Научная статья на тему 'Методика экспериментальной оценки износостойкости сетеснастных рыболовных материалов от факторов механического износа'

Методика экспериментальной оценки износостойкости сетеснастных рыболовных материалов от факторов механического износа Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
168
34
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Известия КГТУ
ВАК
AGRIS
Ключевые слова
ОРУДИЯ ЛОВА / МЕХАНИЧЕСКИЙ ИЗНОС / ВЛИЯЮЩИЕ ФАКТОРЫ / ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ / СТЕПЕНЬ ПОТЕРИ ПРОЧНОСТИ / РЫБОЛОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ / СЕТНЫЕ ПОЛОСКИ / ПРИОРИТЕТ ВЛИЯНИЯ

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Львова Е. Е., Суконнов А. В., Розенштейн М. М., Суконнова Т. Е.

Орудия рыболовства в процессе промысла подвержены различным видам износа, а именно: химическому, биохимическому и механическому. Природа химического и биохимического износов хорошо исследована, что позволяет применить методы и способы по их снижению. Наименее изученным и наиболее агрессивным является механический. В настоящее время в отечественной сетеснастной промышленности не существует численных значений и методов оценки параметров износостойкости рыболовных нитевидных материалов от воздействия факторов механического износа. В то же время зарубежные производители используют такую характеристику, как сопротивление абразивному трению, что позволяет осуществлять более качественный отбор материалов с учетом условий эксплуатации орудий рыболовства. В связи с этим в статье рассматривается вопрос создания методики по оценке влияния факторов, обуславливающих механический износ, на степень потери прочности рыболовной сетной полоски. С целью апробации методологического обеспечения исследований проводится описание экспериментального оборудования, разработанного авторами. Серия экспериментальных работ, выполненная с применением методов планирования экспериментов, позволила установить общие закономерности влияния факторов механического износа на остаточную прочность и степень потери прочности сетной полоски, изготовленной из рыболовных полиамидных ниток различного диаметра. Были рассчитаны коэффициенты регрессии и получены математические зависимости остаточной прочности Pост и степени потери прочности β полиамидной рыболовной нитки от исследуемых факторов механического износа. Анализ полученных зависимостей позволил оценить приоритет значимости влияния исследуемых факторов. Применение зависимостей позволит повысить качество отбираемых материалов для постройки орудий лова на стадии проектирования, а также оценить их долговечность во время эксплуатации.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Методика экспериментальной оценки износостойкости сетеснастных рыболовных материалов от факторов механического износа»

УДК 639.2

МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ СЕТЕСНАСТНЫХ РЫБОЛОВНЫХ МАТЕРИАЛОВ ОТ ФАКТОРОВ МЕХАНИЧЕСКОГО ИЗНОСА

Е. Е. Львова, А. В. Суконнов, М. М. Розенштейн, Т. Е. Суконнова

METHODS OF EXPERIMENTAL EVALUATION OF WEAR RESISTANCE OF NET FISHING MATERIALS FROM MECHANICAL WEAR FACTORS

E. E. Lvova, A. V. Sukonnov, M. M. Rozenshtein, T. E. Sukonnova

Орудия рыболовства в процессе промысла подвержены различным видам износа, а именно: химическому, биохимическому и механическому. Природа химического и биохимического износов хорошо исследована, что позволяет применить методы и способы по их снижению. Наименее изученным и наиболее агрессивным является механический. В настоящее время в отечественной сетеснастной промышленности не существует численных значений и методов оценки параметров износостойкости рыболовных нитевидных материалов от воздействия факторов механического износа. В то же время зарубежные производители используют такую характеристику, как сопротивление абразивному трению, что позволяет осуществлять более качественный отбор материалов с учетом условий эксплуатации орудий рыболовства. В связи с этим в статье рассматривается вопрос создания методики по оценке влияния факторов, обуславливающих механический износ, на степень потери прочности рыболовной сетной полоски. С целью апробации методологического обеспечения исследований проводится описание экспериментального оборудования, разработанного авторами. Серия экспериментальных работ, выполненная с применением методов планирования экспериментов, позволила установить общие закономерности влияния факторов механического износа на остаточную прочность и степень потери прочности сетной полоски, изготовленной из рыболовных полиамидных ниток различного диаметра. Были рассчитаны коэффициенты регрессии и получены математические зависимости остаточной прочности Бост и степени потери прочности в полиамидной рыболовной нитки от исследуемых факторов механического износа. Анализ полученных зависимостей позволил оценить приоритет значимости влияния исследуемых факторов. Применение зависимостей позволит повысить качество отбираемых материалов для постройки орудий лова на стадии проектирования, а также оценить их долговечность во время эксплуатации.

орудия лова, механический износ, влияющие факторы, экспериментальные данные, степень потери прочности, рыболовные материалы, сетные полоски, приоритет влияния

In the process of harvesting, fishing gear are subject to various types of wear, namely chemical, biochemical and mechanical. The nature of chemical and biochemical wear is well studied, which allows us to apply methods and ways to reduce them. The least studied and most aggressive is mechanical wear. Currently, there are no numerical values and methods for evaluating the parameters of wear resistance of fishing filamentous materials from the impact of mechanical wear factors in the domestic netting industry. At the same time, foreign manufacturers use such characteristics as resistance to abrasive friction, which allows for a better selection of materials, taking into account operating conditions of fishing gear. In this regard, the article considers the issue of creating a method for assessing the influence of factors that cause mechanical wear on the degree of strength loss of the fishing net strip. For the purpose of approbation of methodological support of researches, the description of the experimental equipment developed by authors has been carried out. A series of experimental works performed using methods of planning experiments, allowed us to establish general patterns of influence of factors of mechanical wear on the residual strength and the degree of strength loss of the mesh strip made of fishing polyamide threads of different diameters. Regression coefficients have been calculated and mathematical dependences of the residual strength of the fish and the degree of strength loss of the P polyamide fishing thread on the studied factors of mechanical wear have been obtained. The analysis of the obtained dependencies allowed us to assess the priority of the significance of the influence of the studied factors. The use of these dependencies will improve the quality of selected materials for the construction of fishing gear at the design stage, as well as to assess their durability during operation.

fishing gear, mechanical wear, influencing factors, experimental data, assessment of regularities, degree of strength loss, fishing materials, net strips, priority of influence, practical application

ВВЕДЕНИЕ

Орудия промышленного рыболовства в процессе эксплуатации подвержены различным видам износа - химическому, биологическому и механическому. Природа возникновения химического и биологического износов довольно хорошо изучена, что позволяет промысловику с успехом справляться с этими явлениями. В свою очередь механический износ является наиболее агрессивным и наименее исследованным. Классифицируют два подвида механического износа - абразивное трение и циклические многократные нагружения (растяжения).

Износ от воздействия абразивного трения возникает от взаимодействия орудий рыболовства с грунтом, судовыми конструкциями и поверхностями рабочих органов промысловых машин. В свою очередь, циклические нагружения обусловлены воздействием гидродинамических сил при буксировке орудий рыболовства, качке судна и т.д. Наибольший вклад в изучение физики механического износа внесли сотрудники СЭКБ промрыболовства. В частности, Ю. А. Изнанкин [1] проводил испытания по оценке износостойкости сетных жгутов на поверхности барабана, что позволило определить направление исследований и необходимость создания экспериментального оборудования.

В 1972 г. была разработана экспериментальная установка «Преголь» и проведена серия экспериментов по оценке влияния степени шероховатости поверхности на износ рыболовных ниток [2]. Из-за отсутствия методического обеспечения, измерительной техники и недостатков экспериментального оборудования результаты испытаний имели значительный разброс.

Исследованиями по влиянию циклических нагружений на износ рыболовных материалов занимались сотрудники НПО по технике промышленного рыболовства. Работы проводились на разрывной машине «Шимадзу». Из-за отсутствия устройства, обеспечивающего постоянство заданной амплитуды растяжения, результаты испытаний имели большой разброс и исследования не получили дальнейшего развития и применения.

Значительный вклад в изучение оценки циклической долговечности текстильных материалов внесли ученые Т. Н. Кукин, А. Н. Соловьев [3], Г. П. Капица [4].

Исследования зарубежных ученых позволяют проводить оценку стойкости текстильных материалов от абразивного трения [5].

Отсутствие в отечественной сетеснастной промышленности показателей износа зачастую приводит к необоснованному выбору рыболовных материалов без учета условий и режимов эксплуатации орудий рыболовства.

На основании вышесказанного можно утверждать, что актуальность выполненных исследований определяется необходимостью разработки методов оценки воздействия механического износа на потерю прочности рыболовных нитевидных материалов и изделий из них, что значительно повысит качество отбираемых материалов для постройки орудий лова с учетом условий их эксплуатации, а также расчетным путем определит их степень годности.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

В настоящее время в отечественной сетеснастной промышленности отсутствуют показатели износостойкости рыболовных материалов, что сказывается на работоспособности и долговечности орудий промышленного рыболовства. Методологическое обеспечение исследований по износостойкости нитевидных и сетевидных материалов установит влияние факторов механического износа на степень потери прочности рыболовных сетевидных материалов, а это позволит расширить ассортимент физико-механических показателей последних, а также провести оценку износостойкости орудий лова в целом.

МАТЕРИАЛЫ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Объектами исследований были выбраны сетные полоски из полиамидных рыболовных ниток:

- сетная полоска из нитки ПА 187 тексх9 ^ = 2,1 мм), шаг ячеи - 25 мм,

40 мм;

- сетная полоска из нитки ПА 187 тексх2 ^ = 1,0 мм), шаг ячеи - 25 мм,

40 мм.

При исследовании образцов рыболовных материалов нами была выполнена их экспертиза по РД 15-191-91 на соответствующем оборудовании, а именно:

- определение структуры образцов с помощью круткомера КУ-500-2м;

- определение диаметра с помощью окулярного микроскопа с ценой деления 0.01 мм;

- определение разрывной прочности на разрывных машинах ИР-5061 и

Р-0,5.

Достоверность данных, полученных в результате проведенной экспертизы, была подтверждена расчетом относительной погрешности измерения диаметра и разрывной нагрузки, которая показала, что точность измерений составляет более 95 %.

Экспериментальные работы по оценке износостойкости рыболовных нитевидных материалов от совместного действия абразивного износа и циклических нагружений проводились на установках, задействованных в синхронном режиме. Это - экспериментальная установка для испытания износостойкости рыболовных нитевидных материалов на абразивное трение [6] (патент РФ на полезную модель № 174834) и установка для испытания износостойкости рыболовных нитевидных материалов при циклических нагружениях [7]. Это позволило исследовать образец при одинаковом количестве циклов в процессе одновременного истирания и циклических нагружений.

ВЫБОР ВЛИЯЮЩИХ ФАКТОРОВ

С целью оценки совместного влияния абразивного износа и воздействия циклических нагрузок на износостойкость сетных полосок, изготовленных из рыболовных нитевидных материалов, выбраны следующие факторы: диаметр нитевидного образца, шероховатость истирающей поверхности, количество циклов истирания в процентном соотношении, состояние испытуемых образцов и удлинение.

Характеристика влияющих факторов

1. Шаг ячеи образца (а) задан в диапазоне (25-40 мм);

2. Шероховатость поверхности задана в диапазоне (46,2-150 мкм), что соответствует зернистости шлифшкурок P320-P100; Этот фактор характеризует состояние поверхностей трения. Диапазон обусловлен степенью шероховатости поверхностей, соответствующих шероховатостям грунтов, слипов, промысловых палуб и т.д. ;

3. Циклические нагрузки (удлинение) (Д1). Заданный диапазон (25-50 %) от разрывного удлинения. Этот фактор характеризует степень упругой деформации образцов, подвергающихся циклическим динамическим нагрузкам;

4. Процент износа ^цик) задан в диапазоне (25-50 %) от количества циклов, пройденных до полного разрушения образца;

Планирование экспериментов. С целью оптимизации времени проведения экспериментальных исследований был применен метод планирования экспериментов. Составлена матрица четырехфакторного эксперимента на двух уровнях, который включал в себя 16 прямых опытов с различными сочетаниями факторов.

Для построения матрицы нами были приняты следующие обозначения влияющих факторов:

- х1 - кодированное значение a в диапазоне изменения (25-40 мм);

- х2 - кодированное значение W в диапазоне изменения (46,2-162 мкм);

- х3 - кодированное значение Д1 в диапазоне изменения (25-50 %) от разрывного удлинения;

- х4 - кодированное значение ^ик в диапазоне изменения (25-50 %) от количества циклов до полного износа.

Расшифровка кода:

+1 - максимальное значение фактора в диапазоне изменения, заданного в кодированном виде;

-1 - минимальное значение фактора в диапазоне изменения, заданного в кодированном виде.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ

Для испытаний отбираются образцы, прошедшие экспертизу и соответствующие требованиям нормативно-технической документации, действующей в сетеснастной отрасли на конкретный вид рыболовного материала.

На первом этапе определяются разрывная прочность и разрывное удлинение образцов. По каждому виду испытаний было получено по 10 первичных значений. Для уплотнения первичной информации определяется среднее арифметическое значение, подсчитываются коэффициенты вариации и относительная погрешность измерения. Полученные результаты заносятся в таблицы.

После определения разрывной нагрузки и разрывного удлинения необходимо определить количество циклов до полного истирания образцов. Для этого исследуемые образцы закрепляются на экспериментальной установке с абразивными поверхностями, имеющими различную степень шероховатости, и истираются до естественного разрыва от совокупного воздействия абразивного износа и циклических нагрузок, которое происходит синхронно с абразивным трением. При разрыве одного из образцов экспериментальная установка автоматически останавливается.

Измерения проводятся по десять раз, определяется среднее арифметическое значение, и полученные результаты заносятся в таблицу.

Затем определяются численные значения порогов износа для каждого исследуемого образца (25 и 50 % от количества циклов полного истирания) и диапазон амплитуды циклических нагружений (25 и 50 % от полного разрывного удлинения), что обеспечивает пригодность рыболовных нитевидных материалов в составе орудий промышленного рыболовства.

Второй этап экспериментальных исследований проводился в соответствии со строками матрицы планирования эксперимента, учитывающих различные сочетания исследуемых факторов.

Образцы закреплялись на экспериментальных установках, и при достижении определенного количества циклов истирания образец подвергался испытанию на остаточную прочность.

С целью подтверждения достоверности полученных данных в серии экспериментов, подсчитывался коэффициент вариации по каждому показателю, проводился расчет относительной погрешности измерений.

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ Экспериментальные работы проводились в соответствии со строками матрицы планирования эксперимента в условиях механического износа.

По формуле (1) определялась степень потери прочности образца р.

(1)

где Рф - первоначальная фактическая разрывная прочность; Рост - остаточная разрывная прочность.

Осредненные значения полученных экспериментальных данных приведены в табл. 1, 2.

Таблица 1. Остаточная прочность и степень потери прочности сетных полосок от совместного воздействия абразивного трения и циклических нагружений (нитка ПА 187 тексх2)

Table 1. Residual strength and the degree of strength loss of net strips from the combined impact of abrasive friction and cyclic loading (thread PA 187 Tex*2)

№ образца a, мм, (x ) W, мкм, (x ) Al, %, (x ) N 1 ^ цик? •Я (x4) P Н ост, Степень потери прочности Погрешность расчета, %

Рэ Рр

1 -1 25 +1 150 + 1 50 + 1 50 122 0,66 0,635 3,79

2 -1 25 +1 150 -1 25 + 1 50 183 0,49 0,487 0,51

3 -1 25 -1 46,2 -1 25 + 1 50 199 0,43 0,417 2,91

4 -1 25 -1 46,2 + 1 50 + 1 50 174 0,51 0,520 -1,96

5 +1 40 +1 150 + 1 50 + 1 50 141 0,65 0,665 -0,76

6 +1 40 +1 150 -1 25 + 1 50 200 0,50 0,523 -4,50

7 +1 40 -1 46,2 -1 25 + 1 50 218 0,45 0,448 0,56

8 +1 40 -1 46,2 + 1 50 + 1 50 182 0,55 0,555 -0,91

9 -1 25 +1 150 + 1 50 -1 25 221 0,37 0,377 -2,03

10 -1 25 +1 150 -1 25 -1 25 257 0,26 0,270 -3,85

11 -1 25 -1 46,2 -1 25 -1 25 312 0,11 0,105 4,55

12 -1 25 -1 46,2 + 1 50 -1 25 273 0,23 0,248 -7,61

13 +1 40 +1 150 + 1 50 -1 25 231 0,43 0,408 5,23

14 +1 40 +1 150 -1 25 -1 25 280 0,30 0,305 -1,67

15 +1 40 -1 46,2 -1 25 -1 25 341 0,15 0,135 10,0

16 +1 40 -1 46,2 + 1 50 -1 25 290 0,28 0,283 -0,89

Таблица 2. Остаточная прочность и степень потери прочности сетных полосок от совместного воздействия абразивного трения и циклических нагружений (нитка ПА 187 текс*9)

Table 2. Residual strength and the degree of strength loss of net strips from the combined impact of abrasive friction and cyclic loading (thread PA 187 Tex^9)

№ образца a, мм, (x ) W, мкм, (x2) Д1, %, (x ) N 1 ^ дик? •Я (x4) P ос^ Н Степень потери прочности Погрешность расчета, %

Рэ Рэ

1 -1 25 +1 150 + 1 50 + 1 50 292 0,76 0,746 1,81

2 -1 25 +1 150 -1 25 + 1 50 335 0,72 0,704 2,26

3 -1 25 -1 46,2 -1 25 + 1 50 634 0,47 0,484 -2,93

4 -1 25 -1 46,2 + 1 50 + 1 50 365 0,70 0,706 -0,89

5 +1 40 +1 150 + 1 50 + 1 50 315 0,78 0,781 -0,16

6 +1 40 +1 150 -1 25 + 1 50 362 0,74 0,739 0,17

7 +1 40 -1 46,2 -1 25 + 1 50 672 0,52 0,519 0,24

8 +1 40 -1 46,2 + 1 50 + 1 50 382 0,73 0,741 -1,54

9 -1 25 +1 150 + 1 50 -1 25 682 0,43 0,429 0,29

10 -1 25 +1 150 -1 25 -1 25 832 0,31 0,331 -6,85

11 -1 25 -1 46,2 -1 25 -1 25 983 0,18 0,166 7,64

12 -1 25 -1 46,2 + 1 50 -1 25 805 0,33 0,334 -1,14

13 +1 40 +1 150 + 1 50 -1 25 776 0,45 0,464 -3,06

14 +1 40 +1 150 -1 25 -1 25 892 0,37 0,366 1,01

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

15 +1 40 -1 46,2 -1 25 -1 25 1123 0,20 0,201 -0,63

16 +1 40 -1 46,2 + 1 50 -1 25 864 0,39 0,369 5,45

АНАЛИТИЧЕСКИЕ ВЫКЛАДКИ В результате математической обработки экспериментальных данных были рассчитаны коэффициенты регрессии и получены математические зависимости остаточной прочности (Рост) и степени потери прочности (Рр) сетных полосок, изготовленных из рыболовной полиамидной нитки 187 тексх2 и 187 тексх9 в мокром виде от следующих факторов: шаг ячеи, шероховатость истирающей поверхности, относительное удлинение, количество циклов нагружения, заданных в кодированном виде:

сетная полоска из нитки ПА 187 текс*2

Pост = 225,5 + 8,88^0 - 22,13^) - 22,15^) - 49,13(х4) - 3,38(х2 xз) + + 6,25^2 ъО - 4 (х2 xз ъО, (2)

Рр = 0,4 + 0,02 (Х1) + 0,06(Х2) + 0,06(Х3) + 0,13(х4) - 0,01(х2 Х4) + + 0,02(Х1Х2Х3)+ + 0,01 (Х2 Х3 Х4), (3)

сетная полоска из нитки ПА 187 текс*9

Рост = 721,75 + 86,13(Х1) - 144,75(Х2) - 173,25(хз) - 153,25(х4) -

- 11,38(х1 хз) - 22,18(х1 Х4) + 42(х2 хз) - 12,13(х1 Х2 хз) - 17,38(х1 хз Х4) + + 18,5 (х2 хз х4) + 12,88(х1 х2 хз хД (4) Рр = 0,51 + 0,02 (х1) + 0,07(х2) + 0,07(хз) + 0,17(хд) - 0,03(х2хз) -

- 0,01(х2хзх4), (5) где х1 - кодированное значение шага ячеи, в диапазоне изменения (25-40)

мм; х2 - кодированное значение шероховатости поверхности в диапазоне изменения (46,2-150) мкм; х3 - кодированное значение относительного удлинения образца, в диапазоне изменения (25-50) % от разрывного удлинения; х4 - кодированное значение циклов трения в процентном соотношении в диапазоне изменения (25-50) % от полного износа.

Отклонение расчетных и экспериментальных данных не превышает 5 %, что говорит об адекватности полученных зависимостей.

Для определения степени влияния исследуемых факторов на потери прочности сетной полоски из рыболовной полиамидной нитки 187 тексх2 был выполнен анализ их приоритетов.

Степень потери прочности Р и влияющие на нее параметры а, Д1, Кцик сведем в массив данных.

Вычисляем в пакете МаШСАО точечные оценки элементов матрицы коэффициентов парной корреляции [8, 9].

( 1 0,097

г =

V

0,37 0,386 0.823

0,097 1 0 о о

0,37 0 1 о о

0,386 0,823'

0 0

0 0

1 0

0 1 У

(6)

По первой строке матрицы парной корреляции (6) наибольшее влияние на степень потери прочности Р имеет количество циклов нагружения Кцик (г1,5 = 0,823, корреляция положительная); второй по влиянию фактор - относительное удлинение Д1 (г14 = 0,386, корреляция положительная); наименьшее влияние оказывает шаг ячеи образца а (г1,2 = 0,097, корреляция положительная)

Найдем для регрессии различного порядка значения среднего квадратичного отклонения Б, средней относительной погрешности аппроксимации 8, коэффициент множественной корреляции R, коэффициент множественной детерминации R2:

- с учетом значений всех влияющих факторов (табл. 3);

- с учетом трех влияющих факторов из четырех, отбросив наименее значимый фактор - шаг ячеи а (табл. 4);

- с учетом двух влияющих факторов, отбросив влияющий фактор - шероховатость истирающей поверхности ' (табл. 5).

Таблица 3. Характеристики регрессии различного порядка с учетом влияния четырех факторов (a, W, Д1, N^k)

Table 3. Regression characteristics of different order taking into account the influence of four factors (a, W, Д1, N^k)_

Порядок регрессии, степень Среднее квадратичное отклонение S Средняя относительная погрешность аппроксимации 8, % Коэффициент детерминации R2

Первая 0,114 8,561 0,972

Вторая 0,058 6,703 0,986

Третья 0,040 5,776 0,990

Четвертая 0,038 5,697 0,991

Таблица 4. Характеристики регрессии различного порядка с учетом влияния трех факторов (W, Д1, N^k)

Table 4. Regression characteristics of different order taking into account the influence of three factors (W, Д1, N^k)_

Порядок регрессии, степень Среднее квадратичное отклонение S Средняя относительная погрешность аппроксимации 8, % Коэффициент детерминации R2

Первая 0,153 10,735 0,963

Вторая 0,110 9,803 0,973

Третья 0,096 9,431 0,977

Четвертая 0,096 9,461 0,977

Таблица 5. Характеристики регрессии различного порядка с учетом влияния двух факторов (Д1, N^k)

Tab1e 5. Regression characteristics of different order taking into account the influence of two factors (Д1, N^k)_

Порядок регрессии, степень Среднее квадратичное отклонение S Средняя относительная погрешность аппроксимации 8 % Коэффициент детерминации R2

Первая 0,717 23,878 0,826

Вторая 0,717 23,915 0,826

Третья 0,717 23,992 0,826

Четвертая 0,717 24,069 0,826

Анализ полученных данных (табл. 3-5) показывает, что:

- рассматривать модель выше второго порядка не имеет смысла, так как начиная со второй степени порядка регрессии, коэффициент детерминации ^2) и средняя относительная погрешность аппроксимации (в) практически не изменяются;

- при регрессии второго порядка с учетом влияния четырех факторов коэффициент детерминации R2 = 0,986, это означает, что 98,6 % изменения степени

потери прочности в описываются вариацией четырех влияющих факторов (а, Д1, ^ик) и только оставшиеся 1,4 % описываются другими неучтенными факторами;

- отбросив наименее значимый фактор (а), коэффициент детерминации регрессии незначительно снижается = 0,973), это значит, что 97,3 % изменения степени износа объясняются вариацией трех факторов (', Д1, Кцик), и только 2,7 % остаются неучтенными, отсюда следует, что учетом влияния данного фактора можно пренебречь;

- отбросив два значимых фактора (Д1, Кцик), коэффициент детерминации регрессии снижается ^ = 0,826), это значит, что 82,6 % изменения степени износа объясняются вариацией двух факторов (', Д1), а 17,4 % изменения остается неучтенными, поэтому такой моделью пользоваться не рекомендуется.

Для выполнения расчетных действий с натурными значениями факторов необходимо перевести кодированные значения факторов в зависимостях (2-5) к натурным (х:), с помощью формулы:

где х; - значение фактора в натурном виде; х;0 - основной уровень; Дх; - интервал варьирования.

В частности, натурные значения факторов для полученных зависимостей представлены в виде

Аналогичным методом проводилась оценка степени влияния исследуемых факторов на потерю прочности сетной полоски из полиамидной рыболовной нитки 187 тексх9, которая показала, что значимость влияния факторов идентична сетной полоске из полиамидной рыболовной нитки 187 тексх2.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Предложенная методика и экспериментальное оборудование позволяют определить зависимость потери прочности и степени потери прочности рыболовных нитевидных материалов от совместного воздействия абразивного трения и циклических нагружений.

Проведенный анализ значимости факторов для сетных полосок, изготовленных из рыболовных полиамидных ниток, показал, что степень потери прочности возрастает с увеличением:

- количества циклов нагружения;

- амплитуды циклического нагружения;

- шероховатости истирающей поверхности.

Степень потери прочности снижается с увеличением шага ячеи сетной полоски.

Наибольшее влияние на степень потери прочности при механическом износе, образующемся при совместном воздействии абразивного трения и циклических нагружений на сетные полоски из рыболовных полиамидных ниток, имеет количество циклов нагружения.

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ и Правительства Калининградской области в рамках научного проекта № 19-48390004.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Изнанкин, Ю. А. Научный отчет по НИР (промежуточный) № 70-21.2.1 / СЭКБ Промрыболовства / Ю. А. Изнанкин. - Калининград , 1970. - 134 с.

2. Совершенствование рыболовных материалов: отчет СЭКБ промрыболовства. - Калининград, 1972. - 120 с.

3. Кукин, Г. Н. Текстильное материаловедение (текстильные полотна и изделия): учебник для вузов / Г. Н. Кукин, А. Н. Соловьев, А. И. Кобляков. -2-е изд., перераб. и доп. - Москва: Легпромбытиздат, 1992. - 272 с.

4. Овчинникова Н.В. Влияние волокнистого состава и строения тканей с содержанием модифицированного льняного волокна на их потребительские свойства: автореф. дис. ... канд. техн. наук / МУПК; Овчинникова Н.В. - Москва; Тверь, 2005. - 20 с.

5. Ulla Oxving. Fishing gears / Ulla Oxving, Ulrik Jes Hansen. - 2nd edition. Fisheries Circle. - 2017. [Электронный ресурс]. -URL:http://www.fisheriescircle.com/files/Fiskericirklen/Fagboger/PDFer/Fishing%20g ears/Fishing%20gears.pdf (Дата обращения: 11 декабря 2019)

6. Львова, Е. Е. Экспериментальные исследования процесса износа рыболовных нитей от абразивного трения / Е. Е. Львова, А. В. Суконнов, Т. Е. Суконнова // Рыбное хозяйство. - 2017. - № 4. - С. 106-108.

7. Львова, Е. Е. Экспериментальная установка для исследования влияния циклических нагружений на прочность текстильных рыболовных нитевидных материалов / Е. Е. Львова, А. В. Суконнов, Т. Е. Суконнова // Рыбное хозяйство. -2017. - № 4. - С. 97-99.

8. Наумов, В. А. Математическое моделирование: учеб.-методич. пособие по лабораторным работам в среде MathCAD для студ. высших учебных заведений, обучающихся в бакалавриате по напр. подгот. «Природообустройство и водопользование» / В. А. Наумов. - Калининград: Изд-во ФГБОУ ВО «КГТУ», 2015. - 73 с.

9. Наумов, В. А. Прикладная математика: учеб. пособие по решению профессиональных задач в среде MathCAD / В. А. Наумов. - Калининград: Изд-во ФГБОУ ВПО «КГТУ», 2014. - 144 с.

REFERENCES

1. Iznankin YU. A. Nauchnyy otchet po NIR (promezhutochnyy) № 70-21.2.1. [Scientific report on research (intermediate) no. 70-21.2.1]. Kaliningrad, SEKB Promrybolovstva, 1970, 134 p.

2. Sovershenstvovanie rybolovnykh materialov: otchet SEKB promrybolovstva [Improvement of fishing materials: report of the SECB of industrial fishing]. Kaliningrad, SEKB Promrybolovstva, 1972, 120 p.

3. Kukin G. N., Solov'ev A. N., Koblyakov A. I. Tekstil'noe materialovedenie (tekstil'nye polotna i izdeliya). Uchebnik dlya vuzov - 2-e izd., pererab. i dop. [Textile materials science (textile fabrics and products). Textbook for universities -2nd edition]. Moscow, Legprombytizdat, 1992, 272 p.

4. Kapitsa G. P. Vliyanie voloknistogo sostava i stroeniya tkaney s soderzhaniem modifitsirovannogo l'nyanogo volokna na ikh potrebitel'skie svoystva.

Avtoreferat diss. kand. tekhn. nauk [The influence of fibrous composition and structure of tissues with the content of modified flax fibers on their consumer properties. Abstract. dis. cand. techn. sci.]. Moscow, 2005, 20 p.

5. Ulla Oxving. Fishing gears / Ulla Oxving, Ulrik Jes Hansen. - 2nd edition. -Fisheries Circle. - 2017. Available at: http://www.fisheriescircle.com/files/Fiskericirklen/Fagboger/PDFer/Fishing%20gears/F ishing%20gears.pdf (Accessed 11 December 2019).

6. L'vova E. E., Sukonnov A. V., Sukonnova T. E. Eksperimental'nye issledovaniya protsessa iznosa rybolovnykh nitey ot abrazivnogo treniya [Experimental studies of the process of wear of fishing threads from abrasive friction]. Rybnoe khozyaystvo, 2017, no. 4, pp. 106-108.

7. L'vova E. E., Sukonnov A. V., Sukonnova T. E. Eksperimental'naya ustanovka dlya issledovaniya vliyaniya tsiklicheskikh nagruzheniy na prochnost' tekstil'nykh rybolovnykh nitevidnykh materialov [Experimental setup for studying the effect of cyclic loading on the strength of textile fishing filamentous materials]. Rybnoe khozyaystvo, 2017, no. 4, pp. 97-99.

8. Naumov V. A. Matematicheskoe modelirovanie. Uchebno-metodicheskoe posobie po laboratornym rabotam v srede MathCAD dlya studentov vysshikh uchebnykh zavedeniy, obuchayushchikhsya v bakalavriate po napravleniyu podgotovki "Prirodoobustroystvo i vodopol'zovanie" [Mathematical modeling: educational and methodical manual on laboratory work in MathCAD environment for students of higher educational institutions pursuing a bachelor degree in the field of nature management and water use]. Kaliningrad, FGBOU VPO "KGTU", 2015, 73 p.

9. Naumov V. A. Prikladnaya matematika. Uchebnoe posobie po resheniyu professional'nykh zadach v srede MathCAD [Applied mathematics. Tutorial for solving professional problems in MathCAD environment]. Kaliningrad, FGBOU VPO "KGTU", 2014, 144 p.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

Львова Екатерина Евгеньевна - Калининградский государственный технический университет; соискатель ученой степени кандидата технических наук, начальник отдела практики; E-mail: ekaterina.lvova@klgtu.ru

Lvova Ekaterina Evgenievna - Kaliningrad State Technical University; applicant for a PhD in Engineering, Head of Practical Training Department;

E-mail: ekaterina.lvova@klgtu.ru

Суконнов Анатолий Владимирович - Калининградский государственный технический университет; кандидат технических наук, доцент;

E-mail: sukonnov@klgtu.ru

Sukonnov Anatoliy Vladimirovich - Kaliningrad State Technical University;

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

PhD in Engineering, Associate professor; E-mail: sukonnov@klgtu.ru

Розенштейн Михаил Михайлович - Калининградский государственный технический университет; доктор технических наук, профессор; E-mail: rozenshtein@klgtu.ru

Rozenshtein Mikhail Mikhailovich - Kaliningrad State Technical University; Doctor of Technical Sciences, Professor; E-mail: rozenshtein@klgtu.ru

Суконнова Татьяна Евгеньевна - Калининградский государственный технический университет; доцент кафедры промышленного рыболовства; E-mail: sukonnova@klgtu.ru

Sukonnova Tatiana Evgenevna - Kaliningrad State Technical University; Associate Professor of the Department of Industrial Fisheries; E-mail: sukonnova@klgtu.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.