一、引言
瓦楞紙箱的承載能力，從根本上取決于其所用紙板的壓縮強(qiáng)度。在紙箱堆碼和運(yùn)輸過(guò)程中，紙板主要承受平行于其平面的壓縮載荷，一旦該方向上的承載能力不足，紙箱便會(huì)發(fā)生塌陷或變形。邊壓環(huán)壓試驗(yàn)機(jī)正是用于評(píng)價(jià)紙板這一關(guān)鍵性能的檢測(cè)設(shè)備。
從儀器設(shè)計(jì)的角度看，邊壓環(huán)壓試驗(yàn)機(jī)本質(zhì)上是一臺(tái)精密的恒速壓縮試驗(yàn)裝置，配合不同的試樣夾具，即可分別完成環(huán)壓強(qiáng)度(RCT)、邊壓強(qiáng)度(ECT)、平壓強(qiáng)度(FCT)及粘合強(qiáng)度(PAT)等多種測(cè)試。其中，環(huán)壓測(cè)試和邊壓測(cè)試是最基礎(chǔ)、也是具工程意義的兩種模式。
二、環(huán)壓強(qiáng)度測(cè)試的原理
環(huán)壓強(qiáng)度測(cè)試用于評(píng)價(jià)紙或紙板沿其厚度方向的邊緣抗壓能力。測(cè)試時(shí)，將一定尺寸的矩形試樣插入專(zhuān)用試樣座中，使其側(cè)邊卷曲成圓環(huán)形，然后置于壓縮試驗(yàn)機(jī)的上下壓板之間，沿徑向施加壓縮載荷，直至試樣壓潰。
從力學(xué)角度分析，環(huán)形試樣在徑向壓縮下，并非純粹的軸向受壓狀態(tài)。對(duì)于厚度較薄的紙樣(低于0.28 mm)，試樣在壓潰前可能先發(fā)生屈曲失穩(wěn)，此時(shí)測(cè)得的強(qiáng)度值實(shí)際是失穩(wěn)破壞與純壓縮作用的合力結(jié)果。因此，環(huán)壓強(qiáng)度更多地反映試樣在特定幾何約束下的“抗壓潰能力”，而非材料本征的壓縮強(qiáng)度。
環(huán)壓測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)試樣規(guī)格為長(zhǎng)152.4 mm、寬12.7 mm，試樣的長(zhǎng)度方向?qū)?yīng)紙板的縱向或橫向。測(cè)試時(shí)通常取十片試樣，五片正面朝外、五片反面朝外分別測(cè)試，取平均值以消除紙板兩面性帶來(lái)的偏差。
三、邊壓強(qiáng)度測(cè)試的原理
邊壓強(qiáng)度測(cè)試的對(duì)象是瓦楞紙板。測(cè)試時(shí)，將矩形試樣垂直置于試驗(yàn)機(jī)兩壓板之間，使瓦楞方向垂直于壓板平面，然后施加壓縮力，直至試樣被壓潰。邊壓強(qiáng)度的物理意義是單位長(zhǎng)度試樣所能承受的最大邊緣壓縮載荷，單位為牛頓每米。
與環(huán)壓測(cè)試不同，邊壓測(cè)試面臨的一個(gè)核心問(wèn)題是如何保證試樣在加載過(guò)程中始終保持垂直于壓板。瓦楞紙板的側(cè)邊并非理想平面，若初始垂直度偏差較大，試樣在受力初期便可能發(fā)生偏心失穩(wěn)，導(dǎo)致測(cè)得的強(qiáng)度值顯著偏低。為此，標(biāo)準(zhǔn)方法要求在加載初期(約50 N左右)使用導(dǎo)塊支撐試樣，待試樣被穩(wěn)固夾持后再移開(kāi)導(dǎo)塊，繼續(xù)加載至壓潰。
值得注意的是，現(xiàn)行GB/T 6546-2021采用“邊緣不上蠟法”測(cè)定瓦楞紙板邊壓強(qiáng)度，這與早期上蠟補(bǔ)強(qiáng)方法相比，在操作便捷性和測(cè)試效率上均有改善。
四、儀器的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)
邊壓環(huán)壓試驗(yàn)機(jī)的技術(shù)架構(gòu)可分解為加載、傳感、控制和數(shù)據(jù)處理四個(gè)環(huán)節(jié)。
加載系統(tǒng)為測(cè)試提供穩(wěn)定的壓縮速度。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，壓縮速度通?？刂圃?2.5 mm/min或12.7 mm/min。速度的穩(wěn)定性直接影響測(cè)試結(jié)果的一致性，現(xiàn)代儀器多采用伺服電機(jī)配合滾珠絲桿驅(qū)動(dòng)，以保證在整個(gè)加載行程中速度波動(dòng)控制在極小范圍內(nèi)。
力值傳感系統(tǒng)是儀器的精度核心。測(cè)試時(shí)，上壓板上的荷重元感應(yīng)試樣承受的壓力，將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。高精度試驗(yàn)機(jī)的分解度可達(dá)1/100,000，精度控制在±0.5%以?xún)?nèi)。傳感器的選型需兼顧量程與靈敏度：量程過(guò)大會(huì)犧牲小力值段的精度，量程過(guò)小則可能在試樣壓潰瞬間超出量程。
控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)試流程，包括加載速度設(shè)定、導(dǎo)塊移除時(shí)機(jī)提示、壓潰判定等。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)則實(shí)時(shí)采集力值與位移數(shù)據(jù)，自動(dòng)識(shí)別最大力值，并按公式計(jì)算強(qiáng)度指標(biāo)。邊壓強(qiáng)度的計(jì)算方式為最大力除以試樣長(zhǎng)度(米)，環(huán)壓強(qiáng)度則除以152 mm的試樣長(zhǎng)度。
五、標(biāo)準(zhǔn)化與比較
環(huán)壓和邊壓測(cè)試均有成熟的國(guó)際和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)體系。環(huán)壓測(cè)試主要依據(jù)GB/T 2679.8-2016(修改采用ISO 12192)，邊壓測(cè)試依據(jù)GB/T 6546-2021(修改采用ISO 3037)。在國(guó)際層面，TAPPI T822和TAPPI T811分別是環(huán)壓和邊壓測(cè)試的北美通行標(biāo)準(zhǔn)。
一個(gè)值得關(guān)注的趨勢(shì)是，環(huán)壓測(cè)試正在部分領(lǐng)域被短距壓縮測(cè)試(SCT)所取代。原因在于，環(huán)壓測(cè)試的試樣幾何形態(tài)決定了其破壞模式包含屈曲成分，測(cè)得的數(shù)值反映的是“屈曲行為”而非純粹的“壓碎行為”。SCT通過(guò)縮短試樣跨距，使破壞模式更接近純壓縮，從而能更準(zhǔn)確地表征材料的本征壓縮強(qiáng)度。
六、結(jié)語(yǔ)
邊壓環(huán)壓試驗(yàn)機(jī)的技術(shù)核心在于：在受控的加載速度下，對(duì)具有特定幾何形態(tài)的紙或紙板試樣施加軸向壓縮載荷，并通過(guò)精密力值傳感系統(tǒng)捕獲其最大承載能力。環(huán)壓測(cè)試與邊壓測(cè)試分別從原紙和紙板兩個(gè)層級(jí)評(píng)價(jià)材料的邊緣抗壓性能，構(gòu)成了紙箱強(qiáng)度設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)源。隨著短距壓縮等替代方法的發(fā)展，壓縮強(qiáng)度測(cè)試正朝著更精確表征材料本征性能的方向演進(jìn)。
企業(yè)直播推薦
治县。|
工布江达县|
宣化县|
伊宁县|
浦东新区|
濮阳县|
黄浦区|
封丘县|
陵水|
涞水县|
张家港市|
顺义区|
榆林市|
龙井市|
犍为县|
舒城县|
嘉兴市|
珠海市|
扶余县|
焉耆|
五华县|
林州市|
濮阳市|
罗城|
米泉市|
于都县|
疏附县|
禄劝|
宝鸡市|
鹿邑县|
无极县|
凤庆县|
中方县|
昔阳县|
收藏|
巴中市|
天气|
安福县|
滦平县|
惠东县|
靖边县|
提籃式冷熱沖擊箱廠家
型號(hào)：TSD-36F-2P東莞恒溫恒濕試驗(yàn)箱
型號(hào)：SMC-150PF廣皓天快速溫變?cè)囼?yàn)箱價(jià)格
型號(hào)：TEB-225PF交變濕熱高低溫試驗(yàn)箱
型號(hào)：THB-408PF皓天步入式高低溫交變?cè)囼?yàn)室品牌
型號(hào)：WTHB-08G-SVISCOpro2100管道粘度計(jì)
型號(hào)：VISCOpro2100進(jìn)口反應(yīng)釜粘度計(jì)
型號(hào)：SPC/L392進(jìn)口微量粘度計(jì)
型號(hào)：VISCOlab 5000