1、第四節(jié) 瓦楞紙箱強(qiáng)度設(shè)計(jì),一、影響瓦楞紙箱強(qiáng)度的因素基本因素包括：①原紙強(qiáng)度 ②瓦楞楞型③瓦楞紙板種類 ④瓦楞紙板含水率⑤流通領(lǐng)域中外界環(huán)境的影響可變因素包括：①箱型與箱形（尺寸比例）②印刷面積與開孔位置③瓦楞紙箱制造技術(shù)④制箱設(shè)備缺陷⑤質(zhì)量管理。,二、抗壓強(qiáng)度1、抗壓強(qiáng)度,圖5-72 瓦楞紙箱抗壓試驗(yàn)曲線,2、瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度計(jì)算 （1）凱里卡特（K.Q.Ke

2、llicutt）公式 A.凱里卡特公式：一般凱里卡特公式如下：式中 ——瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度，N ——瓦楞紙板原紙的綜合環(huán)壓強(qiáng)度，N/㎝ ——瓦楞常數(shù) ——瓦楞紙箱周邊長(zhǎng)，㎝ ——紙箱常數(shù),其中瓦楞紙板原紙的綜合環(huán)壓強(qiáng)度計(jì)算公式如下： 式中 ——面紙環(huán)壓強(qiáng)度測(cè)試值，N/0.152m

3、 ——瓦楞芯紙環(huán)壓強(qiáng)度測(cè)試值，N/0.152m ——瓦楞收縮率，即瓦楞芯紙?jiān)L(zhǎng)度與面紙長(zhǎng)度之比 對(duì)于單瓦楞紙板來(lái)說(shuō)，公式（5-21）為： 對(duì)于雙瓦楞紙板來(lái)說(shuō)，公式（5-21）為：,,,,,,,,B. 凱里卡特簡(jiǎn)易公式：凱里卡特公式的計(jì)算需要用到方根，所以顯得非常復(fù)雜。為使計(jì)算簡(jiǎn)化，可將公式（5-20）中的常數(shù)項(xiàng)進(jìn)行合并，而且，一旦紙箱尺寸確定，其周長(zhǎng)也可以作為常

4、數(shù)處理，即式中 ——瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度,N ——瓦楞紙板原紙綜合環(huán)壓強(qiáng)度,N/㎝ ——?jiǎng)P里卡特簡(jiǎn)易常數(shù),,,,,C . 06類紙箱抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式： 06類紙箱抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式如下： 式中 ——06類紙箱抗壓強(qiáng)度,N ——主體箱板抗壓強(qiáng)度,N ——端板抗壓強(qiáng)度,N 其中計(jì)算

5、公式為: 式中 ——與主體箱板同材質(zhì)0201紙箱抗壓強(qiáng)度,N ——與端板同材質(zhì)0201紙箱抗壓強(qiáng)度,N ——瓦楞紙箱長(zhǎng)度外尺寸,㎜ ——瓦楞紙箱寬度外尺寸,㎜,,,,,,D. 包卷式紙箱抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式 包卷式紙箱抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式如下：式中 ——包卷式紙箱抗壓強(qiáng)度，N

6、 ——用凱里卡特公式計(jì)算的0201紙箱抗壓強(qiáng)度，N ——搖蓋長(zhǎng)度，㎜ ——紙箱寬度外尺寸，㎜ 另外，也有直接利用綜合環(huán)壓強(qiáng)度計(jì)算包卷式紙箱抗壓強(qiáng)度的計(jì)算公式： 式中 ——包卷式紙箱抗壓強(qiáng)度，N ——瓦楞紙板原紙綜合環(huán)壓強(qiáng)度值，N/㎝ ——瓦楞常數(shù) ——紙箱

7、長(zhǎng)度外尺寸，㎝ ——紙箱寬度外尺寸，㎝ ——紙箱高度外尺寸，㎝ ——印刷影響系數(shù),,,E.其他箱型抗壓強(qiáng)度計(jì)算部分箱型可按下式計(jì)算：式中 ——其他箱型抗壓強(qiáng)度，N ——0201型箱用凱里卡特公式計(jì)算的抗壓強(qiáng)度，N ——箱型抗壓強(qiáng)度指數(shù)圖5-73為紙箱箱型抗壓強(qiáng)度指

8、數(shù)值，以0201箱抗壓強(qiáng)度指數(shù)為100%,,,,,圖5-73 紙箱箱型抗壓強(qiáng)度指數(shù)值 （注：W—A為包卷式紙箱）,（2）馬丁荷爾特（Maltenfort）公式　　　　馬丁荷爾特公式根據(jù)瓦楞紙板內(nèi)、外面紙的橫向康哥拉平壓強(qiáng)度（CLT—O）平均值來(lái)計(jì)算瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度。公式如下： 式中：　　　　　　　　——瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度，N 　　　　　　　　 ——紙箱長(zhǎng)度外尺寸，㎝ 　　　　　　　　　——紙箱寬度外

9、尺寸，㎝ 　　　　　　　　 ——紙箱高度外尺寸，㎝ 　　　 CLT—O——內(nèi)、外面紙橫向平壓強(qiáng)度平均值，N　　　　由于康哥拉平壓強(qiáng)度測(cè)試儀的使用在國(guó)際上并不普及，所以馬丁荷爾特公式未廣泛應(yīng)用,,,,,,（3）沃福（Wolf）公式 沃福公式以瓦楞紙板的邊壓強(qiáng)度和厚度作為瓦楞紙板的參數(shù)，以箱體周邊長(zhǎng)、長(zhǎng)寬比和高度作為紙箱結(jié)構(gòu)的因素來(lái)計(jì)算瓦楞紙箱的抗壓強(qiáng)度。公式如下：式中 ——瓦

10、楞紙箱抗壓強(qiáng)度，N ——瓦楞紙箱邊壓強(qiáng)度，N/m ——瓦楞紙板厚度，㎜ ——紙箱周邊長(zhǎng)，㎝ ——紙箱長(zhǎng)寬比 ——紙箱外高度尺寸，㎝,,,,,,,,（4）馬基（Makee）公式 馬基公式把瓦楞紙板的邊壓強(qiáng)度和挺度作為影響瓦楞紙箱強(qiáng)度的主要因素，而且認(rèn)為紙箱抗壓強(qiáng)度隨紙箱

11、周邊長(zhǎng)的平方根而變化。式中 ——瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度，N ——瓦楞紙板邊壓強(qiáng)度，N/m ——瓦楞紙板縱向挺度，mN·m ——瓦楞紙板橫向挺度，mN·m ——紙箱周邊長(zhǎng)，㎝ 為了簡(jiǎn)化起見，又有將紙板厚度代替挺度的馬基簡(jiǎn)易公式： 式中 ——瓦楞紙板厚度，cm ——紙箱周邊長(zhǎng)，㎝類似的包卷式

12、紙箱抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式如下：式中 ——包卷式紙箱抗壓強(qiáng)度，N/m ——常數(shù) ——瓦楞紙板邊壓強(qiáng)度，N/m ——瓦楞紙板厚度，㎝ ——瓦楞紙箱周邊長(zhǎng)，㎝ ——紙箱長(zhǎng)寬比 ——常數(shù),,,,,,,,,（5）APM計(jì)算公式從公式（5-33）令 則 式中

13、 ——紙箱抗壓強(qiáng)度，N ——紙箱強(qiáng)度系數(shù) ——紙箱周邊長(zhǎng)，㎜ 因?yàn)榧埾涞目箟簭?qiáng)度可以考慮為各個(gè)垂直箱面所承擔(dān)的抗壓強(qiáng)度的組合，所以如果用各個(gè)獨(dú)立的垂直箱面寬度來(lái)代替紙箱周邊長(zhǎng)，上式中的值誤差不會(huì)大于5%。為方便計(jì)，上式可改為：式中 ——箱面強(qiáng)度系數(shù) ——垂直箱面寬度，㎜又令 同時(shí)考慮箱面印刷對(duì)抗壓強(qiáng)度的

14、影響，則上式又可變?yōu)?式中 ——紙箱抗壓強(qiáng)度，N ——印刷強(qiáng)度影響系數(shù) ——箱面種類系數(shù) ——紙板強(qiáng)度系數(shù) ——垂直箱面寬度，㎜,,,,,,,,,,,,,,,,（6）由原紙強(qiáng)度計(jì)算紙板強(qiáng)度的公式 式中 ——瓦楞紙板邊壓強(qiáng)度，N/m ——外面紙環(huán)壓強(qiáng)度

15、，N/0.152m ——內(nèi)面紙環(huán)壓強(qiáng)度，N/0.152m ——瓦楞芯平壓強(qiáng)度，N/0.152m,,,三、載荷1、載荷 載荷和抗壓強(qiáng)度都是紙箱設(shè)計(jì)中的主要依據(jù)，而兩者相比之下，載荷在現(xiàn)代包裝中更有實(shí)用價(jià)值。載荷計(jì)算公式如下： 式中 ——載荷，N ——載荷系數(shù) ——單件紙箱包

16、裝總質(zhì)量，㎏ ——流通過(guò)程中最大有效堆碼高度，㎜ ——瓦楞紙箱高度外尺寸，㎜ 根據(jù)流通條件（時(shí)間、濕度、振動(dòng)等）不同，載荷系數(shù)可在1范圍內(nèi)變化。,,,,,,,2、最大堆碼層數(shù) 商品在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的保管費(fèi)用，取決于商品在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的占地面積，所以為了盡可能減少商品的占地面積，提高倉(cāng)儲(chǔ)面積利用率，就應(yīng)該充分利用倉(cāng)庫(kù)的最大空間高度來(lái)堆碼。為此，瓦楞紙箱結(jié)構(gòu)就要具有一定

17、的強(qiáng)度，使位于底層的瓦楞紙箱不致于在上層紙箱的重力作用下壓壞變形。因此，最大堆碼層數(shù)既決定了倉(cāng)儲(chǔ)的經(jīng)濟(jì)性，也決定了瓦楞紙箱的必要強(qiáng)度。（1）無(wú)托盤堆碼的最大堆碼層數(shù)如圖5-78所示，在無(wú)托盤堆碼時(shí)，最大堆碼層數(shù)為式中 ——最大堆碼層數(shù) ——流通過(guò)程中最大有效堆碼高度，㎜ ——紙箱高度外尺寸，㎜將上式代入公式則式中 ——紙箱載荷，N ——

18、載荷系數(shù) ——單個(gè)紙箱包裝總質(zhì)量㎏ ——最大堆碼層數(shù),,圖5-78 最大堆碼層數(shù),,,,,,,,,（2）托盤堆碼的最大堆碼層數(shù) 從圖5-78可見，托盤堆碼時(shí)，最大堆碼層數(shù)的確定比較復(fù)雜。主要取決于下列因素： ——流通過(guò)程中最大有效堆碼高度，㎜ ——托盤高（厚）度，㎜ ——托盤包裝的最大高度，㎜

19、 ——紙箱高度外尺寸，㎜由于涉及因素較多，所以采用逐步試算法。計(jì)算過(guò)程如下：a.式中 ——單個(gè)托盤包裝中最大紙箱堆碼層數(shù)b.式中 ——流通過(guò)程中最大有效堆碼高度下可堆碼最少的托盤包裝的層數(shù),,,,,,,,,,,c.式中 ——倉(cāng)儲(chǔ)中紙箱可能的最大堆碼層數(shù)d. 式中 ——倉(cāng)儲(chǔ)堆碼可能的托盤包裝