LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Розробка ресурсозберігаючої технології формоутворення взуття з верхом із натуральної шкіри

розтягнення уздовж лінії хребта

L зал. 1 (DL зал. 1)=1 (L, W від); DL зал. 2 =1(L – L зал. 1, W від); DL зал.3 =1(L - DL зал.1 - DL зал. 2, W від); . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DL зал.і =1(L - , W від); =DLзал.1+DLзал.2+DLзал.3+...+DLзал.і, (2)

Для послідовного одновісного розтягнення уздовж та впоперек лінії хребта, за аналогією у системі рівнянь постає визначення - DS зал.

Згідно з теорією математичного аналізу однофакторні функції типу у = (x), які визначені у деякому неперервному інтервалі можна визначити, якщо вони відображені якоюсь залежністю. Для шкір ця залежність (лінія ОА на рис. 1) визначена рівнянням у =a ґ xm, де коефіцієнт a та ступень m є змінними параметрами і мають різне значення для різниx видів натуральниx шкір. Визначити їx можна лише експерементальним шляxом. Без цього розраxувати рівняння (2) неможливо.

Множина впливаючиx на процес факторів дає можливість застосувати теорію множин. Сукупність досліджуваниx функцій (2) необхідно розподілити на однофакторні, які увійдуть елементами у дві розрахункові множини М1 і М2 , котрі у загальному вигляді мають вигляд:


М1 Э/D L зал. = (D L)/; М2 Э/D L зал. = (D Wвід.)/, (3)

або

(4)

де А1, А2, ....., Аі - символи елементів множини.

Для даного випадку вирішуємо задачі при і=3, що є достатнім за даними пошукового експерименту при розподілі функцій (2) на однофакторні, мають значення:

А1=L зал. 1 (DL зал. 1)=1 (L); А2=DL зал. 2 =1(L – L зал. 1); А3=DL зал.3 =1(L - (DL зал.1 + DL зал. 2)), (5)

та

А1= L зал. 1 (DL зал. 1)=11 (DW від); А2=DL зал. 2 =12(DW від); А3=DL зал.3 =13(DW від), (6)

Об'єднання двоx лічильниx кінцевиx множин М1 та М2 в єдину множину можливо представити у табличній формі:

(7)

Матрична форма дає послідовність розрахунку функцій (5) та (6), однак для їx кількісного визначення потрібно експериментально встановити параметри a і m. Отже без експериментальниx досліджень процесу багатоциклічного розтягнення не обійтися.

У третьому розділі показані експериментальні дослідження процесу багатоциклічного розтягнення зразків з натуральної шкіри.

Розроблено програму і методику експериментів та експериментальні прилади.

Експериментальні дослідження проведені з застосуванням методу математичного планування і аналізу експериментів. Використано метод Д-оптимального планування другого порядку з використанням матриці планування К. Коно. Як функцію відгуку експериментального вивчення процесу прийнято залишкові деформації: залишкове подовження - DLзал. при одновісному розтягнені уздовж лінії хребта та залишковий приріст площі - DSзал. при послідовному одновісному розтягнені уздовж та впоперек лінії хребта.

Вибір найбільш впливаючих на процес факторів здійснено шляхом ранжування. Обрані фактори, залежать від потенційно регульованих технологічних режимів, а саме:

ступінь зволоження зразків – відносне зволоження (DWвід.);

значення розміру розтягнення зразків(DL та DS);

кількість циклів розтягнення – і.

Експериментальні дослідження багатоциклічного одновісного розтягнення уздовж лінії хребта та послідовного одновісного розтягнення уздовж та впоперек лінії хребта проведено самостійно.

Для одновісного розтягнення уздовж лінії хребта функція відгуку для трифакторного експерименту має вигляд:

у кодовому значені:


у = (X1,X2,X3), (8)



де x1, x2, x3 – кодове значення перемінних впливаючих факторів, відповідно: DWвід., L, і;

у натуральному значені:

=(DWвід., L, і), (9)


де - сумарна залишкова деформація за і циклів.

Послідовність процесу багаторазового одновісного розтягнення проводилася таким чином, що кожний цикл складався з 4x технологічних процесів: зволоження зразків, розтягування на спеціальних приладах, фіксація форми зразків, зняття навантаження та вимірювання значень залишкового подовження (DL зал.) зразків протягом 7 діб. Потім цикли повторювалися.

Експерименти проводилися згідно з розробленою методикою та матрицями планування К. Коно. (табл. 1). Рівні та інтервали варіювання залежних змінних впливаючих факторів обрані з урахуванням доцільності їх значень для процесу і обґрунтовані. А саме:

для зволоження зразків застосовано типову методику, згідно з якою зволоження більше як на 25% відносної вологості недоцільне;

найбільший розмір розтягнення (Lmax.) обраний з міркувань можливості використання натуральної шкіри для взуття різних методів формування;

кількість циклів (і=1,2,3) обрана на основі проведених пошукових дослідів, які виявили, що найбільший відсоток (%) DL зал. (до 60-70 %) має місце в першому циклі, подальший приріст DL зал. в наступних циклах значно менший.

Сушка зразків здійснювалась природним способом, як таким, що забезпечує найбільш надійну та якісну фіксацію DL зал.

Об'єктом досліджень обрано натуральну шкіру вітчизняного виробництва ТУ 17400302391.048-93. Зразки шкіри розміром 140 C 50 (мм) з робочою поверхнею 100 C 50 (мм)


Таблиця 1


Варіювання змінних факторів при одновісному розтягненні зразків

Фактори Код Рівні варіювання Інтервал

-1 0 +1

Відносне зволоження, DWвід.,% X1 5 15 25 10

Деформація розтягнення, L, мм. X2 20 30 40 10

Кількість циклів, і X3 1 2 3 1


Згідно з планом експерименту проведено 21 дослідження по 5 повторень у кожному. Середньоарифметичне значення DL зал. (табл. 2) визначалося після 7 діб.




Таблиця 2


Результати DL зал. (мм.) при одновісному розтягненні

DL=20 мм DL=30 мм DL=40 мм

DWвід., % і, цикли DL зал., мм DWвід., % і, цикли DL зал., мм DWвід., % і, цикли DL зал., мм

5 1 14,0 5 1 19,0 5 1 25,0

2 14,5 2 22,0 2 29,0

3 15,0 3 23,0 3 31,5

15 1 15,5 15 1 20,0 15 1 29,0

2 16,0 2 23,0 2 31,0

3 16,5 3 25,0 3 34,0

25 1 16,0 25 1 21,0 25 1 31,0

2 17,0 2 24,0 2 34,0

3 18,0 3 26,5 3 36,0


Після статистичної обробки результатів досліджень DL зал. при одновісному розтягненні і уточнення коефіцієнтів регресії при визначенні їх вагомості одержано математичне регресій рівняння:


(10)


Розрахунки коефіцієнтів регресії проведено на ПЕОМ. Гіпотеза про адекватність математичної регресивної моделі перевірена за критерієм Фішера.

Аналіз регресивної моделі (10) виявив, що основний вплив на значення DL зал. має величина розтягнення (DL). Другим фактором, що впливає на величину DL зал. є кількість циклів, потім за впливовістю іде ступінь зволоження зразків. Це проілюстровано графічно (рис.2).

Найбільше DLзал. одержано після першого циклу. Подальший приріст DLзал. значно менший, ніж при першому циклі. Загальна дія усіх впливаючих факторів проілюстрована на графіку (рис. 3).

Перевірка фізико-механічних властивостей шкіри після трициклічного розтягнення виявила, що міцність не зменшилась, а навпаки, при виборі оптимальних режимів процесу має місце її збільшення, тобто підтверджується теорія М. П. Купріянова. Аналіз проведених