Испытание контейнера на сжатие

Испытание на сжатие контейнера измеряет прочность на сжатие упаковок, таких как коробки, бочки и банки. Обычно оно дает график деформации против силы сжатия .

Он обычно используется для оценки транспортных контейнеров из гофрированного картона , а также деревянных ящиков и решеток . Промышленные и потребительские упаковки, отличные от коробок, также могут быть подвергнуты испытанию на сжатие: бочки, ведра, бутылки, канистры ^[1] и т. д. Компоненты упаковки также оцениваются на предмет сопротивления сжатию. ^[2]

Обычно это лабораторное испытание, включающее специальную машину, компрессионный тестер, для применения контролируемого сжатия к испытуемому образцу . Универсальная испытательная машина иногда настраивается для проведения испытания на сжатие пакета. Испытание на сжатие может также включать наложенную мертвую нагрузку на испытуемый пакет.

Процедуры испытаний

Обычный метод проведения теста, описанный в нескольких опубликованных стандартных методах тестирования , заключается в сжатии коробки с постоянной скоростью 1 ⁄ 2 дюйма в минуту (13 мм/мин) между двумя жесткими пластинами. Пластины могут быть зафиксированы так, чтобы они оставались параллельными, или одна из них может быть повернута или «плавающей». Тест может проводиться на пустых или заполненных коробках, с закрытием коробки или без него. Важно кондиционирование до стандартной температуры и влажности.

Результаты испытания на сжатие при постоянной скорости могут быть следующими:

Пиковая нагрузка
Деформация при пиковой нагрузке
Нагрузка при критической деформации (воздушное пространство и т.п.)
Способность контейнера защищать содержимое от повреждений, вызванных сжатием.
и т. д.

Динамические нагрузки имеют некоторую связь с ожидаемыми полевыми нагрузками. ^[3] Часто для оценки допустимой рабочей нагрузки на ящики используются коэффициенты 4 или 5.

Испытание также можно проводить с пластинами, которые не имеют механического привода, но могут свободно перемещаться с фиксированной массой (или фиксированной силой), нагруженной на них. ^[4] Результаты испытания статической нагрузкой могут быть следующими:

Время неудач
Время до критической деформации
Способность контейнера защищать содержимое от повреждений, вызванных сжатием.
и т. д.

Как и при любых лабораторных испытаниях, для определения пригодности необходима полевая проверка .

Тестирование гофрированных коробок

Гофрированные контейнеры для транспортировки подвергаются опасности сжатия во время хранения и транспортировки. Правильная прочность на сжатие является ключевым фактором производительности.

Факторы, потенциально влияющие на результаты теста

Размер и конструкция конкретного тестируемого транспортного контейнера ^[5]
Сорт и структура гофрированного картона
Влажность гофрированного картона (в зависимости от относительной влажности ) ^[6]
Ориентация коробки во время теста
Внутренние опоры, если они используются во время испытаний (дерево, гофрированный картон, амортизация)
Содержимое (когда коробка тестируется с содержимым)
Закрытие коробки ^[7]
Имеет ли компрессионная машина «фиксированные» или «плавающие» (поворотные) плиты.
Предыдущее обращение или тестирование коробки ^[8]
Вентиляционные и ручные отверстия ^[9]^[10]
и т. д.

Оценки

Гофрированный картон можно оценить многими методами испытаний материалов, включая испытание на сжатие кромки (ECT). Были предприняты попытки оценить пиковую прочность на сжатие коробки (обычно пустых, обычных однослойных контейнеров с прорезями, сверху вниз) на основе различных свойств картона. Некоторые из них включали анализ конечных элементов . ^[11] Одна из часто упоминаемых эмпирических оценок была опубликована Макки в 1963 году . ^[12] Она использовала ECT картона, жесткость на изгиб в продольном и поперечном направлениях, периметр коробки и глубину коробки. Упрощения использовали формулу, включающую ECT картона, толщину картона и периметр коробки. Большинство оценок плохо соотносятся с другими ориентациями коробок, стилями коробок или заполненными коробками. Физические испытания заполненных и закрытых коробок остаются необходимыми.

Расчет требуемой компрессии

Ассоциация Fiber Box Association разработала метод расчета требуемых потерь на сжатие, который включает следующие факторы:

Время
Влага
Тип паллетирования
Модели поддонов
Тип поддона
Умение обращаться

Динамическое сжатие

Контейнеры могут подвергаться сжимающим силам, которые включают в себя динамику распределения. Например, упаковка может быть подвержена воздействию предмета, падающего на нее (вертикальная нагрузка), или воздействию груза, скользящего в нее (горизонтальная нагрузка). Вибрация транспортного средства может включать штабель контейнеров и создавать динамические реакции сжатия. ^[13] Существуют методы испытания упаковки для оценки этой динамики сжатия.

Смотрите также

Ссылки

^ Варзинскас, Вишвадас; Юргис Казимерас Станишкис; Алис Лебедис; Эдмундас Кибиркштис; Валдас Милюнас (2009). «Оценка жизненного цикла обычной пластиковой упаковки для снижения воздействия на окружающую среду и потребления материалов». Экологические исследования, инженерия и менеджмент . 50 (4): 57–65 .
^ Урбаник, Т.Дж.; Ли, С.К.; Джонсон, К.Г., «Прочность на сжатие трубчатых упаковочных форм из бумаги» (PDF) , Журнал испытаний и оценки , 34 (6): 31–40
^ Берджесс, Г.; Сингх, Шринагьям (июль 2005 г.). «Прогнозирование времени разрушения гофрированных коробок при верхней нагрузке». Журнал испытаний и оценки . 33 (4).
^ ASTM D4577, Стандартный метод испытаний на сопротивление сжатию контейнера при постоянной нагрузке.
^ de la Fuente*, Javier (2011), «Исследование прочности на сжатие коробок из гофрированного картона в стиле Bliss», Journal of Applied Packaging Research , 10 (4): 45–64 , получено 12 октября 2024 г.
^ Miltz, J; Rosen-Doody (февраль 1981). «Влияние атмосферной среды на эксплуатационные характеристики гофрированного картона». Технология упаковки : 19–23 .
^ Шихан, Р. (август 1988 г.). «Коробка и закрытие: партнеры в производительности». Журнал упаковочных технологий . 2 (4).
^ Сингх, СП; Пратеептинтонг (июль 2000 г.). «Потеря прочности на сжатие в гофрированных транспортных контейнерах, отправляемых в условиях одиночной посылки». Журнал испытаний и оценки . 28 (4).
^ Fadiji, T (2018), «Роль конструкции вентиляционных отверстий в садоводческой упаковке в структурных характеристиках» ( PDF) , Azojete , 14 : 194–201 , получено 16 сентября 2020 г.^{[ мертвая ссылка ‍ ]}
^ Сингх, Дж. (2008), «Влияние вентиляции и отверстий для рук на потерю прочности при сжатии в гофрированных коробках», J Applied Packaging Research , 2 (4): 227–238 , получено 2 апреля 2018 г.
^ Урбаник, Т.Дж. (июль 1981 г.). «Влияние характеристик деформации и напряжения картона на прочность однослойных гофрированных коробок». Отчет Лаборатории лесной продукции США . FPL. 401 .
^ Макки, RC; Гандер, Вахута (август 1963 г.). «Формула прочности на сжатие для гофрированных коробок». Упаковка из картона . 48 (8).
^ Godshall, D (1971). "Частотная характеристика, затухание и передаточная способность гофрированных контейнеров с верхней загрузкой" (PDF) . Отчет Лаборатории лесной продукции США . FPL. 160 . Получено 28 июня 2011 г. .

Соответствующие стандарты

Стандарт ASTM D642. Метод испытаний для определения сопротивления сжатию транспортных контейнеров, компонентов и грузовых единиц.
Стандарт ASTM D4577 Метод испытания на сопротивление сжатию контейнера при постоянной нагрузке
Метод испытания по стандарту ASTM D7030 на кратковременную ползучесть контейнеров из гофрированного картона при постоянной нагрузке с использованием машины для испытания на сжатие
Немецкий стандарт DIN 55440-1 Испытание упаковки; испытание на сжатие; испытание с постоянной скоростью транспортировки
ISO 12048 Упаковка. Полные, заполненные транспортные упаковки. Испытания на сжатие и штабелирование с использованием испытательной машины для сжатия.

Дальнейшее чтение

Сорока, В., «Основы упаковочной технологии», IoPP, 2002, ISBN 1-930268-25-4
Урбаник, Т. Дж. и Фрэнк, Б., «Анализ сжатия коробок по данным со всего мира», Wood and Fiber Science, 2006, [1]
Ям, К. Л., «Энциклопедия упаковочных технологий», John Wiley & Sons, 2009, ISBN 978-0-470-08704-6

Внешние ссылки

Тестирование сжатия пакета [2]

[1] Варзинскас, Вишвадас; Юргис Казимерас Станишкис; Алис Лебедис; Эдмундас Кибиркштис; Валдас Милюнас (2009). «Оценка жизненного цикла обычной пластиковой упаковки для снижения воздействия на окружающую среду и потребления материалов». Экологические исследования, инженерия и менеджмент . 50 (4): 57–65 .

[2] ^ Урбаник, Т.Дж.; Ли, С.К.; Джонсон, К.Г., «Прочность на сжатие трубчатых упаковочных форм из бумаги» (PDF) , Журнал испытаний и оценки , 34 (6): 31–40

[3] Берджесс, Г.; Сингх, Шринагьям (июль 2005 г.). «Прогнозирование времени разрушения гофрированных коробок при верхней нагрузке». Журнал испытаний и оценки . 33 (4).

[4] ASTM D4577, Стандартный метод испытаний на сопротивление сжатию контейнера при постоянной нагрузке.

[5] Fuente*, Javier (2011), «Исследование прочности на сжатие коробок из гофрированного картона в стиле Bliss», Journal of Applied Packaging Research , 10 (4): 45–64 , получено 12 октября 2024 г.

[6] Miltz, J; Rosen-Doody (февраль 1981). «Влияние атмосферной среды на эксплуатационные характеристики гофрированного картона». Технология упаковки : 19–23 .

[7] Шихан, Р. (август 1988 г.). «Коробка и закрытие: партнеры в производительности». Журнал упаковочных технологий . 2 (4).

[8] Сингх, СП; Пратеептинтонг (июль 2000 г.). «Потеря прочности на сжатие в гофрированных транспортных контейнерах, отправляемых в условиях одиночной посылки». Журнал испытаний и оценки . 28 (4).

[9] Fadiji, T (2018), «Роль конструкции вентиляционных отверстий в садоводческой упаковке в структурных характеристиках» ( PDF) , Azojete , 14 : 194–201 , получено 16 сентября 2020 г.^{[ мертвая ссылка ‍ ]}

[10] Сингх, Дж. (2008), «Влияние вентиляции и отверстий для рук на потерю прочности при сжатии в гофрированных коробках», J Applied Packaging Research , 2 (4): 227–238 , получено 2 апреля 2018 г.

[11] Урбаник, Т.Дж. (июль 1981 г.). «Влияние характеристик деформации и напряжения картона на прочность однослойных гофрированных коробок». Отчет Лаборатории лесной продукции США . FPL. 401 .

[12] Макки, RC; Гандер, Вахута (август 1963 г.). «Формула прочности на сжатие для гофрированных коробок». Упаковка из картона . 48 (8).

[13] Godshall, D (1971). "Частотная характеристика, затухание и передаточная способность гофрированных контейнеров с верхней загрузкой" (PDF) . Отчет Лаборатории лесной продукции США . FPL. 160 . Получено 28 июня 2011 г. .