Обоснование формы рабочего органа объемного мелиоративного рыхлителя по минимальной энергоемкости процесса - shikardos.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Состав комиссий рабочего органа совета по аудиторской деятельности 1 51.46kb.
Устанавливаем форкамерную головку на "Волгу" газ-24-10 1 130.14kb.
Производственный календарь на 2013 год Баланс рабочего времени на... 1 114.35kb.
Сведения о выдвинутых и зарегистрированных кандидатах в депутаты... 9 2862.09kb.
Диплом 1 Аптряева Кристина Дмитриевна Автоматизация процесса управления... 1 166.78kb.
Sony представляет новый пленочный принтер для маммографии up-df750... 1 19.96kb.
План программ. 09. 07-15. 06. 2012 1 32.46kb.
Сведения о выдвинутых и зарегистрированных кандидатах в депутаты... 18 8206.8kb.
Выборы депутатов Совета депутатов Юго-Камского сельского поселения... 1 83.45kb.
Статья 71. Ответственность членов совета директоров (наблюдательного... 1 32.33kb.
План проведения проверок соблюдения земельного законодательства физическими... 33 9379.74kb.
Соглашение по псевдокоду задач Олимпиады 1 55.86kb.
- 4 1234.94kb.
Обоснование формы рабочего органа объемного мелиоративного рыхлителя по минимальной - страница №1/1

Н.А. Палкин
Обоснование формы рабочего органа объемного

мелиоративного рыхлителя по минимальной

энергоемкости процесса

В последнее время при обосновании параметров рабочих органов машин и оборудования в той или иной форме решаются разнообразные задачи оптимизации, позволяющие достигнуть существенного сокращения временных, материальных и трудовых затрат.

Критерием оптимальности (параметром оптимизации) является количественная оценка оптимизируемого качества объекта исследования.

Для исследования машин используются два вида оптимизации: структурная и параметрическая. В дальнейшем будем рассматривать только параметрическую, как наиболее распространенный вид оптимизации, при котором для достижения экстремума целевой функции меняются только режимы (параметры) машины без изменения её структуры.

Задача оптимизации формулировалась следующим образом: минимизировать выходной параметр (усилие сопротивления разрыхлению грунта) процесса объёмного разрушения грунтов тяжелого механического состава при условии, что в качестве варьи-
руемых параметров назначаются технологические режимы (глубина хода, скорость разрушения, конфигурация режущего элемента и углы резания).

Из существующих методов оптимизации при обосновании за основу приняты методы безусловной оптимизации, в частности метод двумерных сечений с использованием нелинейных уравнений регрессии второго порядка.

Также использовались результаты проведения многофакторного эксперимента на грунтовом лотке и метода гидродинамических аналогий, которые позволили получить целевую функцию, характеризующую изменение тягового сопротивления U-образного объёмного рыхлителя при переменных рабочей скорости V, глубине хода H с различными углами установки долота Y

(1)
Для исследования формы поверхности отклика в окрестностях оптимума и определении координат оптимума указанной целевой функции необходимо осуществить переход от полинома второго порядка к стандартному каноническому уравнению с использованием общепринятых приемов замены переменных и наложением на варьируемые параметры некоторых ограничений.

С этой целью определялись координаты стационарной точки (координаты экстремума). Для решения необходимо взять частные производные , приравнять их к нулю. Решая полученную систему линейных уравнений, получаем координаты искомой точки S



= 47.8 + 62.4 XVS +18.7 X HS +15.4 XYS = 0;

= 41.0 + 18.7 XVS + 58.0 XHS +20.8 XYS = 0; (2)

= 22.4 + 15.4 XVS + 20.8 XHS + 56.0 XYS = 0;

Координаты экстремума



XVS = - 0.605; XHS = -0.497; XYS = - 0.049,

подставляя полученные координаты в уравнение регрессии, определялось значение целевой функции в центре поверхности (FS = 235.32), описываемой уравнением, а перенося начало координат в центр исследуемого пространства и приведя систему координат к главным осям проектируемой геометрической поверхности, получаем возможность построения поверхности отклика. Для определения коэффициентов регрессии составляем характеристическое уравнение и решаем при помощи матрицы


gif" align=absmiddle width="212px" height="57px">= 0, (3)
определив корни этого уравнения, переходим к составлению канонического уравнения, характеризующего форму поверхности рабочего органа, обладающего минимальной энергоемкостью в пределах изменения варьируемых параметров. Полученные результаты показывают, что инварианты уравнения не равны нулю, а корни имеют разные знаки. Согласно установленным правилам построения получаем поверхность гиперболического параболоида (седло), а полученные положительные значения корней указывают, что минимум в центре фигуры (рис.1).

Рис. 1. Каноническая поверхность второго порядка – гиперболический параболоид


Согласно каноническому уравнению

F - 235.32 = 97.20V2 + 33.33 H2 + 15.27 Y2 (4)
появляется возможность определить очертания боковых стоек объемного рыхлителя с минимальной энергоемкостью рабочего процесса (рис. 2).

Конфигурация криволинейного рабочего органа рыхлителя с достаточной достоверностью описывается уравнением параболы, имеющей значение фокального параметра в диапазоне от 2.1 до 3.5.




X1

X2

Рис.2 Очертание криволинейного рабочего органа рыхлителя
Выводы


  1. В целях сокращения поисковых затрат при обосновании параметров рабочих органов с минимальной энергоемкостью процесса, необходимо использовать методы безусловной параметрической оптимизации.

  2. Наименьшей энергоемкостью обладает рабочий орган рыхлителя с боковыми стойками параболического очертания, имеющими вогнутый криволинейный профиль поперечного сечения.


Библиографический список


  1. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных решений. М.: Наука. 1975. 215 с.

  2. Сухарев Э.А., Медвидь С.Ф. Оптимизация рабочих процессов и параметров строительных и мелиоративных машин. Киев. УМО ВО. 1992. 92 с.