Лабораторна робота № 6 визначення якості роботи сільськогосподарської машини

Мета роботи: Засвоїти з методикою визначення якості роботи сільськогосподарської машини.

Вихідні дані для виконання роботи наведені в таблиці 1.3.

Теоретичні передумови

Якість проведення механізованих технологічних операцій при виконанні польових робіт є одним з найважливіших показників всього технологічного процесу вирощування збирання сільськогосподарської культури.

В цілому, якість виконання технологічної операції (тобто якість роботи сільськогосподарської машини) визначається агротехнічними вимогами. Наприклад, агротехнічним вимогам відхилення глибини обробітку грунту на передпосівній культивації не повинна перевищувати +0,5 см від заданої глибини обробітку. Далі, при проведенні посіву цукрових буряків якість посіву визначають по трьох основних показниках: глибині заробки насіння, нормі висіву насіння і нормі внесення мінеральних добрив (табл. 1.1).

Таблиця 1.1 - Оцінка якості висіву насіння цукрових буряків

Показник	Норматив	Метод визначення
Відхилення заданої глибини заробки насіння, см	±0,5	На протязі зміни два-три рази в п'яти місцях по діагоналі ділянки на 12 рядках лопаткою зняти грунт над насінням на відрізках рядка довжиною 20—30 см і заміряти лінійкою глибину розташування насіння
Відхилення від заданої, норми висіву насіння на 1 пог. м., %	10	На протязі зміни два-три рази в трьох місцях по діагоналі ділянки на відрізка довжиною 1 м кожного .з 12 рядків підрахувати кількість висіяних насінин
Відхилення від заданої дози внесення добрив, %	До 4	На протязі зміни два-три рази заміряти засіяну площу і витрачену на неї кількість добрив

В таблиці 1.1 в останній колонці подана методика збору статистичної інформації по якості виконання технологічної операції висіву насіння цукрових буряків. Аналогічно методики збору статистичної інформації існують і по всіх інших механізованим технологічних операціях вирощування та збирання сільськогосподарських культур.

Таким чином, оцінка якості роботи сільськогосподарської машини може виконана по відхиленням е(t) ординат величини вихідного процесу у(t) сільськогосподарської машини (глибини обробітку ґрунту, глибини заробки насіння, витрати мінеральних добрив, кількості втрат зерна на збиранні зернових і т.п) від заданого значення у показника якості виконання технологічної операції:

е(t)=у- у(t) (1.1)

Величина е(t) представляє собою помилку в роботі сільськогосподарської машини називається функцією витрат.

Для кожної сільськогосподарської машини можна встановити область допустимих відхилень . Умовою якісного виконання технологічної операції буде знаходження вихідного процесу у(t) сільськогосподарської і машини в межах області допустимих відхилень:

(1.2)

3 виразів (4.1) і (4.2) видно, що для оцінки якості роботи сільськогосподарської машини необхідно мати інформацію про вихідний процес у(t) і нормативні дані на допустимі відхилення від агротехнічних умов виконання технологічної операції. Ці допустимі відхилення для конкретної технологічної операції визначають певну зону (поле) за межі якої вихід ординат вихідного процесу небажаний. Однак такі виходи процесу у(t) завжди мають місце, так як сільськогосподарські машини функціонують в умовах стохастичних (непередбачених в часі і просторі) навантажень і збурень. Тому за показник якості роботи сільськогосподарської машини приймають величину Р, що характеризує тривалість знаходження реалізації вихідного процесу у(t) сільськогосподарської машини в межах поля допуску .

Розглянемо узагальнений приклад розрахунку оцінки якості роботи сільськогосподарської машини. Нехай показник, що характеризує якість роботи сільcькогосподарської машини поданий статистичними даними у вигляді графіка:

а

б

Рис. 1.1 - Реалізація якості роботи у(t) сільськогосподарської машини (a)

і одномірна щільність цієї реалізації (б)

На рисунку показані поля допуску на допустимі відхилення ординат реалізації у(t) від заданого значення вихідного параметра у_з технологічної операції машини.

За час спостереження Т реалізація у(t) може n разів перетинати границі допусків . Тривалість знаходження реалізаціїу(t) за межами границь допусків визначається відрізками, а в межах допусків. Тоді фактична відносна тривалістьР знаходження ординат реалізації у(t) в межах допуску:

(1.3)

де j = 1, 2, 3...n.

Середня відносна тривалість викидів процесуу(t) за межі допуску визначається:

(1.4)

Якщо розбити час спостереження Т на m інтервалів t (T = m·t) , то по осцилограмі (рис.1.1(а)) можливо встановити число випадків m_р находження ординат реалізації у(t) в межах поля допуску. Тоді,

(1.5)

З іншого боку, величину тривалості Р знаходження ординат реалізації в межах допуску можна визначити з одномірної щільності f(у) (див. рис. 1.1 (б)) розподілу ординат показника якості у(t) з формули:

(1.6)

Враховуючи, що більшість навантажень та збурень, які діють на сільськогосподарську машину, мають випадковий характер і підкоряються нормальному закону розподілу, праву частину виразу (1.6) можна записати у вигляді:

(1.7)

де Ф(z)- функція Лапласа (табл. 4.2), а

(1.8)

Після підстановки (1.8) в (1.7), перетворень і скорочень будемо мати:

(1.9)

У вище наведених формулах є середньоквадратичним відхиленням реалізації якості роботиy(t) сільськогосподарської машини, яке визначається з формули:

(1.10)

де у- ординати функціїу(t), що заміряні в кожній точці інтервалів t.

Після визначення Р, по формулі (1.4) визначають тривалість викидів показника якостіу(t) за межі . Величина не повинна перевищувати припустиме значення (див. «Вихідні дані»). У протилежному випадку вважати якість роботи сільськогосподарської машини недостатньою.