47 SCIENCE
ма с толщиной материала, что предотвращает бифуркацию образца: деформация происходит в результате сжатия, а не из-за потери устойчивости или влияния краевых эффектов.
М. Кирван [ 19 ] установил зависимость между значения ми SCT плос ких сло ев 1 и 2 в по пе реч ном на прав ле нии кар то на( CD), ССТ гоф ри ро ван но го слоя и СТС( кН / м) трехслойного гофрокартона:
CTC = 0, 585( SCT + SCT) + 1, 203CCT
,( 8)
CD1 CD2
CD
Компания Iggesund в справочном руководстве [ 20 ] на основе показателя сопротивления образцов картона сжатию на коротком расстоянии в направлении нагружения F c вводит понятие прочности плоских панелей размером более 60 × 90 мм на тор це вое сжа тие:
F P
P
F c F S SF,( 9)
P
= c MD CD
где— допустимое усилие сжатия панели, Н;— сопротивление сжатию на коротком расстоянии в направлении нагружения, Н; SMD— жесткость картона в машинном направлении, Н · м; S CD
— жесткость картона в поперечном направлении, Н · м; c— константа( приблизительно равная 2π).
Вы ра же ние трак ту ет ся, как сред нее гео мет ри чес кое значений жесткости плоской панели в двух направлениях. С определенными упрощениями, допускающими, что верти каль ная на груз ка в шта бе ле вос при ни ма ет ся 4 бо ко вы- ми стенками ящика, являющимися плоскими панелями, предло же но опре де ле ние до пус ти мо го уси лия сжа тия ящи ка S S, Н:
MD CD
F = 4F = 4c F S S
B P c MD CD
F c
,( 10)
Следует отметить, что в справочнике такую оценку допустимого усилия сжатия ящика рекомендуют проводить для срав не ния проч нос ти и жест кос ти раз лич ных сор тов кар- тона и гофрокартона при выборе материала для ящика, поскольку на реальную величину допустимого усилия сжатия ящи ка су щест вен ное зна че ние ока зы ва ют его раз ме ры и конструктивные особенности.
Дж. Мэл тен форт пред ла га ет сле ду ю щие за ви си мос ти максимального сопротивления ящиков сжатию от габаритов для разных типов гофрокартона [ 21 ]:
|
T
A
5
8L +
12B −
2
1H +
6
5P +
365
,
|
( 11) |
|
T
B
5
8L +
12B −
2
1H +
5
4P +
212
,
|
( 12) |
|
T
C
5
8L +
12B −
2
1H +
6
5P +
350
,
|
( 13) |
T A
T B
T C
A B C
где,,— максимальное усилие вертикального сжатия ящика с профилями гофров, и соответственно, фунт;
L, B, H— длина, ширина и высота ящика, дюйм; P— максимальное усилие торцевого сжатия в поперечном направлении прибором Конкора, фунт.
Таким образом, при расчете прочности ящиков по форму лам Мэл тен фор та га ба рит ные раз ме ры ящи ков иг ра ют существенную роль при фиксированной прочности гофрокартона. Анализ зависимостей( 11 – 13) показывает, что размер по ши ри не ящи ка вно сит в два ра за боль ший вклад в его проч ность, чем раз мер по его дли не, а уве ли че ние вы- со ты сни жа ет проч ность ящи ка. Связь меж ду проч ностью ящика на сжатие и его размерами линейна.
Приведенные зависимости показывают незначительное влияние профиля гофра на прочность ящиков. Это противо-
№ 2 / 42 / 2018