CC BY
28
Q - длина очереди; QA - средняя длина очереди; QM - максимальная длина очереди; QT - время пребывания транзакта в очереди, включая нулевые входы;
QX - время пребывания транзакта в очереди без нулевых входов;
QF - время пребывания транзакта в устройстве; М1 - время пребывания транзакта в системе.
Рис. 7. Гистограмма распределения длительности пребывания заявки в модели
Среднее значение табулируемой величины: 7,909
Среднеквадратичное отклонение табулируемой величины: 1,208
В системе моделирования GPSS World имеется возможность графического отображения моделируемых величин (например, длины очереди) в процессе моделирования (рис.8).
Рис. 6. Таблица распределения длительности пребывания заявки в модели
• TABLE - имя таблицы;
• MEAN - среднее значение табулируемой величины;
• STD. DEV. - среднеквадратическое отклонение;
• RANGE - границы интервалов; нижний и верхний пределы частотного класса;
• RETRY - количество транзактов, ожидающих выполнения специальных условий;
• FREQUENCY - количество попаданий; суммарная величина, формируемая при попадании табулируемого аргумента в указанные границы;
• CUM, % - накопленная часть; величина частоты в процентах к общему количеству значений табулируемого аргумента.
Из колонки FREQUENCY видно, что в 11 случаях время пребывания транзакта в модели составило от 6 до 6,5 мин.; в 11 случаях - от 6,5 до 7 мин.; в 20 случаях - от 7 до 7,5 мин. и т.д. Из колонки CUM.% видно, что 11% случаев время пребывания транзакта в модели составило 6 до 6,5 мин.; в 22% случаев - менее 7 мин.; в 42% случаев - менее 7,5 мин. и т.д.
Рис. 8. График зависимости длины очереди от времени Заключение
Таким образом, данный программный продукт является эффективным средством решения задач исследования, экспериментов и проектирования различных систем (экономических, социальных, технических, экологических и др.). GPSS можно использовать на производстве для проектирования реальных задач. Кроме того, данный программный продукт можно использовать при обучении студентов и при проведении лабораторных работ по курсу "Моделирование систем".
Список литературы
1. Елизарова Ю.М., Тихонова Н.А. Создание имитационных моделей в
системе GPSS World. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2011. - 104 с.
2. Смородинский С.С., Батин Н.В. Оптимизация решений на основе
компьютерных имитационных методов и моделей.. - Мн.: БГУИР, 2005. - Ч.2. - 104 с.
3. Кудрявцев Е.М. GPSS World. Основы имитационного моделирования
различных систем. - М.: ДМК Пресс, 2004. - 320 с.
4. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. Практикум. - М.:
Высш. шк., 2003.- 295 с.
УДК Чарыков В.И.
Курганская государственная
сельскохозяйственная академия им. Т.С.Мальцева Копытин И.И.
Курганский государственный университет
СТРУКТУРНО-ЭЛЕМЕНТНАЯ МОДЕЛЬ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ЖЕЛЕЗООТДЕЛИТЕЛЯ УСС -5М2
Аннотация
В статье рассматривается структурный анализ электромагнитной установки для очистки мясокостной муки от металлических примесей, разработанной в Курганской государственной сельскохозяйственной академии.
Ключевые слова: электромагнитный железоотдели-тель, мука, металлические примеси, структурно-элементная модель.
Charykov V.I.
Kurgan State Agricultural Academy by T.S.Maltsev Kopytin I.I.
Kurgan State University
STRUCTURAL AND ELEMENT MODEL OF ELECTROMAGNETIC IRON УСС - 5М2
Annotation
The article deals with the structural analysis of electromagnetic systems for cleaning meat and bone meal from metallic impurities, has been developed in the Kurgan State Agricultural Academy by T.S. Maltsev.
Keywords: electromagnetic iron, meal, metal impurities, structural-element model.
Введение
Последовательное применение основных принципов структурного и функционального анализов [1; 2] предполагает необходимость рассмотрения электромагнитных установок в виде нескольких систем (объектов). С этой точки зрения любая электромагнитная установка представляет собой техническую систему, структура которой состоит из набора элементов (узлов).
Методика функционального анализа предполагает в первую очередь устанавливать внутренние функции технических объектов (систем). В данном случае, внутренними функциями сепарирующих систем условимся считать действия (операции) с металлическими частицами. Среди этих функций необходимо выделить общие (которые используются всеми или большинством структурных элементов) и специфические (которые выполняются только одним структурным элементом) [2].
Анализ показывает, что общей внутренней функцией всех без исключения элементов сепарирующей системы является операция перемещения сухой массы. Действительно, в электромагнитных установках сухой сыпучий материал последовательно проходит через все структурные элементы.
Иерархию специфических функций можно выяснить по степени воздействия на процесс сепарации. С этой точки зрения основными функциями установки являются функции распознавания материала и металлических частиц, изменение траектории полёта частицы и прекращение полёта частицы. Действительно, если не выполнить одну из этих операции, то весь материал окажется в одной фракции, т.е. не произойдет отделения металлических частиц от основной массы материала. Функцию по преобразованию потока материала можно рассматривать как вспомогательную.
Конечная полезность объекта у потребителя проявляется не конструктивно, а функционально. Для потребителя главным является не само изделие как таковое, а функция, которую оно выполняет. Функциональный подход характеризует три элемента:
- абстрагирование от изделия как такового, изделие может интересовать специалиста как один из вариантов решения материального носителя требуемых функций;
- четкость формулирования функций;
- ответ на вопрос, каким более экономичным способом можно осуществить данную функцию или комплекс функций.
При проведении функционального анализа на этапе проектирования конструкции решаются следующие задачи:
- отработка конструкции на технологичность,
- разработка технологических процессов,
- выбор средств технического оснащения.
1. Структурно-элементная модель и процесс сборки
На первом, подготовительном этапе строится структурно-элементная модель, характеризующая состав материальных носителей функции изделия и их взаимосвязей (рис.1). Данная операция результативна, так как дает возможность выявить согласованность элемента в конструкции. Кроме того, разрабатывается структурно-элементная модель технологического процесса изготовления и сборки установки (рис. 2).
Рис. 1. Структурно-элементная модель электромагнитного железоотделителя: С- электромагнитный сепаратор; С,- магнитопровод; С2- катушки; С3-продуктопровод; С4- блок управления; С„- полюс левый; С12 - полюс правый; С31- корпус; С32- магнитосъемник; С33- прижим; С41- корпус блока управления; С42 - выпрямитель; Спускозащитные аппараты; Ст- полюсный наконечник; С112- пластина; С121- полюсный наконечник; С122- пластина; С311- уголок; С312- лист; С321- пластина; С322- ребро; С323- боковина; С411- детали корпуса; С412- клеммник
процесса сборки и изготовления комплектующих деталей: Д- сепаратор; Д1- магнитопровод; Д3- продуктопровод;
Д4- блок управления; Ст- полюсный наконечник; Д112- пластина; С121- полюсный наконечник; Д122- пластина;
Д311- корпус; Д32-магнитоприемник; Д411- детали корпуса;
Д412- клеммник
На втором, аналитическом этапе осуществляется формулирование всех возможных функций объекта и его элементов; составляется аналитическая таблица; определяются производственные затраты по каждой из выделенных функций; как сумма себестоимости изготовления соответствующих материальных носителей; устанавливается ранг функций по величине производственных затрат и из общего числа выделяются функции, отличающиеся высокими затратами в производстве. Отмечаются имеющиеся конструктивные, технологические и эксплуатационные недостатки по каждой функции.
Функции реализуются в их материальных носителях (отдельных конструктивных, технологических и других эле-
70
ВЕСТНИК КГУ. 2012. № 2 (24)
ментах либо их совокупности, участвующих в реализации функций), на создание которых затрачиваются средства.
Затраты по своему происхождению и структуре определяются как:
- функционально необходимые затраты - минимально возможные затраты на реализацию комплекса функций объекта при соблюдении заданных требований потребителей в условиях создания и применения рассматриваемого объекта;
- производственные затраты на функцию - затраты на создание носителей этой функций;
- эксплуатационные затраты на функцию - затраты на применение и эксплуатацию носителя функции в сфере потребления.
2. Функционально-структурная модель
Для выявления функций объекта и их отражения построена функциональная модель (рис. 3) Отличие ее от структурно-элементной модели в том, что одна функция может обслуживать разные цели и связи между функциями могут пересекаться.
Рис. 3. Функциональная модель электромагнитного железоотделителя: Я,- отдельные металлических примесей; Рп- организация потока комбикорма; Р12 - подача напряжения на катушки сепаратора; Р13- создание неравномерного
магнитного поля; Р14- управление процессом; Рт- обеспечение потока смеси; Рт- прохождение смеси через концентраторы; Р113- отделение металлических примесей; Р131- выпрямленные напряжения; Р132- регулирования наклона пластин; Р133- защита от пыли; Р141- регулировка времени технологического перерыва для удаления металлических частиц; Р142- включение и выключения процесса; Р143- индикация напряжения
На основании объединения структурной модели с функциональной моделью путем наложения одной модели на другую построена совмещенная функционально-структурная модель (рис.4).
Рис.4. Функционально-структурная модель железоотделителя
Заключение
На последнем этапе подтверждаются и закрепляются теоретические положения. Кроме того, экспериментальные данные позволяют усовершенствовать созданную по функционально-структурной модели установку.
Список литературы
1. Дружинин В.В.,Контор Д.В. Системотехника,- М.: Радио и связь,
1986,- 200 с.
2. Методы анализа и синтеза структур управляющих систем/Под ред.
Волика В.В. -М.: Энергоиздат, 1988,-296 с.
3. Папин БД. Анализ существующих и синтез (изобретение) новых
способов сепарации зерна и семян. - Волгоград: Изд-во Волгоградской ГСХА, 2002. - 36 с.
