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从业二十年的乐华包装,细谈木包装设计 十 框架木包装箱之堆码强度设计

来源:http://www.lehuabz.com/news/143.html    发布时间 : 2019-05-20

我们乐华包装专注于木结构包装的工业集成设计,于2018年4月份获得了分体式卷材包装箱的实用新型证书,用于卷材类工业品的包装运输,为企业提供了降低产品包装成本的契机,得到客户的一致好评。作为专业设计生产木包装箱的制造服务商,我们来解析下木包装箱。现在我们来详细了解下木包装箱的中的框架木包装箱的堆码强度设计。

    框架木包装箱中承受上部货物压力的主要构件有:横梁、梁撑。因此,在分析框架木包装箱的堆码强度时,主要考虑的是横梁与梁撑的强度。

1.横梁的强度

一根横梁承受的顶盖载荷为:

Q=ql1l2

式中l1一横梁长度

     l2一横梁中心间隔

     q—顶盖载荷集度q=4kPa

     Q—均布载荷。

故横梁中心的大弯矩为:

M=Q l1/8=1/8q l12l2

横梁的强度条件为:

σmax=M/Z=3q l12l2/4bδ2≤[σ]

式中  Z-横梁的抗弯截面模量;

      b-横梁宽度;

     δ—横梁厚度。

已知横梁长度和截面尺寸,

由上式可以得到其中心间隔应该满足的条件:

l2≤4bδ2[σ]/3q l12

换算成国际单位制,得:  

[l2]≤334bδ2[σ]/ l12

式中[l2]—横梁的许用间隔。

已知横梁的长度和截面尺寸,引入许用间隔[l2],其强度条件表达为:

l2≤[l2]

横梁截面尺寸已经系列化。根据公式,可以绘出这个系列中每种截面尺寸的许用间隔曲线,如图1所示。式l2≤[l2]和图1就是选用横梁截面尺寸的依据。

                

 

下面我们来举个实例来说明:

有一框架木包装箱,横梁长度为14cm,中心间距为45cm,试确定横梁的截面尺寸。

  【解】以45cm为横坐标,以144cm为纵坐标,在图2上取一点,其左邻曲线为10cm×5cm,其右邻曲线为9cmx6cm,如果选用10cm×5cm, l1=144cm,则[l2]=43cm,因为l2=45cm>[l2],不安全。如果选用9cmx6cm, l1=144cm,则[l2]=54.8cm,能满足l2≤[l2]

的条件,因此这个木包装箱的横梁截面尺寸应定为9cm x6cm 。

                        

2.梁撑的强度  

横梁中心间隔好在60cm以下。按照这一要求,在相邻两立柱中间通常要布置一根横梁,如图2所示  

横梁一端作用在梁撑中间的载荷为:

 Q=1/2ql1l2

  式中q—顶盖载荷集度;  

      l1—横梁长度  

      l2一横梁中心间隔。  

两立柱的中心间隔l1= l2。按照简支梁计算,梁撑中间的大弯矩为:

M=1/4QL=1/4ql1l22

 梁撑的弯曲强度条件为:

M≤Z[σ]=1/6bδ2[σ]

令梁撑的许用弯矩为:

  [M]=1/6 bδ2[σ]

根据以上公式,可将梁撑的强度条件表达为  M≤[M]  

梁撑的截面尺寸已经系列化。这个系列中每一种截面尺寸的许用弯矩如表1所示。表1所取的许用弯曲应力为10.49MPa。  

下面我们来举个实例来说明:

有一框架木包装箱,横梁计算长度为96cm,中心间隔为45cm,材料的许用弯曲应力为10.4MPa,试确定梁撑的截面尺寸。  

【解】梁撑的大弯矩为:

M=1/4 ql1l22=1/4*3923*0.96*0.452=1.91N.m

根据表1,梁撑截面尺寸可定为2.4cm×9cm。

    以上是我们乐华包装根据多年的木包装箱设计生产经验归纳总结出来的框架木包装箱堆码强度设计介绍下一篇我们详细介绍框架木包装箱的制箱方法与防水防潮方法。

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