5.2. Регресійний аналіз та параметрична оптимізація вихідних параметрів мнагіп

Отримані в результаті проведення експерименту рівняння регресії (4.14) та (4.17) дали можливість побудувати графічні залежності робочих параметрів МНАГІП, а саме продуктивності МНАГІП Q та ККД від наступних показників: довжини ходу поршня з мембраною l, об’єму гідросистеми W та продуктивності приводного насоса Q_н. Такі залежності наведені на рис. 4.11 – 4.14.

Рис. 4.11. Графік залежності ККД МНАГІП від продуктивності приводного насоса Q_н при об’ємі гідросистеми W = 1,5 л та різній довжині ходу поршня з мембраною l

Рис. 4.12. Графік залежності ККД МНАГІП від об’єму гідросистеми W при продуктивності приводного насоса Q_н = 10,435 л/хв та різній довжині ходу поршня з мембраною l

Графічні залежності на рис. 4.11 – 4.14 ілюструють порівняно пологі характеристики зміни ККД при зміні як конструктивної величини ходу поршня з мембраною, так і величин продуктивності приводного насоса Q_н та об’єму гідросистеми W. Зокрема, при зміні значення Q_н в сторону збільшення від оптимального значення 10 л/хв до 15 л/хв ККД МНАГІП зменшився при оптимальному значенні довжини ходу в 17,5 мм з 64 % до 58 %, і при цьому продуктивність Q МНАГІП зменшилася з 11,4 м³/год до 10,3 м³/год (рис. 4.23 – 4.24), що підтверджує можливість плавного регулювання параметрів МНАГІП в досить широких межах при збереженні порівняно високих значень ККД МНАГІП.

Рис. 4.13. Графік залежності продуктивності Q на виході з МНАГІП від продуктивності приводного насоса Q_н при об’ємі гідросистеми W = 1,5 л та різній довжині ходу поршня з мембраною l

З рис. 4.12 – 4.13 також видно, що при зміні об’єму гідросистеми з 1,5 л до 6 л можна змінювати продуктивність Q МНАГІП від 11,4 м³/год до майже 9,5 м³/год при оптимальному значенні довжини ходу в 17,5 мм, втрачаючи величину ККД з 64 % до 45 %, що дозволяє без використання сучасних технічних засобів здійснювати незалежне регулювання параметрів МНАГІП, тобто зміну продуктивності Q при збереженні величини тиску р, що також підтверджує графік на рис. 4.23.

Рис. 4.14. Графік залежності продуктивності Q на виході з МНАГІП від об’єму гідросистеми W при продуктивності приводного насоса Q_н = 10,435 л/хв та різній довжині ходу поршня з мембраною l

Крім того, отримане рівняння регресії (4.14) дозволяє провести параметричну оптимізацію ККД МНАГІП за максимальним його значенням.

Експерименти показали, що значення ККД залежить від наступних параметрів: довжини ходу поршня з мембраною l, об’єму гідросистеми W та продуктивності приводного насоса Q_н, а регресійна залежність носить квадратичний характер і мають місце ефекти взаємодії факторів.

За допомогою пакету прикладних програм Mathcad v. 14 було проведено оптимізацію значень величини ККД шляхом його максимізації. В результаті отримані наступні оптимальні значення параметрів: довжина ходу поршня з мембраною l=17,5 мм, об’єм гідросистеми W=1,5 л та продуктивність приводного насоса Q_н=10,435 л/хв. При заданих параметрах ККД МНАГІП η=63,33 %.

При підстановці отриманих оптимальних значень в рівняння регресії (4.17) і рівняння (4.18) отримуємо значення продуктивності Q та тиску р МНАГІП при максимальному значенні ККД: Q = 12,99 м³/год, р=2,08 кгс/см².

На рис. 4.15 – 4.16 показано поверхні відгуків, відповідно, ККД η та продуктивності Q МНАГІП в залежності від окремих параметрів оптимізації в площині їх дійсних значень.