МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ

СУМСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ОСНОВИ НАУКОВИХ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ТЕХНІЧНОЇ ТВОРЧОСТІ

Методичні вказівки

До практичних занять на тему:

„ Проведення експерименту ”

СУМИ

2010

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ

СУМСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра інженерних технологій харчових виробництв

ОСНОВИ НАУКОВИХ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ТЕХНІЧНОЇ ТВОРЧОСТІ

Методичні вказівки

До практичних занять на тему:

„ Проведення експерименту ”

Для студентів 4 курсу,

Які навчаються за напрямом

6.051701 „Харчові технології та інженерія ”

Денної та заочної форми Навчання

СУМИ

2010

УДК 001.891 (075.8) ББК 72я73

Укладачі: Радчук О. В., к. т.н., доцент кафедри інженерних технологій харчових виробництв; Максимов Ф. Є., к. т.н., доцент кафедри інженерних технологій харчових виробництв; Казаков Д. Д. асистент кафедри інженерних технологій харчових виробництв.

Основи наукових досліджень та технічної творчості: методичні вказівки до виконання практичних занять на тему „ Проведення експерименту ” для студентів 4 курсу за напрямом 6.051701 „ Харчові технології та інженерія ” денної та заочної форми навчання/ Суми: Сумський національний аграрний університет. 2010- 27 с.

В методичних вказівках викладені завдання та загальні рекомендації щодо їх виконання, а також приведені тестові питання для самоперевірки знань по даній темі.

Рецензенти: Шандиба О. Б. к. т.н., доцент кафедри охорони праці; Бондарчук В. М., к. с.-г. н., доцент кафедри технології харчування

Відповідальний за випуск: кандидат технічних наук, доцент, завідувач кафедри інженерних технологій харчових виробництв О. В.Радчук.

Рекомендовано до видання вченою радою навчально-наукового інженерно-технологічного інституту СНАУ

Протокол № 3 від “ 22” листопада 2010 року.

© Сумський національний аграрний університет 2010

Вступ

Вивчення дисципліни «Основи наукових досліджень та технічної творчості» студентами освітньо-кваліфікаційного рівня «бакалавр» за напрямком підготовки «Харчові технології та інженерія» дозволяє студенту ознайомитися з організацією науково-дослідної роботи в Україні, навчитися методологічним основам наукового пізнання, використовуючи сучасні теоретичні та експе­риментальні методи моделювання, приймати нові технічні рішення та оцінити результат науково-дослідної роботи.

Практичні заняття є важливою складовою навчального процесу при вивченні вище вказаної дисципліни. Вони поєднують теоретичні і практичні навчання, підвищують рівень індивідуальної фахової підготовки кожного студента.

Кількість завдань визначається робочою навчальною програмою, окремі завдання виконуються в процесі самостійної роботи студентів у позаурочні години.

В кінці проведення заняття проводиться опитування студентів усно, письмово, з використанням контрольних питань, які наводяться в кінці кожної теми.

Виконання практичних робіт оформляється у зошит за встановленою формою і подається викладачу для перевірки і отримання заліку з нарахуванням кількості балів по кожній роботі згідно робочої навчальної програми дисципліни.

Мета проведення практичних занять

В результаті вивчення дисципліни «Основи наукових досліджень та технічної творчості» студенти повинні знати закономірності розвитку технічних систем і творчого мислення, методи і основні стадії наукових досліджень, принципи подолання технічних протиріч і методи пошуку нових технічних рішень, а також вміти обробляти науково-технічну і патентну інформацію, застосовувати на практиці сучасні прийоми та методи науково-технічної творчості, вести пошук нових технічних рішень.

Практичні заняття сприяють підвищенню зацікавленості студентів до даної дисципліни, поглиблюють професійні знання і уміння по спеціальності.

Організація проведення практичних занять

Практичні заняття проводяться з групою студентів в навчальній аудиторії. При цьому кожен студент повинен мати окремий зошит для оформлення практичних робіт, ручку, лінійку, олівець та калькулятор для інженерних розрахунків. Залік та нарахування балів, згідно робочої навчальної програми дисципліни, по практичному заняттю проставляється при пред’явленні студентом звіту про виконання роботи, наданні відповідей на питання по темі роботи та виконання вимог «Положення про організацію навчального процесу в Сумському НАУ».

Практичне заняття №7 (6 Годин)

Тема: «Проведення експерименту»

Мета: «Засвоїти один з методів проведення лабораторних досліджень за допомогою активно спланованого експерименту і одним зі способів аналізу отриманих результатів»

План

1. Ознайомлення з експериментальним стендом.

2. Вибір вихідних параметрів для проведення експерименту. Проведення експерименту.

3. Обробка результатів дослідів.

4. Графічна інтерпретація результатів дослідів.

Порядок проведення роботи

Практичне заняття по темі «Проведення експерименту» проводиться на протязі 3-х занять (6годин).

На першому занятті студенти ознайомлюються із лабораторним стендом для проведення дослідів і отримання експериментальних результатів в «Міжфакультетській проблемній науково-дослідній лабораторії новітніх технологій та обладнання переробних галузей». Під час знайомлення студенти вивчають конструкцію, принцип роботи, систему керування та основні показники, які можуть бути отримані при роботі на експериментальному стенді. По результатам заняття студенти в зошиті повинні мати схему роботи експериментального стенду з описом усіх його елементів та опис принципу роботи стенду.

На другому занятті студенти проводять лабораторні досліди (або отримують результати про вже проведені дослідження). Ознайомлюються з методом найменших квадратів, який використовується для обробки результатів багатофакторного експерименту. Розробляють математичну модель процесу подрібнення в залежності від варіанту завдання. По результатам заняття студент в зошиті повинен мати данні про вхідні параметри та інтервали їх варіювання, таблицю значень вихідного параметра, математичну модель процесу подрібнення у загальному вигляді та таблицю розрахунків, яка роздрукована із MS Exel та скласти рівняння, яке відповідає варіанту завдання із вибраковкою не значимих членів математичної моделі.

На третьому занятті студенти проводять графічну інтерпретацію результатів дослідження. Складається таблиця значень y=f(x1), y=f(x2)та будуються відповідні графіки залежності. По результатам проведених досліджень роблять висновки. Виконана робота представляється для перевірки викладачеві.

Опис експериментального стенду

Для реалізації планових досліджень необхідно розробити стенд, який дасть змогу провести досліди та отримати математичну модель процесу помелу. На рис 1. зображений дослідний стенд, на якому проводились необхідні експериментальні роботи. Для того, щоб реалізувати експеримент на стенді передбачена можливість змінювати всі необхідні нам вхідні параметри в заданих значеннях. До вхідних параметрів стенду відносять: частота обертів ротора подрібнювача, ω; витрати подрібнювального матеріалу, Q; ширина робочої камери подрібнювача, В; кількість проходів, які використані для подрібнення, N.

Частота обертів ротору ω ударно-відбивного подрібнювача регулюється за допомогою тиристорного перетворювача 12 та двигуна постійного струму 5. Регулювання витрат Q подрібнювального матеріалу, який подають на подрібнення ведеться за допомогою секторного живильника 3, частота обертів якого змінюється за допомогою пристрою ЛАТРа 23. Ширина робочої камери В подрібнювача змінюється шляхом заміни ротора та елементів статора. Кількість проходів Nвизначається дослідником.

Таким чином ми маємо змогу реалізувати всі заплановані досліди.

Оцінка розмірів фракції ведеться за допомогою ситового аналізу. Оцінка енерговитрат на проведення процесу помелу визначається за показниками амперметра і вольтметра. Частота обертів ротора визначається частотоміром.

Експеримент проводиться наступним чином:

Вимикаються всі прилади. Потім за допомогою тиристорного регулятора 12 встановлюється необхідна частота обертів ротора, яка контролюється фото датчиком 19 та частотоміром 18. Потім регулятором ЛАТРом 23 встановлюють необхідну частоту обертів живильника 3 і засипають порцію матеріалу, який необхідно розмолоти в бункер 2.

Рис.1. Експериментальний стенд:

1 – ударно-відбивний подрібнювач; 2 – бункер; 3 – комірковий живильник; 4 – мотор-редуктор; 5 – ел. двигун постійного струму; 6 – патрубок вигрузки; 7 – циклон; 8 – фільтр рукавний; 9, 10 – приймальні ємності; 11 – клинопасова передача; 12 – тиристорний регулятор; 13, 14, 15, 16, 17 – універсальні цифрові прилади, 18 – частотомір; 19 – фото датчик; 20 – диск фото датчика; 21 – колектор повітряний; 22 – манометр водяний; 23 – регулятор ЛАТР; 24 – заслінка.

Подрібнювальний матеріал під дією обертаючого ротора і нерухомого статора в результаті багатьох ударів подрібнюється і через патрубок вигрузки 6 вивантажується із барабана подрібнювача. Прилади 13, 14, 15, 16, 17 фіксують енерговитрати процесу. Подрібнений матеріал накопичується в ємкостях 9, 10. Всі результати дослідів записуються в таблицю дослідів.

Вхідні параметри для проведення експерименту

Згідно апріорної інформації та раніш проведених досліджень було з’ясовано, що основними факторами, які впливають на процес помелу є:

– ω – частота обертання ротора;

– Q – витрати матеріалу;

– В – ширина робочої камери;

– N – кількість проходів через подрібнювач.

Для отримання математичної моделі процесу використано метод найменших квадратів. Він дає змогу отримати математичну модель другого ступеня з мінімальним значенням похибки.

Враховуючи потреби виробництва у даному продукті були прийняті наступні інтервали варіювання вхідних параметрів, табл. 1.

Таблиця 1. Інтервали варіювання вхідних параметрів.

Вихідні параметри для проведення експерименту

Вихідний параметр для проведення експерименту визначається варіантом, який визначають за двома останніми цифрами номера залікової книжки. Наприклад якщо № 0014 – варіант 14, якщо № 0016 , то 16-14 = 2 варіант, якщо №0040, то 40-14-14 = 12 варіант, якщо №0052, то 52 -14 -14 -14 = 10 варіант. Варіанти вихідних параметрів наведені в табл. 1 і табл. 2. В таблиці 1 по варіантам наведено яка тема дослідження та яка поставлена мета при проведені експерименту. В таблиці 2 наведені результати проведених експериментів по варіантам. По кожному варіанту експерименту проводиться 24 досліди. Кількість дослідів розраховується в залежності від кількості вхідних параметрів. В нашому випадку їх чотири (ω, Q, В, N). Кількість дослідів n=4!=1·2·3·4=24.

Таблиця 1. Вибір теми та мети проведення експерименту згідно варіанту

№ теми	Назва теми	№ варіанту	Мета роботи
І	Дослідження процесу подрібнення відерну D3 в ударно-відбивальному подрібнювачі	1	Визначення залежності питомих енерговитрат процесу подрібнення від режимно-конструктивних параметрів WУД = WP/X·1000/Q.
2	Визначення залежності витрат потужності від режимно-конструктивних параметрів подрібнення.
3	Визначення залежності середнього розміру частинок після подрібнення від режимно-конструктивних параметрів процесу.
ІІ	Дослідження процесу подрібнення повареної солі в ударно-відбивальному подрібнювачі.	4	Визначення залежності питомих енерговитрат процесу подрібнення від режимно-конструктивних параметрів WУД = WP/X·1000/Q. Ви прочитали: "Проведення експерименту – №1" Читати далі Пов’язані записи АНОТАЦІЯ – Основи наукових досліджень та технічної творчості… Основи наукових досліджень та технічноі творчості / Від admin РОБОЧА НАВЧАЛЬНА ПРОГРАМА Дисципліна… – №1 Основи наукових досліджень та технічноі творчості / Від admin Закрити 5% знижка Призу не буде. Наступного разу Майже! 10% знижка Безкоштовна електронна книга Призу Сьогодні не пощастило. Майже! 15% знижка Призу не буде. Не пощастило. Отримайте свій шанс виграти! Безкоштвно покрутіть колесо. Це ваш шанс виграти чудові знижки! Крутити! Наші внутрішні правила: Одна гра на одного користувача Шахраї будуть дискваліфіковані. Прокрутити вгору