4.4. Практическая работа № 4

Тема работы: Применение полного факторного эксперимента в исследованиях технологических процессов изготовления одежды

Т аблица 4.7

Расчет суммы квадратов отклонений

№
1	85,98	–2,59	–0,57	–1,13	–0,59	–0,92	+0,70	80,88	81,08	0,040
2	85,98	+2,59	–0,57	–1,13	+0,59	–0,92	–0,70	85,84	85,65	0,036
3	85,98	–2,59	+0,57	–1,13	–0,59	+0,92	–0,70	84,46	82,27	0,036
4	85,98	+2,59	+0,57	–1,13	+0,59	+0,92	+0,70	90,22	90,40	0,032
5	85,98	–2,59	–0,57	+1,13	+0,59	+0,92	–0,70	84,76	84,95	0,036
6	85,98	+2,59	–0,57	+1,13	–0,59	+0,92	+0,70	90,16	89,95	0,044
7	85,98	–2,59	+0,57	+1,13	+0,59	–0,92	+0,70	85,46	85,25	0,044
8	85,98	+2,59	+0,57	+1,13	–0,59	–0,92	–0,70	88,06	88,25	0,036
∑										0,304

Цель работы: Овладеть методикой планирования и анализа эксперимента на основе применения ПФЭ и получить математическую модель, описывающую исследуемый технологический процесс.

Методика и порядок выполнения:

Тепловая обработка материалов должна проводиться в интервале наиболее выгодных (оптимальных) для полимера материала температур. Этот интервал определяется температурой тепло- и термостойкости полимеров, из которых изготовлен материал.

Под теплостойкостью полимера понимают предельную температуру, при которой происходит химическое изменение его структуры, не отражающиеся на свойствах. Термостойкость полимера определяет температурный предел его нагревания, при котором происходит разложение материала.

Применительно к влажно-тепловой обработке (ВТО) текстильных материалов различают теплостойкость полимеров и теплостойкость материалов из полимеров.

Под теплостойкостью материала понимают ту температуру, до которой можно нагревать материал при определенной его влажности, нагрузке и времени нагрева, получая при этом обратимые изменения свойства при последующем охлаждении.

Теплостойкость материала – величина не постоянная. Она зависит от соотношения параметров ВТО: чем меньше нагрузка и время теплового воздействия, тем выше температура, до которой нужно нагревать материал; и, наоборот, при большем давлении и времени обработки, изменения в материалах будут происходить при более низких температурах.

Температуру ВТО смесовых материалов определяют по волокну, которое преобладает в массе материала, и имеет наименьшую температуру термостойкости.

При проведении тепловой обработки очень сложно измерить температуру внутри материала. Поэтому в качестве параметров ВТО обычно указывают температуру нагрева рабочих органов оборудования для ВТО (утюга, пресса). Эта температура на 15 – 20⁰ выше температуры внутри материала.

Теплостойкость и термостойкость, температура ВТО для некоторых видов материалов представлена в (табл. П. 7.1, 7.2).

1. В соответствии с заданием (табл. 4.8) определить факторы и область эксперимента для выбора оптимальных параметров влажно-тепловой обработки ткани. Выполнить кодирование уровней факторов. Результаты представить в форме табл. 4.9.

Таблица 4.8

Варианты задания практической работы 4

№ варианта	Вид ткани	Волокнистый состав
1	Плащевая	Хлопок 100%
2	Курточная	Лавсан 100%,
3	Курточная	Хлопок 30%, лавсан 70%
4	Курточная	Хлопок 70%, лавсан 30%
5	Пальтовая	Шерсть 90%, капрон 10%
6	Пальтовая	Шерсть 80%, нитрон 10%, вискоза 10%
7	Пальтовая	Шерсть 80%, нитрон 10%, капрон 10%
8	Пальтовая	Шерсть 70%, нитрон 30%
9	Пальтовая	Шерсть 70%, лавсан 30%
10	Пальтовая	Шерсть 60%, лавсан 20%, нитрон 20%
11	Пальтовая	Шерсть 60%, лавсан 20%,капрон 20%
12	Пальтовая	Шерсть 60%,лавсан 20%, вискоза 10%
13	Пальтовая	Шерсть 40%, нитрон 40%, капрон 20%
14	Пальтовая	Шерсть 40%, нитрон 60%
15	Пальтовая	Нитрон 60%, капрон20%, лавсан 20%
16	Пальтовая	Нитрон 40 %, капрон 30%, лавсан 30%
17	Пальтовая	Нитрон 40 %, капрон 20%, вискоза 40%
18	Костюмная	Шерсть 60%, лавсан 40%
19	Костюмная	Шерсть 60 %, капрон 40%
20	Костюмная	Шерсть 40 %, нитрон 30%,лавсан 30%
21	Костюмная	Нитрон 100 %
22	Костюмная	Лавсан 100 %
23	Костюмная	Нитрон 50%, лавсан 50%
24	Костюмная	Нитрон 50%, вискоза 50%
25	Костюмная	Капрон 60%, нитрон 30%,лавсан 30%

Таблица 4.9

Значения факторов и уровней их варьирования

Характеристика	Обозначение	Факторы
		Температура, град	Время, с	Количество влаги, %
		x1	x2	x3
Основной уровень варьирования Интервалы варьирования: верхний уровень нижний уровень	+1 -1

2. Определить число опытов ПФЭ по формуле 4.2.

3. Построить матрицу планирования ПФЭ 2³ и рабочую матрицу (табл. 4.3).

4. Составить математическую модель (уравнение регрессии), которая может быть получена при реализации плана ПФЭ 2³.

5. Провести обработку результатов эксперимента в соответствии с вариантом задания (табл. 4.10).

5.1. Оценить воспроизводимость опытов и эксперимента по формулам (4.5)–(4.8). Расчеты по определению дисперсии опытов оформить в виде табл. 4.11.

Таблица 4.11

Расчетные данные для определения дисперсии единичного опыта

№ опыта	Δ yj1	Δ yj2	Δ yj3	(Δ yj1)2	(Δ yj2)2	(Δ yj3)2		Sj2
1
2
…
8
∑

5.2. Рассчитать коэффициенты регрессии по формулам (4.9 – 4.11), результаты оформить по аналогии с табл. 4.6.

5.3. Выявить значимость коэффициентов регрессии по формулам (4.12)–(4.14).

5.4. Составить уравнение регрессии с учетом значимости коэффициентов и проверить его на адекватность по -критерию Фишера (формула (4.15)). Промежуточные расчеты по определению дисперсии адекватности оформить в виде табл. 4.7.

6. В выводе указывается вид полученного уравнения регрессии, отмечается его адекватность, анализируется вид связи между параметром оптимизации и факторами.