Срок эксплуатации и запас прочности

Для определения параметров сжатия коробки (ВСТ) в данной среде необходимо учитывать продолжительность его жизненного цикла, длительность нахождения под нагрузкой в штабеле и запас прочности.

При определении усталостной прочности гофрокоробок было экспериментально смоделировано их поведение с учетом характеристик ползучести материала, то есть медленной деформации под нагрузкой.

Хотя жизненный цикл коробки начинается с момента производства гофрокартона, полный набор ограничений, в основном определяющих его поведение при эксплуатации, проявляются при использовании коробки на этапе транспортирования, хранения и сбыта, когда она подвергается самым разным нагрузкам — вибрации, ударам, падениям, старению и циклическим воздействиям изменений влажности и температуры.

Количественно определить эти нагрузки для описания изменений характеристик коробки во времени при ее сжатии и нахождении во влажной среде можно в лабораторных условиях.

Параметром, обеспечивающим наилучший учет воздействия условий транспортировки, хранения, и штабелирования коробок, является сопротивление коробки вертикальному сжатию (ВСТ), поскольку заказчик заинтересован в максимально возможном сопротивлении коробки вертикальному сжатию не только в начале ее эксплуатации, но и в течение всего жизненного цикла тары. Максимальный срок-службы коробкп можно выразить как время, по истечении которого она разрушается при расчетной нагрузке на сжатие (ВСТО).

Расчетная нагрузка па сжатие получается в ходе стандартных испытаний на иол-зучесть, проводящихся для изучения поведения данной коробкп. Для моделирования динамических и климатических нагрузок коробку подвергают воздействию разных вибраций и помещают ее в среду с различной температурой и влажностью. Врсмя, необходимое для разрушения коробки при заданной нагрузке, в лабораторных условиях можно сократить, выбирая нагрузку ВСТа. С учетом конкретных нагрузок и атмосферных условий время разрушения коробкп зависит от отношения приложенной нагрузки и сопротивления коробки сжатию (BCTJBCT). Например, если коробка хранится при 23 °С и ОВ 50%, то нагрузка, требующаяся для ее разрушения в течение 5-15 мин, составляет 90% от сопротивления коробки сжатию.

В следующем примере в двух различных средах пепытывались коробки с равновеликими клапанами (RSC), с гофром С, размером 400 х 300 х 300 мм, изготовленные с плоским слоем из крафт-лайнера массой м2 150-225 г/м2 и с различными материалами для гофра (из вторичного волокна и полуцеллюлозы массой м2 110-180 г/м2).

Зависимость срока службы от приложенной нагрузки представлена на графике (рис. 11.36), где каждая точка соответствует среднему из 10 измеренных значений для каждого сочетания условий. Это среднее время разрушения является значимым, поскольку нами, как и в работах [16, 17], было установлено, что его распределение соответствует нормальному статистическому закону распределения.

Было установлено следующее.

• Как и ожидалось, нахождение гофрокоробки во влажной среде значительно снижает ее сопротивление сжатию по сравнению с такой же коробкой, хранящейся в сухой среде. Коробка, выдерживавшая в сухой среде в среднем 310 кг, во влажной среде может выдержать лишь 120 кг.

• Вибрации нарушают стабильность системы: возможности коробки, способной выдерживать нагрузку 300 кг, при воздействии вибраций снижаются на 40%, то есть коробка может выдерживать нагрузку лишь 170 кг.