紙箱強度計算

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1、包裝設計過程中可能要涉及強度計算方面的內容，主要有兩個方面的應用：1.已知最大堆疊高度，需選擇適當?shù)耐呃慵埌澹?.產(chǎn)品包裝已確定，需計算出允許的最大堆疊高度。對包裝強度影響最大的就是選用的瓦楞紙板了。1.瓦楞紙板的構造及分類在介紹乏味的內容之前，我們先了解一下瓦楞紙板的構造及分類。瓦楞紙板主要由面紙和波形的瓦楞(flute)通過粘合而成。根據(jù)瓦楞的不同大小瓦楞可以分為A型，B型，C型，D型，E型，F(xiàn)型，G型楞。如下圖：?B型和C型瓦楞比較常用，B型楞排列密度大，制成的瓦楞紙板表面平整，承壓力高，適于印刷

2、；C型楞有較好的挺度和抗沖擊性。根據(jù)需求，瓦楞紙板可以加工成單面瓦楞紙板、三層瓦楞紙板、五層、七層、十一層等瓦楞紙板。層是中文的表述，對應于英文的Layer，但是更常用的一種表述是Wall。通過下面的圖你就可以知道它們表示什么含義了。?瓦楞紙板的標注方式2.瓦楞紙板的強度包裝箱上一般在底部會有一個如下的標識：?紙箱廠商證書上圖是兩家廠商的包裝箱上的標識，它上面包含的信息有：廠商名稱，地址以及關于紙箱的強度參數(shù)：·EdgeCrushTest,ECT:邊壓強度。邊壓強度又叫垂直抗壓強度，是對瓦楞紙板試樣以垂

3、直方向施加壓力，施壓過程中紙板所能承受的最大力即為紙箱的邊壓強度?！rustingTest:·SizeLimt:·GroosWTLT:瓦楞紙箱加上內裝物總重量極限值·MinCombWTFacings:MinCombinedWeightonFacings上面兩張圖片使用的參數(shù)不太一樣，前面一個用的是EdgeCrushTest，后面一個用的是BurstingTest也稱為MullenTest。邊壓強度衡量的是瓦楞紙板的堆疊性能強度，而Mullen衡量瓦楞紙的抗破損強度。簡單地說前者是沿紙板方向施壓，后者是

4、沿紙板垂直方向施壓進行測試。Mullen測試更適合于包裝比較重的物體，而ECT測試適合比較輕的物體時需考慮其堆疊特性。ECT和BrustingTest的對應值大體如下表所示：MaxWt.Box/Contents(lbs.)Min.BurstTestSingle/DoubleWall(lbs.persq.in.)*Min.EdgeCrushTest(ECT)(lbs.perin.width)SingleWallCorrugatedBoxes201252335150265017529652003280250

5、40952754412035055DoubleWallCorrugatedBoxes80200421002754812035051140400611605007118060082TripleWallCorrugatedBoxes24070067260900802801100903001300112*Minimumpuncturetest,TripleWallboard(in.oz.perin.oftear)3.瓦楞紙箱的抗壓強度紙箱上面還可以承受多大的重量由紙箱的抗壓能力決定，可問題是在設計階段，還沒有

6、樣品，我們怎么知道紙箱的抗壓能力到底是多少呢？為了滿足設定的疊加高度，我們怎么知道該用什么類型的瓦楞紙板呢？辦法總是有的，人們總結了各種通過紙板的抗壓強度$ECT$測算紙箱的抗壓強度$BCT$的經(jīng)驗公式。McKee公式是比較常用的換算公式：$BCT=alphatimesECTtimesP^{0.4924}timest^{0.5076}$(1)其中，$alpha$為經(jīng)驗常數(shù)，一般取5.87，$P$為紙箱開口的周長，$t$為紙板厚度。注意到后兩項的指數(shù)和0.5比較接近，在實際應用中，一般可以將此公

7、式簡化為：?(2)此公式中所有變量的單位均為英制單位。4.瓦楞紙箱的環(huán)境抗壓強度通過McKee公式可以估算出包裝箱的抗壓強度，那么是不是就可以估算它最大可以承受多大的重量了？但紙箱的實際抗壓能力還受其它很多因素的影響，如使用環(huán)境濕度，裝箱后的堆碼運輸方式等。所有的因素都會使紙箱的抗壓能力打折扣，這樣問題豈不是很復雜，我們又沒法進行下去了？工程師的任務就是將復雜的問題簡單化，人們通過大量的經(jīng)驗總結了一些主要環(huán)境參數(shù)對紙箱強度的影響力，以表格的形式列出各種環(huán)境下，紙箱的強度該打多大的折扣。將我們設計的紙箱將

8、使用的環(huán)境與表中的參數(shù)比照，綜合起來就可以估算紙箱實際應用中將有多大的抗壓強度，這里稱之為環(huán)境抗壓強度。下表列出了五項比較重要的影響參數(shù)，將各項參數(shù)相乘即可得到紙箱的抗壓強度與其環(huán)境抗壓強度之比。這里將$k$稱為安全系數(shù)。ENVIRONMENTALFACTORSCompressionLossMultipliers1.Storagetimeunderload10days-37percentloss0.6330days-40percentlos