木箱的设计ppt课件

第2章木箱的设计,木包装是木制包装箱、托盘、底盘等一类容器的总称，广泛应用于运输包装。,木托盘,免检疫免熏蒸木箱（出口）,木箱,1,重型机械用包装箱,军用木箱,胶合板箱,举例：,底盘,2,第1节木包装概述,1.优缺点：良好的抗压和抗弯强度；有较好的可挠性，因而具有天然的缓冲能力和减振能力；耐潮、耐磨、耐破；良好的可加工性；便于回收和再生利用；成本较低；资源贫乏生态危机节木、代木；空箱的重量和体积太大，不便运输；出口木包装受国外立法的限制；,3,2.木包装的种类,普通木箱：1500kg,机械起吊，必须设置滑木；底盘:适应于塔、罐等大型机械设备；5006000kg;托盘:集合包装工具；胶合木箱：由胶合板及框档组合而成，自重轻，外观整洁的小型包装箱，用于空运。,4,3.木包装的设计要素,产品因素：形状、重量、尺寸、强度、刚度、耐候性（耐水、耐潮、耐微生物）、品质、价格等；环境因素经济因素：包装的造价和运价；造价：材料费用、工时费用、管理费用及配套费用。降低运价：尽可能缩小包装箱体积，节约运输空间；使包装箱具备一定的堆码强度和顶部负载强度，使运输空间充分利用。,5,第2节箱用木材,树种：针叶树:各种松木；阔叶树:桦木、栗木和山毛榉；质量指标：密度和硬度：单位体积的质量。阔叶树密度大，强度高，干燥和加工困难；针叶树密度小，易于切削加工，适用于包装。含水率：木材中所含水分的重量占烘干重量的百分率。影响尺寸稳定性，控制在20%为宜。干缩率：木材的含水率从饱和到烘干时，其尺寸随含水率降低而缩小的百分率。因方向而异。横向：弦向收缩大于径向；弦向:径向:纤维方向（纵向）的收缩比=10：5：0.5.,1.树种与品质特性,6,2.木材的缺陷木节：硬、脆，降低木材强度，容易变形；斜纹：降低木材的纵向强度；裂缝：破坏木材的整体性；夹皮、虫眼3.木材的试验强度顺纹拉伸、弯曲和压缩试验测出各种强度极限称为试验强度，用表示。试样为小尺寸、静载试验。结果：顺纹抗压强度抗拉强度;抗弯强度介于两者之间。强度随承载时间增加而减小;长期强度为初始强度的3040;温度愈高，含水率愈大(在纤维饱和点以下)，木材的强度愈低。,7,4.木材的许用应力,强度降低系数K1小尺寸的试样不能完全反映木材的强度；木材的实际尺寸设计尺寸(加工误差，干燥收缩)；,对试验强度取一个安全系数K10.75。,冲击载荷系数K2试样承受的是静载荷，木箱起吊和运输时的载荷为动载荷，K20.30.35。,木材缺陷系数K3,(1)木节。先测木节直径，计算它与板宽的比值，根据下表取K3的值。(2)斜纹。先测斜纹的倾斜度x/c。然后根据下表取K3的值。,如果木材上既有木节，又有斜纹，先要比较两者的大小，然后按影响大的一个因素取的值，不可将两个系数连乘。,8,承载时间系数K4包装用木箱的承载时间较短，K4=1,9,5.木材的选用,(1)保证性能的同时，还要求货源充足，价格便宜；(2)要求它的抗劈力和握钉力较好；(2)含水率原则上应在20以下；(3)斜纹倾斜度在110以下，木节直径在材宽的13以下，钉钉部位及两端不应有木节。用作应力构件的木材，其钝棱及带有树皮的大小不得超过厚度的12，在材宽方向不得超过2cm。板材上不能有1.2cm以上的木节孔、虫眼、死节和漏节。,10,6.塑木材料,(1)概念：以塑料、木粉或其他植物纤维为主料，加入添加剂，经挤出或热成型制得。(2)特点：耐用、有类似木质的外观，比塑料硬度高；具有优良的物理性能，比木材稳定性好；色彩丰富；易于成型；有类似木材的二次加工性能；不怕虫蛀、耐老化、耐腐蚀、吸水性小，不吸湿变形；能重复使用或回收再利用。韧性低于母体材料，加工设备能耗较大。(3)应用前景：塑木复合建材运输包装,11,第3节木箱构件的受力分析(板书讲解),木箱的构件，按受力特点，分为梁、柱和桁架三类。一.梁,抗弯模量,强度条件,12,二.柱（滑木箱中的立挡和框架箱的立柱）,短柱：长柱（压杆）：压杆的稳定性,木箱压杆的许用压力公式：,为压杆失稳方向的厚度；,L为压杆长度。,13,许用压力曲线的作用,1.对压杆作稳定校核；2.确定压杆的截面尺寸,14,三.桁架（木箱中的框架）,15,(1)以每个节点为研究对象，画受力图。(2)以每个节点为原点取一个直角坐标系xy，并对每个节点列出平面汇交力系的两个平衡方程：X、Y是同一节点上的各力在x轴和y轴上的投影。(3)从只含两个未知量的节点入手，依次求解各节点上的力系得各杆内力。,16,第4节滑木箱,一.滑木箱结构,滑木箱是中型木箱：内装物质量：1501500kg；外尺寸长、宽、高之和7m;宽、高15cm，两端各用两个螺栓，但与中间滑木的联结可以只用一个。4.预制与组装：预制成5个部件：底座、两个端面和两个侧面，然后运到装箱现场组装。将两个端面分别钉在底座上，再将两个侧面分别钉在底座和两个端面上，最后钉横梁和顶板。,28,29,30,31,32,滑木箱设计举例,33,第5节框架木箱,一.框架木箱结构,框架木箱属大型木箱：框架木箱的外长15m；外宽5m；外高5m；内装物质量：500kg-60t;包装机械产品，或集装小件货物。,34,1.框架木箱的组成由底座、两个侧面、两个端面及顶盖组成的。（同滑木箱）,2.框架木箱与滑木箱在结构上的区别：框架木箱的侧面和端面为桁架结构，箱板为立板；框架木箱箱板在外，骨架全都布置在箱内；框架木箱组装时是先将两个侧面安装在底座上，再将两个端面安装在底座和两个侧面上，最后装钉顶盖。,35,二.框架木箱的尺寸,1.内尺寸,2.外尺寸,表示端面立柱厚度；表示端板厚度；,表示侧面立柱的厚度；表示侧板厚度；,表示辅助立柱的厚度,表示顶板厚度；表示底板厚度；表示滑木厚度；表示辅助滑木厚度。,36,三.框架结构形式选择,框架结构形式的基本要求：相邻立柱的中心间距120cm；斜撑倾角在3545之间。,37,38,四.框架木箱的起吊强度,起吊时的受力分析：内装物重量直接作用于枕木，通过枕木传递给两外侧滑木和两个侧面框架；绳索还对箱顶产生横向水平挤压力，使横梁成为压杆，使上框木产生弯曲变形。1.枕木的强度（梁）例题见板书2.有斜撑侧面框架的强度（平面桁架）假设：所有节点都是光滑铰链；各杆轴线都通过铰链中心；所有载荷都作用在节点上；不计各杆自重，它们都是二力杆。,39,40,3.无斜撑侧面框架的强度,将滑木、上框木、下框木一起作为弯曲构件，简化为一根梁。这根梁的抗弯截面模量是这些构件的抗弯截面模量之和。,41,五.框架木箱的堆码强度,1.横梁的强度按受均布载荷的梁计算强度；2.梁承的强度,载荷：横梁端作用在梁承中间的力，按受集中载荷的简支梁计算；,3.立柱的强度,按压杆计算稳定性；,分析与滑木箱相同，但其截面尺寸的选定比滑木箱繁琐，原因是：框架木箱的堆码载荷集度不是常量，而是按照内装物重量规定的；框架木箱侧面为立板，立柱厚度不但包括辅助立柱，而且还包括箱板厚度。,42,六.框架木箱的构件尺寸,1.底座滑木、辅助滑木、端木及底板的截面尺寸按表8-10选用；枕木强度计算根数和截面尺寸；当底座宽度超过120cm时，增加一根尺寸相同的中间滑木；辅助滑木的宽度为滑木宽度的80%以上，底板宽度12cm以上。2.侧面结构：查表或图梁撑的截面尺寸：强度计算，若横梁长度超过180cm，应沿纵向中心布置梁撑，其宽度为4cm，厚度为横梁厚度2/33.端面结构：查表或图4.顶盖:横梁强度计算，按表确定截面尺寸。,43,七、框架木箱的防水通风及箱内产品固定,防潮：产品衬以防水材料通风：底板设置间隙或开通风口，侧面端面上框附近开通风结构，随容积而定。,44,箱内产品的固定,螺栓固定,抗剪力：,抗剪强度条件