ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБНОСТИ К ШТАБЕЛИРОВАНИЮ КОРОБОК ИЗ ТРЕХСЛОЙНОГО ГОФРОКАРТОНА РАЗЛИЧНЫХ МАРОК Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

УДК 621.9: 663

DOI: 10.24412/2071-6168-2022-12-654-656

ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБНОСТИ К ШТАБЕЛИРОВАНИЮ КОРОБОК ИЗ ТРЕХСЛОЙНОГО ГОФРОКАРТОНА РАЗЛИЧНЫХ МАРОК

А.Д. Судоплатова

В статье рассмотрена зависимость фактора штабелирования от соотношения сторон коробки из гофрокартона, проанализирована зависимость высоты целого штабеля от высоты коробки из трехслойного гофрокартона различной марки с разным соотношением сторон.

Ключевые слова: гофрокартон, штабель, фактор штабелирования, высота штабеля.

Гофрокартон - это упаковочный материал, состоящий из нескольких слоев, как минимум одного гофрированного слоя и одного плоского слоя. Основными типами гофрокартона являются: двухслойный, трехслойный, пятислойный и семислойный. Достоинствами гофрокартона являются: экологичность, экономичность, технологичность, простота в утилизации, малый удельный вес и в совокупности с этим гофрокартон имеет отличные физико-механические свойства [1, 2].

Короба и ящики из гофрокартона - самый популярный и широко используемый вид тары при упаковке групповых изделий. На сегодняшний день играет важную роль эффективное использование площади и объёма складских помещений, поэтому на производстве постоянно растет высота штабелирования. Штабель - размещение груза в несколько рядов и ярусов (рис. 1). При ручной укладке высота штабеля может быть не более 2 м, при механической до 5 м.

а б

Рис. 1. Штабеля коробок из гофрокартона: а - фото штабелей; б - смеха штабеля (Н - высота штабеля; I - длина коробки; Ь - ширина коробки; к - высота коробки)

Сохранение стабильности штабеля и формы коробов и ящиков из гофрокартона зависит от множества факторов: прочность и жесткость тары, способ штабелирования, сроки хранения тары на складе, влажность окружающей среды.

Для сохранения стабильности и устойчивость штабеля необходимо проанализировать возможность гофрокоробок создавать штабель. Для этого в работе [3] представлена формула нахождения фактора штабелирования

У2 (/ + Ъ ) , т (п -1)

где I - длина гофроящика; Ъ - ширина гофроящика; п - количество рядов гофроящиков в штабеле; т -масса брутто гофроящика.

Масса брутто определяется по формуле

Е = ■

(1)

т = тн • км,

где тн - масса нетто; км - коэффициент относительной массы тары.

Как известно масса продукта определяется по зависимости

тн = Р^,

где р - плотность продукта; V - объем продукта в гофроящике.

Объем продукта в гофроящике, в свою очередь, определяется по формуле

V=¡•Ъ^к^кп,

где кп - коэффициент перехода от внешних размеров тары к внутренним.

т

= р •¡•Ъ^к^кп.

Подставляя (4) в (3) получим Подставляя (5) в (2) получим

т = р•¡•Ъ^к^кп • км.

Проанализируем два типа гофрокаробок с соотношением сторон: ¡=Ъ и ¡=2Ъ.

654

(2)

(3)

(4)

(5)

Технология машиностроения

Исходя их этих условий и подставляя формулу (6) в (1) получим выражения

Р =

Р-1 • Л • кп • км•( -1)

(7)

(8)

I

2

Р-у- Л - кп - км-(п -1) Чем больше значения этого параметра для определенной гофротары, тем целесообразнее ее применение.

Проведем анализ зависимости фактора штабелирования от длины гофроящика при разном количестве рядов гофроящиков.

0.02-

0,01

01 о

1 * 1 ' »: * ; * ♦

1 г г 1

\ ч ч З-' ■<ч

0,02 0,01 0

• 1 : 1

г ч 1

чч '**

0 0,2 0,4 0,6 0,8 /, м

0,2 0,4 0,6 0,8 I, м

а б

Рис. 2. Графики зависимости фактора штабелирования от длины гофроящика: а - при 1=Ь; б - при 1=2Ь; 1 - 4ряда в штабеле; 2 - 8 рядов в штабеле; 3 -12 рядов в штабеле

Из графиков (рис. 2) видно, что при увеличении рядов гофрокоробок в штабеле фактор штабелирования уменьшается, а следовательно, прочность коробок в штабеле тоже уменьшается. Также сравнивая гофрокоробки с соотношением сторон I = Ь и 1=2Ь, самое оптимальное для улучшения прочности штабеля из гофрокоробок, как видно из графиков, является соотношение 1=2Ь. Например, при условии 1=Ь и 4 рядов в штабеле фактор штабелирования будет равен Р = 0,5; а при условии 1=2Ь и 4 рядов в штабеле Р = 0 7.

3

1

0,8

А, м

0,6 0,8 А, м ОД 0,4 0,6

а б

Рис. 3. Графики зависимости высоты штабеля от высоты гофроящика при различной марке гофрокартона: а - при 1=Ь; б - при 1=2Ь: 1- марка гофрокартона Т23/1; 2 - марка гофрокартона

Т25/1; 3 - марка гофрокартона Т27/1

В работе [4] представлена формула зависимости статического сжимающего усилия, которое должен выдерживать нижний ряд гофрокоробов в штабеле

Р = g • к • т •(9) Л

где g - ускорение свободного падения; Л - высота гофроящика; Н - высота штабеля; к - коэффициент запаса прочности.

Из формулы (9) выражаем высоту штабеля и получаем

и Р • Л 1

Н =-+ Л.

(10)

к • g • т

Подставляя полученную формулу массы брутто (6) в (10) получим

Р.

Н =-+ Л.

(11)

к • g-Р-1•Ь•кп •км

Проведя исследование было выяснено, что наиболее распространенный тип гофрокартона на рынке для использования в качестве групповой и транспортной тары является трехслойный гофрокартон с различными профилями.

Проанализируем зависимость высоты штабеля гофрокоробок от высоты гофроящика из трехслойного гофрокартона различных марок (рис. 3).

Из графиков (рис. 3) видно, что наилучшее соотношение сторон, для создания штабеля из гоф-рокоробок также является l=2b.

Список литературы

1. Пантюхина Е.В. Современные технологии и оборудование упаковочных производств: учебник. Тула: Изд-во ТулГУ, 2020. 220 с.

2. Судоплатова А.Д. Анализ основных свойств гофрокартона и повышение его эффективности при упаковке групповых изделий // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2021. Вып. 11. С. 522-527.

3. Ефремов Н.Ф., Лемешко Т.В., Чуркин А.В. Конструирование и дизайн тары и упаковки: учебник для вузов. Моск. гос. ун-т печати. М.: МГУП, 2004. 424 с.

4. Ефремов Н.Ф., Корнилов И.К., Лебедев Ю.М. Надежность и испытание упаковки: учебное пособие. М.: МГУП, 2004. 112 с.

Судоплатова Алена Дмитриевна, магистрант, AD990919S@yandex.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,

Научный руководитель - Пантюхина Елена Викторовна, канд. техн. наук, доцент, e.v.pant@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет

INVESTIGATION OF STACKING ABILITY BOXES OF THREE-LAYER CORRUGATED CARDBOARD

OF VARIOUS BRANDS

A.D. Sudoplatova

In the article considers the dependence of the stacking factor on the aspect ratio of a corrugated cardboard box, analyzes the dependence of the height of the whole stack on the height of a box with different aspect ratios made of three-layer corrugated cardboard of various brands.

Key words: corrugated cardboard, stack, stacking factor, stack height.

Sudoplatova Alena Dmitrievna, masters, AD990919S@yandex.ru, Russia, Tula, Tula State University,

Scientific supervisor - Pantyukhina Elena Viktorovm, candidate of technical sci-ence, docent, e.v.pant@mail.ru, Russia, Tula, Tula state university

УДК 629.488.2

DOI: 10.24412/2071-6168-2022-12-656-660

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТЕПЛОВОЗНОГО ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРА

А.Н. Шмойлов

Настоящая статья посвящена вопросам повышение качества технического диагностирования тепловозного дизель-генератора. В работе выделены пути повышения эффективности и надежности технических средств железнодорожного транспорта, в частности локомотивных энергетических установок. Предложена автоматизированная система технического диагностирования тепловозного дизель- генератора на примере дизеля типа K6S310DR (6ЧН31/36) тепловоза ЧМЭ3Т. Уточнена комплектация и построена блок-схема математического обеспечения функционирования системы технического диагностирования. Уточнена комплектация и типы первичных преобразователей системы диагностирования на примере преобразователей температур. Проведен анализ и расчет безотказности рассматриваемых преобразователей температур.

Ключевые слова: техническое диагностирование, тепловозный дизель-генератор, автоматизированная система, безотказность, преобразователи температур.

Железнодорожный транспорт России занимает ведущее место в транспортной системе страны, выполняя 81,5% грузооборота и более 42,5% пассажирооборота общего пользования. Железные дороги играют определяющую роль в выполнении перевозок важнейших грузов, обеспечивающих бесперебойное функционирование ведущих отраслей промышленности и агропромышленного комплекса страны.

Стратегией развития железнодорожного транспорта Российской Федерации до 2030 г. (Стратегия - 2030) намечены ключевые задачи, решение которых базируется на идеологии инновационного прорыва. Одним из направлений осуществления этой программы является повышение эффективности и надежности технических средств железнодорожного транспорта, в частности локомотивных энергетических установок (ЛЭУ).