Ранжирование показателей качества изделия «Велосипедная шина»

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет Кафедра «Автоматизированные станочные системы»

Контрольно-курсовая работа по дисциплине

«Квалиметрия»

Ранжирование показателей качества изделия «Велосипедная шина»

Выполнила: ст.гр. 631 881 Фирсанова Е.С.

Проверил: проф. Трушин Н.Н.

1. Цель работы

2. Объект исследования.

2.1 Определение.

2.2 Материалы изготовления.

2.3 Составные части.

2.4 Виды шин.

2.5 Производители шин.

3. Формирование единичных показателей качества промышленной продукции

4. Ранжирование показателей качества экспертным методом

1. Цель работы

Целью выполнения данной контрольно-курсовой работы является:

ь закрепление теоретических знаний, полученных в процессе лекционных и практических занятий;

ь приобретение знания в области методов измерения качества продуктов и услуг;

ь ознакомление со справочной литературой и нормативными документами, в которых содержатся сведения по применению методов квалиметрии в машиностроительном производстве;

ь определение единичных и комплексных показателей качества в соответствии с назначением выбранного объекта и удовлетворения им потребностей потребителей, комплексирование и классификация их по классификационным группам и анализ качества изделия по результатам оценки качества методом средневзвешенного показателя.

2. Объект исследования

Объектом исследования данной работы является велосипедная шина.

2.1 Определение

Велосипедная шина (покрышка, англ. bicycle tire) — это упругая оболочка, расположенная на ободе колеса. Шина предназначена для поглощения незначительных колебаний, вызываемых несовершенством дорожного покрытия, реализации и восприятия сил, возникающих в пятне контакта и обеспечения требуемого коэффициента сцепления.

Большинство велосипедных шин — пневматические (амортизируют за счет давления воздуха в них) диагональные (с диагональным плетением корда).

2.2. Материалы изготовления.

На данный момент широкое распространение получили два материала для изготовления шин: резина и компаунд.

Резина получается путем добавления в синтетический каучук серы и различных наполнителей, обычно это сажа, и последующей вулканизации. Из-за большого количества наполнителя резко ухудшаются свойства резины, в первую очередь износостойкость, но стоимость снижается чуть ли не в геометрической прогрессии.

Компаунды — композиции на основе различных полимеров и мономеров. В производстве более дешевы, чем резина, а по своим качествам, в первую очередь это сопротивление качению, превосходят резину из синтетического каучука. В среднем, любая покрышка из компаунда будет лучше, чем покрышка из резины за ту же цену.

Отличие между покрышками из резины и компаунда, как следует из названий — в самом материале. Если провести с силой сухим пальцем по резиновой покрышке, можно почувствовать, как резина тянется за пальцем, в отличие от шины из компаунда.

2.3 Составные части

Велосипедная шина включает в себя:

1. Бортировочный трос (часто неверно называется кордом)

2. Корд

3. Борта шины

4. Протектор Бортировочный трос предназначен для удержания шины на ободе. Он изготавливается из стальной проволоки или из синтетических материалов.

Корд — это основной силовой каркас шины, воспринимающий давление воздуха. Изготавливается из нейлона методом диагонального плетения. Плотность плетения корда характеризует число TPI (EPI) — количество нитей на дюйм. Типичные значения колеблются от 24 до 67. Как правило, чем выше значение TPI, тем выше уровень шины, поскольку в дешевых покрышках малая плотность плетения компенсируется увеличенной толщиной резины на бортах и протекторе.

Борта шины. В зависимости от стоимости и назначения шины, бывают двух видов:

· Gumwall — корд покрыт слоем резины толщиной до нескольких миллиметров, при этом плотность плетения корда низкая. Дешевый и тяжелый вариант, стойкий к износу. Такая покрышка жесткая, не может быть компактно сложена. Применяется на шинах для туризма и городской езды.

· Skinwall — корд покрыт толстым слоем резины лишь в месте контакта с ободом, а сами борта покрыты лишь резиновой пленкой и на ощупь напоминают плотную бумагу. Плотность плетения каркаса высокая. Это дорогой и легкий вариант, позволяющий компактно сложить покрышку, особенно если она фолдинговая. Может быть относительно легко поврежден стеклом, камнем, льдом, арматурой или при езде на спущенной или недостаточно накаченной покрышке. Применяется на легких гоночных шинах.

Строение шины типа gumwall Строение шины типа skinwall

Протектор предназначен для сцепления шины с дорожным покрытием, определяет ее ходовые свойства: накат, сцепление, износостойкость, шумность. Состоит из беговой дорожки по центру и боковых частей.

Разновидности покрышек по рисунку протектора:

· Злая резина — покрышки с мощными грунтозацепами из мягкого компаунда по всей площади протектора. Предназначены для использования сугубо на бездорожье и в грязи, на асфальте сильно шумят, быстро изнашиваются и имеют плохой накат.

· Умеренно злая резина — грунтозацепы низкие, расположены более плотно, особенно на беговой дорожке. Предназначена для эксплуатации на грунтовых дорогах и бездорожье, но при этом не исключает использования и на асфальте.

· Полуслик — сочетает в себе особенности шин для дороги и бездорожья. Такие шины позволяют уверенно ездить по грунтовым дорогам, но при этом хорошо ведут себя и на шоссе. Делятся на две категории:

· Полуслик «велосипедного типа» — сочетает гладкую беговую дорожку с выраженными грунтозацепами на краях протектора.

· Полуслик «автомобильного типа» — рисунок протектора сделан на манер автомобильных шин и представляет собой глубокие прорези по всей площади протектора без ярко выраженной беговой дорожки.

· Слик — рисунок протектора отсутствует либо представляет собой декоративную насечку. Предназначен для использования только на асфальтовых дорогах. Имеет самый лучший накат, бесшумен, но при этом практически беспомощен в грязи.

показатель качество машиностроительный экспертный

2.4 Виды шин

1. Гоночные шины

2. Городские шины

3. Туристические шины

4. Шины общего назначения

5. Зимние шины

При езде зимой по льду крайне необходимы зимние покрышки с металлическими шипами. Несмотря на то, что на снегу шиповка не нужна, всегда есть риск попасть на обледенелое шоссе как раз в тот момент, когда требуется ехать максимально быстро. Каждый шип представляет собой твердосплавный наконечник, заключенный в оправку из алюминия или стали с широкой шляпкой, служащей для удержания шипа в резине. В зависимости от назначения шины, ее шипы могут иметь заостренный или тупой наконечник. «Острые» шипы лучше вгрызаются в лед, но и изнашиваются быстрее. Для того, чтобы шипы у новой шины лучше уселись в своих гнездах, необходимо проводить обкатку покрышки — проехать на ней около 50 км по асфальту без резких разгонов и торможений. В следующих сезонах не рекомендуется изменять направление вращения покрышки.

Выпускаются различные виды зимних шин:

· Городские: двухи четырехрядные шины с умеренно-злым рисунком протектора. Хороши для езды по городу и шоссе, когда снег и лед попадаются эпизодически. Вес около 1 кг. Существуют и городские нешипованные шины, однако ареал их применения — теплый климатический пояс, где снег на дорогах в диковинку.

· Туристические: четырехрядные шины со «злым» протектором и прочными боковинами. Достаточно тяжелые (около 1 кг), но живучие и имеют хорошее сцепление. Оптимальный выбор для большинства применений.

· Гоночные: от туристических отличаются максимально облегченной конструкцией с тонкими бортами и кевларовым бортировочным тросом. Весят всего 500—800 г, но подвержены износу, особенно при езде с низким давлением.

· Экстремальные: имеют сильно выступающие шипы, большую толщину и вес. Предназначены исключительно для гонок по даунхилльным трассам в защите (выступающие шипы могут нанести травмы). Использование таких шин в обычной езде опасно.

Городская покрышка с 4 рядами шипов Гоночная покрышка

2.5 Производители шин

Continental — качественные шины для различных применений. Есть шипованные модели «общего назначения» и зимние нешипованные шины.

Innova, Biltema, CST — шины низкого уровня.

Maxxis, Kenda — шины среднего уровня.

Michelin — доступные и достаточно качественные шины для гонок.

Nokian — наиболее широкий выбор шиповки, но есть проблемы с качеством. Примечательны туристические шины Ultra Tour.

Schwalbe — дорогие и качественные шины для всех возможных применений. Несколько видов шипованной резины.

3. Формирование единичных показателей качества промышленной продукции

Качество характеризуется следующими показателями:

Показатель качества продукции — количественная характеристика одного или нескольких свойств продукции, составляющих ее качество.

При формировании любого показателя качества необходимо учитывать следующие компоненты качества:

1) общественная потребность;

2) конкретные условия использования или применения данного объекта;

3) объект;

4) степень удовлетворения потребностей.

Показатель должен давать ответ на вопрос, в какой степени рассматриваемый объект свойством (способностью) удовлетворять общественную потребность (иметь ценность). Показатели качества делятся на единичные и комплексные.

Единичный показатель качества продукции — показатель качества продукции, характеризующий одно из ее свойств.

Комплексный показатель качества продукции — показатель качества продукции, характеризующий несколько ее свойств.

Так как в качестве исследуемого объекта выбрана велосипедная шина, то сформулируем единичные показатели качества, определим их меру измерения (табл. 1).

Таблица № 1

4. Ранжирование показателей качества экспертным методом

Под оценкой уровня качества продукции понимается результат оценивания, т. е. сопоставления показателей качества оцениваемой продукции с базовыми значениями.

Под оценкой качества понимается оценка соответствия продукции требованиям, содержащимся в документации на нее.

Оцениванию уровня качества продукции должен предшествовать выбор показателей качества, по которым осуществляется оценивание. Этот выбор может быть осуществлен только экспертным методом.

Такое название метода обусловлено тем, что он основывается на использовании сведений и мнений экспертов.

Эксперт по качеству продукции (эксперт) — квалифицированный специалист, отвечающий требованиям профессиональной и квалиметрической компетентности, заинтересованности в участии в работе экспертной комиссии, деловитости и объективности.

Суждение эксперта о качестве продукции (суждение эксперта) — ответ эксперта на поставленный вопрос о качестве, выраженный в количественной или качественной форме.

Экспертная оценка качества продукции — характеристика качества продукции, полученная с использованием экспертных методов оценивания качества продукции.

Экспертное оценивание осуществляется экспертные комиссии, включающие в себя экспертные и рабочие группы.

Экспертная группа по оцениванию качества продукции — совокупность специалистов, организованных для экспертного оценивания качества продукции. В данном случае в экспертную группу входят 10 экспертов.

Рабочая группа по оцениванию качества продукции (рабочая группа) — часть экспертной комиссии по оцениванию качества продукции, которая состоит из специалистов, организующих деятельность экспертной группы и обрабатывающих суждения экспертов о качестве продукции. В данном случае рабочая группа состоит из одного человека.

Экспертное оценивание качества продукции осуществляется в четыре этапа:

§ На первом, подготовительном, этапе осуществляется формулирование целей оценки и формирование рабочей и экспертной групп.

§ На втором этапе работы осуществляется выбор методов, способов и процедур оценивания. Он выполняется рабочей группой. Рабочая группа учитывает особенности оцениваемой продукции, установленные сроки выполнения работы, ее трудоемкость, области возможного использования полученных результатов.

Для получения суждений экспертов используется метод опроса.

Опрос эксперта по качеству продукции (опрос) — процесс выявления экспертных суждений по качеству продукции.

§ Третий этап работы осуществляется экспертной группой, члены которой выражают свои суждения в соответствии с установленными на втором этапе методами, способами и процедурами.

§ На четвертом, заключительном, этапе работы экспертной комиссии осуществляется обработка экспертных суждений и оформляется экспертное заключение.

В данной работе единичные показатели качества буду обрабатываться с помощью коэффициентов весомости и конкордации. Необходимость определения весомости различных показателей качества возникает при выборе ограниченной совокупности показателей для осуществления сопоставительной оценки качества и при использовании метода средневзвешенного показателя.

Сначала выбираем некоторое число существенных в каком-то смысле показателей из заданного исходного списка. Проранжируем их по шкале порядка. Место объекта в ранжированном ряду называется его рангом. Численное значение ранга в ряду возрастающей шкалы порядка увеличивается от 1 до m (m — количество оцениваемых показателей качества). В данном случае m=7.

Затем определим суммы рангов каждого из показателей качества экспертной оценки и определим коэффициенты их весомости по формуле:

где n — количество экспертов;

m — число оцениваемых показателей;

— коэффициент весомости j-го показателя в рангах (баллах), который дал i-й эксперт.

При этом. Результаты вычислений приведены в таблице 2.

Таблица № 2

Анализируя полученные экспертным методом оценки качества, можно не только указать, какой показатель предпочтительнее, но и насколько. Из расчетов видно, что показатель с весом g₇=0,218 более предпочтителен по сравнению с показателем с весом g₂=0,082.

Точность экспертных оценок определяется по согласованности мнений экспертов. Степень совпадения оценок экспертов, входящих в комиссию, характеризует качество экспертизы и выражается коэффициентом конкордации.

где S — сумма квадратов отклонений рангов баллов каждого объекта от среднего арифметического отклонения;

n — количество экспертов;

m — количество оцениваемых объектов.

Сумма квадратов отклонений рангов (S) от среднего арифметического их значения P по всем объектам и экспертам находят по формуле:

где — оценка в рангах, данная j-му объекту i-м экспертом;

— среднее арифметическое значение рангов.

Тогда рассчитаем коэффициент конкордации. Результаты расчетов приведены в таблице 3.

Таблица 3.

Коэффициент конкордации будет