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.

2. Решение задачи по определению параметров управления процессом.

3. Анализ технологического процесса очистки деревьев от сучьев.

4. 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.