CC BY
5Myasnyankina / / Rural mechanic. - 2011. - № 5. - With. 28-29
5. Ulyanov V.M., Direction of improving milking machines /V.M. Ulyanov, V.A. Hripin, R.V. Koledov, Y.N. Karpov, A.N. Kashcheev // Agricultural Science - Agriculture : a collection of articles : 3 Vol. / IX International Scientific and Practical Conference ( 5-6 February 2014 ) . Barnaul: RIO ASAU 2014. Book. 3. To 423. With. 53-54.
6. Ulyanov V.M. Determination of optimal parameters of milking machine with variable center of mass / V.M. Ulyanov, V.A. Hripin, M.N. Myasnyankina / /Bulletin of UGSKHA. - Ulyanovsk, 2011. - № 4. - S. 121-125.
7. Ulyanov V.M., Improving technology and mechanization milking cows / V.M. Ulyanov, V.A. Hripin / / Scientific and technical progress in livestock - machine-technological modernization of the industry: Sat scientific. papers/ GNU VNIIMZH, t. 17, Part 2. - Podolsk, 2007. - P. 23-30.
8. Hripin V.A., milking machine with new features / V.A. Hripin, V.M. Ulyanov / / The role of young scientists in the national project "Development of agriculture", Part 1. / Sat Proceedings of the International Conference. - M.: FSEIHPE MSAU, 2007. - S. 293.
УДК 669.054.08
ПЛАНИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА НАНЕСЕНИЯ МАТЕРИАЛА ГРУНТОВКИ
БОРЫЧЕВ Сергей Николаевич, проректор по учебной работе, доктор технических наук, профессор
МАЛЮГИН Сергей Герасимович, канд. техн. наук, доцент кафедры «Строительство инженерных сооружений и механика
ПОПОВ Андрей Сергеевич, канд. техн. наук, доцент кафедры «Строительство инженерных сооружений и механика»
ТАРАСКИН Александр Иванович, аспирант кафедры «Строительство инженерных сооружений и механика»
УШАНЕВ Александр Игоревич, аспирант кафедры «Строительство инженерных сооружений и механика»
Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева
В данное статье изложены результаты применения метода планирования эксперимента в разработке технологии нанесения материала грунтовки на поверхность техники с учетом основных параметров, влияющих на качество и равномерность распределения данного материала.
Ключевые слова: грунтовка, пятно контакта, 4-х факторный эксперимент, режимы работы.
Применение типовых способов нанесения материала грунтовки (подложки) на поверхность техники при высокой стоимости материала, электроэнергии и других услуг связано со значительными материальными и трудовыми затратами. Снижение этих издержек возможно при переходе к ресурсосберегающим технологиям, основанным на использовании устройств нанесения материала грунтовки перед покраской на поверхность объекта с равномерной толщиной его покрытия.
С целью изучения режимов работы установки для нанесения жидкого материала грунтовки на наружные поверхности, связанных с особенностью конструкции сопла, образованием сформированного потока жидкого материала грунтовки, и для определения их оптимальных параметров был проведен 4-х факторный эксперимент, реализующий рототабельный план Бокса-Бенкина второго порядка.
Результаты эксперимента по существующей методике позволили определить уравнения множественной регрессии, устанавливающие зависимость между толщиной загрунтованного покрытия (подложки) и адгезионными связями на поверхности для "жесткого" режима работы потока жидкого материала грунтовки - у1 и"мягкого" - у 2, что позволяет определить качество нанесения грунтовки за счет действия следующих величин: диаметра выходного отверстия сопла Х1; вязкости (плотности) жидкого материала Х2; давления потока жидкого материала Х3; расстояния от сопла до поверхности X 4.
Была составлена матрица плана, в которой определены уровни варьирования факторами.
Расчет коэффициентов регрессии Y1 и Y2 производился с использованием электронных программ, и по найденным их значениям были составлены уравнения регрессии:
© Борычев С.Н.,Малюгин С.Г.,Попов А.С.,Тараскин А.И.,Ушанев А.И., 2014 г
Технические науки
43
Y1 = 0,0172 + 0,00487 Х1 + 0,00343 Х2 - 0,00329 + 0,00042 Х4 + 0,002777 Х1Х2 + 0,00055 Х1Х3 + 0,0000003 Х1Х4 + 0,00035 Х2Х3 + 0,000175 Х2Х4 +
Х
2 3
2 4
0,00005 X3 X4 + 0,00589 X12 + 0,00363 X22 - 0,0072
X32 + 0,0000054 X4
(1)
Y2 = 0,0143 + 0,00178 Х1 - 0,0005 Х2 - 0,0021 Х3 + 0,000115 Х4 + 0,00256 Х1Х2 - 0,00223 Х1Х3 + +0,0000003 Х1Х4 + 0,00116 Х2Х3 + 0,0000003 Х3Х4 + 0,00005 Х3Х4 + 0,02372 Х12 + 0,00431 Х22-0,00902 Х32 + 0,000025 Х42 (2)
Для проверки гипотезы об адекватности полученных моделей второго порядка проводился статистический анализ полученных уравнений регрессии.
Адекватность модели проверялась с помощью критерия Фишера, т. е. суммой квадратов, связанной с дисперсией, характеризующей ошибку опыта и определяемой по результатам опытов в центре эксперимента. Табличные значения критерия Фишера при 5%-ном уровне значимости выбирались с учетом степени свободы. Так как экспериментально полученные значения критерия Фишера меньше его табличного значения F ЭК 1 = 0,07 <
13 0,05 = 1,6 13 ЭК 2 = 0,006 < 13 0,05 = 1,7 то эипотезу об адекватности, описанную уравнениями (1) и (2), можно считать верной с 95%-ной вероятностью.
Для изучения свойств поверхностей отклика и нахождения оптимальных значений параметров оптимизации Y1 и Y2 использовался метод двумерных сечений поверхности.
На основании полученных уравнений регрессии в канонической форме были построены двумерные сечения, где представлены системы контурных кривых равномерного нанесения материала грунтовки на поверхность.
В результате было установлено, что оптимальными значениями параметров при нанесении материала грунтовки на поверхность объекта при воздействии "жестким" и "мягким" режимом работы соответственно будут являться: диаметр выходного отверстия сопла dH1 = 6,4...6,7 мм, dH 2 = 6,6...7,2 мм; вязкость жидкого материала грунтовки р1 = 22...25 Ст, р2 = 18...21 Ст; давление потока жидкого материала Р1 = 7,3... 8,1 МПа и Р 2 = 7,75... 8,6 МПа; расстояние от сопла до поверхности S 1 = 34...42 мм и S „ = 60...77 мм.
Выбирая оптимальные значения параметров при моделировании "мягкого" и "жесткого" режимов работы устройства для нанесения жидкого материала грунтовки на поверхность, учитывали изменение равномерности материала на объекте (образце) с учетом толщины покрытия (грунтовки) и влияния данных параметров на равномерность распределения грунтовки в пятне контакта.
С учетом полученных результатов было разработано устройство нанесения жидкого материала грунтовки на поверхность техники, которое прошло испытания на предприятиях и хозяйствах Рязанской области.
В ходе испытаний было установлено, что разработанная установка для нанесения материала грунтовки на поверхность машин позволила сократить расход материала в 1,2-1,4 раза, расход электроэнергии на 15-20 % по сравнению с широко применяемыми установками, а также снизить трудоемкость на 10%.
Список литературы
1. Попов А. С. Технология наружной очистки сельскохозяйственной техники с обоснованием параметров и режимов работы установки ка-витационного действия: дис. ... канд. тех. наук : 05.20.03 : защищена 03.10.2001 : утв. 15.02.2002 / Попов Андрей Сергеевич. — РГСХА, 2002. — 134 с.
2. Белоусов Е.Д. Технология малярных работ. М.: Высшая школа, 1985.
3. Ильин М.С. Кузовные работы 2 - изд. -Минск: Современная школа, 2009, 480 с.
4. Подготовка поверхности. Лакокрасочные покрытия. М.: «Химия», 1972.
5. Способы защиты от коррозии электрооборудования животноводческих ферм для содержания КРС (статья). Печатная, Сборник научных трудов Рязанской ГСХА. Рязань, 2000, М.Б. Латы-шенок, А.С. Попов.
6. Адлер Ю.П. Введение в планирование эксперимента. - Металлургия, 1969.
7. Адлер Ю.П., Макарова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. - М.: Наука, 1976.
8. Адлер Ю.П. Предпланирование эксперимента (многофакторный эксперимент и надежность). - М.: Знание, 1978.
THE PLANNING OF THE EXPERIMENT WITH DRAWING OF UNDERCOAT
Borychev Sergey Nikolaevich, prorector of academic work, doctor of technical sciences, professor Malyugin Sergey Gerasimovich, candidate of technical sciences, associate professor, department" the construction of engineering and mechanical structures"
Popov Andrey Sergeevich, candidate of technical sciences, associate professor, department" the construction of engineering and mechanical structures"
Taraskin Alexandr Ivanovich, postgraduate student, department" the construction of engineering and mechanical structures"
Ushanev Alexandr Igorevich, postgraduate student, department" the construction of engineering and mechanical structures"
Ryazan State Agrotechnological University Named after P.A. Kostychev
There is a planning of experiment with drawing of undercoat in this article. Such a drawing is reflected on the surface of technical devices, in which we can see the main parameters, which have an influence on the quality and allocation of the material.
Key words: undercoat, contact patch, 4 factorial experiment, modes of operation.
References
1.Popov A.S. Technology external cleaning of agricultural machinery with justification parameters and operating modes of cavitation action: diss.... candidate of technical sciences: 05.20.03: the work is defended at 03.10.2001: the work is established at 15.02.2002/Popov Andrey Sergeevich.-RGSKHA, 2002. — 134 p.
2. Belousov E.D. Technology of paint work. M.: High school, 1985.
3. Ilyin M.S. Body repairs, second edition.-Minsk: Modern school, 2009, 480 p.
4. The preparing of the surface. Paintwork. M.: "Chemistry",1972.
5. Ways to protect against corrosion of electrical livestock farms for cattle (article). Printing, Collection of scientific works of the Ryazan State Agricultural Academy,2000, M.B. Latyshenok, A.S. Popov.
6. Adler U.P. The introduction into the planning of the experiment.- Metallurgy, 1969.
7. Adler U.P., Makarova E.V., Granovskiy U.V. The planning of the experiment with searching of optimal conditions.-M.: Science, 1976.
8. Adler U.P. The pre-planning of the experiment(multivariate experiment and reliability).-M.: Knowledge,1978.
УДК 629.1
АПРИОРНОЕ ГАРАНТИРУЮЩЕЕ ОЦЕНИВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ АЛГОТИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИМИ
ОБЪЕКТАМИ
ФАТЬЯНОВ Сергей Олегович, канд. техн. наук, доцент, зав. кафедрой электротехники, электрооборудования и автоматики, Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева
МИРОНОВА Кристина Валентиновна, аспирант кафедры САПР ВС, Рязанский государственный радиотехнический университет
Предложено обобщение метода гарантирующего оценивания параметров на некоторые нелинейные модели с целью проектирования алгоритмов управления движущимися объектами, когда класс управляющих воздействий зависит от оцениваемых параметров. В отличие от классических методов параметры управления оцениваются априорно в крайне неблагоприятных условиях, когда о возможных ошибках измерений практически ничего неизвестно.
Ключевые слова: гарантирующее оценивание, проектирование управления.
Введение
Классическая задача проектирования оптимального управления механическими (в том числе сельскохозяйственными (с/х)) объектами выглядит следующим образом [1]: состояние движущегося объекта определяется вектором фазовых координат х = х„) , которые изменяются во времени, подчиняясь при этом дифференциальному уравнению векторного типа:
X(t) = S(t, X, u, е)
(1)
где фазовые координаты X суть функции времени t, £(-■■) - векторная функция, координаты которой определяются конструкцией объекта и законами его движения, и - вектор управляющих воздействий (команд) на с/х объект механизации, который выбирается из заданного множества управлений
и е иг (2)
Это множество управлений зависит от некоторого скалярного параметра 1, а этот параметр в свою очередь зависит от набора (вектора) параметров 1=1(ц) = вектор ^ обозначает
внешние возмущения, действующие на с/х объект. Начальное состояние с/х объекта задается условием:
X (О = Хо (3)
где Хо - априори заданный вектор.
Цель проектирования алгоритма управления состоит в том, чтобы еще до реального движения объекта на основе косвенных данных оценить точность А ц в определении вектора ц, на этой основе оценить точность 51 в определении параметра 1 , сформировать множество управлений и заранее выбрать из него такие управления и51, чтобы при реальной необходимости перевести объект, подчиненный условиям (1), (2) из точки фазового пространства (3) за конечное время t е [Т] в заданную точку:
Х(Т) = Хт (4)
оптимальным (наилучшим) способом.
Оптимальность понимается традиционно для подобных задач: необходимо, чтобы функционал качества управления
U,
u
© Фатьянов С.О., Миронова К.В., 2014 г
