Зависимость разрывной нагрузки трепаного льноволокна от неровноты свойств стеблей тресты

DOI:10.35523/2307­5872­2022­40­3­97­105

УДК 677.021:539.422.5

Зависимость разрывной нагрузки трепаного льноволокна от неровноты свойств стеблей тресты

Пашин Е. Л., Костромская государственная сельскохозяйственная академия;

Овчаренко А. С., Костромская государственная сельскохозяйственная академия;

Орлов А. В., Костромской государственный университет

Для цитирования: Пашин Е. Л., Овчаренко А. С., Орлов А. В. Зависимость разрывной нагрузки трепаного льноволокна от неровноты свойств стеблей тресты // Аграрный вестник Верхневолжья. 2022. № 3 (40). С. 97–105.

В статье представлены результаты исследования взаимосвязи разрывного усилия волокна в виде навески с неровнотой прочности на разрыв составляющих эту навеску волокнистых комплексов ВК. Отмечено, что номер трепаного льняного волокна по действующему государственному стандарту в значительной степени зависит от разрывного усилия волокна и неровноты по этому свойству. Значения этих параметров определяются по результатам 30 навесок, каждая из которых, как правило, представляет сведения от одной пачке волокна, отбираемой при приемочном контроле. Масса каждой пачки соответствует волокнистой массе, получаемой из одного рулона стеблей при его переработке на мяльно-трепальном агрегате. В ленте стеблей, требуемой для формирования рулона со стандартными параметрами, наблюдается значительная вариация свойств тресты. Это касается длины стеблей, их цвета и показателя отделяемости. Вариация этих свойств предопределяет изменчивость свойств ВК в одной навеске, а значит, и их вариацию по разрывному усилию.

Стандартная методика определения разрывного усилия путем одноосного разрыва навески в виде пучка ВК позволяет рассматривать результат разрыва на основе теоретических положений, из которых вытекает понятие коэффициента использования прочности ВК в пучке. Для оценки его величины проведено структурноимитационное моделирование процесса растяжения и разрыва совокупности волокон, каждое из которых представляется как упругое тело. Посредством тензометрии получены для разных партий волокна опытные данные по разрывному усилию и упругости составляющих навеску ВК. В результате моделирования установлена зависимость прочности навески на разрыв не только от прочности составляющих её ВК, но и от их вариации по разрывному усилию. При повышении коэффициента вариации в пять раз разрывное усилие навески снижается примерно в 1,5 раза.

Сделан вывод, что реализация на стадиях агропроизводства мероприятий по снижению неровноты свойств стеблей льняной тресты (по длине, цвету и степени вылежки) могут существенным образом влиять на повышение номера трепаного льняного волокна за счет роста разрывного усилия, формируемого при испытании на разрывной машине. Это будет достигаться вне зависимости от исходной природной прочности волокон на разрыв.

Выводы. 

1. Разрывное усилие волокна и коэффициент вариации по этому свойству определяется по результатам испытания 30 навесок, каждая из которых, как правило, представляет одну пачку волокна, отбираемую при приемочном контроле. Массу волокна в одной пачке вырабатывают из одного рулона, сформированного из ленты стеблей при их механической обработке. В ленте с длиной, требуемой для формирования типового рулона, свойства стеблей тресты (длина стеблей, их цвет и показатель отделяемости) подвержены варьированию. Это предопределяют вариацию прочности на разрыв волокнистых комплексов (ВК) в одной навеске.

2. Стандартная методика определения разрывного усилия путем одноосного разрыва навески в виде пучка ВК позволяет рассматривать результат разрыва на основе теоретических положений, из которых вытекает понятие коэффициента использования прочности ВК в пучке.

3. Используя структурно-­имитационное моделирование процесса растяжения и разрыва совокупности параллельно связанных ВК в виде упругих тел, установлена зависимость разрывного усилия навески не только от разрывной прочности составляющих еѐ ВК, но и от их вариации по этому свойству и упругости при растяжении. При повышении коэффициента вариации в пять раз разрывное усилие навески может снижаться примерно в 1,5 раза.

4. Реализация на стадиях агропроизводства мероприятий по снижению неровноты свойств стеблей льняной тресты (по длине, цвету и степени вылежки) может существенным образом влиять на повышение номера трепаного льняного волокна за счет роста разрывной нагрузки.