- •Анализ процесса очистки деревьев от сучьев
- •1. Содержание работы
- •2. Методическое обеспечение
- •Общие указания
- •Изучение конструкции технологического оборудования и процесса его работы
- •3. Определение режимов работы сучкорезных установок с использованием эвм
- •4 Исследование процесса очистки деревьев от сучьев
- •Рекомендуемая литература
- •Содержание
4 Исследование процесса очистки деревьев от сучьев
Выявление закономерностей функционирования технологических процессов лесообрабатывающих операций производится экспериментальным путем. В настоящее время находят применение имитационные эксперименты на ЭВМ с использованием математических моделей. В качестве критерия оценки эффективности таких операционных процессов используются удельные или удельные приведенные к производительности труда энергозатраты. В общем случае удельные энергозатраты определяются как отношение общих энергозатрат к объему обработанного сырья или полученной готовой продукции.
, , (16)
где – величина потребной мощности, Вт;
– продолжительность выполнения операции, с;
– объем обработанного сырья или полученной готовой м3.
Если принять выражение (16) в качестве целевой функции (), то можно получить математическую модель, позволяющую выполнить анализ технологического процесса. Данная математическая модель позволяет имитировать процесс очистки деревьев от сучьев. Принимая различные значения показателей, характеризующих предмет труда, параметров оборудования и технологического процесса можно определить характер и степень влияния их на процесс. Такой анализ позволяет выявить узкие места и предложить конкретные технические или технологические мероприятия, направленные на улучшение функционирования процесса. Объем лабораторной работы не позволяет детально рассмотреть все предложенные мероприятия, но такая работа может быть предложена в курсовом или дипломном проектах.
5 ПОРЯДОК ОФОРМЛЕНИЯ ОТЧЕТА
5.1 Краткое описание принципа работы и устройства стационарных сучкорезных установок.
-
Решение задачи по определению параметров управления процессом.
-
Анализ технологического процесса очистки деревьев от сучьев.
-
Выводы и предложения.
6 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1 Назначение операции очистки деревьев от сучьев.
2 Устройство и работа стационарных сучкорезных установок поштучной и групповой обработки.
3 Факторы, влияющие на управляющие параметры.
4 Исследование процесса очистки деревьев от сучьев.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
ДЛЯ РАСЧЕТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ ДЕРЕВЬЕВ ОТ СУЧЬЕВ
№ варианта |
Средний объем хлыста Vхл, м3 |
Порода |
Угол резания δ, град. |
Коэффициент показывающий, какая часть массы дерева давит на транспортер, К |
Сила тяжести захватного устройства на 1 м цепи q, Н |
Длина дерева L, м |
1 |
0,5 |
Осина |
35 |
0,4 |
240 |
26 |
2 |
0,55 |
Береза |
35 |
0,5 |
220 |
27 |
3 |
0,6 |
Сосна |
30 |
0,6 |
200 |
28 |
4 |
0,65 |
Ель |
30 |
0,7 |
210 |
29 |
5 |
0,7 |
Осина |
30 |
0,2 |
230 |
30 |
6 |
0,75 |
Береза |
25 |
0,3 |
250 |
31 |
7 |
0,8 |
Сосна |
25 |
0,4 |
200 |
30 |
8 |
0,85 |
Ель |
25 |
0,5 |
210 |
29 |
9 |
0,9 |
Осина |
15 |
0,6 |
220 |
28 |
10 |
0,95 |
Береза |
15 |
0,7 |
230 |
27 |
11 |
1,0 |
Сосна |
15 |
0,2 |
240 |
26 |
12 |
1,05 |
Ель |
20 |
0,3 |
250 |
25 |
13 |
1,1 |
Осина |
20 |
0,4 |
250 |
24 |
14 |
1,15 |
Береза |
20 |
0,5 |
240 |
26 |
15 |
1,2 |
Сосна |
20 |
0,6 |
230 |
28 |
16 |
1,25 |
Ель |
20 |
0,7 |
220 |
30 |
17 |
1,3 |
Осина |
15 |
0,2 |
210 |
25 |
18 |
1,35 |
Береза |
15 |
0,3 |
200 |
27 |
19 |
1,4 |
Сосна |
15 |
0,4 |
230 |
29 |
20 |
1,45 |
Ель |
15 |
0,5 |
210 |
31 |
21 |
1,5 |
Осина |
25 |
0,6 |
250 |
31 |
22 |
1,55 |
Береза |
25 |
0,7 |
220 |
24 |
23 |
1,6 |
Сосна |
25 |
0,2 |
240 |
25 |
24 |
1,65 |
Ель |
30 |
0,3 |
200 |
26 |
25 |
1,7 |
Осина |
30 |
0,4 |
220 |
27 |
26 |
1,75 |
Береза |
30 |
0,5 |
250 |
29 |
27 |
1,8 |
Сосна |
15 |
0,6 |
240 |
28 |
28 |
1,85 |
Ель |
20 |
0,7 |
210 |
28 |
29 |
1,9 |
Осина |
35 |
0,2 |
230 |
27 |
30 |
1,95 |
Береза |
25 |
0,3 |
250 |
26 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
ЗАВИСИМОСТИ
ДЛЯ РАСЧЕТА ХАРАКТЕРИСТИК ДЕРЕВЬЕВ
Береза:
Сосна:
Осина:
Ель:
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
ПРОГРАММА
ДЛЯ РАСЧЕТА СКОРОСТИ ПРОТАСКИВАНИЯ ПРИ ОЧИСТКЕ
ДЕРЕВЬЕВ ОТ СУЧЬЕВ СТАЦИОНАРНЫМИ СУЧКОРЕЗНЫМИ
УСТАНОВКАМИ ТИПА ПСЛ-2
unit Unit1;
interface
uses
Windows, Messages, SysUtils, Printers, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs,
StdCtrls, Buttons, Menus, ComCtrls;
type
TForm1 = class(TForm)
ComboBox3: TComboBox;
ComboBox2: TComboBox;
ComboBox5: TComboBox;
ComboBox4: TComboBox;
ComboBox6: TComboBox;
ComboBox1: TComboBox;
Label1: TLabel;
Label2: TLabel;
Label3: TLabel;
Label4: TLabel;
Label5: TLabel;
Label6: TLabel;
Label7: TLabel;
BitBtn1: TBitBtn;
BitBtn2: TBitBtn;
BitBtn3: TBitBtn;
MainMenu1: TMainMenu;
N1: TMenuItem;
N2: TMenuItem;
N3: TMenuItem;
N4: TMenuItem;
PrintDialog1: TPrintDialog;
ListBox1: TListBox;
RichEdit1: TRichEdit;
procedure BitBtn2Click(Sender: TObject);
procedure FormCreate(Sender: TObject);
procedure BitBtn1Click(Sender: TObject);
procedure N4Click(Sender: TObject);
procedure N2Click(Sender: TObject);
procedure N3Click(Sender: TObject);
private
{ Private declarations }
public
{ Public declarations }
end;
var
Form1: TForm1;
implementation
uses Unit2;
{$R *.DFM}
var Bool:boolean;ss,Name:string;f:TextFile;i:integer;
procedure TForm1.BitBtn2Click(Sender: TObject);
var md,mn,vxx,an,h,Ny,Kp,u,kk,a,d13,lb,ic,dc,lc,v,s,k,g,l,lt,Qn,Qd,k1,Nx1,Nx,Pt,Pc,Pn,Vn,Vn1:real;i:integer;
function proverka(Der,A11,B11,C11,D11,Q11:string):boolean;
var Rez2,Rez3,Rez4,Rez5,Rez6:real;
prov2,prov3,prov4,prov5,prov6,proverka1:boolean;
begin
if bool
then
begin
prov2:=false;
prov3:=false;
prov4:=false;
prov5:=false;
prov6:=false;
if (Der<>'сосна')and(Der<>'осина')and(Der<>'береза')and(Der<>'ель') then
begin
MessageDlg('Ошибка ввода',mtError,[mbok],0);
ComboBox1.Text:='';
proverka:=false;
end
else
begin
try
Rez2:=StrToFloat(A11);
except
prov2:=true;
end;
try
Rez3:=StrToFloat(B11);
except
prov3:=true;
end;
try
Rez4:=StrToFloat(C11);
except
prov4:=true;
end;
try
Rez5:=StrToFloat(D11);
except
prov5:=true;
end;
try
Rez6:=StrToFloat(Q11);
except
prov6:=true;
end;
if prov2=false then
begin
if not((Rez2>0)and(Rez2<=2)) then
prov2:=true;
end;
if prov3=false then
begin
if not((Rez3>=15)and(Rez3<=60)) then
prov3:=true;
end;
if prov4=false then
begin
if not((Rez4>0)and(Rez4<=1)) then
prov4:=true;
end;
if prov5=false then
begin
if not((Rez5>=200)and(Rez5<=260)) then
prov5:=true;
end;
if prov6=false then
begin
if not((Rez6>10)and(Rez6<=35)) then
prov6:=true
end;
if prov2=true then
ComboBox2.Text:='';
if prov3=true then
ComboBox3.Text:='';
if prov4=true then
ComboBox4.Text:='';
if prov5=true then
ComboBox5.Text:='';
if prov6=true then
ComboBox6.Text:='';
if ((prov2)or(prov3)or(prov4)or(prov5)or(prov6)) then
begin
MessageDlg('Ошибка ввода',mtError,[mbok],0);
proverka:=false;
end
else proverka:=true;
end;
end
else proverka:=true;
end;
begin
if proverka(ComboBox1.Text,ComboBox2.Text,ComboBox3.Text,ComboBox4.Text,ComboBox5.Text,ComboBox6.Text)
then
begin
if Bool
then
begin
ss:=ListBox1.Items[0];
ListBox1.Clear;
ListBox1.Items.Add(ss);
v:=StrToFloat(ComboBox2.Text);
s:=StrToFloat(ComboBox3.Text);
k:=StrToFloat(ComboBox4.Text);
g:=StrToFloat(ComboBox5.Text);
l:=StrToFloat(ComboBox6.Text);
d13:=v/(1.7571+1.2253*v);
if ComboBox1.Text='сосна' then
begin
u:=8600; kk:=0.225; i:=2; a:=1.1;an:=1;
lb:=-54.9953*(d13*d13)+55.4973*d13-0.1192;
ic:=-357.092*(d13*d13)+504.24*d13-16.9904;
dc:=6.6764*exp((1.9592*d13-3)*ln(10));
lc:=l-lb;
end;
if ComboBox1.Text='береза' then
begin
u:=8800; kk:=0.21; i:=2; a:=1.3;a:=1.8;
lb:=-60.7101*(d13*d13)+56.925*d13-0.2994;
ic:=-42.8492*(d13*d13)+25.7158*d13+15.8004;
dc:=0.25*(d13*d13)+0.075*d13+0.02;
lc:=l-lb;
end;
if ComboBox1.Text='ель' then
begin
u:=8000; kk:=0.35; i:=3; a:=1.1; an:=0.8;
lb:=-46.4225*(d13*d13)+42.3547*d13-0.7;
ic:=-64.2561*(d13*d13)+509.526*d13-15.001;
dc:=0.2*(d13*d13)-0.076*d13+0.0238;
lc:=l-lb;
end;
if ComboBox1.Text='осина' then
begin
u:=7700; kk:=0.2; i:=2; a:=1.2; an:=0.9;
lb:=-59.9867*(d13*d13)+59.192*d13+0.6406;
ic:=7.1438*(d13*d13)+64.7084*d13+0.6406;
dc:=exp(-2.0186+0.7169*ln(d13));
lc:=l-lb;
end;
IF l<=25.4 THEN lt:=25.4
else
begin
IF l<=30.4 THEN lt:=30.4
else
begin
IF lt<=35.4 THEN lt:=35.4;
end;
end;
md:=0.5;mn:=0.17;vxx:=2.8;{an:=1;}h:=0.96;Ny:=45000;Kp:=2;
Qn:=2*lt*g;
Qd:=v*u*(1+kk);
k1:=(a*dc*ic)/i;
Nx1:=round(((Qd*(1-k)*md)+(((Qd*k)+Qn)*mn))*(vxx/h));
{Nx:=Nx1/(10*10*10); }
Pt:=Qd*(1-k)*md+(Qd*k+Qn)*mn;
Pc:=5.25*10000*dc*dc*an*s;
Nx:=Pt*vxx/h;
{Pn:=(Pc*i+Pt)/(1000);}
Pn:=Pt+5.25*10000*dc*dc*an*s*i;
Vn:=(h/Pn)*sqrt(((Ny*Ny*lc)+(Nx*Nx*(lc-k1)))/k1);
Vn1:=(h*Ny*Kp)/Pn;
listBox1.Items.add('');
listBox1.Items.add('Исходные данные:');
listBox1.Items.add('');
listBox1.Items.add('Порода:'+ComboBox1.Text+' '+' Средний Vхл,M^3:'+ComboBox2.Text);
listBox1.Items.add('Угол резания,град.:'+ComboBox3.Text);
listBox1.Items.add('Сила тяжести 1го м цепи,H:'+ComboBox5.Text+' Длина дерева L,м:'+ComboBox6.Text);
listBox1.Items.add(' ');
listBox1.Items.add('Результат расчета:');
listBox1.Items.add('');
listBox1.Items.add('Диаметр на высоте груди: '+FloatToStr(d13)+' м');
listBox1.Items.add('Длина безсучковой зоны: '+FloatToStr(lb)+' м');
listBox1.Items.add('Общая число сучьев: '+FloatToStr(ic)+' м');
listBox1.Items.add('Средний диаметр сучка в кроне: '+FloatToStr(dc)+' м');
listBox1.Items.add('Длинна сучковой зоны: '+FloatToStr(lc)+' м');
listBox1.Items.add('Выбранная длинна транспортера: '+FloatToStr(lt)+' м');
listBox1.Items.add('Сила тяжести 1м прот. трансп.: '+FloatToStr(Qn)+' H');
listBox1.Items.add('Сила тяжести: '+FloatToStr(Qd)+' H');
listBox1.Items.add('Коэффицент: '+FloatToStr(k1)+' м');
listBox1.Items.add('Усислие на преодоление трения: '+FloatToStr(Nx)+' kH');
listBox1.Items.add('Усилие трения: '+FloatToStr(Pt)+' H');
listBox1.Items.add('Усилие на срезания 1-го сучка: '+FloatToStr(Pc)+' H');
listBox1.Items.add('Усилие протаскивания: '+FloatToStr(Pn)+' kH');
listBox1.Items.add('Скорость протаскивания: '+FloatToStr(Vn)+' м/c');
listBox1.Items.Add('Скорость протаскивания: '+FloatToStr(Vn1)+' м/c');
Label1.Visible:=false;
Label7.Visible:=false;
Label3.Visible:=false;
Label4.Visible:=false;
Label5.Visible:=false;
Label6.Visible:=false;
BitBtn2.Caption:='Повторить ввод';
Label2.Caption:='Результаты:';
ListBox1.Visible:=true;
BitBtn1.Enabled:=true;
Bool:=false;
end
else
begin
BitBtn2.Caption:='Расчет';
ListBox1.Visible:=false;
Label1.Visible:=true;
Label7.Visible:=true;
Label3.Visible:=true;
Label4.Visible:=true;
Label5.Visible:=true;
Label6.Visible:=true;
Label2.Caption:='Введите';
ComboBox2.Items.Add(ComboBox2.Text);
ComboBox3.Items.Add(ComboBox3.Text);
ComboBox4.Items.Add(ComboBox4.Text);
ComboBox5.Items.Add(ComboBox5.Text);
ComboBox6.Items.Add(ComboBox6.Text);
ComboBox2.Text:='';
ComboBox3.Text:='';
ComboBox4.Text:='';
ComboBox5.Text:='';
ComboBox6.Text:='';
Bool:=true;
end;
end;
end;
procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);
begin
Bool:=true;
Form2:=TForm2.Create(Application);
Form2.ShowModal;
//Name:='rezult';
if (Form1.Caption<>'')or(Form1.Caption<>'Form1') then
begin
AssignFile(f,'rezult.txt');
rewrite(f);
System.Writeln(f,ListBox1.Items[0]);
closeFile(f);
end
else
begin
Label1.Visible:=false;
Label7.Visible:=false;
Label3.Visible:=false;
Label4.Visible:=false;
Label5.Visible:=false;
Label6.Visible:=false;
end;
end;
procedure TForm1.BitBtn1Click(Sender: TObject);
var f:TextFile;i:integer;
begin
AssignFile(f,'rezult.txt');
Append(f);
for i:=1 to ListBox1.Items.Count-1 do
begin
System.Writeln(f,ListBox1.Items[i]);
end;
CloseFile(f);
BitBtn1.Enabled:=false;
N3.Enabled:=true;
end;
procedure TForm1.N4Click(Sender: TObject);
begin
Form1.Close;
end;
procedure TForm1.N2Click(Sender: TObject);
VAR f1:TextFile;m:string;
begin
i:=i+1;
Form2:=TForm2.Create(Application);
Form2.ShowModal;
Name:='rezult';
N3.Enabled:=false;
AssignFile(f,Name+'.txt');
ComboBox2.Clear;
ComboBox3.Clear;
ComboBox4.Clear;
ComboBox5.Clear;
ComboBox6.Clear;
rewrite(f);
System.Writeln(f,ListBox1.Items[0]);
closeFile(f);
end;
procedure TForm1.N3Click(Sender: TObject);
var logo:TBitMap;PathName:string;
begin
Reset(f);
PathName:='rezult.txt';
logo:=TBitMap.Create;
Logo.LoadFromFile('risunok.bmp');
if PrintDialog1.Execute then
begin
Printer.Canvas.Font:= RichEdit1.Font;
RichEdit1.Font.Name:='Courier New';
RichEdit1.Font.Size:=10;
RichEdit1.Font.Color:=clBlack;
RichEdit1.Font.Pitch:=fpFixed;
with RichEdit1 do
begin
Lines.LoadFromFile(PathName);
SelStart := 0;
Modified := False;
Print(PathName);
end;
end;
CloseFile(f);
end;
end.
unit Unit2;
interface
uses
Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs,
StdCtrls, Buttons;
type
TForm2 = class(TForm)
Edit1: TEdit;
Edit2: TEdit;
Label1: TLabel;
Label2: TLabel;
BitBtn1: TBitBtn;
procedure BitBtn1Click(Sender: TObject);
private
{ Private declarations }
public
{ Public declarations }
end;
var
Form2: TForm2;
implementation
uses Unit1;
{$R *.DFM}
procedure TForm2.BitBtn1Click(Sender: TObject);
VAR Code,i:integer;
begin
i:=0;
Val(Edit2.Text,i,Code);
if (Edit1.Text<>'')and(Code=0)and(i<>0)then
begin
Form1.ListBox1.Clear;
Form1.Caption:='Rezult';
Form1.ListBox1.Items.Add('Ф.И.О: '+Edit1.Text+' № гр:'+Edit2.Text);
Form2.Close;
Form1.BitBtn2.Enabled:=true;
Form1.BitBtn3.Enabled:=true;
end
else MessageDlg('Введите Ф.И.О. и номер группы!',mtError,[mbok],0)
end;
end.
Program Project1;
uses
Forms,
Unit1 in 'Unit1.pas' {Form1},
Unit2 in 'Unit2.pas' {Form2},
Unit3 in 'Unit3.pas' {Form3},
About in 'About.pas' {AboutBox};
{$R *.RES}
begin
Application.Initialize;
Application.CreateForm(TForm1, Form1);
Application.CreateForm(TForm2, Form2);
Application.CreateForm(TForm3, Form3);
Application.Run;
end.