CC BY
67
УДК 631.363.7 © 2016
АНАЛИЗ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИИ СМЕСИТЕЛЯ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВЫХ СМЕСЕЙ
П. Н. Солонщиков, кандидат технических наук, доцент кафедры «Технологическое и энергетическое оборудование» Вятская государственная сельскохозяйственная академия, Киров (Россия)
Аннотация. В статье освещен обзор оборудования для приготовления кормовых смесей, а также предложена конструкция смесителя, которая совмещает в себе функции насоса, смесителя и дозатора. Выделены основные требования к разработке таких устройств, которые необходимо учитывать на стадии проектирования. На основе анализа была разработана конструкция смесителя для приготовления кормовых смесей, созданного на базе лопастного насоса, который совмещает в себе функции трех устройств: насоса, смесителя и дозатора. Теоретический анализ для смесителя был представлен в виде блок-схемы функционирования устройства, который позволяет обеспечить подход к исследованию рабочего процесса при планировании и проведении эксперимента и тем самым получить математические описания исходных процессов в виде уравнений регрессий. Получены уравнения движения частицы в рабочее колесе, позволяющие определить скорости и траекторию движения частицы при ее движении до взаимодействия и после взаимодействия с неподвижными лопатками, при этом определен максимальный размер окна на покрывающем диске рабочего колеса, позволяющий равномерно подавать материал, а радиус от центра вращения. Экспериментальными исследованиями подтверждены эффективность питающего устройства, как дозатора, а при проведении опытов по смешиванию получены значения на разных режимах, а именно при непрерывном и порционном внесении компонентов в установку.
Ключевые слова: анализ, блок-схема, жидкость, компонент, конструкция, насос, обзор, продукт, рабочее колесо, режим, сила, система, смеситель, смесь, схема, траектория, уравнение, установка, устройство, частица.
Разработка и внедрение высокотехнологичных установок для смешивания, кормовых смесей и расширение их сферы применения, повышение надежности их функционирования, уменьшение энергоемкости и получение различных по необходимости продуктов является одной из главных и первоочередных задач в механизации животноводства и пищевой промышленности в целом [1, 2, 3, 4].
Смесители для приготовления кормовых смесей, выпускаемые в нашей стране, давно не совершенствовались, а новых разработок весьма недостаточно и внедрение их затруднено различными рыночными условиями. А зарубежная техника, как следствие, требует больших капиталовложений в эксплуатацию и обслуживание [5, 6].
Обзор конструкций установок [4, 5, 7, 8] для приготовления и подачи жидких кормовых смесей, созданных на базе лопастных насосов, выявил следующее:
- машины с лопастными рабочими органами эффективны и высокопроизводительны, способны хорошо перемешивать и перекачивать жидкие корма;
- центробежно-лопастные смесители, имеющие форму рабочего колеса в виде турбинной мешалки, способны осуществлять перемешивание жидкостей с очень высокой вязкостью;
- устройства, использующие центробежную силу, обладают высокой пропускной способностью и в них проявляется замедление рабочей среды о внутреннюю поверхность корпуса, создающее перепад
скоростей между слоями и при этом проявляются касательные напряжения, которые имеют решающую роль в процессе смешивания.
В ходе анализа выявлено, что одним из устройств, использующих центробежную силу, является лопастной насос, который можно представить в виде блок-схемы [9] функционирования, изображенной на рисунке 1, при этом насос рассматриваем в технологической линии.
В качестве входной переменной принят продуктовый поток q(t), в частности, жидкость, которая имеет свои свойства такие, как плотность и вязкость. Выходными переменными являются подача Q(t), напор H(t), потребляемая мощность N(t) и коэффициент полезного действия n(t). Контролируемыми (управляемыми) факторами при работе будут конструктивные K(t) и настроечные параметры R(t).
Лопастной насос, согласно схеме (рис.1), можно использовать в линиях доения коров, первичной обработке молока и в перерабатывающем производстве. Так в основном его используют для перекачки различных жидкостей. В доильных установках насос используют при перекачке молока из молокоприемника на последующую обработку.
В последнее время стали использовать «насосный эффект» [3,10,11] при смешивании твердых и жидких компонентов, при этом наблюдается тенденция к расширению функциональных возможностей насоса, то есть использование его в качестве нагнетателя и смесителя.
81
5, 12].
Рисунок 1 - Блок-схема рабочего процесса функционирования насоса ВП - всасывающий патрубок; РК - рабочее колесо; НП - напорный патрубок;
ДУ - доильная установка (молокоприемник);
ПП - перерабатывающее производство;
ПО - первичная обработка молока
Исходя из вышесказанного конструкцию лопастных насосов можно использовать в разработке смесителей. А конструктивно-технологическая схема смесителей должна принимать и накапливать исходный продукт, далее производить смешивание в соответствии с предъявляемыми требованиями к смесям и осуществлять порционную выдачу готового продукта.
На основе конструкции лопастного насоса разработан смеситель для приготовления жидких кормовых смесей, который можно представить в виде динамической системы, работающей при изменяющихся внешних условиях.
В блок-схеме функционирования смесителя (рис. 2) входящими факторами приняты переменные: подача основной среды (фазы) Vi(t), подача порошкообразных (сыпучих) компонентов V2(t) и физикомеханические свойства обеих сред W1?2(t), являющиеся неуправляемыми факторами и контролирующимися при проведении опытов.
Управляемыми факторами при проведении опытов будут конструктивные K(t) и настроечные параметры R(t).
Выходными переменными приняты параметры, являющиеся эксплуатационными показателями работы смесителя: подача Q(t), напор H(t), потребляемая мощность N(t), коэффициент полезного действия q(t), устойчивость смеси T(t), показатель полноты растворения nnP(t) и степень однородности 0(t). Выходные параметры можно объединить в виде двух переменных (обозначений): Q-H(t) - напорно-энергетическая характеристика и P(t) - качество смеси.
При рассмотрении смесителей, предназначенных для смешивания, можно выделить два типа - с внесением в потоке или порционно. Соответственно, данная установка может работать в двух режимах [4,
Рисунок 2 - Блок-схема функционирования смесителя для приготовления жидких кормовых
смесей
Первый режим (рис. 3) - это функционирование смесителя с внесением порошкообразных компонентов в потоке. В ёмкость U1 жидкость поступает в количестве Gn(t) со свойствами среды W1(t), а из емкости U2 (загрузочная камера) порошкообразный компонент подается в количестве Gn(t) с начальными физико-механическими свойствами (плотность, крупность, слёживаемость и т. д) W2(t).
Рисунок 3 - Блок-схема функционирования смесителя для приготовления жидких кормовых смесей при внесении компонентов в потоке ВП - всасывающий патрубок;
РК - рабочее колесо; НП - напорный патрубок;
ПУ - питающее устройство При раздельной загрузке компонентов q1(t) и q2(t) (то есть заранее известно их количество) они встречаются в рабочем колесе, у которого входными и управляемыми параметрами будут его конструкция K(t) и режим работы (настройка) R(t). Взаимодействие компонентов на рабочем колесе с неподвижными лопатками приводит к получению смеси q1?2(t), выходящей из напорного патрубка в емкость U3, где при необходимости происходит доведение смеси до заданного качества P(t).
Во время работы соотношение компонентов
82
должно быть в виде зависимости, которая будет определяться качеством готовой смеси P(t):
P(t) = f
r<h(t)Л
l q2(t)
const.
(1)
Так как данная схема предназначена для работы в непрерывном режиме, то можно сделать вывод о том, что компоненты в загрузочную камеру должны подаваться равномерно, соответственно, необходимо использование дозатора, обеспечивающего непрерывную дозированную подачу порошкообразных компонентов в загрузочную камеру.
Второй режим (рис. 4) - это функционирование устройства с внесением порошкообразных компонентов порционно. Таким образом, здесь четко выдерживается соотношение компонентов сухого и жидкого компонентов согласно требованиям на приготовление. Установка работает по замкнутому циклу, то есть полученная смесь qi,2’(t) от напорного патрубка поступает в емкость Uj.
Рисунок 4 - Блок-схема функционирования установки для приготовления жидких кормовых смесей при внесении компонентов в ёмкость
В данной схеме соблюдение заданного соотношения компонентов U и U2 не является важным условием требуемого качества смеси P(t), для этого необходимо обеспечить соотношения компонентов:
G (t)
1V ’ = const. (2)
G2(t)
Качество смеси будет определяться из условия:
p( )=f
' G(0'
V G2(t) ,
= const.
(3)
На основании проведенного анализа работы и конструкций существующих смесительных и нагнетательных устройств нами на базе лопастного насоса предложена схема установки для приготовления жидких кормовых смесей [3, 7, 8, 10] (рис. 5).
ж с-п
------------*• - жидкость; ---------*• - сыпучий
или порошкообразный компонент Рисунок 5 - Схема рабочего колеса установки для приготовления смесей
На покрывающем диске выполнены окна 1 (рис. 5), расположенные по отношению к лопастям в шахматном порядке. Жидкость поступает в центр рабочего колеса и далее в межлопастные каналы, сыпучий или порошкообразный материал попадает через окна 1 в другую часть межлопастных каналов.
Материал, прошедший по питающему устройству, перемещается по винтовому каналу в окно на покрывном диске, где попадает на первую ступень рабочего колеса. Затем он взаимодействует со второй ступенью и с неподвижными лопатками. Поэтому необходимо рассмотреть модель движения частицы в поле центробежных сил и за пределами ее действия
[13].
83
Рисунок 6 - Схема внешних сил, действующих на частицу в рабочем колесе установки
Движение частицы описывается системой уравнения:
•• kQ 2
х = -kx н—— + а х Inxh
у = -ky - 2шх
(4)
Решая систему дифференциальных уравнений (4), получим траекторию движения частицы в подвижной системе, вращающейся вокруг неподвижного центра 0 до взаимодействия с неподвижными лопатками.
Изменение скорости в начальный и конечный момент времени представим при частотах вращения вала рабочего колеса n=750; 1000; 1250; 1500 и 1750 мин"1 и при начальном положении частицы х0 от 0,015 до 0,035 м (рис. 7).
1 - 750 мин1 -*----1000 мин' ---=----1250 мин
----О -1500 мин' -----Н----- 1750 мин'1
Рисунок 7 - График изменения скорости частицы от частоты вращения вала рабочего колеса n и начального положения частицы х0 в окне на покрывающем диске
Как видно из полученных графиков, скорость частицы будет иметь большее значение при положении частицы х0 = 0,015 м, но за более долгое время t, чем при х0 = 0,035 м.
Зная конечное время t, за которое частица закончит движение, то есть достигнет края рабочего колеса перед зоной с неподвижными лопатками, можно определить угол ф, на который повернется колесо, по формуле ty = G)t.
Построим траекторию движения частицы в зависимости от угла поворота ф (рис. 8).
По рисунку 8 видно, что независимо от величины частоты вращения рабочего колеса частица будет двигаться по одной траектории в зависимости от угла поворота ф. В свою очередь, когда частица достигает края рабочего колеса при начальном положении х0 = 0,015 м, угол поворота составит ф = 62-640, что соответствует тому, что второй ряд лопаток будет намного быстрее уносить частицу на периферию, и, соответственно, при х0 = 0,035 м угол поворота составит ф = 40-420. Увеличение начального положения х0 приведет к тому, что частица не будет активно взаимодействовать со вторым рядом лопаток. Поэтому будет преобладать относительное движение, которое будет эвакуировать частицу из рабочей камеры.
X, м 0,050 0.045 0,040 0,035 0.030 0.025 0,020 0,015
10 20 30 40 50 60 р, град
Рисунок 8 - График изменения траектории движения частицы в зависимости от угла поворота ф
При прохождении частицы через неподвижные лопатки уравнение (4) примет вид:
х = -kx н----—-----
< 2ж( х + r )h, (5)
. у = -ky
где r - радиус рабочего колеса, м.
84
Рисунок 8 - Схема движения частицы при взаимодействии с неподвижными лопатками в рабочем колесе установки
Траекторию движения (рис. 9) построим в границах частоты вращения 750 и 1 750 мин"1. Видно, что абсолютная скорость по оси у в 1,3 раза больше, чем по оси х (рис. 8). Таким образом, частица сошла из подвижной системы, где преобладала радиальная скорость. В неподвижной системе радиальная скорость очень мала, а второй ряд лопаток перемещает материал уже в окружном направлении. Соответственно, если большая часть частиц будет двигаться в окружном направлении, то они будут более активно взаимодействовать с неподвижными лопатками, тем самым создавая вихреобразование, способствующее лучшему перемешиванию частиц с жидкостью [10, 11, 14].
Рисунок 9 - Траектория движения частицы при ее взаимодействии с неподвижными лопатками
Смеситель для приготовления кормовых смесей совмещает в себе функции насоса и смесителя, но при исследовании его питающего устройства необходимо проверить соотношение подачи сухого компонента Qc и жидкости Qx при различной частоте вращения рабочего колеса. При этом необходимо, чтобы соблюдалось условие:
= fi 1
19-10
(6)
При подаче жидкости смеситель может работать по открытому и закрытому контуру. При отсутствии порошкообразного компонента в загрузочной камере он работает по открытому контуру. При наличии порошкообразного компонента в загрузочной камере доступ воздуха к рабочему колесу перекрыт, он будет работать по закрытому контуру [15, 16].
Была получена зависимость отношения подачи порошкообразного компонента Qc и жидкости Qx при различной частоте вращения рабочего колеса (рис. 10), учитывая, что подача жидкости определена при открытом и закрытом контуре.
Рисунок 10 - Зависимость отношения подачи порошкообразного и жидкого компонента (QJQ^) при различной частоте вращения рабочего колеса (n)
По графику (рис. 10) видно, что заштрихованная зона характеризует интервал соотношения подачи порошкообразного и жидкого компонентов согласно зоотехническим требованиям. При частоте вращения рабочего колеса n = 1 050-1 500 мин-1 соотношение подач удовлетворяет условию (7).
Однако, кроме точности дозирования необходимо определить степень однородности [17, 18, 19, 20].
Был проведен ряд экспериментов по исследованию влияния технологических параметров установки на качество получаемых смесей. Изучали смешивание компонентов в двух режимах: 1 -й - при непрерывном внесении компонентов, 2-й - при порционном внесении сыпучих компонентов в жидкость.
При непрерывном внесении компонентов факторами выступали частота вращения рабочего колеса
85
n (х1) и динамическая вязкость жидкости ц (х2), которая изменялась в зависимости от температуры.
При порционном внесении сыпучих компонентов в жидкость в качестве факторов были выбраны время приготовления t (x2) и частота вращения рабочего колеса n (xj).
Установка предназначается для работы в составе поточных технологических линий или как самостоятельная машина (в совокупности с резервуаром), работающая по циклическому процессу.
Качество смешивания компонентов проводили по двум режимам: 1-й - при непрерывном внесении компонентов, 2-й - при порционном внесении сыпучих компонентов в жидкость.
После реализации опытов, расчета коэффициентов регрессии получены следующие математические модели рабочего процесса по 1 -му режиму:
0 = 72,89 - 7,6 • х +1,3 • х + 4,52 • X +15,24 • х • X + 3,06 • х^,
(7)
v = 8,58 - 6,92 • х1 + 0,88 • х2 + 5,07 • xf + 6,88 • х1 • х2 +1,68 • х\ .
(8)
После реализации опытов по 2-му режиму, после расчета коэффициентов регрессии получены следующие математические модели рабочего процесса:
0 = 74,43 — 2,6 • х +1,21 • х2 +1,22 • х1 • х2 — 3,42 • х\ , (9)
v = 10,56 + 2,6 • х —1,21 • х2 —1,22 • х • х2 + 3,42 • х^ .
(10)
По математическим моделям (8.. .11) построены двумерные сечения поверхностей отклика, представленные на рисунке 11.
а
б
Рисунок 11 - Двумерные сечения поверхностей отклика для степени однородности 0, % по 1-му режиму (а) и по 2-му режиму (б)
Выводы:
- получены блок-схемы функционирования смесителя для приготовления кормовых смесей, которые позволяют обеспечить подход к исследованию рабочего процесса при планировании и проведении эксперимента и тем самым получить математические описания исходных процессов в виде уравнений регрессий;
- получены уравнения (4) и (5), позволяющие определить скорости и траекторию движения частицы при ее движении в рабочем колесе до взаимодействия и после взаимодействия с неподвижными лопатками;
- определен максимальный размер окна на покрывающем диске рабочего колеса, позволяющий равномерно подавать материал, при этом радиус от центра вращения должен быть равен х0 = 0,035 м;
- определено время, за которое частица достигнет края диска рабочего колеса, и теоретически подтверждено, что угол поворота ф лопаток, необходимый для достижения частицей периферии диска, не зависит от частоты вращения рабочего колеса;
- получены траектории движения частицы по уравнению до взаимодействия с неподвижными лопатками и при взаимодействии ее с неподвижными лопатками;
- по первому режиму определено, что при не-
прерывном внесении компонентов частота вращения рабочего колеса составляет n = 1 500 мин-1, а динамическая вязкость жидкости ;ы=1,002(Нс/м2)10"
3 степень однородности 0 = 76 %, а коэффициент вариации v = 12 %.
86
- по второму режиму определено, что при порционном внесении компонентов при времени приготовления t = 2 мин и частоте вращения рабочего колеса n = 1500 мин-1 степень однородности 0 = 73 %, а коэффициент вариации v = 11,5 %.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Булатов С. Ю., Свистунов А. И. Анализ технологий получения кормов с высоким содержанием белков из малоценных сырьевых ресурсов и отходов производства // Вестник НГИЭИ: Серия технические науки. Выпуск 10 (29). Княгинино НГИЭИ : 2014. С. 3-14.
2. Солонщиков П. Н., Совершенствование конструкции и оптимизация параметров установки для приготовления жидких кормовых смесей на базе лопастного насоса Автореф. дис... канд. техн. наук. Киров, 2013. 20 с.
3. Горбунов Р. М. Повышение эффективности функционирования центробежного молочного насоса путём совершенствования рабочих органов и оптимизации параметров. автореф. дис... канд. техн. наук: 05.20.01 / Горбунов Роман Михайлович. Киров., 2007. 20 с.
4. Мохнаткин В. Г., Филинков А. С., Солонщиков П. Н. Устройство ввода и смешивания сыпучих компонентов с жидкостью // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2012. № 9. С. 22-24.
5. Филинков А. С., Солонщиков П. Н., Обласов А. Н., Юдников Н. Н. Устройство для смешивания компонентов с жидкостью для приготовления питательных сред // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н. И. Вавилова. 2013. № 9. С. 50-53.
6. Хазанов Е. Е., Гордеев В. В., Хазанов В. Е.
Модернизация молочных ферм. Пб. : ГНУ
СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии. 2008. 380 с.
7. Патент на полезную модель 104022 РФ, МПК A23C11/00, А01Л1/16. Устройство для приготовления смесей / В. Г. Мохнаткин, В. Н. Шулятьев, А. С. Филинков, П. Н. Солонщиков и др (РФ). №2010152132/10; Заявлено 20.12.2010 // Бюл. 2011. № 13. 2 с.
8. Патент на полезную модель 146974 РФ,. МПК A29C9/00, А01Л1/16, В01Б7/02 Установка для приготовления смесей / В. Г. Мохнаткин, В. Н. Шулятьев, А. С. Филинков, П. Н. Солонщиков и др (РФ). № 2014121853/10,; Заявлено 29.05.2014 / Бюл. 2014. № 29. 2 с.
9. Бусленко Н. П. Моделирование сложных систем. 2-е изд., перераб. М. : Наука, 1978. 400 с.
10. Шулятьев В. Н. Повышение эффективности функционирования нагнетателей - преобразователей технологических линий и технических средств в молочном скотоводстве. автореф. дис... докт. техн.
наук: 05.20.01 / Шулятьев Валерий Николаевич. Киров., 2004. 36 с.
11. Шулятьев В. Н. Анализ рабочего процесса нагнетателей преобразователей // Техника в сельском хозяйстве, 2003. № 2. С. 42-45.
12. Мохнаткин В. Г., Горбунов Р. М. Совершен-
ствование молочного насоса многоцелевого назначения. // Техника в сельском хозяйстве. 2007. № 1.
С. 25-27.
13. Мохнаткин В. Г., Филинков А. С., Солон-щиков П. Н. Исследование движения частицы в рабочем колесе установки для приготовления жидких кормовых смесей // Вестник НГИЭИ : Серия технические науки. № 2 (33). Княгинино НГИЭИ : 2014. С. 132-140.
14. Мохнаткин В. Г., Горбунов Р. М. Гидравлические характеристики и смесительные свойства молочного насоса многоцелевого назначения // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2006. № 12. С.19-21.
15. Мохнаткин В. Г., Филинков А. С., Солон-щиков П. Н. Эффективность питающего устройства в установке для приготовления жидких кормовых смесей // Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики. Материалы VII Международной научно-практической конференции «Наука - Технология - Ресурсосбережение»: Сборник научных трудов. Киров : Вятская ГСХА, 2014. № 15. С. 205-208.
16. Мохнаткин В. Г., Филинков А. С., Солон-щиков П. Н. Выбор рациональных параметров питающего устройства установки для приготовления кормовых смесей // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2015. № 4. С. 45-47.
17. Мохнаткин В. Г., Филинков А. С., Солон-щиков П. Н. Экспериментальная оценка качества получаемых смесей в установке для приготовления жидких кормовых смесей // Вестник НГИЭИ : Серия технические науки. № 2 (33). Княгинино НГИЭИ : 2014.С 122-131.
18. Солонщиков П. Н. Инженерное обеспечение процесса приготовления жидких кормовых смесей в животноводстве // Перспективы развития технического сервиса в агропромышленном комплексе: сб. материалов Всерос. науч.-практ. конф., посвященной 50-летию кафедры «Ремонт машин и технология конструкционных материалов».Чебоксары : ФГБОУ ВПО ЧГСХА, 2014. С. 128-131.
19. Алешкин В. Р. Статистическая оценка качества смешивания кормов // Сб. науч. тр. Перм. с.-х. ин-т. Пермь, 1983. С. 3-9.
20. Мельников С. В. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. Л. : Колос, 1978. 560 с.
87
THE ANALYSIS OF THE DESIGN OF THE MIXER FOR PREPARATION OF FEED MIXTURES
© 2016
P. N. Solonikov, candidate of technical sciences, docent of the department «Technological equipment»
Vyatka state agricultural Academy, Kirov (Russia)
Annotation. Abstract. The article highlights the review of equipment for preparation of feed mixtures, and the proposed design of the mixer, which combines the functions of pump, mixer and dispenser. The basic requirements for the development of such devices that need to be considered at the design stage. On the basis of the analysis was developed by the design of the mixer for preparation of feed mixtures, created on the basis of centrifugal pump that combines the functions of three devices: the pump, mixer and dispenser. Theoretical analysis for the mixer was provided in the form of a block diagram of the functioning of the device, which allows approach to the study of workflow in planning and conduction of the experiment and thereby obtain the mathematical description of the source processes in the form of regression equations. The equations of motion of a particle in a working wheel, which allows to determine the speed and the trajectory of the particle during its motion before the interaction and after the interaction with the stationary blades, with a specified maximum window size for the cover disk of the impeller that allows you to evenly apply the material, and the radius from the center of rotation. Experimental studies have confirmed efficiency of the supply device, a dispenser, and when carrying out the experience on the CME-livaniou, the values obtained at different modes, namely continuous and batch making of components in the installation.
Keywords: analysis, block diagram, fluid, component, construction-grade pump, review, product, impeller, mode, power, system, mixer, mix, scheme, trajectory, equation, unit, device, bit.
УДК 004.421
КОНСТРУИРОВАНИЕ БИНАРНЫХ ПРОСТРАНСТВ НА ОСНОВЕ НЕРАВНОМЕРНЫХ РАЗБИЕНИЙ
© 2016
А. А. Смагин, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Телекоммуникационные технологии и сети»
Ульяновский государственный университет, Ульяновск (Россия)
Аннотация. В статье описываются модели неравномерных разбиений бинарного пространства, разложение матрицы пространства памяти, операции с подпространствами, конструирование подпространств. Описан способ, основанный на сдвиге сигнальной единицы. Рассмотрен способ образования пространств строки матрицы сегментов, который базировался на смещении правой границы нижней треугольной матрицы адресов (уменьшении числа битов в адресе путем отбрасывания младших разрядов). Однако имеется возможность создавать подпространства строки матрицы группированием и выделением соседних адресных битов. Предложены способ матричного описания разбиений, виды операций над разбиениями ,оценки размеров разбиений, поиск среди множества других. Доказано, что реализация разбиений может осуществляться программным и аппаратными способами, однако наибольший эффект в достижении быстродействия может быть получен во-втором случае, когда важнейшее значение приобретает время поиска пространства нужного размера. В рассмотренной статье этот параметр подходит независимо от размеров пространства. В теоретическом плане предложенные методы разбиений могут найти применение как средства оценки возможностей формирований подпространств в изначально ограниченном бинарном пространстве.
Ключевые слова: бинарное пространство, разбиение, сегмент, ключ, поиск, размер разбиения, операция над разбиением.
Модель неравномерного разбиения Задача неравномерного разбиения бинарного пространства состоит в получении конечного множества подпространств с независимым доступом, имеющих простые различимые коды ключей, переменные размеры, независимое от размеров подпространств время доступа. Решение такой задачи может найти свое применение при построении высокопроизводительных специализированных вычислителей, работающих с использованием сжатых таблиц функций [1],
в информационных системах с иерархической сортировкой и поиском данных [19], моделированием в системах построения экономных методов кодирования сообщений [6].
Решение поставленной задачи включает решения двух подзадач:
1) построение способа компактного задания бинарного пространства.
2) разработка способа рационального разбиения пространства.
88
