Факторы, оказывающие влияние на прочность фанеры
Министерство
образования и науки Российской Федерации
ФГБОУ ВПО
«Сибирский государственный технологический университет»
Кафедра
технологий переработки в лесном комплексе
ЗАДАНИЕ
на
выполнение курсовой работы по дисциплине:
«Научные
основы инновационных технологий»
Тема:
Факторы, оказывающие влияние на прочность фанеры
Результаты реализации МЕТОДА ЛИТЕРАТУРНОГО
ПОИСКА
Цель метода: Отыскать опубликованную информацию,
полезную для будущих исследований по заданной теме.
|
Факторы
|
Пределы
измерения
|
|
Наименование
|
Обозначение
|
|
|
Плотность,
кг/м³
Расход
клея, г/м2 Слойность, шт Толщина шпона, мм Порода шпона, мм Давление
прессования, МПа Температура прессования, оС Расположение волокон Вид клея
|
Х1
Х2 Х3 Х4 Х5 Х6 Х7 Х8 X9
|
450-800
110-120 3-21 0,5-4,0 Хвойные, лиственные 1,2-1,4 110-125 -
-
|
Руководитель_____________
Реферат
В данной работе представлен ход и результаты
исследования, проведенного мной на тему: Факторы, оказывающие влияние на
прочность фанеры.
Для данных исследований мной была создана фокус-группа,
состоящая из шести однокурсников и 3 человек, работающих в сфере лесной
отрасли.
Работа содержит все необходимые данные для
проведения исследования, литературный поиск, мозговой штурм, анкетирование,
графические методы априорного моделирования. Затем, все имеющиеся данные были
упорядочены и обработаны методом конкордации.
фанера
прочность мозговой штурм
Содержание
Введение
. Литературный поиск
. Мозговой штурм
. Структурная схема Исикава
. Анкетирование
. Исходная матрица рангов
. Порядковые методы обработки
качественной информации
.1 Упорядочение данных в виде
ранжированного ряда
.2 Обработка информации методом
конкордации
Заключение
Библиографический список
Введение
В начале любого исследования необходимо
определить цель и выбрать предмет исследования, освоить накопленные знания,
критически их проанализировать, наметить рабочую гипотезу и составить методику
исследования.
В целом методику можно представить в виде
нескольких взаимосвязанных этапов:
. Постановка цели исследования.
. Изучение состояния вопроса.
. Формирование основных задач
исследования.
. Разработка методики исследования.
. Проведение эксперимента.
. Обобщение результатов эксперимента.
. Формирование выводов.
Априорное моделирование используется для
выявления, формализации и обработки субъективной, неявной, качественной
информации, содержащейся в мнениях, высказываниях специалистов и публикациях.
Априорное моделирование проводится на базе
результатов анализа литературных источников, сбора информации методом мозговой
атаки и анкетного опроса.
.
Метод литературного поиска
Цель: Отыскать опубликованную информацию,
полезную для будущих исследований.
Стандартные методы поиска охватывают следующие
способы выявления и нахождение необходимых типов публикаций:
- просмотр монографий и учебников;
обращение к энциклопедическим словарям и
справочникам;
использование библиотечных каталогов и
указателей;
просмотр периодической литературы;
просмотр интернет-источников.
Результаты литературного поиска представлены в
Таблице 1.
Таблица 1 - Литературный поиск
|
Название
|
Автор
|
Конспект
|
|
Строительство.
Ремонт. Стройматериалы.
|
Интернет
- ресурс Bibliotekar.ru
|
Информация
о фанере, его видах, сортах, характеристике, а также сфера применения,
технология производства.
|
|
Фанера
|
Интернет
- ресурс Wikipedia.org
|
Освещается
информация о фанере, его видах, характеристике, способах применения. Методы
повышения прочности и водоустойчивости фанеры
|
|
Фанера.
Виды фанеры
|
Интернет
- ресурс technologywood.ru
|
Освещаются
способы склеивания фанеры.
|
|
Производство
лущеного и строганого шпона.
|
Михеев
И.И., Воронов В.А. Москва. Высшая школа . 1975г
|
|
Технология
древесных плит
|
С.П.
Тришин // Учебное пособие. - 3-е изд. - М. ГОУ ВПО МГУЛ, 2007. - 188с.
|
Рассматриваются
способы получения древесных плит. Их виды и характеристики.
|
.
Метод мозгового штурма
Задание: Определить факторы, оказывающие влияние
на прочность фанеры.
Для выполнения задания была привлечена группа
студентов в количестве 6 человек. В результате были получены следующие факторы:
. Качество шпона;
. Влажность шпона;
. Температура прессования;
. Качество клея;
. Количество слоев;
. Влажность фанеры;
. Давление пресса;
. Попадание инородных тел в пресс;
. Сорт шпона;
. Пороки древесины;
. Качество прессовального станка;
. Порода древесины;
. Время выдержки плиты при прессовании.
В процессе обсуждения были исключены факторы,
которые не влияют или незначительно влияют на производство строганого шпона.
Это:
. Влажность фанеры;
. Попадание инородных тел в пресс.
Все оставшиеся факторы были разделены на три
группы:
. Материалы:
.1. Качество шпона;
.2. Влажность шпона;
.3. Сорт шпона;
.4. Пороки древесины;
.5. Порода древесины.
. Технологический процесс:
.1. Температура прессования;
.2. Количество слоев;
.3. Давление пресса;
.4. Время выдержки плиты при прессовании.
. Оборудование:
.1. Качество клея;
.2. Качество прессовального станка.
.
Структурная схема Исикава
Структурные схемы Исикава дают наглядное
представление о сложной зависимости какого-либо объекта анализа от большого
количества различных факторов и позволяет установить причинно-следственную
связь этих факторов. Анализ факторов по структурной схеме Исикава представлена
в Рисунке 1.
Рисунок 1. Структурная схема Исикава
Главный вектор характеризует объект
исследования, к нему подводят векторы 1-го порядка, каждый из которых содержит
значительное количество факторов, оказывающее прямое или косвенное влияние на
объект исследования. К этим векторам в свою очередь подводят векторы 2-го
порядка, и так до тех пор, пока не будут выявлены все факторы, каким-либо
образом воздействующие на объект исследования.
На Рисунке 1 главный вектор означает «Прочность
фанеры», а векторы 1-го порядка характеризуют основные факторы, влияющие на
качество продукции, а именно: 1 - параметры оборудования; 2 - параметры
производства; 3 - параметры материала. К каждому вектору 1-го порядка подведены
векторы 2-го порядка, установлено 11 векторов.
.
Метод анкетного опроса
Цель: использовать метод заочного анкетирования
для определения степени важности факторов, оказывающих влияния на прочность
фанеры.
К анкетированию были привлечены 3 человека,
которые задействованы в сфере лесной отрасли (далее - Эксперт 1, 2, 3 соответственно).
АНКЕТНЫЙ ОПРОС
Цель: Исследование факторов, оказывающих влияние
на прочность фанеры.
Используя ранговые цифры от 1 до 11, определите
степени воздействия факторов, оказывающие влияние на прочность фанеры, по
вашему мнению. Расставьте цифры в порядке возрастания (1 - высокое воздействие,
11 - низкое воздействие).
Результаты анкетного опроса представлены в
Таблице 2.
Таблица 2 - Результаты анкетного опроса
|
Факторы
|
Эксперт
1
|
Эксперт
2
|
Эксперт
3
|
|
1.Качество
шпона
|
2
|
1
|
2
|
|
2.Влажность
шпона
|
8
|
9
|
9
|
|
3.Температура
прессования
|
4
|
5
|
3
|
|
4.Качество
клея
|
3
|
2
|
|
5.Количество
слоев
|
1
|
3
|
1
|
|
6.Давление
пресса
|
5
|
6
|
4
|
|
7.Сорт
шпона
|
9
|
10
|
7
|
|
8.Пороки
древесины
|
10
|
7
|
11
|
|
9.Качество
прессовального станка
|
6
|
8
|
6
|
|
10.Порода
древесины
|
11
|
11
|
10
|
|
11.Время
выдержки плиты при прессовании
|
7
|
4
|
8
|
5.
Исходная матрица рангов
После обработки анкет, данные были
систематизированы (Таблица 3).
Таблица 3 - Систематизированная таблица рангов
|
Эксперты
|
Номера
факторов
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
|
Оценки
экспертов
|
|
1
|
2
|
8
|
4
|
3
|
1
|
5
|
9
|
10
|
6
|
11
|
7
|
|
2
|
1
|
9
|
5
|
2
|
3
|
6
|
10
|
7
|
8
|
11
|
4
|
|
3
|
9
|
3
|
5
|
1
|
4
|
7
|
11
|
6
|
10
|
8
|
.
Порядковые методы обработки качественной информации
6.1 Упорядочение данных в виде ранжированного
ряда
Ни один из факторов не был отмечен одинаковыми
ранговыми цифрами ни одним из экспертов, поэтому высчитываем сумму рангов в
нормальном ранжированном ряду.
Сумма рангов в нормальном ряду составляет:
(1)
Таблица 4 - Исходная матрица рангов
|
Ранжировки
|
Исследуемые
фактороы
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
|
|
Оценки
экспертов, ранги
|
|
Эксперт
1
|
2
|
8
|
4
|
3
|
1
|
5
|
9
|
10
|
6
|
11
|
7
|
66
|
|
Эксперт
2
|
1
|
9
|
5
|
2
|
3
|
6
|
10
|
7
|
8
|
11
|
4
|
66
|
|
Эксперт
3
|
2
|
9
|
3
|
5
|
1
|
4
|
7
|
11
|
6
|
10
|
8
|
66
Таблица 5 - Матрица нормализированных рангов
|
Эксперты
|
Ранжирование
рангов
|
Ti
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
|
|
1
|
2
|
8
|
4
|
3
|
1
|
5
|
9
|
10
|
6
|
11
|
7
|
-
|
|
2
|
1
|
9
|
5
|
2
|
3
|
6
|
10
|
7
|
8
|
11
|
4
|
-
|
|
3
|
2
|
9
|
3
|
5
|
1
|
4
|
7
|
11
|
6
|
10
|
8
|
-
|
|
5
|
27
|
12
|
10
|
5
|
15
|
26
|
28
|
20
|
32
|
19
|
-
|
|
di
|
13
|
9
|
6
|
13
|
3
|
8
|
10
|
2
|
14
|
1
|
-
|
|
di²
|
169
|
81
|
36
|
64
|
169
|
9
|
64
|
100
|
4
|
196
|
1
|
-
|
|
S=169+81+36+64+169+9+64+100+4+196+1=893
|
Конкордация заключается в установлении
согласованности между отдельными ранжировками, применяется для объективного
выбора доминирующих факторов или параметров технологических процессов, когда
сведения о них получены из многих, не согласованных друг с другом
информационных источников.
Матрица нормализованных рангов представлена в
таблице 5. В пятой строке таблицы рассчитывают сумму рангов. Затем определяем
величину S, для чего находим
постоянное число d, из
формулы:
S= ² (2)
d=0,5m(n+1) (3)
где n-количество
факторов, m-количество
экспертов
d=0,5·3(11+1)=18
из каждой полученной суммы рангов
вычитают найденное значение d и получают ряд dᵢ:
dᵢ= (4)
результат записывают в шестую строку
таблицы 5.
Затем вычисляют dᵢ² и результат
записывают в седьмую строку таблицы.
Сумму квадратов разности(S) величин
вкладов  и постоянной d определяем
сложением всех найденных значений dᵢ² и записываем
в строку 8 таблицы 5.
Сумма рангов для каждого объекта -
это величина вклада этого объекта в исследуемый процесс. Величину вклада
численно оценивают коэффициентом конкордации W.
При отсутствии связанных рангов,
коэффициент конкордации рассчитывают по формуле:
W=  (6)
Таким образом, W  = 0,89,
Таблица 6 - Оценка согласия между ранжировками
|
Значение
коэффициента конкордации
|
Оценка
согласия между ранжировками
|
|
0
|
Связь
между ранжировками отдельных экспертов отсутствует
|
|
0,10
- 0,30
|
Слабая
степень согласия между ранжировками
|
|
0,31
- 0,50
|
Умеренная
|
|
0,51
- 0,70
|
Значительная
|
|
0,71
- 0,90
|
Высокая
|
|
0,91
- 0,99
|
Очень
высокая
|
|
1
|
Все
эксперты дали одинаковые ранжировки
|
Исходя из таблицы 6, можно сделать вывод, что оценка
согласия между ранжировками - высокая.
Чтобы убедиться в том, что расстановка рангов не
была случайной, проводят процедуру проверки коэффициента конкордации на
значимость.
Проверка значимости коэффициента конкордации
проводится по критерию Пирсона, который отражен в формуле:
m(n-1)W≥
χ²табл.
(7)
где χ²табл
- табличное значение χ² - критерия
Пирсона при числе степеней свободы f=n-1
χ²расч=3·(12-1)·0,89=29,37
При числе степеней свободы f=12-1=11
и уровня значимости q=0,05,
табличное значение χ²-критерия
Пирсона равно 19,7
Так как расчетное значение критерия Пирсона
больше его табличного значения, то гипотеза о равенстве нулю коэффициента
конкордации отвергается, то есть коэффициент W
признается значимым, следовательно, действительно имеется высокая степень
согласия между оценками экспертов.
Теперь составляем таблицу вкладов
(таблица 7), в которой факторы расставлены по величине суммы рангов
Таблица 7 - Таблица вкладов
|
Факторы
|
Наименование
факторов
|
Вклад
|
|
10
|
Порода
древесины
|
32
|
Пороки
древесины
|
28
|
|
2
|
Влажность
шпона
|
27
|
|
7
|
Сорт
шпона
|
26
|
|
9
|
Качество
прессовального станка
|
20
|
|
11
|
Время
выдержки плиты при прессовании
|
19
|
|
6
|
Давление
пресса
|
15
|
|
3
|
Температура
прессования
|
12
|
|
4
|
Качество
клея
|
10
|
|
1
|
Качество
шпона
|
5
|
|
5
|
Количество
слоев
|
5
|
Как видно из таблицы 7, наибольшее влияние на
прочность фанеры оказывает порода древесины.
Для более наглядного представления о влиянии
факторов на исследуемый объект дает априорная гистограмма рангов (Рисунок 2),
построенная по таблице 7.
Рисунок 2 - Априорная гистограмма вкладов
Заключение
В данной работе я выявил различные факторы,
оказывающие (в той или иной степени) влияние на прочность фанеры. Для этого я использовал
метод поиска литературных источников, «мозговой штурм» и анкетирование с
участием трех экспертов.
После этого провел обработку и анализ полученных
данных, составил таблицу рангов на основе анкетного опроса, также провел анализ
данных методом конкордации, чтобы выбрать доминирующие факторы или параметры
технологических процессов и составил априорную гистограмму факторов.
В результате вышепроделанной работы сделал
вывод, что такой фактор, как Прочность древесины, оказывает большое влияние на
прочность древесины. Остальные же факторы тоже оказывают существенное влияние,
но в меньшей степени.
Библиографический список
1. Научные исследования в
деревообработке. Априорное моделирование: Учебное пособие по выполнению
лабораторных работ для студентов специальности 260200 всех форм
обучения./Кротов Л.Л., Буданов В.Ю., Криворотова А.И., Соколова Ю.М.. -Изд.
3-е., перераб. и доп.- Красноярск: СибГТУ, 2005. - 36 с.
2. Фанера и ее виды./ Михеев
И.И., Воронов В.А. Москва. Высшая школа. 1975г.
3. Технология древесных плит/ С.П.
Тришин // Учебное пособие. - 3-е изд. - М., ГОУ ВПО МГУЛ, 2007. - 188с.
4. Производство лущеного и
строганого шпона./ Михеев И.И. Москва. Высшая школа . 1970г.
. Оборудование для
производства строганого шпона./Коростолева З.Г.// Экспресс-информ. Заруб опыт.
Плиты и фанера. - Вып. 9. - М.: ВНИПИЭ-Илеспром, 1986. - С. 4 - 5.
Похожие работы на - Факторы, оказывающие влияние на прочность фанеры
|