Delist.ru

Обоснование и разработка процессов и машин для раздельной уборки льна-долгунца (02.10.2007)

Автор: Зинцов Александр Николаевич

5. Корреляционно-спектральный анализ процесса ориентирования ленты льна в подборщике-очесывателе ПОЛ-1,5К. Исследование процесса ориентирования ленты льна в подборщике-очесывателе ПОЛ-1,5К имело целью повышение активности работы ориентирующего устройства.

В результате корреляционно-спектрального анализа процессов изменения ординаты вершинной части ленты льна yв(t) на входе и выходе ОУ установлено следующее (см. табл. 3). Уменьшение матожидания процесса yв(t) с 51,2 см на входе до 45,1 см на выходе ориентирующего устройства указывает на то, что лента льна при движении от подбирающе-оборачивающей части до очесывающего аппарата смещается вниз под действием силы тяжести в среднем на 6 см.

Таблица 3

Основные числовые характеристики процессов yв(t) (вход) и yв(t) (выход)

Процессы yвmax,см yвmin,см my,см ?y,см Vy,% ?0, с ?0, с-1 ?ср, с-1

yв(t) (вход) 75 25 51,2 8,96 17,5 3,0 0…0,28 1,11

yв(t) (выход) 64 25 45,1 6,86 15,2 9,6 0…0,24 1.11

Заметно также отсутствие исправлений грубых отклонений подбирающего аппарата в сторону верхушечной части ленты льна, о чем свидетельствует неизменность параметра yвmin. Вместе с тем, снижение значений среднего квадратичного отклонения ?y и коэффициента вариации Vy, а также увеличение интервала корреляции ?0 на выходе из ОУ говорит о том, что происходит уменьшение неравномерности пульсаций исследуемого процесса.

Для оценки спектра дисперсий исследуемых процессов и их частотного состава использовали нормированную спектральную плотность (рис. 12). В частности, видно, что процессы yв(t) на входе

и выходе ОУ — низкочастотные с максимумами дисперсий на частотах ?0 = 0...0,28 с-1. Частота среза процессов в обоих случаях ?ср = 1,11 с-1. Вместе с тем, максимумы дисперсий процесса yв(t) на выходе из ОУ уменьшились в 2...2,5 раза, сместившись в сторону более низких частот по сравнению с yв(t) на входе, то есть произошла некоторая фильтрация тех колебаний, которые возникли в результате неточного копирования ленты льна подбирающим аппаратом. За пределами фильтрации остались спектры дисперсий, имеющие весьма низкий частотный состав от 0 до 0,064 с-1, и высокочастотную составляющую — от 0,68 с-1 и выше.

Характер взаимной нормированной корреляционной функции ?xy(?) (см. рис. 13) говорит о том, что между входным и выход-

=0,684, наблюдаемым при ?=0. Отсюда следует, что влияние ОУ на изменение ординат вершин yв ленты льна недостаточно эффективное.

Для активизации процесса работы ориентирующего устройства необходимо понизить скоростной режим всех его конвейеров путем применения подбирающего барабана со ступенчатой рабочей поверхностью. Для отработки тех отклонений, которые произошли в результате подбора ленты с поверхности поля за ее вершины, входную часть ориентирующего конвейера требуется опустить на 150 мм ниже его выходной части.

Такие решения позволили активизировать работу ОУ (см. табл. 4).

Таблица 4

Основные числовые характеристики процессов yв(t) (вход) и yв(t) (выход) при работе усовершенствованного ориентирующего устройства

Процессы yвmax,см yвmin,см my,см ?y,см Vy,% ?0, с ?0, с-1 ?ср, с-1

yв(t) (вход) 72 28 52,0 8,40 16,1 1,7 0…0,20 1,22

yв(t) (выход) 60 37 48,4 3,69 7,6 11,8 0…0,038 1,22

Уменьшение матожидания с 52 см до 48,4 см указывает на то, что лента льна в процессе ее следования в усовершенствованном ОУ получила смещение вниз в среднем на 3,6 см. Незначительность этого показателя объясняется тем, что за счет применения наклонно расположенного ориентирующего конвейера произошла отработка тех отклонений, которые возникли в результате подбора ленты стеблей за их вершинную часть. Об этом же свидетельствует возрастание yвmin с 28 см на входе до 37 см на выходе исследуемого рабочего органа. Противоположные отклонения подбирающего аппарата, то есть в сторону комлевой части, отрабатывались за счет смещения ленты стеблей под действием силы тяжести в направлении наклона стола. Активизация этого смещения произошла благодаря снижению скоростного режима. Таким образом, в усовершенствованном ОУ исследуемый рабочий процесс осуществляется как за счет смещения стеблевой массы вниз под действием силы тяжести, так и за счет смещения вверх наклонным ориентирующим конвейером. Положительное влияние этих технических решений на процесс ориентирования подтверждается уменьшением значений среднего квадратичного отклонения ?y с 8,4 до 3,69 см и коэффициента вариации Vy с 16,1 до 7,6 %. Увеличение интервала корреляции ?0 с 1,77 до 11,8 с позволяет утверждать о значительном уменьшении беспорядочности пульсаций ординаты, то есть характер изменения случайного процесса yв(t) (выход) стал более плавным.

Графический анализ нормированной спектральной плотности ?y(?) процессов yв(t) показал (см. рис.14), что произошла практически полная фильтрация спектра дисперсий соответствующих частотам от 0,045 до 1,22 с-1. Эти колебания характеризуются в основном ошибками копирования ленты льна подбирающим аппаратом.

Характер взаимной нормированной корреляционной функции ?xy(?) говорит о том (см. рис. 15), что между входным и выходным процессами yв(t) тесная линейная связь отсутствует. При этом максимальный коэффициент взаимной корреляции составляет ?xy(?)=0,36. Отсюда следует, что процесс изменения ординаты вершинной части ленты льна при движении ее в ориентирующем устройстве получил значительные исправления.

Для оценки качества работы усовершенствованного ОУ рассчитали допустимые значения коэффициента вариации Vдоп= 7,81% и среднего квадратичного отклонения ?доп= 3,78 см. Поскольку значения среднего квадратичного отклонения и коэффициента вариации выходного процесса yв(t) (см. табл. 4) находятся в допустимых пределах, то качество работы усовершенст-

вованного ОУ считается удовлетворительным и влияние новых технических решений на процесс ориентирования ленты льна оцениваются положительно.

6. Исследования влияния принудительного расстила ленты стеблей на параметры ее кривизны при раздельной уборке льна-долгунца. Для обоснования необходимости применения УПР в конструкции льноуборочных машин проведены исследования кривизны лент льна, полученных при осуществлении следующих механизированных операций:

подбор с очесом семенных коробочек и одновременным оборачиванием лент льна подборщиком-очесывателем ПОЛ-1,5К с УПР (ленты для работы очесывателя формировали теребилкой ТПЛ-4К с УПР);

второе оборачивание лент стеблей оборачивателем-комлеподбивателем ОКП-1,5К при раздельной уборке;

теребление растений с одновременным очесом семенных коробочек и расстилом стеблей в ленту комбайном ЛК-4А;

первое оборачивание лент стеблей оборачивателем-комлеподбивателем ОКП-1,5К при комбайновой уборке;

второе оборачивание лент стеблей оборачивателем-комлеподбивателем ОКП-1,5К при комбайновой уборке;

третье оборачивание лент стеблей оборачивателем-комлеподбивателем ОКП-1,5К при комбайновой уборке.

Наиболее интенсивное выпрямление ленты стеблей происходит при её оборачивании машиной ОКП-1,5К (варианты 4,5,6) (см. табл. 5). Причиной тому является наличие активного комлеподбивающего рабочего органа в комплексе с УПР.

Таблица 5

Основные числовые характеристики процессов изменения кривизны лент льна

Варианты операций (, см V, % lк, м (0 , м-1 (с , м-1

1. 6,5 32,2 8,0 0,030 0,29

2. 6,6 28,9 9,2 0,030 0,12

3. 8,3 36,2 7,9 0,042 0,32

4. 6,8 28,9 10,2 0,042 0,10

5. 4,6 20,9 11,2 0,030 0,06

загрузка...