Исследование влияния намокания на прочность различных видов шпагата, применяемых для обвязки рулонов льна - РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства»
БелАгроМех
    BE EN RU
ТИПОГРАФИЯ
+375 17 272-57-29
Пн-Чт: 8.30-17.30, Пт 8:30-16:15, Обед 13.00-13.45
+375 17 272-02-91
    BE EN RU

Исследование влияния намокания на прочность различных видов шпагата, применяемых для обвязки рулонов льна

Исследование влияния намокания на прочность различных видов шпагата, применяемых для обвязки рулонов льна

С развитием механизированной технологии уборки льна в рулоны встала задача обеспечения надежной паковки, связанная с выбором и применением обвязочного шпагата. Для первичной обработки льна является важным сохранение цилиндрической формы образованного пресс-подборщиком рулона при последующих операциях, связанных с транспортировкой, погрузкой-разгрузкой, хранением под шохами или скирдах и заканчивая доставкой рулонов на размотку. Все это сопровождается значительными статическими и динамическими нагрузками, различными изменениями параметров окружающей среды, воспринимаемыми рулонными паковками.

Сохранность формы рулона обеспечивается качеством обвязки, прочностью обвязочного шпагата и его способностью сохранять свои первоначальные качества при воздействии различных факторов.

Качество обвязки в основном зависит от механизатора, соблюдения им регламентированных правил обвязки рулона и его опыта и навыка работы на пресс-подборщике. Прочность шпагата, характеризуемая величиной разрывного усилия, задается и гарантируется его производителем. Сохранение же прочностных качеств шпагата при изменении параметров окружающей среды, по меньшей мере, не освещено в доступных широкому кругу пользователей информационных источниках.

В связи с этим, нами были проведены исследования влияния влажности (степени намоченности) шпагата, применяемого для обвязки рулонов льнотресты, на сохранение его прочностных свойств.

Для нашего случая устойчивость шпагата к намоканию может косвенно характеризоваться таким показателем как степень набухания шпагата в воде по массе. Это показатель качества шпагата, характеризующий способность его к набуханию, условно определяемый по приращению массы шпагата в воде в процентах.

Программой исследований предусматривалось определение степени набухания по А ссе при различной продолжительности нахождения в воде (1ч, 24 ч и 48 ч) различных видов и производителей применяемого обвязочного шпагата (рис.1) с параллельными замерами разрывного усилия на каждом этапе.

Методика исследований заключалась в следующем. Воздушно сухие образцы шпагата длиной 1 м взвешивались. Затем опускались в воду на заданную продолжительность при относительной влажности воздуха (65±2)% и температуре (20±2)ºС. По истечении времени образцы вынимались из воды и выдерживались в течение 5 минут в подвешенном положении, с целью удаления избытка воды со шпагата. Затем образцы взвешивали на технических весах с точностью до 0,02 г.

Степень набухания по массе Хм (%) рассчитывалась по формуле:

где m2 – масса шпагата после вымачивания, г;
m1 – масса воздушно сухого (исходного) шпагата, г.

Разрывное усилие определялось путем создания статической разрывной нагрузки каждому исследуемому образцу и в момент разрыва фиксировались показания динамометра. Все замеры проводились в четырех повторностях.

Рисунок 1– Образцы исследуемого шпагата
1 – сизалевый шпагат; 2 – полипропиленовый шпагат; 3 – шпагат
ОАО «Пружанский льнозавод»;4 – шпагат ОАО «Дубровенский льнозавод»;
5 – шпагат филиала ОАО «Гомельлен» Кормянский льнозавод; 6 – шпагат ОАО «Кореличи-лен»

Обобщенные результаты исследования представлены в таблице. Их графическая интерпретация на рисунке 2.

Таблица – Результаты исследования

Наименование показателя
Значения показателя по видам шпагата
Сизалевый
Полипропиленовый
Шпагат ОАО «Пружанский льнозавод»
Шпагат ОАО «Кореличи-лен»
Шпагат ОАО «Дубровенский льнозавод»
Шпагат филиала ОАО «Гомельлен» Кормянский льнозавод
1
2
3
4
5
6
7
Воздушно сухой образец
Структура
однониточный
однониточный ГОСТ 17308–88 ООО «Агросервис» г. Москва
13 ниток ковровой пряжи
однониточный «Шпагат льняной технический для льноуборочных машин» ТУ РБ 500011424.
005–2006
четырехниточный
двухниточный
Разрывное усилие, кгс
74
105
93,5
118
50,8
103,5
Масса, г/п.м
3,45
2,2
4,8
7,7
2,7
6,04
Время замачивания 1 час
Разрывное усилие, кгс
76
105
88,3
42,3
32
71,3
Степень набухания по массе, %
151,2
0
190
256
207,9
167,4
Время замачивания 24 часа
Разрывное усилие, кгс
78
105
71,3
48,3
30
61,8
Степень набухания по массе, %
148,3
 0
194
281,7
211,3
196
Время замачивания 48 часов
Разрывное усилие, кгс
80
105
79,8
54,8
36,5
50
Степень набухания по массе, %
144,7
 0
185,2
268
186,6
173,4

Анализируя результаты опыта, отметим следующее.

Для льняной группы шпагата (образцы 3–6, см. рис.1) наблюдается определенная закономерность снижения прочностных свойств шпагата с повышением его степени набухания. В то же время интенсивность нарастания степени набухания различается по образцам. При этом отметим сравнительно высокую устойчивость к намоканию шпагата ОАО «Пружанский льнозавод» (образца 3, см. рис.1) и, как следствие, незначительное уменьшение прочностных свойств.

Полипропиленовый шпагат (образец 2, см. рис.1) практически показал полную ненамокаемость, по крайней мере в пределах 48 часов пребывания в воде, что подтверждается сохранением первоначальной массы и прочности (величины разрывного усилия) шпагата на протяжении всего опыта.

Сизалевый шпагат (образец 1, см. рис.1) проявил положительный эффект намокания, о чем свидетельствует хоть и незначительное, но увеличение прочности при повышении степени набухания шпагата по массе.
Стандартом СТБ 1194–99 /1/ предусматривается применение шпагата с разрывным усилием не менее 60,0 кгс. При этом не оговаривается, из какого материала должен быть шпагат, то есть допускается применять любой вид шпагата с необходимым разрывным усилием.

Тем не менее, применение синтетического шпагата не рекомендуется по причине возможного попадания синтетических нитей в получаемое льноволокно, что весьма негативно сказывается на пригодности такого сырья для текстильного производства.

Таким образом, руководствуясь результатами исследований и вышеприведенными соображениями, позволим себе ранжировать типы исследуемого шпагата по предподчительности применения для обвязки рулонов льнотресты в следующем порядке:

  1. Сизалевый;
  2. Шпагат ОАО «Пружанский льнозавод»;
  3. Шпагат филиала ОАО „Гомельлен” Кормянский льнозавод;
  4. Шпагат ОАО „Кореличи-лен”;
  5. Шпагат ОАО „Дубровенский льнозавод”;
  6. Полипропиленовый.


Рисунок 2 – График изменения разрывного усилия от времени замачивания шпагата