نتایج و مباحث بهینه سازی حساسیت دمایی قیر توسط تایرهای لاستیکی ضایعاتی با استفاده از روش Taguchi

تأثیرات عوامل بر روی S/N

شکل شماره 1 نشان‌دهنده اثر دمای اختلاط، زمان اختلاط، مقدار خرده تایرهای لاستیک و سرعت اختلاط بر روی شاخص نفوذ PI است. همان‌طور که مشاهده می‌شود مقدار بیشینه PI در دمای اختلاط 150 درجه سانتی گراد به دست می‌آید. درنتیجه افزایش زمان اختلاط و مقدار خرده تایرهای لاستیکی، PI نیز افزوده می‌شود. شاخص نفوذ PI با سرعت اختلاط رابطه معکوس داشته و با افزایش سرعت اختلاط، PI کاهش می‌یابد. همان‌طور که در شکل شماره 1 دیده نی شود، شرایط بهینه اختلاط در دمای اختلاط 150 درجه سانتی گراد، مدت‌زمان اختلاط 120 دقیقه، مقدار خرده تایر لاستیکی به میزان 10 درصد وزنی قیر و سرعت اختلاط 250 دور در دقیقه به دست می‌آید.

شکل 1   میانگین اثر عوامل

ارزیابی آماری نتایج آزمون

ANOVA یک آنالیز آماری مهم و ابزار تشخیص است که به ما برای کاهش خطای واریانس کمک می‌کند. ستون تحت %P ایده‌ای را در مورد درجه مشارکت عوامل بر روی پاسخ‌های اندازه‌گیری شده می‌دهد. اگر %P بالا بود، سهم عوامل در پاسخ‌های خاص بیش‌تر است. بدین ترتیب، درصورتی‌که %P کم بود، سهم عوامل در پاسخ‌های خاص کم‌تر است. (Srinivasan و همکاران 2003).

نتایج ANOVA قبل از ادغام همان‌طور که در جدول شماره 5 نشان داده‌شده بیان می‌کند که ،مقدار خرده تایرهای لاستیکی و سرعت اختلاط نقش قابل‌ملاحظه‌ای بر روی PI بازی می‌کند. به‌هرحال به دلیل آنکه اثر زمان و سرعت اختلاط قابل‌اغماض است آن‌ها را در جدول شماره 6 ادغام کردیم. سهم پارامترها بر PI  بیشینه در جدول شماره 6 ارائه‌شده است. مقادیر پارامترهای ارائه‌شده در جدول شماره 7 شرایط بهینه‌ای است که در آن PI بیشینه به دست می‌آید. مقادیر عددی نقاط ماکزیمم در هر نمودار، بهترین مقدار از پارامتر مخصوص است. مقدار ماکزیمم برای هر پارامتر در جدول شماره 7 ارائه‌شده است. علاوه بر این درصورتی‌که نقشه آزمون ارائه‌شده در جدول شماره 4 به‌خوبی مطالعه شود، مشاهده می‌شود که آزمایش مربوط به شرایط بهینه (A:1 B:3 C:3 D:1) در طول کار آزمایشگاهی انجام نمی‌پذیرد. در این آزمون تست تائید، موردنیاز بوده و مرحله مهمی درروش تاگوچی است؛ بنابراین باید در نظر داشت که مقدار 11/2 S/N که در جدول شماره 7 ارائه‌شده یک نتیجه پیش‌بینی‌شده با استفاده از فرمول 2 است. برای تست نتیجه پیش‌بینی‌شده، آزمایش تائیدیه به تعداد دو بار در شرایط کاری بهینه انجام‌گرفته است. از میانگین نتایج آزمون تائیدیه، مقدار S/N به میزان 11/4 به‌دست‌آمده است. همان‌طور که دیده می‌شود نتیجه آزمون تائیدیه به‌دست‌آمده بسیار نزدیک به PI پیش‌بینی‌شده است.

بنابراین می‌توان گفت که اثرات تعاملی عوامل بر روی PI بایندر بسیار ناچیز بوده و همچنین ثابت‌شده که روش تاگوچی را می‌توان با موفقیت در آزمون  PI با تعداد بسیار محدود آزمایش و در مدت‌زمان کوتاه به کار گرفت.

جدول 5   نتایج ANOVA قبل از ادغام

جدول 6   نتایج ANOVA بعد از ادغام

جدول 7   آمار عملکرد در شرایط بهینه

نتیجه‌گیری

نتایج زیر را می‌توان از این مطالعه استنباط کرد:

• طبق جدول ANOVA، مهم‌ترین پارامتر مؤثر بر روی حساسیت دمایی، مقدار خرده تایرهای لاستیکی استفاده‌شده است.

• شرایط بهینه که باعث به حداکثر رسیدن شاخص نفوذ PI می‌شود شامل: دمای اختلاط 150 درجه سانتی گراد، مدت‌زمان اختلاط 120 دقیقه، خرده تایرهای لاستیکی به میزان 10 درصد از وزن کل قیر و سرعت اختلاط 250 دور در دقیقه است.

• در شرایط بهینه در حدود 85 درصد بهبود در حساسیت دمایی بایندر حاصل می‌شود.

• مشاهده‌شده که نتایج آزمون تائیدیه در مواردی با نتایج پیش‌بینی‌شده توسط روش تاگوچی مشابهت دارد. این امر دلیلی بر مؤثر بودن روش تاگوچی است و نشان می‌دهد که استفاده از آن مقرون‌به‌صرفه است.

• روش تاگوچی را می‌توان در مطالعات تجربی مشابه به‌عنوان جایگزین روش‌های طراحی آزمایش مرسوم و گران‌قیمت به کار گرفت.