WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

4

8

17,4

2

5

46,6

1

6

59,1

Примечание: Здесь и далее значения A/a приведены по модулю.

Полученные коэффициенты уравнения регрессии значимы (кроме b2, что соответствует коэффициенту при Х2=), а уравнение регрессии адекватно. Последнее означает, что возможно продвижение по градиенту, причем исходя из гипотезы близости оптимума по углу ввода УЗВ, оптимизационный эксперимент по фактору считаем законченным (фиксируем фактор на 450 ). Таким образом, следующую серию экспериментов на градиенте функции отклика - параметра оптимизации проводим по переменным Х1, Х3 в новой «нулевой» точке, а по Х2 – оставляем значение 450.

Для проведения опытов на градиенте параметра оптимизации получаем точку эксперимента Т2 в виде значений факторов на полученном градиенте этой функции:

, (20)

при известных значениях коэффициентов и определенных значениях приращений факторов Хi (Ii - шаг варьирования i-го фактора):

Т2=(Хi+ Ii·bi). (21)

В результате опытов относительно нулевой точки Т2 достигнутое значение параметра оптимизации Y=A/a нельзя считать оптимальным; требуется продолжение опытов на новом градиенте и в новой нулевой точке Т3.

Таблица 3 – Результаты экспериментов на градиенте (формулы (21,22)) и значения коэффициентов регрессионного уравнения

Номера опытов

Y=A/a (среднее из двух параллельных опытов, %

b1

b2

b3

b0

D/

х0/

24

20

63,8

9,27

-0,97

-11,02

66,52

19

23

87,8

22

21

67,3

17

18

47,2

В таблице 3 приведены результаты опытов при значениях факторов, найденных относительно нулевой точки Т3, найденной по формулам (20, 21). Из этих результатов следует, что наилучший результат (88% процента снижения работы силы трения) получен для опыта №19, 23 (среднее значение). Причем численное значение коэффициента b2 мало и в новой точке, а коэффициенты b1 и b3 поменяли знак, что может свидетельствовать о достижение оптимума (по крайней мере, локального).

Таблица 4 – Оптимальные характеристики воздействия УЗВ на процесс свинчивания-развинчивания (НКТ 60мм)

Х1= Х10+(-13,75-5,22)*i1

Х2= Х20

Х3= Х30+(7,10+4,88)*i3

D/

, м

f, Гц

/ 0

, градусы

х0/0

х0, м

U, В

0.502

0.119

42941

1

45

0.000316

0.0000190

56.9

В таблице 4 приведены безразмерные и реальные значения характеристик воздействия узв, соответствующих оптимуму (локальному максимуму) Y=A/a для D=60 мм.

Таблица 5 – Оптимальные характеристики воздействия УЗВ на процесс свинчивания-развинчивания (результаты расчета для труб НКТ диаметрами 33, 42, 60, 73, 89, 102, 114мм)

D, м

D/

, м

f, Гц

, градусы

х0/0

х0, м

U, В

33

0,502

0,0657

78075

45

0,000316

0,0000104

31,3

42

0,502

0,08362

61345

45

0,000316

0,0000133

39,9

60

0,502

0,11946

42941

45

0,000316

0,0000190

56,9

73

0,502

0,14535

35294

45

0,000316

0,0000231

69,3

89

0,502

0,1772

28949

45

0,000316

0,0000282

84,5

102

0,502

0,20309

25260

45

0,000316

0,0000323

96,8

114

0,502

0,22698

22601

45

0,000316

0,0000361

108,2

В дальнейшем можно достроить линейный план 23-1 до плана второго порядка с целью изучения окрестности оптимума. Мы же остановимся на этом значении, поскольку целью исследования является не только улучшение значения оптимума, но и исследование характера переноса условий получения оптимума (см. таблицу 4) (для НКТ с D=60 мм) на другие типоразмеры НКТ (таблица 5). Результаты их (таблица6) показывают, что, во-первых, степень снижения работы силы трения остается при оптимальных условиях, полученных на трубе с условным диаметром 60 мм, достаточно высокой, а, во-вторых, видно, что какой-либо значимой корреляции величины A/a от диаметра трубы не наблюдается. Последнее свидетельствует, кроме прочего, о корректности введения безразмерного диаметра НКТ в виде D/.

Таблица 6 – Результаты опытов с разными диаметрами труб в условиях оптимума

D, мм

60

42

73

89

A/a, %

88

91

87

79

Примечание: Для НКТ с диаметрами 33, 102, 114 мм опыты не проводились.

ВЫВОДЫ

  1. Теоретическими расчетами установлено, что неэффективность процесса свинчивания-развинчивания обусловлена проявлением сил трения, причем полезная работа по упругой деформации резьбы в ходе затяжки (создание так называемого «натяга») составляет не более 1%.
  2. Разработана и апробирована установка и измерительная аппаратура для исследования процесса свинчивания-развинчивания НКТ с и без введения УЗВ в зону поверхностей трения резьбовых соединений.
  3. В результате проведенных экспериментальных исследований установлено, что ультразвуковые колебания оказывают существенное влияние на процессы, происходящие на поверхностях трения замковых резьб, а именно:
    1. Уменьшается величина силы трения и характер ее проявления, что уменьшает износ резьбы за счет уменьшения числа «задиров».
    2. Уменьшается работа на трение (~88%), что способствует возрастанию ресурса работы резьбы.
    3. Установлено, что при применении ультразвуковых колебаний в процессе свинчивания-развинчивания общей закономерностью является снижение моментов, необходимых для свинчивания соединений и для их развинчивания.

3.4 При свинчивании с применением ультразвуковых колебаний за счет уменьшения сил трения уменьшается температурный нагрев соединения на 80%, что положительно влияет на работу резьбовой пары, так как уменьшается риск возникновения «задира» поверхности витков резьбы и «прихватов».

Pages:     | 1 | 2 || 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»