авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |

Жесткость при изгибе бумаги для гофрирования в случае развития пластических деформаций в сжатой зоне

-- [ Страница 2 ] --

Расчетная жесткость при изгибе по толщине образца в MD направлении меньше на 61,2 %, в СD направлении на 54,7 % и у лабораторного образца на 68,0 %. Такое изменение величины (Sbт), очевидно, объясняется двумя причинами: во-первых, тем, что в расчетном уравнении величина толщины образца находится в третьей степени (3), отсюда, любое изменение эффективной толщины приводит к значительному изменению жесткости при изгибе; во-вторых, существуют объективные затруднения с измерением эффективной толщины, что вносит коррективы в расчетную величину жесткости при изгибе.

Эксперимент по оценке величины пластических деформаций, возникающих в плоскости листа, показал, что расчетная величина х меньше испытуемой длины образца l (х < l). Таким образом, пластические деформации в структуре бумаги развивались лишь в достаточно изогнутой части испытуемого образца. Данный факт позволил предположить, что образец изогнут по длине неравномерно, вследствие чего напряжения сжатия в структуре имеют различную величину и достигают критического значения только на отрезке х.

Для подтверждения экспериментальных данных были сделаны фотографии образца бумаги для гофрирования, находящегося под изгибающей нагрузкой (рисунок 6). На рисунке 7 воспроизведена линия изгиба образца при испытании на изгиб. Наглядно показано, что на участке (О-А) образец находится в изогнутом состоянии, а после точки А наблюдается практически прямая линия. Отсюда, расстояние х, на котором возникают пластические деформации, соответствует изогнутой части образца.

  Фотография образца при-20

Рисунок 6 – Фотография образца при испытании на изгиб

Рисунок 7 Форма испытуемого образца после приложения изгибающей нагрузки (Р1-Р2)

Из таблицы 2 следует, что пластические деформации в плоскости листа снижают расчетную жесткость при изгибе в MD направлении на 20 %, в CD направлении на 15,6 %, а у лабораторных отливок на 12,5 %.

Влияние геометрического фактора. Исследовалось влияние длины и ширины испытуемого образца на расчетную величину жесткости при изгибе. Масса образцов составляла 112 и 175 г/м2. Испытуемая длина образца составляла 5, 10, 20 и
25 мм, а ширина 10, 15, 25 и 38 мм. Испытания проводились в MD и CD направлениях. Кроме того, оценивалось влияние угла изгиба образца, который составлял 7,5°; 15°; 22,5° и 30°.

Целью эксперимента было определение, насколько геометрические размеры образца влияют на величину пластических деформаций и расчетную величину жесткости при изгибе.

Было показано, что:

с увеличением длины испытуемого образца влияние на расчетную величину жесткости при изгибе пластических деформаций уменьшается, что объясняется уменьшением относительного содержания составляющей х;

с увеличением ширины образца влияние на реальную величину жесткости при изгибе пластических деформаций снижается, что объясняется снижением относительного содержания составляющей х.

с увеличением угла изгиба влияние пластических деформаций увеличивается, что объясняется увеличением относительного содержания составляющей х.


2. Лабораторные исследования влияния некоторых факторов
на величину зоны пластических деформаций, возникающих
в образце при испытаниях на изгиб


Влияние влажности. При проведении эксперимента влажность воздуха варьировалась в пределах 40…97 %. Влажность образцов изменялась от 3,5 до 12,5 %.

Было установлено, что увеличение влажности приводит к снижению жесткости при изгибе особенно в CD направлении (таблица 3).

Таблица 3 Влияние относительной влажности воздуха на измеряемую величину жесткости при изгибе бумаги для гофрирования с массой 1 м2 112 г

Относит. влажность воздуха, % Sbу, мН·м Sb2, мН·м С учётом слоя а Данные с учетом пэсж Sb, % % %
, мН·м , мкм , мН·м пэсж, МПа x, мм
MD направление
40 2,24 1,88 0,56 67 2,05 26,8 7,7 16,1 74,9 8,4
50 2,13 1,71 0,46 78 2,07 24,5 8,0 18,4 78,4 3,0
80 1,62 1,24 0,45 65 1,47 24,3 8,7 23,5 72,4 9,0
97 1,64 1,18 0,33 71 1,29 19,4 12,9 28,0 79,9 21,4
СD направление
40 0,64 0,49 0,17 60 0,52 14,8 5,9 23,4 73,4 18,6
50 0,58 0,41 0,27 37 0,51 13,6 6,3 29,3 53,5 11,5
80 0,58 0,38 0,40 36 0,48 16,2 6,6 34,5 31,0 17,8
97 0,48 0,29 0,21 38 0,39 12,3 6,2 39,6 56,3 18,2

Пластические деформации, возникающие в результате ползучести образца снижают измеряемую жесткость при изгибе в MD направлении от 4 до 25 %, в CD направлении от 14 до 39 % в зависимости от массы 1 м2. Разница значений характеристик жесткости возрастает с увеличением относительной влажности воздуха, т.е. с увеличением влажности образцов бумаги и уменьшается с увеличением массы 1 м2.

Жесткость при изгибе, рассчитанная с учетом пластических деформаций, возникающих по толщине образца а, по сравнению с жесткостью, рассчитанной по уравнению, принятому для упругого материала, как и предполагалось, имеет меньшую величину. Пластические деформации снижают измеряемую величину жесткости при изгибе по толщине образца, в зависимости от относительной влажности воздуха примерно на 75 % в MD направлении и 65 % в CD направлении. С увеличением массы 1 м2 с 112 до 175 г данная разница значений увеличивается.

С ростом относительной влажности воздуха слой а увеличивается.

Различия в жесткости при изгибе, рассчитанные с учетом пластических деформаций в плоскости листа, отличаются от жесткости при изгибе при упругом деформировании в среднем на 10 % в MD направлении и на 15 % в CD направлении. С увеличением относительной влажности воздуха величина Sb увеличивается незначительно.

Увеличение массы 1 м2 бумаги для гофрирования приводит к увеличению величины Sb. Относительно длины образца х, на котором начинают развиваться пластические деформации, с увеличением относительной влажности воздуха и массы
1 м2 увеличивается.

Влияние сушки. Влияние параметров сушки на величину Sb изучено при изготовлении лабораторных образцов полуфабрикатов (НСПЦ и ЦВВ), используемых при производстве бумаги для гофрирования. Сушка образцов проводилась на лабораторной горке в течение 1 минуты. Температура сушильной поверхности изменялась от 110 °С до 150 оС.

Таблица 4 Влияние температуры сушки на величину жесткости при изгибе полуфабрикатов, используемых для производства бумаги для гофрирования

Температура сушки, оС Sbу, мН·м Sb2, мН·м С учётом слоя а Данные с учетом пэсж Sb, % % %
, мН·м , мкм , мН·м пэсж МПа x, мм
НСПЦ
110 1,32 1,20 0,76 56,0 0,91 10,2 12,3 9,1 42,4 42,8 
120 1,43 1,36 0,97 42,3 0,93 10,7 12,0 4,8 32,2 47,2 
130 1,69 1,51 1,05 48,5 0,95 9,6 8,6 10,7 37,9 43,7 
150 1,57 1,47 0,86 30,5 0,65 11,5 7,6 6,4 45,2 60,1 
Сульфатная ЦВВ
110 1,74 1,68 0,34 60,8 1,13 19,2 6,7 3,4 80,0 35,1
120 1,81 1,66 0,41 74,0 1,18 17,2 7,3 8,3 77,0 34,8
130 1,84 1,65 0,21 86,0 1,03 16,7 8,2 10,3 89,0 44,0
150 1,98 1,81 0,19 71,6 0,89 17,1 9,6 8,6 90,0 55,1
Смесь ЦВВ и НСПЦ
110 1,42 1,33 0,78 61,1 0,91 16,1 5,3 6,3 45,0 35,9
120 1,62 1,49 0,87 48,2 1,20 17,2 7,2 8,0 46,0 25,9
130 1,69 1,49 0,92 54,1 1,27 15,9 8,2 11,8 45,0 24,9 
150 1,78 1,57 0,32 70,4 1,03 18,9 11,2 11,8 82,0 42,2

Из таблицы 4 следует, что с ростом температуры сушки от 110 оС до 130 оС жесткость при изгибе НСПЦ увеличивается. При температуре 150 оС происходит резкое снижение величин характеристик жесткости, что обусловлено, очевидно, изменениями в механическом поведении лигнина, который содержится в данном полуфабрикате в повышенном количестве. Максимальное значение величины Sb при испытании на изгиб с учетом ползучести материала наблюдается у образцов НСПЦ при температуре 130 оС, у ЦВВ при 140 °С и смеси ЦВВ и НСПЦ при 150 °С.

Пластические деформации по толщине образца снижают измеряемую жесткость при изгибе в зависимости от температуры сушки для сульфатной ЦВВ от 80 до 90 %, для НСПЦ данная величина несколько меньше и составляет от 32 до 45 %. Для волокнистых полуфабрикатов, изготовленных из смеси ЦВВ и НСПЦ, величина Sb с увеличением температуры сушки до 130 °С остается величиной постоянной и составляет примерно 45 %. При подъеме температуры до 150 °С происходит возрастание величины Sb. С увеличением температуры сушки слой а, в котором возникает предельное состояние, уменьшается для образцов НСПЦ и смеси ЦВВ и НСПЦ, что можно объяснить снижением устойчивости волокон под действием сжимающей нагрузки.

Эксперимент показал, что различия в величине жесткости при изгибе, рассчитанные с учетом пластических деформаций в плоскости листа, отличаются от измеряемой величины жесткости при изгибе с увеличением температуры сушки: для ЦВВ от 35 до 55 %, для НСПЦ от 42 до 60 %; смеси ЦВВ и НСПЦ от 25 до 42 %.

Величина х у образцов ЦВВ увеличивается, а у образцов НСПЦ уменьшается.

Влияние фракционного состава волокнистых полуфабрикатов на жесткость при изгибе. Получение отдельных фракций волокон НСПЦ и ЦВВ проводились с помощью фракционатора. Результаты фракционирования представлены в таблице 5.

Таблица 5 – Фракционный состав образцов полуфабрикатов, %

Вид пробы Степень помола, оШР Номер сетки Мельштоф
16 30 50 100
Сульфатная ЦВВ 12,5 40,0 37,6 3,2 13,1 6,10
НСПЦ 13,0 12,0 1,6 0,8 73,7 12,0


Pages:     | 1 || 3 | 4 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.