瓦楞纸箱瓦楞纸箱的强度是评价瓦楞纸箱的重要指标,同时也是设计瓦楞纸箱的重要条件。根据瓦楞纸箱的实际应用情况,瓦楞纸箱的强度设计主要包括空箱抗压强度和堆码强度两方面。 其中,瓦楞纸箱的空箱抗压强度是用于评估在(平板)压力试验机均匀施加动态压力下,瓦楞纸箱至破损时所能承受的最大负荷及变形量。其主要影响因素是瓦楞纸板特性,主要包括:边压强度、瓦楞楞型、含水率等指标。 瓦楞纸箱的堆码强度是用于评估在包装件静态仓储情况下,瓦楞纸箱至堆垛坍塌时所能承受的最大负荷。通常情况,影响瓦楞纸箱堆码强度的主要因素包括:安全系数和最大堆码层数。 基本设计步骤
在实际应用环境和现代瓦楞纸运输 包装设计中,瓦楞纸箱的堆码强度较空箱抗压强度更具有实际价值,但瓦楞纸箱的空箱抗压强度较堆码强度更具有理论指导意义,并便于实际测试评估。因此,在瓦楞纸箱强度设计过程中,遵循以下基本步骤: l 根据实际物流、运输、仓储和生产环境要求,计算预期的堆码负荷(强度);
l 以该预期堆码负荷(强度)为基础,计算空箱抗压强度和瓦楞纸板边压强度的理论值;
l 结合可选瓦楞纸板的边压强度指标,选择合适的瓦楞纸板;
l 以空箱抗压强度的理论值和简便评估,并初步定型;
l 最后再通过后期的实际堆码试验评估进行调整来完成最终定型。
堆码强度计算(最大堆码层数法)
最大堆码层数是指瓦楞纸箱包装件在实际堆码情况下堆垛层数的许允程度。它取决于堆码限高、包装件形式(托盘包装件和非托盘包装件)等因素。 非托盘包装件瓦楞纸箱的最大堆码层数采用以下公式计算: Nmax= (舍尾取整)
式中:Nmax——最大堆码层数; Hw——仓储堆码最大高度; Ho——瓦楞纸箱高度外尺寸。 单层托盘堆垛时,托盘包装件瓦楞纸箱的最大堆码层数采用以下公式计算: Nmax= (舍尾取整)
式中:Nmax——最大堆码层数; Hw——仓储堆码最大高度; T——托盘高度; Ho——瓦楞纸箱高度外尺寸。 多层托盘堆垛时,托盘包装件瓦楞纸箱的最大堆码层数采用以下公式组计算: N1= (舍尾取整)
N2= (舍尾取整)
N3= (舍尾取整)
n= (舍尾取整)
Nmax=N1×n
式中:Nmax——最大堆码层数; N1——单个托盘包装件瓦楞纸箱最大堆码层数; N2——托盘包装件最大堆码层数; N3——多层托盘堆码时,瓦楞纸箱的可能堆码总层数; n——仓储堆码时,托盘包装件可能的堆码总层数; Hw——仓储堆码最大高度; Hp——单个托盘包装件允许最大堆高(含托盘高度T); Ho——瓦楞纸箱高度外尺寸; T——托盘高度。 以上公式组在实际应用中需要根据以下比较规则,进行Nmax最终取值。 l 当Nmax <N3,且N3不为小于3的奇数层时,采用(N1-1)替代以上公式组的N1重复以上计算N’max。如果新计算得出的N’max大于上一次计算所得的Nmax,取N’max作为Nmax的最终取值;
l 其余情况,一律取以上公式组计算所得值作为Nmax的最终取值。
在进行以上堆码层数计算时,需要保持所有数据的单位的一致性,通常尺寸单位为毫米(mm),重量大为为公斤(kg)。 根据最大堆码层数的取值,按照以下公式计算堆码强度: PS= G •(Nmax-1)
式中:Ps——瓦楞纸箱堆码强度(kg); G——单个瓦楞纸箱包装件毛重(kg); Nmax——最大堆码层数。 空箱抗压强度计算
由于空箱抗压强度是瓦楞纸箱的瞬间动态负荷表征,堆码强度是瓦楞纸箱的持久静态负荷表征,根据比较分析,两者之间存在以下的比例关系,其中,这个比值成为安全系数。 PS=K • P
式中:Ps——瓦楞纸箱堆码强度(kg); P——瓦楞纸箱空箱抗压强度(kg)。 安全系数是指瓦楞纸箱包装件在实际堆码情况下可以得到的安全程度。它取决于堆码时间、堆码尺寸、印刷开孔状况、产品价值、环境条件、被装卸和搬运次数以及操作人员的工作态度等因素。通常情况,安全系数采用以下公式计算: K=
式中:K——安全系数; ——印刷开孔强度降低率,一般取10%—20%; ——运输过程强度降低率,一般取10%—20%; ——仓储过程强度自然降低率,一般取30%—50%。 常见安全系数的变化因素取值通常如表13、表14和表15所示: 表1 :瓦楞纸箱安全系数变化因素取值表1 | 无印刷无开孔 | 无印刷有开孔 | 有印刷无开孔 | 有印刷有开孔 | | 10%
| 16%—18%
| 13%—15%
| 20%
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表2 :瓦楞纸箱安全系数变换因素取值表2 | 非托盘形式承运 | 单托盘形式承运 | 多托盘堆叠形式承运 | | 15%
| 10%
| 20%
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表3 :瓦楞纸箱安全系数变换因素取值表3 储存期 | 3月以内 | 3~6个月 | 6~12个月 | | 30%
| 40%
| 50%
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根据经验和以上安全系数的计算公式,瓦楞纸箱安全系数一般为2—5。 |