ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ КАНАТНЫХ ТРЕЛЕВОЧНЫХ УСТАНОВОК В ГОРНЫХ УСЛОВИЯХ

Аннотация. Исследуется процесс трелевки древесины в горных условиях в зависимости от управляемых факторов влияющих на производительность канатных установок.

Ключевые слова: Канатная трелевочная установка, трелевка, сортимент, эксперимент, управляемый фактор.

Целью проведения эксперимента является решение задачи максимизации часовой производительности канатной трелевочной установки (КТУ) и определение значимости управляемых факторов. Управляемые факторы: xi - грузоподъемность канатной установки (Gkty), кг; Х2 - способ трелевки (Тсб. - трелевка со сбором пачки с ленты (рис. 1, а); Тп - трелевка пакетов сортиментов), м (рис. 1, б).

xi =+1 грузоподъемность КТУ, 2500 кг (OWREN-Ru300);

xi = -1 грузоподъемность КТУ, 3500 кг (OWREN-Ru400);

Х2 = +1 трелевка сформированных пакетов;

Х2 = -1 трелевка сортиментов со сбором с ленты.

Методика эксперимента предполагала проведение четырех опытов с пятью параллельными экспериментами, таким образом, количество экспериментов равняется двадцати (табл. 1).

Технологические схемы трелевки сортиментов КТУ в горных условиях

Рисунок 1 - Технологические схемы трелевки сортиментов КТУ в горных условиях: а - набор пачки с ленты; б - трелевка готовых пакетов.

1 - трос канатной установки; 2 - сортименты; 3 - трелевочная каретка с пачкой сортиментов; 4 - КТУ; 5 - штабель сортиментов на погрузочной площадке; 6 -

лесовозный ус.

Таблица 1 - Матрица планирования эксперимента и результаты опытов при исследованиях работы КТУ

опы

та

X

1

X

2

X

1

X

2

Производительность часовая, м3

Ау^П-Птжр

Ау2

п,

(у0

п2

(Уг)

П3

(Уз)

п4

Ы

п5

(Уз)

Пер

(у)

Птеор (?)

1

1

1

1

21

  • 18,
  • 7
  • 22,
  • 3
  • 19,
  • 8
  • 20,
  • 4
  • 20,4
  • 4

20,505

-0,065

0,004

2

1

1

1

  • 17,
  • 3
  • 16,
  • 8
  • 20,
  • 1

19

  • 18,
  • 9
  • 18,4
  • 2

18,355

0,065

0,004

3

1

1

1

6,4

7,8

8,1

6,3

7,1

7,14

7,075

0,065

0,004

4

1

1

1

4,8

5,1

4,9

4,5

5

4,86

4,925

-0,065

0,004

По данным таблицы экспериментальных данных строится график зависимости производительности канатной трелевочной установки от управляемых факторов (грузоподъемности и технологии разработки ленты), при различных их сочетании.

График зависимости производительности КТУ от управляемых

Рисунок 2 - График зависимости производительности КТУ от управляемых

факторов

Проверка однородности дисперсий: дисперсия для первой строки S*= 1,8;

для второй строки S*= 1,82; для третьей S*= 0,65 для четвертой S$= 0,05.

Предположение об однородности дисперсий проверяем по критерию Фишера (Fp) при уровне значимости 0,05 и числе степеней свободы п-1 = 4 (п - число параллельных опытов.

Расчетное значение критерия меньше табличного, что дает возможность говорить об однородности дисперсий. Дисперсия параметра оптимизации (воспроизводимости) будет равна:

Рассчитали коэффициенты уравнения регрессии: bo=12,72; bi= 1,08; b2= 6,72; bi2= -0,06, далее проверили значимость коэффициентов регрессии. Дисперсия 0,07 и стандартное отклонение коэффициентов 0,26.

Критерий Стьюдента, при числе степеней свободы 4x4=16 и уровне значимости 0,05, по таблице составляет 2.12.

Критическая область для коэффициентов Abj =2,12x0,26= 0,55.

Критическую область для b не определяем. Сравнили коэффициенты Ьо, Ь2 и bi2 с величиной Abj (по абсолютной величине). Коэффициенты, bi и Ь2 больше Abj

- они значимы. Коэффициент bi2 меньше Abj - он незначим, и парное

взаимодействия исключаются. Тогда уравнение регрессии приняло вид:

где f - часовая производительность, м3/ч.

Дисперсия адекватности ^ =0,08

Адекватность уравнения регрессии проверили по критерию Фишера:

С дисперсией адекватности связано число степеней свободы

с дисперсией воспроизводимости /2 = N(n — 1) = 16 уровень значимости 0,05.

Расчетное значение критерия не превосходит табличного, поэтому гипотеза адекватности уравнения регрессии принимается. Величина коэффициентов bi и Ь2 показывает в отдельности степень влияния грузоподъемности КТУ (xj) и способа трелевки на часовую производительность, а знаки при коэффициентах - направление влияния. Выявлено существенное влияние двух факторов (коэффициенты bi и Ьг значимы). Влияние способа трелевки больше, а грузоподъемности меньше, однако наибольшей производительности можно добиться совместив оба фактора.

Баранов Александр Вадимович, старший преподаватель кафедры механизации и лесоэксплуатации ФГБОУ В ПО «Дальневосточный государственный аграрный университет», г. Благовещенск, РФ

Научный руководитель - Жирнов Александр Борисович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой механизации и лесоэксплуатации ФГБОУ ВПО «Дальневосточный государственный аграрный университет», г. Благовещенск, РФ

УДК 004.418

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >