автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.01, диссертация на тему:Разработка методов оценки качества и надежности льняных и полульняных парусин

Чернышева Галина Михайловна

На правах рукописи

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА И НАДЕЖНОСТИ ЛЬНЯНЫХ И ПОЛУЛЬНЯНЫХ ПАРУСИН

Специальность 05.19.01. «Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2006

Работа выполнена в Московском государственном текстильном университете им. А.Н. Косыгина на кафедре текстильного материаловедения.

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор кандидат технических наук

Ведущая организация

Кирюхин Сергей Михайлович

Оников Эдуард Аршакович Севостьянова Алевтина Георгиевна

Центральный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации легкой промышленности

Защита диссертации состоится «_»_2006 года в_

часов на заседании диссертационного совета К212.139.01 в Московском государственном текстильном университете им. А.Н. Косыгина по адресу: 119071, Москва, Малая Калужская ул., д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного текстильного университета им. А.Н. Косыгина.

Автореферат разослан «_»_2006 года

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор . у? Шустов Юрий Степанович

АННОТАЦИЯ

В диссертационной работе изложены результаты теоретических и экспериментальных исследований, проведенных с целью разработки методов оценки качества и надежности льняных и полульняных парусин технического назначения.

Проведен анализ классификаций технического текстиля в России и за рубежом. Установлено отсутствие международной системы классификации.

Выбрана номенклатура определяющих показателей качества льняных и полульняных парусин.

Рассчитаны коэффициенты значимости определяющих показателей качества парусин.

Исследованы и выбраны статистические модели определяющих показателей качества.

Разработаны методы вероятностной оценки показателей качества льняных и полульняных парусин.

Разработан метод и проведена комплексная оценка качества льняных и полульняных парусин.

Исследованы характеристики надежности и предложены методы их расчета для определяющих показателей качества льняных и полульняных парусин.

Автор защищает:

- методы оценки качества льняных и полульняных парусин технического назначения;

- результата исследования определяющих показателей качества парусин;

- методы определения характеристик надежности льняных и полульняных парусин.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Актуальность данной работы обусловлена постоянным ростом объемов выпуска технического текстиля.

К тканям технического назначения предъявляют повышенные требования к качеству и надежности их свойств в процессе эксплуатации.

Традиционно в России для технических и специальных целей применяют льняные и полульняные парусины, которые в настоящее время получили широкое распространение.

Данная работа проводилась в Московском государственном текстильном университете им. А.Н.Косыгина.

Целью работы является разработка метода оценки качества и надежности льняных и полульняных парусин технического назначения.

Задачи исследований.

В работе решались следующие основные задачи:

- анализ ассортимента и методов оценки качества тканей технического и специального назначения;

Рис. НАЦИОНАЛЬНАЯ!

ЬИБЛИО!СКД

С.-Петербург ОЭ 200 Ст УУ?

- исследование различных классификаций технического текстиля в России и за рубежом;

- выбор определяющих показателей качества льняных и полульняных парусин;

- исследование и установление статистических моделей - законов распределения определяющих показателей качества;

- разработка вероятностного метода оценки показателей качества;

- комплексная оценка показателей качества;

- оценка и исследование характеристик надежности льняных и полульняных парусин.

Методика работы включает проведение теоретических и экспериментальных исследований в условиях лаборатории кафедры текстильного материаловедения с использованием стандартных методик и оборудования для определения показателей качества льняных и полульняных парусин.

При обработке и анализе экспериментальных данных использованы современные методы математической статистики и теории надежности. Научная новизна работы заключается в следующем:

- впервые выбраны определяющие показатели качества для льняных и полульняных парусин;

- исследованы и установлены статистические модели - законы распределения определяющих показателей качества;

- разработаны и усовершенствованы методы вероятностной оценки пока' зателей качества льняных и полульняных парусин;

- разработана методика комплексной оценки качества льняных и полульняных парусин;

- проведена оценка и исследование характеристик надежности льняных и полульняных парусин;

Практическая значимость:

- показано практическое применение установленных статистических моделей - законов распределения определяющих показателей качества льняных и полульняных парусин при оценке их качества и надежности;

- разработаны практические методы вероятностной оценки определяющих показателей качества льняных и полульняных парусин;

- разработан метод расчета комплексной оценки льняных и полульняных парусин, который целесообразно применять для сравнительной оценки их качества;

- дано практическое применение характеристик надежности определяющих показателей льняных и полульняных парусин при оценке их качества.

Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждались на заседаниях кафедры текстильного материаловедения МГТУ им. А.Н.Косыгина (2002-2006 г.).

Результаты диссертационной работы докладывались на международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности»

(Иваново, 2002 г.), 55-ой межвузовской научно-технической конференции молодых ученых и студентов «Студенты и молодые ученые КГТУ - производству» (Кострома: КГТУ, 2003 г.), Х-ой международной научно-практической конференции «Наука-сервису» (Москва: МГУС, 2005 г.).

Публикации.

По теме диссертационной работы опубликовано 5 научных работ.

Объем и структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав с выводами, основных выводов и рекомендаций, списка литературы, включающего- - наименовании. Работа изложена на 254 страницах печатного текста и содержит 42 таблицы, 28 рисунков, В приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, ее научная новизна и практическая значимость. Сформулированы цель и задачи исследования.

В первой главе рассмотрены общие понятия и классификация текстильных изделий технического и специального назначения, ассортимент и свойства льняных и полульняных тканей, методы оценки их качества. Показано широкое применение тканей технического и специального назначения в различных отраслях промышленности.

Доля ткапей технического и специального назначения от общего количества потребляемых текстильных материалов составляет 35-40 %. В отдельных странах эти соотношения существенно колеблются в зависимости от социальных условий, климата, развития техники и др.

Традиционно в России для технических и специальных целей применяют льняные и полульняные парусины.

К льняным и полульняным парусинам технического и специального назначения предъявляют высокие требования к стабильности и надежности их свойств в процессе эксплуатации

Улучшение качества парусин требует постоянного совершенствования оценки их качества и надежности.

Выявлено, что при оценке качества льняных и полульняных парусин используется в основном ограниченное число показателей качества, применяются формальные методы оценки качества и практически не используются характеристики надежности.

Во второй главе приводятся результаты исследования по выбору наиболее значимых определяющих показателей качества льняных и полульняных парусин.

Это первый и. наиболее ответственный этап оценки качества продукции и исследования „свойств текстильных материалов, так как от результатов

его выполнения во многом зависят все последующие этапы работы по оценке и исследованию показателей качества льняных и полульняных парусин.

Общая методика исследования заключалась в следующем. Вначале выявили все возможные показатели и характеристики, определяющие качество парусин. Для этого строили причинно-следственную схему (схему Иси-кава). Эта схема позволила графически проанализировать взаимосвязи между изучаемыми характеристиками и факторами, оказывающими на нее то или иное влияние, что, в свою очередь, дает возможность правильно спланировать систематически и комплексно проводить работу, направленную на изменение исследуемой характеристики.

Для дальнейшей оценки определяющих показателей качества по схеме Исикава были выбраны 16 показателей качества:

Х\ - разрывная нагрузка, Х2 - раздирающая нагрузка, Хз - стойкость к истиранию, Х4 - водопроницаемость, Х5 - водоупорность, Х6 - воздухопроницаемость, Х7 - усадка после замочки, Х8 - жесткость, Х9 - огнеупорность, Хю - толщина, Хп - устойчивость к прожиганию, Х12 - водоотталкивающие свойства, Хи - число нитей на 100 мм, Хи - поверхностная плотность, Хи - устойчивость к светопогоде, Х16 — водопоглащение..

В настоящее время для выбора определяющих показателей качества, используют простые и удобные экспертные методы. В работе проводился заочный опрос экспертов с последующей корректировкой результатов.

Статистическая обработка результатов сводилась к подсчету: - коэффициента конкордации

который после отбрасывания выскакивающих экспертов показал хорошую согласованность 0,74 = Wф >№т= 0,60.

- оценке их значимости, которая проверялась по критерию Пирсона

- определению коэффициентов весомости оцениваемых показателей, которые представлены в виде гистограммы на рис.1.

О)

X2 = \Ут(1) -1)=99,9 > 25,0 = х\, Р^0,99

(2)

х1 хЗ х5 х7 х9 х14 х10 х15

Показате/и качества

темный цр.ет - значимые показатели, светлый цвет - незначимые показатели

Рчс ! Гистограмма значимости показателей качества льняных и полульняных парусин.

Было установлено, что для льняных и полульняных парусин наиболее значимыми являются следующие показатели: разрывная нагрузка (0.24), раздирающая нагрузка (0,19), стойкость к истиранию (0,17), водоупорность (0,16), воздухопроницаемость (0,14) и усадка после замочки (0,10).

Была проведена оценка согласованности мнений специалистов по отдельным повазателям, по величине среднего квадратического отклонения.

Алачнз результатов показал, что хорошая согласованность для исследуемых парусин имеет место по следующим показателям качества: раздирающей нагрузке, разрывной нагрузке, стойкости к истиранию, водоупорности. воздухопроницаемости и усадке. Это значит, что эксперты единодушно считают их важными для льняной и полульняной парусины. Плохая согласованность наблюдается по огнеупорности и устойчивости к прожиганию.

Третья глава посвящена исследованию и выбору статистических моделей определяющих показателей качества льняных и полульняных парусин.

Исследование и выбор статистических моделей - законов распределения определяющих показателей качества льняных и полульняных пару-сир проводился путем последовательного выполнения следующих основных этапов: получение эмпирического распределения, выбор теоретического закона в качестве статистической модели изучаемого показателя, предварительная оценка эмпирического распределения и оценка соответствия эмпирического распределения выбранному теоретическому закону.

По стандартным методикам, при увеличенном числе испытаний, бы-пи получены эмпирические распределения, которые проверялись на соот-ветспже известным теоретическим чаконам - статистическим моделям исследуемых показателей качества.

Для полученных выборочных распределений в качестве теоретических законов распределения случайных величин были использованы: нормальное распределение, логарифмически нормальное распределение, рас-

пределение экстремальных величин 1-го типа и распределение экстремальных величин Ш-го типа. Нормальное распределение:

(х-х)2

105 <3)

где X - среднее значение выборки; ах- дисперсия.

Логарифмически нормальное распределение:

где Ъъ - среднее и дисперсия, найденные по значениям логарифмов случайной величины х.

Распределение экстремальных величин 1-го типа:

£(х) » Бехр|в(х - А) - ев(х~А)] ^

где А и В - параметры, определяющие соответственно центр и форму распределения.

А = Х + — и В = ^ (6)

В ох

где к) и кг - коэффициенты, зависящие от числа испытаний в выборке о. Распределение экстремальных величин Ш-го типа:

-ЯГ 4$'

т-

(7)

где а и Ь - параметры распределения.

Предварительная оценка полученных распределений была проведена по величине асимметрии и эксцесса..

Далее для оценки соответствия эмпирического распределения теоретическому закону применяли метод вероятностных бумаг и статистические критерии Шапиро -Уилки и Колмогорова.

Статистические модели были установлены для всех определяющих показателей качества. Так для интерпретации результатов определения разрывной и раздирающей нагрузок, воздухопроницаемости, водоупорности и усадки целесообразно использовать нормальное распределение При изучении стойкости парусин к истиранию распределение результатов значительно отличается от нормального закона, приближаясь к логарифмически нормальному и соответствует закону экстремальных величин Ш-го типа

На рис.2 показано, что на вероятностной бумаге нормального закона экспериментальные точки разрывной нагрузки арт.11252 хорошо группа-

руются вдоль прямой и следовательно, экспериментальное распределение не противоречит теоретическому. Критерий Шапиро-Уилки, в данном случае равен УЛ=0,96>\\^о5=0,842; гипотеза о нормальном распределении результатов не опровергается. При проверке соответствия распределения по критерию Колмогорова при X - 0,999 гипотеза о нормальном распределении также не отвергается.

Разрывная нагрузка, даН

Рис 21'агпределеиие разрывной нагрузки полульняной парусины арт. 11252 на вероятностной бумаге нормального закона. На рис.3 показано распределение стойкости к истиранию парусины арт Л1252 на вероятностной бз'маге закона экстремальных величии Ш-го типа.

Рис ? Распределение стойкости к истиранию полульняной парусины арт 11252 на вероятностей бумаге закона экстремальных величин Ш-го типа Можно видеть, что экспериментальные данные хорошо группируются относительно выравнивающей прямой, применение статистических критериев при проверке гипотезы о несоответствии экспериментального распределения теоретическому закону гакже подтведило, что для интерпретации результатов стойкости к истиранию парусин можно использовать распределение экстремагиных величин Ш-го типа.

В четвертой главе выбранные статистические модели были использованы для разработки методов вероятностной оценки и определения характеристик надежности определяющих показателей качества льняных и полульняных парусин.

Наиболее простым методом вероятностной оценки является метод оценки по выборочному среднему, т.е. оценивается вероятность приемки или браковки по формулам:

К^в - Тн_ )\/п|/ох £ ир=1_а (8)

_ (9)

где \ - выборочное среднее; Тн_ - норма для Х„; п - число испытаний в выборке; ох- среднее квадратическое отклонение^ - квантиль нормального закона; Р - вероятность приемки; я - вероятность браковки, а и ¡3 -соответственно риск поставщика равный 0,05 и риск потребителя равный 0,1.

Чтобы упростить расчеты вероятностной оценки по этим формулам при известных значениях нормы, среднего квадратического и объеме выборки можно построить кривую вероятности приемки (КВП). На рис 4 дан пример построения КВП для разрывной нагрузки полульняной парусины арт. 11252. На построенной КВП можно отметить значение х„ при котором партия будет приниматься с заданной вероятностью (х, = Рр = 128,8даН) или браковаться с заданной вероятностью

(х„=Рр=122даН). 1

0,8 -0,60,4 -0,2 -0 -

118 120 хв=122 124 126 128 хв=128,8 132

хк=Рр, даН

Рис.4. Кривая вероятности приемки по разрывной нагрузки полульняной парусины арт. 11252

Вероятностная оценка по выборочному среднему и использованию КВП имеет два существенных недостатка. КВП строится для фиксирован • ного значения о, которое может меняться от выборки к выборке. Следовательно, оценка показателя по построенной таким образом КВП может быть завышенной или заниженной.

Р

Для того, чтобы избежать этого недостатка в работе предложено использовать номограмму, в которой одновременно учитываются изменения среднего выборочного значения и среднего квадратического отклонения. Для построения номограммы формула (8) должна быть записана:

= (Ю)

ир ир

На рис.5 дана номограмма, где показаны прямые приемки (браковки)

полульняной парусины арт. 11252 по разрывной нагрузке для вероятностей

0,99; 0,95. 0,9; 0,8; 0,7; 0,6; 0,5. ох даН

0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 0,95

8

V ч \ \ \ 1 !//. У

^ V \ \ \ \

-

0,99

120 122 124 126 128 130

хв=Рр, даН

Рис 5 Номограмма для определения вероятности приемки (браковки) разрывной нагрузки полульняной парусины арт 11252 по выборочным значениям средней разрывной нагрузки и среднего квадратического отклонения Другим недостатком вероятностной оценки по выборочному среднему является то, что в принимаемой партии, значительная часть продукции может не соответствовать установленной норме. При нормальном распределении величина такой продукции, например, может достигать 50 %, при логарифмически нормальном 70 %.

Чтобы избежать этого недостатка в работе предлагается использовать понятия: уровень входного качества, приемочный и браковочный уровни дефекгности. Уровень входного качества определяют, если установлена норма контролируемого показателя.

Если заданы уровни входного качества можно построить КВП по контролируемому показателю. На рис.6 дана КВП вероятностной приемки в зависимости от уровня входного качества для условия: Р, = 0,02; Р 2 = 0,08,а = 0,05;р = 0,1;К = 1,69;п = 10. К- коэффициент, который определяется по формуле:

к = (иа • и„2 + и„ • иР] )/(иа + ир) (11)

где иа,ир1Гр- квантиль нормального закона.

Р

Рис 6 Кривая вероятности приемки по разрывной нагрузки полульняной парусины арт. 11252 по уровню входного качества При использовании КВП по уровню входного качества необходимо для каждой партии по выборочным хв и ох оценивать этот уровень. В

работе предлагается упростить эту оценку построив номограмму.

На рис.7 показана такая номограмма для значений разрывной нагрузки полульняной парусины арт. 11252. Партия будет приниматься, если выборочные значения хв и стх лежат на прямой или под ней.

Рис.7. Номограмма приемки (браковки) разрывной нагрузки полульняной парусины арт. 11252 по уровню входного качества При сравнительной оценке качества продукции в настоящее время широко используется квалиметрический подход - комплексная оценка.

В работе дана методика расчета комплексной оценки качества льняных и полульняных парусин. При такой оценке используется комплексный показатель, который объединяет все определяющие показатели качества. Для подсчета обобщенных комплексных оценок отдельные показатели качества имеющие размерность, переводят в безразмерные.

В работе при определении безразмерных показателей качества предлагается использовать относительные показатели качества и ранговую непрерывную оценку, так как они наиболее объективны, просты в расчетах и лишены недостатков других методов оценки. Результаты комплексных оценок даны в табл 2,3 и на рис.8.

Таблица 2

Комплексная оценка качества льняных и полульняных парусин по относительным по___ казателям качества__

№ образца Артикул К G Н

1 11252 10,11 2,88 1,83

2 11200 8,86 2,64 1,75

3 11255 3,98 2,21 1,06

4 12210 6,97 2,09 1,09

5 11144 7,16 2,15 1,28

Таблица 3

Комплексная оценка качества льняных и полульняных парусин по рангам

№ образца Артикул Дискретные ранги Непрерывные ранги

К G Н Кн GH Нн

1 11252 1,79 1,49 1,30 2,78 2,11 1,61

2 11200 2,41 2,36 2,31 3,29 3,10 2,79

3 11255 3,89 3,78 3,63 3,42 3,33 3,25

4 12210 3,14 3,55 2,89 2,95 2,14 1,65

5 11144 2,91 2,55 2,17 4,29 4,04 3,69

М 12

11252 11200 11255 12210 11144

Артикул ткани

11252 11200 11255 12210 11144

Артикул ткани

й Средни гармомнеская комттексгоя по сггносигетхьшм показателям качества О Средтя гармовшческая ком ппекстя по дискретным рангам СЗ Среджя гармомнеская комлпекетя пнетуврывшш рангам

Рис.8 Гистограммы сравнения комплексных оценок льняных и полульняных парусин

В работе дана оценка и проведены исследования характеристик надежности наиболее значимых показателей качества льняных и полульняных парусин. По результатам расчетов характеристик надежности проводилась сравнительная оценка качества исследованных парусин. Например, при Рр =250 даН надежность по прочности парусины арт. 11252 в 4 раза меньше, чем у парусины арт. 11200, хотя по средним значениям эти парусины имеют почти одинаковую прочность, а интенсивность отказов в 4 раза больше у арт. 11252, чем у арт. 11200.

Для исследуемых характеристик надежности можно построить графики их изменения. Это целесообразно делать на вероятностных бумагах соответствующих законов распределения. На рис.9 и 10 даны графив» для прочности при раздирании парусин и стойкости к истиранию для арг.11252,11200 и 11144.

Рис. 8. Кривые функции отказов по разрдирающей нагрузке (уток) ^Р'

Вероятность отказов арт 11252 —Вероятность отказов арт 11200 -в—Вероятность отказов арт. 11144

Рис 9. Кривые функции отказов по стойкости к истиранию

Использование характеристик надежности позволяет значительно расширить информативность лабораторных испытаний парусин прово-

дить сравнительную оценку их показателей качества в различных диапазонах внешних воздействий.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАБОТЕ.

1. Значительное место (35-40%) в общем объеме потребляемых текстильных материалов занимают ткани технического и специального назначения. В России это в основном льняные и палуяьняные-тшру» сины, используемые в качестве чехлов для военной 1ехники, защитных покрытий, тентов, спецодежды и т.п.

2. В настоящее время для оценки качества парусин используется ограниченный и в некоторых случаях случайный набор показателей, формальные методы оценки показателей качества и практически не применяются характеристики надежности.

3. С целью улучшения качества и расширения ассортимента парусин необходимо совершенствовать методы оценки их качества, в том числе применять и совершенствовать вероятностные методы оценки качества, а также использовать характеристики надежности.

4. Проведен анализ, установлена номенклатура и найдены-коэффициенты значимости определяющих показателей качества льняных и полульняных парусин.

5. Для всех определяющих показателей качества льняных и палулывя» ных парусин были исследованы и установлены статистические модели - законы распределения (нормальное распределение, логариф--мически нормальное распределение, распределения- экстремальных величин 1-го и 111 -го типов), знавиякоторых необходамо для разра* ботки и совершенствования статистических методов оценки и контроля качества, определения и исследования характеристик надежности.

6. Эмпирическое распределение разрывной и раздирающей нагрузок, водоупорности, воздухопроницаемости и усадки льняных и полульняных парусин не противоречат статистической модели нормального закона, а стойкость к истиранию - закона экстремальных величин 111-го типа.

7. Разработаны и усовершенствованы методики вероятносшой оценки определяющих показателей качества льняных и полульняных парусин и показаны их практическое применение по выборочному среднему и индивидуальным значениям, в том числе с использованием кривых вероятностной оценки и специально разработанных номограмм.

8. Для льняных и полульняных парусин технического назначения необходим переход от формальных методов оценки качества к вероятностным, с учетом разработанных методов такой оценки.

9. Разработана методика и проведена комплексная оценка качества льняных и полульняных парусин.

Ю.Проведена сравнительная комплексная оценка качества исследуемых парусин.

В* А006А-

i6 $111 5 7i ysss-9-

11.Исследованы и даны рекомендации по переводу размерных показателей качества льняных и полульняных парусин р безразмерные и подсчету комплексных показателей качества.

12.По выбранным статистическим моделям определяющих показателей

характеристики надежности: вероятность отказов, вероятность безотказной работы и интенсивность отказов,

13.Проведена сравнительная оценка качества исследуемых парусин с использованием характеристик надежности.

Основные положения опублшсовавы в работах;

1. Чернышева Г.М., Кирюхин С.М. Выбор статистической модели и оценка надежности характеристик прочности парусин. // Сборник научных трудов аспирантов. М., Mi ТУ им. А.Н.Косыгина, 2002, е.15-18.

2. Чернышева Г.М. Вероятностная оценка качества и надежности прочности парусин. // Тезисы докладов международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие- технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности», (ПРОГРЕСС-2), Иваново, 2002.

3. Чернышева Г.М. Анализ распределения водоупорностилодульняных парусин. // Вестник ДИТУД. Xsl, Димитровград, 2003, с.42-47.

4. Чернышева Г.М. К вопросу о классификации технического текстиля. II Материалы юбилейной 35-й межвузовской научно-технической конференции молодых ученых и студентов «Студент и молодые ученые КГТУ - производству». Кострома, 2003.

5. Чернышева Г.М. Характеристики надежности льняных и полульняных парусин технического и специального назначения. Ц Материалы Х-ой международной научно-практической конференции «Наука-сервису», М., 2005, с. 163-165.

Подписано в печать 22.05.06 Формат бумаги 60x84/16 Бумага множ. Усл.печ.л. 1,0 Заказ 247 Тираж 80 МГТУ им. А.Н. Косыгина, 119071, Москва, ул. Малая Калужская, 1

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Аналитический обзор литературы. Льняные и полульняные ткани.

1.1 Ткани технического и специального назначения.

1.2 Льняные и полульняные ткани технического и специ-аыюго назначения.

1.3 Оценка качества тканей технического н специального назначения.

1.4 Обсуждение и выводы.

Глава 2. Выбор определяющих показателей качества льняных и полульняных парусин

2.1 Выбор объектов и общая методика исследования.

2.2 Формирование группы экспертов, подготовка и проведение экспертного опроса.

2.3 Обработка и анализ результатов экспертного опроса.

2.4 Обсуждение и выводы.

Глава 3. Исследование и выбор статистических моделей определяющих показателей качества льняных и полульняных парусин.и

3.1 Выбор объектов и общая методика исследования.

3.2 Исследование и выбор статистических моделей исследуемых показателей качества.

3.2.1 Разрывная нагрузка.

3.2.2 Раздирающая нагрузка.

3.2.3 Стойкость к истиранию.

3.2.4 Водоупорность.

3.2.5 Воздухопроницаемость.

3.2.6 Изменение линейных размеров после стирки.

3.3 Обсуждение и выводы.

Глава 4. Разработка методов оценки качества и надежности льняных и полульняных парусин.

4.1 Выбор объектов и общая методика исследования.

4.2 Вероятностная оценка качества льняных и полульняных парусин.

4.3 Комплексная оценка качества льняных и полульняных парусин.

4.4 Оценка и исследование характеристик надежности льняных и полульняных парусин.

4.5 Обсуждение и выводы.

Повышение качества продукции рассматривается во всем мире как основная проблема национальной экономики, от успешного решения которой зависят темпы промышленного развития страны, ее национальный престиж и международное положение.

Улучшение качества продукции способствует росту производительности общественного труда, экономии материальных ресурсов, ускорению темпов хозяйственного строительства, лучшему использованию основных фондов, расширению экспорта и дальнейшему повышению жизненного уровня населения.

Значение проблемы качества продукции постоянно возрастает, так как на современном этапе развития общества эта проблема является следствием развития производительных сил.

Для этого этапа характерно, прежде всего, быстрое развитие науки и техники. Усложнение производственных процессов в результате применения современного оборудования, средств механизации, автоматизации и компьютеризации требует качественно нового подхода и организации производства к обеспечению высокого качества выпускаемой продукции.

Проблема качества продукции носит сложный комплексный характер и включает в себя множество различных аспектов, из которых прежде всего выделяют технический, экономический, социальный и политический. Все они достаточно полно проявляются в качестве продукции текстильной и легкой промышленности. Практически нет ни одной отрасли промышленности, где в том или ином виде не использовались бы текстильные материалы. Причем качество текстильных материалов во многом определяет качество сложнейших технических устройств.

Повышение качества текстильной продукции - это наиболее действенный путь эффективного использования сырьевых, энергетических, трудовых и других материальных ресурсов общества.

Во всех промышленно развитых странах текстильная промышленность и ее продукция являются определяющими в национальной экономике, формируют бюджет и доходы государства. Из общего количества потребляемых текстильных материалов на одежду и белье расходуется 35 - 40 %, на бытовые потребности - 20 -25 %, в технике потребляется до 30 - 35 %, на прочие потребности (тара, медицина и др.) - до 10 %. Естественно, что в отдельных странах эти соотношения существенно колеблются в зависимости от социальных условий, климата, развития техники и др.

Значительную часть тканей различного волокнистого состава используют для технических целей и пошива спецодежды.

Для спецодежды особо выделяют группу эргономических показателей качества. Эта группа объединяет гигиенические, антропометрические, физиологические, психологические и психофизиологические показатели качества изделия. Все они определяют эффективность деятельности человека при взаимодействии с изделиями и характеризуются, например, надежностью, комфортом, утомляемостью человека и т.п.

Свыше 50 млн. рабочих и служащих получают бесплатно спецодежду, для которой устанавливают строго определенные сроки эксплуатации.

Для изготовления спецодежды, палаток, тентов ежегодно необходимо выпускать свыше 500 млн. метров тканей технического и специального назначения. Ткани технического и специального назначения применяют почти во всех отраслях промышленности и сельского хозяйства.

Среди тканей технического и специального назначения значительную долю составляют ткани, используемые в качестве чехлов военной техники, тентов, защитных покрытий, оболочек для образцов военной техники, а также специальных костюмов, для которых климатические факторы являются одним из основных воздействий в условиях эксплуатации.

Для изготовления тканей и технического и специального назначения применяется различное по составу сырье. Это хлопок, лен, шерсть, шелк, а также смеси из натуральных и химических волокон. Для придания тканям определенных защитных свойств их пропитывают различными составами.

Традиционно в России для технических и специальных целей применяют льняные и полульняные ткани.

В настоящее время получили широкое распространение льняные и полульняные парусины. Они характеризуются большой прочностью, незначительной растяжимостью, гигроскопичностью и высокой теплопроводностью. Благодаря плотности и гладкой поверхности льняная ткань не так быстро воспламеняется, как хлопчатобумажная, поэтому из нее в большинстве своем изготавливают спецодежду для работающих в горячих цехах.

Специальная одежда строителей, сварщиков, работающих на открытом воздухе, монтажников, высотников и даже шахтеров часто делается из льняной парусины, так как благодаря своим природным медико-гигиеническим свойствам она защищает от дождя, ветра, мелких травм, хорошо пропускает пар и не вызывает потливости.

К льняным и полульняным парусинам технического и специального назначения предъявляют высокие требования к стабильности и надежности их свойств в процессе эксплуатации.

Улучшение парусин требует постоянного совершенствования методов оценки их качества и надежности.

Целью работы является разработка методов оценки качества и надежности льняных и полульняных парусин.

В работе решались следующие основные задачи:

- исследование различных классификаций технического текстиля в России и за рубежом;

- анализ ассортимента и методов оценки качества тканей технического и специального назначения;

- выбор определяющих показателей качества льняных и полульняных парусин;

- исследование и установление статистических моделей — законов распределения определяющих показателей качества;

- разработка вероятностного метода оценки определяющих показателей качества льняных и полульняных парусин;

- комплексная оценка качества льняных и полульняных парусин;

- разработка метода и исследование характеристик надежности определяющих показателей качества льняных и полульняных парусин.

Работа содержит теоретические и экспериментальные исследования, с оценкой качества льняной и полульняной парусины. Для выявления определяющих показателей качества и расчета коэффициентов значимости льняной и полульняной парусины использовали метод экспертной оценки. Показатели качества льняной и полульняной парусины определяли по стандартным методикам с использованием дополнительных современных методов.

Общие выводы и рекомендации по работе

1. Значительное место (35-40 %) в общем объеме потребляемых текстильных материалов занимают ткани технического и специального назначения. В России это в основном льняные и полульняные парусины, используемые в качестве чехлов для военной техники, защитных покрытий, тентов, спецодежды и т.п.

2. В настоящее время для оценки качества парусин используется ограниченный и в некоторых случаях случайный набор показателей, формальные методы оценки показателей качества и практически не применяются характеристики надежности.

3. С целью улучшения качества и расширения ассортимента парусин необходимо совершенствовать методы оценки их качества, в том числе применять и совершенствовать вероятностные методы оценки качества, а также использовать характеристики надежности.

4. Проведен анализ, установлена номенклатура и найдены коэффициенты значимости определяющих показателей качества льняных и полульняных парусин.

5. Для всех определяющих показателей качества льняных и полульняных парусин были исследованы и установлены статистические модели - законы распределения (нормальное распределение, логарифмически нормальное распределение, распределения экстремальных величин 1-го и Ш-го типов), знания которых необходимо для разработки и совершенствования статистических методов оценки и контроля качества, оценки и исследования характеристик надежности.

6. Эмпирические распределения разрывной и раздирающей нагрузок, водоупорности, воздухопроницаемости и усадки льняных и полульняных парусин не противоречат статистической модели нормального закона, аг- стойкость к истиранию - закону экстремальных величин Ш-го типа.

7. Разработаны и усовершенствованы методики вероятностной оценки определяющих показателей качества льняных и полульняных парусин и показаны их практическое применение по выборочному среднему и индивидуальным значениям, в том числе с использованием кривых вероятностной оценки и специально разработанных номограмм.

8. Для льняных и полульняных парусин технического назначения необходим переход от формальных методов оценки качества к вероятностным, с учетом разработанных методов такой оценки;

9. Разработана методика и проведена комплексная оценка качества льняных и полульняных парусин.

Ю.Проведена сравнительная комплексная оценка качества исследуемых парусин.

11.Исследованы и даны рекомендации по переводу размерных показателей качества льняных и полульняных парусин в безразмерные и подсчету комплексных показателей качества.

12.По выбранным статистическим моделям определяющих показателей качества льняных и полульняных парусин рассчитаны и исследованы характеристики надежности: вероятность отказов, вероятность безотказной работы и интенсивность отказов.

13.Проведена сравнительная оценка качества исследуемых парусин с использованием характеристик надежности.

1. Кащеев О.В. Технический текстиль. // Текстильная промышленность, №1,2001, с.24-30

2. Кащеев О.В. Технический текстиль отрасль века. // Новые рынки, №1,2001, с.4-6

3. Кащеев О.В. Технический текстиль России: что его ждет?! // Текстильная промышленность, №11,2004, с.38-41

4. ГОСТ 12.4.103-83 «Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная, защитная, средства индивидуальной защиты рук и ног. Классификация».

5. Кащеев OJB. Российский рынок технического текстиля. // Текстильная промышленность, №5,2005, с.35-40

6. Анализ существующих классификаций. // Отчет по теме 18/123. //М., ОАО «Спецтехноткань», 1999

7. Общероссийский классификатор продукции ОК 005-93, www.tstu.ni/win/katalog/okp.htm.

8. Europes Technical Textile Cominitee: Stewart Reynolds : Wilmington, del.

9. Kaopy И. Японские методы управления качеством. // М., Прогресс, 1988, с.256

10. Matsumoto К. Trend of technical textiles in Japan. // Japan Textile News, 1991, №434-1, c.94-101

11. ГОСТ 12.4.073-79 «ССБТ. Ткани для спецодежды и средств защиты рук». Номенклатура показателей качества.

12. Д. Говард-Вильяме, Парусная ткань. // М., Катера и яхты, 1973,с.192

13. Додонкин Ю.В., Кирюхин С.М. Ассортимент, свойства и оценка качества тканей. М., Легкая индустрия, 1973, с. 192

14. Гинзбург Л.Н. Возрождение льняного дела в России. // Текстильная промышленность, №9,2004, с.24-28

15. Живетин В.В., Гинзбург Л.Н., Ольшанская О.М. Лен и его комплексное использование. // М., Информ-знание, 2002, с.400

16. Асгальдов Г.Г., Райхман Э.П. О квалиметрии. // М., Издательство стандартов, 1973,с. 171

17. ГОСТ 15467-79 «Управление качеством продукции». Основные понятия, термины и определения.

18. Соловьев А.Н., Кирюхин С.М. Оценка и прогнозирование качества текстильных материалов. // М., Легкая и пищевая промышленность, 1984

19. Кирюхин С.М., Додонкин Ю.В. Качество тканей. // М., Легпромиздат, 1986, с.250

20. ГОСТ 4.33-72 «Ткани технические». Номенклатура показателей качества.

21. ГОСТ 15530-93 «Парусины и двунитки». Общие технические условия.

22. Минин Б.Л. Качество. Как его анализировать? // М., Финансы и статистика, 1989, с.96

23. Грачев М.В., Понятовская Л.И., Пршцева Р.А. Качество продукции и стандартизация текстильных материалов. // М., Легкая индустрия,1974, с. 136

24. Соловьев А.Н., Кирюхин С.М. Оценка качества и стандартизация текстильных материалов. // М., Легкая индустрия, 1974, с.312

25. Винокурова Т.И. Разработка методов оценки и исследование показателей качества. Дисс. канд. техн. наук // М., 1995, с.114

26. Кирюхин С.М., Соловьев А.Н. Контроль и управление качеством текстильных материалов. // М., Легкая индустрия, 1977, с.312

27. ГОСТ 23554.1-79 «Экспертные методы оценки качества промышленной продукции».

28. Методические указания по применению экспертных методов для оценки качества товаров легкой промышленности. // М., Издательство стандартов, 1976, с.87

29. Бешелев С.Д., Гурвич Ф.Г. Математико-статистические методы экспертных оценок. // М., 1979

30. Кирюхин С.М. Статистические методы оценки и контроля качества продукции текстильной и легкой промышленности.

31. Z. Wang, Y. Li, Y.L. Kowk, C.Y.Yeung. Mathematical Simulation of the Perception of Fabric Thermal and Moisture Sensations. // Textile Research Journal, №4,2002, c.327-334

32. Макина А. Б. Задачи по математической статистике в применении к текстильным исследованиям. // Научно-техническая литература, 1960

33. Хан Г., Шапиро С. Статистические модели в Инженерных задачах.//М., 1968

34. Кирюхин С.М. Анализ и использование статистических моделей при нормировании, оценке и исследовании показателей качества текстильных материалов. Дисс. докт. техн. наук. //М., 1977, с. 394

35. Вейбул В. Усталостные испытания и анализ их результатов. // М., Машиностроение, 1964

36. Гумбель Э. Статистика экстремальных значений. // М., Мир, 1965

37. Колмогоров А.Н. Логарифмически нормальный закон распределения частиц при дроблении. // ДАН СССР, №31, 1941, с.99-101

38. ГОСТ 3813-72 «Ткани и штучные изделия текстильные. Методы определения разрывных характеристик при растяжении».

39. Описание универсальной испытательной системы «Инстрон» серии 4411.

40. Шор Я.Б., Кузьмин Ф.И. Таблицы для анализа и контроля надежности. //М., 1962

41. Гаспаров Д.В., Шаповалов В.И. Малая выборка. // М., 1978

42. ГОСТ 17922-72 «Ткани и штучные изделия текстильные. Методы определения раздирающей нагрузки».

43. ГОСТ 15967-70 «Ткани льняные и полульняные (смешанные) для спецодежды. Методы определения устойчивости к истиранию по плоскости».

44. ГОСТ 3816-81 «Ткани текстильные. Методы определения гигроскопических и водоотталкивающих свойств».

45. Роуэн Ж., Геглиорди Д. Свойства водоупорных тканей. ADR, 1947, с.11

46. ГОСТ 12088-81 «Материалы текстильные и изделия из них. Метод определения воздухопроницаемости».

47. ГОСТ 8710-84 «Материалы текстильные. Метод определения изменения размеров тканей после мокрой обработки».

48. Чайковская Ф.Е., Полищук Л.В., Галых И.С., Семак Б.Д. Комплексная оценка качества текстильных материалов. // Киев, Техника, 1989, с.252

49. Кукин Г.Н., Соловьев А.Н., Кобляков А.И. Текстильное материаловедение. //М., Легпромиздат, 1992

50. Кобляков А.И., Кирюхин С.М. и др. Лабораторный практикум по текстильному материаловедению. // М., Легпромбытиздат, 1986, с.344

51. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. //М,, Высшая школа, 1972, с.365

52. Кирюхин С.М. Вероятностная оценка качества нитей. // Текстильная промышленность. №4,1980, с.15-17

53. Варковецкий М.М, Количественные измерения качества продукции в текстильной промышленности. // М., Легкая индустрия, 1976, с. 104

54. Кирюхин С.М. Стандарты на вероятностную оценку сорта тканей и штучных изделий. // Текстильная промышленность, №3,1977, с.16-19

55. Spenser-Smith I.L. The Ectimation of Fibre Quality. // J. Text.Inst., №8,1997, c.257-272

56. Асгальдов Г.Г., Райхман Э.П. Комплексная оценка качества продукции. // Измерение качества продукции. Вопросы квалиметрии / под редакцией проф.Гличева А.В. // М., Издательство стандартов, 1971, с.46-68

57. Харрингтон Е. Контроль качества. Теория и применение. // М., 1968

58. Бостанджян А.Г. Комплексная оценка формоустойчивости тканей. Дисс. канд. техн. наук. //М., 1981

59. Смирнова Н.А., Землякова И.В., Мальцева Е.Н. Комплексная оценка льняных тканей для одежды. // Текстильная промышленность, №4,2005

60. Ярош Е.В. Разработка метода комплексной оценки и исследование технологических показателей качества волокон шерсти. Дисс. канд. техн. наук, МГТА, 1999

61. Плеханова С.В. Разработка метода комплексной оценки качества хлопчатобумажной пряжи. Дисс. канд. техн. наук., МГТА, 1999

62. Виноградов Ю.С. Математическая статистика и ее применение в текстильной и швейной промышленности. // М., 1970

63. Асгальдов Г.Г. Квалиметрии 30 лет. Итоги и перспективы. // Стандарты и качество, №1, 1999, с.30-36

64. Кирюхин С.М. Применение теории надежности для исследования текстильных материалов. // Текстильная промышленность, №4,2000

65. Надежность и исследование отказов,http: // www.spc consulting, ni/app/wedvnad.htm.

66. ГОСТ 13377- 67 «Надежность в технике. Термины.»

67. Капур К., Ламберсон Л. Надежность и проектирование систем.//М., 1980

68. Райерсон К.М. Приемочные испытания, Справочник по надежности.//М., 1969, ч.1,с.217-271

69. Кирюхин С.М. Оценка и анализ характеристик надежности прочности льняной пряжи по ГОСТ 10078-62. В сб.: Труды ЦНИИЛВ, 1973, с.91-97

70. Кирюхин С.М., Гриднева Т.М. Методика расчета характеристик надежности по прочности волокон и нитей. // МГТА, 19981. Образец анкеты эксперта:1. Уважаемый эксперт!

71. Считая Вас специалистом в исследовании и оценке качества текстильных изделий, просим принять участие в работе по оценке значимости показателей качества льняных и полульняных парусин.

72. Благодарим Вас за помощь в данной работе.1. Анкета №1. Ф.И.О. эксперта1. Место работы1. Должность

73. Стаж работы в данной области