Дослідження параметрів процесу миття деталей в ультразвуковій ванні

Abstract

Огляд і аналіз теорій щодо використання ультразвуку для очищення деталей дає підстави вважати доцільним пошук нових шляхів для оптимізації цього процесу, а також виведення нових математичних моделей для більш точного опису з урахуванням впливу різних факторів. Метою дослідження було визначення впливу трьох основних факторів на процес миття забруднених деталей з використанням ультразвуку. Як стенд було вибрано ультразвукову ванну Ultrasonic Cleaner JP-031S об’ємом 6,5 л з частотою ультразвукового випромінювача 40 KHz і потужністю ультразвукового випромінювача 180 W, а як об’єкти миття – 24 штучно забруднених фрагменти труби квадратного профілю з відхиленням у масі не більше як 1,15 % між собою. Було здійснено повний факторний експеримент за умови впливу таких факторів: тривалість миття, температура мийного розчину, концентрація водного розчину мийних компонентів. Критерієм оптимізації обрано відсоток змитого забруднення. Створено матрицю реалізації плану ПФЕ . Відтворюваність результатів експерименту була підтверджена за допомогою критерію Кохрена, що дало змогу вивести рівняння регресії в загальному вигляді і розрахувати його коефіцієнти. Значущість коефіцієнтів була визначена за допомогою критерію Стьюдента, а дисперсія адекватності виправленої моделі була підтверджена за допомогою критерію Фішера. Таким чином було встановлено, що два фактори: x1, x2 (відповідно час миття і температура мийного розчину) – з 95 %-вою вірогідністю є значущими. Після переходу рівняння регресії до розкодованого вигляду було отримано математичну модель, яка дозволяє розрахунковим способом знайти процент змитого забруднення, враховуючи розглянуті фактори, і може бути використана для майбутніх розрахунків оптимізації процесу миття забруднених деталей. На основі рівняння регресії були побудовані поверхні відгуку, в яких залежності є надзвичайно близькі до лінійних, за збільшення часу миття, температури мийного розчину і концентрації водного розчину мийних компонентів збільшується відсоток змитого забруднення.