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 использования культиваторного агрегата улучшением устойчивости движения дисками-движителями Гашенко Алексей Александрович

Повышение эффективности использования культиваторного агрегата улучшением устойчивости движения дисками-движителями
<
Повышение эффективности использования культиваторного агрегата улучшением устойчивости движения дисками-движителями Повышение эффективности использования культиваторного агрегата улучшением устойчивости движения дисками-движителями Повышение эффективности использования культиваторного агрегата улучшением устойчивости движения дисками-движителями Повышение эффективности использования культиваторного агрегата улучшением устойчивости движения дисками-движителями Повышение эффективности использования культиваторного агрегата улучшением устойчивости движения дисками-движителями Повышение эффективности использования культиваторного агрегата улучшением устойчивости движения дисками-движителями Повышение эффективности использования культиваторного агрегата улучшением устойчивости движения дисками-движителями Повышение эффективности использования культиваторного агрегата улучшением устойчивости движения дисками-движителями Повышение эффективности использования культиваторного агрегата улучшением устойчивости движения дисками-движителями Повышение эффективности использования культиваторного агрегата улучшением устойчивости движения дисками-движителями Повышение эффективности использования культиваторного агрегата улучшением устойчивости движения дисками-движителями Повышение эффективности использования культиваторного агрегата улучшением устойчивости движения дисками-движителями
>

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

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

Гашенко Алексей Александрович. Повышение эффективности использования культиваторного агрегата улучшением устойчивости движения дисками-движителями : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01 / Гашенко Алексей Александрович; [Место защиты: Пенз. гос. с.-х. акад.].- Пенза, 2010.- 168 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/2896

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследования 7

1.1. Повышение производительности машинно-тракторных агрегатов (МТА) путем улучшения устойчивости движения 7

1.2. Оценка устройств автоматического направления движения агрегата.. 14

1.3. Анализ стабилизирующих элементов, повышающих устойчивость движения агрегата 18

1.4. Создание тягового усилия ротационными рабочими органами машинно-тракторного агрегата 23

1.5. Обзор конструкций почвообрабатывающих машинных агрегатов с рабочими органами-движителями 27

1.6. Цель и задачи исследований 34

2. Теоретические исследования повышения устойчивости движения навесного культиваторного агрегата дисками-движителями 37

2.1. Определение дифференциального уравнения угловых колебаний навесного культиваторного агрегата с дисками — движителями 39

2.2. Определение активной площади диска-движителя 47

2.3. Определение движущей силы диска - движителя 50

2.4. Обоснование тягового баланса культиваторного агрегата с активными дисками-движителями 59

2.5. Обоснование мощностного баланса культиваторного агрегата с активными дисками-движителями 62

2.6. Выводы 65

3. Программа и методика экспериментальных исследований 67

3.1. Планирование экспериментальных исследований 67

3.2. Лабораторные исследования 71

3.3.Полевые исследования 77

3.4. Методика обработки экспериментальных данных 86

4. Результаты экспериментально-аналитических исследований 93

4.1 Реализация многофакторного эксперимента 93

4.2 Зависимость удельных затрат мощности и движущей силы от конструктивных и режимных параметров 96

4.3. Зависимость энергетических и силовых показателей от частоты вращения диска-движителя 103

4.4. Влияние режима работы дисков-движителей и глубины обработки на энергетические параметры экспериментального агрегата 105

4.5. Влияние крюкового усилия на тяговые и топливо-экономические показатели экспериментального агрегата 107

4.6. Влияние дисков-движителей на силы и реакции, действующие в навесном экспериментальном агрегате 112

4.7. Сравнительная оценка устойчивости движения экспериментального и серийного агрегатов 115

4.8. Сравнительная оценка работы культиваторного агрегата с дисками-движителями и серийного культиватора КОН-2,8 117

4.9. Производственные испытания культиваторного агрегата с дисками-движителями 120

4.10. Выводы 122

5. Оценка экономической эффективности использования культиваторного агрегата с дисками-движителями 123

Выводы 128

Библиографический список 130

Приложения 144

Введение к работе

Актуальность темы. На движение навесного почвообрабатывающего агрегата существенное влияние оказывают его угловые и поперечные колебания в горизонтальной плоскости. Основными причинами, вызывающими колебания агрегата, являются случайные возмущения со стороны обрабатываемой почвы на рабочих органах, вызванные неравномерностью глубины обработки и неоднородностью механических характеристик почвы. Наличие колебаний навесного агрегата в горизонтальной плоскости ухудшает качество выполняемых технологических операций, приводит к увеличению проходимого пути, снижению производительности, повышению тягового сопротивления рабочих органов из-за изменения ориентации относительно обрабатываемого слоя почвы, к увеличению удельного расхода топлива, возрастанию напряженности работы механизатора. Уровень таких колебаний определяет степень устойчивости движения. Имеющиеся в настоящее время тенденции к повышению производительности машинно-тракторных агрегатов за счет увеличения ширины захвата и рабочих скоростей ведут к ухудшению устойчивости движения.

Применение активного дискового стабилизатора позволит, за счет компенсаций сил сопротивления рабочих органов и движущих сил диска-движителя, повысить как траекторную, так и курсовую устойчивость агрегата. Использование веса сельскохозяйственной машины в процесс активного движения позволит увеличить тягово-сцепные свойства и уменьшить буксование машинно-тракторного агрегата, с возможностью применения трактора меньшего класса тяги.

В связи с этим необходимость в проведении теоретических и экспериментальных исследований движения агрегата с дисками-движителями, а также в проведении исследований самого устройства стабилизации – диска-движителя, для выбора его рациональных конструктивных и режимных параметров, способных повысить устойчивость движения агрегата, является актуальной задачей.

Работа выполнялась в соответствии с темой НИР ФГОУ ВПО «Самарская ГСХА» «Повышение эффективности культиваторного агрегата с трактором класса 0,6 применением активных движителей» на 2004…2009 г. (ГР № 01.980001758).

Цель исследований. Повышение эффективности использования культиваторного агрегата улучшением устойчивости движения дисками-движителями.

Объект исследований. Процесс курсовой устойчивости движения культиваторного агрегата с дисками-движителями.

Предмет исследований. Конструктивные и режимные параметры активного диска-движителя.

Методика исследований. В качестве основных методик использовались методика системных исследований; аналитическое описание технологических процессов на основе законов и методов классической механики и математического анализа; методика планирования многофакторного эксперимента; методики лабораторных и лабораторно-полевых исследований. Обработка результатов осуществлялась с применением ПЭВМ, программ Microsoft Excel, SYSTAT 10.2, MathCAD 2001 и др.

Научная новизна. Конструктивная схема культиваторного агрегата с активными дисками-движителями; дифференциальное уравнение угловых колебаний культиваторного агрегата с дисками-движителями; уравнение регрессии для определения рациональных конструктивных и режимных параметров диска-движителя; показатели, характеризующие курсовую устойчивость культиваторного агрегата.

Новизна конструкции подтверждена патентом № 2383120 РФ.

Практическая ценность работы. Использование культиваторного агрегата с дисками-движителями позволяет за счет повышения устойчивости движения и снижения технологического сопротивления повысить производительность на 0,34 га/ч и уменьшить погектарный расход топлива на 0,4 кг/ч по сравнению с серийным культиваторным агрегатом.

Реализация результатов исследований. Культиваторный агрегат с дисками-движителями прошел производственную проверку в СПК «Геранькино» Самарской области.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались на научно-практических конференциях ФГОУ ВПО «Самарская ГСХА» (2006…2009 гг.) и ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (2008 г.). Экспериментальный образец культиватора с дисками-движителями демонстрировался на 11-ой Поволжской агропромышленной выставке Самарской области (2008 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в т.ч. одна статья в издании, указанном в «Перечне … ВАК». Получен патент на изобретение РФ № 2383120. Одна статья опубликована без соавторов. Общий объем работ 2,48 п.л., из них автору принадлежит 1,16 п.л.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов и приложения. Работа изложена на 170 с., содержит 8 табл., 51 ил., 22 с. приложения. Список использованной литературы включает 138 наименований, в том числе 6 на иностранных языках.

Повышение производительности машинно-тракторных агрегатов (МТА) путем улучшения устойчивости движения

Анализ уравнения (1.2) показывает, что повышение производительности МТА может быть достигнуто двумя путями: увеличением рабочей ширины захвата и повышением рабочей скорости движения агрегата.

Однако чрезмерное увеличение ширины захвата агрегатов делает их весьма громоздкими и неустойчивыми в работе. Кроме того, такие агрегаты теряют маневренность и трудно поддаются управлению. В силу этого применение широкозахватных агрегатов на целом ряде сельскохозяйственных операций не дает требуемого эффекта [8]. В связи с этим возникл необходимость более широко использовать второй путь повышения производительности МТА — увеличение скорости их движения.

В полевых условиях эксплуатация МТА на повышенных скоростях не всегда представляется возможной, особенно при выполнении сложных операций, связанных с уходом за пропашными культурами. Это обусловлено в первую очередь динамическими характеристиками агрегата, а также степенью обеспечения оптимального взаимодействия в системе "человек-машина" [1, 87]. С ростом скоростей движения современных агрегатов значительно возрастают требования к трактористам, управляющим этими агрегатами, для обеспечения точности их вождения. Следует отметить, что требования к такому эксплуатационному свойству, как точность вождения агрегатов, достаточно высоки. В зависимости от вида сельскохозяйственных работ отклонения от требуемой траектории движения не должны превышать ±3...6 см [1]. Например, агротехнические требования к полосному посеву предписывают, чтобы отклонение ширины междурядий составляло не более ±2 см для сошников в составе агрегата и не более ±5 см для стыковых междурядий двух смежных проходов агрегата [67]. Поэтому, на таких технологических процессах как посев и междурядная обработка почвы энергонасыщенные тракторы работают со скоростью не более 1,8...2,2 м/с с неполным использованием мощности двигателя. Причину такого явления ряд авторов [57, 102, 103, 104] видят в том, что тракторист не имеет возможности управлять трактором (рис. 1.1) на повышенных скоростях с обеспечением требуемого по агротехнике качества выполнения технологической операции из-за имеющихся эргономических ограничений, в частности, в скорости реакции человека.

По данным исследования М.П. Пензина и С.А. Литинского [30] установлено, что система "человек-машина" будет устойчива только лишь при значениях времени реакции человека, меньших, чем 1,64 с. Сотрудниками Всероссийского научно-исследовательского проектно-технологи-ческого института механизации и электрификации сельского хозяйства (ВНИПТИМЭСХ) были проведены исследования [30, 68] системы "человек-машина" в процессе движения пахотного агрегата. В результате было установлено, что примерно 90 % общего количества информации, перерабатываемой трактористом, занимает информация о направлении движения агрегата. Соответственно на управление рычагами поворотов приходится основной удельный вес по затратам как времени, так и энергии тракториста. Так, на каждые 100 м пути трактористу приходится 6... 10 раз воздействовать на рычаги поворотов (10...12 воздействий в минуту, до 10 тысяч воздействий в смену), затрачивая на каждое воздействие 1,5...3 с. Информация о работе сельскохозяйственной машины и о показаниях контрольно-измерительных приборов составляет соответственно 6...8 % и 2...4 % в общем объёме информации. Контроль над работой сельскохозяйственной машины осуществляли в среднем один раз за 160...175 м пути при продолжительности наблюдения 2...8 с, а контроль за приборами и сигнализаторами - один раз за 1056 м пути с продолжительностью 0,5...1,5 с [30]. Наблюдениями за пропашными агрегатами установлено [115], что реакция тракториста на отклонение колес от прямолинейного движения колеблется от 0,5 до 1,5 с, при том, что скорость движения агрегата для трактористов, обладающих такой реакцией, находиться в пределах 0,6...1,7 м/с. Добавим, что во время работы из-за монотонности, продолжительности и однообразия вождения, у тракториста возникает утомляемость, снижение внимания, ухудшение моторного действия, что проявляется в снижении точности, скорости и согласованности движений по управлению агрегатом [117]. В результате чего время реакции тракториста на отклонение агрегата от прямолинейного движение выходит за пределы устойчивости системы "человек-машина".

Большое значение на управление движением агрегата имеет свободный ход (люфт) рулевого колеса [87]. В процессе эксплуатации при разрегулировках и износе распределительного органа, зацеплений червяк-сектор и сектор-рейка рулевого механизма, больших зазорах в шарнирах рулевых тяг, увеличивается люфт. Вследствие этого возрастает время запаздывания поворота рулевого колеса.

В.И. Фортуна и Г.Е. Топилин [122] в результате опытов показали, что при движении трактора с одной и той же скоростью по полю после посева, время срабатывания механизма управления с люфтом рулевого колеса 75...97 в среднем в 1,3...1,6 раза больше, чем с люфтом 28...51. Для механизма управления с гидроусилителем руля даже небольшое запаздывание срабатывания вызывает колебание управляемых колес. Так, при движении трактора со скоростью 0,83...2,77 м/с и при свободном ходе рулевого колеса 28 время срабатывания механизма управления составляет 0,20...0,25 с, а передние колеса совершают колебания от нейтрального положения в 1.. .2 в обе стороны [87].

С повышением люфта рулевого колеса до 122 время срабатывания механизма рулевого управления возрастает, от 0,40 до 0,45 с. Амплитуда колебаний передних колес при этом достигает 6...8, что вызывает боковое отклонение агрегата.

Определение дифференциального уравнения угловых колебаний навесного культиваторного агрегата с дисками — движителями

Таким образом, рост энергонасыщенности тракторов сельскохозяйственного назначения в значительной мере превосходит рост производительности составленных на их базе агрегатов вследствие непропорционального роста рабочей скорости и увеличения динамических нагрузок. В то же время тяговые свойства тракторов в каждом тяговом классе при повышении энергонасыщенности остаются практически неизменными. В результате появляется «избыточная» мощность двигателя, которая не может быть использована ни для повышения скорости, ни для увеличения ширины захвата и грузоподъемности существующих агрегатов. Необходимо иметь такие рабочие мапшны, которые позволяли бы производить загрузку двигателей, минуя узкое звено в цепи передачи энергии «движители трактора — почва», что открывает перспективы дальнейшего повышения производительности МТА.

Создание МТА с активным приводом на сельскохозяйственную машину способствует повышению производительности агрегатов, снижению энергозатрат, улучшению тягово-сцепных свойств. Данным вопросам посвящены работы В.В. Кацыгина [52, 53, 54], И.П. Ксеневивича [63, 64], В.Н. Шалягина [129, 130], Г.С. Горина [31] и других. В работах отмечается целесообразность использования массы сельскохозяйственных машин для создания силы тяги.

Анализ машинно-тракторных агрегатов показывает, что "избыточная" мощность двигателя трактора, снимаемая с его вала отбора мощности, может быть использована [71]:

- во-первых - для уменьшения удельного сопротивления сельхозмашины. Из существующих на сегодняшний день способов следует отметить применение активных подкапывающих органов, уменьшающих сопротивление или участвующих в создании тягового усилия. Особенно это характерно для комплекса посадочных и уборочных машин, применяемых при возделывании картофеля. Так вес картофелепосадочной машины типа КСМ-6, с учетом веса посадочного материала, и вес картофелеуборочного комбайна типа ККУ-2А достигает 55...65 кН [41, 99], которые в условиях эксплуатации могут агрегатироваться с тракторами типа МТЗ-80. Однако при посадке и уборке картофеля в условиях повышенной влажности почвы, что характерно для времен года, когда проводятся эти операции, а также при преодолении местных сопротивлений, тягового усилия, развиваемого этими тракторами, зачастую не хватает. Причем причина здесь не в недостатке мощности трактора, а в его низких тягово-сцепных качествах. Применение же более мощных колесных тракторов типа Т-150К, класса 30 кН, ограничивается шириной междурядий корнеклубнеплодов и давлением движителей на почву [41, 99]; - во-вторых - для привода рабочих органов комбинированных сельскохозяйственных машин. В этом случае выполняется сразу, как минимум, две технологические операции. Например, комбинированная сельхозмашина фирмы «Mac-Connel» (Англия) с роторными орудиями, приводимыми от ВОМ трактора, для высококачественной подготовки почвы за один проход. Она обеспечивает: глубокое рыхление, разрушение комьев и мульчирование поверхности почвы. Другим прообразом такого агрегата может служить созданная итальянской фирмой "Кантоне" модель суперкультиватора - сеялки. Это комбинированная машина с шириной захвата 4,35 м и весом около 90 кН совмещает операции по обработке почвы, выравниванию, нарезанию борозд, посеву, внесению удобрений и гербицидов. Она выполнена в виде модуля на двух опорных пневматических колесах и включает раму, двигатель мощностью 231 кВт, почвообрабатывающую фрезу диаметром 780 мм, аппараты для высева зерновых и пропашных культур, пневматические аппараты для внесения гранулированных удобрений. Бункеры для семян, удобрений, пестицидов и топлива объединены в едином блоке и имеют емкости: для семян - 500, удобрений - 1430, пести цидов - 1400, для топлива - 370 л. Управление рабочими органами производится с помощью электрогидравлических сервомеханизмов, пульт управления которыми размещен в автоматизированной кабине на тракторе-тягаче с мощностью двигателя 52 кВт. Испытания показали, что суперкультиватор позволяет сократить затраты рабочего времени в 3...5 раз по сравнении с традиционными методами обработки почвы и посева сельскохозяйственных культур [101]. Однако применение такого типа машин следует ожидать в достаточно отдаленной перспективе.

Нужно заметить, что ни один из перечисленных вариантов распределения мощности двигателя трактора не исключает параллельного применения другого варианта, поэтому все они могут присутствовать в одном машинно-тракторном агрегате одновременно, дополняя друг друга.

Итак, комплексная реализация мероприятий по перераспределению мощности двигателя трактора позволит при неизменных классах тракторов существенно повысить тяговые усилия, развиваемые машинно-тракторными агрегатами, и, следовательно, увеличить их рабочую ширину захвата и грузоподъемность, а при неизменной ширине захвата или грузоподъемности машинно-тракторных агрегатов - понизить тяговый класс тракторов, входящих в их состав. И в том, и в другом случае повысится эффективность использования агрегатов. Кроме того, при понижении тягового класса трактора уменьшается его вес, в результате чего будут ослаблены вредные воздействия ходовой системы на почву.

Создание и разработка машин с рабочими органами-движителями считается одним из перспективных направлений почвообрабатывающей техники [42]. Критерии классификации таких машин могут быть самыми разнообразными: по типу привода рабочих органов, конструкции их носителей, способу расположения рабочих органов на носителях, кинематике движения рабочих органов, способу деформации и разрушения почвы, виду технологической обработки, конструкции рабочих органов-движителей и другим признакам. Из всего многообразия отличительных признаков предлагается группировка по трем следующим (рис. 1.7): 1) типу привода рабочих органов; 2) конструкции носителей рабочих органов; 3) конструкции рабочих органов. Перечисленные признаки в полной мере характеризуют назначение и индивидуальные особенности каждого машинного агрегата [4].

Обзор конструкций почвообрабатывающих машинных агрегатов с рабочими органами-движителями является предметом рассмотрения следующего параграфа.

Планирование экспериментальных исследований

Для проведения лабораторных исследований и проверки теоретических предпосылок, изложенных во 2 разделе, нами были разработана и изготовлена лабораторная экспериментальная установка.

Лабораторная установка (рисунки 3.1...3.6) включала почвенный канал, диск-движитель, установленный на тензометрической тележке, тормозной механизм и тензометрическую станцию. Тензометрическая тележка (рисунки 3.1...3.4) представляет собой раму 7, опирающуюся на четыре колеса 2, совершающих движение по рельсам 3. На тележке шар-нирно, а также с возможностью поперечного перемещения, закреплена консольная рама 4, на которой соосно, с помощью соединительных муфт 5, соединены электродвигатель 6, коробка передач 7 (от автомобиля ГАЗ-51) и червячный редуктор 8, на выходной вал которого крепится диск-движитель 9.

Конструкция почвенного канала относится к типу неподвижных, с прямолинейным движением исполнительных органов. Почва применялась естественная — чернозем суглинистый. Подготовка почвы и определенные условий испытаний проводились согласно ГОСТ 20915-75 [33]. Перед каждой серией опытов определялась характеристика почвы: твердость и влажность. Твердость определялась твердомером Ревякина с коническим наконечником. Влажность определялась весовым методом, взвешивание производилось на аналитических весах ВА-200М с погрешностью 0,01 г. Для создания суммарного тягового сопротивления перемещению тележки в начале почвенного канала установлен тормозной механизм 12 (рисунок 3.5) фрикционного принципа действия. К диску-движителю 9 крутящий момент передается от электродвигателя 6 через коробку передач 7 и червячный редуктор 8.

Коробка передач и червячный редуктор позволили изменять частоту вращения диска-движителя в пределах 0,53.. .2,99 с"1.

Регистрация основных параметров измерения осуществлялась комплексом тензометрического оборудования (рисунок 3.6). Лабораторная установка позволяла производить измерения следующих величин: крутящий момент на диске-движителе, с помощью тензоступицы 12; тяговое сопротивление, создаваемое тормозным механизмом, с помощью тензозвена 13 (рисунок 3.3).

В общем случае тяговое сопротивление тележки с диском-движителем складывается из сопротивления её перекатыванию и технологического сопротивления, создаваемого диском-движителем. Движущая сила при этом определяется разностью сопротивлений: где Р с — суммарное сопротивление движению тележки с диском-движителем, Я; Р - сопротивление движению тележки без диска-движителя, Н. Составляющие уравнения (3.3) определялись методом плоскостного динамометрирования тяговым динамографом КЭД 12 с пределом измерения до 5 кН. Так, сила Р определялась динамометрированием тележки при осуществлении диском-движителем технологического процесса обработки почвы в режиме движителей.

Зависимость удельных затрат мощности и движущей силы от конструктивных и режимных параметров

Траектория движения к.т.ц. рассматривалась как кривая, имеющая случайный вид в вероятностно-статистическом смысле. Отклонения точек траектории от средней линии, когда последняя является прямой, рассматривается как случайный процесс, обладающий эргодическими свойствами.

Известно, что если случайный процесс обладает эргодическими свойствами, то при достаточно большой продолжительности опыта для него по пути приближенно равно среднему по множеству наблюдений. Следовательно, во время опытов по определению математического ожидания и дисперсии нет необходимости располагать многими реализациями процесса движения агрегата. Для этого нужно иметь одну единственную реализацию достаточно большой длины [87].

Опыты проводились на горизонтальном, однородном участке почвы с ровным микрорельефом, длиной гона 50 м. Рядки растений имитировались мерной проволокой, с шириной междурядья 70 см. Исследования проводились на разных скоростях движения агрегата: 1; 1,5; 2 м/с.

Во время опыта замерялись следующие показатели: величина отклонения кинематического центра тяжести агрегата от средней линии междурядья; количество отклонений за опыт; путь, пройденный за опыт; продолжительность опыта. Оценка качества работы культиватора производилась согласно ОСТ 10 4.3-2000. Фиксация отклонения к.т.ц. агрегата на поверхности поля производилась с помощью мела молотого хозяйственного (ТУ 6-18-26-78). Измерение фиксированного следа определялось с помощью линейки металлической (ГОСТ 42-56), через равный промежуток, который в нашем случае составлял 5 см. Далее данные отклонения машины записывались и обрабатывались на ПЭВМ. Исследования проводились в пос. Усть-Кинельский на селекционных полях на черноземной почве среднесуглинистого механического состава влажностью в слое 0...5 см - 20,65 %, 5...10 см - 22,89 %, 10...20 см -26,06 % и твердостью 1,8 МПа. Анализ почвы проводился в соответствии с ГОСТ 20915-75 (приложение 3, И). В основу полевого эксперимента заложены стандартные методики испытаний (ОСТ 10 2.2-2002; ОСТ 10 4.3-2000; СТО АИСТ 10 4.6-2003), а также учитывались рекомендации [7, 78, 125, 127]. В целях снижения влияния временного дрейфа серии лабораторно-полевых испытаний проводились в течение одного дня, сравнительные испытания - в течение одной недели, чем обеспечивается сопоставимость полученных результатов. 3.4. Методика обработки экспериментальных данных Изменение показателей работы культиваторного агрегата с активными дисками-движителями вызвано случайным характером внешних воздействий. С целью установления достоверных значений и характеристик этих воздействий, определяющих качественные и энергетические показатели работы, математическая обработка проводилась методом вариационной статистики [28]. Для получения вариационных рядов в экспериментах использовался метод ординат, путем обработки осциллограмм, а также методы математической статистики. Оценка результатов многофакторного лабораторного эксперимента и решение задач о выборе рационального сочетания факторов осуществлялись методами планирования экстремальных экспериментов. При взаимодействии почвы с активными диском-движителем математическая модель процесса по удельной мощности и движущей силе аппроксимировались линейными уравнениями вида [28]: где Y- расчетное значение зависимой переменной; x„Xj,...,xn - независимые переменные (факторы), которыми можно варьировать. Для отыскания рациональных условий протекания процесса находились значения факторов x„Xj,...,x„ функций (3.4). В результате эксперимента также получены численные значения коэффициентов регрессии 60,6,,6y.,...,6n(,,_i), которые являются оценками теоретических коэффициентов: где уи - значение зависимой переменной, полученной в и-м опыте (берется среднее значение арифметическое из трех повторностей); N- количество опытов (число строк в матрице). где хш - значение фактора в u-м опыте; хшхіа - значения двух факторов в и м опыте. При закодированных факторах, чем больше величина коэффициента 6,, тем сильнее влияние его на переменную у в заданном интервале варьирования факторов. Если коэффициенты парных взаимодействий будут значительными, то это означает, что действие одного из них ( ,) зависит от уровня, на котором находится другой фактор ( ,). При положительном знаке их величина переменной у увеличивается в тех случаях, когда оба фактора одновременно на верхних или на нижних уровнях. Коэффициенты 6 имеют отрицательный знак, если величина у способствуют сочетания факторов, находящихся на разных уровнях. Следующим этапом обработки эксперимента является статистическая обработка с установлением значимости коэффициентов регрессии. Целью её является выяснение, с какой степенью достоверности полученные значения коэффициентов отличаются от нуля, т.е. статистическая проверка устанавливает, оказывает ли данный фактор заметное влияние на переменную у. Если этого влияния нет, то значение коэффициента регрессии будет отличаться незначимо от нуля. В связи с этим для проведения статического анализа полученных результатов необходимо найти дисперсию воспроизводимости (равноточности) результатов опыта. Условие воспроизводимости предполагает примерно одинаковое влияние ошибок и случайных помех по всем точкам планам, т.е. дисперсии параллельных опытов в точках плана должны быть сравнимы между собой. Так как каждый опыт в матрице ставился в нескольких повторно-стях и число их в каждом варианте опыта одинаково, то полный статистический анализ [86] проводился по следующей схеме.

Похожие диссертации на Повышение эффективности использования культиваторного агрегата улучшением устойчивости движения дисками-движителями