и минимальной себестоимости изготовления БВД. Расчеты показали,
что оптимальное давление и минимальная масса БВД во всех иссле-
дуемых случаях пропорциональны величинам
p
o
пт
и
M
u
для одних и
тех же значений запасенной внутренней энергии
E
0
:
p
o
пт
=
K
рм
p
o
пт
, M
u
=
K
м
M
u
, p
опт
=
K
р
c
p
o
пт
, M
u
=
K
c
M
u
,
где
p
o
пт
(
E
0
)
и
M
u
(
E
0
)
— функции для БВД из титанового сплава,
работающего при нормальной температуре,
K
рм
,
K
м
,
K
р
c
K
c
— коэф-
фициенты пропорциональности по отношению к титановым БВД.
Значения коэффициентов представлены на рис. 6. Из рисунка сле-
дует, что при минимизации по критерию массы стальные БВД при
нормальной температуре оказываются на 33% тяжелее титановых. В
то же время у стальных БВД рабочие давления на 42% больше, чем
у титановых. Значение оптимального давления не зависит от темпера-
туры эксплуатации БВД.
При погружении БВД в жидкий кислород масса стальных БВД
оказываются на 5% меньше титановых, которые рекомендованы для
нормальных температур.
Приведенная диаграмма позволила сравнить титановые и сталь-
ные БВД по себестоимости. Установлено, что стальные БВД при нор-
мальной температуре на 26% дешевле титановых, а при криогенной
температуре — на 36%.
Анализ технологической себестоимости, рассчитанной для про-
граммы выпуска изделий 1000 шт/год, показал, что основной вклад
в ее значение вносит стоимость материала. Так, для титановых БВД
в диапазоне 1. . . 9МДж доля стоимости материала в себестоимости
БВД составляет 46,9. . . 48%, т.е. колебание составляет 2,5%. Поэтому
результаты оптимизации параметров БВД путем минимизации техно-
логической себестоимости и массы слабо отличаются друг от друга.
Рис. 6. Значения коэффициентов пропорциональности в формулах для опреде-
ления рабочего давления и массы стальных БВД, работающих при нормальной
и криогенной температурах
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2014. № 5 77
