纸箱强度计算
纸箱耐压计算公式
纸箱耐压计算公式瓦楞纸箱耐压(抗压)强度理论计算方法介绍一、沃尔玛公司的计算方法:货柜高度(Inch),纸箱高度(Inch)纸箱毛重(Lbs)× ×3 (安全系数)=纸箱耐压强度(Lbs)纸箱高度(Inch)说明:1.用此公式计算出来的纸箱耐压强度为沃尔玛要求的最低耐压强度;2.计算出来的理论数据除以2.2即为大家通用的纸箱抗压强度单位公斤。
二、中华人民共和国国家标准计算方法:(GB/T 6543-2008)瓦楞纸箱抗压强度值P不应小于按下面公式所得的计算值:H,hP = K*G ×9.8h公式当中:K 强度安全系数G 瓦楞纸箱包装件的质量,单位为千克(kg);H 堆码高度(一般不高于3000mm),单位为毫米(mm);h 瓦楞纸箱高度,单位为毫米(mm);P 抗压强度值,单位为牛顿(N)。
强度系数K根据纸箱所装货物的贮存期和贮存条件决定:贮存期小于30天 K=1.65贮存期30天,60天 K=2.0贮存期60天以上 K=2.5三、行业标准通用的计算方法:主要根据原纸的环压、楞率、纸箱周长和系数表求出理论数据。
计算公式为:环压强度之和P = * F6公式当中:环压强度之和=面纸的环压强度,B楞芯纸的环压强度×B楞楞率,中纸环压强度,C楞芯纸的环压强度×C楞楞率,底纸环压强度 (依BC楞纸箱为例)F 根据周长查表得出的系数;Z (纸箱的长,纸箱的宽)×2即为纸箱的周长(cm)楞率系数:目前,东莞厂纸板各坑型楞率分别为:A楞1.47C楞1.42B楞1.33E楞1.26各层原纸的环压强度请参照品管组提供的《原纸物性表》。
说明:1.如果为A1型纸箱,计算出来的理论数据乘以0.85,基本上接近于实测值;2.如果纸箱(A1型或E型等)满版印刷,计算出来的理论数据乘以0.8,基本上接近于实测值;3.如果为E型箱,满版印刷且有手提孔,计算出来的理论数据乘以0.75,基本上接近于实测值;4.所有计算方法得出来的理论值,仅供参考,最好有样品进行实际测试为准,即可了解纸箱耐压的实际最大值。
纸箱抗压强度计算
1.基本概念环压强度:环形试样边缘受压直至压溃时所能承受的最大压缩力,以kN/m表示。
环压强度:R=F/152(F是试样压溃时读取的力值,单位N; 152是试样的长度,单位mm)相关概念:环压强度指数的概念:平均环压强度除以定量,以N·m/g表示。
环压指数:Rd=1000R/W(R表示环压强度,单位kN/m;W是试样的定量,单位g/m2)边压强度:一定宽度的瓦楞纸板试样,在单位长度上所能承受的压力,它是指承受平行于瓦楞方向压力的能力。
边压强度以N/m表示。
边压强度R=F×1000(换算单位)/L(R表示垂直边缘抗压强度,N/m;F表示最大压力,N;L表示试样长边的尺寸,mm)抗压强度:瓦楞纸箱在压力试验机均匀施加动态压力下至箱体破损的最大负荷及变形量2.三者之间的关系(1)环压强度是针对原纸而言的;边压强度是针对瓦楞纸板而言的;抗压强度则是针对整个瓦楞纸箱而言的;(2)原纸的环压强度决定瓦楞纸板的边压强度;而瓦楞纸板的边压强度决定了瓦楞纸箱的抗压强度;(3)可以由原纸的环压强度计算纸板的边压强度,用下面的公式:P m——瓦楞纸板边压强度(N/m);R1——外面纸环压强度(N/0.152m);R2——内面纸环压强度(N/0.152m);CMT——瓦楞芯平压强度(N/0.152m);(4)纸箱抗压强度的计算可以分为两类:一类根据瓦楞纸板原纸,即面纸和芯纸的测试强度来进行计算,另一类则直接根据瓦楞纸板的测试强度进行计算。
常用的公式有5个,可以根据不同的已知条件灵活运用着5个公式进行瓦楞纸板的配纸和瓦楞纸箱抗压强度的预测:①凯里卡特(K.Q.Kellicutt)公式a. 凯里卡特公式(主要针对0201型纸箱)P——瓦楞纸箱抗压强度(N);P x——瓦楞纸板原纸的综合环压强度(N/cm);aXz——瓦楞常数;Z——瓦楞纸箱周边长(cm);J——纸箱常数。
瓦楞纸板原纸的综合环压强度计算公式如下R n——面纸环压强度测试值(N/0.152m)R mn——瓦楞芯纸环压强度测试值(N/0.152m)C——瓦楞收缩率,单瓦楞纸板的综合环压强度可由下式计算双瓦楞纸板的综合环压强度可由下式计算纸箱抗压强度公式中的15.2(cm)为测定原纸环压强度时的试样长度。
纸箱的抗压强度如何计算
瓦楞纸箱抗压强度计算中凯里卡特公式的应用:瓦楞纸箱抗压强度的计算公式很多:常用的有凯里卡特(K.Q.Kellicutt)公式、马丁荷尔特(Maltenfort)公式、沃福(Wolf)公式、马基(Makee)公式、澳大利亚APM公司计算公式,等等。
其中,凯里卡特公式常被应用于0201型瓦楞纸箱抗压强度的计算。
凯里卡特公式表达式:美国的凯里卡特根据瓦楞纸箱的边压强度和周长提出了计算纸箱抗压强度的公式BCT=ECT×(4aXz/Z)2/3×Z×J式中BCT——瓦楞纸箱的抗压强度(lb)ECT——瓦楞纸板的边压强度(lb/in)Z ——瓦楞纸箱的周长(lb)aXz——瓦楞常数J ——纸箱常数相应的瓦楞纸箱常数见表1。
倘若知道瓦楞纸箱的外尺寸和楞型,可根据瓦楞纸板的边压强度ECT推测瓦楞纸箱的抗压强度BCT,或者根据瓦楞纸箱的抗压强度BCT推测瓦楞纸板的边压强度ECT。
例如,29英寸彩电包装纸箱采用AB型瓦楞纸板Ø 纸箱外尺寸为904×644×743mm;Ø 毛重G=48Kg;Ø 经多次使用修正确定安全系数为K=6.5;Ø 堆码层数为N=300/74.3=4(堆码限高为3米, 堆码层数取整数);因为1磅(lb)=0.454千克(Kg)=4.453牛顿(N),1英寸(in)=2.54厘米(cm),所以空箱抗压强度为:BCT=KG(N−1)=6.5×48×9.81×(4-1)=9182.16(N)=2061.67(lb)因为瓦楞纸箱的周长Z=(90.4+64.4)×2=309.6(cm)=121.89(in),瓦楞常数aXz=13.36,纸箱常数J=0.54,故瓦楞纸板的边压强度:ECT=BCT/【(4aXz/Z)2/3×Z×J】=2061.67/【(4×13.36 /121.89)2/3×121.89×0.54】=54.27(lb/in)=95.2(N/cm)=9520 (N/m)表1 瓦楞纸箱常数单位英制公制楞型aXz J aXz JA 8.36 0.59 8.36 1.10B 5.00 0.68 5.00 1.27C 6.10 0.68 6.10 1.27AA 16.72 0.50 16.72 0.94BB 10.00 0.58 10.00 1.08CC 12.20 0.59 12.20 1.09AB 13.36 0.54 13.36 1.01AC 14.46 0.55 14.46 1.02BC 11.10 0.58 11.10 1.08AAA 25.08 0.48 25.08 0.89BBB 15.00 0.55 15.00 1.02CCC 18.30 0.55 18.30 1.03AAB 21.72 0.50 21.72 0.93AAC 22.82 0.50 22.82 0.94ABB 18.36 0.53 18.36 0.98BBC 16.10 0.55 16.10 1.02ACC 20.56 0.53 20.56 0.98BCC 17.20 0.55 17.20 1.02ABC 19.46 0.53 19.46 0.98应用上述公式时,须将公制单位转化为英制单位,比较麻烦。
纸板强度计算公式
瓦楞纸箱抗压强度计算公式点击次数:1040 发布时间:2009-2-13 10:26:47东莞市天瑞试验设备有限公司瓦楞纸箱抗压强度计算公式Audo look6.0下载纸箱抗压强度一类根据瓦楞纸板原纸,即面纸和芯纸的测试强度来进行计算,另一类则直接根据瓦楞纸板的测试强度进行计算。
①凯里卡特(K.Q.Kellicutt)公式a. 凯里卡特公式P——瓦楞纸箱抗压强度(N);Px——瓦楞纸板原纸的综合环压强度(N/cm);aXz——瓦楞常数;Z——瓦楞纸箱周边长(cm);J——纸箱常数。
瓦楞纸板原纸的综合环压强度计算公式如下Rn——面纸环压强度测试值(N/0.152m)Rmn ——瓦楞芯纸环压强度测试值(N/0.152m)C——瓦楞收缩率,单瓦楞纸板来说双瓦楞纸板纸箱抗压强度公式中的15.2(cm)为测定原纸环压强度时的试样长度。
Z 值计算公式Z=2(L0+B0)Z——纸箱周边长(cm);L0——纸箱长度外尺寸(cm)B0——纸箱宽度外尺寸(cm);a z X、J、C值可查表b.06 类纸箱抗压强度计算公式:P0201 ——0201 箱型用凯里卡特公式计算的抗压强度(N);a——箱型修正系数,凯里卡特公式,与实际测试值有一定差异,一般比测试值小5%。
②马丁荷尔特(Maltenfort)公式P——瓦楞纸箱抗压强度(N);CLT- O ——内、外面纸横向平压强度平均值(N/cm)。
③沃福(Wolf)公式Pm——瓦楞纸板边压强度(N/m)④马基(Makee)公式纸箱抗压强度Dx——瓦楞纸板纵向挺度(MN·m)Dy——瓦楞纸板横向挺度(MN·m)马基简易公式:包卷式纸箱抗压强度计算公式:PwA——包卷式纸箱抗压强度(N);Pm ——瓦楞纸板边压强度(N/m)a——常数b——常数纸箱抗压强度⑤APM 计算公式考虑箱面印刷对抗压强度的影响。
a——箱面分类系数;s——纸板强度系数。
⑥由原纸纸箱抗压强度计算纸板强度的公式Pm ——瓦楞纸板边压强度(N/m);R1——外面纸环压强度(N/0.152m);R2——内面纸环压强度(N/0.152m);CMT——瓦楞芯平压强度(N/0.152m)。
关于纸箱计算方法
关于纸箱计算方法纸箱计算方法是指通过一系列计算步骤来确定纸箱的尺寸、强度和容积等。
这些计算对于包装设计和物流管理非常重要,能够帮助企业合理、高效地使用纸箱,保护商品的安全运输和储存。
首先,纸箱的尺寸计算是纸箱计算方法的重要组成部分。
可以通过以下几个步骤来确定纸箱的尺寸:1.确定物品尺寸:首先,需要测量物品的长度、宽度和高度。
确保准确测量三个方向的尺寸。
2.计算内部空间:根据物品尺寸计算纸箱的内部空间。
一般来说,在物品每个方向的尺寸上加上一定的余量,以确保物品可以适应纸箱的内部空间。
这个余量取决于物品的特性和运输方式。
3.考虑纸箱结构:根据物品的重量和脆弱程度,选择合适的纸箱结构。
一个常见的纸箱结构是RSC(Regular Slotted Container)结构,四面和底面均采用一个长方形面板,这种结构提供了良好的强度和稳定性。
其次,纸箱的强度计算也是纸箱计算方法中的重要一环。
不同的纸箱需要具备不同的强度来满足不同的运输和储存需求。
纸箱的强度通常分为压缩强度和屈服强度两个方面:1.压缩强度计算:压缩强度是指纸箱在承受压力时抵抗变形或折断的能力。
可以通过进行压缩试验来测量纸箱的压缩强度。
在试验中,纸箱被放置在压力平台上,逐渐施加压力,直到纸箱发生损坏。
2.屈服强度计算:屈服强度是指纸箱在承受拉力时抵抗变形或破裂的能力。
可以通过进行屈服试验来测量纸箱的屈服强度。
在试验中,纸箱被拉伸,直到纸箱发生损坏。
最后,纸箱的容积计算也是纸箱计算方法的重要内容。
纸箱的容积决定了物品的储存和运输能力。
计算纸箱容积的步骤如下:1.测量纸箱的内部长度、宽度和高度。
2.将测量结果相乘,得到纸箱的容积。
除了以上几个主要的计算方法,还有其他一些相关的计算可以帮助企业更好地使用纸箱。
比如,根据纸箱材质、印刷质量和包装形式等因素来计算纸箱的成本;根据运输成本和货物属性来计算最佳纸箱尺寸等。
这些计算方法可以帮助企业优化纸箱设计和物流方案,提高包装效率,降低成本,减少环境污染。
瓦楞纸箱抗压强度计算公式
瓦楞纸箱抗压强度计算公式一类根据瓦楞纸板原纸,即面纸和芯纸的测试强度来进行计算, 据瓦楞纸板的测试强度进行计算。
① 凯里卡特(K.Q.Kellicutt )公式a.凯里卡特公式4 Y -P ――瓦楞纸箱抗压强度(N );Px ---瓦楞纸板原纸的综合环压强度(N/cm );aXz ---- 瓦楞常数;Z ----瓦楞纸箱周边长(cm );J ----纸箱常数瓦楞纸板原纸的综合环压强度计算公式如下Rn ――面纸环压强度测试值(N/0.152m )Rmn ――瓦楞芯纸环压强度测试值(N/0.152m ) C ――瓦楞收缩率,单瓦楞纸板来说尸二片+尽4凡.J 15.2双瓦楞纸板公式中的15.2(cm )为测定原纸环压强度时的试样长度。
Z 值计算公式另一类则直接根爲一马+竖+盘1「+Z=2(L0+B0)Z --- 纸箱周边长(cm);L o --- 纸箱长度外尺寸(cm)B o --- 纸箱宽度外尺寸(cm);a z X、J、C值可查表b.06类纸箱抗压强度计算公式:P = l,29(^ +7^)-1050P T6类纸腐拉七强度卓);主体箱板抗压强度<N)5P LPg--- 端咬抗压强度已=^0201' ~ -.BP R =兄DI()L+ B舛呦——与主体箱板同村I讥0201纸箱抗压强度<N);——与端板同材质0201纸箱抗压强度(N).&但卷式纸箱抗压强度计算公式^WA ~^0201 ' 0 Q 1.6 曰硼—一包卷武纸箱抗压强度(N);尽趴——舟凯里卡特公式计算的0201纸箱抗压强度(N):F揺盖长度筑——纸箱宽度外尺寸(皿》e.其他箱型抗床强度计算部分箱型可按F式计算P=刘包iP一一忆他轄型拭斥■强度(N);P0201 ―― 0201箱型用凯里卡特公式计算的抗压强度(N); a――箱型修正系数,凯里卡特公式,与实际测试值有一定差异,一般比测试值小5%②马丁荷尔特(Maltenfort )公式尸二10.2厶号21.0屛一$广耳+a(cLT-O)^bP ――瓦楞纸箱抗压强度(N );CLT- O ――内、外面纸横向平压强度平均值(N/cm )③沃福(Wolf)公式_ 1.1772 ^225- 0.121 77?? 41)n0&11二ioo^cPm ---- 瓦楞纸板边压强度(N/m)④马基(Makee )公式Dx 瓦楞纸板纵向挺度(MN・m) Dy――瓦楞纸板横向挺度(MN・m)马基简易公式:P= 0.058 74^,7£?包卷式纸箱抗压强度计算公式:*心=召巴+力PwA ――包卷式纸箱抗压强度(N); Pm 瓦楞纸板边压强度(N/m)a --- 常数b --- 常数⑤APM计算公式令BSF- 0*02028P=(BSF)4^BSF—.箱强度系数;P=》BSF,阪BSF'——箱面强度系数*W巫直箱而宽度考虑箱面印刷对抗压强度的影响。
关于0201型纸箱的抗压强度计算
关于0201型纸箱的抗压强度的计算首先,科普一下与纸箱抗压强度相关的术语:纸箱:空箱抗压强度BCT=Box Compression Test公制单位:N(牛顿、牛)纸板:边压强度ECT=Edge Crush Test of Corrugated Fiberboard公制单位:N/m(牛/米)原纸:环压强度RCT=Ring Crush Test公制单位:N/m(牛/米)0201型纸箱是我国国家标准中的标准纸箱型号,是运输纸箱中用量最大的纸箱,其纸箱的空箱抗压强度计算,是其物理指标在应用中的重要影响因素。
一、客户的要求(由货物堆码要求推导出纸箱BCT)客户站在其使用的角度,往往会根据货物堆码的实际情况,提出对纸箱空箱抗压强度的要求,这在我国国标GB/T6543-2008《运输包装用单瓦楞纸箱和双瓦楞纸箱》中提供了相应的计算方法。
当客户提出了空箱抗压强度的指标要求后,纸箱生产厂如何满足客户的指标要求呢?如何根据原纸的优化配比,根据原纸的环压强度、纸板的边压强度,来测算纸箱的空箱抗压强度呢?(注:国标的抗压强度值P,在英制中即为BCT)二、纸箱厂的推算1.由纸箱BCT 推导纸板ECT国际上,在瓦楞纸箱行业,有很多空箱抗压强度的计算公式,常用的有凯里卡特(K.Q.Kellicutt)公式、马丁荷尔特(Maltenfort)公式、沃福(Wolf)公式、马基(Makee)公式、澳大利亚APM 公司计算公式,等等。
其中,凯里卡特公式常被应用于0201型瓦楞纸箱抗压强度的计算。
表1瓦楞常数aXz 和纸箱常数J单位英制公制楞型aXz J aXz J A 8.360.598.36 1.10B 5.000.68 5.00 1.27C 6.100.68 6.10 1.27AA 16.720.5016.720.94BB 10.000.5810.00 1.08CC 12.200.5912.20 1.09AB 13.360.5413.36 1.01AC 14.460.5514.46 1.02BC 11.100.5811.10 1.08AAA 25.080.4825.080.89BBB 15.000.5515.00 1.02CCC 18.300.5518.30 1.03AAB 21.720.5021.720.93AAC 22.820.5022.820.94ABB 18.360.5318.360.98BBC 16.100.5516.10 1.02ACC 20.560.5320.560.98BCC 17.200.5517.20 1.02ABC19.460.5319.460.98英制单位:磅(我国采用公制:牛顿)1磅(lb)=4.453牛顿(N)英制单位:磅/英寸(我国采用公制:牛顿/米)1磅/英寸(lb/in)=175.315牛顿/米(N/m)英制单位:英寸(我国采用公制:厘米、米)1英寸(in)=2.54厘米(cm)=0.0254米(m)应用上述公式时,须将公制单位转化为英制单位,比较麻烦。
纸箱强度计算
包装设计过程中可能要涉及强度计算方面的内容,主要有两个方面的应用:1.已知最大堆叠高度,需选择适当的瓦楞纸板;2.产品包装已确定,需计算出允许的最大堆叠高度。
对包装强度影响最大的就是选用的瓦楞纸板了。
1. 瓦楞纸板的构造及分类在介绍乏味的内容之前,我们先了解一下瓦楞纸板的构造及分类。
瓦楞纸板主要由面纸和波形的瓦楞(flute)通过粘合而成。
根据瓦楞的不同大小瓦楞可以分为A型,B型,C型,D型,E型,F型,G型楞。
如下图:B型和C型瓦楞比较常用,B型楞排列密度大,制成的瓦楞纸板表面平整,承压力高,适于印刷;C型楞有较好的挺度和抗冲击性。
根据需求,瓦楞纸板可以加工成单面瓦楞纸板、三层瓦楞纸板、五层、七层、十一层等瓦楞纸板。
层是中文的表述,对应于英文的Layer,但是更常用的一种表述是Wall。
通过下面的图你就可以知道它们表示什么含义了。
瓦楞纸板的标注方式2. 瓦楞纸板的强度包装箱上一般在底部会有一个如下的标识:纸箱厂商证书上图是两家厂商的包装箱上的标识,它上面包含的信息有:厂商名称,地址以及关于纸箱的强度参数:•Edge Crush Test, ECT: 边压强度。
边压强度又叫垂直抗压强度,是对瓦楞纸板试样以垂直方向施加压力,施压过程中纸板所能承受的最大力即为纸箱的边压强度。
•Brusting Test:•Size Limt:•Groos WT LT: 瓦楞纸箱加上内装物总重量极限值•Min Comb WT Facings: Min Combined Weight on Facings上面两张图片使用的参数不太一样,前面一个用的是Edge Crush Test,后面一个用的是Bursting Test也称为Mullen Test。
边压强度衡量的是瓦楞纸板的堆叠性能强度,而Mullen衡量瓦楞纸的抗破损强度。
简单地说前者是沿纸板方向施压,后者是沿纸板垂直方向施压进行测试。
Mullen测试更适合于包装比较重的物体,而ECT测试适合比较轻的物体时需考虑其堆叠特性。
纸箱抗压公式
否则,仍将选择,即
N max N
a
t
RL
——常数 ——瓦楞纸板厚度,㎝ ——纸箱长宽比
(5)APM计算公式 从公式(5-33) 0 BSF 2.028 10 2 Pm .75 ( D x D y ) 0.25 令
则 式中
P (BSF) Z
P ——纸箱抗压强度,N BSF ——纸箱强度系数 Z ——纸箱周边长,㎜ 因为纸箱的抗压强度可以考虑为各个垂直箱面所承担的抗压强度 的组合,所以如果用各个独立的垂直箱面宽度来代替纸箱周边长,上 式中的值误差不会大于5%。为方便计,上式可改为:
其中瓦楞纸板原纸的综合环压强度计算公式如下:
Px
式中
R C R
n n
mn
15.2
Rn ——面纸环压强度测试值,N/0.152m Rmn ——瓦楞芯纸环压强度测试值,N/0.152m
Cn
——瓦楞收缩率,即瓦楞芯纸原长度与面纸长度之比
对于单瓦楞纸板来说,公式(5-21)为:
Px
R1 R2 R3C n 15.2
P 1.858102 Pm tZ
式中
Z ——纸箱周边长,㎝
t ——瓦楞纸板厚度,cm
P aP tZ (RL 1) b WA m
类似的包卷式纸箱抗压强度计算公式如下: 式中 PWA ——包卷式纸箱抗压强度,N/m Pm ——瓦楞纸板边压强度,N/m Z ——瓦楞纸箱周边长,㎝ b ——常数
F 9.81KM INT ( HW H o ) 1
式中
F
K
M
HW
Ho
——载荷,N ——载荷系数 ——单件纸箱包装总质量,㎏ ——流通过程中最大有效堆码高度,㎜ ——瓦楞纸箱高度外尺寸,㎜
瓦楞纸箱抗压强度计算公式
瓦楞纸箱抗压强度计算公式纸箱抗压强度国一类根据瓦楞纸板原纸,即面纸和芯纸的测试强度来进行计算,另一类则直接根据瓦楞纸板的测试强度进行计算。
a.凯里卡特公式P――瓦楞纸箱抗压强度(N ;Px――瓦楞纸板原纸的综合环压强度(N/cm);aXz ――瓦楞常数;Z 瓦楞纸箱周边长(cm);J 纸箱常数。
瓦楞纸板原纸的综合环压强度计算公式如下Rn――面纸环压强度测试值(N/0.152m)Rmn ――瓦楞芯纸环压强度测试值(N/0.152m)C――瓦楞收缩率,单瓦楞纸板来说双瓦楞纸板F =百_鸟+尽+尽11匚+验口西纸箱抗压强度西公式中的15.2 (cm)为测定原纸环压强度时的试样长度Z值计算公式Z=2(L o+B)Z --- 纸箱周边长(cm);L o 纸箱长度外尺寸(cm)B o——纸箱宽度外尺寸(cm);a z X、J、C值^可查表b.06类纸箱抗压强度计算公式:+^)-1050P06类纸箱抗!弋强度(K):P L——主体箱板抗用强度(N);P B——端板杭压强度(N儿垃旳—与主体箱板同村质血01纸箱抗压强度(NhJJ201* ---- 与端板同材质0201纸箱抗压强度(Nhd.包卷式纸箱抗压强度计兒公式耳z =局0】0 ■ 6 x 1.6乌习血卷式纸箱抗压强度(NhA MI——用凯里卡特公式讣算的0201纸箱抗压强度(N);F1< 度:mniW坷——猷箱宽度外尺扌(nun>ce.直他箱型抗压强度订算部分箱型可按F式讣算P=召珞Mp一览他稿型抗床强度(X):P0201 ―― 0201箱型用凯里卡特公式计算的抗压强度(N);a ――箱型修正系数,凯里卡特公式,与实际测试值有一定差异,一般比测试值小5%。
②马丁荷尔特(Maltenfort )公式^ = 10.22^ + 21,0^-3.7/^ + ^(C£r-0) + 6P――瓦楞纸箱抗压强度(N);CLT- O ――内、外面纸横向平压强度平均值(N/cm)。
纸箱的抗压强度如何计算
瓦楞纸箱抗压强度计算中凯里卡特公式的应用:瓦楞纸箱抗压强度的计算公式很多:常用的有凯里卡特(K.Q.Kellicutt)公式、马丁荷尔特(Maltenfort)公式、沃福(Wolf)公式、马基(Makee)公式、澳大利亚APM公司计算公式,等等。
其中,凯里卡特公式常被应用于0201型瓦楞纸箱抗压强度的计算。
凯里卡特公式表达式:美国的凯里卡特根据瓦楞纸箱的边压强度和周长提出了计算纸箱抗压强度的公式BCT=ECT×(4aXz/Z)2/3×Z×J式中BCT——瓦楞纸箱的抗压强度(lb)ECT——瓦楞纸板的边压强度(lb/in)Z ——瓦楞纸箱的周长(lb)aXz——瓦楞常数J ——纸箱常数相应的瓦楞纸箱常数见表1。
倘若知道瓦楞纸箱的外尺寸和楞型,可根据瓦楞纸板的边压强度ECT推测瓦楞纸箱的抗压强度BCT,或者根据瓦楞纸箱的抗压强度BCT推测瓦楞纸板的边压强度ECT。
例如,29英寸彩电包装纸箱采用AB型瓦楞纸板Ø 纸箱外尺寸为904×644×743mm;Ø 毛重G=48Kg;Ø 经多次使用修正确定安全系数为K=6.5;Ø 堆码层数为N=300/74.3=4(堆码限高为3米, 堆码层数取整数);因为1磅(lb)=0.454千克(Kg)=4.453牛顿(N),1英寸(in)=2.54厘米(cm),所以空箱抗压强度为:BCT=KG(N−1)=6.5×48×9.81×(4-1)=9182.16(N)=2061.67(lb)因为瓦楞纸箱的周长Z=(90.4+64.4)×2=309.6(cm)=121.89(in),瓦楞常数aXz=13.36,纸箱常数J=0.54,故瓦楞纸板的边压强度:ECT=BCT/【(4aXz/Z)2/3×Z×J】=2061.67/【(4×13.36 /121.89)2/3×121.89×0.54】=54.27(lb/in)=95.2(N/cm)=9520 (N/m)表1 瓦楞纸箱常数单位英制公制楞型aXz J aXz JA 8.36 0.59 8.36 1.10B 5.00 0.68 5.00 1.27C 6.10 0.68 6.10 1.27AA 16.72 0.50 16.72 0.94BB 10.00 0.58 10.00 1.08CC 12.20 0.59 12.20 1.09AB 13.36 0.54 13.36 1.01AC 14.46 0.55 14.46 1.02BC 11.10 0.58 11.10 1.08AAA 25.08 0.48 25.08 0.89BBB 15.00 0.55 15.00 1.02CCC 18.30 0.55 18.30 1.03AAB 21.72 0.50 21.72 0.93AAC 22.82 0.50 22.82 0.94ABB 18.36 0.53 18.36 0.98BBC 16.10 0.55 16.10 1.02ACC 20.56 0.53 20.56 0.98BCC 17.20 0.55 17.20 1.02ABC 19.46 0.53 19.46 0.98应用上述公式时,须将公制单位转化为英制单位,比较麻烦。
纸箱的抗压强度如何计算
瓦楞纸箱抗压强度计算中凯里卡特公式的应用:瓦楞纸箱抗压强度的计算公式很多:常用的有凯里卡特(K.Q.Kellicutt)公式、马丁荷尔特(Maltenfort)公式、沃福(Wolf)公式、马基(Makee)公式、澳大利亚APM公司计算公式,等等。
其中,凯里卡特公式常被应用于0201型瓦楞纸箱抗压强度的计算。
凯里卡特公式表达式:美国的凯里卡特根据瓦楞纸箱的边压强度和周长提出了计算纸箱抗压强度的公式BCT=ECT×(4aXz/Z)2/3×Z×J式中BCT——瓦楞纸箱的抗压强度(lb)ECT——瓦楞纸板的边压强度(lb/in)Z ——瓦楞纸箱的周长(lb)aXz——瓦楞常数J ——纸箱常数相应的瓦楞纸箱常数见表1。
倘若知道瓦楞纸箱的外尺寸和楞型,可根据瓦楞纸板的边压强度ECT推测瓦楞纸箱的抗压强度BCT,或者根据瓦楞纸箱的抗压强度BCT推测瓦楞纸板的边压强度ECT。
例如,29英寸彩电包装纸箱采用AB型瓦楞纸板Ø 纸箱外尺寸为904×644×743mm;Ø 毛重G=48Kg;Ø 经多次使用修正确定安全系数为K=6.5;Ø 堆码层数为N=300/74.3=4(堆码限高为3米, 堆码层数取整数);因为1磅(lb)=0.454千克(Kg)=4.453牛顿(N),1英寸(in)=2.54厘米(cm),所以空箱抗压强度为:BCT=KG(N−1)=6.5×48×9.81×(4-1)=9182.16(N)=2061.67(lb)因为瓦楞纸箱的周长Z=(90.4+64.4)×2=309.6(cm)=121.89(in),瓦楞常数aXz=13.36,纸箱常数J=0.54,故瓦楞纸板的边压强度:ECT=BCT/【(4aXz/Z)2/3×Z×J】=2061.67/【(4×13.36 /121.89)2/3×121.89×0.54】=54.27(lb/in)=95.2(N/cm)=9520 (N/m)表1 瓦楞纸箱常数单位英制公制楞型aXz J aXz JA 8.36 0.59 8.36 1.10B 5.00 0.68 5.00 1.27C 6.10 0.68 6.10 1.27AA 16.72 0.50 16.72 0.94BB 10.00 0.58 10.00 1.08CC 12.20 0.59 12.20 1.09AB 13.36 0.54 13.36 1.01AC 14.46 0.55 14.46 1.02BC 11.10 0.58 11.10 1.08AAA 25.08 0.48 25.08 0.89BBB 15.00 0.55 15.00 1.02CCC 18.30 0.55 18.30 1.03AAB 21.72 0.50 21.72 0.93AAC 22.82 0.50 22.82 0.94ABB 18.36 0.53 18.36 0.98BBC 16.10 0.55 16.10 1.02ACC 20.56 0.53 20.56 0.98BCC 17.20 0.55 17.20 1.02ABC 19.46 0.53 19.46 0.98应用上述公式时,须将公制单位转化为英制单位,比较麻烦。
纸箱的抗压公式推算方法.
第四步:根据抗压强度推算公式反推出纸板边压强度 根据尺寸可知周长为1.078m,根据楞型可知纸板厚度为0.0065m,已知纸箱抗压要求为 4983N,则代入纸箱抗压推算公式 B=5.874×E×(T×C)1/2 4983=5.874×E×(1.078×0.0065)1/2 E=10135N/m, 则纸板的用纸配置必须达到10135N/m的边压才能满足该纸箱的要求。 第五步:最后确定合理的用纸配置 根据边压强度公式,纸板的楞型,工厂原纸的横向环压强度参数确定。 公式为:见第5页:
综合举例
有一款纸箱,为BE楞,尺寸为510×420×330 mm,五层纸板的用 纸 配置为175g/112g/125g/112g/350g;平压平模切,在两个侧唛各达 一 个手提孔,已知的各类纸张环压分别是:350g: 2900N/m、 112g: 740N/m、 125g: 1100N/m、175g: 1420N/m;试推算其抗压值。 解题: 根据尺寸可知周长为1.86m,根据楞型可知纸板厚度为0.0045m, 则原纸的边压为:BE=1420+1100+2900+(740×1.42+740×1.34) =7462N/m 代入抗压公式P=5.874×7462N/m×(1.86×0.0045)1/2 =5.874×7462N/m×0.091 =3988N 由于纸箱侧唛各一个手提孔,则实际抗压应减去20%,平压平模切, 抗压减去5%,则最终的纸箱抗压为: 3988×(1-25%)=2991N
长宽高尺寸及比例 高度及长宽比 抗压强度调整 开孔方式 开孔方式及位置 抗压强度调整 模切工艺 模切工艺 抗压强度调整 平压平 减5% 圆压平 减20% 圆压圆 减25% 纸箱侧唛各加一通气孔 减10% 两侧唛各一个手提孔 减20% 两侧唛各一个手提孔,正唛 一个手提孔 减30% 长宽比大于2 减20%, 箱高超过65cm 减8%
纸箱抗压公式
式中 PWA ——包卷式纸箱抗压强度,N Px ——瓦楞纸板原纸综合环压强度值,N/㎝ a ——瓦楞常数 Lo ——纸箱长度外尺寸,㎝ Bo ——纸箱宽度外尺寸,㎝ H o ——纸箱高度外尺寸,㎝ ——印刷影响系数
E.其他箱型抗压强度计算 部分箱型可按下式计算:
P P0201
式中
P ——其他箱型抗压强度,N P0201 ——0201型箱用凯里卡特公式计算的抗压强度,N ——箱型抗压强度指数
瓦楞纸箱抗压试验曲线
2、瓦楞纸箱抗压强度计算 (1)凯里卡特(K.Q.Kellicutt)公式 A.凯里卡特公式:一般凯里卡特公式如 2 下: 4aX z 3
P Px ( Z ) ZJ
式中
P Px
aX z
度,N/㎝
Z
J
——瓦楞纸箱抗压强度,N ——瓦楞纸板原纸的综合环压强 ——瓦楞常数 ——瓦楞纸箱周边长,㎝ ——纸箱常数
P Lo Bo
式中:
——瓦楞纸箱抗压强度,N ——纸箱长度外尺寸,㎝ ——纸箱宽度外尺寸,㎝ H o ——纸箱高度外尺寸,㎝ CLT—O——内、外面纸横向平压强度平均值,N 由于康哥拉平压强度测试仪的使用在国际上并不普及, 所以马丁荷尔特公式未广泛应用
(3)沃福(Wolf)公式 沃福公式以瓦楞纸板的边压强度和厚度作为瓦楞纸板 的参数,以箱体周边长、长宽比和高度作为纸箱结构的 因素来计算瓦楞纸箱的抗压强度。公式如下: 2 1.1772Pm tz (0.3228RL 0.1217RL 1) P 0 100H o .041 式中
(2)托盘堆码的最大堆码层数 从图5-78可见,托盘堆码时,最大堆码层数的确定比较复杂。主要 取决于下列因素:
H W ——流通过程中最大有效堆码高度,㎜ T ——托盘高(厚)度,㎜ hmax——托盘包装的最大高度,㎜ H o ——纸箱高度外尺寸,㎜
纸箱测试及计算
纸箱测试及计算一、瓦楞纸箱两种强度之间的关系瓦楞纸箱的强度,分为抗压强度和堆码强度两种评价方式。
静载荷堆码强度,是在一定的时间内,在瓦楞纸箱包装上施加恒定的质量,分析纸箱产生的变形量或损坏情况的载荷。
一般静态堆码情况下,最下层的纸箱能够承受堆码静载荷的最小值应为Ps=G(H/h-1),其中,G为单个毛重,H为堆码高度,h单个纸箱的高度。
瓦楞纸箱抗压强度(P)是指在抗压试验机上,均匀施加动态压力下至箱体破损的最大负荷及变形量。
纸箱的抗压强度与最小堆码静载荷的关系为P=K×Ps。
考虑到纸箱安全性,根据流通环境的不同和流通周期的长短,安全系数(劣变系数)K通常情况下取值2.5以上。
二、瓦楞纸箱抗压强度测试分析抗压强度的测试设备:纸箱抗压试验机。
抗压测试过程分四个阶段:第一阶段是预加负荷阶段,确保纸箱与抗压机压板接触;第二阶段是横压线被压下阶段,此时负荷略有增加,变形量变化很大;第三阶段是纸箱侧壁受压阶段,此时负荷增加快,变形量增加缓慢;第四阶段是纸箱被完全破坏时,此时为纸箱的压溃点。
实际上,纸箱整个承压过程中主要是4个角受力,大约占整个受力总量的2/3,在纸箱制造过程中,操作人员位尽量减少对瓦楞纸箱4个棱角周围瓦楞的破坏。
纸箱的抗压强度分为有效值与最终值。
抗压测试时力值的变化有时是由慢到快直至溃点,有的是平稳递加至溃点。
在抗压测试中有个规律,力值的变化有时有一定的缓冲:即当力值与变形量增加到一定程度后,力值停止而变形量继续增加,经过一段时间以后,力值继续增加,直至纸箱的溃点。
把缓冲前的力值称为有效力值,缓冲前的变形量称为有效变形量。
缓冲以后,虽然力值可以继续增加,但是纸箱已开始变形,不能达到使用要求了,所以判定纸箱抗压强度好坏的标准应该是抗压测试时的有效力值。
瓦楞纸箱的质量越好,抗压强度的有效值越高,有效值和最终值的偏差越小。
分析瓦楞纸箱的抗压强度一般要通过5个纸箱进行实验(GB/T6543—2008《运输包装用单瓦楞纸箱和双瓦楞纸箱》标准规定)的平均值来表示。
纸箱耐破、边压、环压、抗压、戳穿强度单位和计算公式
纸箱耐破、边压、环压、抗压、戳穿强度单位和计算公式1.耐破强度:BST(Bursting Strength Test)耐破强度是静态破裂强度,单位千帕(Kpa)。
耐破强度可由耐破强度测试仪测定。
瓦楞原纸和箱纸板等原料的耐破强度符合相关标准,瓦楞纸板的耐破强度可以由所用的原料推测得出,它等于各层箱纸板的耐破强度之和再乘以系数0.95,与瓦楞层无关。
例如,单瓦楞纸板和双瓦楞纸板的耐破强度分别计算如下:单瓦楞纸板(耐破强度)BST=(面纸BST+里纸BST)×0.95双瓦楞纸板(耐破强度)BST=(面纸BST+夹芯BST里纸BST)*0.95因为瓦楞纸板各层箱纸板之间有空隙,缓冲能力增加了,但是更容易被各个击破,所以上述公式中,各层箱纸板的耐破强度之和再乘以系数0.95得到的结果,才与实际情况相符。
耐破强度与瓦楞层无关,是因为:一方面,瓦楞层的耐破强度比箱纸板低得多,另一方面,由于耐破强度是静态耐破裂强度,瓦楞层的缓冲更大,从而大大降低其耐破强度,以至于可忽略不计。
推荐仪器:HK-201耐破强度测试仪2.边压强度ECT(Edge Crush Test of Corrugated Fiberboard)和环压强度RCT(Ring Crush Test)边压强度即瓦楞纸板的边缘压缩强度,单位牛/米(N/m)。
环压强度RCT主要是指箱板纸和瓦楞纸的横向压缩强度,单位牛/米(N/m)。
瓦楞纸板的边压强度与箱板纸和瓦楞纸的环压强度RCT有关,计算公式如下:单瓦楞纸板边压强度ECT=面纸RCT+里纸RCT+瓦楞纸RCT×楞率双瓦楞纸板边压强度ECT=面纸RCT+里纸RCT+夹芯纸RCT+*层瓦楞纸RCT×相应楞率+第二层瓦楞纸RCT×相应楞率%国外有一些包装科研机构通过大量研究工作,归纳出一系列的计算公式,芬兰一家包装科研机构做出了大量测试,得出的成果具有代表性,非常符合实际情况。
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包装设计过程中可能要涉及强度计算方面的内容,主要有两个方面的应用:
1.已知最大堆叠高度,需选择适当的瓦楞纸板;
2.产品包装已确定,需计算出允许的最大堆叠高度。
对包装强度影响最大的就是选用的瓦楞纸板了。
1. 瓦楞纸板的构造及分类在介绍乏味的内容之前,我们先了解一下瓦楞纸板的构造及分类。
瓦楞纸板主要由面纸和波形的瓦楞(flute)通过粘合而成。
根据瓦楞的不同大小瓦楞可以分为A型,B型,C型,D型,E型,F型,G型楞。
如下图:
B型和C型瓦楞比较常用,B型楞排列密度大,制成的瓦楞纸板表面平整,承压力高,适于印刷;C型楞有较好的挺度和抗冲击性。
根据需求,瓦楞纸板可以加工成单面瓦楞纸板、三层瓦楞纸板、五层、七层、十一层等瓦楞纸板。
层是中文的表述,对应于英文的Layer,但是更常用的一种表述是Wall。
通过下面的图你就可以知道它们表示什么含义了。
瓦楞纸板的标注方式
2. 瓦楞纸板的强度包装箱上一般在底部会有一个如下的标识:
纸箱厂商证书
上图是两家厂商的包装箱上的标识,它上面包含的信息有:厂商名称,地址以及关于纸箱的强度参数:
•Edge Crush Test, ECT: 边压强度。
边压强度又叫垂直抗压强度,是对瓦楞纸板试样以垂直方向施加压力,施压过程中纸板所能承受的最大力即为纸箱的边压强度。
•Brusting Test:
•Size Limt:
•Groos WT LT: 瓦楞纸箱加上内装物总重量极限值
•Min Comb WT Facings: Min Combined Weight on Facings
上面两张图片使用的参数不太一样,前面一个用的是Edge Crush Test,后面一个用的是Bursting Test也称为Mullen Test。
边压强度衡量的是瓦楞纸板的堆叠性能强度,而Mullen衡量瓦楞纸的抗破损强度。
简单地说前者是沿纸板方向施压,后者是沿纸板垂直方向施压进行测试。
Mullen测试更适合于包装比较重的物体,而ECT测试适合比较轻的物体时需考虑其堆叠特性。
ECT 和Brusting Test 的对应值大体如下表所示:
* Minimum puncture test, Triple Wall board (in. oz. per in. of tear)
3. 瓦楞纸箱的抗压强度
纸箱上面还可以承受多大的重量由纸箱的抗压能力决定,可问题是在设计阶段,还没有样品,我们怎么知道纸箱的抗压能力到底是多少呢?为了满足设定的叠加高度,我们怎么知道该用什么类型的瓦楞纸板呢?办法总是有的,人们总结了各种通过纸板的抗压强度$ECT$测算纸箱的抗压强度$BCT$的经验公式。
McKee公式是比较常用的换算公式:
$BCT = \alpha\times ECT\times P^{0.4924}\times t^{0.5076}$ (1)
其中,$\alpha$为经验常数,一般取5.87,$P$为纸箱开口的周长,$t$为纸板厚度。
注意到后两项的指数和0.5比较接近,在实际应用中,一般可以将此公式简化为:
(2)
此公式中所有变量的单位均为英制单位。
4. 瓦楞纸箱的环境抗压强度
通过McKee公式可以估算出包装箱的抗压强度,那么是不是就可以估算它最大可以承受多大的重量了?但纸箱的实际抗压能力还受其它很多因素的影响,如使用环境湿度,装箱后的堆码运输方式等。
所有的因素都会使纸箱的抗压能力打折扣,这样问题岂不是很复杂,我们又没法进行下去了?工程师的任务就是将复杂的问题简单化,人们通过大量的经验总结了一些主要环境参数对纸箱强度的影响力,以表格的形式列出各种环境下,纸箱的强度该打多大的折扣。
将我们设计的纸箱将使用的环境与表中的参数比照,综合起来就可以估算纸箱实际应用中将有多大的抗压强度,这里称之为环境抗压强度。
下表列出了五项比较重要的影
响参数,将各项参数相乘即可得到纸箱的抗压强度与其环境抗压强度之比。
这里将$k$称为安全系数。
load (cyclical RH variation
further increases
compressive loss)
60 percent-10 percent loss 0.9
70 percent-20 percent loss 0.8
80 percent-32 percent loss 0.68
90 percent-52 percent loss 0.48
100 percent-85 percentloss 0.15
3. Pallet Patterns Best Case Worst ca Columnar, aligned Negligible loss 0.9 0.85 Columnar, misaligned 10-15 percentloss 0.6 0.4 Interlocked 40-60 percent loss 0.8 0.6
4. Pallet deckboard gap 10-25 percent loss 0.9 0.75
5. Excessive handling 10-40 percent loss 0.9 0.6
5. 纸箱的可堆叠层数
有了纸箱的环境抗压强度我们终于可以估算出纸箱可堆叠的层数了,即为纸箱的环境抗压强
度除以纸箱加产品的重量即毛重。
另外,需加上最底层的箱子本身。
因为我们箱子上一般以
最大堆叠总层数作为标识的。
即:
如果需按照总高度来选择瓦楞纸板的强度,就把上式反过来应用了,即:
再根据公式(1)求出。