Розрах_Роб
.pdfОтримаємо вираз
10 g d = 4 n Ж К. (1.7)
або
d = 0,4n Ж К . (1.8)
g
Вказану залежність можна перетворити в номограму (див. додаток 8). У нашому випадку величини, входять до вищенаведене рівняння, можуть мати наступні межі вимірів, які можливі в практиці виробництва і застосування багатошарових картонних барабанів: 0,5 <g <3; 10 <d <80; 2 <n <25; 1 <Ж <4,5; 0,5> К> 2,5.
2.Вплив клейового шару на жорсткість багатошарової циліндричної оболонки. При виготовленні різних видів тари із застосуванням силікатного клею у місцях клейових з'єднань жорсткість матеріалу підвищується за рахунок збільшення сил зв'язку контактуючих поверхонь папери і жорсткості утворилася між шарової клейової плівки, яка зв'язує суміжні поверхні. Це має місце і при утворенні багатошарових циліндричних оболонок.
Загальну залежність осьового стиснення
P0 = [σ ]СЖ π δ dср (2.1)
можна перетворити стосовно до показників елементарного шару матеріалу, замінивши
δ = ∑n δi = n δi , (2.2)
i=1
де n - кількість елементарних шарів; δi - товщина елементарного шару;
[σ]сж- опір стиску елементарного шару матеріалу; К - коефіцієнт впливу клейового з'єднання на стиск.
Опір стиску картону і паперу характеризується величиною кільцевої жорсткості, визначеною за ГОСТ 10711-63, Н/см:
Ж = P / l, (2.3)
де P - руйнівне навантаження, Н;
l - довжина випробуваного зразка, см.
Опір стиску елементарного шару матеріалу в багатошаровій оболонці можна виразити наступною залежністю, Н:
P01 = [σ]СЖ l δ1, (2.4)
де l - довжина елементарного шару матеріалу, м; δ1 - товщина шару матеріалу, м.
Таким чином,
[σ]СЖ = lP0δ δ1, Па (2.5)
Замінивши показником кільцевої жорсткості, отримаємо:
[σ1 ]СЖ = δЖ , (2.6)
1
[σ]СЖ = |
Ж |
К, (2.7) |
|
δ |
|||
|
|
||
|
1 |
|
P0 = δЖ1 К n δ`1 π dcp =π Ж n dcp K. (2.8)
Виходячи з наведеної залежності, коефіцієнт впливу клейового шару можна визначити:
K1 = π d P0n Ж . (2.9)
cp
3.Визначення впливу напрямку волокон на опір стиску
багатошарової оболонки.
Приймаючи допущення, що поведінка волокон у зразку матеріалу аналогічно поведінці волокон в деревині, залежність показника жорсткості від кута нахилу волокон можна виразити наступною розрахунковою залежністю, Н/см:
Жα = |
Ж0 |
|
|
|
, (3.1) |
1− sin2 α(1− |
Ж |
|
|
||
|
|
0 |
) |
||
|
ЖДО |
||||
|
|
|
|
||
де Жα - жорсткість матеріалу при куті нахилу волокон;
Ж0 - жорсткість матеріалу в поперечному напрямку;
ЖДО - жорсткість матеріалу в поздовжньому напрямку;
α- кут нахилу волокон щодо поздовжньої
осі циліндричної оболонки.
З метою спрощення наведеної вище залежності була вивчена зв'язок поздовжньої і поперечної жорсткості картону для вироблення гофрованого картону, загальна функціональна залежність при цьому визначається наступною залежністю:
ЖДО = 0,195 +1,447 Ж0 , (3.2)
при цьому коефіцієнт кореляції R = 0,94.
У зв'язку з викладеним розрахункову формулу жорсткості залежно від кута нахилу волокон можна спростити, Н / см:
Жα = Ж0 (1−0,25Sin2α) (3.3)
Вихідні дані до розрахункової задачі 2 Розрахунок жорсткості багатошарової циліндричної Оболонки
№ |
dвн , |
n |
L, мм |
δi , мм |
g, |
α |
вар |
мм |
|
|
|
/ 3 |
|
1 |
50 |
3 |
120 |
0,45 |
185 |
30 |
2 |
60 |
4 |
150 |
0,5 |
204 |
15 |
3 |
65 |
5 |
180 |
0,55 |
210 |
40 |
4 |
70 |
6 |
200 |
0,6 |
230 |
35 |
5 |
75 |
3 |
230 |
0,65 |
280 |
60 |
6 |
80 |
4 |
250 |
0,7 |
300 |
55 |
7 |
85 |
5 |
280 |
0,75 |
320 |
75 |
8 |
90 |
6 |
300 |
0,8 |
340 |
25 |
9 |
95 |
3 |
340 |
0,9 |
350 |
20 |
10 |
100 |
4 |
340 |
1,0 |
360 |
30 |
11 |
110 |
5 |
380 |
0,45 |
380 |
15 |
12 |
115 |
6 |
400 |
0,5 |
420 |
40 |
13 |
120 |
3 |
420 |
0,55 |
440 |
35 |
14 |
125 |
4 |
440 |
0,6 |
450 |
60 |
15 |
50 |
5 |
130 |
0,65 |
190 |
55 |
16 |
65 |
6 |
160 |
0,7 |
200 |
75 |
17 |
70 |
3 |
100 |
0,75 |
80 |
25 |
18 |
180 |
4 |
180 |
0,8 |
210 |
20 |
19 |
160 |
5 |
200 |
0,9 |
230 |
30 |
20 |
155 |
6 |
180 |
1,0 |
210 |
15 |
21 |
200 |
3 |
220 |
0,45 |
270 |
40 |
22 |
130 |
4 |
160 |
0,5 |
200 |
35 |
23 |
150 |
5 |
250 |
0,55 |
300 |
60 |
24 |
100 |
6 |
200 |
0,6 |
230 |
55 |
25 |
175 |
3 |
200 |
0,65 |
230 |
75 |
Список літератури
1.Ефремов Н. Ф. Тара и её производство : учеб. пособие / Н. Ф. Ефремов. – М. : Изд-во МГУП, 2001. – 312 с.
2.Технология целлюлозно-бумажного производства Т. II. Производство бумаги и картона. Часть 2. Основные виды и свойства бумаги, картона, фибры и древесных плит. – СПб. : Политехника, 2006. – 490 с.
Упаковка на основе бумаги и картона / под ред. М. Дж. Кирвана ; науч. ред.: Э. Л. Аким, Л. Г. Махотина; пер. с англ. В. Ашкинази. – СПб. : Профессия,
2008. – 488 с.