Chương 4 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM
4.5. Kết quả thí nghiệm đơn yếu tố
Mục đích của việc nghiên cứu thực nghiệm đơn yếu tố là phân tích ảnh hưởng của từng yếu tố đến hàm mục tiêu, trên cơ sở xác định được miền biến thiên của tham số đầu vào cho thí nghiệm đa yếu tố. Sau khi công tác chuẩn bị hoàn tất chúng tôi tiến hành 30 thí nghiệm thăm dò thay số vào công thức (4.7), xác định được tiêu chuẩn Person 2tt = 3,87 nhỏ hơn tiêu chuẩn Person tra bảng (2b = 9,49), các số liệu của thí nghiệm tuân theo luật phân bố chuẩn, thay số vào công thức (4.8), xác định được số lần lặp lại cho mỗi thí nghiệm m = 2,12 lấy m =3.
4.5.1. Ảnh hưởng của góc cắt chính đến chi phí điện năng riêng
Thí nghiệm được thực hiện như sau: thay đổi góc cắt chính từ 1= 65 độ, 2= 70 độ; 3= 75 độ; 4= 80 độ; 5= 85 độ, tốc độ lấy ở giá trị n = 950 vòng/phút, lượng chạy dao lấy cố định S = 0,3mm/vòng, chiều sâu cắt lấy cố định t = 1,5mm. Kết quả thí nghiệm ghi ở phụ lục 2, sử dụng phần mềm và chương trình xử lý số liệu thực nghiệm nhận được kết quả sau:
- Mô hình hồi qui: Nr1 = 6957,2 - 175,94 + 1,1692 (4.9) Giá trị tính toán tiêu chuẩn Kokhren theo (2.2): Gtt = 0,247 giá trị tính toán tiêu chuẩn Fisher theo ( 2.5): Ftt = 3,53
- Kiểm tra tính đồng nhất của phương sai: giá trị Kokhren tra bảng VIII 15,
với = 0,05; Gb =0,6644 so sánh với giá trị Kokhren theo tính toán ta có:
Gtt = 0,247 < Gb =0,6644 phương sai của thí nghiệm coi là đồng nhất.
- Kiểm tra tính tương thích của phương trình hồi qui: giá trị tiêu chuẩn Fisher tra bảng VI 15 với mức độ chính xác của nghiên cứu là 0,05; Fb = 4,11 so sánh với giá trị Fisher tính toán ta có: Ftt = 3,53 < Fb = 4,11 mô hình hồi qui là tương thích.
- Kiểm tra khả năng làm việc của mô hình: hệ số đơn định (R2) được xác định theo công thức (2.6), sau khi tính toán được R2 = 0,797, mô hình coi là hữu ích trong sử dụng.
- Từ kết quả thu được ta vẽ đồ thị tương quan giữa chi phí điện năng riêng và góc chính hình 4.4
250 300 350 400 450 500
65 70 75 80 85
Góc cắt chính ( độ) Chi phí điện năng riêng (wh/m2)
Hình 4.4. Ảnh hưởng của góc cắt chính đến chi phí năng lượng riêng 4.5.2. Ảnh hưởng của góc cắt chính đến độ nhám bề mặt
Thí nghiệm được thực hiện như phần trên, kết quả thí nghiệm và xử lý số liệu ghi ở phần phụ lục 2, sử dụng phần mềm và chương trình xử lý số liệu qui hoạch thực nghiệm nhận được kết quả sau:
- Mô hình hồi qui: Ra1 = 38,37 - 0,978 + 0,0072 (4.10) Giá trị tính toán tiêu chuẩn Kokhren theo (2.2): Gtt = 0,412
Giá trị tính toán tiêu chuẩn Fisher theo (2.5): Ftt = 3,73
-Tương tự như phần trên kiểm tra tính đồng nhất của phương sai Gtt = 0,412 <
Gb =0,615. Phương sai của thí nghiệm coi là đồng nhất. Kiểm tra tính tương thích của mô hình Ftt < Fb, mô hình (4.10) coi là tương thích.
- Kiểm tra khả năng làm việc của mô hình: hệ số đơn định (R2) được xác định theo công thức (2.6), sau khi tính toán được R2 = 0,852, mô hình coi là hữu ích trong sử dụng.
- Từ kết quả thu được ta vẽ đồ thị tương quan giữa độ nhám bề mặt và góc cắt chính hình 4.5
2 2.5 3 3.5 4
65 70 75 80 85
Góc cắt chính ( độ)
Độ nhám
Hình 4.5. Ảnh hưởng của góc cắt chính đến độ nhám bề mặt 4.5.3. Ảnh hưởng của lượng chạy dao (S) đến chi phí điện năng riêng
Thí nghiệm được thực hiện như sau: Thay đổi lượng chạy dao S1 = 0,1 mm/vòng;
S2 = 0,2mm/vòng; S3 = 0,3mm/vòng; S4 = 0,4mm/vòng; S5 = 0,5mm/vòng, tốc độ
lấy ở giá trị n = 950 vòng/phút, góc cắt chính lấy cố định = 75 độ, chiều sâu cắt lấy cố định t = 1,5mm. Kết quả thí nghiệm và xử lý số liệu ghi ở phần phụ lục 3, sử dụng phần mềm và chương trình xử lý số liệu qui hoạch thực nghiệm nhận được kết quả sau:
- Mô hình hồi qui: Nr2 = 902,4 - 2352,2S + 3757,1S2 (4.11) Giá trị tính toán tiêu chuẩn Kokhren theo (2.2): Gtt = 0,372
Giá trị tính toán tiêu chuẩn Fisher theo (2.5): Ftt = 2,93.
-Tương tự như phần trên kiểm tra tính đồng nhất của phương sai Gtt = 0,372 <
Gb =0,615. Phương sai của thí nghiệm coi là đồng nhất. Kiểm tra tính tương thích của mô hình Ftt < Fb, mô hình (4.11) coi là tương thích.
- Kiểm tra khả năng làm việc của mô hình: hệ số đơn định (R2) được xác định theo công thức (2.6), sau khi tính toán được R2 = 0,831, mô hình coi là hữu ích trong sử dụng.
- Từ kết quả thu được ta vẽ đồ thị tương quan giữa chi phí điện năng riêng và lượng chạy dao hình 4.6
Hình 4.6. Ảnh hưởng của lượng chạy dao đến chi phí điện năng riêng
4.5.4. Ảnh hưởng của lượng chạy dao (S) đến độ nhám bề mặt
Thí nghiệm được thực hiện như phần trên, kết quả thí nghiệm và xử lý số liệu ghi ở phần phụ lục 3, sử dụng phần mềm và chương trình xử lý số liệu qui hoạch thực nghiệm nhận được kết quả sau:
- Mô hình hồi qui: Ra2 = 1,626 - 3,98S + 15,35S2 (4.12) Giá trị tính toán tiêu chuẩn Kokhren theo (2.2): Gtt = 0,412
Giá trị tính toán tiêu chuẩn Fisher theo (2.5): Ftt = 3,17
-Tương tự như phần trên kiểm tra tính đồng nhất của phương sai Gtt = 0,412 <
Gb =0,615. Phương sai của thí nghiệm coi là đồng nhất. Kiểm tra tính tương thích của mô hình Ftt < Fb, mô hình (4.12) coi là tương thích.
- Kiểm tra khả năng làm việc của mô hình: hệ số đơn định (R2) được xác định theo công thức (2.6), sau khi tính toán được R2 = 0,802, mô hình coi là hữu ích trong sử dụng.
- Từ kết quả thu được ta vẽ đồ thị tương quan giữa độ nhám bề mặt và lượng chạy dao hình 4.7
0 1 2 3 4
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
Lƣợng chạy dao (mm/vòng)
Độ nhám bề mặt
Hình 4.7. Ảnh hưởng của lượng chạy dao đến độ nhám bề mặt 4.5.5. Ảnh hưởng của chiều sâu cắt (t) đến chi phí điện năng riêng
Thí nghiệm được thực hiện như sau: Thay đổi chiều sâu cắt t1 = 0,5mm;
t2 = 1mm; t3 = 1,5mm; t4 = 2mm; t5 = 2,5mm, tốc độ lấy ở giá trị n = 950 vòng/phút, góc cắt chính lấy cố định = 75 độ, lượng chạy dao lấy cố định S =
0,3mm/vòng. Kết quả thí nghiệm và xử lý số liệu ghi ở phần phụ lục 4, sử dụng phần mềm và chương trình xử lý số liệu qui hoạch thực nghiệm nhận được kết quả sau:
- Mô hình hồi qui: Nr3 = 548 - 123,12t + 72,951t2 (4.13) Giá trị tính toán tiêu chuẩn Kokhren theo (2.2): Gtt = 0,292
Giá trị tính toán tiêu chuẩn Fisher theo (2.5): Ftt = 3,63.
- Tương tự như phần trên kiểm tra tính đồng nhất của phương sai Gtt = 0,292 <
Gb =0,615. Phương sai của thí nghiệm coi là đồng nhất. Kiểm tra tính tương thích của mô hình Ftt < Fb, mô hình (4.13) coi là tương thích.
- Kiểm tra khả năng làm việc của mô hình: hệ số đơn định (R2) được xác định theo công thức (2.6), sau khi tính toán được R2 = 0,76, mô hình coi là hữu ích trong sử dụng.
- Từ kết quả thu được ta vẽ đồ thị tương quan giữa chi phí điện năng riêng và chiều sâu cắt hình 4.8
400 450 500 550 600 650 700
0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2 2.25 2.5
Chiều sâu cắt (mm) Chi phí điện năng riêng (Wh/m2)
Hình 4.8. Ảnh hưởng của chiều sâu cắt đến chi phí điện năng riêng
4.5.6. Ảnh hưởng của chiều sâu cắt ( t ) đến độ nhám bề mặt
Thí nghiệm được thực hiện như phần trên, kết quả thí nghiệm và xử lý số liệu ghi ở phần phụ lục 4, sử dụng phần mềm và chương trình xử lý số liệu qui hoạch thực nghiệm nhận được kết quả sau:
- Mô hình hồi qui: Ra3 = 2,933 - 1,328t + 0,439t2 (4.14) Giá trị tính toán tiêu chuẩn Kokhren theo (2.2): Gtt = 0,523
Giá trị tính toán tiêu chuẩn Fisher theo (2.5): Ftt = 4,69
- Tương tự như phần trên kiểm tra tính đồng nhất của phương sai Gtt = 0,523 <
Gb =0,615. Phương sai của thí nghiệm coi là đồng nhất. Kiểm tra tính tương thích của mô hình Ftt < Fb, mô hình (4.14) coi là tương thích.
- Kiểm tra khả năng làm việc của mô hình: hệ số đơn định (R2) được xác định theo công thức (2.6), sau khi tính toán được R2 = 0,775, mô hình coi là hữu ích trong sử dụng.
- Từ kết quả thu được ta vẽ đồ thị tương quan giữa độ nhám bề mặt và chiều sâu cắt hình 4.9
1 1.5 2 2.5 3
0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2 2.25 2.5
Chiều sâu cắt (mm)
Độ nhám bề mặt sản phẩm
Hình 4.9. Ảnh hưởng của chiều sâu cắt đến độ nhám bề mặt
Kết luận: Từ kết quả thực nghiệm đơn yếu tố nhận được ở trên có một số kết luận sau:
- Ảnh hưởng của các tham số ; S; t, đến hàm mục tiêu là rõ nét.
- Từ các hàm hồi qui và các đồ thị nhận được cho thấy tương quan hàm số giữa các tham số ảnh hưởng với hàm chỉ tiêu dạng phi tuyến.
- Từ kết quả thu được ở trên là căn cứ để chọn miền biến thiên của các tham số ảnh hưởng trong thí nghiệm đa yếu tố.