РОЗДІЛ 2
КОНЦЕПТУАЛЬНА МОДЕЛЬ КОМПЛЕКСУ ЛЬОНОЗБИРАЛЬНИХ МАШИН У АДАПТИВНІЙ МЕХАНІЗОВАНІЙ ТЕХНОЛОГІЇ
ЗБИРАННЯ ЛЬОНУ-ДОВГУНЦЯ
2.1. Системні основи ефективності механізованої технології збирання льону-довгунця
Згідно з визначеними основними чинниками, котрі впливають на ознаки з яких складається означена проблема зрозуміло, що розробка нових технологій збирання льону-довгунця - це те, що дасть змогу перетворити початковий матеріал, тобто стеблостій льону у кінцевий продукт, тобто у льоноволокно та насіння.
Машинна технологія збирання включає знання про фізичні, біологічні, хімічні ефекти, які відбуваються під час збирання льону, та їх поєднання, що реалізуються за допомогою льонозбиральних машин у процесі якісного перетворення льону, що росте на полі, у льонопродукцію - тресту та насіння. Цей процес має наступну операційну систему (Рис. 2.1).
Рис. 2.1 Операційна система перетворення льону, що росте на полі, у льонопродукцію: ЛП - стеблостій льону на полі під час збирання; {z} -
його біологічна характеристика:
Аг - аґрокліматичні умови на період збирання льону; ({х}) - їх характеристика;
Тн1,О- техніка, організація (спосіб), що використовуються у процесі збирання за вказаних умов; {u} - їх характеристики, (який комплекс машин застосовується відповідності до способу збирання льону у конкретних умовах);
Лтр, Лн - льонотреста та насіння ({y}) - їх характеристика.
Існує дві системні задачі, які слід розв'язати для вирішення проблеми вдосконалення механізованій технології збирання льону-довгунця:
Пряма задача:
({y1} {y2})= f ({z}, {x}, {u}) (2.1)
де {z} - стадія зрілості льону;
{x} - аґрокліматичні умови на момент збирання льону;
{u} - принцип роботи техніки (застосовуваний у конкретних умовах спосіб збирання).
Обернена задача
({u}) = f ({z}, {x}), за умови {y}>extrеmum (2.2)
Характеристики {z}, {х}, {y1}, {y2} та {u} є повним якісним та кількісним відображенням оцінювання умов для збирання льону.
Для розкриття (2.1), (2.2) використовуємо системотехнічні принципи та концепцію системотехніки [200, 201].
2.2. Аналіз чинників ефективності адаптивної механізованої технології збирання льону
Ефективність адаптивної механізованої технології визначається: 1) обсягами зібраного волокна; (Qв) та насіння (Qн) із заданої площі; 2)якістю волокна (Яв) та насіння (Ян).
На основі концептуальної моделі механізованої технології виділяємо чинники ефективності (якості) виконання процесу
Я=f (Пр, К, Тл, Тн, О) (2.11)
де, Пр - предметний чинник (льон на полі в період вегетації);
К - кліматичний чинник (аґрокліматичні умови на момент збирання льону);
Тл - технологічний чинник (спосіб збирання льону у конкретних умовах);
Тн - технічний чинник (машини, що є в наявності і відповідають способу збирання);
О - організаційний чинник (методика яка дає можливість використовувати ту чи іншу технологію у конкретних умовах).
Аналіз дії цих чинників виявлення взаємозв'язків між ними має стати основою для вдосконалених технологій (Тл), техніки (Тн) та організацій (О) виконання процесу.
На основі цього аналізу необхідно визначити програму, котра б включала:
1. які слід виконувати операції за тих чи інших умов (Пр, К,);
2. які машини мають бути (одноопераційні, багатоопераційні);
3. що треба вдосконалити у наявних технологіях і машинах.
Цей процес у свою чергу можна відобразити у схемі рис. 2.2.
Рис. 2.2 Визначення послідовності вирішення проблеми механізації льонарства Т - технології; РО - робочі органи; М - машини; ТК - технологічні комплекси машин; ПЗЛ - процес збирання льону
У випадку з запропонованою адаптивною моделлю льонозбирального аґрегату слід визначити наступні чинники, які впливають на концептуальність цієї моделі: функціональна здатність аґрегату у процесі збирання льону-довгунця, стабілізацію руху аґрегату по полі у різних умовах, його універсальність (здатність застосування під час комбайнового та роздільного способів збирання, та об'єднання певних операцій за допомогою запропонованих багатофункціональних робочих органів та аґрегатів в цілому), формування вимог до якості виконання окремих операцій, котрі безпосередньо впливають на якість зібраної продукції (льоноволокна та насіння).
Нами запропоновано та розроблено модель руху причіпного та самохідного аґрегатів по полі, розраховано оптимальні кути повороту аґрегату під час збирання льону, визначено оптимальні параметри плющильних вальців, та розроблена нова методика яка узагальнює всі ці дослідження і дає можливість вибрати найкращий спосіб існуючими засобами механізації у кожному конкретному випадку, які спрямовані на покращення якості зібраної продукції в кінцевому результаті створює концептуальну модель процесу збирання льону-довгунця.
2.3. Розроблення концептуальної моделі комплексу машин для збирання льону довгунця за адаптивною технологією
Концептуальна модель комплексу машин для збирання льону-довгунця за адаптивною технологією як перший етап моделювання даної системи розробляється з метою обґрунтування головних складових систем та методів і моделей дослідження. Як відомо [199, 200], концептуальна модель системи створюється на основі реалізації наших етапів: 1) орієнтування; 2) стратифікування; 4) деталізування; 5) локалізування; 6) структурування та управління; 7) виділення процесів. Розкриємо зміст кожного з цих етапів стосовно означеної системи.
З метою орієнтування моделі комплексу машин для збирання льону довгунця за адаптивною технологією у першу чергу розкриваються головні явища, які мають бути враховані в моделі, а також ті явища, якими можна знехтувати. До головних явищ, які слід врахувати в моделі, відносяться: 1) зміни у часі властивостей предмета праці (льону-довгунця); 2) потреби вилежування льону на льонищі; 3) неодночасності достигання до кондиційного стану стебел та насіння льону; 4) можливості достигання насіння льону у вкладеній стрічці; 5) проростан