Вы здесь

Оптимізація і синтез транспортного обладнання харчових виробництв

Автор: 
Лензіон Валентин Йосипович
Тип работы: 
Дис. канд. наук
Год: 
2006
Артикул:
3406U004842
99 грн
(320 руб)
Добавить в корзину

Содержимое

Розділ 2
МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1. Загальні положення
Виконання теоретичних досліджень по дисертаційній роботі здійсню­валось з
використанням загальновживаних в динаміці машин припущень.
До їх числа віднесемо наступне:
вважається, що маси ланок зібрані в центрах їх мас;
ланки вважаються абсолютно жорсткими;
масами пружних зв’язків нехтуємо;
вважаємо, що деформації пружних зв’язків знаходяться в межах закону Гука;
результуючу сил тертя визначаємо прямо пропорціональною величині результуючої
сил нормального тиску;
вважаємо, що коефіцієнти тертя в кінематичних парах не залежать від швидкості
відносного руху;
у якості підгрунтя для фізичних і математичних моделей вико­ристано поняття
приведених мас (моментів інерції), сил (моментів сил) та жорсткостей.
У розділах 3 і 4 дисертаційної роботи вивчаються процеси переван­таження
виробів у взаємодії з нерухомими і рухомими опорними площинами та бічними
напрямними. У більшості випадків подібна взаємодія моделюється лінійними або
нелінійними диференціальними рівняннями руху другого порядку. Перехідні процеси
при цьому моделюються саме нелінійними рівняннями, розв’язання яких у явному
вигляді не досягається. У зв’язку з цим аналіз подібних систем здійснюється з
використанням числових методів на основі теорії екстремального планування
обчислювальних експериментів. Кінцевим результатом такого підходу є одержання
рівнянь регресії з вказівкою рівнів впливів окремих факторів на функцію
відгуку.
У розділі 3.1 досліджувалася динаміка переміщення вантажів у граві­таційних
орієнтувальних пристроях. Рушійними силами у цих випадках були сили тяжіння або
їх складові, рівняння руху тут представлені як диференціальні однорідні лінійні
рівняння другого порядку. За вибраних початкових умов у таких випадках
визначаються кінематичні параметри як функції вихідних геометричних
характеристик з розгорткою у часі. Такий встановлений взаємозв’язок дає
можливість розв’язання не тільки задачі аналізу подібних систем, а і досягти
можливості їх цілеспрямованого синтезу, у тому числі і на рівні
оптимізаційного.
В дослідженнях гравітаційних орієнтувальних пристроїв оцінювався порівняльний
вплив нерухомих і рухомих бічних напрямних з заданою кінематикою останніх. За
умов, коли координата переміщення і швидкість руху напрямної є нелінійною
функцією часу, це визначає нелінійність диферен­ціальних рівнянь руху
переміщуваних мас з відповідними наслідками.
У розділі 3.2 досліджувались взаємозв’язки між геометричними, кінема­тичними і
динамічними параметрами за опорної рухомої горизонтальної і негоризонтальної
площини в частині, що стосується перехідних процесів на основі нелінійних
моделей. Матриця планування обчислювального експерименту складалася на основі
вибраної кількості факторів впливу за вибраних рівнів їх варіювання. Одержані
моделі у вигляді рівнянь руху по кожному з випадків підлягали перевірці на
рівні виконання розрахунків і аналізу з графічною інтерпретацією.
Дослідження в розділі 4 мали методологічне підгрунтя, подібне описаному в
розділі 3.
Як типовий для цих досліджень, наведемо приклад обчислювального експерименту,
що стосується переміщень виробів на вібромістку і відповідає рівнянням руху
(4.50) та початковим умовам
t(п) = 0; y(п) = 0; .
Виконані аналітичні дослідження у частинах, що стосуються процесів
перевантажування на вібромістках, дозволили одержати рівняння руху. Однак у
зв’язку з тим, що розв’язання їх у явному вигляді не досягається і вплив
кожного з діючих факторів точно не визначений, доцільно спланувати і виконати
обчислювальний експеримент.
До числа діючих відносять такі фактори:
a – кут нахилу вібромістка до лінії горизонту;
f – коефіцієнт тертя у парі “вантаж-вібромісток”;
fб – коефіцієнт тертя у парі “вантаж-бічна напрямна”;
w – кутова швидкість ведучої ланки механізму вібратора;
R – довжина кривошипу механізму вібратора.
Дослідження виконаємо для синусоїдального закону зміни швидкості. Вважатимемо,
що при заданій довжині містка 1 м одержимо функцію відгуку як час, потрібний
для проходження містка, тобто
t = t(a, f, fб, w, R) (2.1)
Результати обчислювального експерименту представимо поліноміналь­ною моделлю у
вигляді
y = b0 + b1z1 + b2z2 +…+ bkzk + b12z1z2 + b13z1z3 + … + bk-1, kzk-1zk, (2.2)
де zk – фактори, що впливають на процес; bk – відповідні коефіцієнти; k –
кількість факторів, які діють в експерименті.
При проведенні експерименту у нашому випадку необхідно виконати 25 = 32
досліди.
Для зменшення кількості останніх виконаємо дробовий факторний експеримент у
вигляді ј репліки повного факторного експерименту 25-2.
Області визначення і інтервали варіювання факторів наведені у табл. 2.1.
Таблиця 2.1
Значення факторів нижнього і верхнього рівнів
Фактори
Код
Рівні
Інтервал варіювання
нижній
нульовий
верхній
б, град

щ, с-1
R, м
z1
z2
z3
z4
z5
2,0
0,1
0,1
15
0,05
3,5
0,2
0,2
32,5
0,15
5,0
0,3
0,3
50
0,25
1,5
0,1
0,1
17,5
0,1
План проведення експериментів представлено в табл. 2.2.
Таблиця 2.2
План проведення експерименту
досліду
z0
z1
z2
z3
z4
z6
yj
8
+
-
-
-
-
+
1,98
48,13
2,57
2,83
2,78
11,82
1,90
3,34
Виконання обчислювального експерименту здійснювалось з використанням програми
на мові BASIC. Програма складається з наступних блоків:
1. Введення даних.
2. Обчислення величини переміщення вантажу розв’язанням рівняння (4.50).
3. Виведення результатів обчислень.
Використавши в обробці результатів розрахунків метод найменших квадратів,
записуємо рівняння р