Факторы, оказывающие влияние на прочность фанеры

Размещено на http://www.allbest.ru/

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/мі 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

1. Литературный поиск

2. Мозговой штурм

3. Структурная схема Исикава

4. Анкетирование

5. Исходная матрица рангов

6. Порядковые методы обработки качественной информации

6.1 Упорядочение данных в виде ранжированного ряда

6.2 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:

1. Постановка цели исследования.

2. Изучение состояния вопроса.

3. Формирование основных задач исследования.

4. Разработка методики исследования.

5. Проведение эксперимента.

6. Обобщение результатов эксперимента.

7. 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.

1. 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	Рассматриваются характеристики и области применения лущеного и строганого шпона
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.

2. 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:

1. Качество шпона;

2. Влажность шпона;

3. Температура прессования;

4. Качество клея;

5. Количество слоев;

6. Влажность фанеры;

7. Давление пресса;

8. Попадание инородных тел в пресс;

9. Сорт шпона;

10. Пороки древесины;

11. Качество прессовального станка;

12. Порода древесины;

13. Время выдержки плиты при прессовании.

В процессе обсуждения были исключены факторы, которые не влияют или незначительно влияют на производство строганого шпона. Это:

1. Влажность фанеры;

2. Попадание инородных тел в пресс.

Все оставшиеся факторы были разделены на три группы:

1. Материалы:

1.1. Качество шпона;

1.2. Влажность шпона;

1.3. Сорт шпона;

1.4. Пороки древесины;

1.5. Порода древесины.

2. Технологический процесс:

2.1. Температура прессования;

2.2. Количество слоев;

2.3. Давление пресса;

2.4. Время выдержки плиты при прессовании.

3. Оборудование:

3.1. Качество клея;

3.2. Качество прессовального станка.

3. 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.

4. 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
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	2	9	3	5	1	4	7	11	6	10	8

6. 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

6.2 Обработка информации методом конкордации

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	8	13	3	8	10	2	14	1	-
diІ	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=І (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 d?:

d?= (4)

результат записывают в шестую строку таблицы 5.

Затем вычисляют d?І и результат записывают в седьмую строку таблицы.

Сумму квадратов разности(S) величин вкладов и постоянной d определяем сложением всех найденных значений d?І 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? чІтабл. (7)

где чІтабл - табличное значение чІ - критерия Пирсона при числе степеней свободы f=n-1

чІрасч=3·(12-1)·0,89=29,37

При числе степеней свободы f=12-1=11 и уровня значимости q=0,05, табличное значение чІ--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
8	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.

5. Оборудование для производства строганого шпона./Коростолева З.Г.// Экспресс-информ. Заруб опыт. Плиты и фанера. - Вып. 9. - М.: ВНИПИЭ-Илеспром, 1986. - С. 4 - 5.

Размещено на Allbest.ru