CC BY
10
УДК 634.0.305 Проф. М.П. Мартинщв, д-р техн. наук;
1НЖ. Т.З. МатюхЫа - НЛТУ УкраХни, м. Львiв
РОЗРОБКА МЕТОДУ ФОРМУВАННЯ АЛЬТЕРНАТИВНИХ ВАР1АНТ1В СИСТЕМИ МАШИНИ ДЛЯ Л1СОЗАГОТ1ВЕЛЬ
Запропоновано метод формування альтернативних BapiarniB системи машин на 0CH0Bi бaгaтокpитеpiaльного структурно-параметричного синтезу.
Prof. M.P. Martyntsiv, eng. T.Z. Matyukhina-NUFWTof Ukraine, L'viv
Designing method of forming the alternative variants of the machine
system for forestry
The method of forming the alternative variants of the machine system on the multic-riteria structural-parametric synthesis basis is proposed.
Сучасний мaшинобудiвний комплекс пропонуе люовш гaлузi велику гаму люових машин, як вiдpiзняються функцюнальними можливостями, пpодуктивнiстю, тяговими зусиллями, мщшстю, вapтiстю та iншими параметрами [1-3].
Пщ час розроблення люових мaсивiв важливо правильно вибрати систему машин, яка дасть змогу досягти максимально! продуктивност при мшь мальнш собiвapтiсть, забезпечивши збереження екосистем i природне вщнов-лення деревосташв. Для цього необхiдно розглянути i поpiвняти декiлькa ва-piaнтiв лiсових машин, якi забезпечують pеaлiзaцiю певного технологiчного процесу [4, 5].
Сформувати множину альтернативних вapiaнтiв систем машин piзноl структури залежно вщ технологiчного процесу можна шляхом розв'язання для кожно! з них зaдaчi векторно! оптимiзaцil:
min _
ft (xx ; x e Ц(i = 1, k);
U {x e Rn / gt (x)< 0; g (x) = 0 (i = 1, m); (i = m +1, S); aj < xj < bj (j = 1, g) }. (1)
де: ft (x) - чaстковi критери якостi системи машини (функцil мети); x - вектор проектних пapaметpiв; - множина доступних pозв,язкiв; gt (x) - функци обме-ження; m, S - вщповщно кiлькiсть обмежень у виглядi неpiвностей та piвнос-тей; aj; bj - вщповщно, нижня i верхня межi змiни пapaметpiв; g - загальна
кiлькiсть пapaметpiв машини, що пiдлягaють aнaлiзу. Анaлiзуючи сумюшсть роботи окремих машин, що становлять систему за потужшстю, продуктив-шсть, технологiчними можливостями, а також пpовiвши aнaлiз роботи машини у виробничих умовах формування окpемi вapiaнти системи машини [5].
Розв'язання зaдaчi оптимiзaцil проводиться в три стaдil:
1. Застосовуючи методи математично! статистики на основi вiдомих iснуючих дослiджень роботи машин пеpевipяемо виконання всiх функщ-ональних обмежень окремих елементiв i обчислюемо значення часткових кpитеpilв якос^ fj (xi), де j = 1,2...k для обраних точок xi.
2. Призначають констpуктивнi та кpитеpiaльнi обмеження i розрахову-ють значення часткових критерив.
Науковий ¡¡¡сник, 2GGT, вип. 1T.T
3. Сеpед вapiaнтiв, якi зaдовольняють ^ийнят обмеження, вибиpaeмо тaкi, що вiдповiдaють уЫм чaстковим кpитеpiям i зapaxовуeмо ïx до множини пapето-оптимaльниx BapiarnÍB.
Неxaй кожен з вapiaнтiв системи мaшин S1;S2,...,Snxapaктеpизуeться кpитеpiями x1;x2,..., xn, де n > 2. Облaсть визнaчення кожного з них ввaжaeмо 3a-дaною. Якщо познaчити чеpез x декapтовий добуток n ^rn^prn, отpимaeмо:
X = X1 • X2 •... • Xn, (2)
Тодi x буде множиною n-вимipниx вектоpiв x = (x1 • x2 •... • xn),xt e Xt, де xi - piвень i -го ^rn^pTO. Елементи множини X нaзивaють aльтеpнaтив-ними pозв,язкaми.
Якщо юнуе ms вapiaнтiв системи мaшин Sj (J = 1, ms ) ; як xapaктеpизу-
ються ns кpитеpiями якостi xi (i = 1, ns ) i ks pежимaми функцiонувaння
fg ( g = 1, ks ). Потpiбно оцiнити коpиснiсть кожного 3 aльтеpнaтивниx вapiaн-
тiв Sj i Btópara тaкий S *, що xapaктеpизуeться знaченням сумapноï rap^-ностi, до того ж потpiбно вpaxувaти вплив вибpaноï системи мaшин нa еколо-гiю люових мaсивiв i пpилеглиx до них pегiонiв. Kожнiй системi Sj , яга фун-кщонуе в g -му pежимi, постaвимо у вщповщшсть n -вимipний вектоp:
Xgi =( Xg1' Xg2,..., Xgn ) , (3)
де xJgi - зшчення i -го кpитеpiю для J -го вapiaнтa констpукцiï пpи функщону-вaннi в g -му pежимi.
Вpaxовуючи усi pежими функцiонувaння, для кожного вapiaнтa S J склaдaeмо ks • ns - мaтpицю зшчень кpитеpiïв якостi
Aj = I|xgi||( j = 1, ms\ g = 1, ks\i = 1, n). (4)
Мaтpиця (4) pозглядaeться як сукупнiсть бaгaтомipниx aльтеpнaтив-них вapiaнтiв.
Познaчивши знaчення функцiï коpисностi j -го aльтеpнaтивного вapi-arna SJ чеpез U ( SJ ) нa основi теоpiï сумapностi коpисностi можнa зaписaти:
U (Sj ) = £ j^Zrg • wgv,, (5)
g=1 i=1
де: rg - вaговий коефщент g -го pежиму pоботи системи мaшини (g = 1, ks) ;
wJgi - зшчення функцiï коpисностi, яке вщповдае знaченню ( j = 1, ms; i = 1, ns ) ;
vi - вaговий коефщент i -го кpитеpiю. Рiвняння (5) можнa подaти в мaтpич-ному виглядi:
U(Si) = R • Wj • V, (б)
де: R = | |rg|| - k мipний pядок вaговиx коефщеш!в pежимiв pоботи системи мa-шини; Wj = wJgi - ks • ns - мaтpиця коpисностi, якa вщповдае мaтpицi VllvJI - ns -мipний стовпчик вaговиx коефщенпв кpитеpiïв якостi.
xJ-gi
Для побудови матрищ корисних критерив Жу = wJgi необхщно вивес-
ти залежшсть корисностi кожного з критерив якост вiд його поточного зна-чення wi = / (). Току залежнiсть можна отримати на основi статистичного
оброблення результат спостережень за роботою системи машин у виробни-чих умовах.
Середне значення ощнки критерiю якостi Хе за результатами експер-тних оцiнок визначаеться за формулою, (6):
ке
Mei ' xei
Хе = ^-, (7)
i=1
де ке - кiлькiсть експериментiв; ¡ие1 - коефщент авторитету i -го експеримен-ту хе1 - оцiнка i -го експерта.
ДисперЫю експертних ощнок обчислимо за формулою:
1 ке _ 2
=~-- Хе ) . (8)
ке - 1 i=1
Чим менше значення а, тим точшша оцiнка критерiю якость Коефiцiент авторитету експерта визначаеться з залежностг
— \2
М = ехр
( xei хе )
2а
(9)
Граничнi значення коефщенпв авторитету i -го експерта при ощнщ всiх альтернативних варiантiв усереднюються:
1 Г
М =1 ), (10)
Г i=1
де г - кшьюсть альтернативних варiантiв.
Пiсля цього за формулами (7, 8) визначаемо середне значення ощнки критерш якост та дисперсш.
Результати експертних ощнок критерш якост1 та дисперс1ю
Результати експертних ощнок критерив якостi використовують для отримання значень функци корисност критерiю вiд самого критерiю в зада-нiй точцi проекту.
Для ощнки ефективност певного варiанту системи машин вс критери якостi зводяться до одше! шкали вимiру вщ 0 до 1. Вважаеться, що при ств-вiдношеннi певних параметрiв, за яких критерiй якостi отримав максимальне середне значення експертно! ощнки його функщя корисностi дорiвнюе 1, як-що ж мiнiмальне - 0.
Запропонований метод експертно! ощнки залежно вiд умов експлуата-ци та характеристики деревостану лiсосiки, яка освоюеться.
Лiтература
1. Шкчря Т.М. Технология 1 машини шсоачних робп\ - Льв1в: Тр1ада плюс, 2003. - 352 с.
2. Адамовський М.Г., Мартинщв М.П., Бадера Й.С. Пщвюш канатш дiсотранспортнi системи. - Львiв: 1ЗМН, 1997. - 156 с.
Науковий вкчшк', 2007, вип. 17.7
3. Международный информацинно-технический журнал: Оборудование и инструменты. - К. - 2004, № 9, 11; - 2005, № 3.
4. Мартинщв М.П., Бадера Й.С., Ковальчик О.Т. Аналiз роботи та принцип форму -вання структури проектування машини для освоення прських лiсiв// Наук. вюник НЛТУ Ук-раши: Зб. наук.-техн. праць. - Львiв: НЛТУУ. - 2006, вип. 16.5. - С. 59-62.
5. Бадера Й.С. Теоретичш основи вибору системи машин для освоення прських лав// Наук. вюник НЛТУ Украши: Зб. наук.-техн. праць. - Львiв: НЛТУУ, 2006, вип. 16.5. - С. 62-68.
6. Брахман Т.Р. Многокритериальность и выбор альтернативы в технике. - М.: Радио и связь, 1984. - 288 с.
УДК 674.05.055 Проф. В.В. Шостак, д-р техн. наук;
acnip. Р.Р. Климаш - НЛТУ Украти, м. Льв1в; викл. А.В. Ляшеник, канд. техн. наук - Коломийський полтехмчний коледж
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИЙ СТЕНД ДЛЯ ВИВЧЕННЯ ПАРАЛЕЛЬНОÏ РОБОТИ ВЕНТИЛЯТОР1В АСП1РАЦ1ЙНИХ СИСТЕМ ДЛЯ ОБСЛУГОВУВАННЯ ДЕРЕВООБРОБНИХ
ВЕРСТАТ1В
Наведено теоретичш основи паралельно'' роботи кшькох вентиляторiв у децен-тралiзованiй асшращйнш системi. Поставлено задачу щодо необхiдностi подальших дослiджень стльно'' роботи вентиляторiв у мереж експериментальним шляхом, та за допомогою комп'ютерного моделювання. Описано експериментальну установку для дослщження спшьно' роботи вентиляторiв. Наведено методику проведення замiрiв. За результатами попередшх замiрiв побудовано характеристики дросель-клапана та аеродинамiчну характеристику вентилятора.
Prof. V.V. Shostak,post-graduateR.R. Klymash -NUFWTof Ukraine, L'viv;
teacher A.V. Liashenyk - Kolomyya polytechnic college
Experimental stand for study of parallel work of ventilators of aspiration systems for maintenance of woodworking machine-tools
Theoretical bases of parallel work of a few ventilators are resulted in the decentralized aspiration system. The problem is set in relation to the necessity of subsequent researches of joint work of ventilators in a network by an experimental way, and by a computer design. The experimental setting is described for research of joint work of ventilators. The method of conducting of intentions is resulted. As a result of previous intentions descriptions of valve of throttle and aerodynamic description of ventilator are built.
Анашз юнуючих конструкцш асшрацшних систем на деревообробних тдприемствах показав, що на сьогодш найперспективною е децентрашзована асшрацшна система з автономними вентиляторами (ДАСзАВ) [1]. Зважаючи на новизну тако'' системи на ринку асшрацшного обладнання, вщчуваеться значний брак знань та досвщу в галуз1 вивчення 'х роботи. Саме тому юнуе необхщшсть у теоретичних та експериментальних дослщженнях впливу ок-ремих елеменпв ДАСзАВ на роботу системи загалом.
Конструкщя ДАСзАВ передбачае встановлення автономних вентиля-тор1в, що працюють паралельно на одну мережу. Працюючи, вони долають не лише шдивщуальний ошр власно'' мереж1, але одночасно й ошр сшльно'' дшянки. Теоретичш основи паралельно'' роботи кшькох вентилятор1в та реко-мендаци щодо 'х розрахунку наведено в л1тератур1 [2].
