纸箱抗压试验机是专门用于测试纸箱、纸盒等包装容器在静态压力下承受能力的设备,其工作原理基于力学加载与参数监测的结合,核心是通过模拟实际仓储、运输中的堆叠压力,记录纸箱的变形、承载极限及破坏过程。以下是其具体原理:
1. 核心结构与加载方式
纸箱抗压试验机主要由上下压盘、驱动系统、力值传感器和控制系统组成,加载过程遵循 “匀速施压” 或 “定压保持” 的逻辑:
放置试样:将待测试的纸箱(通常为空箱或按标准填充模拟货物)平稳放置在下方固定压盘上,确保纸箱四周无倾斜,与压盘边缘对齐。
施加压力:通过驱动系统(多为电机带动丝杆或液压装置)控制上方活动压盘向下匀速移动,对纸箱施加垂直压力。压力速度可按标准(如 GB/T 4857.4)设定(常见 5-10mm/min),模拟堆叠时的缓慢受力过程。
2. 力值与变形的监测
展开剩余62%在施压过程中,设备通过传感器实时采集关键参数,实现对纸箱力学性能的量化:
力值监测:上下压盘之间安装高精度力值传感器(如应变片式传感器),当纸箱受到压力时,传感器会将压力产生的机械形变转化为电信号,经放大和 AD 转换后,由控制系统计算出实时压力值(单位:N 或 kgf)。
变形监测:部分设备配备位移传感器,记录上方压盘的移动距离,以此反映纸箱在压力下的变形量(单位:mm),可绘制 “压力 - 变形曲线”。
3. 测试终点判断
试验机通过预设条件或实时监测判断测试终点,常见模式包括:
最大承载测试:持续施压至纸箱发生结构性破坏(如箱体坍塌、棱边断裂、压溃),此时传感器记录的最大压力值即为纸箱的 “抗压强度”(或 “最大抗压值”),是评估纸箱承重能力的核心指标。
定压保压测试:按标准设定一个固定压力(如模拟堆码 3 层的重量),保持该压力一段时间(如 24 小时),观察纸箱是否发生超过允许范围的变形(如高度压缩量>10%),判断其在长期堆叠下的稳定性。
变形量控制测试:设定最大允许变形量(如纸箱高度压缩 20mm),当压力达到该变形对应的力值时停止测试,用于评估特定变形要求下的承载能力。
4. 数据处理与结果输出
控制系统会实时记录压力、变形、时间等数据,并通过软件生成测试曲线和报告:
曲线中,横轴为变形量或时间,纵轴为压力值,可直观显示纸箱从弹性变形(压力随变形线性增长)到塑性变形(变形增速快于压力),直至破坏(压力骤降)的全过程。
最终输出结果包括:最大抗压强度、达到特定变形时的压力值、破坏时间等,为包装设计优化(如调整纸箱材质、瓦楞结构)和运输堆码规范提供依据。
简言之,纸箱抗压试验机通过可控压力加载 + 精准参数监测,模拟纸箱在实际流通中的受力环境,从而科学评估其抗压性能,保障包装对内部货物的保护能力。
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