Оптимизация состава формовочной смеси

(14)

Движение по градиенту должно начинаться от нулевой.

Крутое восхождение прекращается, если найдены оптимальные условия  или ограничения на факторы делают дальнейшее движение по градиенту невозможным.

 

 

7.Практическое  занятие.

7.1.Задание

Определить состав формовочной  смеси, обеспечивающий наибольшую прочность  на сжатие во влажном состоянии.

Ограничение: коэффициент  газопроницаемости не должен быть больше 150 ед.

Параметр оптимизации:

σ-  прочность на сжатие, кПа.

Параметр ограничения:

К-коэффициент газопроницаемости.

Переменные факторы, определяющие процесс:

Х₁- количество воды, %;

Х₂- количество глины, %;

Х₃- количество речного песка, %

7.2. Ход работы

1. Выбрать основные уровни и интервалы варьирования факторов и занести и в табл.2.

Таблица 2- Уровни и интервалы  варьирования факторов

Факторы	Х1	Х2	Х3
Основной уровень Интервал варьирования                     Верхний уровень Нижний уровень	4% 1% 5% 3%	6% 2% 8% 4%	3% 2% 5% 1%

 

2. Составить рабочую матрицу  планирования (табл.3).

3. Выполнить опыты в  соответствии с рабочей матрицей  планирования. Продублировать опыты  не менее 2-х раз.

Количество смеси для  каждого дубля- 2кг. Количество стандартным образцов из каждой смеси – 3 шт. Результаты измерений занести в таблицу 3.

Цифры при параметрах в  табл.3 обозначают номер дубля, а  штрихи номер образца в данном дубле.

3.1. Методика приготовления  испытуемых смесей и формовки  образцов.

Оборудование, инструменты, материалы: лабораторные бегуны, лабораторный копер, гильза, поддон, и выталкиватель  для изготовления стандартного образца, технические вес, мензурка, кварцевый  песок, вода

1. Подготовить бегун к работе:

а) очистить бегуны от остатков формовочной смеси;

б) плотно закрыть задвижкой  выпускное отверстие;

в) проверить работу смесителя  на холостом ходу.

2. Сухой песок и глину  загрузить в бегуны и перемещать  в течении 2 минут. Язатем после выключения смесителя добавить отмеренное мензуркой количество воды и продолжить перемешивание еще 8 минут.

3. Выгрузить приготовленную  смесь и накрыть ее влажной  тряпкой.

4. Приготовить стандартные  образцы из формовочной смеси:

а) сделать навески по 160-170г;

б) смесь высыпать в металлическую  гильзу, установленную на поддон лабораторного  копра, при этом следить за тем, чтобы  поверхность насыпаемой смеси была горизонтальной;

в) подъемником копра поднять  шток и груз, затем осторожно и  плавно опустить боек, закрепленный на штоке, в гильзу до соприкосновения  со смесью;

г) вращением рукоятки эксцентрика 8 уплотнить смесь тремя ударами  груза весом 6,35± 0,015кг., падающего с высоты 50±0,25 мм.

д) после уплотнения гильзу с поддоном снять с копра, отделить поддон от гильзы и с помощью выталкивателя образец осторожно извлечь из гильзы, для определения прочности.

3.2.Методика определения газопроницаемости. Уплотненные в гильзах образцы испытываются на газопроницаемость.

Газопроницаемость определяют на специальном приборе. Трехходовой  воздушный кран прибора ставят в  положение «открыто» и осторожно  поднимают колокол до тех пор пока отметка, имеющаяся на колоколе, не совпадет с верхней кромкой бака; после этого кран прибора переключают на положение «закрыто».

Гильзу с образцом вставляют  в чашку затвора. Кран ставят в  положение «испытание» и колокол  начинает опускаться.

После пропускания через  образец 1000см³ воздуха фиксируется значение давления на водяном манометре и по таблице на баке определяется значение газопроницаемости и заносится в таблицу 3.

3.3. Методика определения  прочности.

После определения газопроницаемости  образцы вынимаются из гильзы с помощью  выталкивателя и подвергаются на одном из приборов испытанию на прочность. Прочность определяется по величине разрушающей нагрузки.

4. Рассчитать среднее  значение для каждого дубля  и для каждого опыта и занести  в таблицу 3.

(№1) У'_1ср =

     У'_2ср =

      У''_{1ср =}

       У''_2ср =

       У_{ср1 =}

       У_{ср2 =}

(№2) У'_1ср =

     У'_2ср =

      У''_{1ср =}

       У''_2ср =

       У_{ср1 =}

       У_{ср2 =}

 

(№3) У'_1ср =

      У'_2ср =

      У''_{1ср =}

       У''_2ср =

       У_{ср1 =}

       У_{ср2 =}

(№4) У'_1ср =

      У'_2ср =

      У''_{1ср =}

       У''_2ср =

       У_{ср1 =}

       У_{ср2 =}

(№5) У'_1ср =

      У'_2ср =

      У''_{1ср =}

       У''_2ср =

        У_{ср1 =}

        У_{ср2 =}

(№6) У'_1ср =

      У'_2ср =

      У''_{1ср =}

      У''_2ср =

       У_{ср1 =}

       У_{ср2 =}

(№7) У'_1ср =

      У'_2ср =

     У''_{1ср =}

      У''_2ср =

      У_{ср1 =}

      У_{ср2 =}

(№8) У'_1ср =

      У'_2ср =

      У''_{1ср =}

      У''_2ср =

      У_{ср1 =}

      У_{ср2 =}

5. Рассчитать по формуле   значения дисперсии воспроизводимости каждого опыта

(1)