The present work objective is searching for such forms of the cardboard corrugation which could effectively absorb the impact load on a cardboard sheet, both vertical and horizontal. The re-search subject is the depreciation efficiency of the cardboard package with a cell and an alternative (with MS-profile) structure by the action of shock across and along the honeycomb. Meas-urement and comparation of the deformation rate, as well as the shock absorption capacity of the sample cartons with the standard and alternative MS-corrugation are considered as the investigation tasks. The samples were under the impact force. Shock absorbing properties of the multilayer cardboard packaging in size of 127 × 127 mm were evaluated under the following conditions: drop height, 610 mm; impact speed, 3.5 m/s; falling weight, 12.5 kg; pressure load, 340 kg. In this case, pressing force, impact energy, deformation value is recorded. As a result of the experiments, it was found that a three- and five-layer sample with MS-profile has better shock absorbing properties (as compared to a standard cellular cardboard of the same thickness). The application of seven- and nine-layer cardboard with MS-profile is inappropriate due to a minor advantage over a three- and five-layer sample.
cardboard packing, cellular structure, impact energy, MS-profile, depreciation, deformation.
Одно из важных условий сохранности упакованных продуктов — хорошие амортизирующие свойства тары. К упаковке предъявляются и такие требования, как технологичность изготовления, доступность, дешевизна и экологичность. Всем перечисленным требованиям удовлетворяет картон. Амортизирующие свойства такой тары зависят не только от толщины картонных листов, но и от их внутренней структуры [1]. Гофрированные картонные листы склеиваются в виде пчелиных сот, что позволяет компоновать плиты различной толщины [2, 3]. К перечисленным достоинствам такой упаковки следует добавить хорошую амортизацию нагрузки, которая действует вертикально картонному листу вдоль соты [4, 5].
Недостатком картонной упаковки с сотовой структурой является ухудшение амортизирующих свойств, если вектор нагрузки направлен не вдоль соты, не перпендикулярно листу. Из-за многочисленных, не поддающихся учету факторов воздействие нагрузки на упаковку строго вдоль соты — редкий случай, чаще всего нагрузка действует под углом к соте. В этом случае упаковка может разрушиться и не защитит от удара продукты [6]. Приходится ограничивать полезную массу контейнера, чтобы при транспортировке или кантовании не повредить защищаемый продукт [7].
1. Coles, R., ed. Upakovka pishchevykh produktov. [Food Packaging Technology.] St. Petersburg: Professiya, 2008, 416 p. (in Russian).
2. Heimbs, S. Middendorf, P., Maier, M. Honeycomb sandwich material modeling for dynamic simulations of air-craft interior components. Proceedings of the 9th international LS-DYNA users conference. Dearborn, 2006, pp. 201–206.
3. Elsayd, E.-A., Basily, B.-B. A Continuous Folding Process for Sheet Materials. International Journal of Materials & Product Technology, 2004, no. 21 (1/2/3), pp. 217–238.
4. Antypas, I. R., Partko, S.A. Sravnenie amortiziruyushchikh svoystv gofrirovannoy kartonnoy upakovki raznoy struktury pri deystvii vertikal´noy nagruzki. Sravnenie amortiziruyushchikh svoystv gofrirovannoy kartonnoy upakovki raznoy struktury pri deystvii vertikal´noy nagruzki [Comparison of damping properties of corrugated cardboard packaging of various structures under vertical load action.] Sostoyanie i perspektivy razvitiya sel´skokhozyaystvennogo mashinostroeniya: sb. statey 8-y mezhdunar. nauch.-prakt. konf. 3—6 marta 2015 g. v ramkakh 18-y mezhdunar. agroprom. vystavki «Interagromash-2015». [State and prospects of development of agricultural machinery: Proc. 8th Int. Sci.-Pract. Conf. 3-6 March, 2015, within the framework of the 18th Int. Agro-industrial Exhibition “Interagromash-2015”.] Rostov-on-Don, 2015, pp. 232–234 (in Russian).
5. Antypas, I. R., Partko, S.A. Dempfiruyushchie svoystva gofrirovannogo upakovochnogo kartona sotovoy struktury. [Damping properties of the corrugated honeycomb packaging board.] Innovatsionnye tekhnologii v mashinostroenii i metallurgii : sb. statey VII nauch.-prakt. konf. [Innovative technologies in machine building and metallurgy: Proc. VII Sci.-Pract. Conf.] Rostov-on-Don, 2015, pp. 65–71 (in Russian).
6. Basily, B.-B., Elsayd, E.-A. Developments in sheet folding technology and applications. Proceedings of 2004 the NSF Design, Service and Manufacturing Grantees and Research Conference. Birmingham, Alabama, 2004, January, pp. 6–10.
7. Hanlon, J.F., Kelsey, R.J., Forcinio, H.; Zhavner, V.L., ed. Upakovka i tara: proektirovanie, tekhnologii, prime-nenie. [Packaging and containers: designing, technologies, application.] St. Petersburg: Professiya, 2006, 632 p. (in Russian).
8. Torre, L., Kenny, J.-M. Impact testing and simulation of composite sandwich structures. Composite Structures, 2000, vol. 50, iss. 3, pp. 257–256.
9. Vaidya, U.K., et al. Impact response of integrated hollow core sandwich composite panels. Composites. Part A: Applied Science & Manufacturing, 2000, no. 31, pp. 761–772.
10. Vanchakov, M.V., Keyzer, P.M., Dubovy, V.K. Tekhnologicheskoe oborudovanie dlya proizvodstva kartonnoy i bumazhnoy tary. [Technological equipment for cardboard and paper packaging production.] St. Petersburg: GTURP, 2014, 133 p. (in Russian).
11. Bangay, S. From virtual to physical reality with paper folding. Computational Geometry: Theory and Applications, 2000, no. 15, pp. 161–174.
