Проведення експерименту – №3

Графічна інтерпретація результатів досліджень

За умовами завдання треба накреслити графіки залежності y = f(x1); y = f(x2), при цьому параметри х3 та х4 зафіксувати на основному рівні (прирівняти до 0). Оскільки математична модель у нашому випадку представлена у закодованому вигляді то і значення вхідних параметрів ми будемо підставляти в математичну модель у кодовому вигляді. Значення параметрів х1 та х2 будемо змінювати в інтервалі -1; -0,5; 0;0,5; 1; при цьому х3 та х4 дорівнюють 0. Для розрахунку використовують формулу, яку отримали після обробки

математичної моделі. Для визначення y = f(x1) параметри х3 = х4=х2= 0, змінюють лише параметр х1 в інтервалі -1; -0,5; 0;0,5; 1. Для визначення y = f(x2) параметри х3 = х4=х1= 0, змінюють лише параметр х2 в інтервалі -1; -0,5; 0;0,5; 1. Результати розрахунків зведені в таблиці 4.

Таблиця 4. Значення y = f(x1); f(x2).

№ п/п	Кодоване значення Х1, х2	Значення у1	Значення у2
1	-1	Результат розрахунку	Результат розрахунку
2	-0,5	Результат розрахунку	Результат розрахунку
3	0	Результат розрахунку	Результат розрахунку
4	0,5	Результат розрахунку	Результат розрахунку
5	1	Результат розрахунку	Результат розрахунку

Дані таблиці 4 оформлюють у вигляді графіків рис.2, рис.3. При цьому значення параметрів х1 та х2 переводять із кодованого вигляду в дійсні параметри, згідно таблиці 1.

y= f(x1),

Вказати

одиниці виміру

345 460 575 690 804 ω (Х1), с-1

Рис. 2. Залежність (параметру Y у відповідності до варіанту)

Від частоти обертів ротора, ω с-1

y= f(x1),

Вказати

одиниці виміру

60 135 210 285 360 Q (Х2)кг/год

Рис. 3. Залежність (параметру YУ відповідності до варіанту)

Від витрат, Q кг/год.

В кінці роботи навести висновки, які пояснюють результати розрахунків і їх графічної інтерпретації.

Список рекомендованої літератури

1. Конституція України. – К.: Українська правнича фундація, 1996. – 43 с.

2. Документація. Звіти у сфері науки і техніки: Структура і правила оформлення. ДСТУ 3008-95 / Держстандарт України. – Вид. офіц. – К.: Держстандарт України, 1995. – 38с.

3. Баскаков А. Я. Методология научного исследования: Учеб. пособие / А. Я. Баскаков; Н. В. Туленков.– К.: МАУП, 2002. – 216 с.

4. Білуха М. Т. Основи наукових досліджень: Підручник / М. Т. Білуха. – К.: Вища школа, 1997. – 271 с.

5. Власов К. П. Методы исследований и организация экспериментов / К. П. Власов, А. А. Киселева. – Харьков: Изд-во «Гуманитарный Центр», 2002. – 256 с.

6. Ковальчук В. В., Моїсєєв Л. М. Основи наукових досліджень: Навч. посібник. – 3-е вид., перероб. і допов. – К.: ВД “Професіонал”, 2005. – 240 с.

7. Крушельницька О. В. Методологія та організація наукових досліджень: Навч. посібник / О. В. Крушельницька. – К.: Кондор, 2006. – 206 с.

8. Лудченко А. А. Основы научных исследований: Учебное пособие / А. А. Лудченко; Я. А. Лудченко; Т. А. Примак. – К.: Знання, 2000. – 114 с.

9. Наринян А. Р. Основы научных исследований: Учеб. пособие / А. Р. Наринян, В. Л. Поздеев. – К.: Изд-во Европ. ун-та, 2002. – 109 с.

10. П’ятницька-Позднякова І. С. Основи наукових досліджень у вищій школі: Навч. посібник / І. С. П’ятницька-Позднякова. – К.: Центр навчальної літератури, 2003. – 116 с.

11. Стеченко Д. М. Методологія наукових досліджень: Підручник / Д. М. Стеченко; О. С. Чмир. – К.: Знання, 2005. – 309 с.

12. Філіпенко А. С. Основи наукових досліджень. Конспект лекцій: Навчальний посібник. – К.: Академвидав, 2005. – 208 с.

13. Цехмістрова Г. С. Основи наукових досліджень. Навч. посібник / Г. С. Цехмістрова. – К.: Слово, 2003. – 240 с.

14. Шейко В. М., Кушнаренко Н. М. Організація та методика науково-дослідницької діяльності: Підручник. – 5-е вид., стер. – К.: Знання, 2006. – 307 с.

Додаток А

Приклад виконання та оформлення практичної роботи №7

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.

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.

№ п/п	Рівні факторів	Частота обертів Ротора, ω, с-1	Витрати, Q, кг/год	Ширина робочої Камери, В, 10-3м	Кількість проходів, N	Значення параметрів в кодованому виді
1 2 3	Верхній рівень Основний рівень Нижній рівень	804 575 345	360 210 60	15 30 45	3 2 1	+1 0 -1
4	Кодове значення параметра	Х1	Х2	Х3	Х4

Вихідні параметри для проведення експерименту

У відповідності до варіанту завдання №15 по таблиці 1 визначена тема дослідження «Дослідження процесу подрібнення лимонної кислоти в ударно-відбивальному подрібнювачі» та визначена мета дослідження «Визначення залежності проценту виходу фракції менше 150 мкм від режимно-конструктивних параметрів процесу». В результаті проведених дослідів визначено величину вихідного параметру Yi. Числові значення Yi приводяться у таблиці 2.

Таблиця 2. Числові значення вихідного параметру (процент фракції менше 150мкм)

№ досліду	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24
Числове значення Yi	97	16	95	12	66	15	68	10	82	8	86	7	61	5	69	6	69	7	61	63	69	55	66	59

Математична модель багатофакторного експерименту

(метод найменших квадратів)

Загальний вид моделі для процесу, який має 4 вхідні параметри, котрими можливо варіювати має такий вигляд:

Ви прочитали: "Проведення експерименту – №3"
Читати далі