ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЖОМЕНДАЦИИ.
1. Исходя из анализа исследований отклонений шарнирноприкрепленных измельчающих элементов, разработана теоретико-экспериментальная модель функционирования рабочего органа, позволяющая обойти неопределенности, возникающие при описании физического процесса измельчающего взаимодействия со специфическим предметом труда. Доказана работоспособность модели как инструмента для определения. динамических нагрузок и нагруженности как измельчающих элементов, так и рабочего органа в целом, причем наиболее нагруженным является сечение измельчающего элемента, проходящее через шарнир его крепления к ротору.
2. Из условия динамического равновесия ротора при установившемся режиме функционирования и результатов экспериментальных исследований установлено положение точки приложения равнодействующей сил измельчения, которая находится на расстоянии 0,9 длины измельчающего элемента от оси шарнира его крепления к ротору.
3. Максимальные нагрузки измельчения достигаются в центре ротора, а уменьшение нагрузки по длине ротора от центра к периферии подчиняется линейному закону.
4. На основании анализа размерностей факторов, влияющих на процесс функционирования роторных измельчающих рабочих органов, предложены безразмерные показатели, позволяющие оценивать кине-матико-конструктивные параметры рабочего органа, энергетические характеристики процесса измельчения и свойства предмета труда.
5. Экспериментально установлен характер взаимодействия подбирающего и измельчающего рабочего органа со специфическим предметом труда. Так, дисперсия колебаний мощности слоя растительных остатков в лесопарковых насаждениях находится в пределах от 0,9 до 1,4 (кг/м2)^. Статистическая оценка измельченных частичек показывает, что сухие листья измельчаются более однородно, чем влажные. Так, для сухих листьев (влажность 40%): средневзвешенный размер — 3,4 мм, стандарт — 1,4 мм, коэффициент однородности измельчения — 0,41, а для влажных листьев (80 $) соответственно: 5 mi, 2,9 мм, 0,30.
6. Аналитическое решение формализованной многокритериальной параметрической оптимизационной задачи методом геометрического программирования позволило получить базовый вариант конструкции рабочего органа с отклонением от положения глобального оптимума 9% за одну итерацию. Базовый вариант уточнен модифицированным методом покоординатного спуска с реализацией на ЭВМ, результаты которого: число измельчающих элементов — 396, размеры элементов -125×30×3 мм, диаметр ротора по концам измельчающих элементов — 0,50 м, частота вращения ротора — П0рад/с.
7. Анализ проектных решений показал, что доминирующими параметрами, существенно влияющими на положение точки глобального оптимума, являются: длина и ширина измельчающих элементов, диаметр ротора и частота его вращения. В точке глобального оптимума ограничения по производительности и режимам функционирования являются активными, а ограничение по величине возникающих напряжений — неактивно.
8. Оптимизация по критерию энергоемкости измельчения оказалась неэффективной, поскольку оптимальные значения параметров находятся на границах допустимых интервалов варьирования.
9. Полученные в результате исследований оптимальные параметры и разработанные технические решения, защищенные авторскими свидетельствами, использованы при создании опытного образца машины для уборки и измельчения листьев. Расчетный годовой экономический эффект от внедрения одной машины составляет 53 тыс. руб.
10. Результаты исследований и разработанные методики могут быть использованы при создании роторных измельчающих рабочих органов сельскои лесохозяйственных машин.
1. Материалы ХХУ1 съезда КПСС. — М.: Политиздат, 1981. — 223 с.
2. Баринов К. Н., Гуцелюк Н. А., Коршун В. Н., Кныш М. И. Машина для сбора растительных остатков. Лесное хозяйство, 1983, JS II, с.59−60.
3. Эрнст Л. К., Науменко З. М., Ладинская С. И. Кормовые продукты из отходов леса. М.: Лесная промышленность, 1982. — 168 с.
4. Канарев Ф. М. Ротационные почвообрабатывающие машины и орудия.- М.: Машиностроение, 1983. 142 с.
5. Лурье А. Б., Любимов А. И. Широкозахватные почвообрабатывающие машины. Л.: Машиностроение, 1981. — 270 с.
6. Резник Н. Е. Теория резания лезвием и основы расчета режущих аппаратов. М.: Машиностроение, 1975. — 310 с.
7. Горячкин В. П. Собрание сочинений в 3-х томах. Т.З. М.: Колос, 1968. — 384 с.
8. Резник Н. Е. Кормоуборочные комбайны. М.: Машиностроение, 1980. — 375 с.
9. Калуцкий К. К., Тшценко А. И. Механизация очистки лесных площадей и переработки порубочных остатков. Лесное хозяйство, 1982, В 5, с. П-17.
10. Лосицкий К. Б., Цехмистренко А. Ф. Энергетические ресурсы леса.- лесное хозяйство, 1982, Л 12, с.64−67.
11. Система машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства. Ч.1У Лесное хозяйство и защитное лесоразведение. — М.: ЦНЖГЭИ, 1981, с. 197−204.
12. Желиговский В. А. Экспериментальная теория резания лезвием. -В кн.: Труды МИМЭСХ, вып.9. М., 1940, с.123−130.
13. Габуния Н. А., Кевхишвили Д. С., Петросян С. В. Исследование энергозатрат роторного измельчителя чайных веток. Тракторы и сельхозмашины, 1982, № 7, с.12−13.
14. Карпенко М. И., Поединок В. Е. Энергоемкость процесса резания стебельчатых материалов. Тракторы и сельхозмашины, 1982, Л 6, с.28−29.
15. Есенчук Н. И. Исследование процесса резания растительных материалов в режущих парах измельчителя с осевым питанием. -Механизация и электрификация сельского хоз-ва, Киев, 1981, вып.50, с.28−32.
16. Зотов В. А. Машины для городских озеленительных хозяйств. -М.: Машиностроение, 1978. 203 с.
17. Бремер Г. И. Основы теории резания резвием и расчет режущих аппаратов животноводческих ферм. М.: ВЙСХИЗО, 1963. — 75 с.
18. Зяблов В. А. Основы теории технологического процесса резания в режущих аппаратах кормоприготовляющих машин. В кн.: Труда ВИЭСХ, т.14. — М., 1964, с.7−65.
19. Уманец A.M., Малюжеч В. А. Исследование аппарата для резки стеблей хмеля. Хмелеводство, 1982, $ 4, с.59−62.
20. Долгов И. А., Васильев Г. К. Математические метода в земледельческой механике. М.: Машиностроение, 1967. — 202 с.
21. Лурье А. Б. Статистическая динамика сельскохозяйственных агрегатов. Л.: Колос, 1970. — 374 с.
22. Лурье А. Б., Громбчевский А. А. Расчет и конструирование сельскохозяйственных машин. Л.: Машиностроение, 1977. — 528 с.
23. Митков А. А., Кардашевский С. В. Статистические метода в сельскохозяйственном машиностроении. М.: Машиностроение, 1978. — 360 с.
24. Расчет и обоснование оптимальных мощностей и прочностных характеристик измельчителя грубых кормов ИГК-ЗОБ. Каз. полит, ин-т. Отчет го НИР 81.09.II, 1981. — 54 с. (н-р гос.регистр. 028I400I70).
25. Орлов Л. И. Основы конструирования. М.: Машиностроение, 1977. — 623 с.
26. Чернов Л. Б. Основы методологии проектирования машин. М.:
27. Машиностроение, 1978. 152 с.
28. Гуцелюк Н. А., Коршун В. Н. Постановка задачи оптимального проектирования лесохозяйственных машин. Лесной журнал, 1984, № 5 .
29. Кралин B.C. Постановка задачи оптимального проектирования гидроманипуляторов ВТМ с учетом требований надежности.
30. В сб.: Машины и орудия для механизации лесозаготовок и лесного хозяйства, вып.II. Л.: ЛТА, 1982, с.25−31.
31. Никозанов Д. Я., Перлик В. И., Кукушкин В. И. Статистическая оптимизация конструкций летательных аппаратов* И.: Машиностроение, 1977. — 240 с.
32. Гладкий В. Ф. Вероятностные метода проектирования конструкций летательного аппарата. М.: Наука, 1982. — 272 с.
33. К вопросу определения оптимальных параметров лесозаготовительных машин / Ю. Г. Артамонов, С. Ф. Орлов, Н. А. Гуцелюк и др.
34. В сб.: Лесосечные, лесоскладские работы и транспорт леса, вып.З. Л.: ЛТА, 1974, с.3−9.34. ©-ентон И. Сравнение численных методов оптимизации для инженерного проектирования. Труда ASME. — М.: Мир, сер. В, 1. Я I, 1974, с.99−104.
35. Рут Р. Обзор методов оптимизации, применяемых при конструировании механизмов. Труда AS/VI?. — М.: Мир, сер. В, $ 3, 1976, с.245−252.
36. Понтрягин Л. С. Математическая теория оптимальных процессов.- М.: Наука, 1983. 392 с.
37. Беллглан Р., Дрейфус С. Прикладные задачи динамического программирования. М.: Наука, 1965.
38. Аоки М.
Введение
в метода оптимизации. М.: Наука, 1977. 344 с.
39. Зангвилл В. И. Нелинейное программирование: Единый подаод.- М.: Советское рацио, 1973. 311 с.
40. Химмельблау Д. Прикладное нелинейное программирование. М.: Мир, 1975. — 534 с.
41. Уайдд Д. Оптимальное проектирование. М.: Мир, 1981. -272 с.
42. Хог Э., Арора Я. Прикладное оптимальное проектирование. -М.: Мир, 1983. 478 с.
43. Баловнев В. И. Моделирование процессов взаимодействия со средой рабочих органов дорожно-строительных машин. М.: Высшая школа, 1981. — 335 с.
44. Федоров Д. И. Рабочие органы землеройных машин. М.: Машиностроение, 1977. — 288 с.
45. Коршун В. Н. Исследование отклонения шарнирно закрепленных ножей устройства измельчения листьев листоуборочных машин. -В сб.: Машины и орудия для механизации лесозаготовок и лесного хозяйства, вып.II. -Л.: ЛТА, 1982, с.61−64.
46. Разработка и исследование машины для уборки и переработки опавших листьев. Лен.лесотехн.академ. Отчет по НИР 3415. Л., 1981. 55 с (н-р гос.регистр. 81 064 066, инв. н-р Б2 823 019 272).
47. Основы расчета сельскохозяйственных машин на прочность и надежность / Под ред. П. М. Волкова. М.: Машиностроение, 1977. 310 с.
48. Бидерман В. Л. Прикладная теория механических колебаний. 1/1.: Высшая школа, 1972. — 416 с.
49. Светлицкий В. А. Случайные колебания механических систем.- М.: Машиностроение, 1976. 216 с.
50. Яблонский А. А., Никифорова В. М. Курс теоретической механики. 4.II. М.: Высшая школа, 1971. — 426 с.
51. Федорчук М. В. Обыкновенные дифференциальные уравнения. М.: Наука, 1980. — 352 с.
52. Зельдович Я. Б., Мышкис А. Д. Элементы прикладной математики.- М.: Наука, 1972, 592 с.
53. Бермант А. Ф. Краткий курс математического анализа для втузов.- М.: Наука, 1964. 664 с.
54. Краснов М. Л. Сборник задач по обыкновенным дифференциальным уравнениям: Учебное пособие для втузов. М.: Высшая школа, 1978. — 287 с.
55. Понтрягин Л. С. Обыкновенные дифференциальные уравнения. М.: Наука, 1982. — 332 с.
56. Николаенко Н. А. Вероятностные методы динамического расчета машиностроительных конструкций. М.: Машиностроение, 1967. 368 с.
57. Бронштейн И. Н., Семендяев К. А. Справочник по математике.- Лейпциг: Тойбнер, 1979. 976 с.
58. ГОСТ 11.002−73. Прикладная статистика. Правила отбрасывания анормальных измерений. Ы.: Издательство стандартов, 1975.
59. Свешников А. А. Прикладные методы теории случайных функций.- М.: Наука, 1968. 464 с.
60. Практикум по программированию на алгоритмических языках / Г. И. Светозарова и др. М.: Наука, 1980. — 320 с.
61. Капур К., Ламберсон Л. Надежность и проектирование систем.- М.: Мир, 1980. 604 с.
62. Кузнецов А. А. Надежность конструкции баллистических ракет.- М.: Машиностроение, 1978. 256 с.
63. Автоматизированное проектирование: Геометрические и графические задачи / Полозов B.C. и др. М.: Машиностроение, 1983. 280 с.
64. Коршун В. Н. Влияние стохастических нагрузок на проектные параметры рабочего органа листоуборочных машин. Л.: ЛТА, 1982. 19 с. — Деп. в ндатЭИтракторосельхозмаш, н-р ДР-292−82.
65. Библиотека программ на ФОРТРАНЕ ОИЯИ / Б1-Н-5144, Б1-П7200. Лубна: ОИЯИ, 1973. — 250 с. , — 200 с.
66. Операционная система ОС ЕС. Пакет графических программ для языков ФОРТРАН, КОБОЛ, ПЛ/1. Руководство программиста Ц51.804.003. Д64. 1979. — 264 с.
67. Ермолов Л. С. Повышение надежности сельскохозяйственной техники. М.: Колос, 1979. — 255 с.
68. Коршун В. Н. Методика экспериментальных исследований измельчителя листьев. В сб.: Повышение технического уровня и эффективности машин для лесозаготовок и лесного хозяйства.- Л.: ЛТА, 1983, с.19−21.
69. Техника тензоме’трирования лесохозяйственных машин. Л.: — ЛенНИИЛХ, 1980. — 58 с.
70. Осциллографы светолучевые Н 115, К 115- Техническое описание и инструкция по эксплуатации. М.: В/0 Машприборторг СССР, 1976. — 85 с.
71. Электрические дистанционные стендовые тахометры типов ИСТ—Iи ИСТ-2: Техническое описание и инструкция по эксплуатации. — М.: Внешторгиздат, 10−1289, 1980. 20 с.
72. Шенк X. Теория инженерного эксперимента. М.: Мир, 1972. 382 с.
73. Справочник радиолюбителя / Терещук P.M. и др. Киев: Гостех-издат УССР, 1957. — 506 с,.
74. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1979. 416 с.
75. Физико-механические свойства растений, почв и удобрений.- М.: Колос, 1970. 424 с.
76. Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке: Метода планирования эксперимента. М.: Мир, 1981. — 520 с.
77. Седов Л. И. Метода подобия и размерности в механике. М.: Наука, 1967. — 325 с.
78. ГОСТ 8.417−81. Единицы физических величин. М.: Издательство стандартов, 1982. — 38 с.
79. Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в науке и технике: Метода обработки данных. М.: Мир, 1980.610 с.
80. ГОСТ II.005−74. Прикладная статистика. Правила определения оценок и доверительных границ для параметров гормального распределения. М.: Издательство стандартов, 1981. — 32 с.
81. Коршун В. Н. Основные физико-механические и технологические свойства опавших листьев. В сб.: Пути повышения технического уровня и эффективности машин .для лесозаготовок и лесного хозяйства. -Л.: ЛТА, 1984, с.50−52.
82. Иориш Ю. И. Виброметрия. М.: Машгиз, 1963. — 771 с.
83. Меняй Р. Анализ и обработка записей колебаний. М.: Машиностроение, 1972. — 368 с.
84. Гусев А. С., Светлицкий В. А. Расчет конструкций при случайных воздействиях. М.: Машиностроение, 1984. — 240 с.
85. Безухов Н.й. Основы теории упругости, пластичности и ползучести. М.: Высшая школа, 1968. — 512 с.
86. Рейнер М. Реология. М.: Наука, 1965. — 223 с.
87. Особов В. И. Теоретические основы уплотнения волокнистых материалов. В сб.- Труды ВИСХОМа, вып.55. — М., 1967, с.221−265.
88. Иофик В. З. Исследование условий приближенного моделирования процессов резания мерзлых грунтов. В сб.: Труды МАДИ, вып.97. — М., 1975, с.92−106.
89. Коршун В. Н. К теории взаимодействия ножевого рабочего органа роторного типа с лесными остатками. В сб.: Пути повышения научно-технического прогресса в лесном хозяйстве. Тез.докл.- Саласпилс: НПО «Силава», 1983, с. 96.
90. ГОСТ 20 915–75. Сельскохозяйственная техника. Метода определения условий испытаний. М.: Издательство стандартов, 1980. — 50 с.
91. Гуцелюк Н. А., Коршун В. Н. Энергоемкость измельчения листьев.- В сб.: Пути повышения технического уровня и эффективности машин для лесозаготовок и лесного хозяйства. Л.: ЛТА, 1984, с.41−43.
92. Берлинер М. А. Измерение влажности. М.: Энергия, 1973. 250 с.
93. Белов М. И. Методика определения длины резки растительного материала расчетным путем. Тракторы и сельхозмашины, 1982, В 12, с.16−18.
94. Ефимова М. Г. Измельчение материала на кормоуборочных машинах. Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1968, В 10, с.58−59.
95. Мейлахс И. И. Оценка качества измельчения сочных кормов.- Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1968, В 9, с.48−49.
96. Разработка и исследование машины для уборки листьев в садово-парковых хозяйствах. Лен.лесотехн.акад. Отчет по НИР 3020. — Л.: ЛТА, 1978. — 75 с. (н-р гос.регистр. 70 076 484).
97. Адлер Ю. П.
Введение
в планирование эксперимента. М.: Металлургия, 1969. — 157 с.
98. Пижурин А. А. Методика планирования экспериментов и обработка данных их результатов при исследовании технологических процессов в лесной и деревообрабатывающей промышленности. Ч.1-Ш. М.: ЖГИ, 1972.
99. Сборник научных программ на Фортране. М.: Статистика, 1974.
100. ГОСТ 11.006−74. Прикладная статистика. Правила проверки согласия опытного распределения с теоретическим. М.: Издательство стандартов, 1975.
101. ГОСТ 15 467–79. Качество продукции. Термины. М.: Издательство стандартов, 1982. — 26 с.
102. Коршун В.II. Оптимальное проектирование измельчителя листо-уборочной машины. -Л.: ЛТА, 1982. 38 с. — Деп. в ЦШШТЭ-отроймаш, В ДР-406−82.
103. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин. М.: Машиностроение, 1963. Т. З — 744 е., Т.2. — 830 с.
104. Малков В. П., Угодчиков А. Г. Оптимизация упругих систем.- М.: Наука, 1981. 288 с.
105. Дабагян А. В. Оптимальное проектирование машин и сложных устройств. М.: Машиностроение, 1979. — 280 с.
106. Дафбин Р., Питерсон Э., Зенер К. Геометрическое программирование. М.: Мир, 1972. — 272 с.
107. Куляев Г. Ю., Гумбатов В. И. Машины для подборки и измельчения обрезанной виноградной лозы. Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии, 1982, Л 2, с.46−48.
108. Васильев Ф. П. Метода решения экстремальных задач: Учебное пособие. М.: Наука, 1981. — 400 с.
109. Тюльпанов Н. М. Лесопарковое хозяйство. М.: Стройиздат, 1965, с.74−77.
110. НО. Кныш М. Н. К вопросу о динамике листоуборочной машины.- В сб.: Машины и орудия для механизации лесозаготовок и лесного хозяйства. Л.: ЛТА, 1978, с.70−72.
111. Разработка и исследование машины для уборки и переработки листьев в садово-парковых хозяйствах. Лен.лесотехн.акад. Отчет по НИР 3248. — Л., 1980. — 55 с (н-р гос.регистр. 79 076 484).
112. А.с. СССР I0I5860. Устройство для уборки листьев / Е.А.Ту-целгок, В. Н. Коршун, В. М. Троязыков и др. Опубликовано в1. Б.И., 1983, 17.
113. А.с. СССР 1 080 788. Устройство для уборки опавших листьев / В. Н. Коршун и др. Опубликовано в Б.И., 1984, J§ II.
114. А.с. СССР 1 083 964. Машина для уборки и измельчения листьев / В. Н. Коршун, Н. А. Гуцелюк, В. В. Шаров и др. Опубликовано в1. Б.И., 1984, В 13.
115. Chancettor W.J. Energy Requirement for Cutting Forage -'Ayr. p. 633−636. (англ.)120 • Davies Т., Ayata ft. Jnnovailonsin Maintenance Puna Sugar Co.
