости смазки.	Зависит от системы питания и параметров активных электромагнитов.

Продолжение таблицы 3.2
1	2	3
Долговечность
Ограничена усталостным выкрашиванием колец в результате знакопеременных напряжений в зоне максимальной нагрузки, вызванных вибрацией и центробежными силами.	Долговечность подшипников скольжения в режиме жидкостного трения теоретически неограничена. Основной износ втулки ПЖТ происходит на переходных режимах.	Зависит, прежде всего, от надежности электронной схемы и системы электроснабжения.
Жесткость
Данный показатель ниже по сравнению с подшипниками скольжения. Но в зависимости от применения в конструкции предварительного натяга достигает значений порядка 10⁹ Н/м.	В основном выше, чем у подшипников качения и АМП. Порядок коэффициента жесткости 10⁷ Н/м.		В целом ниже, чем жесткость ПК и ПЖТ, но при соответствующих усложнениях системы управления может быть чрезвычайно высокой.

Продолжение таблицы 3.2
1	2	3
Устойчивость
Высокая чувствительность к ударным и вибрационным нагрузкам.	Высокое демпфирование со стороны смазочного слоя позволяет эффективно гасить уровень вибрации, но при определенных условиях смазочный слой сам становиться источником самовозбуждаю- щихся колебаний.	Высокий показатель устойчивости, так как электронное управление позволяет активно гасить нежелательные колебания ротора.
Работоспособность в аварийных ситуациях
Перегрузка ведет к заклиниванию, повышение температуры к изменению механических свойств материалов. В аварийных ситуациях ПК склонен к разрушению.	Чувствительен к перекосам, но допускает вращение, если температура в зоне контакта не приведет к схватыванию поверхностей цапфы и втулки. Касание цапфы и втулки недопустимо в агрегатах с легковоспламеняющимися жидкостями.	Наличие страховочного ПК и системы управления и контроля с достаточным быстродействием обуславливает повышенную работоспособность ЭПМ в аварийных ситуациях.

Продолжение таблицы 3.2
1	2		3
Конструктивные особенности
Малые осевые габариты (не влияет на длину всего агрегата), большие радиальные габариты (не влияет на высоту агрегата). Эффект самоустановки за счет применения тел качения сферической формы.		Большие осевые габариты (влияют на длину агрегата), малые радиальные размеры (не влияют на высоту агрегата), может быть разъемным. Эффект самоустановки за счет податливости смазочного слоя.		Соизмерим с подшипниками качения по радиальным и с подшипниками скольжения по осевым габаритам. Высокие значения зазоров облегчают монтаж.

Таким образом, несмотря на значительное количество предприятий, производящих подшипники, ни одно из них не может составить конкуренцию предлагаемому проекту по производству мехатронных подшипников.

1 2 3 4 5 6 7

	Отчет о научно-исследовательской работе в рамках федеральной целевой... В рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы		Отчет о научно-исследовательской работе в рамках федеральной целевой... В рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы
	Отчет о научно-исследовательской работе в рамках федеральной целевой... В рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы		Отчет о научно-исследовательской работе в рамках федеральной целевой... В рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы
	Отчет о научно-исследовательской работе в рамках федеральной целевой... В рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы		Отчет о научно-исследовательской работе в рамках федеральной целевой... В рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы
	Отчет о научно-исследовательской работе в рамках федеральной целевой... В рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы		Отчет о научно-исследовательской работе в рамках федеральной целевой... В рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы
	Отчет о научно-исследовательской работе в рамках федеральной целевой... В рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы		Отчет о научно-исследовательской работе в рамках федеральной целевой... В рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы
	Отчет о научно-исследовательской работе в рамках федеральной целевой... Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Отчет о научно-исследовательской работе в рамках федеральной целевой... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Отчет о научно-исследовательской работе в рамках федеральной целевой... Санкт-петербургский государственный электротехнический университет «лэти» им. В. И. Ульянова (ленина)		Отчет о научно-исследовательской работе в рамках федеральной целевой... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Отчет о научно-исследовательской работе в рамках федеральной целевой... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Отчет о научно-исследовательской работе в рамках федеральной целевой... «Разработка новых методов индивидуальной коррекции сводно-радикального статуса при бактериальных инфекциях»

Отчет о научно-исследовательской работе в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России»

Похожие: