Читать онлайн «Моделирование применительно к газовым плавильным агрегатам литейного производства: Учебное пособие»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» А. А. Черный МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ГАЗОВЫМ ПЛАВИЛЬНЫМ АГРЕГАТАМ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА Учебное пособие Пенза 2008 УДК 669. 621. 74 Р е ц е н з е н т ы: Научный совет Пензенского научного центра; главный металлург ОАО «Пензадизельмаш» А. С. Белоусов Черный А. А. Моделирование применительно к газовым плавильным агрегатам ли- тейного производства: учебное пособие / А. А. Черный. – Пенза: Пензенский государственный университет, 2008. – 32с. Изложены новая методика математического моделирования, особен- ности выявления математических моделей. Приводятся планы проведения экспериментов, программы. Учебное пособие разработано применительно к учебному процессу по кафедре «Машины и технология литейного производства». Оно может быть использовано при изучении курсов «Принципы инженерного творчест- ва», «Печи литейных цехов», «Математическое моделирование в литейном производстве», а также при выполнении курсовых и научно- исследовательских работ. В пособии использованы оригинальные разработки автора, являю- щиеся его интеллектуальной собственностью. © Черный А. А. , 2008 2  ВВЕДЕНИЕ Цель работы являлось создание эффективной методики математиче- ского моделирования высокотемпературных газовых шахтных плавильных агрегатов. В процессе работы выявилась эффективная методика математическо- го моделирования применительно к газовым плавильным агрегатам литейно- го производства. В результате теоретических исследований и эксперимен- тальной проверки разработана новая методика математического моделирова- ния на основе планирования экспериментов. Основные преимущества новой методики математического моделирования – возможность выявления точных математических моделей сложных чугуноплавильных процессов, минималь- ные затраты на моделирование, универсальность методики планирования. На основе моделирования усовершенствованы газовые вагранки, которые по- зволяют снижать себестоимость литья, повышать качество отливок, улуч- шать экологические условия при плавке чугуна. Новая методика математи- ческого моделирования может применяться при разработке изобретений в литейном производстве, оптимизации, прогнозировании, улучшения процес- сов. 3  НОВАЯ МЕТОДИКА МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ При математическом моделировании должны достигаться универсаль- ность, большая точность, быстрый переход с одной задачи на другую. По результатам теоретических исследований разработана новая мето- дика математического моделирования применительно к газовым плавиль- ным агрегатам литейного производства. Для нелинейного математического моделирования процессов при ор- тогональном планировании однофакторных и многофакторных эксперимен- тов на трех уровнях независимых переменных предложено универсальное уравнение регрессии, в общем виде представляющее трехчлен y = b'о·xo+bmn ·xmn+bmг·xmг , (1) в котором y – зависимая переменная, показатель (параметр ) процесса; xo= +1; xmn = xnm + vm ; xmr = xrm + am· xnm + cm ; m – порядковый номер фактора; xm – m –й фактор (независимая перемен- ная); n, r – изменение числа показателей степени факторов в уравнении регрессии; vm , am , cm – коэффициенты ортогонализации; b'o , bmn , bmr – коэффициен- ты регрессии.