«Дослідження силових та якісних показників процесу пиляння круглими пилками»




Скачати 129.38 Kb.
Назва«Дослідження силових та якісних показників процесу пиляння круглими пилками»
Дата конвертації31.01.2014
Розмір129.38 Kb.
ТипДокументы
uchni.com.ua > Математика > Документы
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

НЛТУ України

Кафедра д/о обладнання та інструментів

Лабораторна робота №1

З предмету «Методи наукових досліджень»

На тему: «Дослідження силових та якісних показників процесу пиляння круглими пилками»

Виконав: ст. гр. МД -51м

Добросельський М.М.

Прийняв:

доцент Пилипчук М. І.

Львів – 2013

1. Теоретичні відомості

Вид різання – поздовжнє розпилювання колод та дощок на круглопилкових верстатах має дуже широке використання у деревообробній галузі, а найбільше - в заготівельних цехах деревообробних підприємств . Але незважаючи на досить широке поширення цього виду різання існує багато факторів, які безпосередньо впливають на організацію даного процесу розпилювання та основні його техніко-економічні показники.

Основні фактори, які впливають на якість при повздовжньому розпилюванні деревини круглими пилками, можна розділити на чотири групи:

  1. Фактори, що відносяться до оброблюваної деревини: порода, вологість, фізико-механічні властивості, точність форми оброблюваного матеріалу.

  2. Фактори, що відносяться до різального інструменту (круглих пилок): матеріал, фізико-механічні властивості (міцність, жорсткість, зносо- і вібростійкість), параметри зубців (кутові і лінійні розміри, крок, уширення на сторону, якість поверхні граней).

  3. Фактори, що відносяться до процесу пиляння: швидкість різання і подачі, товщина і ширина стружки, ширина і висота пропилу, кут зустрічі, тертя зубців і корпусу пилки до деревини, сили взаємодії зубців з деревиною, напруження в корпусі пилки, коливання пилки.

  4. Фактори, що відносяться до круглопилкового верстата, як робочої машини: жорсткість вузлів, точність елементів, вібростійкість, якість налагодження і вивірки, технічний стан робочих механізмів, надійність, довговічність і ступінь автоматизації процесу.

Під час дослідження окремих питань поздовжнього розпилювання деревини круглими пилками і вирішення практичних завдань з підвищенням якості і ефективності оброблення деревини на круглопилкових верстатах, врахувати всі фактори впливу дуже складно. Правильніше із всієї кількості виділити визначаючі (найважливіші) фактори, котрі найбільше впливають на показники роботи круглопилкових верстатів.

Основними показниками роботи круглопилкових верстатів є: точність розпилювання, шорсткість обробленої поверхні, сила і потужність на різання, корисний вихід продукції, продуктивність і собівартість оброблення.

На точність розпилювання великий вплив мають фізико-механічні властивості деревини, стійкість роботи пилок, точність їх підготовлення до роботи, надійність базування матеріалу при розпилюванні, технічний стан верстату, його геометрична точність, жорсткість вузлів, якість налагодження і вивірки.

На шорсткість оброблюваної поверхні великий вплив створюють фізико-механічні властивості деревини, точність уширення зубців на сторону, гострота зубців, величина подачі на зубець, швидкість різання, коливання пилок, вібрація механізмів верстату, якість встановлення пилок на валу, точність налагодження і вивірки верстату.

Сила і потужність різання залежать від породи деревини, режимів розпилювання, гостроти зубців, кутових параметрів зубців, кількості пилок на валу.

Корисний вихід продукції при розпилюванні деревини на круглопилкових верстатах залежить від ширини пропилу, розмірів стружки, яка утворюється і стійкості пилок в пропилі під час роботи. При низькій стійкості пилок внаслідок криволінійного пропилу зростають припуски на повторне оброблення пиломатеріалів, і як наслідок, зростають відходи деревини, відповідно, знижується корисний вихід продукції.

Продуктивність оброблення знаходиться в залежності від режимів розпилювання, надійності верстату в роботі, ступеня автоматизації верстата і безперервності процесу.

Собівартість розпилювання визначається за калькуляційними статтями витрат (основна зарплата виробничих працівників, додаткова зарплата, відрахування на соцстрах, електроенергія, загально цехові витрати) [ 7 ].

Виходячи із вище наведеного, можна зробити висновок що, для високопродуктивної експлуатації круглопилкових верстатів та якісного й ефективного розпилювання деревини та деревних матеріалів, правильно підібрана конструкція та параметри різального інструменту, відіграє дуже важливу роль.

^ 2. Розроблення план-матриці в кодових і натуральних значеннях

Вибір математичної моделі

Вибрати модель – це означає вибрати вид функції, записати її рівняння, яке називають рівнянням регресії. Наприклад, рівняння регресії для двох змінних факторів може бути у вигляді

- лінійного рівняння

; (2.1)

- неповного квадратного рівняння

; (2.2)

- рівняння другого порядку

. (2.3)

де – коефіцієнти рівняння регресії. В більшості випадків під час дослідження процесів механічного оброблення деревини зв’язок між факторами і вихідними параметрами в достатній мірі можна описати рівняннями не вище другого порядку. Для отримання лінійного або неповного квадратного рівняння застосовують плани першого порядку, а для отримання моделі у вигляді квадратного рівняння – плани другого порядку.

Кодування факторів

Кодування факторів здійснюють після прийняття рішення про вихідний параметр та перелік змінних факторів, вплив яких передбачається досліджувати, а також про область зміни допустимих значень кожного із факторів.

^ Заміна натуральних значень факторів у відповідних одиницях виміру безрозмірними кодовими значеннями спрощує форму плану експерименту та процес статистичної обробки експериментальних даних. Кожному фактору в тій самій послідовності, що й натуральним, присвоюють кодове значення і т.д.

Найбільше значення кожного фактора позначають та називають його верхнім рівнем, найменше значення позначають і називають нижнім рівнем. Середнє значення позначають та називають основним рівнем.

Для факторів з безперервною областю визначення, зв’язок між кодовим і натуральним рівнем визначається за формулою

, (2.4)

де – кодове значення фактора

- натуральне значення фактора;

- натуральне значення середнього рівня;

- інтервал зміни фактора. що визначається як половина різниці між натуральними значеннями верхнього та нижнього рівнів фактора.

Під час складання математичного плану експерименту та обробці його результатів всі фактори, незалежно від їх фізичної суті та числових значень, мають однакові кодові значення на трьох рівнях (+1, 0, -1). Перехід до натуральних значень виконується після закінчення статистичної обробки результатів експеримента.

^ Повним факторним планом називають план, в якому реалізуються всі можливі сполучення двох рівнів факторів – верхнього та нижнього. Кількість дослідів в цьому випадку визначають , де – кількість змінних факторів. Якщо досліджується вплив двох змінних факторів, то .

Приклад ПФП типу 22 та 23 наведений в таблиці 2.1. Дана таблиця називається план-матриця в кодових значеннях

Таблиця 2.1 – Розгорнута план-матриця ПФП 22 та 23

Номер досліду

Фактори

Взаємодії

Функція


















1.

-1

-1

-1

+1

+1

+1

-1



2.

+1

-1

-1

-1

-1

+1

+1



3.

-1

+1

-1

-1

+1

-1

+1



4.

+1

+1

-1

+1

-1

-1

-1



5.

-1

-1

+1

+1

-1

-1

+1



6.

+1

-1

+1

-1

+1

-1

-1



7.

-1

+1

+1

-1

-1

+1

-1



8.

+1

+1

+1

+1

+1

+1

+1



Якщо крім оцінки факторів, необхідно ще одержати оцінку їх взаємодії, тоді додатково в матрицю (табл. 5.1) вводять стовпчик взаємодії факторів. Наприклад значення одержують множенням стовпців на . Ці значення не приймають участі при виконанні плану, а призначені тільки для визначення коефіцієнта .

^ 3. Виконання експерименту

3.1 Опис експериментальної установки та приладів вимірювання.

Даний експеремент проводився на круглопилковому верстаті ЦДК-4. Круглопилковому верстаті ЦДК-4 призначений для поздовжнього розпилення деревинних матеріалів з верхнім розміщенням пили. На ньому подача заготівки здійснюється за допомогою гусеничного конвеєра. Вимірювання потужності на різання здійснювалось за допомогою прилада - мультиметра. Для вимірювання додаткових параметрів застосовувались такі інструменти: лінійка, кутник, штангенциркуль, секундомір та транспортер.

^ 3.2 Умови виконання дослідів експерименту .

Даний експеримент проводився при таких умовах (дані зведені в таблицю 1.1):

- швидкість подачі: =18 м/хв , =36 м/хв;

- висота пропилу: =40 мм, =64 мм;

- початкова потужність: =0,8 кВт

- довжина заготовок: =150 см, =148 см;

- параметри пилки:D=400 мм,=50 мм, =23 мм, =12 мм, z=42 =3,7 мм;

Таблиця 3.1 – Математичне формулювання завдання дослідження

№ п/п

Назва

Позначення

Один. вимір.

Діапазон зміни або постійне значення

1.

2.


Висота пропилу

Швидкість подачі

H



мм

м/хв

18,36

40,64

1.

2.

3.

4.

Діаметр пилки

Кількість зубів

Форма зубів

Швидкість різання

D

z

FZ

v

мм

шт

м/с

400

48

62,8

1.

^
Початкова потужність

Pо

кВт

0,8

1.

Математична модель (загальний вигляд)



Кодові і натуральні значення змінних факторів на трьох рівнях наведені в таблиці 3.2

Таблиця 3.2 – Натуральні і кодові значення факторів

Фактор

(назва, позначення, од. вим.)

Основний рівень

(0)

Верхній рівень (+1)

Нижній рівень

(-1)

Інтервал зміни



Кодове значення фактора

Примітка

Швидкість подачі (м/хв)

Висота пропилу(мм)


27

52

36

64

18

40

9

12







^ 3.2 Результати дослідів.

Після проведення експерименту було отримано наступні дані, які зведені в таблицю 3.3.

Таблиця 3.3 - Результати виконання експериментальних досліджень

№ досліду

Кодове позначення

Натуральні значення змінних факторів

Значення замірів параметра оцінки

Середнє значення







H








1.
2.
3.
4.


-1
+1
-1
+1


-1
-1
+1
+1


18
36
18
36


40
40
64
64


4,21
4,51
4,45
4,69


3,75
4,05
4,005
4,51


4,23
4,59
4,48
4,75


4,06
4,38
4,31
4,65

^ 4. Оброблення результатів експерименту

Оброблення результатів експерименту проводились за допомогою програми MATPLAN. Результати експерименту наведені в додатку.

^ 5. Аналіз рівняння регресії

За допомогою програми в середовищі EXCEL проводимо аналіз рівняння регресії. Згідно з результатами обробки даних записуємо рівняння регресії в кодових значеннях:

4,35+0,16x1+0,13x2+0,01x1x2

На основі залежності встановлюємо зв"язок між кодовими і натуральними значеннями факторів, тобто:



Підставивши дані в залежності у рівняння замість х1 та х2 та звівши подібні члени, одержуємо рівняння регресії у натуральному вигляді:



^ 6. Побудова графічних залежностей дослідження

Графічні залежності наведені в додатку.

7.Висновки

Для проведення експерименту було вибрано неповне квадратичне рівняння регресії

;

де – коефіцієнти рівняння регресії.

При виборі напрямку та умов експерименту було визначено 2 змінних фактори та вибрано їх інтервали варіювання. Це H – висота пропилу, мм; Vs - швидкість подачі, м/хв. Оскільки обраний план є планом першого порядку, то використаємо тільки верхні та нижні рівні факторів.

Обробляючи результати реалізації ПФП експерименту, можна відмітити, що відновлюваності результатів дослідів виконується (критерій Кохрена). Також потрібно відмітити, що всі коефіцієнти рівняння регресії мають вплив на певний фактор або взаємодію факторів (критерій Стюдента). Можна вважати, що результати рівняння регресії з достатньою точністю узгоджені з результатами дослідів, оскільки умова адекватності виконується.

Проаналізувавши рівняння регресії в кодових значеннях факторів, можна зробити такі висновки:

  • Найбільшу степінь впливу на вихідний параметр оцінки досліджуваного процесу має коефіцієнт регресії .

  • Всі знаки біля коефіцієнтів рівнянь регресії є додатними, тому вихідна величина зростає із збільшенням значення відповідного фактора.

  • Рівняння регресії дозволило знайти значення вихідного параметра для будь-якої точки в області зміни факторів. Також побудувати графічну залежність n від Vs в об’ємних координатах.

Схожі:

«Дослідження силових та якісних показників процесу пиляння круглими пилками» icon«Методика суспільно-географічного дослідження процесу ресурсозбереження...

«Дослідження силових та якісних показників процесу пиляння круглими пилками» iconСеред виробів 5 дефектних І 6 якісних. Для контролю вибирають 5 виробів....
Завдання №1. Серед виробів 5 дефектних І 6 якісних. Для контролю вибирають 5 виробів. Яка ймовірність того, що серед них: а 4 якісних...
«Дослідження силових та якісних показників процесу пиляння круглими пилками» iconРозділ розв’язання задачі прогнозування на основі використання нейромереж
Найважливішу роль в житті будь-якого підприємства грає планування, результатом якого є система кількісних І якісних показників його...
«Дослідження силових та якісних показників процесу пиляння круглими пилками» iconФорми якісних прикметників розрізняємо такі форми якісних прикметників
Прикметником називається частина мови, що виражає ознаку предмета безпосередньо або через його відношення до ін­ших предметів І відповідає...
«Дослідження силових та якісних показників процесу пиляння круглими пилками» iconСучасні аспекти організації виховного процесу загальноосвітніх навчальних...
Н. Ганнусенко, К. Чорною. Дослідження сучасного стану розробленості проблеми щодо організації виховного процесу у загальноосвітніх...
«Дослідження силових та якісних показників процесу пиляння круглими пилками» iconВ роботі розглянуто стан електронної галузі. Досліджено розвиток...
Ено характеристику об'єкту дослідження та здійснюється оцінка основних показників, що впливають на його діяльність та формують собівартість...
«Дослідження силових та якісних показників процесу пиляння круглими пилками» icon“ Принципи раціональної організації виробничого процесу
Об'єктом дослідження є принцип раціональної організації виробничого процесу та адаптації підприємства до змін зовнішнього середовища...
«Дослідження силових та якісних показників процесу пиляння круглими пилками» iconТема : дослідження в галузі паблік рилейшнз
Основні поняття: соціологічні дослідження, формалізовані дослідження неформалізовані дослідження, анкетування, вибірка, аналіз, групові...
«Дослідження силових та якісних показників процесу пиляння круглими пилками» iconАналіз діяльності координаційних рад міст та районів Луганській області за 2009 рік
До переліку показників, які характеризують відданість та дії з подолання епідемії віл/сніду на регіональному рівні віднесено показник...
«Дослідження силових та якісних показників процесу пиляння круглими пилками» iconДипломна робота на тему: Дослідження та удосконалення процесу активізації експортної діяльності
Анотація
Додайте кнопку на своєму сайті:
Школьные материалы


База даних захищена авторським правом © 2014
звернутися до адміністрації
uchni.com.ua
Головна сторінка