Материал: 4789
Рисунок 6.1. Лабораторная установка на базе лесопосадочной машины СЛН- 1
Лабораторная установка приводится в движение от электродвигателя через автомобильную 5ступенчатую коробку перемены передач, которая позволяет изменять скорость технологического процесса. Почва имитируется двумя движущимися с определенной скоростью плоскими ремнями, которые огибают сошник и смыкаются за ним, захватывая посадочный материал. В качестве посадочного материала используются черенки.
Цель работы: получение навыков работы на лесопосадочной машине и обоснование оптимальных режимов ее работы.
Лабораторное оборудование и мерительный инструмент:
лабораторная установка на базе лесопосадочной машины СЛН-1; черенки; линейка; секундомер.
Порядок выполнения работы
Из состава бригады выделить двух сажальщиков и ответственного за отсчет времени по секундомеру.
Провести пробные пуски стенда и имитацию посадки черенков на небольших скоростях для получения навыков работы на лесопосадочной машине.
Провести имитацию посадки черенков в течение 60 секунд с трехкратной повторностью. Сажальщики за каждый опыт подсчитывают число черенков (nл – для левого сажальщика и nпр для правого), внесенных каждым из них в захваты посадочного аппарата.
Определить суммарное число черенков, внесенных каждым сажальщиком в отдельности (левым и правым) за 3 опыта.
31
Σ nл=n1л+ n2л+ n3л; Σ nпр=n1пр+ n2пр+ n3пр. |
(6.1) |
||||||||
Определить время, затрачиваемое каждым сажальщиком на посадку 1 |
|||||||||
черенка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t1 |
|
3 60 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
, с. |
(6.2) |
|||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
nл(пр) |
|
||||||
Сравнить результаты замеров и выявить возможные причины |
|||||||||
некачественной работы сажальщиков. |
|
|
|
|
|
|
|||
Определить темп подачи черенков tn |
в зажимы посадочного аппарата |
||||||||
двумя сажальщиками |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tп |
|
|
3 60 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
, с, |
(6.3) |
|
nл |
|
|
|
|
|||||
|
ппр |
|
|||||||
где Σnл+Σnпр – общее число |
черенков, |
|
внесенных левым |
и правым |
|||||
сажальщиком за 3 опыта. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определить расчетную скорость движения лесопосадочного агрегата в |
|||||||||
зависимости от шага посадки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
||
|
Vр= |
|
|
, м/с, |
(6.4) |
||||
|
t |
|
|||||||
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
где m – шаг посадки, м.
Данные, полученные по формулам (6.3) и (6.4), занести в табл. 13.1.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 6.1 |
|
|
|
|
|
Результаты наблюдений |
|
|
|
||||
№ |
|
Кол-во высаженных черенков, шт |
Темп |
|
Расчетная |
Шаг |
|
Производите |
|||
|
|
Сажальщик |
Сажальщик |
|
Совместн |
подачи, |
|
скорость |
посадк |
|
льность |
|
|
левый |
правый |
|
о |
с |
|
ЛМП, м/с |
и m, м |
|
агрегата, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
га/см |
1 |
nл1= |
nпр1= |
|
Σn1= |
tn1= |
|
Vр1= |
m1= |
|
W1= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
nл2= |
nпр2= |
|
Σn2= |
tn2= |
|
Vр2= |
m2= |
|
W2= |
|
3 |
nл3= |
nпр3= |
|
Σn3= |
tn3= |
|
Vр3= |
m3= |
|
W3= |
|
|
|
|
|
|
Средние значения |
|
|
|
|
||
|
|
nл.ср= |
nпр.ср= |
|
Σnср= |
tn.ср= |
|
Vр.ср= |
mср= |
|
Wср= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Определить производительность лесопосадочного агрегата |
|
|
|||||||
|
|
|
W=3,6·N·Вр·Vр·Т·τ, |
га/смену, |
|
(6.5) |
|||||
где |
Вр – расстояние между соседними рядками (принять 3 м); |
|
|
||||||||
|
|
N – число машин в агрегате (принять 2); |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
32 |
|
|
|
|
|
Vр – расчетная скорость движения агрегата, м/с; Т – время смены, Т = 8 ч;
τ – коэффициент использования времени смены, для лесопосадочных агрегатов τ=0,75…0,80.
Определить количество сеянцев М, необходимых для посадки на 1 га лесокультурой площади
10000
М = |
|
|
|
, шт. |
(6.6) |
В |
р |
т |
|||
|
|
|
|
|
Содержание отчета
Название лабораторной работы; цель работы; формулы для расчетов и расчеты; таблица опытных и расчетных данных; выводы.
Контрольные вопросы
1.Какова рабочая скорость лесопосадочной машины?
2.Какие факторы влияют на производительность лесопосадочной машины?
3.Какой шаг посадки может быть установлен на лесопосадочной машине СЛН-1?
4.Как предохраняются руки сажальщика от травмирования посадочным аппаратом?
5.Что такое сцепка и в каких случаях она используется?
6.С какими тракторами может агрегатироваться машина СЛН-1?
7.Как регулируется шаг посадки в лесопосадочной машине СЛН-1?
Занятие № 7 Дисперсия воспроизводимости
Цель работы: |
провести количественную оценку ошибок |
эксперимента. |
|
Ход выполнения работы
После того как уравнение регрессии получено, приступают к его статистическому анализу. При это решают две основные задачи: оценивают значимость коэффициентов регрессии и проверяют адекватность математической модели. Для выполнения каждой из этих процедур необходимо иметь количественную оценку ошибок эксперимента в целом. Соответствующей характеристикой является дисперсия воспроизводимости, обозначаемая через S2{у}. Рассмотрим способы ее вычисления в зависимости от методики дублирования опытов. Равномерное дублирование опытов. Каждый из N
33
запланированных опытов повторяется одинаковое число n раз, т.е. имеется N серий в каждой из которых ставится n дублированных опытов.
Обозначим результаты опытов первой серии через у11, у12,…, у1n. По ним можно рассчитать дисперсию первого опыта S12
S 2 |
y |
|
|
|
2 y |
|
|
|
2 ... y |
|
|
|
2 |
/ n 1 |
n |
|
|
|
2 / n 1 , |
|
y |
y |
y |
y |
y |
||||||||||||||||
1 |
|
11 |
1 |
12 |
1 |
1n |
1 |
|
|
1u |
1 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
u 1 |
|
|
|
|
где у1 - среднее по серии дублированных опытов, равное
n
у1 у11 у12 ... у1n / n y1u / n . u 1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S 2j всех |
||||||
Аналогично |
рассматриваются |
|
средние |
|
у j и дисперсия |
||||||||||||
остальных опытов: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
/ n , |
|
|
|
|
(7.1) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
у |
y |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
1 |
|
1u |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
u 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S 2 |
|
y |
|
|
y 2 |
/ n 1 , |
(7.2) |
||||||
|
|
|
1 |
|
1u |
1 |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
u 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
j=1, 2, …N. |
|
|
|
|
|
|||||
Числа |
степеней свободы всех |
|
|
дисперсий одинаковы и равны n-1: |
|||||||||||||
f j f n 1 |
. В |
качестве |
дисперсии |
воспроизводимости S2{у} |
берется |
||||||||||||
среднее арифметическое дисперсий опытов |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
S 2 у S 2 |
S 2 |
... S |
2 |
|
/ N |
N |
S 2 / N . |
(7.3) |
|||||||
|
|
1 |
2 |
|
|
N |
|
|
|
|
j |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
j 1 |
|
|
|
|
Число степеней свободы fу этой дисперсии равно сумме чисел степеней свободы дисперсий опытов
|
N |
(7.4) |
f y |
f j N n 1 |
|
|
j 1 |
|
Необходимыми предпосылками статистического анализа являются нормальность распределения выходной величины и однородность дисперсий опытов. Проверка однородности дисперсий опытов при равномерном их дублировании проводится по критерию Кохрена.
Неравномерное дублирование. Каждый j-й опыт повторяется в этом случае некоторое число nj раз. Как и в предыдущем случае вычисляются
дисперсии первого, второго,…, j-го опытов: S 2 |
,S 2 |
,...,S 2 |
: |
||||
|
|
|
1 |
2 |
N |
|
|
n j |
|
|
|
|
|
|
|
S 2j y1u |
y |
1 |
2 / |
n j 1 |
(7.5) |
||
u 1 |
|
|
|
|
|
||
Числа степеней свободы дисперсий |
|
различны: fj=nj-1. Дисперсия |
|||||
воспроизводимости для этого случая определяется по формуле
34
S 2 у S 2 f |
S 2 f |
|
... S 2 |
|
|
|
/ f |
f |
|
... f |
|
|
N |
S 2 f |
|
|
N |
|
. |
(7.6) |
||
2 |
f |
N |
2 |
N |
|
j |
/ |
f |
j |
|||||||||||||
1 1 |
2 |
N |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
j 1 |
j |
|
j 1 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Число степеней свободы ее равно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
N |
|
n j 1 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
(7.7) |
||
|
|
|
f y |
f j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
j 1 |
|
j 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Для проверки однородности дисперсий в данном случае необходимо воспользоваться критерием Бартлетта.
Задание
1.Рассчитать дисперсию для опыта.
2.Определить число степеней свободы f.
Варианты заданий
Опыт 6. Зависимость удельного износа лезвий плужных лемехов из стали Л- 53 с твердостью 500…550 единиц по Бриннелю при работе на обыкновенном черноземе глинистого механического состава от его твердости в слое
0,20…0,25 м.
Твердость почвы, Х1 |
0,67 |
0,72 |
1,03 |
1,06 |
1,21 |
1,26 |
1,42 |
2,06 |
2,11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Удельный износ, У1 |
0,13 |
0,20 |
0,22 |
0,24 |
0,31 |
0,38 |
0,41 |
0,62 |
0,64 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Контрольные вопросы
1.При каком условии дисперсии называются однородными?
2.О чем свидетельствует однородность дисперсий?
3.Какими способами осуществляется проверка однородности дисперсий?
Занятие № 8 Расчет коэффициентов регрессии линейной модели по результатам
ПФП 2k
Цель работы: рассчитать коэффициенты регрессии линейной модели.
Ход выполнения работы
Полными факторными планами (ПФЭ) называют такие планы, в которых число уровней варьирования всех факторов одинаково, и всевозможные комбинации этих уровней встречаются одинаковое количество раз. По результатам ПФП 2k всегда можно получить линейную модель, т.е. модель вида у В0 В1Х1 В2 Х2 ... Вk Xk . Эту модель можно
35