338 / 397
Механики XXI веку. № 16 2017 г.
338
РВС в углублениях микрорельефа, операция образования металлокерамического слоя. Ис-
следовав вышеназванный процесс и структуру слоя, следует допустить, что этот материал
(РВС) можно использовать для уменьшения адгезии грунта к рабочим органам землеройных
машин. Это уменьшение позволит снизить трудозатраты и время на производство работ. Для
определения адекватности этой гипотезы были выполнены сравнительные эксперименты с
нанесённым слоем и без него и с варьирование разных условий: давлением на грунт, темпе-
ратурой наружного воздуха. Испытываемой моделью для экспериментов служил имитатор пе-
редней стенки ковша экскаватора, который представляет собой металлический ящик с установ-
ленными на него устройствами, воздействующими на грунт. Имитатор закреплен на тележке,
имеющей возможность перемещаться с помощью электродвигателя через систему блоков [19-20].
При проведении экспериментов применялась математическая теория планирования
экспериментов. В качестве факторов варьирования (таблица 1) выбраны факторы, наиболее
влияющие на прочность смерзания грунта с рабочим органом: температура наружного воз-
духа – Х
1
(°С) и нагрузка на грунт – Х
2
(кг).
Эксперимент проводился в соответствии с математическим планом Бокса-3 (таблица
2). Откликами эксперимента являлись: напряжение сдвига с поверхности без РВС, напряже-
ние сдвига с поверхности с РВС. Усредненные данные результатов эксперимента представлены
в таблице 3.
Таблица 1
Уровни факторов и интервалы варьирования
Уровень
варьирования
Кодированное
значение
Температура,
0
С
Х
1
Нагрузка, кг,
Х
2
Нижний (Х
i min
)
-1
0
1
Средний (Х
i 0
)
0
-5
2
Верхний (Х
i max
)
+1
-10
3
Интервал варьирования
-
5
1
Таблица 2
План эксперимента в кодированных и натуральных значениях
Кодированные значения
Натуральные значения
№
опыта
Х
1
Х
2
Т
,
0
С
N
,
кг
1
+1
-1
-10
1
2
+1
0
-10
2
3
+1
+1
-10
3
4
0
-1
-5
1
5
0
0
-5
2
6
0
+1
-5
3
7
-1
-1
0
1
8
-1
0
0
2
9
-1
+1
0
3
В результате обработки экспериментальных данных получены следующие уравнения
регрессии свойств обработанного материала для кодированных значений переменных:
1) Напряжение сдвига с поверхности без РВС:
2 1
2
2
2
1
2
1
1
65,2
6,1 6,3
53,2 52,6
x x
x
x
x
x
Y
2) Напряжение сдвига с поверхности с РВС:
2 1
2
2
2
1
2
1
2
45,2
2,0 6,2
666 ,2
567 ,42,5
x x
x
x
x
x
Y
Каждое из уравнений модели отражает влияние изменяемых факторов на функцию
отклика.