УДК 629.361.3
Винницкий национальный технический университет
РЕГРЕССИЯ ПАРАМЕТРОВ УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДОМ РАБОЧИХ ОРГАНОВ НАВЕСНОГО ПОДМЕТАЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ МУСОРОВОЗОВ
Одной из основных проблем управления городским хозяйством является проблема отходов [8, 9, 11, 12, 14, 15], в том числе проблема сбора твердых бытовых отходов, подметания улиц, дорог и тротуаров. Сегодня перечисленные технологические операции осуществляется отдельными коммунальными машинами: мусоровозами [1, 4] и подметально-уборочными машинами [2, 3, 5], соответственно.
Использование подметально-уборочных машин малоэффективно вследствие низкого коэффициента загрузки, поскольку они используются редко в основном в весенний и осенний периоды [13]. В остальное времени подметание улиц и тротуаров осуществляется дворниками, работающими во вредных условиях. Поэтому предложено решать эти проблемы в комплексе, создав на базе мусоровоза экологическую машину путем разработки навесного подметального оборудования (НПО), которым могли бы оснащиваться мусоровозы. Это позволит расширить функциональные возможности мусоровоза и значительно снизить затраты коммунальных служб. В особенности это актуально для небольших городов и поселков городского типа, где содержание нескольких коммунальных машин, выполняющих разные функции, ложится тяжелым бременем на местные бюджеты.
В качестве привода рабочих органов НПО целесообразно применить гидропривод с питанием от насосной станции мусоровоза, а в качестве бункера-мусоросборника – кузов мусоровоза.
Предложенная конструкция НПО мусоровоза защищена патентом Украины № 000 U [10] и содержит два рабочих органа с вращательным движением: цилиндрическую щетку и шнековый транспортер, оборачивающихся от двух последовательно соединенных гидромоторов. При этом угловая скорость обращения гидромоторов регулируется с помощью регулированного дросселя. Последовательное соединение гидромоторов в сравнении с параллельным имеет такие преимущества: меньшие производительность насосной установки и металлоемкость привода; обеспечение высокой синхронности обращения выходных валов гидромоторов; устранение необходимости применения устройств, предотвращающих порчу гидромоторов через несогласование нагрузки; упрощение компоновки гидроагрегатов и схемы разведения трубопроводов.
В работе [7] приведены расчетная схема и математическая модель работы мусоровоза, оснащенного НПО, на технологической операции подметания, а в статьи [16] аналитически исследована упрощенная математическая модель НПО.
Анализ результатов математического моделирования динамики гидропривода НПО показал, что увеличение площади открытия регулированного дросселя SДP существенно влияет на повышение номинальных значений угловых скоростей обоих гидромоторов, а на повышение номинальных значений давлений на их входах влияет не в значительной степени.
С помощью проведения регрессионного анализа получены такие уравнения регрессии для номинальных значений давлений и угловых скоростей обоих гидромоторов:
; (1)
; (2)
; (3)
. (4)
Результаты регрессионного анализа приведены в табл. 1, где серым цветом обозначены ячейки с максимальным значением коэффициентов корреляции R для каждой из парных регрессий.
Таблица 1 – Результаты регрессионного анализа
№ | Вид регрессии | коэффициент корреляции R для парных регрессий | |||
pМ1н = f(SДP) | pМ2н = f(SДP) | щ1н = f(SДP) | щ2н = f(SДP) | ||
1 | y = a + bx | 0,9219153 | 0,9188792 | 0,9270875 | 0,9270924 |
2 | y = 1 / (a+bx) | 0,9198600 | 0,9187426 | 0,7985221 | 0,6563881 |
3 | y = a + b / x | 0,9846532 | 0,9838240 | 0,9859400 | 0,9859410 |
4 | y = x / (a + bx) | 0,9999851 | 0,9999999 | 0,0648674 | 0,5765878 |
5 | y = abx | 0,9208957 | 0,9188109 | 0,8764459 | 0,8191011 |
6 | y = aebx | 0,9208957 | 0,9188109 | 0,8764459 | 0,8191011 |
7 | y = a ·10bx | 0,9208957 | 0,9188109 | 0,8764459 | 0,8191011 |
8 | y = 1 / (a + be-x) | 0,7025039 | 0,6983795 | 0,9008179 | 0,9853283 |
9 | y = axb | 0,9718012 | 0,9702606 | 0,9487232 | 0,9068144 |
10 | y = a + b·lg x | 0,9721794 | 0,9702855 | 0,9753414 | 0,9753443 |
11 | y = a + b·ln x | 0,9721794 | 0,9702855 | 0,9753414 | 0,9753443 |
12 | y = a / (b + x) | 0,9198600 | 0,9187426 | 0,7985221 | 0,6563881 |
13 | y = ax / (b + x) | 0,9853843 | 0,9838765 | 0,9593456 | 0,8625101 |
14 | y = aeb / x | 0,9850264 | 0,9838502 | 0,9890078 | 0,9688084 |
15 | y = a ·10b / x | 0,9850264 | 0,9838502 | 0,9890078 | 0,9688084 |
16 | y = a + bxn | 0,8498802 | 0,8458299 | 0,8568360 | 0,8568426 |
Определение коэффициентов уравнений регрессии (1-4) осуществлялось методом наименьших квадратов с помощью разработанной компьютерной программы "RegAnaliz", защищенной свидетельством о регистрации авторского права на произведение и детально описанной в работе [6].
При этом коэффициент корреляции для уравнений регрессии (1-4) составил: 0,9999851; 0,9999999; 0,9890078; 0,9859410, соответственно, что свидетельствует о высокой точности полученных уравнений. Регрессионные кривые номинальных значений основных параметров НПО, отвечающих уравнениям (1-4), показаны на рис. 1 и рис. 2.
Рис. 1. Регрессионные кривые номинальных значений давлений на входах гидромоторов: цилиндрической щетки ◊ — и шнекового транспортера □ ---
Рис. 2. Регрессионные кривые номинальных значений угловых скоростей гидромоторов: цилиндрической щетки ◊ — и шнекового транспортера □ ---
Полученные зависимости (1-4) могут быть использованы при разработке методики инженерных расчетов параметров НПО мусоровоза.
Выводы
Выявлено, что увеличение площади открытия регулированного дросселя существенно влияет на повышение номинальных значений угловых скоростей гидромоторов привода рабочих органов навесного подметального оборудования мусоровозов, а на повышение номинальных значений давлений на их входах влияет не в значительной степени. Получены адекватные уравнения регрессии для номинальных значений давлений и угловых скоростей гидромоторов цилиндрической щетки и шнекового транспортера в зависимости от площади открытия регулированного дросселя, которые могут быть использованы при разработке методики инженерных расчетов параметров навесного подметального оборудования мусоровоза.
Литература
А. с. 1012795 СССР, МКИ B 65 F 3/20. Устройство для загрузки мусора в кузов мусоровоза / Марсель Колэн (Франция). – № 000; заявл. 20.05.80; опубл. 15.04.83, Бюл. № 14. А. с. 1557239 СССР, МКИ Е 01 Н 1/04. Уборочная машина / , . – № 000; заявл. 11.07.88; опубл. 15.04.90, Бюл. № 14. А. с. 1634740 СССР, МКИ Е 01 Н 1/04. Подметально-уборочная машина / , . – № 000; заявл. 07.03.89; опубл. 15.03.91, Бюл. № 14. А. с. 793891 СССР, МКИ B 65 F 3/00. Мусоровоз / , , [и др.]. – № 000; заявл. 03.07.79; опубл. 07.01.81, Бюл. № 1. А. с. 870567 СССР, МКИ Е 01 Н 1/00. Гидравлическая система управления установкой рабочего органа уборочной машины / , . – № 000; заявл. 28.05.79; опубл. 07.10.81, Бюл. № 37. Березюк регрессии коэффициента уплотнения твердых бытовых отходов от высоты полигона на основе компьютерной программы "RegAnaliz" // Автоматизированные технологии и производства. – 2015. – № 2 (8). – С. 43 – 45. Березюк та дослідження нової структури екологічної машини для очистки населених пунктів від твердих відходів // Сучасні технології, матеріали і конструкції у будівництві: Науково-технічний збірник. – Вінниця: УНІВЕРСУМ-Вінниця, 2008. – № 1 (5). – С. 110 – 116. , Журавель один підхід до розробки системи щодо поводження з твердими побутовими відходами // Технологический аудит и резервы производства. – 2014. – № 1/2 (15). – С. 22 – 26. , Березюк і бетони отримані на основі відходів промисловості // Сборник научных трудов SWorld. – Иваново: МАРКОВА АД, 2015. – Выпуск 1 (38). Том 13. Искусствоведение, архитектура и строительство. – С. 111 – 114. Патент 45362 U Україна, МПК(2009) E 01 H 1/00. Обладнання прибиральної машини / ; заявник і патентовласник Вінницький національний технічний університет. – u200904793; заявл. 15.05.2009; опубл. 10.11.2009, Бюл. № 21. , Дрібноштучні стінові матеріали з використанням відходів промисловості // Вісник Вінницького політехнічного інституту. – 2005. – № 1. – С. 16 – 21. , , Машницький ія компонентів цементнозольних композицій лужними відходами глиноземного виробництва // Вісник Вінницького політехнічного інституту. – 2006. – № 4. – С. 5 – 19. І., Березюк ічне забезпечення збирання, перевезення та підготовки до переробки твердих побутових відходів: монографія. – Вінниця: УНІВЕРСУМ-Вінниця, 2006. – 218 с. – ISBN 966-641-194-6 (в пер.). , , Фiзико-хiмiчнi особливостi формування структури електропровiдних бетонiв // Вiсник Вiнницького полiтехнiчного iнституту. – 1997. – № 2. – С. 5 – 9. , Христич Бетелу-М для іммобілізації рідких радіоактивних відходів // Сучасні технології, матеріали і конструкції в будівництві: Науково-технічний збірник. – Вінниця: УНІВЕРСУМ-Вінниця, 2008. – № 1 (5). – С. 50 – 54. Berezyuk O. V., Savulyak V. I. Dynamics of hydraulic drive of hanging sweeping equipment of dust-cart with extended functional possibilities // TEHNOMUS – New Technologies and Products in Machine Manufacturing Technologies. – Suceava – Romania, 2015. – No 22. – P. 345 – 351.
