瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度的計(jì)算——談凱里卡特公式的應(yīng)用

瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度的計(jì)算公式很多，常用的有凱里卡特（K.Q.Kellicutt）公式、馬丁荷爾特（Maltenfort）公式、沃福（Wolf）公式、馬基（Makee）公式、澳大利亞APM公司計(jì)算公式，等等。其中，凱里卡特公式常被應(yīng)用于0201型瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度的計(jì)算。

凱里卡特公式表達(dá)式

美國(guó)的凱里卡特根據(jù)瓦楞紙箱的邊壓強(qiáng)度和周長(zhǎng)提出了計(jì)算紙箱抗壓強(qiáng)度的公式

BCT＝ECT×（4aXz/Z）^2/3×Z×J

式中  BCT——瓦楞紙箱的抗壓強(qiáng)度（lb）

ECT——瓦楞紙板的邊壓強(qiáng)度（lb/in）

Z ——瓦楞紙箱的周長(zhǎng)（lb）

AXz——瓦楞常數(shù)

J ——紙箱常數(shù)

相應(yīng)的瓦楞紙箱常數(shù)見(jiàn)表1。

倘若知道瓦楞紙箱的外尺寸和楞型,可根據(jù)瓦楞紙板的邊壓強(qiáng)度ECT推測(cè)瓦楞紙箱的抗壓強(qiáng)度BCT，或者根據(jù)瓦楞紙箱的抗壓強(qiáng)度BCT推測(cè)瓦楞紙板的邊壓強(qiáng)度ECT。

例如，29英寸彩電包裝紙箱采用AB型瓦楞紙板

?         紙箱外尺寸為904×644×743mm；

?         毛重G=48Kg；

?         經(jīng)多次使用修正確定安全系數(shù)為K＝6.5；

?         堆碼層數(shù)為N＝300/74.3＝4（堆碼限高為3米, 堆碼層數(shù)取整數(shù)）；

因?yàn)?磅（lb）＝0.454千克（Kg）＝4.453牛頓（N），1英寸（in）＝2.54厘米（cm），所以空箱抗壓強(qiáng)度為

BCT＝KG（N?1）

＝6.5×48×9.81×（4－1）

＝9182.16（N）

＝2061.67（lb）

因?yàn)橥呃慵埾涞闹荛L(zhǎng)Z＝（90.4＋64.4）×2＝309.6（cm）＝121.89（in），瓦楞常數(shù)aXz＝13.36，紙箱常數(shù)J＝0.54，故瓦楞紙板的邊壓強(qiáng)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  瓦楞紙箱常數(shù)

應(yīng)用上述公式時(shí)，須將公制單位轉(zhuǎn)化為英制單位，比較麻煩。實(shí)際上，將公式兩邊單位轉(zhuǎn)化為公制，只需將瓦楞常數(shù)aXz擴(kuò)大2.54倍，或?qū)⒓埾涑?shù)J擴(kuò)大1.86161189倍（2.54^2/3）即可。若瓦楞常數(shù)aXz不變，將紙箱常數(shù)J擴(kuò)大，可得到如表1所示的公制下的瓦楞常數(shù)aXz和紙箱常數(shù)J。此時(shí)，瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度單位為牛頓（N），瓦楞紙板的邊壓強(qiáng)度單位為牛頓/厘米（N/cm），瓦楞紙箱的周長(zhǎng)單位為厘米（cm）。

凱里卡特公式簡(jiǎn)化式

上述凱里卡特公式顯得比較繁瑣，事實(shí)上紙箱一旦成型，其外尺寸、瓦楞常數(shù)和紙箱常數(shù)都已確定，所以F＝（4aXz/Z）^2/3×Z×J可看作一個(gè)常數(shù)，此時(shí)凱里卡特公式可簡(jiǎn)化為   

BCT＝ECT×F

不同楞型、不同外尺寸的瓦楞紙箱，其簡(jiǎn)易常數(shù)F均可從相關(guān)技術(shù)參數(shù)表中獲取。不過(guò)，一旦身邊沒(méi)有相關(guān)技術(shù)參數(shù)表，將無(wú)從下手，非常不便。如果分析凱里卡特公式，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)盡管不同楞型紙箱其瓦楞常數(shù)aXz和紙箱常數(shù)J不同，但是每種楞型紙箱其瓦楞常數(shù)aXz和紙箱常數(shù)J是相同的，將其合并為常數(shù)f，則凱里卡特公式可表示為

BCT＝ f×ECT×Z^1/3

通過(guò)一系列的計(jì)算，可得到不同楞型紙箱相關(guān)常數(shù)f，如表2所示。

表2  瓦楞紙箱常數(shù)f

例如，AB型瓦楞紙箱凱里卡特公式可表示為

BCT＝ 7.70×ECT× Z^1/3（英制）

BCT＝14.33×ECT×Z^1/3 （公制）

上例彩電包裝紙箱

ECT＝BCT/（14.33×Z^1/3）

＝9182.16/（14.33×309.6^1/3）

＝94.7（N/cm）＝9470（N/m），或

ECT＝BCT/（7.70×Z^1/3）

＝2061.67/（7.70×121.89^1/3）

＝54.0 （lb/in）

＝94.7（N/cm）

＝9470（N/m）