Автор работы: Пользователь скрыл имя, 14 Апреля 2014 в 15:19, курсовая работа
Целью данной курсовой работы является исследование прочности приклеивания подошвы обуви. В соответствии с поставленной целью предполагается решить следующие задачи:
- охарактеризовать методы крепления подошвы обуви;
- выявить факторы, влияющие на прочность клеевых соединений;
- описать влияние некоторых эксплуатационных факторов на прочность клеевого шва;
- определить прочность приклеивания подошвы по прочности лабораторных образцов.
Рисунок 2 - Схема разрывной машины
Приспособление 1 укрепляют в штоке разрывной машины вместо нижних зажимов при помощи втулки 13. Стержень 3 приспособления, на который при испытании надевают втулку колодки, может перемещаться в вертикальном направлении. Стержень 2, в отверстии которого перемещается стержень 3, входит в трубку приспособления и может перемещаться в горизонтальном направлении. Винты 4 предназначены для закрепления стержней 2 и 3 при установке носочной части подошвы обуви в горизонтальном положении. Для закрепления носочной части обуви, помещаемой на резиновую подушку 12, служат винты 6.
Зажим 7 укреплен на ленте 5, закрепляемой в верхних зажимах разрывной машины. Зажим 7 состоит из жестко закрепленной верхней пластины 9 и съемной нижней пластины 10. Винт 11 прикрепляет нижнюю пластину и зажимает край носочной части подошвы между пластинами 9 и 10. Винт 8 является упором при установке пластины 10 параллельно пластине 9.
Прибор снабжен набором съемных пластин 10, отличающихся контуром АВ поверхности, прилегающей к носочной части обуви, с целью обеспечения надежного закрепления края подошвы в зависимости от формы носочной части применяемых фасонов колодок (Рисунок 3)
Рисунок 3 – Схемы съемных пластин
а) через наиболее выступающие точки носочной и пяточной частей ходовой стороны подошвы проводят продольную линию CD восковым карандашом или мелом (Рисунок 4);
в) на линии CD, на расстоянии, равном b+10 мм, намечают точку, через которую проводят линию EF, перпендикулярную продольной линии CD, и концы ее продолжают на урез;
Таким образом, фиксируется усилие отслаивания, усредненная величина которого и является характеристикой прочности крепления подошв. Несмотря на то, что клеевой метод является вполне оправданным в условиях массового производства, он может быть не приемлемым в мелкосерийном и единичном производстве, где отсутствуют необходимые для подобных испытаний оборудование, приспособления, а так же специально обученный персонал. Поэтому более целесообразным является применение другого, так называемого расчетно-экспериментального метода оценки прочности клеевого соединения подошвы, рассчитываемой по следующей формуле:
Робуви = 0,1*а*Робр.
Где а – двойная ширина затяжной кромки;
Робр – среднеарифметическое значение прочности по результатам испытания четырех образцов.
Соблюдая принятую в обувной промышленности технологию склеивания подошвы к следу обуви изготавливают четыре образца. Для этого полоску из жесткого стелечного материала(подложку) приклеивают к полоске материала для верха обуви (если для верха взята кожа, то стелечный материал приклеивается к бахтармяной стороне кожи); к полоске материала для верха обуви строго по осевой линии приклеивают полоску из подошвенного материала так, чтобы участок последней длинной 80мм оставался свободным в итоге будет получена модель клеевого шва крепления подошвы обуви – затяжной кромке. Подготовленные образцы до испытания выдерживаются при комнатной температуре в течение 24 часов.
Для испытания образцов применяют специальный зажим, который позволяет моделировать отслаивание подошвы обуви. Испытание проводят на разрывной машине в комнатных условиях при движении активного зажима со скоростью 100 мм/мин.
Позафиксированным визуальным путем показания нагрузки по шкале разрывной машины, определяют среднеарифметическое значение прочности для каждого образца, а затем среднеарифметическое для четырех образцов.
Определяют двойную ширину затяжной кромки в обуви. Для этого можно использовать обувь, прошедшую испытание на прочность крепления подошвы отслаивания. Для обуви клеевого метода крепления эта величина составляет обычно 14-16 мм. Прочность клеевого крепления подошвы по прочности лабораторных образцов рассчитывается по формуле (1), где рассчитанное значение Р обуви сравнивают со значением клеевого.
3.1 Теоретические аспекты планирования эксперимента
Исследование является экспериментом, если входные переменные изменяются исследователем в точноучитываемых условиях, позволяя управлять ходом опытов и воссоздавать их результаты каждый раз при повторении с точностью до случайных ошибок.
Планирование и анализ эксперимента представляет собой важную ветвь статистических методов, разработанную для решения разнообразных задач, возникающих перед исследователями. В одном случае необходимо обнаружить и проверить причинную связь между входными переменными (факторами) и выходными переменными (откликами), в другом – отыскать оптимальные условия ведения процесса или сравнить изучаемые объекты и т.д. Под планирование эксперимента понимается процедура выбора числа опытов и условий их проведения, необходимых для решения поставленный задачи с требуемой точностью. Все переменные, определяющие изучаемый объект, изменяются одновременно по специальным правилам. Результаты эксперимента представляются в виде математической модели, обладающей определенными статистическими свойствами, например минимальной дисперсии оценок параметров модели.
Для экспертов, которые
не занимаются планирование
Однофакторный эксперимент заключается в том, что варьируется один фактор на нескольких уровнях, а все другие факторы поддерживаются постоянными. В этом случае можно получить количественную оценку эффекта только одного фактора. Влияние других факторов оценить нельзя. Выводы о влиянии изучаемого фактора могут существенно различаются в зависимости от уровня фиксирования прочих факторов. Это часто приводит уошибочным рекомендациям. Лишь в тех случаях, когда отклик является функцией одного фактора, однофакторный эксперимент вполне закономерен.
Гипотеза о нормальном распределении. Нормальным называют распределение вероятностей непрерывной случайной величины, которое описывается плотностью.
Нормальное распределение определяется двумя параметрами – математическим ожиданием и среднеквадратическим отклонением нормального распределения. Достаточно знать эти параметры, чтобы задать нормальное распределение.
Проверка однородности дисперсий. Дисперсия представляет собой сумму квадратов возможных отклонений случайной величины от ее среднего значения, взятых с «весомыми» коэффициентами, равными вероятностями соответствующих отклонений. Говоря иначе, она представляет собой математическое ожидание квадратов отклонений случайной величины от ее среднего значения. Таким образом, дисперсия является характеристикой возможных отклонений случайной величины от ее среднего значения.
Чем большие отклонения в обе стороны от среднего значения возможны у данной случайной величины и чем больше вероятности таких отклонений, тем больше дисперсия случайной величины. В частном случае, когда среднее значение равно нулю, дисперсия характеризует разброс значений случайной величины в обе стороны от нуля.
Само слово «дисперсия» обозначает «рассеяние». Дисперсия имеет размерность квадрата размерности случайной величины. Дисперсия, как и среднее значение, является величиной не случайной. Среднее значение может быть положительным, отрицательным или равным нулю; дисперсия – всегда число положительное.
Простейшим критерием проверки однородности дисперсий является критерий Фишера, который представляет из себя отношение большей дисперсии к меньшей:
Полученная величина Fсравнивается с табличной величиной. Если F>, то дисперсии значимо отличаются друг от друга и тогда они неоднородны. Если сравнивается много дисперсий (более двух) и одна из дисперсий значимо превышает остальные, то можно применять критерий Корчена – это отношение максимальной дисперсии к сумме всех дисперсий: Расчетное сравнивают с табличным, которое определяют в зависимости от числа опытов в матрице и числу степеней свободы дисперсии.
Гипотеза об однородности подтверждается, если G<Gt, гдеGt – табличное значение.
Линейная корреляция. Наиболее часто используемый коэффициент корреляции Пирсона r (Pearson, 1896) называется также линейной корреляцией (термин корреляции впервые ввел Galton, 1888), т.к. изменяет степень линейных связей между переменными.
Можно сказать, что корреляция определяет степень, с которой значения двух переменных пропорциональны друг другу. Важно, что значение коэффициента корреляции не зависит от масштаба изменения. Пропорциональность означает просто линейную зависимость. Корреляция высокая, если на графике зависимость можно представить прямой линией (с положительным или отрицательным углом наклона). Проведена прямая называется прямой регрессии или прямой, построенной методом наименьших квадратов. Определение адекватности модели с помощью критерия Фишера.
Для того чтобы принять решение относительно модели необходимо проверить гипотезу: линейная модель по параметрам удовлетворительно описывает экспериментальные данные.
Проверку адекватности модели выполняют с помощью критерия Фишера: где – дисперсия неточности модели, - дисперсия ошибки эксперимента. Если Ft<Fr, то гипотеза о том, что линейная модель адекватна, принимается. Здесь Ft – табличное значение,Fr – расчетное значение. ПриFt>Fr гипотеза адекватности линейной модели по параметрам отвергается.
Для определения значимости коэффициентов регрессии лучше всего подходит метод наименьших квадратов – сумма квадратов расстояний (вычесленная по оси Y) от наблюдаемых точек до прямой является минимальной из всех возможных. Заметим, что использование квадратов расстояний приводит к тому, что на оценки параметров сильно влияют выбросы.
3.2 Обработка экспериментальных
данных с применением
Рассмотрим последовательность всех операций, которые необходимо сделать исследователю при обработке данных однофакторного эксперимента.
В таблице 1 приведены данные по результатам проведенного эксперимента.
Таблица 1- Данные эксперимента
X |
Y | |||||
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 | |
500 |
1 |
93 |
90 |
94 |
97 |
99 |
1000 |
2 |
81 |
89 |
82 |
89 |
81 |
1500 |
3 |
63 |
64 |
67 |
60 |
65 |
2000 |
4 |
43 |
40 |
45 |
41 |
43 |
2500 |
5 |
39 |
37 |
31 |
30 |
29 |
Информация о работе Исследование прочности приклеивания подошвы обуви