При определении качества клееной продукции большое значение имеет статистическая обработка результатов испытаний. Основной показатель статистической обработки — среднее арифметическое предела прочности образцов. Однако этот показатель не дает полного представления о точном соблюдении технологи — •ческих режимов и о необходимом количестве образцов для испытания. Отклонения отдельных значений прочности от среднего арифметического могут быть велики, что, в свою очередь, свидетельствует о неустойчивости технологического процесса. О величине колебаний отдельных значений прочности около среднего арифметического дает представление среднеквадратическое отклонение, которое определяют по формуле
, (VI, 17)
И — 1 ‘
Где М—-среднее арифметическое; х{ — отдельные значения прочности; п — количество образцов.
Величина среднеквадратического отклонения, отнесенная к среднему арифметическому, называется коэффициентом изменчивости изучаемого показателя (предела прочности, вязкости, плотности и т. п.) или, иначе, вариационным коэффициентом
О = -^-100%. (VI, 18)
Характеристикой среднего арифметического является также средняя ошибка т, определяемая по формуле
Т=±Л/Ъ(*1-Ж=-?-. (VI,19)
V (n-I)n Уп
Относительную ошибку (показатель точности) р определяют по формуле
Т
Р = — ffi — 100% „ (VI, 20)
Особенность контроля качества клееной продукции заключается в том, что показатели цифрового материала, полученные при испытании образцов, изменяются в двух направлениях: в пределах’ каждого изделия и между изделиями одинакового вида. Изменчивость показателей прочности образцов, вырезанных из одного изделия, зависит в основном от свойств применяемых материалов. Изменчивость показателей прочности групп образцов, вырезанных из нескольких одинаковых изделий, зависит от колебаний расхода клея, прилагаемого давления, температуры и т. п., т. е. от технологических причин. Отсюда следует, что достигнуть требуемой точности контроля ка чества можно, испытывая определенное количество образцов, взятых от определенного количества изделий.
В соответствии с техническими условиями на методы испытаний клееной продукции надо брать по 5—6 образцов от каждого изделия, однако для контроля качеству этого недостаточно. При устойчивом технологическом режиме производства, например фанеры, берут по 10 образцов, а при изготовлении несерийной продукции, например крупногабаритных клееных конструкций, — по 20.
Показатели прочности Рис. 53. Кривая распределения показателей прочности клеевых соединений |
Количество изделий, из которых необходимо взять образцы, подсчитывается по формуле
10к2 5 2(VI,21)
Р п п
Где V — коэффициент изменчивости, определенный для общего количества образцов, %; р — показатель точности, определенный для общего количества образцов, %;. п — количество образцов от одного изделия.
Показатели прочности, полученные при контрольных испытаниях, сравнивают с мииимальными стандартными показателями при помощи графика, на котором строят кривую распределения показателей прочности, полученных в результате многочисленных испытаний образцов (рис. 53). Площадь, ограниченная кривой распределения и осью абсцисс, охватывает 100% всех наблюдений прочности клеевых соединений. Если принять стандартной величиной прочности среднее арифметическое, то при условии распределения отклонений от среднего арифметического по нормальному закону (по кривой Гаусса), как это показано на рис. 53, приблизительно 50% продукции следует браковать, что экономически нецелесообразно. Если считать стандартной величиной минимальное значение прочности (М—За), то значительная часть продукции будет низкого качества. Поэтому стандартный минимум прочности устанавливают, учитывая и технические и экономические показатели. На основе экономических расчетов и анализа производства устанавливают браковочный минимум, т. е. объем продукции, показатели прочности которой ниже технически установленных норм. Например, браковочный минимум составляет 10%. Тогда от левой половины площади, ограниченной кривой распределения, отбрасывается участок, составляющий 10% этой половины (правую половину, где Х>М, не учитывают, так как значения прочности выше среднего арифметического не являются предметом контроля качества). Затем определяют (в долях от а) величину оставшегося отрезка абсциссы левой половины площади. В нашем примере это 1,3 а.
Если браковочный минимум составит 1%, то величина оставшегося отрезка будет 2,25а. Величины отрезков абсциссы, оставшиеся после отбрасывания различных по величине участков площади, ограниченной нормальной кривой распределения, можно определить не только графически, но и по таблицам (ГОСТ 4631 —49 «Показатели физико-механических свойств древесины»).
Таким образом, стандартный минимум прочности определяют по формуле
А М —to, (VI,22)
Где М — среднее арифметическое; о — среднеквадрэтическое отклонение; t— показатель доверия (число отклонений а).
Показатель доверия зависит от условий эксплуатации клееного изделия. Для фанеры величина показателя доверия 1,3, для деревянных строительных ограждающих конструкций — 2,25, для несущих конструкций (из любых материалов) — 3.
Затраты труда на статистическую обработку результатов испытаний значительны, однако в сравнении с затратами труда на склеивание опытных партий образцов и проведение испытаний не слишком велики. Существуют правила быстрого подсчета значения с и зависящих от него величин для оперативного математического анализа результатов испытаний.