Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение эффективности работы однобрусных ротационных косилок путем оптимизации параметров механизма подвески режущего аппарата Лапин Василий Анатольевич

Повышение эффективности работы однобрусных ротационных косилок путем оптимизации параметров механизма подвески режущего аппарата
<
Повышение эффективности работы однобрусных ротационных косилок путем оптимизации параметров механизма подвески режущего аппарата Повышение эффективности работы однобрусных ротационных косилок путем оптимизации параметров механизма подвески режущего аппарата Повышение эффективности работы однобрусных ротационных косилок путем оптимизации параметров механизма подвески режущего аппарата Повышение эффективности работы однобрусных ротационных косилок путем оптимизации параметров механизма подвески режущего аппарата Повышение эффективности работы однобрусных ротационных косилок путем оптимизации параметров механизма подвески режущего аппарата Повышение эффективности работы однобрусных ротационных косилок путем оптимизации параметров механизма подвески режущего аппарата Повышение эффективности работы однобрусных ротационных косилок путем оптимизации параметров механизма подвески режущего аппарата Повышение эффективности работы однобрусных ротационных косилок путем оптимизации параметров механизма подвески режущего аппарата Повышение эффективности работы однобрусных ротационных косилок путем оптимизации параметров механизма подвески режущего аппарата Повышение эффективности работы однобрусных ротационных косилок путем оптимизации параметров механизма подвески режущего аппарата Повышение эффективности работы однобрусных ротационных косилок путем оптимизации параметров механизма подвески режущего аппарата Повышение эффективности работы однобрусных ротационных косилок путем оптимизации параметров механизма подвески режущего аппарата
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Лапин Василий Анатольевич. Повышение эффективности работы однобрусных ротационных косилок путем оптимизации параметров механизма подвески режущего аппарата : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01 / Лапин Василий Анатольевич; [Место защиты: С.-Петерб. гос. аграр. ун-т]. - Санкт-Петербург - Пушкин, 2008. - 181 с. : ил. РГБ ОД, 61:08-5/690

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследований 8

1.1. Состояние кормопроизводства в РФ ...: 8

1.2. Требования предъявляемые к косилкам 11

1.3. Анализ машин для скашивания трав 12

1 .4. Отечественные задненавесные ротационные косилки 20

1.5. Зарубежные косилки с ротационными режущими аппаратами 25

1.6. Применяемые механизмы подвески режущего бруса 31

1.7. Выводы 40

1.8. Цель и задачи исследований 41

2. Теоретические предпосылки к оптимизации параметров механизма подвески режущего бруса ротационной косилки :. 42

2.1 Предпосылки к оптимизации механизма подвески режущего бруса 42

2.1.1 Теоретические основы определения параметров механизма подвески 42

2.2. Теоретические основы синтеза механизма подвески режущего бруса в

статике 49

2.3. Математическая модель механизма подвески режущего бруса в динамике 56

2.4. Основы синтеза механизма подвески режущего бруса косилки КРН-2,1 61

2.5. Выводы 67

3. Программа и методика экспериментальных исследований 68

3.1. Программа экспериментальных исследований 68

3.2. Устройство лабораторной экспериментальной установки 68

3.2.1. Методика проведения лабораторных исследований 68

3.2.2. Методика тарировки оптических компьютерных датчиков: 82

3.3. Методика планирования лабораторных исследований 84

3.4. Методика определения параметров и характеристик механизма подвески 86

3.4.1 Методика определения центра тяжести режущего бруса и подрамника 87

3.4.2 Методика определения приведённой результирующей нагрузки в лабораторных условиях 91

3.4.3 Методика определения жёсткости пружин 93

3.5. Методика проведения лабораторно-полевых исследований 94

3.5.1. Методика проведения полевых исследований 94

3.5.2. Методика обработки экспериментальных данных 95

3.5.3. Описание экспериментально-полевой установки 99

3.5.4. Методика работы с программным обеспечением 108

3.5.4.1. Назначение программы Mouse&Sound Capture Program (by Devils) vl.0 108

3.5.4.2. Запуск драйвера и его интерфейс 108

3.5.4.3 Регистрация сигнала 112

3.5.4.4. Обработка данных 112

4. Результаты экспериментальных исследований 118

4.1. Анализ экспериментальных исследований механизма подвески в лабораторных условиях 118

4.2 Результаты определения рациональных параметров подвески режущего бруса ротационной косилки 122

4.3 Анализ исследований нагрузки на поверхность почвы копирующим элементом в лабораторных условиях 127

4.4 Анализ результатов лабораторно-полевых исследований МП режущего бруса 135

4.5 Анализ результатов эксплуатационной проверки усовершенствованной осилки КРН-2,1 в сравнении с базовой 143

5. Экономическая эффективность ротационной косилки крн-2,1 с усовершенствованным механизмом подвески режущего бруса 148

Общие выводы и рекомендации 153

Список литературы 15 5

Приложения 167

Введение к работе

Проблема: создания прочной* кормовой.базы сложна' и многогранна; и успешное еёрешение возможно лишь на строгойшаучной основе.

Важнейшаяіі задача кормопроизводства как науки —' разработка теоретических основ: и< практических приёмов получения- высоких и; устойчивых урожаев: кормовых ' культур в: различных почвенно-климатических: зонах^ как в полеводстве, так- и!, на< природных- т сеяных-сенокосах и;: пастбищах. Использование этих- приёмов? в; практике, должно обеспечить значительное улучшение кормовой базы животноводства pi]L

При заготовке кормов растительного происхождения; (сено; сенаж, силос: и т.д.) подавляющее числої (с уверенностью? можно* утверждать, что> абсолютно все)* технологий* включают» в> свой. состав операцию? скашивания растений: Эта: операция! является-? первой^ (при* заготовке: кормов) и имеет. большое значение, т.к. от качества?и- своевременности её проведения .зависит качество иіобъём полученного?урожая*.

Для.успешной*уборки урожая в?сроки и:с качеством;,соответствующим? агротехническим: требованиям, необходимо* применение: надёжных^,, высокопроизводительных машин. Одной? из: таких-: машин* является» ротационная косилка КРН-2,1. Косилка: способна?; работать на* высоких поступательных скоростях, (до? 9-15.- км/ч); и? обладает высокой* производительностью (до Зга/ч); [2].

Однако> В; процессе работы: машины, наблюдаются; нарушения агротехнических требований:. Такие как сгруживание почвы, режущим аппаратом;, загрязнение убираемой массы, частицами почвы^ повреждение корневой части'растений:

Эти отклонениям происходят из-за неоптимальной конструкции механизма подвески режущего аппарата:

Причиной такой конструкции* послужило отсутствие до недавнего времени стройной теории по синтезу пружинных механизмов подвески:(МП).

Параметры МП зачастую принимались интуитивно, что не приводило к получению оптимального результата.

Проводимые исследования направлены на повышение эффективности
работы кормоуборочной машины, а именно ротационной косилки, путем
і оптимизации параметров механизма подвески режущего аппарата.

Объект исследований. Ротационная косилка КРН-2,1, технологический процесс её работы.

Предмет исследований. Механизм подвески режущего аппарата. Диссертационная работа выполнена на кафедре «Сельскохозяйственные' машины им. М.Н. Летошнева» ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет (СПбГАУ)». Работа выполнена согласно плана НИР ФГОУ ВПО СПбГАУ, тема №7.8.5, и соответствует плану научных исследований РАСХН. Реализация результатов диссертационной работы представлена в виде ротационной косилки с усовершенствованным механизмом подвески режущего аппарата, которая прошла эксплуатационную проверку в полевых условиях в АОЗТ «Великолукское», и фермерском хозяйстве «Грицково» Псковской области. Разработанное программное обеспечение используется в НИР ФГОУ ВПО Брянская ГСХА, и Брянская государственная инженерно-технологическая академия. По результатам получены акты о проведенной проверке, научно-исследовательской работе, и справки об использовании результатов научно-исследовательских разработок (см. Приложения 1-3).

Практическая значимость внедрения косилки с модернизированным механизмом подвески заключается в повышении качества заготавливаемого корма, снижении потерь текущего и последующих урожаев, повышения культуры труда исполнителя.

Научные положения, выносимые на защиту;

Обзор существующих вариантов механизма подвески режущего аппарата однобрусных ротационных косилок;

результаты теоретического исследования параметров механизма

подвески режущего аппарата ротационной косилки;

программное обеспечение для ПЭВМ, позволяющее проводить

исследования МП;

лабораторная экспериментальная установка для исследования

процесса копирования рельефа поверхности;

методика применения ПЭВМ в качестве регистрирующей

аппаратуры;

конструкция усовершенствованного механизма подвески

режущего аппарата;

результаты экспериментально-полевых исследований

усовершенствованного варианта ротационной косилки;

технико-экономические показатели эффективности применения

ротационной косилки с усовершенствованным механизмом

подвески режущего аппарата. Автор выражает глубокую признательность коллективу кафедры «Сельскохозяйственные машины» СПбГАУ за помощь в проведении лабораторных исследований.

Отдельно хотелось бы отметить и поблагодарить Ружьёва Вячеслава Анатольевича за оказанную помощь в разработке лабораторной экспериментальной установки, проведении лабораторных исследований, обработке и анализе полученной информации.

Считаю своим приятным долгом выразить глубокую признательность и благодарность моему научному руководителю доктору технических наук, Белову Валерию Васильевичу за научное руководство, консультации и ценные советы во время выполнения и написания диссертации.

Диссертация изложена на 181 странице: из них 104 страницы машинописного текста; 16 таблиц; 82 рисунка; 11 приложений. Список использованной литературы включает 115 наименований, из них 2 на иностранном языке.

Состояние кормопроизводства в РФ

К косилкам предъявляют ряд жёстких конструктивных и технологических требований, обусловленных экономикой сельскохозяйственного производства, особенностями их эксплуатации и биологией срезаемых растений.

Одним, из важнейших показателей кошения является высота среза. Для наиболее полного сбора урожая целесообразно срезать растения как. можно ниже. Однако при значительных неровностях поля это может привести к засорению сена землёй, дерниной и остатками прошлогодних растений. Слишком низкий срез, бобовых, в северных климатических зонах страны, приводит к вымораживанию корневой системы и нарушает нормальное воспроизводство этих многолетних трав. В южных зонах, наоборот, желательно скашивать основную культуру (люцерну) как можно ниже. Это не только увеличивает валовой сбор сена, но и очищает поле от низкорослых сорняков; властности повилики, и личинок вредных насекомых, гнездящихся на нижних частях растений. Кроме того,, при низком скашивании новые стебли люцерны развиваются преимущественно от почек, заложенных на корневой головке, в результате чего отрастание и цветение люцерны происходит быстрее. С учётом изложенного оптимальная высота среза рекомендуется 5-6 см [13-18].

Другим важным показателем кошения является качество среза. Срез растений должен быть чистым, без вырывания из земли и разрывов стеблевой части, что не только увеличивает нагрузку на режущие элементы, но и нарушает нормальный рост растений и своевременное получение следующего урожая [19].

Чрезмерная нагрузка на опоры режущего аппарата сминает стерню и уплотняет поверхность поля, угнетая корневую систему растений. Недостаточная нагрузка приводит к тому, что режущий аппарат легко приподнимается и высота стерни увеличивается. Поэтому косилки необходимо проектировать с учётом этих обстоятельств и допускать регулировку нагрузки аппарата на почву, соответствующую сенокосным участкам [20].

Агротехническими требованиями устанавливается нагрузка на копирующие башмаки косилки равная 400 Н [2].

Как в нашей стране, так и за рубежом, разработан и выпускается ряд ротационных косилок и косилок-плющилок. Как известно, скашивание можно проводить самостоятельно или совместно с плющением. В зависимости от этого машины для кошения трав подразделяют на две группы: косилки, срезающие растения и оставляющие массу в прокосе, и косилки-плющилки, осуществляющие одновременно срезание растений, их плющение и укладку скошенной массы в валок. Существуют некоторые конструкции косилок-плющилок, которые могут оставлять срезанную массу в прокосе [20].

По виду источника энергии косилки делятся на конные (К-1,4), тракторные (КС-2,1, КДП-4,0, КРН-2,1) и самоходные (Е-302, СКП-10,).

Косилки-плющилки бывают только тракторными и самоходными. По способу агрегатирования с трактором косилки подразделяют на навесные (КНФ-1,6, КС-2,1, КРН-2,1), полунавесные (КДП-4,0) и прицепные (КТП-6,0). В зависимости от числа режущих аппаратов тракторные и самоходные косилки могут быть одно- и многобрусными.

Наибольшее распространение в мировой практике для кошения сеяных и естественных трав получили тракторные навесные однобрусные косилки. По расположению режущего аппарата относительно трактора однобрусные навесные косилки подразделяют на фронтальные (КНФ-1,6), средне- и задненавесные (КС-2,1). Большинство однобрусных косилок навешивают сзади трактора на трёхточечную навесную систему. Режущий аппарат располагается с правой стороны по направлению движения трактора. Задненавесные косилки более универсальны и могут работать с разными тракторами. Они отличаются от средненавесных компактностью и быстротой навешивания. Лишь очень немногие фирмы отступают от этой схемы и производят средненавесные косилки с режущим аппаратом, расположенным между передними и задними колёсами трактора.

Предпосылки к оптимизации механизма подвески режущего бруса

При выполнении технологического процесса кошения, копирующие башмаки режущего аппарата не должны заминать срезанную и несрезанную траву, а также недопустимы большие давления на почву, так как это может вызвать повреждения, травмы корневой части растений (см. рис. 1.9). В связи с этим поставлена задача определения минимальной нагрузки на копирующее устройство. Исследование пружинного механизма подвески режущего аппарата проводим в два этапа: первый — синтез механизма подвески в статике; второй - исследование системы в динамике [24].

Возмущающие факторы в полевых условиях носят случайный характер, поэтому наиболее удобным путем решения этой задачи является составление математических моделей функционирования механизма подвески режущего аппарата, которую можно было бы применить для практических расчетов тех или иных интересующих нас параметров с известной степенью достоверности [68]. При математическом описании моделей производим некоторую идеализацию, что позволяет упростить составление модели. Допущения о равновесных состояниях системы позволяют описать характер возможных движений агрегата, т.е. построить физическую модель агрегата, как динамической системы.

Исходя из реальных условий работы, рассмотрим динамическую модель ротационной косилки. При работе машины в полевых условиях происходит ее колебание в разных направлениях в разной степени. Исходя из условия, что на качество работы косилки влияет положение режущего аппарата относительно поверхности поля и его колебания в поперечно-вертикальной плоскости, примем во внимание колебания, вызывающие изменение данных параметров (рис. 2.1) [69].

На рис. 2.1 объектом исследования является режущий аппарат ротационной косилки, который, с целью поддержания заданного технологического параметра, копирует рельеф поверхности поля с помощью копирующих башмаков. раб

При движении косилки с поступательной рабочей скоростью УРАБ (на рис.2.1 направлена от наблюдателя) оказывает влияние большое число факторов, основные из них вызваны неровностями поверхности поля zBHeum(t) и zBHyrp(t). Из чего можно отметить, что воздействиями, влияющими на динамическую модель МП, будут: _2Внешн(ї) и zniiyrp(t) - соответственно, колебания внешнего и внутреннего копирующих башмаков в поперечно-вертикальной плоскости, мм; -0 (t) - демпфирующие свойства пневматических колёс трактора, Н/см ; -H(t) - высота расположения оси задней навески трактора, мм; -\/(t) -колебания агрегата в продольно-вертикальной плоскости, град. -a(t) — колебания агрегата в поперечно-вериткальной плоскости, град. Все перечисленные параметры являются случайными в статистическом смысле. Выходными параметрами являются (p{t) — угол, характеризующий положение рычага подвеса режущего аппарата, град (рабочая зона хода рабочего органа) и приведенная результирующая нагрузка копирующего башмака на поверхность почвы R(t), (Н).

Выходные параметры (p{t), R(t), являются входными воздействиями, от которых зависит качество работы косилки, которые отмечены в разд. 1.3 и на рис. 2.1.

Проанализируем влияние каждого входного параметра на процесс копирования рельефа поля при движении агрегата.

Вероятные угловые колебания агрегата в поперечно-вертикальной плоскости a(t): угловые колебания вокруг продольной оси. Крен возникает при наезде одного из задних колёс трактора на неровности, что отражается в конечном итоге, на положении режущего аппарата p(t).

Агрегат может перемещаться в вертикальном направлении и совершать угловые колебания вокруг поперечной оси — y(t). Эти колебания вызваны неровностью рельефа поля под колесами трактора в направлении движения и влияют на изменение угла наклона режущего аппарата относительно поверхности поля, что в свою очередь оказывает влияние на высоту среза.

Высота расположения задней навески трактора H(t) зависит от изменения высоты рельефа zB„eiI1„(t) и zBHyrp(t), поэтому учитывать их нет необходимости, поскольку они повлияют в итоге на положение рабочего органа в рабочей зоне хода.

Для составления расчетной динамической модели, при идеализации процесса, примем условие, что демпфирующие свойства почвы равны нулю, а колеса трактора будем считать абсолютно жесткими в связи с тем, что при выполнении технологического процесса, режущий аппарат движется на своих копирующих башмаках. Отсюда, изменение величины 0(t) учитываем

При реГИСТраЦИИ ZBHelll„(t) и ZBI1yrp(t).

Расчетную динамическую модель (рис. 2.1) механизма подвески режущего аппарата исследовали, с целью учесть наибольшее число факторов, влияющих на технологический процесс, выполняемый машиной. Полевые исследования ротационной косилки проводили, с учетом теоретических предпосылок и принятых ограничений, учитывая изменение рельефа поверхности поля под копирующими башмаками zB„cn,H(t) и zBliyrp(t), нагрузке R(t) на соответствующий копирующий башмак.

Анализируя расчетную динамическую модель режущего аппарата можно сделать вывод о том, что основным входным параметром, характеризующим качество работы всей сельскохозяйственной машины является высота неровностей поверхности поля zBIICIUH(t) и zDHyTp(t), которая, в свою очередь, характеризует положение режущего аппарата в зоне его рабочего хода (pit), что влияет на результирующую нагрузку копирующего элемента на поверхность поля R(t) и, в последствии, на технологическое качество процесса скашивания травостоя.

Программа экспериментальных исследований

Для обоснования некоторых конструктивных и технологических параметров механизма подвески режущего аппарата ротационной косилки требуются экспериментальные исследования, позволяющие получить недостающую информацию, а также проверить правильность допущений.

Поэтому для обоснования параметров механизма подвески режущего аппарата, позволяющих повысить эффективность работы сельскохозяйственной машины, программой экспериментальных исследований, предусматривалось: — исследование факторов, влияющих на процесс копирования, в лабораторных условиях; - определение оптимальных параметров механизма подвески; - разработка программного обеспечения для ПЭВМ, с помощью которого осуществляется проведение экспериментальных исследований; - разработка методики проведения лабораторного эксперимента; - разработка лабораторной установки и проведение лабораторных исследований; - разработка методики проведения полевых исследований; - разработка и изготовление лабораторно-полевой установки и проведение лабораторно-полевых исследований; - эксплуатационная проверка показателей работы усовершенствованной машин и базовой.

Для оптимизации параметров МП рабочего органа необходимо исследовать процесс копирования рельефа поля [77]. В связи с этим нами, совместно с В.А. Ружьёвым разработаны экспериментальная лабораторная установка (рис. 3.1, 3.2, 3.3) и методика исследований [78,79,80], позволяющие исследовать некоторые особенности процесса копирования рельефа.

Задачей проведения экспериментальных лабораторных исследований является установление зависимости тягового сопротивления, действующего на механизм подвески от ряда факторов, таких как: - рабочая скорость движения агрегата; - угол между рычагами механизма подвески и рамой; - силы трения сопротивления рабочего органа о копируемую поверхность; - направления движения.

Предложенная методика позволяет исследовать процесс копирования рельефа и выявить, закономерности изменения тягового усилия, действующего на механизм подвески; обосновать оптимальные параметры механизма подвески, повышающие качественные показатели работы сельскохозяйственной машины. Методика направлена на усовершенствование системы копирования рельефа поля рабочими органами кормоуборочных машин, в частности ротационных косилок, обеспечивающую надежность технологического процесса в реальных условиях эксплуатации.

Экспериментальная лабораторная установка (рис. 3.1, 3.2, 3.3) состоит из подвижной каретки с приводом 1, на каретку смонтирован параллелограммный четырехзвенный МП, имеющий две вертикальные стойки 2 и 3, и два рычага 4. Длина рычагов МП варьируется (0,4 - 0,7 м). Стойки 2 и 3 имеют отверстия, при помощи которых можно изменять начальный угол р (угол между рычагами МП и горизонталью) (рис. 3.1, 3.2). Каретка перемещается по двутавру 6. В качестве копирующего элемента 5 были использованы копирующий каток и копирующая лыжа, что дало возможность судить о влиянии силы трения сопротивления о поверхность [81].

Каретка перемещается при помощи двухскоростного электродвигателя, что позволяет получить две скорости поступательного движения каретки. Двигатель, через червячный редуктор вращает барабан, на который наматывается трос (на рис. 3.1 условно не показан). Трос перекинут через блок, установленный на каретке. Другой конец - снабжен пружиной, которая закреплена на раме и снабжен датчиком усилия (рис. 3.4). На регулируемой стойке 2, установленной на подвижной каретке, смонтирован датчик, регистрирующий изменение высоты рельефа исследуемой поверхности и, соответственно, угол (р. Оба датчика подключаются к портативной ЭВМ. Это позволяет регистрировать показания датчиков в режиме реального времени, и получить числовые массивы, с возможностью их хранения и последующего анализа. Дальнейшая обработка полученных результатов и их анализ проводится при помощи стационарной ПЭВМ.

Смонтированные на экспериментальной установке датчики (рис. 3.3 и 3.4) позволяют во время движения копирующего элемента регистрировать изменение высоты рельефа исследуемой поверхности; тяговое усилие, действующее на МП, возникающее во время движения копирующего элемента по неровностям поверхности.

На экспериментальной лабораторной установке предложена и опробована идея использования контроллеров в виде компьютерных оптических мышей (Optical Mouse), в качестве датчиков перемещения. Сигнал, поступающий на контроллер (рис. 3.3), преобразуется в числовую последовательность, которая при соответствующей обработке позволяет получить графическое отображение рельефа исследуемой поверхности с целью его анализа (на рис. 3.5 - кривая 3, на рис. 3.6 - кривая 4).

Оригинальное программное обеспечение для опроса компьютерных оптических датчиков и регистрации сигналов с них, разработано автором и инженером В.А. Терехом. Свидетельство о регистрации представлено в приложении 2, что является одним из пунктов выносимых на защиту.

Анализ экспериментальных исследований механизма подвески в лабораторных условиях

Результаты исследования лабораторной экспериментальной установки с четырехзвенным МП (п. 3.2) представлены в виде таблиц (табл. 1 - 4) и графиков (рис. 1-4) приложений 5-10.

В табл. 1-4 приложений 5, 6, 8, 10 показаны ход и результаты вычисления условной работы при исследовании движения установки с различными копирующими элементами на разных скоростях. Из п.З, графически, работа, затрачиваемая на перемещение МП с копирующим элементом при принятом угле (р, отображается как площадь, ограниченная кривой и осью абсцисс. Для вычисления условной работы (табл. 1 - 4 приложения 5, 6, 8, 10), уравнения регрессии, полученные в п. 3.1 интегрируются в исследуемом диапазоне.

Так, например, на рис. 1 приложения 7 показан график с результатами вычисления условных работ исследования установки с копирующей лыжей на скорости 0,12 м/с. Анализируя график, можно рекомендовать для лабораторной установки использовать четырехзвенный МП с установкой угла рычагов - (р = 22\ который соответствует минимальной работе, затрачиваемой на перемещение копирующего элемента по неровностям поверхности.

Как видно из рис. 1-4 приложения 7-10, при использовании разных копирующих элементов на различных скоростях, подтверждаются теоретические предпосылки об оптимальной рабочей зоне для четырехзвенного МП рабочего органа.

Использование лабораторной экспериментальной установки для исследования характеристик процесса копирования рельефа поверхности и параметров МП позволило сделать некоторые выводы: - при теоретических исследованиях механизмов подвески следует уделять особое внимание рабочей зоне хода исполнительного органа, в зависимости от назначения МП; - величина силы приведенной к копирующему элементу зависит от поступательной скорости движения, коэффициента трения об исследуемую поверхность и высоты изменения рельефа поверхности.

Для подтверждения принятых ограничений и теоретических предпосылок разработки лабораторной экспериментальной установки и результатов проведенных первоначальных исследований было использовано планирование эксперимента по четырехуровневому плану для четырех факторов, используя матрицу планирования эксперимента типа 2 (планирование взаимодействий по заданным генерирующим взаимодействиям) [83-85]. Согласно сделанным выводам, значимым параметром в проведенных лабораторных исследованиях является рабочая зона хода четырехзвенного механизма.

Пользуясь методом множественного регрессионного анализа, после удаления незначимых коэффициентов регрессии получили следующую зависимость, где факторы представлены в кодированном виде: Y = 72,53 -6/78Х, +24,9UT2 +19,48Х3 -4,16Х4 + + 5,54Х,Х2 +4,38Х,Х4 + 21,62Х2Х4 -29,53Х3 4 Проверим значимость коэффициентов уравнения регрессии с использованием критерия Стьюдента (t-критерия) и адекватность всего уравнения с помощью критерия Фишера (F - критерия). Табличное значение критерия Стьюдента уравнения (4.1) при степенях свободы / = «-1 = 4-1 = 3 при уровне значимости (0,05) равно /(0,005;3) = 3,182 . Расчетные значения критерия Стьюдента представлены на рис. 4.1 (Г — Statistic ). Табличное значение критерия Фишера при числе факторов уравнения регрессии т = 8 и числе лабораторных опытов п = 16, получаем

Так как расчетные значения основных факторов превышают табличное, то можно считать, что модель адекватна.

Анализ результатов регрессионного анализа и полученного регрессионного уравнения (4.1) показывает, что первым этапом при теоретическом исследовании рациональных параметров МП устройства, необходимо определить тип МП подвески и его характеристики, так как от этого зависит дальнейшее исследование и методы оптимизации. Это хорошо видно из рис. 3.2, где показаны направления движения разных МП (рис. 3.2а, б). Поэтому необходимо учитывать направление движение агрегата, тип копирующего элемента рабочего органа, скорость движения, и, самое главное, положение МП относительно рамы агрегата (рабочая зона хода исполнительного органа), от нее зависит результирующая нагрузка на выходном звене и качественные показатели как самого агрегата, так и выполняемого технологического процесса. Что и подтверждает значимость коэффициентов уравнения регрессии (4.1) при ХУХ2, ХХХЛ, Х2и Х2Х4 ( F - критерий из рис. 4.2 - F - Ratio).

Немаловажную роль играет поступательная скорость агрегата (Х3), от нее зависит производительность агрегата и качество выполняемого технологического процесса.

Похожие диссертации на Повышение эффективности работы однобрусных ротационных косилок путем оптимизации параметров механизма подвески режущего аппарата