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文档简介
1、瓦楞纸箱的抗压力瓦楞纸箱的抗压力 蔡蔡 少少 龄龄讲讲 座座 内内 容容 第一节第一节 瓦楞纸箱的抗压力瓦楞纸箱的抗压力 第二节第二节 影响瓦楞纸箱抗压力的因素影响瓦楞纸箱抗压力的因素 第三节第三节 瓦楞纸箱抗压力的计算瓦楞纸箱抗压力的计算 第四节第四节 瓦楞纸箱的安全系数瓦楞纸箱的安全系数第一节第一节 瓦楞纸箱的抗压力瓦楞纸箱的抗压力(1) 近年来由于装卸搬运设备和技术的进步,以近年来由于装卸搬运设备和技术的进步,以及各类缓冲保护材料的开发,使内装物受外力冲及各类缓冲保护材料的开发,使内装物受外力冲击所造成的损坏大大降低。然而,货物因堆码而击所造成的损坏大大降低。然而,货物因堆码而造成的损坏
2、,却没有因上述的进步而有多大的改造成的损坏,却没有因上述的进步而有多大的改变。因为运输与储存期间货物的堆码仍然是无法变。因为运输与储存期间货物的堆码仍然是无法避免的。再加上人们对环保、对保护森林资源认避免的。再加上人们对环保、对保护森林资源认识的提高识的提高 长期以来瓦楞纸箱的质量以耐破度为主的长期以来瓦楞纸箱的质量以耐破度为主的观念,也因为上述的变化而使人们逐步认识到瓦观念,也因为上述的变化而使人们逐步认识到瓦楞纸箱抗压力的重要性。楞纸箱抗压力的重要性。 第一节第一节 瓦楞纸箱的抗压力瓦楞纸箱的抗压力(2) GB/T 6543-2008 运输包装用瓦楞纸箱运输包装用瓦楞纸箱 单瓦单瓦楞纸箱和
3、双瓦楞纸箱楞纸箱和双瓦楞纸箱 规定瓦楞纸箱的抗压强规定瓦楞纸箱的抗压强度值不小于下式所得的计算值:度值不小于下式所得的计算值: (1)式中:式中:P抗压强度值,抗压强度值,N; K强度安全系数;强度安全系数; G瓦楞纸箱包装件的质量,瓦楞纸箱包装件的质量,kg; H堆码高度堆码高度(一般不高于一般不高于3000mm),mm; h瓦楞纸箱高度瓦楞纸箱高度,mm。 9.8 hhHGKP第二节第二节 影响瓦楞纸箱抗压力的影响瓦楞纸箱抗压力的因素因素 (1) 影响瓦楞纸箱抗压力的因素分基本因素和影响瓦楞纸箱抗压力的因素分基本因素和变化因素。所谓基本因素即瓦楞纸板的本身对瓦变化因素。所谓基本因素即瓦楞纸
4、板的本身对瓦楞纸箱抗压力影响的因素;而变化因素则是在纸楞纸箱抗压力影响的因素;而变化因素则是在纸箱的设计、制作或流通过程中产生的。箱的设计、制作或流通过程中产生的。 原纸的环压强度原纸的环压强度基本因素基本因素 楞型(楞型(A、B、C型等)型等) 瓦楞纸板的种类(单、双、三瓦楞等)瓦楞纸板的种类(单、双、三瓦楞等) 瓦楞纸板的含水率瓦楞纸板的含水率第二节第二节 影响瓦楞纸箱抗压力的影响瓦楞纸箱抗压力的因素因素 (2) 设计设计 纸箱的箱型、尺寸及其均衡性纸箱的箱型、尺寸及其均衡性 印刷设计及印刷面积印刷设计及印刷面积 纸箱制作技术的差异纸箱制作技术的差异 变化因素变化因素 制作制作 制箱机械的
5、差异制箱机械的差异 质量管理的差异质量管理的差异 环境的湿度环境的湿度 堆码的时间堆码的时间 流通流通 堆码的方法堆码的方法 运输的方法运输的方法 装卸的方法装卸的方法 内装物的影响内装物的影响第二节第二节 影响瓦楞纸箱抗压力的影响瓦楞纸箱抗压力的因素因素 (3)1影响瓦楞纸箱抗压力的基本因素影响瓦楞纸箱抗压力的基本因素(1)原纸环压强度的影响)原纸环压强度的影响(2)瓦楞纸板楞型的影响)瓦楞纸板楞型的影响 厚度、变形厚度、变形考虑瓦楞纸箱的抗压力时,应该是最大载荷要考虑瓦楞纸箱的抗压力时,应该是最大载荷要大、纸箱的个体差异要小、纸箱受压后其变形大、纸箱的个体差异要小、纸箱受压后其变形量要小等
6、等。量要小等等。 (3)瓦楞纸板种类的影响)瓦楞纸板种类的影响 第二节第二节 影响瓦楞纸箱抗压力的影响瓦楞纸箱抗压力的因素因素 (4)(4)瓦楞纸板含水率的影响)瓦楞纸板含水率的影响 (2)式中:式中:P瓦楞纸箱的抗压力,瓦楞纸箱的抗压力,N; a含水率为含水率为0时的抗压力,时的抗压力,N; x瓦楞纸箱的含水率,瓦楞纸箱的含水率,%。 含水率每增加含水率每增加1%,纸箱的抗压力下降约,纸箱的抗压力下降约10%,而纸箱,而纸箱的含水率与空气湿度有直接的关系。的含水率与空气湿度有直接的关系。只要知道某含水率时瓦楞纸箱的抗压力,无论多大含水只要知道某含水率时瓦楞纸箱的抗压力,无论多大含水率时的抗压
7、力都可以利用这个关系式算出个大概来。率时的抗压力都可以利用这个关系式算出个大概来。 xaP9 . 0第二节第二节 影响瓦楞纸箱抗压力的影响瓦楞纸箱抗压力的因素因素 (5)2瓦楞纸箱的设计对瓦楞纸箱抗压力的影响瓦楞纸箱的设计对瓦楞纸箱抗压力的影响 (1)瓦楞纸箱的)瓦楞纸箱的箱型箱型与纸箱抗压力的关系与纸箱抗压力的关系选择箱型时不能只考虑抗压力,还必须考虑内装物的特选择箱型时不能只考虑抗压力,还必须考虑内装物的特性、材料的消耗和使用的方便等各种因素。性、材料的消耗和使用的方便等各种因素。 最常用的箱型还是最常用的箱型还是0201型,而且下面所讨论或者计算的型,而且下面所讨论或者计算的抗压力都是以
8、抗压力都是以0201型为基础的。型为基础的。 箱型箱型抗压力抗压力箱型箱型抗压力抗压力020102050512100124720510030103027059212第二节第二节 影响瓦楞纸箱抗压力的影响瓦楞纸箱抗压力的因素因素 (6)(2)瓦楞纸箱的周边长与纸箱抗压力的关系)瓦楞纸箱的周边长与纸箱抗压力的关系 (3)瓦楞纸箱的长宽比与纸箱抗压力的关系)瓦楞纸箱的长宽比与纸箱抗压力的关系(4)瓦楞纸箱的箱高与纸箱抗压力的关系)瓦楞纸箱的箱高与纸箱抗压力的关系 (5)印刷设计和印刷面积对纸箱抗压力的影响)印刷设计和印刷面积对纸箱抗压力的影响在进行瓦楞纸箱设计时一定要懂得,瓦楞纸箱是运输在进行瓦楞纸
9、箱设计时一定要懂得,瓦楞纸箱是运输包装,其使命是要将货物安全地运输到目的地,因此包装,其使命是要将货物安全地运输到目的地,因此不要过分拘泥于印刷方面,印刷的图文和颜色很多,不要过分拘泥于印刷方面,印刷的图文和颜色很多,印得很漂亮,忽视纸箱的抗压力,所包装的产品在储印得很漂亮,忽视纸箱的抗压力,所包装的产品在储运时就有可能发生安全事故。因为图文越多,纸板就运时就有可能发生安全事故。因为图文越多,纸板就压得越扁,多印一色就多压扁一次。纸板越扁,纸箱压得越扁,多印一色就多压扁一次。纸板越扁,纸箱的抗压力就越小。的抗压力就越小。 第二节第二节 影响瓦楞纸箱抗压力的影响瓦楞纸箱抗压力的因素因素 (7)当
10、然,目前一些产品的瓦楞纸箱包装,如家电产当然,目前一些产品的瓦楞纸箱包装,如家电产品的瓦楞纸箱已不仅仅是运输包装,它同时也兼品的瓦楞纸箱已不仅仅是运输包装,它同时也兼具有销售包装的作用。为加强包装箱上的广告宣具有销售包装的作用。为加强包装箱上的广告宣传作用,为吸引顾客,瓦楞纸箱上的图文越印越传作用,为吸引顾客,瓦楞纸箱上的图文越印越多,颜色也越印越多。多,颜色也越印越多。 为顾及储运时瓦楞纸箱是否有足够的抗压力,为顾及储运时瓦楞纸箱是否有足够的抗压力,解决的办法只有提高纸质,或采用其他办法,如解决的办法只有提高纸质,或采用其他办法,如在箱内加围卡,或在箱的四个角落加四个纸角柱在箱内加围卡,或在
11、箱的四个角落加四个纸角柱以抵消印刷时纸箱抗压力的损失以抵消印刷时纸箱抗压力的损失, 但无论采用哪但无论采用哪种办法,都会导致包装成本的提高。种办法,都会导致包装成本的提高。 第二节第二节 影响瓦楞纸箱抗压力的影响瓦楞纸箱抗压力的因素因素 (8)(6)手挽孔与通风孔对纸箱抗压力影响)手挽孔与通风孔对纸箱抗压力影响 手挽孔的位置越接近上盖或下底,纸箱的抗压力越低;手挽孔的位置越接近上盖或下底,纸箱的抗压力越低; 手挽孔的位置离中心往左右越远,纸箱的抗压力越低;手挽孔的位置离中心往左右越远,纸箱的抗压力越低; 由以上结果,手挽孔的位置最好尽可能在上下左右的由以上结果,手挽孔的位置最好尽可能在上下左右
12、的中心附近。手挽孔在纸箱的中央部位时,抗压力降低约中心附近。手挽孔在纸箱的中央部位时,抗压力降低约24%,手挽孔在纸箱的上下两端或左右两侧时,抗压,手挽孔在纸箱的上下两端或左右两侧时,抗压力降低约力降低约10%。 另外,手挽孔或通风孔的形状对抗压力也会有影响另外,手挽孔或通风孔的形状对抗压力也会有影响。 (7)瓦楞纸箱内部衬垫对纸箱抗压力的影响)瓦楞纸箱内部衬垫对纸箱抗压力的影响第二节第二节 影响瓦楞纸箱抗压力的影响瓦楞纸箱抗压力的因素因素 (9)3瓦楞纸箱的抗压力在物流过程中的降低瓦楞纸箱的抗压力在物流过程中的降低(1)环境湿度对纸箱抗压力的影响)环境湿度对纸箱抗压力的影响 相对湿度相对湿度
13、RH%干燥干燥2550758590抗压力抗压力%1009080655040第二节第二节 影响瓦楞纸箱抗压力的影响瓦楞纸箱抗压力的因素因素 (10)nSN/T 0262-1993出口商品运输包装出口商品运输包装 瓦楞纸箱检瓦楞纸箱检验规程对纸箱抗压力测试的规定验规程对纸箱抗压力测试的规定 瓦楞纸箱在进行空箱抗压力测试之前,必瓦楞纸箱在进行空箱抗压力测试之前,必须须5.2.2 预处理条件及试验环境预处理条件及试验环境 试样按试样按GB/T4857.2规定,在温度(规定,在温度(232),相对湿度,相对湿度50%5%环境中预处理环境中预处理24h,并并在此条件下进行试验。在此条件下进行试验。第二节第
14、二节 影响瓦楞纸箱抗压力的影响瓦楞纸箱抗压力的因素因素 (11)n由于瓦楞纸箱是用对湿度有由于瓦楞纸箱是用对湿度有“滞后现象滞后现象”的纸纤维制成的纸纤维制成的,所以的,所以GB/T 4857.2-1992包装包装 运输包装件运输包装件 温湿度温湿度调节处理调节处理还规定还规定5 程序程序 如果试验样品是用具有如果试验样品是用具有滞后现象的材料制成的,如纤滞后现象的材料制成的,如纤维板,则可能需要在温湿度调节处理前先进行干燥处理。维板,则可能需要在温湿度调节处理前先进行干燥处理。做法是:将试验样品放在干燥箱内进行至少做法是:将试验样品放在干燥箱内进行至少2424h h的干燥,的干燥,这样当其被
15、转移到规定条件下时,试验样品可通过吸收这样当其被转移到规定条件下时,试验样品可通过吸收潮气而达到接近平衡。潮气而达到接近平衡。 所以,做一次空箱抗压力试验至少都需要两天的时所以,做一次空箱抗压力试验至少都需要两天的时间。无论对于纸箱厂还是客户,这都是不现实的。间。无论对于纸箱厂还是客户,这都是不现实的。第二节第二节 影响瓦楞纸箱抗压力的影响瓦楞纸箱抗压力的因素因素 (12)n方便快捷的纸箱抗压力测试方便快捷的纸箱抗压力测试 1.利用公式利用公式 P=a0.9x 设标准温湿度条件时纸箱的含水率为设标准温湿度条件时纸箱的含水率为x0、抗压力为抗压力为P0;当前温湿度条件时纸箱的含水率为当前温湿度条
16、件时纸箱的含水率为x、抗压力为抗压力为P,则则 即即 P0=P0.9xo-x 例:如果测得例:如果测得x0=8%,x=11%,P=3000N 则标准温湿度条件时纸箱的抗压力为则标准温湿度条件时纸箱的抗压力为 P0=30000.98-11=30000.93=4115(N)xxaapp9 . 09 . 000第二节第二节 影响瓦楞纸箱抗压力的影响瓦楞纸箱抗压力的因素因素 (13)2.利用表利用表“不同湿度条件下的纸箱抗压力不同湿度条件下的纸箱抗压力”例:在相对湿度例:在相对湿度80%的条件下测得纸箱的抗压力的条件下测得纸箱的抗压力P=2400N,求其在标准湿度条件下的抗压力求其在标准湿度条件下的抗
17、压力P0。解:查表,相对湿度解:查表,相对湿度80%时的抗压力可用插值法求得:时的抗压力可用插值法求得: 50+(65-50)/2=57.5(%) 因为相对湿度与抗压力成反比,所以在标准湿度条件因为相对湿度与抗压力成反比,所以在标准湿度条件下的抗压力下的抗压力P0为:为: P0=P80/57.5=2400 1.39=3339(N)%5.57%800pp第二节第二节 影响瓦楞纸箱抗压力的影响瓦楞纸箱抗压力的因素因素 (14)(2)时效对纸箱抗压力的影响)时效对纸箱抗压力的影响(3)堆码方式对瓦楞纸箱抗压力的影响)堆码方式对瓦楞纸箱抗压力的影响 (4)纸箱的方向对瓦楞纸箱抗压力的影响)纸箱的方向对
18、瓦楞纸箱抗压力的影响 (5)内装物对瓦楞纸箱抗压力的影响)内装物对瓦楞纸箱抗压力的影响 堆码时间堆码时间抗压力抗压力%短时间短时间10天天30天天100天天 1年年 10065605550 第三节第三节 瓦楞纸箱抗压力的计算瓦楞纸箱抗压力的计算 (1)n如何通过计算预测瓦楞纸箱的抗压力?如何通过计算预测瓦楞纸箱的抗压力?根据瓦楞纸板原纸的环压强度推算纸箱的抗压根据瓦楞纸板原纸的环压强度推算纸箱的抗压力力凯里卡特(凯里卡特(Q.Kelliecutt)公式公式根据瓦楞纸板的边压强度推算纸箱抗压力根据瓦楞纸板的边压强度推算纸箱抗压力马基(马基(Mckee)公式和沃夫(公式和沃夫(Woff)公式公式第
19、三节第三节 瓦楞纸箱抗压力的计算瓦楞纸箱抗压力的计算 (2)1凯里卡特(凯里卡特(Q.Kelliecutt)公式公式 (3)式中:式中:P瓦楞纸箱的抗压力,瓦楞纸箱的抗压力,lbf; Px所用原纸的综合环压强度,所用原纸的综合环压强度,lbf/in, 面纸、底纸和中纸的环压强度面纸、底纸和中纸的环压强度+(瓦楞原纸环压强度成型系(瓦楞原纸环压强度成型系数)数)/6, 成型系数成型系数A楞楞 1.6、B楞楞 1.4、C楞楞 1.5; Ax瓦楞常数,查表瓦楞常数,查表1; Z瓦楞纸箱的周边长瓦楞纸箱的周边长(长(长+宽)宽)2,in; J瓦楞纸箱常数,查表瓦楞纸箱常数,查表1。 ZJZAPPxx3
20、/124/第三节第三节 瓦楞纸箱抗压力的计算瓦楞纸箱抗压力的计算(3) 上式采用的是英制单位,若采用法定计量单位,就必上式采用的是英制单位,若采用法定计量单位,就必须作单位转换。另外,若将式(须作单位转换。另外,若将式(3)Px后面的部分定义后面的部分定义为为F,则:则: (4) 将各种楞型的将各种楞型的J、Ax代入上式,整理得到的代入上式,整理得到的F值为值为A楞:楞: ; B楞:楞: ; C楞:楞: ; AB楞:楞: ;CB楞:楞: ; BB楞:楞: ;AAA楞:楞: ; ACB楞:楞: ;BAB楞:楞: ; CCB楞:楞: 。 3/13/22177. 0ZAJFx3/1529.0ZFA3
21、/1494.0ZFC3/1628. 0ZFCB3/1895. 0ZFAAA3/1803. 0ZFBAB3/1433.0ZFB3/1674.0ZFAB3/1586.0ZFBB3/1835. 0ZFACB3/1798. 0ZFCCB第三节第三节 瓦楞纸箱抗压力的计算瓦楞纸箱抗压力的计算(4)因此,凯里卡特公式可简化为:因此,凯里卡特公式可简化为: (5)式中:式中:P瓦楞纸箱的抗压力,瓦楞纸箱的抗压力,N; Px所用原纸的综合环压强度,所用原纸的综合环压强度,N/m; F不同纸箱周边长、不同楞型的不同纸箱周边长、不同楞型的F值,查表值,查表2。 FPPx第三节第三节 瓦楞纸箱抗压力的计算瓦楞纸箱抗
22、压力的计算(5)单瓦楞纸箱的综合环压强度可由下式求得:单瓦楞纸箱的综合环压强度可由下式求得: (6)双瓦楞纸箱(双瓦楞纸箱(AB楞)的综合环压强度可由下式求得:楞)的综合环压强度可由下式求得: (7)式中:式中: Px所用原纸的综合环压强度,所用原纸的综合环压强度,N/m; Ro面纸的环压强度,面纸的环压强度,N/m; Ri底纸的环压强度,底纸的环压强度,N/m; Rm瓦楞原纸的环压强度,瓦楞原纸的环压强度,N/m; Rc中纸的环压强度,中纸的环压强度,N/m; Tx成型系数,成型系数,A楞:楞:TA=1.6、B楞:楞:TB = 1.4、C楞:楞:TC=1.5。 ixmoxRTRRPiAmcB
23、moxRTRRTRRP第三节第三节 瓦楞纸箱抗压力的计算瓦楞纸箱抗压力的计算(6)n利用凯里卡特公式可以根据纸箱的原纸构成和纸箱利用凯里卡特公式可以根据纸箱的原纸构成和纸箱的周边长求纸箱的抗压力,也可以根据纸箱所需要的周边长求纸箱的抗压力,也可以根据纸箱所需要的抗压力,推算出纸箱的原纸构成:的抗压力,推算出纸箱的原纸构成: (1)根据纸箱的原纸构成和纸箱的周边长求纸箱的)根据纸箱的原纸构成和纸箱的周边长求纸箱的抗压力抗压力例一:某一产品要出口,其质量为例一:某一产品要出口,其质量为18kg,欲为其制作欲为其制作单瓦楞纸箱,若纸箱的内尺寸为单瓦楞纸箱,若纸箱的内尺寸为400mm300mm 250
24、mm,选用牛皮箱纸板优等品选用牛皮箱纸板优等品180 g/m2和瓦楞原和瓦楞原纸纸AA160g/m2,即原纸的构成为即原纸的构成为“牛优牛优180/A160/牛牛优优180”,楞型为,楞型为A楞。求这个瓦楞纸箱的抗压力。楞。求这个瓦楞纸箱的抗压力。第三节第三节 瓦楞纸箱抗压力的计算瓦楞纸箱抗压力的计算(7)解:查表解:查表3,牛皮箱纸板优等品,牛皮箱纸板优等品180 g/m2的环压强度为的环压强度为1710N/m,AA160瓦楞原纸的环压强度为瓦楞原纸的环压强度为1440N/m,因为楞型为因为楞型为A楞,所以楞,所以TA=1.6,代入式(代入式(6),得综),得综合环压强度合环压强度Px: (
25、N/m)由周边长由周边长Z=1.4m ,楞型为楞型为A楞,查表楞,查表2得得F=0.592,所所以这个瓦楞纸箱的抗压力可由式(以这个瓦楞纸箱的抗压力可由式(5)算出:)算出: (N) 572417106 . 114401710ixmoxRTRRP3389592. 05724FPPx第三节第三节 瓦楞纸箱抗压力的计算瓦楞纸箱抗压力的计算(8)例二:某一产品要出口,其质量为例二:某一产品要出口,其质量为28kg,欲为欲为其制作双瓦楞纸箱,楞型为其制作双瓦楞纸箱,楞型为AB楞,纸箱的内楞,纸箱的内尺寸为尺寸为800mm500mm500mm。若面纸、若面纸、底纸和中纸都用牛皮挂面箱纸板一等品底纸和中纸
26、都用牛皮挂面箱纸板一等品250 g/m2,用一等品用一等品120的瓦楞原纸起的瓦楞原纸起B瓦楞,用瓦楞,用A160的瓦楞原纸起的瓦楞原纸起A瓦楞,即原纸的构成为瓦楞,即原纸的构成为 “挂一挂一250/一一120/挂一挂一250/A160/挂一挂一250”。 求这个瓦楞纸箱的抗压力。求这个瓦楞纸箱的抗压力。 第三节第三节 瓦楞纸箱抗压力的计算瓦楞纸箱抗压力的计算(9)解:查表解:查表3,牛皮挂面箱纸板一等品,牛皮挂面箱纸板一等品250 g/m2的环压强度的环压强度为为2125N/m,一等品一等品120瓦楞原纸的环压强度为瓦楞原纸的环压强度为636N/m,A160瓦楞原纸的环压强度为瓦楞原纸的环压
27、强度为1232N/m,因为楞型为因为楞型为AB楞,所以楞,所以TA=1.6、TB = 1.4,代入式(代入式(7),得综合环压),得综合环压强度强度Px: (N/m)由周边长由周边长Z=2.6m ,楞型为楞型为AB楞,查表楞,查表2得得F=0.927,所以所以这个瓦楞纸箱的抗压力可由式(这个瓦楞纸箱的抗压力可由式(5)算出:)算出: P = Px F = 92370.927= 8563 (N)iAmcBmoxRTRRTRRP92376 . 112324 . 163632125第三节第三节 瓦楞纸箱抗压力的计算瓦楞纸箱抗压力的计算(10)n以上例一和例二所推算出来的纸箱抗压力,应该以上例一和例二
28、所推算出来的纸箱抗压力,应该是指未经印刷等加工的是指未经印刷等加工的0201型纸箱的抗压力。经型纸箱的抗压力。经印刷等加工后抗压力肯定会有所下降。印刷等加工后抗压力肯定会有所下降。n有的纸箱厂实际测得的瓦楞纸箱空箱抗压力与利有的纸箱厂实际测得的瓦楞纸箱空箱抗压力与利用凯里卡特公式推算出来的抗压力差距很大。这用凯里卡特公式推算出来的抗压力差距很大。这时,还应检讨一下瓦楞纸板和纸箱生产的工艺条时,还应检讨一下瓦楞纸板和纸箱生产的工艺条件,以及瓦楞纸箱的空箱抗压力测试时,有没有件,以及瓦楞纸箱的空箱抗压力测试时,有没有严格按照标准的规定,如有没有进行足够时间的严格按照标准的规定,如有没有进行足够时间
29、的温湿度处理等等。温湿度处理等等。 第三节第三节 瓦楞纸箱抗压力的计算瓦楞纸箱抗压力的计算(11)(2)根据纸箱所需要的抗压力,推算出纸箱的原纸构成)根据纸箱所需要的抗压力,推算出纸箱的原纸构成 若面纸和底纸用同一种箱纸板,即若面纸和底纸用同一种箱纸板,即Ro=Ri对于单瓦楞纸箱,由式(对于单瓦楞纸箱,由式(5)和式()和式(6)可得:)可得: (8)对于双瓦楞纸箱(对于双瓦楞纸箱(AB楞),若面纸和底纸用同一种箱纸板,而楞),若面纸和底纸用同一种箱纸板,而且中纸用与起且中纸用与起A瓦楞和瓦楞和B瓦楞一样的瓦楞原纸时,由式(瓦楞一样的瓦楞原纸时,由式(5)和式)和式(7)可得:)可得: (9)
30、对于双瓦楞纸箱(对于双瓦楞纸箱(AB楞),若面纸、底纸和中纸都用同一种箱楞),若面纸、底纸和中纸都用同一种箱纸板时,由式(纸板时,由式(5)和式()和式(7)可得:)可得: (10)2xmoTRFPR21ABmoTTRFPR3ABmoTTRFPR第三节第三节 瓦楞纸箱抗压力的计算瓦楞纸箱抗压力的计算(12)例三:单瓦楞纸箱(例三:单瓦楞纸箱(C楞),所需的抗压力为楞),所需的抗压力为4000N,纸箱周边长纸箱周边长2.2m,若瓦楞原纸用若瓦楞原纸用AA120(Rm=900N/m),),问应选用什么样的箱纸板?问应选用什么样的箱纸板? 解:根据解:根据C楞和周边长楞和周边长2.2m查表查表2,得
31、,得F =0.642。如果面纸和底纸用同一种箱纸板,将已知条件代如果面纸和底纸用同一种箱纸板,将已知条件代入式(入式(8),得:),得: (N/m)244025 . 1900642. 04000oR第三节第三节 瓦楞纸箱抗压力的计算瓦楞纸箱抗压力的计算(13)即环压强度不小于即环压强度不小于2440N/m的箱纸板都可以用。查表的箱纸板都可以用。查表3,可选用的箱纸板有:可选用的箱纸板有:普通箱纸板和牛皮挂面箱纸板:普通箱纸板和牛皮挂面箱纸板: 优等品优等品250g/m2,其环压强度其环压强度2650N/m; 一等品一等品300g/m2,其环压强度其环压强度2700N/m; 合格品合格品360g
32、/m2,其环压强度其环压强度2520N/m;或牛皮箱纸板或牛皮箱纸板:优等品优等品250g/m2,其环压强度其环压强度2750N/m; 一等品一等品250g/m2,其环压强度其环压强度2500N/m。 若要精打细算,面纸和底纸不一定非要用同一种箱纸板,若要精打细算,面纸和底纸不一定非要用同一种箱纸板,只要面纸和底纸的环压强度之和只要面纸和底纸的环压强度之和24402=4880 N/m即即可。可。 第三节第三节 瓦楞纸箱抗压力的计算瓦楞纸箱抗压力的计算(14)例四:双瓦楞纸箱(例四:双瓦楞纸箱(AB楞),所需的抗压力为楞),所需的抗压力为5500N,纸箱周边长纸箱周边长2.2m,若瓦楞原纸用一等
33、品若瓦楞原纸用一等品140(Rm=882N/m),),中纸也用同样的瓦楞原纸,中纸也用同样的瓦楞原纸,问应选用什么样的箱纸板?问应选用什么样的箱纸板?解:根据解:根据AB楞和周边长楞和周边长2.2m查表查表2,得,得F =0.877。如果面纸和底纸用同一种箱纸板,将已知条件代如果面纸和底纸用同一种箱纸板,将已知条件代入式(入式(9),得:),得: (N/m)137224 . 16 . 11882877. 05500oR第三节第三节 瓦楞纸箱抗压力的计算瓦楞纸箱抗压力的计算(15)即环压强度不小于即环压强度不小于1372 N/m的箱纸板都可以用。查表的箱纸板都可以用。查表3,可选用的箱纸板有:可
34、选用的箱纸板有:普通箱纸板和牛皮挂面箱纸板:普通箱纸板和牛皮挂面箱纸板: 优等品优等品160g/m2,其环压强度其环压强度1440N/m; 一等品一等品200g/m2,其环压强度其环压强度1600N/m; 合格品合格品250g/m2,其环压强度其环压强度1625N/m,或牛皮箱纸板:优等品或牛皮箱纸板:优等品160g/m2,其环压强度其环压强度1520N/m; 一等品一等品160g/m2,其环压强度其环压强度1440N/m。 同上所述,面纸和底纸不一定非要用同一种箱纸板,只同上所述,面纸和底纸不一定非要用同一种箱纸板,只要面纸和底纸的环压强度之和要面纸和底纸的环压强度之和13722=2744
35、N/m即可。即可。第三节第三节 瓦楞纸箱抗压力的计算瓦楞纸箱抗压力的计算(16)若本例的中纸也用与面纸、底纸一样的箱纸板,则将已知条件代入若本例的中纸也用与面纸、底纸一样的箱纸板,则将已知条件代入式(式(10),得:),得: (N/m) 查表查表3,可选用的箱纸板有:,可选用的箱纸板有:普通箱纸板和牛皮挂面箱纸板:普通箱纸板和牛皮挂面箱纸板: 优等品优等品160g/m2,其环压强度其环压强度1440N/m; 一等品一等品180g/m2,其环压强度其环压强度1350N/m; 合格品合格品220g/m2,其环压强度其环压强度1320N/m,或牛皮箱纸板:优等品或牛皮箱纸板:优等品160g/m2箱纸
36、板,其环压强度箱纸板,其环压强度1520N/m; 一等品一等品160g/m2箱纸板,其环压强度箱纸板,其环压强度1440N/m。 同样,中纸不一定非要用与面纸、底纸相同的箱纸板,只要面纸、同样,中纸不一定非要用与面纸、底纸相同的箱纸板,只要面纸、底纸和中纸的环压强度之和底纸和中纸的环压强度之和12083=3624 N/m即可。即可。120834 . 16 . 1882877. 05500oR第三节第三节 瓦楞纸箱抗压力的计算瓦楞纸箱抗压力的计算(17)注意注意: 同样,例三和例四的计算也是以同样,例三和例四的计算也是以0201型纸箱为基础的,没有考虑到耐破度的要求,型纸箱为基础的,没有考虑到耐
37、破度的要求,同时也没考虑到纸箱的印刷等因素。所以,同时也没考虑到纸箱的印刷等因素。所以,用计算出来的原纸构成所做出来的纸板,经用计算出来的原纸构成所做出来的纸板,经印刷等加工后所制成的纸箱,其抗压力并不印刷等加工后所制成的纸箱,其抗压力并不一定能达到题目所给出的抗压力要求。一定能达到题目所给出的抗压力要求。 第三节第三节 瓦楞纸箱抗压力的计算瓦楞纸箱抗压力的计算(18)2马基(马基(Mckee)公式公式这是根据瓦楞纸板的边压强度、纵横方向的挺度和瓦楞纸这是根据瓦楞纸板的边压强度、纵横方向的挺度和瓦楞纸箱的周边长推算箱的周边长推算0201型纸箱的抗压力的计算公式:型纸箱的抗压力的计算公式: (1
38、1)式中:式中:P瓦楞纸箱抗压力;瓦楞纸箱抗压力; ECT瓦楞纸板的边压强度;瓦楞纸板的边压强度; Dx瓦楞纸板的纵向挺度;瓦楞纸板的纵向挺度; Dy瓦楞纸板的横向挺度;瓦楞纸板的横向挺度; Z瓦楞纸箱周边长。瓦楞纸箱周边长。 492. 0254. 0746. 0028. 2ZDDECTPyx第三节第三节 瓦楞纸箱抗压力的计算瓦楞纸箱抗压力的计算(19)由于上式比较复杂,经简化后可得下式:由于上式比较复杂,经简化后可得下式: (12)式中:式中:P瓦楞纸箱抗压力,瓦楞纸箱抗压力,N; ECT瓦楞纸板的边压强度,瓦楞纸板的边压强度,N/m; d瓦楞纸板的厚度,瓦楞纸板的厚度,m; Z瓦楞纸箱周边
39、长,瓦楞纸箱周边长,m。 这两个计算公式无论是单瓦楞纸箱或双瓦楞纸这两个计算公式无论是单瓦楞纸箱或双瓦楞纸箱都能适用,但需要注意的是此箱都能适用,但需要注意的是此ECT的测试方法。的测试方法。 2187. 5ZdECTP第三节第三节 瓦楞纸箱抗压力的计算瓦楞纸箱抗压力的计算(20)3沃夫(沃夫(Woff)公式公式 沃夫公式和马基公式在同样的条件下,另加上瓦楞纸箱的长沃夫公式和马基公式在同样的条件下,另加上瓦楞纸箱的长宽比和箱高的因素,推算出纸箱的抗压力,因此据说精度较高:宽比和箱高的因素,推算出纸箱的抗压力,因此据说精度较高: (13)式中:式中:P瓦楞纸箱抗压力,瓦楞纸箱抗压力,N; ECT
40、瓦楞纸板的边压强度,瓦楞纸板的边压强度,N/m; Z瓦楞纸箱周边长,瓦楞纸箱周边长,cm; d瓦楞纸板的厚度,瓦楞纸板的厚度,mm; A瓦楞纸箱长宽比;瓦楞纸箱长宽比; H瓦楞纸箱的高,瓦楞纸箱的高,cm。用这个计算公式时,同样要注意此用这个计算公式时,同样要注意此ECT的测试方法。的测试方法。 041.025.05.0100)11217.03228.0(1772.1HAAdZECTP第四节第四节 瓦楞纸箱的安全系数瓦楞纸箱的安全系数(1)n在在GB/T 6543-2008运输包装用瓦楞纸箱运输包装用瓦楞纸箱 单瓦单瓦楞纸箱和双瓦楞纸箱楞纸箱和双瓦楞纸箱 的附录的附录C的的C.2条中,对条中,
41、对瓦楞纸箱抗压力计算式,即前面式(瓦楞纸箱抗压力计算式,即前面式(1)中的强)中的强度系数度系数K 作了如下的规定:作了如下的规定: 应根据实际储运流通环境条件确定,包括气应根据实际储运流通环境条件确定,包括气候环境条件、机械物理环境条件及储运时间等,候环境条件、机械物理环境条件及储运时间等,内装物能起到支撑作用的一般取内装物能起到支撑作用的一般取1.65 以上,不以上,不能起到的一般取能起到的一般取2以上。以上。第四节第四节 瓦楞纸箱的安全系数瓦楞纸箱的安全系数(2) 式(式(1)中的安全系数)中的安全系数K必须考虑到前面所讲的瓦楞必须考虑到前面所讲的瓦楞纸箱制作时和流通过程中的各种变化因素
42、。一般来说,纸箱制作时和流通过程中的各种变化因素。一般来说, (14)式中:式中:K安全系数;安全系数; a因堆码方式的抗压力降低率;因堆码方式的抗压力降低率; b因堆码时间的抗压力降低率;因堆码时间的抗压力降低率; c因环境湿度的抗压力降低率;因环境湿度的抗压力降低率; d因振动、冲击及装卸的抗压力降低率;因振动、冲击及装卸的抗压力降低率; e因印刷、制箱的抗压力降低率;因印刷、制箱的抗压力降低率; f因纸箱长宽比的抗压力降低率。因纸箱长宽比的抗压力降低率。 fedcbaK1111111第四节第四节 瓦楞纸箱的安全系数瓦楞纸箱的安全系数(3) 式(式(1)安全系数)安全系数K后面的部分,即堆
43、码时作用于最后面的部分,即堆码时作用于最下层纸箱的载荷,令其为下层纸箱的载荷,令其为X,再考虑到纸箱堆码时往往再考虑到纸箱堆码时往往使用托盘等工具,则:使用托盘等工具,则: (15)式中:式中:X堆码时作用于最下层纸箱的载荷,堆码时作用于最下层纸箱的载荷,N; G一个瓦楞纸箱连同所装货物的总质量,一个瓦楞纸箱连同所装货物的总质量,kg; H堆码高度,堆码高度,m; h一个瓦楞纸箱的箱高,一个瓦楞纸箱的箱高,m; 托盘及其他分配给最下层每一个纸箱的质量,托盘及其他分配给最下层每一个纸箱的质量, kg。 9.8hhHGX第四节第四节 瓦楞纸箱的安全系数瓦楞纸箱的安全系数(4)则式(则式(15)可简
44、化为:)可简化为: (16)式中:式中:P瓦楞纸箱所需的抗压力,瓦楞纸箱所需的抗压力,N; K安全系数;安全系数; X堆码时作用于最下层纸箱的载荷,堆码时作用于最下层纸箱的载荷,N。 利用此式可以计算瓦楞纸箱在流通过程中所利用此式可以计算瓦楞纸箱在流通过程中所需的抗压力。需的抗压力。 XKP第四节第四节 瓦楞纸箱的安全系数瓦楞纸箱的安全系数(5)例五:纸箱的内尺寸例五:纸箱的内尺寸530mm340mm250mm,每个箱的总质量每个箱的总质量15kg,每个托盘上码放纸箱每个托盘上码放纸箱6层,采用正常堆码方式,在仓库中托盘单元层,采用正常堆码方式,在仓库中托盘单元货载码两层,一个托盘的质量货载码
45、两层,一个托盘的质量36kg,库存时库存时间间10天,库存时最高湿度天,库存时最高湿度75%RH。试计算这试计算这纸箱在贮存期间所需的抗压力,并确定纸箱纸箱在贮存期间所需的抗压力,并确定纸箱纸板的原纸构成。纸板的原纸构成。 第四节第四节 瓦楞纸箱的安全系数瓦楞纸箱的安全系数(6)解:设在托盘上码放纸箱时每层为解:设在托盘上码放纸箱时每层为2行行3列,共列,共6层,因层,因托盘的质量为托盘的质量为36kg,而且托盘货物码两层,所以上层托而且托盘货物码两层,所以上层托盘分配给下层每个纸箱的载荷为盘分配给下层每个纸箱的载荷为69.8N。因此,堆码因此,堆码时作用于最下层纸箱的载荷时作用于最下层纸箱的
46、载荷X可由式(可由式(15)算出:)算出: X=15(12-1)9.8+69.8=1676(N)由式(由式(14)算出安全系数,式中各项抗压力降低率:)算出安全系数,式中各项抗压力降低率: a因堆码方式的抗压力降低率因堆码方式的抗压力降低率查图查图6,正常堆码时,正常堆码时a=30%; b因堆码时间的抗压力降低率因堆码时间的抗压力降低率查表二查表二14,堆码,堆码10天天b=35%; c因环境湿度的抗压力降低率因环境湿度的抗压力降低率查表二查表二9,湿度,湿度75%RH时时c=35%; d因振动、冲击及装卸的抗压力降低率因振动、冲击及装卸的抗压力降低率因是堆码期间,不予考因是堆码期间,不予考虑
47、虑d=0; 第四节第四节 瓦楞纸箱的安全系数瓦楞纸箱的安全系数(7) e因印刷、制箱的抗压力降低率因印刷、制箱的抗压力降低率假设印刷面积不大,假设印刷面积不大,制箱工艺控制较好,制箱工艺控制较好,e=5%; f因纸箱长宽比的抗压力降低率因纸箱长宽比的抗压力降低率530/340=1.56,查图查图2,几乎无影响,几乎无影响,f=0。 所以,安全系数所以,安全系数 因此,纸箱在贮存期间所需的抗压力因此,纸箱在贮存期间所需的抗压力P可由式可由式(16)算出:)算出: P=KX=3.561676=5967(N)56. 305. 0135. 0135. 013 . 011K第四节第四节 瓦楞纸箱的安全系
48、数瓦楞纸箱的安全系数(8) 知道纸箱所需的抗压力之后,就可以利用凱里卡特公知道纸箱所需的抗压力之后,就可以利用凱里卡特公式选择纸板原纸的构成。式选择纸板原纸的构成。 以下分别按单瓦楞纸箱和双瓦楞纸箱进行设计,而双以下分别按单瓦楞纸箱和双瓦楞纸箱进行设计,而双瓦楞纸箱又分两种情况:中纸采用瓦楞原纸或箱纸板。瓦楞纸箱又分两种情况:中纸采用瓦楞原纸或箱纸板。(1)单瓦楞纸箱,)单瓦楞纸箱,A楞,用楞,用A180瓦楞原纸。瓦楞原纸。查表查表3,A180瓦楞原纸的环压强度瓦楞原纸的环压强度1656N/m;查表查表1,周,周边长为边长为1740mm时的时的A楞得楞得F=0.636。由式(由式(8)求得这)
49、求得这单瓦楞纸箱的面纸和底纸所需的环压强度单瓦楞纸箱的面纸和底纸所需的环压强度Ro: (N/m) 33662/6 . 11656636. 0/59672xmoTRFPR第四节第四节 瓦楞纸箱的安全系数瓦楞纸箱的安全系数(9)查表查表3,可以选用的箱纸板有:,可以选用的箱纸板有:普通箱纸板和牛皮挂面箱纸板:普通箱纸板和牛皮挂面箱纸板: 优等品优等品320g/m2,其环压强度其环压强度3584N/m,或牛皮箱纸板或牛皮箱纸板: 优等品优等品300g/m2,其环压强度其环压强度3450N/m; 一等品一等品340g/m2,其环压强度其环压强度3570N/m。 当然,若没有或不想用这么高定量的箱纸板,
50、当然,若没有或不想用这么高定量的箱纸板,可改用更高强度的瓦楞原纸,或做双瓦楞纸箱。可改用更高强度的瓦楞原纸,或做双瓦楞纸箱。第四节第四节 瓦楞纸箱的安全系数瓦楞纸箱的安全系数(10)(2)双瓦楞纸箱,)双瓦楞纸箱,AB楞,楞,A楞用楞用A160瓦楞原纸,瓦楞原纸,B楞和中纸用一等品楞和中纸用一等品120瓦楞原纸。瓦楞原纸。查表查表3,A160瓦楞原纸的环压强度瓦楞原纸的环压强度1232 N/m,一一等品等品120瓦楞原纸的环压强度瓦楞原纸的环压强度636N/m;查表查表2周周边长为边长为1740mm时的时的AB楞得楞得F=0.811。由式(由式(9)求得这双瓦楞纸箱的面纸和底纸所需的)求得这双
51、瓦楞纸箱的面纸和底纸所需的环压强度环压强度Ro: (N/m)193024 . 116366 . 11232811. 0596721BAmoTTRFPR第四节第四节 瓦楞纸箱的安全系数瓦楞纸箱的安全系数(11)查表查表3,可以选用的箱纸板有:,可以选用的箱纸板有:普通箱纸板和牛皮挂面箱纸板:普通箱纸板和牛皮挂面箱纸板: 优等品优等品220g/m2,环压强度环压强度2024N/m、耐破度耐破度660kPa, 一等品一等品250g/m2,环压强度环压强度2125N/m、耐破度耐破度663kPa, 合格品合格品300g/m2,环压强度环压强度2100N/m、耐破度耐破度570kPa,或牛皮箱纸板:或牛
52、皮箱纸板: 优等品优等品200g/m2,其环压强度其环压强度2000N/m、耐破度耐破度640kPa; 一等品一等品220g/m2,其环压强度其环压强度2024N/m、耐破度耐破度660kPa。 第四节第四节 瓦楞纸箱的安全系数瓦楞纸箱的安全系数(12) 此时,可以检查纸板的耐破度。查表此时,可以检查纸板的耐破度。查表4,因每,因每个箱的总质量为个箱的总质量为15kg,所以查双瓦楞纸箱的内装所以查双瓦楞纸箱的内装物最大质量为物最大质量为15kg一行,本例纸箱的综合尺寸为一行,本例纸箱的综合尺寸为530+340+250=1120mm最大综合尺寸最大综合尺寸1000mm,所以,若做所以,若做1类纸
53、箱时,应选用耐破度不得低于类纸箱时,应选用耐破度不得低于1100kPa的瓦楞纸板的瓦楞纸板。 因此,以上这五种箱纸板做出瓦楞纸板的耐因此,以上这五种箱纸板做出瓦楞纸板的耐破度都大于破度都大于GB/T 6543-2008和和GB/T 6544-2008的的要求,而且还能承受流通过程中的堆码载荷。要求,而且还能承受流通过程中的堆码载荷。第四节第四节 瓦楞纸箱的安全系数瓦楞纸箱的安全系数(13)(3)双瓦楞纸箱,)双瓦楞纸箱,AB楞,楞,A楞用楞用A160瓦楞原纸,瓦楞原纸,B楞用一等品楞用一等品120瓦楞原纸。中纸用与面纸底纸相同的箱纸板时,由式(瓦楞原纸。中纸用与面纸底纸相同的箱纸板时,由式(10)得:)得: (N/m)查表查表3,可以选用的箱纸板有:,可
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