WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Московский государственный агроинженерный университет

имени В. П. Горячкина»

С.Н. Киселев

ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИЕ МАШИНЫ

методические указания для выполнения лабораторных работ

Москва 2010 УДК 631. 3 Рецензент заведующий кафедрой ЭМТП, д. т. н., профессор Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина»

А.Г. Левшин Киселев С.Н. Почвообраратывающие машины. Методические указания к выполнению лабораторных работ. - М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2010. 45 с.

Методические указания относятся к той части, которая изучается на кафедре "Почвообрабатывающие машины". Предложенные задачи касаются машин и орудий для обработки почвы; посевных, посадочных машин и машин для внесения удобрений, машин для защиты растений от вредителей и болезней, мелиоративных машин. Методические указания состоят из двух частей: в первой части приведены задачи в ответы, во второй – решения задач. Задачи, решение которых предлагается студентам, снабжены ответами, по которым они могут контролировать свою работу.

Разработаны в соответствии с учебным планом для студентов, обучающихся по специальности 311300 - «Механизация сельского хозяйства»

© ФГОУ ВПО МГАУ, Содержание:

ВВЕДЕНИЕ

1. Общие правила техники безопасности при работе на лабораторных установках

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВЫ

Лабораторная работа №1: Изучение закономерности сопротивления почвы смятию

Упражнения к лабораторной работе №1

Лабораторная работа № 2: Изучение фрикционных свойств почвы......... Упражнения к лабораторной работе № 2

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ С

ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИМИ МАШИНАМИ

Лабораторная работа № 3: Изучение технологических свойств рабочих поверхностей плужных корпусов

Упражнения к работе № 3

Лабораторная работа № 4: Исследование тягового сопротивления рабочего органа почвообрабатывающей машины



Упражнения к работе № 4

4. ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ПОСЕВНЫХ И ПОСАДОЧНЫХ

МАШИН

Лабораторная работа № 5. Исследование горизонтальной равномерности высева семян

Лабораторная работа № 6. Влияние частоты вращения диска на коэффициент заполенения ячеек

Лабораторная работа № 7: Исследование влияния неоднородности клубней картофеля на равномерность их высадки

Упражнения к работам № 5-8

5. РАСЧЁТНЫЕ РАБОТЫ (АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ).................. 6. МЕТОДИКА ОБРАБОТКИ ОПЫТНЫХ ДАННЫХ

6.1. Обработка измерений постоянных величин

6.2. Обработка измерений переменных величин

6.3. Обработка измерений при определении некоторых расчтных величин и коэффициентов эмпирических формул

ВВЕДЕНИЕ

Для успешного выполения задач в с.-х. производстве, первостепенное значение приобретает внедрение интенсивных технологий возделывания с.-х.

культур, которые базируются на глубоком научном подходе при выполнении целого комплекса мероприятий, направленных на улучшение условий роста и развития растений и повышение плодородия почвы.

Поэтому, основной задачей этого руководства является развитие у студентов будущих специалистов с.-х. производства, научного подхода для изучении технологических свойств почвы, а также рабочих и технологических процессов, выполняемых рабочими органами различных с. -х. машин.

Для закрепления званий, полученных на лекциях и при выполнении лабораторных работ, по каждому разделу предусматривается выполнение упражнений в решении задач по расчету регулировочных параметров и настройке машин на оптимальный (рациональный) режим работы в зависимости от свойств и состояния объекта обработки.

Учитывая то, что компьютеры должны стать неотъемлемым элементом в деятельности современного инженера с.-х. производства, предусматриваемые все основные расчеты производить с применением компьютеров. Для этой цели все основные задачи даются c алгоритмом их решения, а в приложении приводятся программы расчетов н краткие инструкции по работе с ними. Поэтому еще одной задачей этого руководства является выработка у студентов навыков повседневного использования компьютеров.

Лабораторные работы и задачи составлены заведующим кафедрой «Почвообрабатывающие машины», профессором С.Н. Киселвым.

1. Общие правила техники безопасности при работе на лабораторных Правила техники безопасности при проведении лабораторных работ складываются из общих правил безопасности и специфических правил, учитывающих условия работы на конкретных лабораторных установках.

Прежде чем приступить к проведению лабораторных работ руководитель, ведущий занятия с группой, обязан провести вводный инструктаж, в котором необходимо изложить общие правила безопасности. В заключение инструктажа производится соответствующая запись в "Журнале регистрации периодического (повторного) инструктажа по безопасным методам работы", под которой ставится подписи руководителя и студентов. Общие правила техники безопасности при работе на лабораторных установках сводятся к следующему:





1. Перед началом работы на лабораторной установке необходимо проварить ее техническое состояние; убедиться в исправности, обратить внимание на то, чтобы все передачи (зубчатые, цепные, карданные и т.п.) имели надежные защитные ограждения.

2. Перед пуском электродвигателей, транспортеров и других механизмов и агрегатов лабораторных установок необходимо давать заранее установленный предупредительный сигнал.

3, Смазку, очистку, подтяжку подготовить крепление, а также все регулировочные и передаточные операции подвижных частей и механизмов лабораторных установок, необходимо произведить, только при отключенном электродвигателе.

4. При работе на лабораторных установках, снабжнных движущимися механизмами, передачами и т.п., одежда должна быть тщательно застгнута или заправлена, а волосы гладко причеамы.

5. На рабочих местах не должно быть посторонних предметов, присутствие посторонних лиц восперщается.

6. Работать на установках, в которых наблюдается подтекание масла или топлива, запрещается.

7. На рабочих местах категорически запрешается курить и пользоваться открытии огнем.

8. В случае воопламенения горюче-смазочных материалов следует тушись их, пользуясь огнетушителем, засыпая песком или почвой, или покрывая войлоком или брезентом. Заливать пламя водой категорически запрещается.

9. Начинать paботу на лабораторной установке можно только с ведома и в присутствия преподавателя или лаборанта.

10. О нарушении правил техники безопасности в противопожарных правил етуделты обязаны немедленно сообщить преподавателю или лаборанту. Студет, нарушивший правила техники безопасности, допускается к дальнейшему участию в лабораторных работах только после прохождения повторного инструктажа и проверке его знаний.

пострадавшему. Специфические правила техники безопасности содержат конкретные требования применительно к каждому рабочему месту. Инструктаж на рабочем месте проводятся преподавателем или лаборантом, включает показ безопасных приемов работы и считаете законченным тогда, когда студенты практически их освоят.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВЫ

Лабораторная работа №1: Изучение закономерности сопротивления Цель работы. Выявить закономерность изменения сопротивления почвы при вдавливании в нее твердого тела; определить значения параметров, характеризующие интенсивность сопротивления почвы смятию.

Содержание работы. Определить зависимость между сопротивлением почвы смятию и линейной деформацией при вдавливании в нее наконечника твердомера.

На основе полученной зависимости рассчитать предел пропорциональности (несущую способность), коэффициент объемного смятия и работу смятия почвы.

Оборудование, приборы и инструмент. Твердомер, штангенциркуль или измерительная линейка, исследуемая почва (в полевых или лабораторных условиях), бумага, транспортир, калькулятор.

1. Изучить по учебнику [1, с. 12-15] устройство и принцип действия твердомера.

2. Произвести эксперименты (вдавливание наконечника твердомера в почву последовательно каждым студентом подгруппы), записывая твердомерную диаграмму на одного или для нескольких (по числу студентов подгруппы) листках бумаги.

3. Обработать полученную твердомерную диаграмму. Прежде всего, первичную твердомерную диаграмму (рис. 1, а) аппроксимировать отрезками двух прямых ОА и АБ (pис. 1, б), затем максимальное значение величины сжатия пружины y1 перевести в предельное значение силы сопротивления почвы Fпр, используя для этого значение ранее определенного калибра k (жесткость) пружины.

Рис.1. Зависимость силы F сопротивления почвы смятию от ее линейной деформации : а первичная (записанная твердомером);

4. Определить значения указанных выше величин, характеризующих сопротивление почвы смятию. Предел пропорциональности или предел прочного (активного) сопротивления почвы:

где S площадь поперечного сечения плунжера (наконечника) твердомера, определяемая где d - диаметр плунжера. Коэффициент объемного смятия Работа смятия почвы в пределах пропорциональности:

В отчт должны входить все элементы выполненной работы.

1. Твердое тело, имеющее форму прямоугольного параллелепипеда с ребрами a, b, с, размеры которых находятся в соотношении abc, внедряют в почву заподлицо, т.е. сминая во всех случаях одинаковый объем, но укладывая на почву последовательно различными сторонами, площади которых ab, bc, ac.

Определить, каковы соотношения между конечными значениями (в конце вдавливания) сил сопротивления почвы вдавливании с расходами энергии (работами) на вдавливание, если линейные деформации почвы не выходят за пределы пропорциональности сопротивления почвы смятию. Ответ: F1 : F2 :

2. Плунжер твердомера внедряют в изотропную (однородную) почву.

Определить примерное соотношение между расходом энергии, затрачиваемой на смятие единицы объема (одинакового объема) почвы, в пределах пропорциональности (среднее значение) и за его пределами. Ответ: 1 : 2.

Лабораторная работа № 2: Изучение фрикционных свойств почвы Цель работы. Проверить экспериментально условия скольжения почвы по поверхности рабочих органов почвообрабатывающих машин; определить значения параметров, характеризующих фрикционные свойства почвы.

Содержание работы. Определить значения угла и коэффициента трения почвы по стали.

Оборудование, приборы и инструмент. Прибор для определения углов и коэффициентов трения системы академика В.А. Желиговского, испытываемые материалы, угольник, линейка, бумага формата А2.

Порядок выполнения работы. 1. Изучить по учебнику [1, с. 12…15], устройство и принцип действия прибора системы академика В.А. Желиговского.

2. Подготовить прибор к работе и произвести эксперименты поочердно каждым студентом подгруппы, изменяя перед очередным экспериментом угол (рис. 2).

Рис. 2. Прибор, для определения коэффициентов и углов трения скольжения: а – прибор В.А. Желиговского: 1 – линейка; 2 – каретка; 3 – колодка; 4 – Прибор устанавливается на горизонтальной чертжной доске, к которой кнопками крепится чертжная бумага.

Одно из испытываемых тел прикрепляют струбцинами к линейке 1, а другое зажимают в каретке 2 (рис. 2, а). Каретку подводят к линейке до соприкосновения двух испытуемых тел. Линейку фиксируют стопорным болтом под некоторым произвольным углом к направляющей 4, на которой находится колодка 3. Каретка имеет карандаш для записи траектории ее движения. При движении колодки 3 по направляющей 4 перемещается также линейка 1, которая в свою очередь приводит в движение каретку 2, Если угол выбран таким, что при движении линейки возникает скольжение одного испытуемого тела (на каретке) по другому (на линейке), то между ними возникает сила F трения скольжения. Силовая схема показана на рис. 2, б.

При движении каретки карандаш записывает направление равнодействующий силы. Зная направление R, можнолегко построить силовой треугольник, из которого определяются угол и коэффициент трения:

Работу необходимо выполнять в следующем порядке:

При установленном угле наклона линейки 1 привести прибор в действие плавным перемещением колодки 3 по направляющей 4. При этом карандаш прибора прочерчивает линию действия равнодействующей силы На проведенной нормали отложить отрезок длиной 100 мм в конце его восстановить перпендикудяр HL к нормали. Полученный треугольник cLH подобен силовому треугольнику СNP. Коэффициент трения 3. Снять каретку с прибора, провести угольником нориаль к линейке 1 так, чтобы она пересеклась с траекторией движения каретки 2.

4. Определив в такой же последовательности f, при различных углах наклона линейки 1, получить средне арифметическое значение fcp.

Если погрешность опыта m не превосходит погрешность применяемых измерительных и чертжных инструментов, то можно заключить, что опыт приведн удачно и среднеарифметическое значение коэффициета f может быть условно принята за действительную величину. В противном случае опыт должен быть повторен. Полученные данные записать в табл. 1.

методических указаний (раздел Ш), подсчитать: среднюю ошибку отдельных измерений (погрешность прибора) и ошибку средней арифметической (опыта) m.

Результат вычислений записагь так: fист m. Проверить достоверность каждой измеренной величины по условию:

По среднему значению коэффициента трения f найти угол трения из условия:

f tg. Программа и указания по ее выполнению для обработки опытных данных методами математической статистики приведены в разделе 3. Отчет о выполнении работы составить по табл. 2.

1. Произведя двукратные замеры угла трения почвы по стали двумя приборами различной конструкции, получали следующие значения: 25° и 27° при замере первым прибором; 23° и 30° вторым. Какой из приборов обладает большей точностью? Ответ: первый.

2. В распоряжении исследователя имеется два прибора для измерения одной и среднеквадратические отклонения, полученные при измерениях физической величины соответственно первым и вторым приборами. Сколько экспериментов нужно выполнить вторым прибором, чтобы добиться одинаковой точности опыта (одинаковой ошибки средней арифметической) с первым прибором, если количество экспериментов, произведенных первым прибором, составляет n1. Ответ:. n2 продольно-вертикальной плоскости (углом крошения) движется в почве под воздействием горизонтальной движущей силы Т. Определить, какую нормальную силу давления на пласт способен развить этот клин (без учета сил трения). Ответ: N = 2Т.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ С

ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИМИ МАШИНАМИ

Лабораторная работа № 3: Изучение технологических свойств рабочих Цель работы. Выявить технологические свойства рабочей поверхности плужного корпуса и рпределить значение его основных конструктивных параметров.

Содержание работы. При помощи профилографа вычертить две проекции рабочей поверхности плужного корпуса. Определить тип и значения основных параметров лемешно-отвальной рабочей поверхности, построить кривые изменения углов и по высоте рабочей поверхности; дать оценку технологических свойств рабочей поверхности; е крошашей и оборачивающей способностей.

Оборудование, приборы и инструмент. Профилограф академика В.П.

Горячкина, плужные корпуса, чертжные принадлежности: линейка, транспортир, угольник, карандаши, в том числе цветные (3-х цветов), стиральная резинка, бумага чертжная формата А2.

Устройство и принцип действия профилографа. На рис. 3 приведена схема профилографа с горизонтальным столом, на котором закрепляется лист чертежной бумаги.

ab – каретка; с – карандаш иглы; d – остри иглы; k – кронштейн; m – Над столом, на двух опорах установлен стержень cd, один конец с которого заострен, а на другом его конце d закреплен карандаш, касающийся бумаги.

Стержень cd вместе со своими опорами можно перемещать над столом по направляющей ef, перпендикулярной к оси стержня; в тоже время стержень cd можно перемещать в опорах вдоль его оси. При этом стержень будет оставаться параллельным плоскости стола. Всякое перемещение стержня записывается на бумаге карандашом, закрепленным на eго конце.

Корпус плуга устанавливается сбоку стола на специальной подставке km с таким расчетом, чтобы лезвие лемеха лежало в горизонтальной плоскости, а полевой обрез располагался в вертикальной плоскости, параллельной направляющей.

Если острие стержня c подвести к рабочей поверхности корпуса и прочертить им линию, которая будет лежать в горизонтальной плоскости, то карандаш на конце стержня d оставит на бумаге след, повторяющий линию, которую прочертит стержень на корпусе. Начало и конец этой линий будут являться точками, принадлежащими контуру поверхности. Если корпус несколько опустить относительно стола или поднять выше и снова прочертить острием стержня линию на его поверхности, то на бумаге карандаш вычертит новую линию. Эти линии будут представлять собой следы сечения корпуса горизонтальными плоскостями в натуральную величину. Чтобы получить следы вертикальных секущих плоскостей, надо повернуть корпус на подставке на 90° и снова повторить прочерчивание линий острием стержня.

Порядок выполнения работы. Работа на профилографе выполняется студентами, из которых один следит зa карандашом, другой - за перемещением острия стержня, а третий опускает и поднимает корпус. На столе профилографа закрепляется лист бумаги, размеры которого позволяют вычертить в натуральную величину две проекции корпуса. Кромки листа располагаются параллельно кромкам стола. Корпус закрепляется на подставке так, чтобы его положении можно было изменять в небольших пределах до окончательной установки. Совмещая острие стержня с различными точками лезвия лемеха, добиваются горизонтального расположения лемеха корпуса на подставке. Затем таким же способом достигается расположение плоскости полевого обреза корпуса параллельно стороне стола.

После окончания установки и закрепления корпуса на подставке совмещают острие стержня с носком лемеха и, ведя острие вдоль лезвия лемеха, записывают его горизрнтальную проекцию на бумаге.

Затем опускают корпус на 50…100 мм и, прочерчивая на его поверхности острием стержня след новой горизонтальной секущей плоскости, также записывают его на бумагу, следя за тем, чтобы отчтливо были выдны точки, лежащие на контурной линии корпуса. После этого снова опускают корпус на 50…100 мм и записывают новое сечение. Так следует проделать до тех пор, пока весь корпус со всеми его характерными точками не будет вычерчен на бумаге. Соединив точки корпуса кривой, получим горизонтальную проекцию поверхности со следами горизонтальных секущих плоскостей.

Повернув корпус на подставке на 90 и повторив теже приемы, получим на бумаге следы вертикальных поперечных секущих плоскостей и вертикальную проекцию поверхности. Точно также можно построить и боковую проекцию.

Анализ технологических свойств рабочей поверхности и определение значений основных параметров. Анализ технологических свойств лемешно-отвальной поверхности производится по чертежам, построенным при помощи профилографа, путем исследования сечений рабочих поверхностей горизонтальными, поперчно-вертикальными и продольно-вертикальными секущими плоскостями. Следы сечения поверхности горизонтальными секущими плоскостями, харектиризуют изменение угла наклона горизонталей к стенке борозды. Следы поперечно-вертикальных секущих плоскостей (в вертикальной проекции чертежа) характеризуют развитие утла, определяющего оборачивающую способность поверхности. Следы продольно-вертикальных секущих плоскостей в вертикальной боковой проекции отражают характер изменения угла, определяющего крошащую способность поверхности. Численными критериями для сравнительной оценки технологических свойств различных плужных корпусов могут служить диапазоны изменения углов, и, а такие кривизна следов сечений рабочих поверхностей плоскостями. Кроме того, по чертежам поверхностей определяют следующие основные параметры: ширину захвата корпуса b, максимальную плубину пахоты a, высоту расположения верхней точки полевого обреза Н и высоту расположения верхней точки отвала Нтаx.

В отчет по работе должны входить: краткое изложение цели и содержания работы, описание исследуемых корпусов и анализ их технологических свойств.

поверхностями. Основные параметры первого плужного корпуса: = 42°. = 48°, второго: = 38°, = 50°. К какому типу относится первая и вторая рабочие поверхности плужных корпусов? Ответ: первая – к культурному типу, вторая – к полувинтовому.

Определить коэффициент скольжения при подрезании почвенного пласта лезвием лемеха культурного и полувинтового корпусов плуга iк iпв, если угол трения почвы о лемех = 26°. Ответ: iк = 0,76, a iпв = 0,71.

радиус его кривизны r = 1,2 мм. Ответ: = 1,06 мм.

Плужной корпус с рабочей поверхностью винтового типа имеет следующие основные параметры: длина рабочей поверхности L = 0,92 м, ширина захвата b = 35 см, расчетная глубина пахоты a =20 см, угол закручивания пласта = 150°. Определить критическую рабочую скорость плуга vкр, снабженного такими корпусами, без учета связанности пласта. Ответ: vкр = 2,58 м/с, или 9,2 км/ч.

устойчивости пласта связной почвы плугом с винтовыми корпусами, если ширина захвата корпуса равна b = 35 см. Ответ: 28 см.

Для условий задачи 5 определить максимальную глубину пахоты amax, при которой будут выполнены агротехнические требования по основному показателю оборота пласта, если он будет повернут не менее чем на = 140. Ответ:

amax Тяговое сопротивление плужного корпуса, определенное, например, методом тензометрирования, составляет 7 кН, коэффициент трения почвы о полевую доску составляет f = 0,476. Определить, какую часть от тягового сопротивления корпуса (в %) составляет сопротивление трения полевой доски о стенку борозды. Ответ: 22,6%.

Две полевые доски имеют одинаковую площадь контакта со стенкой борозды h1l1 = h2l2, однако высота первой больше, чем второй (h1 h2), а длина второй больше, чем длина первой (l2 l1). Какая полевая доска предназначена для обработки торфяно - болотных почв, а какая – старопахотных ? Ответ: первая предназначена для обработки торфяно-болотных почв, а вторая – старопахотных.

Указания к выполнению упражнений: при возникновении затруднений в написании расчетных формул следует обращаться к соответствующим разделам учебника [1, с. 50…55].

Лабораторная работа № 4: Исследование тягового сопротивления рабочего органа почвообрабатывающей машины Цель работы. Изучить характер тягового сопротивления рабочего органа почвообрабатывающей машины при взаимодействии с почвой, получить некоторые практаческие навыки в тензометрировании и обработке полученных данных.

Содержание работы. Произвести запись осциллограммы тягового сопротивлевия рабочего органа почвообрабатывающей машины, обработать пелучеиярт осциллограмму методами математической статистики, сопоставить среднее значение тягового сопротивления, полученное экспериментально с значением, полученным расчетным путем по рарациональной формуле В.П.

Горячкина или по упрощнной формуле.

Оборудование, приборы и инструмент. Почвенный канал (малый или большой), динамометрическая тележка с гидравлическим или электрическим приводом, рабочий орган почвообрабатывающей машины, тензозвено, усилитель, осциллограф, блок питания, прибор для обработки осциллограмм, калькулятор. Для выполнения лабораторной работы может быть использован почвенный канал, который (рис. 4) представляет собой емкость прямоугольного сечения, в которой находится почва.

Рис. 4. Лабораторная установка для исследования тягового сопротивления рабочих органов почвообрабатывающих машин:

1 – рельсы; 2 – трос; 3 – гибкий кабель; 4 – динамометрическая тележка; 5 – рабочий орган; 6 – лебедка (барабан); 7 – усилитель; 8 – осциллограф; 9 – блок питания; 10 – тензозвено; 11 – электродвигатель; 12 – вариатор;

По верхней плоскости продольных стенок почвенного канала проложены рельсы 1, по которым в процессе проведения экспериментов движется динамометрическая тележка 4 с рабочим органом 5. Тележка приводится в движение с помощью троса 2, намотанного на барабан 6, приводимый в движение электродвигателем 11 с гидравлическим (механическим) вариатором (редуктором) 12. В процессе работы электрический сигнал, от тензозвева 10 по гибкому кабелю передается на усилитель 7 и записывается осциллографом 8. Питание датчика 10, усилителя 7 и осциллографа 8 осуществляется от блока питания 9.

рассматривается вопросы, связанные с определением и характеристиками тяговых сопротивлений рабочих органов почвообрабатывающих машин и машин вцелом [1, с. 50…51; с. 96…102]. Подготовка оборудования и приборов к работа и пpoведению эксперимента. Перед проведением эксперимента динамометрическую установку с рабочим органом устанавливают в крайнее левое положение, почву в канале выравнивающего катка. Производят прогрев усилительной и измерительной аппаратуры, после чего на бумаге прочерчивают нуль. Студентам сообщают масштаб будующей осиллнограммы по результатам тарировки тенззвена, проведенной заблаговременно. После окончания подготовительной работы по команде преподавателя, включается привод днннамометрической тележки и измерительной аппаратуры и производится запись тяговосо сопротивления.

Включение привода тележки и измерительной аппаратуры производят по команде, после того, как будет пройден контрольный участок. После проведения эксперимента производится обработка осциллограмм, котрые выдаются студентам.

При обработке осциллограмм определяются показатели математической статиотики с использованием для этой цели программ компьютера. В резузьтате обработки осциллограмм должны быть определены следующие показатели: минимальное, среднеквадратическое отклонение, дисперсия и коэффициент вариации, а также амплитуда, период и частота типичных колебаний тягового сопротивления.

Рис. 5. Типичная динамограмма тягового сопротивления почвы плужному корпусу и Полученное экспериментальным путем среднее тяговое сопротивление, необходимо сравнить с расчтным, полученным по рациональной формуле В.П.

Горячкина. Для более полной характеристики неравномерности тягового сопротивления рабочего органа предлагается построить частотный график (рис. 5) и сравнить его с кривой нормального pаспределения.

1. Пахотный агрегат состоит из трактора класса 30 кН и пятикорпусного плута с корпусами шириной захвата b = 35 см, два из которых съемные, что позволяет ему работать с четырьмя или тремя корпусами в зависимости от удельного сопротивления почвы и глубины вспашки. Определить, на какое число корпусов n должен быть настроен плуг, если его удельное сопротивление К = 110 кПа, и заданная глубина пахоты а = 25 см. Ответ: n = 3 корпусам.

2. Для условий задачи 4.3 определить к.п.д. плуга, если его вес Р = 9600 Н, коэффициент сопротивления протаскиванию в открытой борозде f = 0,7, рабочая скорость v = 4...5 км/ч. Ответ: = 0,78.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ПОСЕВНЫХ И ПОСАДОЧНЫХ МАШИН

Лабораторная работа № 5. Исследование горизонтальной равномерности Цель работы. Дать оценку распределения по поверхности в продольном и поперечном направлениях.

Содержание работы. Пользуясь специальной установкой, определить горизонтальную равномерность, установить влияние скорости.

исследования высевающих аппаратов, секундомер, линейка, транспортр-лента ( м), набор гаечных ключей. На раме 10 (рис. 6) установлены в подшипниках ведущий 9 и ведомнй 2 ролики транспортра с бесконечной прорезиновой лентой 4, верхняя и нижняя ветви которой опираются на поддерживающие полосы.

Рис. 6. Лабораторная установка для исследования высевающих аппаратов: 1сборный лоток; 2, 9 – барабаны; 3 – семена; 4 – полотно; 5 – двигатель; 6 – муфта; – редуктор; 8 – высевающий аппарат; 10 – подставка (рама) Лента по краям прикреплена к двум бесконечным цепям одетым на звздочки, расположенных на валах роликов.

Над лентой на специальных кронштейнах установлены высевающие аппараты 8. На специальной подставке закреплен электродвигатель 5 и червячный редуктор 7.

Вращающий момент от вала редуктора через муфту 6 и звездочки цепной передачей передаются на вал ведущего ролика 9 транспортера на вал высевающих аппаратов 9.

Необходимая частота вращения вала высевающих аппаратов и скорость движения ленты транспортера достигается подбором соответствующих пар звездочек. Стенд имеет устройство для регулирования натяжения ленты, а в целях обеспечения безопасности персонала – снабжен защитными боковинами.

Порядок выполнения работы. Перед началом работы подготавливают липкую ленту (не менее 3 м). В семенные коробки высевающих аппаратов засыпают семена (не менее 1/3 от объма), устанавливают необходимую частоту вращения вала высевающих аппаратов и необходимую скорость ленты транспортера.

Последняя должна соответствовать скорости перемещения посевного агрегата по полю. Липкую ленту прикрепляют под высевающим аппаратом к ленте транспортера. Под высевающими аппаратами помещают противень.

Работа выполняется в следующем порядке. Включают электродвигатель и высеваемые семена сначала попадают в противень. Как только передний край окажется под высевающим аппаратом, противень отклоняют и семена попадают на ленту, фиксируясь на ней в месте падения. Когда задний край ленты окажется под высевающим аппаратом, отключают электродвигатель и подставляют лоток.

На ленте проводят линию, параллельно направлению движения, чтобы все семена находились от не по одну сторону. С целью поперечного рассеивания семян, замеряют расстояния от линии до каждого зерна (по перпендикуляру).

С целью определения продольного рассеивания семян замеряют расстояние между каждой парой зерен в направлении движения ленты. Результаты заносят в табл. 3.

№ Расстояние между соседними зернами Расстояние между зернами от в продольном направлении, ai, см линии, параллельной дижению Для выяснения влияния частоты вращения высевающих аппаратов на равномерность высева, опыт повторяют несколько рах при различных частотах.

Полученные в табл. 3 данные обрабатываются методом матиматической статистики, строят график зависимости равномерности высева от частоты вращения высевающих аппаратов и делают выводы. Обработанные данные заносят в табл. 4.

Высеваемая Скорость Частота Коэффициент Среднеквадратичес культура движения, вращения вариации в кое отклонение, Лабораторная работа № 6. Влияние частоты вращения диска на Цель работы. Углубление знаний технологического процесса высева семян дисковым высевающим аппаратом.

Содержание работы. На лабораторной установке с дисковым высевающим аппаратом подобрать диск соответствующий форме и размерам высеваемых семян по величине коэффициента заполнения ячеек установить зависимость качества высева семян от частоты вращения диска.

Оборудование, приборы и инстумент. Для проведения работы необходимы:

лабораторная установка с дисковым высевающим аппаратом, комплект высевающих дисков, секундомер, микрометр (или штангенльцыркуль), ящичек или мешочек для приема зерна, семена, калькулятор.

Порядок выполнения. Перед началом проведения опытов вибирают диск, соответсвующий фракции семян. Для этого методом случайной выборки берут из общей массы несколько семян (20…25 шт.) и замеряют их размеры (длину, ширину, толщину). По наибольшим величинам этих размеров подбирают соответствующий диск. При этом следует учитывать, что под диски толщиной 6 и 7 мм можно подкладывать кольца толщиной соответственно 1 и 2 мм. Выбранный диск закрепляют в банке высевающего аппарата лаборзторной установки, после чего в банку засыпают семена, а под высевающий аппарат устанавливают ящик или подвешивают мешок. Устанавливают определенную частоту вращения диска высевающего аппарата. Для того, чтобы ячейки заполнились семенами, на 1…2 мин, включают привод лабораторной установки. Высеянные при этом семена высыпают в банку, а емкость снова устанавливают под высевающий аппарат. Для удобства определения частоты вращения высевающего диска предварительно мелом наносят метки на конической шестерне и банка высеваюшего аппарата.

ориентируясь на метку на конической шестерне и банке отсчитывают обороты высевающего диска. Отсчитав 20 оборотов выключают привод высевающих аппаратов. Посчитывают количество семян Nд, высеянных диском, например за оборотов, и рассчитывают количество семян Nр, которое должно быть высеяно при условии, что в каждую ячейку укладнвается только по одному зерну. Последнее определяют где n - число оборотов диска (в данном случае 20); z число ячеек на диске. Полученные peзультаты заносят в табл. 5. Опыт повторяют троекратно, после чего изменяют частоту вращения высевающего диска.

Частота Расчетное Количество семян Nд, высеянных Коэффициент Исследования заканчивают, проведя опыты при 3…4 различных частотах вращения высевающего диска. Коэффициент заполнения ячеек k подсчитывают как отношение действительного число семян Nд (среднего), высеянных за n оборотов диска, к расчетному N, которое должно быть выоеяно за то же число оборотов при условии, что в каждую ячейку укладывается по одному зерну k N.

Результаты подсчетов заносят в таблицу 5, результаты эксперимента могут быть представлены в виде графика или эмпирической формулы.

показывающего зависимость коэффициента заполнения ячеек от частоты вращения высевающего диска или эмпирической зависимости.

Лабораторная работа № 7: Исследование влияния неоднородности клубней картофеля на равномерность их высадки Цель работы. Показать, какое влияние оказывает неоднородность клубней посадочного картофеля по размерам на качество посадки (продольную равномерность распределения), и тем оагчм доказать необходимость сортирования по размерам посадочного картофеля.

Содержание работы. С помощью лабораторной установки произвести одновременно высадку двумя дисковыми высаживающими аппаратами в одном случае клубней одинакового размера, в другом - разных размеров; замерить расстояния между клубнями в продольном направлении для указанных вариантов опыта, произвести обработку полученных двух рядов цифр методами математической статистики, проанализировать полученные результаты и сделать определенные выводы и заключения.

Оборудование, приборы и инструмент. Для выполнения этой работы необходимы: почвенный канал, лабораторная установка, состоящая из тележки, оборудованной двумя параллельно расположенными дисковыми аппаратами с приводом, модели клубней картофеля – деревянные шарики одинакового (около шт.) и различного (двух-трех размеров в таком же количестве) диаметров; рулетка или линейка; калькулятор.

Порядок выполнения. Изучить раздел учебника, в котором рассматривается работа высаживающих аппаратов картофелепосадочных машин [1, с. 226…264].

Подготовить лабораторную установку к работе и провести эксперимент. Перед проведением эксперимента тележку с лабораторной установкой отводят в крайний левый угол почвенного канала, почву в канале выравнявают и уплотняют с помощью выравнивающего устройства и прикатывающего катка, питающие ковши двух высаживающих аппаратов заполняют моделями клубней - один - одинанового размера, другой - различного размера, сошники устанавливают на определенную (небольшую) глубину посадки.

После окончания подготовительной работы по команде преподавателя включают сначала привод тележки, а затем и привод высаживающих аппаратов.

Включение привода высаживающих аппаратов, а затем тележки производятся также по команде преподавателя, после того, как будет пройден контрольный участок.

После остановки тележки производят замеры расстояния по моделям клубней в продольном направлении с помощью рулетки или линейки, в результате которых получают два вариационных ряда. Производят обработку экспериментальных данных. Обработку двух вариационных рядов прозводят методом математической статистики, с использованием калькулятора. При проведении обработки следует пользоваться методикой, изложенной в разделе III.

Содержание отчта. Полученные результата следует записать в виде таблицы, проанализировать и сделать определенный вывод. Для более полной характеристики предлагается построить частотный график и сравнить его с кривой нормального распределения.

1. Зерновая сеялка в процессе работы проходит путь l = 42 м, при этом ее опорные ходовые колеса диаметром D = 126 cм сделала 10 полных оборотов.

Определить коэффициент скольжения сеялки. Ответ: = 0,07 или 7%.

2. Для условий задачи 32 определить, на какую расчетную норму высева семян Qрасч нужно настроить сеялку, чтобы обеспечить высев заданной нормой Qз = 160 кг/га. Ответ: Qрасч = 193 кг/га.

3. Определить максимальную (допускаемую по условиям качества) рабочую скорость картофелесажалки с ложечно-дисковым высаживающим аппаратом при рядовой vр и гнездовой vг посадках, если расстояние между гнездами при гнездовой lг = 70 см и клубнями в рядке при рядовой посадке lр = 35 см, а число клубней в гнезде при гнездовой посадке z = 3. Ответ: vр = 2,45 м/с (6,82 км/ч); vг = 1.63 м/с (5, км/ч).

4. Определить расчетную рабочую скорость рассадопосадочной машины v (с закладкой рассады в рассадодержатели вручную), если заданное расстояние между растениями в рядке (шаг посадки) l = 70 см. Ответ: v = 0,468 м/с (1,68 км/ч).

5. Для условий задачи 5.4 определить, сколько времени t отводится на закладку рассады в рассадодержатель (период закладки). Ответ: t = 1,5 с.

6. Определить, какое количество рассадодержателей z необходимо установить рассадопосадочную машину на заданный режим работы. Шаг посадки l = 25 см, рассадодержателей = 1,3. Диаметр диска по концам рассадодержателей D = мм. Ответ: z = 6 штук.

5. РАСЧЁТНЫЕ РАБОТЫ (АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ)

Ввиду ограничения учебного времени расчтные работы приводятся лишь по тем разделам, проведение лабораторных работ по котрым пока не планируется.

Большинство расчтных работ и упражнений имеют целью не научить студента навыкам инженерных расчтов, но и освоить навыки аналитических исследований. Это позволяет убедить в полезности комплексного научного подхода при решении задач в инженерной практике.

Угол трения лезвия стрельчатой культиваторной лапы о корни сорняков, а о почву. Определить при каких углах раствора культиваторной лапы будет обеспечено скольжение корней сорняков, находящихся в почве, по лезвию лапы, а также значение оптимального угла раствора с точки зрения наименьшей вероятности забивания. Ответ: 62, = 31.

Определить зону деформации почвы рыхлительной лапой культиватора (lmin, lmax, L, b1), если ширина ее захвата b0 = 6 см, начальный угол крошения = 20, = 7,8 см; lmax = 36 см; L = 16,6 см; b1 = 16,7 см.

3. Черенковый нож плуга, лезвие которого имеет радиус кривизны r = 1,0 мм, почвенный пласт с углом трения. Какова толщина лезвия снимаемой полоски материала) в первом и втором процессах.Ответ: = 0,55 мм;

= 1 мм.

4. Определить, под каким углом к горизонту следует установить черенковый нож плуга, для того чтобы обеспечить скольжение в процессе резания корневищ с 5. Определить направление равнодействующей реакции почвы в продольновертикальной плоскости на универсальную стрельчатую лапу (угол ), если угол Необходимо провести обработку почвы дисковым лущильником на глубину а = 10 см. Определить угол атаки дисков, при которой будет обеспечено качество обработки, соответствующее агротехническим требованиям (высота гребней h 0,5 а), если диаметр дисков D = 450 мм, расстояние между дисками и батареях В = 170 мм. Ответ: Угол атаки дисков 2. Определить будет ли соответствовать агротехническим требованиям по гребнистости дна поле, обрабатываемое дисковым лущильником ЛДГ5Г, установленным на глубину обработки почвы а = 10 см и угол атаки Ответ: Будет соответствовать агротехническим требованиям по гребнистости.

4.3. Ротационные рабочие органы машин с активным приводом Болотная фреза характеризуется следующими основными параметрами:

диаметр фрезерного барабана по концам ножей D = 710 мм, число ножей на каждом диске – 7, частота вращения фрезерного барабана n = 200 мин-1. Определить показатель кинематического режима и рабочую скорость агрегата v, на которые необходимо настроить для обработки связной почвы средней задернености. Ответ:

= 7,1; v = 1,05 м/с = 3,8 км/ч.

2. Для условий задачи 1 определить максимальную толщину стружки при 3. Густота посевов сахарной свеклы составляет в среднем 12 растений на 1 м параметрами: диаметр обоймы по концам ножей d = 520 мм, число ножей в обойме z=8, длина лезвия ножа прореживателя Sн = 25 мм. Определить коэффициент прореживания и показатель кинематического режима, на которое необходимо настроить прореживатель. Ответ: = 0,5; = 4,09.

1. Поле, которое должен обрабатывать гладкий цилиндрический каток диаметром D = 700 мм, характеризуется углом трения почвы о каток кт углом трения почвы по почве = 22°. Определить будет ли происходить сгруживание комков перед катком, если максимальный диаметр (размер) комка, находящихся па поверхности поля составляет d = 80 мм. Ответ: сгруживание происходить не будет.

2. Определить глубину колеи h от колеса сеялки при ее работе на поле, почва которого характеризуется коэффициентом объемного смятия q = 1,5 Н/см3. Диаметр опорных колес сеялки D = 1200 мм, ширина обода b = 150 мм, на колесо действует сила тяжести от массы сеялки Р = 3 кН. Ответ: h = 7 см.

1. Полевой вентиляторный опрыскиватель имеет распыливающее устройство, снабженное 12 распыливателями и благодаря применяемому вентилятору имеет ширину захвата В = 20 м. Подача ядохимиката (рабочей жидкости) через распылитель q = 10 дм3/мин. Определить необходимую рабочую скорость движения агрегата v, которая обеспечит внесение ядохимиката в количества Q = 1200 дм3/га.

Ответ: v = 0,835 м/с (3 км/ч).

2. Для условий задачи 1 определить диаметр выходного отверстия распыливающего наконечника, если опрыскиватель снабжен тангенциальными распылителями центробежного типа, а давление рабочей жидкости в подводящей системе H = 2 МПа. Ответ: d = 3 мм.

3. Садовый опрыскиватель снабжен осевым вентилятором, диаметр выходного отверстия сопла которого d = 0,4 м. Настроить вентилятор на рациональный ражим работы, т.е. определить необходимую производительность Q, если высота деревьев Н = 6 м, ширина между рядами В = 6 м, крона достаточно густая и необходимая скорость воздушного потока при входе в крону vх = 20 м/с, коэффициент турбулентности струи а = 0,1. Ответ: Q = 34 м3/ч.

1. Бульдозер с неповоротным отвалом, имеющий параметры: высоту отвала Н = 1200 мм и ширину захвата (длину) В = 1600 мм работает на несвязанных грунтах, характеризующихся коэффициентом наполнения кн = 0,9 и углом естественного откоса = 30°. Определить, на какую глубину h следует заглублять нож отвала (толщину стружки), для того чтобы компенсировать потери грунта в процессе его транспортировки, если длина его перемещения l = 15 м. Ответ: h 0,4 см.

2. Для условий задачи 1 определить сопротивление копанию Rх, связанное с восполнением потерь грунта в процессе его транспортирования, и работу А, затрачиваемую на это, если удельное сопротивление копанию кк = 80 кПа. Ответ: Rх = 1150 Н; А = 17,3 кДж.

Скрепер на пневматических колесах весом Р = 23 кН, с ковшом, имеющим нож шириной захвата В = 2150 мм, работает с гусеничным трактором класса 30 кН, весом 57 кН, без толкача. Определить максимальную толщину стружки в начале копания, если агрегат работает на тяжелом суглинке с удельным сопротивлением копанию кк = 160 кПа, коэффициент сцепления гусениц с грунтом = 0,95, а коэффициент сопротивления перекатыванию колес скрепера = 0.20.

Ответ: = 14 см.

Определить режим работы (рабочую скорость v, и толщину стружки l) траншейного цепного экскаватора, характеризующегося следующими основными параметрами: вместимость ковша Vк = 23 дм3, ширина ковша В = 500 мм, шаг ковшей t = 950 мм, скорость движения ковшей vк = 0,7 м/с. Траншея отрываемая экскаватором имеет глубину Н = 150 см и ширину В = 50 см. Ответ: v = 81 м/ч; l = cм.

дефлекторными насадками с диаметром выходного отверстия d = 5 мм, давлениe воды перед насадкой Н = 250 кПа. Определить среднюю интенсивность дождя ср, если с одной позиции поливается круговая площадь диаметром D = 10 м, коэффициент расхода = 0,8. Ответ: ср = 0,7 мм/мин.

Для условий задачи 5 определить; будут ли образовываться лужи при работе установки на легких почвах? Ответ: лужи образовываться не будут.

Пользуясь рис. 361 [1], определить время t, на которое надо включать дождевальную установку позиционного действия, чтобы произвести полив без образования луж, а также количество воды h, вылитой за это время на поливаемую площадь в пересчете на 1 га; средняя интенсивность дождя ср = 0,5 мм/мин. Ответ: t = 50 мин; h = 25 мм (250 м3/га).

8. Для условий задачи 7 определить, для полива каких сельскохозяйственных культур можно применять режим работы, на который настроена дождевальная установка. Ответ: для полива всех с.-х. культур.

6. МЕТОДИКА ОБРАБОТКИ ОПЫТНЫХ ДАННЫХ

6.1. Обработка измерений постоянных величин Всякий опыт в технике, как правило, связан с измерениями. Однако даже самые точные приборы не могут определить значения измеряемой величины, их показания содержат ошибку. Следовательно, в результате измерений могут быть получены только приближенные числа, обладающие большей или меньшей степенью точности, т.е. степенью соответствия результата измерений действительному значению величины. Понятие точности неразрывно связано с понятием, ошибки: чем выше точность, тем меньше ошибка, и наоборот.

Действительное или истинное, значение, измеряемой величины х отличается от каждого отдельного измерения xi, на некоторую величину xi, которую называют абсолютной ошибкой, Следовательно, абсолютная ошибка вмерения В практике под действительным или истинным значением измеряемой величины понимают результат измерения, полученный с помощью прибора высшей точности (эталонного или образцовом прибора). Измеряя одну и ту же неизменную величину различными приборами или одним и тем же прибором, но о привлечением различных экспериментов, мы получим набор чисел, отличающихся между coбой.

Это обстоятельство свидетельствует о том, что результаты отдельных измерений носит случайный характер и отражают совместное влияние средств измерения, человек, который выполняет измерения, измеряемого объекта и свойств внешней среды. Следовательно, величины абсолютных ошибок (погрешностей) отдельных положительные, так и орицательные значения.

В зависимости от происхождения ошибки (погрешности) измерения разделяют на две группы: систематические и случайные. Систематические погрешности происходят от какой-либо вполне определнной причины и поэтому могут быть легко учтены или исключены. Систематическую ошибку легко обнаружить при небольшом числе проверок с помощью некоторого стандартного значения входной величины. Например, пусть нам известно, что данное тело (эталон) имеет массу 1 кг. Многократные же измерения (взвешивания) при сравнительно нзбольшом разбросе показаний дают среднее значение массы этого тела 950 г. Следовательно, систематическая ошибка измерений составляет 50 г.

Аналогичное явление будет наблюдаться при измерении температуры систематической ошибки нужно откалибровать или отремонтировать прибор или скорректировать окончательные результаты, введя соответствующую поправку. К числу систематических ошибок относятся погрешности, связанные ео смещением начала отсчета шкалы прибора, неравномерностью разметки и т.п.

Случайные ошибки происходят из-за множества неопределенных причин, учесть которые заранее не представляется возможным. Случайнее ошибки наглядно проявляются в тем случае, когда при измерении одной и той же постоянной величины получают, различные числовые значения, отличающиеся, как правило, последней значащей цифрой. Исключить случайные ошибки при измерениях невозможно. Однако определить их значимую величину и учесть их влияние на результат измерений вполне возможно.

Случайные ошибки невозмонно учесть, произведя лишь одно единственное измерение. Уменьшить влияние случайных ошибок на окончательный результат измерений и определить их возможную величину можно лишь путем многократных измерений одной и той же величины (одного и того же фактора). Указанные задачи решаются методами математической статистики и теории вероятностей.

Допустим, что мы произвели n прямых непостредственных замеров некоторой физической величины, Обозначив результаты этих измерений через получим вариационный ряд. Пользуясь методами математической статистики, можно заменить большое число значений (вариационный ряд) сравнительно небольшим числом параметров, дающих обобщенную характеристику полученного вариаияоявого ряда. Одной из основных статистических характеристик вариационного ряда является среднее арифметическое, получаемое в результате Среднеарифметическое является наиболее вероятным и наиболее точным значением измеряемой величины при данном числе измерений.

В теорий ошибок легко доказывается, что при бесконечно большом чнсле измерений ( n ) какой-либо величины случайная ошибка бесконечно мала и среднее арифметическое, следовательно, равно действительному (истинному) будет отличаться от действительного значения измеряемой величины и, равенство определить и оценить величину погрешности, расхождения, ошибки.

Среднеарифметическое - это тот центр, около которого группируются отдельные значения измеряемой величины, входящие в вариационный рад.

Отдельные значений отклоняются от среднего арифметического в одну и в другую положительные, так отрицательные значения. При достаточно большом числе измерений каждой положительной ошибке будет соответствовать равное по величине, но противоположная по знаку отрицательная ошибка. Следовательно, сумма отклонений индивидуальных значений измеряемой величины от его среднего арифметического всегда равна нулю, т.е.

Таким образом, среднее арифметическое, являясь центром, около которого происходит варьирование измеряемого признака, дает лишь самое обобщенное представление о вариапионном ряде, совершенно не отражая размаха варьирования отдельных измерений. Нередко бывает так, что среднее арифметические значения одинаковы, а характеры распределения отдельных измерений (разброс показаний) совершенно различны. Приведем пример. Произведя двухкратные замера угла трения семян фасоли по дереву, мы получили с помощью одного прибора значения 10° и 26°, с помощью другог 17° и 19°. В обоих случаях средний угол трения одинаков - 180. Однако, несмотря на одинаковые значения средних арифмвтических величин, полученных в результате замеров одной и тойже величине, нельзя сделать вывод, что приборы обладают одинаковой точностью. Напротив, первый прибор дает больший разброс показаний, и его нужно либо oтремонтировать, либо забраковать.

Следовательно, наряду со средним арифметическим вариационного ряда для более полной его характеристики необходимо знать какуе то среднюю меру варьирования случайного признака. На первый взгляд представляется, что такой характеристикой могла бы служить среднее apфметическое значение отклонений отдельных вариантов от среднего арифметическога ряда ( большом числе измерений оно всегда равно нулю, так как от характера изменчивости. Чтобы отклонение от среднего арифметического могли служить мерой изменчивости отдельна ряда, необходимо освободить их от знака, что достигается возведением отрицательных и положительных отклонений индивидуальных вариант от среднего арифметического ряда в четную степень, например в квадрат. Этот принцип и заложен в основу таких характеристик варьирования (колебаемости) признака, так среднее квадратическое отклонение и дисперсия, относящихся к числу основных параметров математическом статистики.

где xi - любое индивидуальное значение вариаита; - среднее арифметическое значение ряда; - число членов ряда (число измерений). Как видим, для вычисления среднего квадратического отклонения необходимо определить отклонения всех вариант от среднего арифметического измерений без единицы (n -1) и извлечь квадратичный корень. Из математической статистики известно, что при определении любых средних величин сумму всех вариант необходимо разделить на число независимых друг от друга и поэтому их сумму делят на общее число вариант. Так как результаты отдельных измерений носят случайный характер, то при вычислении средней арифметической все варианты являются независимыми друг от друга и поэтому их сумму делят на сбщее число вариант. При вычислении же среднего квадратического отклонения для уже количество свободно варирующих значений будет равно (n1), т.е. одного любого варианта от как бы лишено свободы вариант и определяется варьированием остальных вариант. Действительно, чтобы удовлетворять условию одно любое отклонение должно зависеть от всех остальных и должно равняться их сумме, взятой с обратным знаком. Число свободно варьирующих величин ряда называют числом степеней свободы. В рассматриваемом случае число степеней свободы равно (n-1). Величину Дисперсия так же, как и среднее квадратичесное отклонение (стандарт) служит мерой рассеяния, вариации изучаемого признака.

Обычно предпочитают пользоваться средним квадратичееким отклонением, так как оно имеет размерность той величины, для которой вычислено, в то время как размерность дисперсия равна квадрату размерности изучаемого признака, что неудобно. Среднее квадратическое (стандартное) отклонение является показателем, который дает представление об наиболее вероятной средней ошибке отдельного, единичного наблюдения (измерения). Если значения вариант подчиняются закону нормального распределения (рис.10), то в пределах x будет укладываться 68,3% всех вариант (вероятность Р=0,683), в пределах x 2 - 95,5% (Р = 0,955) и в пределах x 3 - 99,7% всех вариант данного ряда наблюдений (Р = 0,997).

Среднее квадратическое (стандартное) отклонение принято называть основным отклонением вариционного ряда, а утроенное значение стандартного отклонения - предельной ошибкой отдельного наблюдения.

Следовательно, отдельные измерения изучаемой величины с вероятностью xi, то такое измерение бракуют и отбрасывают, не принимая во внимание при дальнейших вычислениях. Вероятность выхода результата отдельных измерений за пределы составляет всего три случая из тысячи и как правило, свидетельствует о появлении систематической ошибки.

При обработке результатов измерений часто возникает необходимость сравнить изменчивость разнородных величин, например, высоты и массы (веса) растения. Стандартное отклонение (и дисперсия) для такого сравнения не пригодны, так как имеет ту же размерность, что и среднее арифметическое. Для этой цели нужна отвлеченная (относительная) мера изменчивости, не зависящая от единиц измерения сравниваемых величин. В качестве такой меры мояет служит арифметическое, и выраженный, как правило, в процентах Таким образом, коэффициент вариации (изменчивости), будучи числом отвлеченным, выраженным в процентах, дает возможность сравнивать варьирование признаков разной размерности.


Как указывалось выше, среднее арифметическое вариационного ряда характеризует измеряемую величину не точно, а приближенно, отличаясь от действительного значения измеряемой величины. Вместе с тем несмотря на неточность среднего арифметического, вычисленного по ограниченному количеству измерений ( n ) оно не дает возможность судить о действительном значении измеряемой величичине в том случае, если известна величина ошибки, которая допушена при определении. Статистическая теория свидетельствует о том, что ошибка средне арифметического прямо пропорциональна среднему квадратическому отклонению и обратно пропорциональна корню квадратному из Как видим, ошибка средней арифметической тем меньше, чем меньше варируют результаты измерений и из большего количества измерений вычислено сренееарифметическое. Следовательно, точность определения ддествительной величины может быть повышена применением более совершенных приборов и Подобно коэффициенту вариации, ошибку среднеарифметического значения можно также выразить в процентах от среднего арифметического. Варирование средних арифметических также, как и варьирование результатов отдельных измерений, подчиняется одним в тем же закономерностям. Опираясь на эти закономерности монжно с определнным уровнем вероятнояти определить так называемые доверительные интервалы или пределы, в которые попадает истинное значение измеряемой величины (среднее значение генеральной совокупности). При достаточно большом количестве измерений (т = 20…30) истинное значение измеряемой величины попадает в нижеследующие доверительные интервалы x 3m x x 3m - с вероятностью 99,7%.

При подсчте статистических характеристик результатов нзмерений без применения компьютеров удобно пользоваться таблицей 9.

Ддя проверки правильности вычисления средней арифметической удобно пользоваться условием Все рассмотренное в предыдущем разделе относится, главным образом к случаям, когда измеряемая величина является постоянной, неизменной, а все отклонения обусловлены неточностью измерений. Однако, при проведении исследований в области земледельческой механики очень часто приходится измерять пременные величины, например, глубину хода сошника сеялки, ширину захвата или тяговое сопротивление плуга и т.п. Следует отметить, что все описанные статистические характеристики будут справедливы и для случаев измерения переменных величин. Однако в этом случае они будут показывать только меру точности, зависящую от случайных ошибок измерений, но и меру варьирования или изменчивости переменной. В этом случае случайные ошибки измерения могут накладываться на колеблющиеся значения переменной величины.

Такие явление наблюдаются, например, при записи осциллограммы тягового сопротивления плуга.

В подобных случаях среднее квадратическое отклонение, дисперсия и другие статистические характеристики произведнных измерений являются совокупными, включающие как меру изменчивости переменной величины, так и случайные ошибки измерений. Таким образом, в подобных случаях одно рассеяние накладывается на другое и чтобы выделить меру изменчивости перемятой величины, необходимо исключить влияние случайных ошибок измерений.

Для этой цели тем же прибором многократно измеряют некоторую постоянную величину, близкую к предполагаемому среднему арифметическому значению переменной и, определив среднее квадратическое отклонение при несколько групп (рядов) измерений однородной переменой величины различными приборами (с различной точностью), то для получения более точной меры ее изменчивости необходимо вычислить общую дисперсию с учтом веса каждого ряда отдельных групп измерений. Таким образом, общая дисперсия равна средней взвешанной частных дисперсий, сложенной с дисперсией частных средних относительно обшей средней арифметической величины.

6.3. Обработка измерений при определении некоторых расчтных Непосредотвенным измерениям поддаются лишь сравнительно немногие физические величины: линейные размеры, вес, время и т. п. Подавляющее же непосредственных измерений, а при помощи вычислений, пользуясь различными математическими формулами, выражающими определенные физические законы.

Например, непосредственные измерения ускорения силы тяжести свободно падающего тела представляется чрезвычайно сложным и могли бы дать недостаточно точные рэзулътаты. Поэтому на практике приходится непостредственно измерять путь и время и уже по их величинам, пользуясь законом свободного падения тела ( S ), вычислять значение ускорения свободного падения тела. Так как результаты наших измерений – величины приближнные, то и результаты вычислений носят характер приближенных величин.

Каждая пара чисел будет давать различный результат, и только статистическая обработка всей совокупности позволит получить более или менее точный результат.

При этом точность результата будет определяться не только точностью наших измерений, но и видом формулы. Последнее ставит вопрос о выборе тех или иных формул для определеная искомой величины. Рассмотрим простейший случай, когда две измеряемых величины связаны линейной зависимость, например, нагрузка Q и деформация пружины у при определения калибра (коэффициента жсткости) пружины, или сила трения F и нормальная сила N при определении коэффициента трения f. В общем вида задача может быть сформулирована следующим образом:

между двумя величинами х и у существует зависимость Пользуясь этой зависимостью, определить значение а. Для решения задачи необходимо провести многократные непосредственные замеры величины х и у, в результате чего получим два ряда цифр y1, y2, y3... ym.

Вычисление значения величины а в зависимости от требуемой точности можно произвести по одному из трех, получивших наибольшее распространение способов: способ средней арифметический; способ наименьшей средней ошибки;

способ наименьших квадратов. Дадим краткое описание каждого из способов.

1. Способ средней арифметической. Определяем величину а для каждой считать за действительное значение а полученное с определнной точностью.

2. Способ наименьшей ошибки средней. Этот способ предполагает, что сумма ошибок при достаточно большом числе замеров равна нулю, т.е. сумма положительных ошибок равна сумме отрицательных ошибок, что математически чем предыдущий, но менее точные, чем способ наименьших квадратов.

3. Способ наименьших квадратов. Согласно основному положению метода получено при условий, когда сумма квадратов отклонений вычисленных значений от измеренных составляют минимум, т.е.

От этого основного положения получил сво название метод. Уравнение рассматривается далее как функцию, у которой переменной величиной является коэффициент а. Задача, таким образом, состоит в том, чтобы из всех возможных значений коэффициента а, установить такое, которое соответствовала бы минимуму функции. Из дифференциального исчисленпя известно, что минимум функции имеет место, когда первая производная от нее равна нулю, а вторая производная положительна ( 0). Возьмем первую производную по а и приравняем ее нулю:

При проведении лабораторных работ иногда можно пользоваться всеми тремя методами, а затем, принимая во внимание, что способ наименьших квадратов дает целесообразности использования того или иного способа в зависимости от требуемой точности. При расчетах по всем трем способам целесообразно пользоваться таблицей (табл. 8).

Полученные в нижней горизонтальной строке таблицы итоговые суммы подставляются соответственно в уравнения (24), (25) н (28), что облегчает и порядочивает расчеты.

1. Кленин Н.И., Киселв С.Н., Левшин А.Г. «Сельскохозяйственные машины».

– М.: КолосС, 2008. - 816 с.

2. Листопад Г.Е., ред. и др. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины.

Изд. 2-е, - M., KoлосС, 1986.

КИСЕЛЕВ Сергей Николаевич «Почвообрабатывающие машины»

методические указания к выполнению лабораторных работ

ФГОУ ВПО МГАУ





Похожие работы:

«О.И.Поливаев,В.П.Гребнев,А.В.Ворохобин,А.В.Божко ТрАкТОры ИАВТОмОБИлИ. кОнсТрукцИя Под общей редакцией профессора О.И.Поливаева Рекомендовано УМО вузов Российской Федерации по агроинженерному образованию в качестве учебногопособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности Механизация переработки   сельскохозяйственной продукции  Допущено УМО вузов Российской Федерации  по агрономическому образованию   в качествеучебногопособия  ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ АВТОМОБИЛИ И АВТОМОБИЛЬНОЕ ХОЗЯЙСТВО Учебное пособие МОСКВА 2009 Введение За последнее двадцатилетие с момента начала построения в нашей стране рыночной экономики изменились как сами предприятия, так и их требования к специалистам, и, конечно же, условия работы. Если...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ Московский государственный агроинженерный университет имени В. П. Горячкина Т.Н. Обухова ДОКУМЕНТИРОВАНИЕ УПРАВЛЕНЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ Методические рекомендации для факультета заочного образования Москва 2007 УДК Рецензент: Кандидат экономических наук, доцент кафедры Бухгалтерский учет Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева Н.В....»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Департамент научно-технологической политики и образования ФГОУ ВПО Московский агроинженерный университет имени В.П. Горячкина С.Н. Киселв, Л.П. Смирнов МАШИНЫ ДЛЯ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ методические указания и задания для студентов заочников 3-го курса Москва 2010 г. УДК: 631.3 Рецензент: доктор технических наук, профессор заведующий кафедрой ЭМТП ВГОУ ВПО Московского государственного агроинженерного университета им. В.П. Горячкина...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА 00Р0ОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный агроинженерный университет имени В. П. Горячкина КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ по дисциплине Эксплуатация машинно-тракторного парка Методические рекомендации для студентов заочной и ускоренной форм обучения Москва 2010 УДК 631.3 (075.8) Рецензенты: Профессор кафедры уборочных машин А. А. Золотов Доцент кафедры тракторов и...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ИЖЕВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе профессор П.Б. Акмаров _2011 ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА. СОЕДИНЕНИЯ И ДЕТАЛИ СОЕДИНЕНИЙ Методические указания к графической работе Соединения и детали соединений для студентов агроинженерного факультета ИжГСХА, обучающихся по направлению Агроинженерия...»

«ISBN 5-86785-150-8 Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина П.А.Силайчев Методика планирования обучения в учреждениях профессионального образования Учебное пособие (издание третье, переработанное и дополненное) Москва 2010 ББК 74.560 УДК 377. 35 (07) С – 36 Рецензенты: доктор педагогических наук, профессор кафедры...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ЧЕЛЯБИНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АГРОИНЖЕНЕРНАЯ АКАДЕМИЯ Кафедра безопасности жизнедеятельности Утверждаю: Проректор по учебной работе К.А. Сазонов МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к изучению дисциплины БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ и задания для контрольной работы для студентов специальности 110302...»

«Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина Е.В. Ковалева, Н.Н. Юшина ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ методические рекомендации по выполнению контрольной работы для студентов 2 курса ФЗО Москва 2009 1 УДК. Рецензент: Кандидат экономических наук, доцент кафедры Экономика и организация производства на предприятиях АПК Московского государственного агроинженерного университета имени...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина Т. В. Ягупова МЕТОДИКА ВОСПИТАТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ Методические указания по выполнению и задания для контрольных работ студентам – заочникам по специальности 03.05.00.01 Профессиональное обучение ( агроинженерия ).. Москва 2007г. Содержание Стр. Введение Раздел 1. Общие...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина Водянников В.Т., Геворков Р.Л., Лысюк А.И. Экономика сельского хозяйства Методические указания по изучению дисциплины и задания для контрольной работы Москва - 2006 1 Рецензенты: Кандидат экономических наук, доцент Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Тамбовский государственный технический университет ПОСОБИЕ ПО ТЕСТИРОВАНИЮ Допущено Учебно-методическим объединением вузов по агроинженерному образованию в качестве учебного пособия для высших учебных заведений по специальностям 311300 – Механизация сельского хозяйства и 311900 – Технология обслуживания и ремонта машин в АПК. Тамбов Издательство ТГТУ 2004 УДК 378 ББК 74.58 П62 Рецензенты: Заместитель начальника Управления сельского хозяйства...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный агроинженерный университет имени В.П.Горячкина Кафедра Информационно-управляющие системы Андреев С.А., Судник Ю.А., Загинайлов В.И. ОСНОВЫ АВТОМАТИКИ Задания и методические рекомендации по выполнению контрольной работы Москва, 2011 УДК 731.3-52:338.436(075.8) Рецензент: Доктор технических наук, заведующий кафедрой...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный агроинженерный университет имени В.П.Горячкина Андреев С.А., Судник Ю.А. АВТОМАТИКА Задания и методические указания к выполнению контрольной работы для студентов факультета заочного образования Москва, 2008 УДК 731.3-52:338.436(075.8) Рецензент: Доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой Электротехнологии в...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ А.А. Болтенков, М.В. Жуков МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по выполнению экономического раздела дипломного проекта по направлению Агроинженерия Барнаул Издательство АГАУ 2007 1 УДК 336:65.012.12 Болтенков А.А. Методические указания по выполнению экономического раздела дипломного проекта по направлению...»

«УДК 62 – 84 МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Рецензент: Доктор технических наук, профессор Московского государственного агроинженерного университета Московский государственный агроинженерный им. В. П. Горячкина университет имени В. П. Горячкина Ю. А. Судник А.А. Герасенков, Н.Е. Кабдин Составители: Герасенков А.А., Кабдин Н.Е. Электропривод и электрооборудование. Методические рекомендации по изучению дисциплины и задания для выполнения контрольной работы. Составлены в...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Московский государственный агроинженерный университет имени В. П. Горячкина А.А. Медведев, В.А. Лавров Эксплуатация электрооборудования и средств автоматизации Методические рекомендации по выполнению курсовой работы Москва 2013 УДК 631.371.004 Авторы: Медведев А. А., Лавров В.А. Эксплуатация электрооборудования и средств автоматизации. Методические рекомендации по выполнению курсовой работы для бакалавров факультета заочного образования по...»

«1 МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина О.А. Леонов, В.В. Карпузов, Г.Н. Темасова методические рекомендации по выполнению контрольной работы для студентов ФЗО, обучающихся по специальности Экономика и управление на предприятии МОСКВА 2008 2 ББК УДК Л 476 Рецензенты: Доктор технических наук, профессор, зав. отделом...»

«Министерство образования Российской Федерации Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия им. С. М. Кирова Сыктывкарский лесной институт (филиал) Кафедра экологии и природопользования БИОЛОГИЯ С ОСНОВАМИ ЭКОЛОГИИ Методические указания и контрольные задания для студентов заочной формы обучения по специальностям: 3113 – Механизация сельского хозяйства, 3114 – Электрификация и автоматизация сельского хозяйства Сыктывкар 2003 Рассмотрены и рекомендованы к изданию советом...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. В.П. ГОРЯЧКИНА ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ АВТОМОБИЛЕЙ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА МОСКВА 2003 УДК 629.114.4.004.24 ББК 39.335.4 Рецензент: Доктор технических наук, профессор кафедры Менеджмент в АПК В.Д. Игнатов Авторы: Дидманидзе О.Н., Митягин Г.Е., Боярский В.Н., Пуляев Н.Н., Асадов Д.Г., Иволгин В.С. Техническая эксплуатация автомобилей. Методические...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.