Уникальные студенческие работы


Автореферат диссертации по технологии сельского хозяйства

Стальной цилиндрический силос состоит из тонкостенной цилиндрической обечайки постоянной толщины и пристыкованной к ней снизу конической воронки, опертых на колонны в месте пересечения оболочек. В настоящее время корпуса стальных цилиндрических силосов проектируют постоянной толщины по высоте, что приводит к необоснованному увеличению массы, и, как следствие, расхода металла на изготовление силосов и увеличению производственных затрат.

В результате анализа способов снижения массы изделия предлагается введение цилиндрической обечайки ступенчато-переменной толщины по высоте и построение системы автоматизированного проектирования САПР силоса на основе разработанной математической модели конструкции.

Аппроксимация внутреннего давления от-засыпки на стенки корпуса линейным законом и введение ступенчато-переменной толщины автореферат диссертации по технологии сельского хозяйства обечайки силоса по высоте позволяют снизить материалоемкость и себестоимость стальных цилиндрических силосов для хранения сельскохозяйственных сыпучих грузов.

Защиты диссертаций (Д 212.117.06)

Минимизация материалоемкости и снижение стоимости проектирования, изготовления и ремонта сельскохозяйственных стальных цилиндрических силосов. Конструкция стальных цилиндрических силосов для хранения сельскохозяйственных сыпучих грузов.

  • Организационные формы инновационного процесса в сельском хозяйстве;
  • Место и роль служб сельскохозяйственного консультирования в информационном обеспечении сельскохозяйственных товаропроизводителей;
  • Перспективные направления деятельности информационно-консультационных служб;
  • БД позволяют пользователю просматривать, дополнять и изменять необходимую информацию и использовать содержащиеся сведения при расчетах элементов конструкции, для оформления чертежей, спецификаций.

Основные положения теории расчета и действующих методик автореферат диссертации по технологии сельского хозяйства стальных цилиндрических силосов для хранения сельскохозяйственных сыпучих грузов; технология изготовления и ремонта стальных цилиндрических силосов их технико-экономические показатели; методы расчета листовых металлоконструкций с целью адаптации их к процессу создания рациональных по массе силосов.

Математическое модели-рование с применением ПЭВМ, дифференциальное и вариационное исчисление, численные методы. Апробация в производственных условиях и технико-экономическая оценка эффективности разработанной методологии проектирования. Научная новизна заключается в выполнении следующих работ: Достоверность и обоснованность научных положений работы обуславливается: Автореферат диссертации по технологии сельского хозяйства система проектирования и технологической подготовки производства и ремонта цилиндрических силосов позволяет снизить материалоемкость конструкции, затраты на изготовление, монтаж и ремонт изделия.

Для повышения качества интенсификации проектировочного расчета разработана программная система расчета геометрических параметров силоса. Применение ПЭВМ при проектировании цилиндрических силосов повышает качество проектных решений по выбору структуры изделия, расчету и оптимизации характеристик конструкции, построенной из стандартных элементов.

Предложенная методика проектирования цилиндрических оболочек силосов на основе конечно-разностной реализации метода малого параметра применена в программном комплексе системы их автоматизированного проектирования.

Воронеж, где использовалась при проектировании оболочечных металлоконструкций аппаратов теплообменных кожухотрубчатых ТКТ-325, ТКТ-400, однопоточных теплообменников АТК 24. Личное участие автора выражается в совершенствовании теории расчета цилиндрической оболочки силоса, разработке математической модели рациональной по массе конструкции стального цилиндрического силоса, создании системы автоматизированного проектирования силоса. Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на шести Всероссийских и шести региональных научно-технических конференциях в 2002.

По результатам рассмотрения результатов работы на Всероссийском открытом Конкурсе осуществлена б-месячная стажировка в качестве стипендиата Президента РФ в Техническом Университете г. Мюнхена ФРГ по тематике работы. По теме диссертации опубликовано пятнадцать работ, в том числе две в изданиях, рекомендованных ВАК. Положения, выносимые на защиту. На защиту выносятся перечисленные выше результаты, имеющие научную новизну и практическую автореферат диссертации по технологии сельского хозяйства.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, основных результатов и выводов, библиографического списка и двух приложений. Библиографический список содержит 83 наименования, в том числе 7 - иностранных авторов. За Н принимается высота стенки силоса от верха днища.

Силосы применяются в виде отдельных объектов или в цепи других транспортирующих машин при комплексной механизации производственного процесса кормоцех, зерноочистительный ток, зернохранилище, сельскохозяйственные машины и т. При бестарных перевозках и хранении насыпных грузов снижается стоимость перевозки, ликвидируются расходы на тару, расфасовку и упаковку груза.

Автореферат диссертации по технологии сельского хозяйства устройства состоят из собственно силосов, загрузочного и разгрузочного оборудования, побудителей истечения плохосыпучих материалов, затворов, питателей, приборов автоматизации и контроля.

Стальные силосы выполняются исключительно круглыми и автореферат диссертации по технологии сельского хозяйства в соответствии с указаниями СНиП 2. В большинстве случаев ширина яруса находится в пределах 800.

Толщину ярусов проектируют постоянной и назначают директивно, что приводит к необоснованному увеличению массы, и, как следствие, расхода металла на изготовление силосов, особенно для верхней части обечайки.

При расчете силосов должны быть определены нагрузки от давления сыпучего материала, веса конструкций и технологического оборудования с учетом динамических факторов, а также снеговой, ветровой и временных нагрузок на перекрытие, сейсмических воздействий.

Дополнительно проводится проверка устойчивости гладких цилиндрических стенок силосов. Также учитываются локальные напряжения краевого эффекта в сопряжении оболочек конструкции и в защемлении оболочек у кольца жесткости. Рекомендуемые в настоящее время формулы для определения давлений на днища и стенки силосов получены на основе проведенных Янсеном опытов и предложенной им теории давления зерна в силосах. В данных формулах имеется ряд существенных допущений: Существенный вклад в развитие теории давления на стенки силосов внесли работы Я.

Исследования, проведенные этими авторами на натурных силосах всех размеров и конструкций, показали сложную природу явлений, наблюдаемых в потоке сыпучего материала, в т. Но, отмечено, что характер изменения эпюр давления сыпучего материала в силосах происходит в некоторой общей закономерности по отношению к теоретической кривой по Янсену, что позволяет в настоящее время производить расчет силосов по предложенным им формулам с учетом опытных поправочных коэффициентов.

Таким образом, в результате анализа исследований и в соответствии с целью работы поставлены следующие задачи: Для этого на заводе из отдельных листов сваривают ярусы, которые сворачивают в рулоны и транспортируют на монтажную площадку, где устанавливают и разворачивают.

Габаритные элементы конструкции силосов укрупняют до величины, удовлетворяющей габаритам и грузоподъемности подвижного состава. Соединение элементов конструкции выполняется сваркой встык из условия равнопрочности, что обеспечивает наибольшие возможности для экономии металла, оптимальные условия работы и контроля качества швов.

На основе проведенного обзора выработаны рекомендации по учету на этапе проектирования силосов особенностей их изготовления, технического обслуживания и ремонта. Это позволило в дальнейшем автоматизировать процесс конструкторско-технологической подготовки производства рациональных по массе силосов. Описана методика расчета показателей надежности ремонтируемой конструкции силоса, что позволило установить требования к надежности составных частей силоса и надежности объекта в целом. На основе принципов комплексного решения приводится обоснование выбора оптимальных конструктивных форм и размеров, совершенствования методов расчета, изготовления ремонта при достижении главных показателей, - экономии автореферат диссертации по технологии сельского хозяйства, повышения производительности труда при проектировании изготовлении, снижения трудоемкости и сроков монтажа, - которые и определяют стоимость изделия.

Как уже отмечалось выше, цилиндрический корпус, при стандартном подходе проектируется постоянной толщины по высоте, что приводит к необоснованному увеличению запаса прочности и повышению расхода материалов на изготовление конструкции в целом. На основе проведенного анализа, для снижения массы силоса в целом, предлагается введение ступенчатой толщины цилиндрического корпуса п высоте, что позволит оптимизировать конструкцию по критериям материалоемкости стоимости изготовления, эксплуатации и ремонта.

Это вводит ряд особенностей построение математической модели рационального по массе силоса, подробном описанию которой посвящена четвертая глава диссертации. Если классифицировать цилиндрическую оболочку силоса по характеру расчетной модели, то она автореферат диссертации по технологии сельского хозяйства быть отнесена к тонкостенной оболочке средне длины, автореферат диссертации по технологии сельского хозяйства в двухосном напряженном состоянии от внешних воздействий.

При расчете оболочки за искомые величины принимаются функции напряжени и перемещений от силовых факторов давления засыпки, веса конструкции и т. Определяющими несущую способность буд нормальные напряжения; влияние касательных напряжений менее существенно. Пр этом задача исследования НДС ставится в линейной постановке, когд рассматриваются малые перемещения, вследствие чего влияние деформаций н изменение расчетной модели не учитывается; кроме этого, физические свойств материала считаются неизменными.

Условия на краю или граничном контуре автореферат диссертации по технологии сельского хозяйства определяющими дл.

  • Роль и перспективы развития экстеншн сервиса;
  • Анализ путей снижения материалоемкости конструкции, выбора оптимальных конструктивных форм и размеров, совершенствования методов расчета, изготовления ремонта необходимо проводить на основе принципов комплексного решения при достижении главных показателей, - экономии стали, повышения производительности труда при проектировании и изготовлении, снижения трудоемкости и сроков монтажа, - которые и определяют стоимость изделия;
  • Результаты этой экспериментальной работы обрабатывались методами математической статистики и неоднократно обсуждались в педагогических коллективах школ, института, межвузовских конференциях, проводимых в Уманском педагогическом институте;
  • Основным информационным продуктом, необходимым для успешной работы сельскохозяйственных товаропроизводителей являются базы данных, содержащие информацию о ценах на продукты питания, материально-технические ресурсы, горюче-смазочные материалы, а также различную информацию о предприятиях АПК.

Края могут быть свободными, шарнирно подвижн опертыми, шарнирно неподвижно опертыми, защемленными, и мог распространяться по всему контуру, его части или существовать в отдельных точках. Таким образом, системой, описывающей НДС цилиндрической обечайки является краевая задача, построенная на основе дифференциальных уравнений различного типа автореферат диссертации по технологии сельского хозяйства условий.

В настоящее время подобного типа задачи обычн решают приближенными численными методами. Применение метода конечных элементов при расчете тонкостенны оболочечных конструкций сопряжено с определенными трудностями в получен достоверных результатов. Прежде всего, возникает проблема выбора конеяног элемента, обеспечивающего достаточную точность при минимальной стоимос расчета.

Это обстоятельство предъявляет высокие требования к квалификаци инженеров, ведущих практические расчеты, поскольку для успешного выбор конкретного элемента из множества описанных в литературе, необходимо иметь опы работы автореферат диссертации по технологии сельского хозяйства ними и ясно представлять возможности каждого из элементов.

В приложени к изучаемой проблеме это означает проведение дополнительных исследований численных экспериментов, что сопоставимо по объему с предлагаемой диссертацией.

  1. Подъемно-транспортные машины в сельском хозяйстве. Многоукладная экономика АПК России.
  2. Помимо энергетических, немаловажное значение имеют экологические аспекты получения биогаза из отходов,, Однако, до настоящэго времени применительно к условии отгонных пастбищ процесс получения биогаза путем анаэробного обра-кивания органических отходов недостаточно изучен.
  3. Региональные особенности и освоение инноваций.
  4. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на шести Всероссийских и шести региональных научно-технических конференциях в 2002. Информационно-библиотечное обеспечение информационно-консультационной службы.

Метод конечных разностей также весьма распространен благодаря легкое написания алгоритма, простоте в реализации на ПЭВМ, адаптируемости к различным типам обычных дифференциальных уравнений и уравнений в частных производных.

Существует не только множество замен краевой задачи конечно-разностными схемами с различным порядком аппроксимации, скоростью сходимости и устойчивостью, но и множество способов решения полученных систем алгебраических уравнений.

Но, при использовании метода конечных разностей в случае дифференциальных уравнений высоких порядков с переменными коэффициентами возникает вопрос корректности получаемых решений.

Метод малого параметра дает возможность решения автореферат диссертации по технологии сельского хозяйства уравнений с переменными коэффициентами, но имеет один недостаток - громоздкий аналитический счет. Автореферат диссертации по технологии сельского хозяйства применение двух последних методов, осуществленное в конечно-разностной реализации метода малого параметра, позволяет избавиться от трудоемких аналитических вычислений и решить вопрос с оценкой точности полученных результатов.

В работах Астахова М. Делается вывод о целесообразности использования конечно-разностной реализации метода малого параметра для определения напряженно-деформированного состояния цилиндрической оболочки переменной толщины, нагруженной переменным внутренним давлением. Рассмотрим алгоритм метода в приложении к цилиндрической обечайке переменной по высоте толщины. Так как давление р в верхней части силоса невелико, то возможно снижение массы обечайки путем применения листов стали различной толщины, начиная с листа максимальной толщины в месте стыка обечайки с днищем, и заканчивая листом минимальной толщины у крыши силоса рисунок 2.

Для целей аналитического расчета оболочки и более эффективного проектирования, можно заменить ступенчатое изменение толщины, обусловленное технологическими требованиями, на линейно-переменное рисунок 2, б согласно закону: Минимизируя выражение удельной внутренней энергии такой оболочки с учетом симметричности геометрии и нагрузки: Граничные условия запишем в виде: Здесь н - высота обечайки.

Подставив в 5 выражения из 12 и введя некоторые параметры, получим: Подставив 89 в 7приравняв коэффициенты при одинаковых степенях араметра е и ограничившись тремя членами разложения, получим: Применим к системе краевых задач 106 метод конечных разностей обычной точности.

Вводя пространство Нк сеточных функций, заданных на сетке щ и удовлетворяющих граничным условиям, получим систему уравнений, разностные операторы которых представлены ниже: Результаты решения задачи 67 автореферат диссертации по технологии сельского хозяйства, полученные конечно-разностной реализацией метода малого параметра показаны на графике рисунок 3где изменения относительных прогибов по длине оболочки подсчитаны дом следующих параметров геометрии и нагрузки: Я Ра В таблице 1 приведены значения относительных прогибов при аппроксимации на 21-узловой сетке для различных соотношений высоты и диаметра оболочки, которые переводятся автореферат диссертации по технологии сельского хозяйства напряжения, на основе чего проводится проектировочный расчет оболочки.

Отдельно рассмотрен вопрос построения алгоритма поиска оптимального варианта конструкции на основе выбора геометрической формы, удовлетворяющей требованиям рационального расхода металла, технологичности и минимальных эксплуатационных затрат.

  • Научно-техническое развитие агропромышленного комплекса России состояние и перспективы;
  • В этой связи совершенствование технологии ТО машин, а также создание ресурсосберегающих средств для ее реализации является актуальной проблемой, имеющей важное научное и практическое значение;
  • Региональные особенности и освоение инноваций;
  • В соответствии с выявленными закономерностями ресурсосбережения в процессах ТО возможностью снижения трудоемкости ТО, расхода масел на ТО, потерь от простоев на ТОР, повышения коэффициентов готовности и технического использования и особенностями сельскохозяйственного производства Сибири предложены и разработаны сезонно-цикличные технологии - модели ТО при использовании тракторов;
  • Изменение перечисленных параметров приводит к колебаниям уровня рН, что оказывает угнетающее влияние на Повышение эффективности энергоснабжения лесных пасек на базе комбинированных с ветроэлектрогенератором гелиоустановок 2015 Осташенков, Алексей Петрович В контексте рассмотрения лесных пасек наиболее доступными видами возобновляемой энергии являются энергия солнечного излучения, ветра и биотоплива, что обусловлено как требованиями к размещению хозяйств, так и традиционным местоположением пасек в Российской Федерации в областях с относительно высокой инсоляцией и умеренными скоростями ветра В этой Прогнозирование эксплуатационной надежности электродвигателя на основе вероятностной модели его технического состояния в АПК 2015 Мартко, Екатерина Олеговна На современном этапе развития АПК наиболее массовым типом привода и основным потребителем электрической энергии остается асинхронный электропривод.

Соответствующие алгоритмы реализованы в предложенной системе автоматизированного проектирования цилиндрических силосов для хранения сыпучих грузов, применение которых повышает производительность труда проектировщиков и технологичность изделия; позволяет автоматизировать поиск оптимальных компоновочных решений; способствует снижению себестоимости изготовления конструкции.

На рисунке 4 представлена укрупненная блок-схема программного комплекса. Блок-схема включает блоки арифметических обозначенных прямоугольником и логических обозначенных ромбом операций и состоит из семи основных частей, отражающих этапы проектирования элементов конструкции силоса, а также блоков ввода исходных данных и блоков графических построений и вывода полученных значений.

На первом этапе на основе введенных пользователем исходных данных блок 1 подбираются предварительные параметры конструкции и варианты исполнения, которые выводятся в виде чертежа общего вида и текстовых документов блоки 3, 4. Далее проводится проектировочный расчет силоса блок 5 на основе алгоритма, описанного в главе 4. Отдельно предусмотрена подпрограмма расчета цилиндрической оболочки при восстановительном ремонте силоса методом замены стальных листов корпуса. Характеристики, используемые в качестве исходных данных вместимость; тип сыпучего груза; технологические операции; условия региона применения силоса и т.

Для автоматизации расчетов разработаны базы автореферат диссертации по технологии сельского хозяйства БД по характеристикам сыпучих грузов, материалам и сортаментам, применяемым при производстве блок 7 ; реализован алгоритм базовой методики проектирования силосов для проверочного расчета элементов конструкции блок 6. БД позволяют пользователю просматривать, дополнять изменять необходимую информацию использовать содержащиеся сведения при расчетах элементов конструкции, для оформления чертежей, спецификаций.

Модули проверки задаваемых значений блок 2 контролируют корректность ввода данных пользователем, обеспечивают доступ к БД, поиск и проверку информации. Комплект документации на изделие формируется на автореферат диссертации по технологии сельского хозяйства проектировочных и проверочных расчетов в среде графического редактора блок 8.

Затем пользователь запускает вывод на печать и сохранение комплекта документов, содержащих конкретные значения, тексты изображения, отражающие параметры и конфигурацию спроектированного изделия.

Как уже отмечалось выше, рекомендуемые нормами формулы для определения давлений на днища и стены силосов получены на основе теории давления зерна в силосах, предложенной Янсеном. Данные дальнейших натурных исследований позволили подготовить к утверждению нормы СНиП 2.

Одновременно, эксперименты показали сложную природу явлений, наблюдаемых в потоке сыпучего материала, и привели к следующим выводам:

VK
OK
MR
GP