Статистическая оптимизация основных конструкционных параметров зерноуборочных комбайнов с учетом зональных условий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, доктор технических наук Царев, Юрий Александрович

• Царев, Юрий Александрович
• доктор технических наук
• 2000

Оглавление диссертации доктор технических наук Царев, Юрий Александрович

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИС-СЛЕОВАНИЯ.

2. СТРАТЕГИЯ УЧЕТА ЗОНАЛЬНЫХ ФАКТОРОВ ПРИ ОПТИМИЗАЦИИ ОСНОВНЫХ КОНСТРУКЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ

ЗЕРНОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ.

2.1. Модель функционирования зерноуборочного комбайна.

2.2. Обоснование состава основных параметров и показателей качества зерноуборочных комбайнов. ^

2.3. Обоснование критериев оптимизации и стратегические задачи исследования.

3. СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ ЗЕРНОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ ПО ЗОНАМ, КУЛЬТУРАМ И ВИДАМ РАБОТ.

3.1. Первичный статистический анализ и формирование базы дан ных.

3.2. Статистический анализ условий и режимов испытаний.

3.3. Выводы по разделу.

4. МЕТОДОЛОГИЯ СТАТИСТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ВЛИЯНИЯ УСЛОВИЙ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ НА АГРОТЕХНОЛОГИЧЕ-СКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЗЕРНОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ.

4.1. Математическая модель влияния условий и режимов работы на агротехнологические показатели.

4.2. Проверка адекватности математических моделей влияния условий и режимов работы реальным процессам функционирования.

4.3. Проверка значимости отличий зональных условий работы.

- 3

4.4. Задачи анализа влияния условий и режимов работы на агротехнологические показатели.

4.4.1. Общие принципы формирования задач.

4.4.2. Задачи анализа влияния условий работы на агротехнологи-ческие показатели.

4.4.3. Задачи влияния режимов работы на агротехнологические показатели.

4.4.4. Оценка эффективности вновь разрабатываемых и модернизируемых моделей комбайнов.

4.4.5. Принципы учета общего влияния условий и режимов работы на агротехнологические показатели.

4.4.6. Результаты решения задачи общего влияния условий и режимов работы на агротехнологические показатели.

4.5. Выводы по разделу.

5. МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННОГО ПОЛЯ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИСПЫТАНИЙ ЗЕРНОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ.

5.1. Проблемы многомерного статистического анализа.

5.2. Математическое моделирование условий и режимов работы при снижении размерности статистической информации.

5.3. Принципы формирования информационного поля.

5.4. Выводы по разделу.

6. МЕТОДОЛОГИЯ СИНТЕЗА ОСНОВНЫХ КОНСТРУКЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ ЗЕРНОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ ПО ЗОНАМ, КУЛЬТУРАМ И ВИДАМ РАБОТ.

6.1. Математическая модель влияния основных конструкционных параметров на агротехнологические показатели.

6.2. Проверка соответствия математических моделей основных конструкционных параметров зональным условиям.

6.3. Задачи оптимизации основных конструкционных параметров.

6.3.1. Общие принципы формирования задач.

6.3.2. Общие принципы решения задач.

6.3.3. Задачи оптимизации основных конструкционных параметров при модернизации комбайнов.

6.3.4. Задача оптимизации основных конструкционных параметров при разработке новых комбайнов.

6.4. Выводы по разделу.

7. МЕТОДИКА ЗОНАЛЬНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ ОСНОВНЫХ

КОНСТРУКЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН.

7.1. Общие положения.

7.2. Формирование баз данных.

7.3. Формализация математических моделей по условиям и режимам работы.

7.3.1. Разработка зональных математических моделей.

7.3.2. Оценка адекватности зональных математических моделей.

7.3.3. Оценка значимости зональных условий эксплуатации.

7.3.4. Разработка математических моделей-эталонов.

7.4. Задачи анализа зональных математических моделей по условиям и режимам работы.

7.4.1. Постановка задач.

7.4.2. Обоснование оптимальных условий и режимов работы.

7.4.3. Оценка качества и эффективности сельхозмашин.

7.5. Задачи снижения размерности информационного пространства и построение информационного поля.

7.6. Формализация математических моделей по основным конструкционным параметрам.

7.6.1. Разработка математических моделей по основным конструкционным параметрам.

7.6.2. Оценка соответствия математической модели основных конструкционных параметров зональным условиям.

7.7. Задача синтеза основных конструкционных параметров по зонам, культурам и видам работ.

7.7.1. Постановка задач.

7.7.2. Задачи синтеза основных конструкционных параметров при модернизации сельхозмашин.

7.7.3. Задачи синтеза основных конструкционных параметров при разработке новых сельхозмашин.

7.8. Использование задач анализа и синтеза в концепции регионального развития сельхозмашин.

7.9. Выводы по разделу.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Статистическая оптимизация основных конструкционных параметров зерноуборочных комбайнов с учетом зональных условий»

Мировой экономический рынок зерновой сельскохозяйственной продукции характеризуется большим количеством неоднородных по размерам и зонам земельных угодий, разнообразными формами организации труда, владения и пользования зерноуборочной техникой, разными видами уборки и убираемой культурой.

Производство зерновой продукции в России находится на новом этапе своего развития, потому что все больше становится частью мирового экономического рынка. Тенденция к многоукладности в стране, внедрение рыночного механизма регулирования потребностей и возможностей производителей и потребителей, требует в этих условиях изыскания новых подходов к созданию качественной и эффективной зерноуборочной техники, как средства производства зерновой продукции, способной успешно конкурировать на мировом рынке и находить спрос на внутреннем.

Одним из главных средств производства зерновой продукции являются зерноуборочные комбайны. Однако, если раньше централизованно обеспечивался массовый выпуск базовых однотипных зерноуборочных комбайнов с малым учетом зональных условий и требований непосредственно самих потребителей комбайнов, то теперь, с выходом страны на мировой рынок, появлением зарубежных конкурентов и потенциальных потребителей с разным уровнем товарной и финансовой состоятельности, а также широким спектром зональных условий эксплуатации, потребовалась корректировка ранее принятой технической политики [24].

Вхождение российских производителей зерноуборочных комбайнов в мировую систему рыночного производства зерноуборочной техники требует скрупулезного учета новых условий по номенклатуре, универсальности, приспособленности к различным условиям работы, качеству и эффективности, особенно к показателям стоимости и производительности, а

- 7 также более высоким темпам разработки и постановки комбайнов на производство [31,52,54].

Между тем, современный анализ состояния комбайновой уборки зерновых культур в стране указывает на ее невысокое качество и эффективность. Заметна хроническая заторможенность в решении многих принципиальных вопросов, направленных на повышение эффективности убо-рочно-транспортных операций. Отечественные зерноуборочные комбайны проигрывают зарубежным комбайнам по качеству и технической надежности. Кроме того, за последние годы выпуск зерноуборочных комбайнов сократился в десятки раз, а имеющийся комбайновый парк в отдельных областях России просто не способен обеспечить уборку зерновых в агротехнические сроки, что приводит к недобору до 20-30 % выращенного урожая и снижению его качества. В целом, современное состояние отечественного комбайностроения уже не решает проблему технического обеспечения высокорентабельного производства зерна с минимальными потерями малой номенклатурой зерноуборочных комбайнов на огромной территории с разными климатическими зонами.

Причинами такого положения являются: затянувшийся экономический и финансовый кризис в стране; нарушение экономических законов управления и недостаточное материально-техническое обеспечение производства; недооценка в техническом аспекте огромной территории России и разнообразия почвенно-климатических условий, требующих зональных и региональных комбайнов [102]; недостаточное использование научного и конструкторского потенциала при разработке и модернизации зерноуборочных комбайнов и др. В результате этих и ряда других причин только прямые потери на уборке зерна в России достигают 12-15 млн. т, а затраты труда на единицу продукции постоянно увеличиваются и более чем в 4 раза превышают средний уровень, достигнутый в развитых странах Европы и Америки [23].

- А "

Для повышения качества и эффективности зерноуборочной техники Министерством сельского хозяйства и продовольствия, Комитетом по машиностроению и Российской академией сельскохозяйственных наук предложена новая "Концепция развития механизации уборки зерновых культур в стране на период до 2005 года", которая при разработке и модернизации зерноуборочных комбайнов предусматривает выполнение ряда принципиальных положений, среди которых [47]:

• расширение диапазона типажа зерноуборочных комбайнов по производительности, параметрам, зонам применения и типоразмерным рядам;

• количественная и качественная оценка и учет зональных почвенно-климатических условий уборки;

• разработка и внедрение научнообоснованных зональных технологий производства зерна и др.

По дальнейшему совершенствованию зерноуборочных комбайнов в концепции предлагается развивать три направления:

1) совершенствование структуры (типажа) комбайнового парка с целью обеспечения максимальной адаптации его к требованиям потребителя;

2) повышение технического уровня зерноуборочных комбайнов с целью доведения показателей качества до уровня лучших зарубежных образцов;

3) изыскание принципиально новых конструктивно-технологических и компоновочных решений.

Первое направление - является одним из главных и нацелено на обоснование перспективного парка комбайнов. Оно предполагает исходить из учета множества переменных, отражающих совокупность зональных (агротехнических), технологических, технических, социальных и др. групп факторов. Это приводит к необходимости рассчитывать эффективность зерноуборочных комбайнов и, прежде всего, эксплуатационную

- 9 . производительность, с учетом множества элементов групп факторов, важное место среди которых занимают зональные условия эксплуатации, основными из которых являются: виды зерновых культур, способы уборки, урожайность, полеглость, влажность зерна, влажность соломы, соотношение зерна к соломе, засоренность, масса 1000 зерен, влажность почвы, твердость почвы, ширина валка, высота растений, толщина валка, уклон поля и др., исключая тем самым изоляцию комбайна от зональных условий уборки в том или ином регионе.

В настоящее время отсутствуют четкие границы оптимального использования тех или иных моделей комбайнов по зонам, культурам и видам работ. В стране нет зонального и регионального типажа зерноуборочных комбайнов [24, 102]. Применяемая зерноуборочная техника не всегда соответствует условиям уборки зерна в разных почвенно-климатических зонах страны. Методики агротехнической и эксплуатационно-технологической оценок новых и модернизируемых комбайнов недостаточно совершенны и не в полной мере раскрывают достоверность оценки показателей их использования с учетом климатических зон, убираемых культур и видов уборки, что не позволяет в полной мере обеспечить разработчику достоверный расчет оптимальных конструкционных параметров зерноуборочных комбайнов по критериям максимума качества и эффективности агротехнических и эксплуатационно-технологических показателей. Все это приводит к тому, что эксплуатационно-технологические показатели зерноуборочных комбайнов, получаемые в условиях эксплуатации из-за не учета зональных условий, зачастую не соответствуют техническим условиям по производительности и качеству выполнения технологического процесса. Большую сложность представляет и настройка зерноуборочных комбайнов в разных регионах из-за различия зональных условий эксплуатации на оптимальные режимы работы для получения необходимых показателей качества и эффективности.

- 40

Второе направление определяется степенью соответствия параметров комбайна требованиям технического задания, а также отечественным и международным стандартам. Считается, что для повышения показателей качества комбайны должны разрабатываться с соблюдением принципа гармоничности по параметрам. В соответствии с этим принципом основные конструкционные параметры, например, для зерноуборочных комбайнов с классическим молотильно-сепарирующим устройством, такие как: длина молотильного барабана, площадь подбарабанья, площадь решет, объем бункера, мощность двигателя, масса комбайна, площадь сепарации, длина клавиш соломотряса, угол обхвата деки, диаметр молотильного барабана - должны быть пропорциональны пропускной способности (производительности).

Однако сейчас нельзя утверждать, что на коэффициент гармоничности конструкции зерноуборочных комбайнов не будет влиять расширяющийся рынок с большим разнообразием зональных условий эксплуатации комбайнов и часто меняющимися требованиями потребителей, которые требуют от разработчика непрерывного принятия множества взаимосогласованных решений, касающихся качества и эффективности комбайнов и, вытекающей из этого, корректировки основных конструкционных параметров.

Третье направление исходит из того, что традиционные технологические и конструктивно-компоновочные схемы процессов обмолота и сепарации зерноуборочных комбайнов во многом исчерпали свои ресурсы в рамках решения проблемы: максимум производительности - минимум ма-териалоэнергоемкости, и требуется разработка новых типов комбайнов.

Считалось, что на рубеже 80-х годов в развитии зерноуборочных комбайнов с классической схемой молотильно - сепарирующего устройства был достигнут определенный предел по пропускной способности, производительности, качеству обмолота и потерям зерна [26, 68, 72]. Полагали, что основные конструкционные параметры этих комбайнов дос

- и тигли своих предельных размеров по длине и диаметру молотильного барабана, длине соломотряса, площади решет, массе, габаритам и т.д. Поэтому, с целью повышения показателей качества зерноуборочных комбайнов, большее внимание стали уделять созданию новых рабочих органов и моделей комбайнов.

Однако, не оспаривая это направление, предварительные исследования [62], полученные на основе обработки за многие годы статистических данных результатов агротехнических и эксплуатационно-технологических оценок зерноуборочных комбайнов, взятых из протоколов и отчетов машиноиспытательных станций и научно-исследовательских организаций, свидетельствуют, что учет в конструкции комбайнов зональных условий эксплуатации, позволяет выявить дополнительные возможности повышения их качества и эффективности. Поэтому не следует считать, что, например, классические конструктивно-компоновочные схемы зерноуборочных комбайнов безнадежно устарели и исчерпали свои ресурсы [49]. Очередь теперь стоит за их приспособлением к зональным условиям.

Таким образом, анализ направлений совершенствования зерноуборочных комбайнов по основным принципиальным положениям Концепции и педварительные исследования свидетельствуют, что одной из важных, но так до конца и не решенных научных задач остается проблема учета влияния разнообразных зональных и региональных условий эксплуатации в конструкции комбайнов, причем теперь уже не только в условиях Российского, но и мирового рынка, на котором с успехом действуют зарубежные производители зерноуборочных комбайнов.

В связи с этим актуальное значение приобретает научная проблема обеспечения достоверности учета полного комплекса зональных (региональных) условий эксплуатации на проектной стадии создания зерноуборочных комбайнов.

В общем виде решение проблемы совершенствования зерноуборочных комбайнов в зональном аспекте представляется как оптимизация, с

- № учетом влияния особенностей зональных условий эксплуатации, основных (базовых) конструкционных параметров, являющихся для разработчика управляющими факторами, способными обеспечивать максимальные аг-ротехнологические показатели для модернизируемых и вновь разрабатываемых комбайнов. Под агротехнологическими показателями зерноуборочных комбайнов в работе понимаются показатели качества и эффективности, общие для агротехнических и эксплуатационно-технологических оценок, такие как [46, 85-87]: пропускная способность (всей массы) молотилки, производительность комбайна (по зерну) за час основного времени, производительность комбайна (по зерну) за час сменного времени, производительность комбайна (по зерну) за час эксплуатационного времени, коэффициент надежности технологического процесса, коэффициент использования рабочего времени смены, коэффициент использования эксплуатационного времени, потери за комбайном, потери за молотилкой, дробление зерна, сорная примесь, удельный расход топлива, подача на соломотряс, подача на очистку, потери за адаптером.

Техника решения подобных проблем представляет собой оптимизацию сложной системы, функционирование которой обусловлено взаимодействием чрезвычайно большого количества элементов зональных, регулировочных и конструкционных групп факторов зерноуборочных комбайнов. Количественно или функционально выразить каждый из них, а также полностью описать их аналитически до настоящего времени не представлялось возможным ввиду многообразия групп факторов и сложности их физической природы. Считается, что большинство существующих методов мало пригодны для синтеза такой системы и могут быть весьма эффективны только на стадии ее анализа и оценки. Поэтому, при совершенствовании комбайнов в зональном аспекте, следует сначала ориентироваться на методы анализа опытных значений и результаты экспериментальных оценок. Для этого при разработке методик моделирования процесса функционирования зерноуборочных комбайнов должны исследоваться воз

Л Л

- 15 можности статистических методов анализа значимости влияния зональных параметров на показатели качества и эффективности зерноуборочных комбайнов как наиболее объективные, а уже потом, по результатам моделирования, решаться задачи синтеза, направленные на оптимизацию основных конструкционных параметров, обеспечивающих в зональном аспекте достоверность требуемых показателей качества и эффективности.

Следует отметить, что такой подход дал толчок быстрому развитию качественного машиностроения в индустриально развитых странах и отечественной оборонной промышленности, когда совершенствование методов прикладной статистики, во многом основанное на идеях классификации, снижения размерности и робастности (устойчивости к мешающим внешним воздействиям), позволило выделять подмножества факторов, способных управлять номиналом значений показателей качества и их устойчивостью в условиях внешних возмущений [2,3,5,17].

Решению проблемы совершенствования зерноуборочных комбайнов в зональном аспекте способствовал обширный объем статистической информации по результатам многолетних испытаний и экспериментальных исследований отечественных и зарубежных образцов комбайнов как в России, так и за ее пределами, накопленный в "Головном специализированном конструкторском бюро (ГСКБ) по комплексам зерноуборочных машин" ОАО "Ростсельмаш", одной из ведущих организаций в комбайностроении. Можно считать, что современный уровень развития вычислительной техники, информационных технологий, вместе с обширным статистическим материалом по результатам испытаний и экспериментальных исследований зерноуборочных комбайнов, полученным при разработке и модернизации комбайнов, позволил приступить к разработке методологии оптимизации основных конструкционных параметров, обеспечивая тем самым максимальные значения агротехнологических показателей для различных зерносеющих зон.

- 14

В работе не ставится задача расчета парка комбайнов. Считается, что техническая надежность комбайнов должна обеспечиваться качеством проектирования и технологией. Кроме того, в связи с инфляционными процессами и экономическим кризисом в стране, в работе старались не затрагиваться вопросы себестоимости и цены комбайнов.

Представленные в диссертации исследования связаны с решением в общем-то известной для комбайностроения актуальной проблемы по дальнейшему совершенствованию зерноуборочных комбайнов, причем не только за счет подтверждения основных показателей требованиям технических заданий, (ТЗ) и технических условий (ТУ), но и оптимизации основных конструкционных параметров при составлении ТЗ (ТУ), а также сопутствующих ей проблем, таких как: проведение сравнительных испытаний зерноуборочных комбайнов, выбор направления их модернизации, использования ЭВМ при настройке комбайнов, прогнозирование основных конструкционных параметров зерноуборочных комбайнов и др., на новом научно-методическом уровне, который способствовал бы быстрой разработке и модернизации зерноуборочных комбайнов, с охватом, при необходимости, зарубежных зерносеющих зон, основных зерновых культур и видов уборки, путем обеспечения теоретической и методической основы, базирующейся на использовании современных методов прикладной статистики, при исследовании экспериментальных результатов функционирования комбайнов на множестве внешних условий работы, с введением понятия "информационного поля", как концентрированного "пространства состояний" [6], которое в сжатом виде позволяет учитывать динамику зональных условий, и предусматривает не только учет статистических данных, но и постоянное пополнение баз данных результатами лабораторно-полевых, государственных приемочных и периодических испытаний зерноуборочных комбайнов, из агротехнических и эксплуатационно-технологических оценок, получаемых на машиноиспыта

- 15 тельных станциях и в научно-исследовательских организациях как в России, так и за рубежом.

Работа выполнялась в ДГТУ совместно с ОАО "Ростсельмаш" на основании Приказа Министра тракторного и сельскохозяйственного машиностроения СССР № 12 от 21 января 1986г., распоряжений Совета Министров СССР № 873р от 30 апреля 1986г. и N 1324р от 30 июня 1988г., в свете "Концепции развития механизации уборки зерновых культур в стране на период до 2005 года", разработанной в 1994 г. Минсельхозпродом РФ, Комитетом РФ по машиностроению и Российской академией сельскохозяйственных наук, по гранту 97-40-7.0-1 Минобразования РФ, направленных на дальнейшее развитие работ по повышению качества и эффективности /сельскохозяйственных машин.

По теме диссертации опубликовано 24 работы, из них шесть работ в центральной печати.

Материалы диссертации докладывались на научно-технических конференциях ГСКБ ОАО "Ростсельмаш", ВНИПТИМЭСХа, ДГТУ, РГАСХМ и ВИСХОМа.

- м

Заключение диссертации по теме «Технологии и средства механизации сельского хозяйства», Царев, Юрий Александрович

- 292 -ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе разработки методологии учета аддитивного воздействия зональных условий при статистической оптимизаций основных конструкционных параметров зерноуборочных комбайнов, получены следующие научные й практические результаты:

1.Статистический анализ ретроспективных данных агротехнических и эксплуатационно-технологических оценок приемочных и периодических испытаний отечественных и зарубежных зерноуборочных комбайнов позволил сформировать базу данных, состоящую из 5 групп и 50 факторов, по моделям комбайнов, культурам и видам работ, основных зерносеющих зон России, ближнего зарубежья, Западной Европы и Канады. На основе проведенной типизации базы данных, по классам комбайнов с III по VI, определены возможные направления совершенствования основных конструкционных параметров зерноуборочных комбайнов.

2.Разработанная методология множественного статистического анализа влияния условий и режимов работы на агротехнологические показатели качества и эффективности отечественных и зарубежных зерноуборочных комбайнов определила научно обоснованный порядок построения математической модели процесса функционирования комбайнов.

3.Обоснована возможность построения регрессионных математических моделей процесса функционирования зерноуборочных комбайнов, позволяющих определять вектор условного математического ожидания агро-технологических показателей при фиксированных уровнях входного вектора параметров условий испытаний и вектора режимов работы. Подтверждена адекватность таких моделей при оценке влияния условий и режимов работы на агротехнологические показатели зерноуборочных комбайнов и достоверность описания ими реальных процессов функционирования.

- 293

4.Установлена в 50 % доверительном интервале значимость влияния зональных условий на стабильность номинальных значений производительности зерноуборочных комбайнов, регламентируемых требованиями технических заданий и технических условий.

5.Адаптированные к анализу влияния условий и режимов работы на агро-технологические показатели зерноуборочных комбайнов программные продукты с методами регрессионно-дисперсионного анализа и линейного программирования позволили решить задачу строительства математических моделей-эталонов с 1П-го по У1-й классы зерноуборочных комбайнов по зонам, культурам и видам работ, что создает практическую возможность оперативно оценивать эффективность новых и модернизируемых комбайнов в различных зонах.

6.Специально разработанное и формализованное для ЭВМ математическое обеспечение позволило использовать построенные математические модели функционирования для анализа всей совокупности конструкций отечественных и зарубежных зерноуборочных комбайнов при вариации зональных условий.

7.Разработанная методология статистического моделирования процессов функционирования, подтвердила объективный характер агротехнических и эксплуатационно-технологических оценок, получаемых на МИС и НИО.

8.Установлена адекватность отечественных зерноуборочных комбайнов российским условиям эксплуатации по ряду регионов. Анализ моделей зерноуборочных комбайнов показывает, что, при урожайности свыше 25 ц/га в 6-ой зоне России зерноуборочные комбайны Дон-1500 не уступают зарубежными моделям, как по производительности, так и по качеству выполнения технологического процесса.

9.Постановкой и решением проблем многомерного статистического анализа пространства состояний от внутренних и внешних факторов в многофакторной модели установлена возможность снижения размерности ис

- 294 следуемого признакового пространства с 31 до 8 факторов. Снижение размерности при обосновании основных конструкционных параметров зерноуборочных комбайнов в зональном аспекте в общем виде определено как переход от большого числа исходных переменных условий и режимов работы к ограниченному числу новых переменных в виде агротехнологиче-ских показателей. При этом новые признаки могут выбираться как линейные комбинации исходных признаков, исходя из их простоты и достоверности.

Ю.Разработанная методика построения информационного поля по результатам испытаний зерноуборочных комбайнов по зонам, культурам и видам работ, обладая общностью, характеризуется перехрдом к главным агротехнологическим показателям путем ортогональной ориентации главных осей гиперпространства агротехнологических показателей относительно наиболее значимых параметров условий и режимов работы. Это позволило дать представление информационного поля, как отражаение процесса фукционирования комбайна, в виде матрицы значений агротехнологических показателей, которой соответствует вектор основных конструкционных параметров для каждой реализации модели комбайна.

11.Постановкой и формулированием задачи оптимизации основных конструкционных параметров зерноуборочных комбайнов по моделям комбайнов, климатическим зонам, культурам и видам работ обоснованы критерии эффективности и выявлены ограничения на показатели качества выполнения технологического процесса. Это послужило основой поиска на ЭВМ оптимальных конструкционных параметров зерноуборочных комбайнов, которые в характерных областях условий работы, с учетом 50 % доверительных интервалов на области существования условий и режимов работы, могут давать устойчивые и высокие агротехнологические показатели.

12.Созданием методологических основ постановки и решения задачи модернизации и разработки новых комбайнов с учетом зональных условий

- 295 осуществлен сравнительный анализ основных конструкционных параметров новых и модернизируемых комбайнов с существующими, который позволяет выявлять основные направления совершенствования комбайнов.

13.Разработанные научные положения и программные средства методологии оптимизации параметров зерноуборочных комбайнов реализованы в методике статистичеческой оптимизации основных конструкционных параметров сельхозмашин по зонам, культурам и видам работ.

14.Использование результатов исследований реализованы в ОАО «Рост-сельмаш» в «СТП. Система качества комбайнов семейства «Дон» на базе МС ИСО серии 9000. Сборник 3. Проектирование. Часть IV. Разработка конструкторских документов и постановка изделий на производство», и при разработке и модернизации комбайнов семейства «Дон» (с шириной молотилки 1070 мм, 1200 мм («Дон-091»), 1340 мм, 1500 мм («Дон-141»), 1500 мм («Дон-1610») и 1600 мм).

- 296

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Царев, Юрий Александрович, 2000 год

1. Адлер Ю. П., Маркова Е. В., Грановский Ю. В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.-.Наука, 1976.

2. Адлер Ю.П. Статистический контроль условие совершенствования качества продукции: О методах Г. Тагути и их применении /Автомобильная промышленность США.-1987, N 11.-С.38.

3. Адлер Ю.П. Практика применения методов Тагути в индустриально развитых странах/Стандарты и качество.-1990, N 9.- 4. Афифи А., Эйзен С. Статистический анализ: подход с использованием ЭВМ/Пер. с англ.-М. :Мир, 1982.-488с.

4. Бобрышев Д.Н., Русинов Ф.М. Управление научно-техническими разработками в машиностроении. М. -.Машиностроение, 1976.

5. Брандин В.Н. Общие вопросы теории систем и теории измерений. Методические рекомендации. МО, 1976.

6. Бусленко Н. П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1978.-324с.

7. Бутко А.И. Анализ методов испытаний сельскохозяйственной техники/Обзорная инф. ЦНИИТЭИ В/О Союзсельхозтехника, 1976.

8. Вальд Д. Последовательный анализ. М.:Физматгиз, 1960.

9. Ю.Гольтяпин В.Я. Современные самоходные зерноуборочные комбайны/Тракторы и сельскохозяйственные машины.-1997, N 3.

10. И.ГОСТ 15467-79. Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения. М. .-Госкомстат СССР, 1979.

11. ГОСТ 16504-81. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения. М. -.Госкомстат СССР, 1981.

12. ГОСТ 24055-88. Техника сельскохозяйственная. Методы эксплуатационно-технической оценки. Общие положения. М.:Госкомстат СССР, 1988.

13. ГОСТ 24057-88. Техника сельскохозяйственная. Методы эксплуацион-но-технической оценки машинных комплексов, специализированных и универсальных машин на этапе испытания. М.Госкомстат СССР, 1988.- 297

14. ГОСТ 26684-85. Комбайны зерноуборочные. Общие технические требования. М. Госкомстат СССР, 1985.

15. ГОСТ 28301-89. Комбайны зерноуборочные. Методы испытаний. -М. ¡Госкомстат СССР, 1989.

16. Джинчарадзе А.К., Саокян Г.Ю., Шишкин В.Г. Статистические методы повышения качества при рыночных отношениях / Надежность и контроль качества.- 1992, N 4.

17. Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. Методы обработки данных. М.: Мир, 1980.

18. Дмитриев A.M. и др. Об обработке результатов опытов с целью получения аналитической зависимости потерь зерна молотилкой зерноуборочного комбайна от подачи хлебной массы В кн.: Механизация и электрификация сельского хозяйства. Минск, 1973, вып. 14.

19. Жалнин Э.В. К расчету параметров зерноуборочных комбайнов/ Тракторы и сельскохозмашины.-1977, N11.

20. Жалнин Э.В. Перспективные принципы совершенствования зерноуборочных комбайнов/Тракторы и сельскохозмашины.-1986,N 9.

21. Жалнин Э.В., Мнацаканов A.C. Структура комбайнового парка для уборки зерновых культур/Сборник научных трудов. Интенсификация процессов уборки зерновых культур.-М.: ВИМ, том ИЗ, 1987.

22. Жалнин Э.В. Развитие комплексной механизации уборки зерновых культур в Росеии/Тракторы и сельскохозяйственные машины.-1994, N 9,10.

23. Жалнин Э.В., Романов А.Н. Направление и перспективы возрождения комбайностроения в России /Тракторы и сельскохозяйственные машины.-1997, N 10.-c.5-8.

24. Жиглей B.C. Основы теории планирования многофакторных испытаний. -Л.:ВИКИ им. Можайского, 1982.-108с.26.3ерноуборочные комбайны/Г.Ф. Серый, Н.И. Косилов, Ю.Н. Ярмашев, А.И. Русанов.-М.:Агропромиздат, 1986.-248 с.- 29g

25. Иберла К. Факторный анализ/Пер. с нем. В.М. Ивановой. М.: Статистика, 1980.-398 с.

26. Испытания сельскохозяйственной техники / Кардашевский C.B., Погорелый Л.В., ФудиманГ. М. и др.-М.: Машиностроение, 1979.-288с.

27. Исследование операций: В 2-х томах. Пер. с англ./Под ред. Дж. Моудера, С. Элмаграби.-М.: Мир, 1981. Т. 1,2.

28. Кардашевский C.B. Принципы разработки и внедрения системы управления качеством продукции в отрасли /Тракторы и сельхозмашины.- 1972,N12.

29. Кардашевский C.B. Пути ускорения создания и внедрения новой сельскохозяйственной техники/В кн. Пути ускорения и внедрения новой техники. -М.:ВИСХОМ, 1977.

30. Кардашевский C.B. Испытания в системе управления качеством машин/Механизация и электрификация сельского хозяйства.-1977, N11.

31. Карманов В.Г. Математическое программирование. М.: Наука. Физ.-мат., 1986.-288.

32. Киртбая Ю.К., Погорелый Л.В., Максимчук В.П. Вероятностно статистические предпосылки моделирования производственных процессов. -Вестник сельскохозяйственной науки. -1970, N 10.

33. Клецкин М.И., Русанов А.И. Состояние и тенденции развития зерноуборочных комбайнов/Тракторы и сельхозмашины. -1978,N 11.

34. Клецкин М.И., Русанов А.И., Зерноуборочные комбайны одиннадцатой пятилетки/Тракторы и сельскохозмашины.-1982, N 2.

35. Колокт Э. Проверка значимости.-М.: Статистика, 1978.

36. Клочков A.B. Зерноуборочные комбайны: Возможности энергоресурсосбережения/Тракторы и сельскохозяйственные машины.-1995,N6.

37. Кокс Д., Хинкли Д. Теоретическая статистика, 1978.-560с.- 299

38. Комбайны самоходные зерноуборочные "Нива". Технические условия ТУ 23.2.927-73. .

39. Комбайны самоходные зерноуборочные РСМ-8Б "Дон-1200Б". Технические условия ТУ 23.2.1817-86.

40. Комбайны самоходные зерноуборочные РСМ-10Б "Дон-1500Б". Технические условия ТУ 23.2.1818-86.

41. Комбайны самоходные зерноуборочные РСМ- "Дон-091". Проект технического задания.ТУ .

42. Комбайны самоходные зерноуборочные РСМ- "Дон-1610". Проект технического задания. ТУ

43. Конструирование сельскохозяйственных машин /Пер. с нем. В.И. Пальяно-ва, под ред. H.H. Колчина. М.:Агропромиздат, 1986.-255с.

44. Концепция развития механизации уборки зерновых культур на период до 2005 г./Под общим рук. Н.В. Краснощекова и В.М. Кряжкова.-М.: ВИМ, 1994.-70 с.

45. Косачев Г.Г. Экономическая оценка сельскохозяйственной техники.-М.гКолос, 1978.

46. Кряжков В. М., Жалнин Э.В. Тенденции внедрения зарубежной техники в АПК/Тракторы и сельскохозяйственные машины.-1997, N 10.

47. Ксеневич И.П. Новая техника: проблемы создания и производства/ Тракторы и сельхозмашины, 1982, N13.

48. Кукта Г.М. Испытания сельскохозяйственных машин. -М.: Машиностроение, 1964.

49. Куликов К.С. Внедрению системы качества нет альтернатив/ Автомобильная промышленность 1992, N6.-c.l-3.

50. Кульбак С. Теория информации и статистика.-М.:Наука, 1967.-252с.

51. Лапидус В.А., Терехова Т.В. Немного о проблемах и "болезнях" наших предприятий в области управления качеством /Стандарты и качество.-1991, N 12,- 1992, N1.- зоо

52. Мельников С. В., Алешкин В. Р., Рощин П. М. Планирование эксперимента в исследовании сельскохозяйственных процессов. -М.: Колос, 1972.

53. Метод комплексного планирования процессом опытной отработки технических систем однократного использования по исходным данным ТЗ/ C.B. Бородин, H.H. Перминов, Ю.А. Царев/В сб.:РКТ, сер.1, вып.1, 1987, с.103-119.

54. Митков А., Кардашевский С. В. Статистические методы в сельскохозяйственном машиностроении.-М. Машиностроение, 1978.

55. Моделирование сельскохозяйственных аппаратов и их систем управле-ния/А.Б. Лурье, И.С. Нагорский, В.Г. Озеров и др.-Л.:Колос, 1972.-312с.

56. Молчанов A.A. Моделирование и проектирование сложных систем.-К.гВыща шк.,1988.-359с.

57. Новое в методах испытаний сельскохозяйственной техники М.: ЦНИИ-ТЭИ, вып. 1-10, 1963-1974.

58. Отчет о НИР. Исследование влияния зональных условий эксплуатации на агротехнологические показатели зерноуборочных комбайнов. ОАО "Рост-сельмаш". -Ростов-на-Дону, 1996.

59. Охотников Г.Н. Математическая статистика, Выпуск 1, текст лекций. -М.:ВА им.Ф.Э. Дзержинского, 1979.-270с.

60. Парницкий Г. Основы статистической информатики/Пер.с венг. Ю.А. Данилова.-М.:Финансы и статистика, 1981.-199с.

61. Пенязев О.А.,Матвеенко H.A. Анализ и оценка технико-экономической эффективности конструкции сельскохозяйственных машин.-Ростов-на-Дону.:РИСХМ,1977.- 301

62. Пенязев O.A. Проектирование зерноуборочных машин.-Ростов-на-Дону.:РИСХМ,1984.

63. Пенязев О. А., Русанов А.И. Тенденции интенсификации основных параметров зерноуборочных комбайнов/Тракторы и сельскохозяйственные ма-шины.-1985, N 6.

64. Песков Ю.А., Мещеряков И. К., Погорелый JI.B., Коваль С.Н. Перспективы развития и оптимизации базовых параметров зерноуборочных комбайнов /Тракторы и сельхозмашины.-1987, N 3.

65. Погорелый JI.B. Интегральный принцип оптимизации и прогнозирования параметров сельскохозяйственных машин и агрегатов/Вестник сельскохозяйственной науки. -1976, N 3.

66. Погорелый Л.В., Брей В.В. Методы прогнозирования эффективности сельскохозяйственной техники на стадии испытаний/Обзорная инф. ЦНИИТЭИ В/О Союзсельхозтехника, 1976.

67. Погорелый JI.B., Брей В.В. Применение методов системного анализа при испытании сельскохозяйственной техники/Обзорная инф. ЦНИИТЭИ В/О Союзсельхозтехника, 1976.

68. Погорелый Л.В., Коваль С.Н. Тенденции развития зерноуборочных комбайнов/Механизация и электрификация сельского хозяйства.-1980, N 8.

69. Погорелый Л.В. Инженерные методы испытаний сельскохозяйственных машин.-Киев:Техника, 1981.

70. Прикладная статистика: Основы моделирования и первичная обработка данных: Справ, изд. / Айвазян С.А., Енюков И.С., Мешалкин Л.Д.-М.:Финансы и статистика, 1983.-472с.

71. Прикладная статистика: Исследование зависимостей: Справ, изд./ Айвазян С.А., Енюков И.С., Мешалкин Л.Д.-М.: Финансы и статистика, 1985.-488с.

72. Прикладная статистика: Классификация и снижение размерностей: Справ. изд./Айвазян С.А. и др.-М.:Финансы и статистика, 1989.-607с.

73. Прогноз развития производства зерноуборочных комбайнов /Сельскохозяйственная экспресс-информация.-М.:ВНИИТИ, 1980, N 4.- Ъ(П

74. Протоколы приемочных и периодических испытаний зерноуборочных комбайнов "Дон-1500" с 1983 1997гг.

75. Протоколы приемочных и периодических испытаний зерноуборочных комбайнов "Дон-1200" с 1983 1997гг.

76. Протоколы приемочных и периодических испытаний зерноуборочных комбайнов "Дон-2600" с 1983 1997гг.

77. Протоколы периодических испытаний зарубежных зерноуборочных комбайнов с 1983 1997гг.

78. Протоколы приемочных и периодических испытаний зерноуборочных комбайнов "Кедр" и "Енисей" с 1983 1992гг.

79. Протоколы приемочных и периодических испытаний зерноуборочных комбайнов СК-5 "Нива" с 1983 1997гг.

80. Пустыгин М.А. Пути повышения и расчет пропускной способности зерноуборочных комбайнов/Тракторы и сельхозмашины.-1978,Ш1.

81. Р 23.2/7.1-89. Машины и оборудование сельскохозяйственные. Номенклатура показателей качества.-М.Минсельхоз,1989.

82. РД 10.1.1-92. Испытания сельскохозяйственной техники. Основные положения. Номенклатура показателей.-М.:Минсельхоз,1992.

83. РД 10.8.1-89. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины зерноуборочные. Программы и методы испытаний.-М.:Минсельхоз, 1989.

84. Результаты опытной проверки пакета прикладных программ "САПР молотилки". -Зерноград. ВНИПТИМЭСХ, 1992.

85. Российский статистический ежегодник. Стат. сб./Госкомстат России.-М.: Логос, 1996.-1202 с.

86. Русанов А.И., Основные направления повышения пропускной способности зерноуборочных комбайнов / Тракторы и сельскохозяйственные машины.-1981, N4.

87. Русанов А.И., Журавлева Г.М. Состояние и тенденции развития зерноуборочных комбайнов/Тракторы и сельскохозмашины.-1986, N 11.- ЪйЪ

88. Русанов А.И. Расчет пропускной способности и производительности зерноуборочных комбайнов/Тракторы и сельскохозяйственные машины.-1988, N2.

89. Русанов А.И. Основные тенденции и проблемы развития зерноуборочных комбайнов/Тракторы и сельскохозмашины. -1988, N 8.

90. САПР молотилки. Инструкция пользователя. -Зерноград, ВНИПТИ-МЭСХ, 1990 -63с.

91. Сельское хозяйство СССР: Статистический сборник / Госкомстат СССР.-М.: Финансы и статистика,1988.-535с.

92. СССР в цифрах в 1990 году: Краткий статистический сборник / Госкомстат СССР.-М.: Финансы и статистика, 1991.-320с.

93. Сильвестров Д.С. Программное обеспечение прикладной статистики.-М.:Финансы и статистика, 1988.-240с.

94. Система машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на 1976-1980 годы, часть 1. Растениводство. -М.:ЦНИИТЭИ, 1976.-591с.

95. СТ СЭВ 6542-88. Комбайны зерноуборочные. Методы испытаний.-М. :Минсельхоз, 1988.

96. СТП ОАО «Ростсельмаш». Система качества комбайнов семейства «Дон» на базе МС ИСО серии 9000. Сборник 3. Проектирование. Часть IV. Разработка конструкторских документов и постановка изделий на производство. -Ростов-на-Дону, 1992.

97. Табашников А.Т. Повышение производительности зерноуборочного комбайна/Механизация и электрификация сельского хозяйства.-1983, N 9.

98. Фирсов М.М., Эйдис А.Л., Шпилько А.В. Пути развития федерального и регионального сельхозмашиностроения/ Тракторы и сельскохозяйственные машины,-1998, N И, с.9-12.

99. Царев Ю.А. Возможный подход к оптимизации комплексной программы экспериментальной отработки СТС. -Ростов-на-Дону: Деп. в ЦИВТИ МО, Р11509, 5/162,N23420, 1982.-16с.- 304

100. Царев Ю.А. Терминальный метод декомпозиционной оптимизации СТС/Тезисы докл. НТК, 1982.С.82.

101. Царев Ю.А. Алгоритм построения и выбора видов испытаний при опытной отработке СТС/Тезисы докл. 69 НТК, ВА им. Дзержинского.-М, 1983, с.63.

102. Царев Ю.А. Математическая модель опытной отработки СТС. -Ростов-на-Дону:Деп. в ЦИВТИ МО, серия А,N594, 1986.-8с.

103. Царев Ю.А. О создании автоматизированной системы управления опытной (экспериментальной) отработкой СТС/Тезисы докл. НТК, 1986,с.34-35.

104. Царев Ю.А. Об одном способе управления опытной отработкой СТС.-Ростов-на-Дону: Деп.в ЦИВТИ МО, сер. А, 1986.-12с.

105. Царев Ю.А., Бычков В.Н. Задание точностной оценки показателей надежности машин/Тракторы и сельскохозяйственные машины.-1991, N 3.

106. Царев Ю.А. Непараметрический подход к объединению результатов разнородных испытаний сложной технической системы/ Надежность и контроль качества.-1991, N 7.

107. Царев Ю.А. Оптимальное планирование и управление процессом испытаний зерноуборочных комбайнов. Кандидатская дисертация, 1991.-175 с.

108. Царев Ю. А., Шевченко М. Н. Автоматизированная система анализа результатов испытаний зерноуборочных комбайнов/Тракторы и сельскохозяйственные машины.-1992, N 3.

109. ИЗ. Царев Ю.А. Использование 111111 "Диана" для анализа результатов испытаний сельхозмашин/Тракторы и сельскохозяйственные машины.-1992, N 8-9.

110. Царев Ю.А. Оценка агротехнологической эффективности новых и модернизируемых зерноуборочных комбайнов/Тракторы и сельскохозяйственные машины.-1999, № 2 .-с.26-28.

111. Чистяков А.Д. Модели прогнозирования развития средств механизации /Тракторы и сельскохозяйственные машины.-1999, № 1.-C.27-31.

112. Шеповалов В.Д. Автоматизация уборочных процессов.-М,1978.

113. Элементы теории испытаний и контроля технических систем/Под ред. P.M. Юсупова. Л. Энергия, 1978.-192 с.

114. Экономика России в 1997 году. "Российская газета", 24 января 1998 г.

115. Berga№ Hal. Exte№dig the reach of the quality improveme№t paradigm. 2 "Quality Progress". -1990. -23, № 5.- P.51-52.

116. Gubsch. M.: Zu einigen Aspelcten in der Mahdreseherentwiklung. Dt. Agrartechnik, 22, 1972,H.3.

117. STATISTICAL GRAPHICS SYSTEM by STATISTICAL GRAPHICS CORPORATION. User's guide. ( Пакет прикладных программ-STATGRAPHICS (SG), версии 2.6, номер 1157855, 1989.).

118. Царев Ю.А., Шевцова А.В. Комплексная оценка качества зерноуборочных комбайнов по результатам испытаний/Тракторы и сельскохозяйственные машины.-1993, № 12 .-с.31-32.

119. Царев Ю.А. Методология зональной (региональной) концепции совершенствования зерноуборочных комбайнов /Тракторы и сельскохозяйственные машины.-2000, № 1 .-с.5-7.1. СПРАВКА

120. Долевое участие зав» сектором Царева Ю.А* в работах составило:

121. В разработке автоматизированной системы анализа надежности комбайнов семейства "Дон" 50%.

122. Работа направлена на повышение надежности комбайнов "Дон".

123. В разработке программы оптимального планирования объемов испытаний комбайнов семейства "Дон" 50%.

124. Работа направлена на повышение точности и достоверности оценки надежности, обоснование оптимальных объемов испытаний, снижение затрат, связанных с разработкой и созданием комбайнов семейства "Дон".

125. Справка дана для представления в специализированный .совет д. 065 ,$7*02 при ШСХМ по присуждению ученой степени кандидата технических наук.1. И.К .Мещеряков

126. НАЧАЛЬНИК ГСКБ ПО КОМПЛЕКСАМ1. МЕЩЕРЯКОВ 1991 г1. АКТ

127. Экономический эффект от использования программы будет определен по завершению программы испытаний комбайнов "Дон-150Щ

128. Заведующий отделом САПР И.ВЛономаренко1. Зав, сектором Ю.А.Царев

129. Инженер-программист / ' О.Е.Ткаченкоз о в 1. АКТвнедрения результатов НИР