第七章-木箱的设计课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第七章 木箱的设计,第七章 木箱的设计,1,71 木箱概述,一、材料,质量指标：容重，含水率，干缩率，变形方向差异,包装用木材选择,阔叶树材容重大，强度高，干燥加工困难,针叶树材容重小，易于加工，适于包装,主要受力构件（木，方，梁，柱）以落叶松，马尾松，榆木为主，不可采用带缺陷的材料（活节，死结，裂缝等）作为受力构件,71 木箱概述一、材料,2,71 木箱概述,一、材料,代木材料,胶合板,纤维板,刨花板,钙塑瓦楞板,竹编胶合板,71 木箱概述一、材料,3,71 木箱概述,二、木箱结构,按产品储运要求,封闭箱,花格箱,胶合板箱,71 木箱概述二、木箱结构,4,71 木箱概述,二、木箱结构,按产品重量,普通木箱：200kg以下，综合尺寸2600mm以下,滑木箱：2001500kg,框架木箱：1500020000kg,按组装方式,用钉组装,螺栓组装,其他连接件,71 木箱概述二、木箱结构,5,71 木箱概述,三、注意事项,尺寸规定,硬质直方体运输包装尺寸系列,通用集装箱最小内部尺寸等标准规定,机车界限尺寸机电产品包装通用技术条件中的超限规定,重心要求：居中，偏下,箱面标志,辅助材料的使用,71 木箱概述三、注意事项,6,72 木箱设计基本规定,一、木材的许用强度,由于试验条件、树种、产地、树龄等的不同，木材在实际使用时不可能达到试验条件下的理想状态（无缺陷、静态负荷等），所以必须考虑了安全系数后才能作为实际使用时的设计依据。,木材的许用强度 Mpa(kgf/cm,2,),抗弯强度 顺纹抗压强度 顺纹抗拉强度,径向 弦向,11.0(112) 8.04(82) 7.0(71) 14.0(143),72 木箱设计基本规定一、木材的许用强度,7,72 木箱设计基本规定,一、木材的许用强度,72 木箱设计基本规定一、木材的许用强度,8,72 木箱设计基本规定,二、顶盖载荷和堆码载荷,顶盖载荷,顶盖载荷主要由横梁等顶盖构件来承受,按500kgf/m,2,载荷设计的横梁已很少发生损坏,在GB5398-85大型运输包装件试验方法中规定顶盖载荷为500kgf/m,2,72 木箱设计基本规定二、顶盖载荷和堆码载荷,9,72 木箱设计基本规定,二、顶盖载荷和堆码载荷,堆码载荷,堆码载荷主要由侧面的框架结构来承受,堆码载荷值是用来确定立柱等构件尺寸大小的,堆码载荷,内装物质量 （kg） 堆码载荷,KPa(kgf/m,2,),5000 10.0（1020）,500010000 15.0（1530）,10000 20.0（2040）,72 木箱设计基本规定二、顶盖载荷和堆码载荷,10,73 木箱结构设计,一、木箱结构,73 木箱结构设计一、木箱结构,11,73 木箱结构设计,一、底座结构,73 木箱结构设计一、底座结构,12,73 木箱结构设计,一、底座结构,底座是滑木箱的底面，起安装侧面和端面及支撑内装物的作用,底座不是唯一的承重构件，所以在未装侧面和端面时，不能对底座进行起吊作业,底座的主要承重构件是滑木和枕木,73 木箱结构设计一、底座结构,13,73 木箱结构设计,一、底座,滑木,辅助滑木,枕木,端木,底板,73 木箱结构设计一、底座,14,滑木,受力,弯曲构件：在用绳索起吊时，以起吊点为支点的简支梁,f,b,=,fb木材许用抗弯强度(112kgf/cm,2,),M滑木弯矩（kgfcm）,Z滑木截面惯性矩（cm,3,）,W内装物重量(kgf),L滑木长（cm）,b滑木总宽（cm）,h滑木厚度（cm）,W,L,滑木受力 WL,15,滑木,受力,拉伸构件,在用绳索起吊时，把滑木看成侧面桁架的下弦材，内装物载荷由滑木和侧框架共同承担桁架结构,用木材做的桥梁桁架，其骨架是用螺栓及联结用金属配件组装起来的。而框架木箱的侧面，其骨架是用很多钉子钉在侧板上组装起来的。因此，把这骨架看作具有几乎相同强度的桥梁结构,滑木受力,16,滑木,受力,桁架结构,在骨架的各个构件上有压缩或拉伸的内力在起作用，作为整体发挥桁架的强度，所以作为下弦材的滑木，其尺寸可以较小,滑木受力,17,滑木,安装,滑木的数量,滑木一般应均匀排布，且中心间隔不大于100cm，当超过规定间隔时，中间要增加一根相同截面尺寸的滑木,滑木的安装,滑木端部不得突出箱外 ，无辅助滑木时，滑木两端距底面高度二分之一处应制成5565的斜角,滑木安装,18,滑木,安装,滑木的对接,滑木最好是用一根整木，但是如果截面为7.57.5cm以上，而又没有长料时，滑木可以对接，但对接的位置不要在长度的中心处，而且个滑木的对接位置要左右错开,滑木安装,19,辅助滑木,不作为应力构件，起调节重心作用,宽度为滑木宽的80以上,厚度主要是从便于挂绳索或易于插入叉车的货叉考虑,辅助滑木不作为应力构件，起调节重心作用,20,枕木,枕木是横向搭在滑木上安装的，起联结滑木及支承内装物、固定内装物作用，其截面尺寸由外侧滑木的内间隔、内装物重量及形状来决定,承受均布载荷的枕木,W内装物重量（kgf）,b枕木的总宽度（cm）,h枕木的厚度（cm）,fb木材许用抗弯强度（112kgf/cm,2,）,L外侧滑木内间隔（cm）,枕木枕木是横向搭在滑木上安装的，起联结滑木及支承内装物、固定,21,枕木,承受中央集中载荷的枕木,W内装物重量（kgf）,b枕木的总宽度（cm）,h枕木的厚度（cm）,fb木材许用抗弯强度（112kgf/cm),L枕木长度（cm）,枕木承受中央集中载荷的枕木W内装物重量（kgf）,22,枕木,承受两点集中载荷的枕木,a点弯矩,b点弯矩,当l,1,l,2,时，MaMb ，均布载荷与最大弯矩比值：,1/2W 1/2W,a b,L,当l,1,=l,2,=l,0,时，上式可简化为：,枕木承受两点集中载荷的枕木 1/2W,23,枕木,当有中间滑木时，枕木的承载,当滑木的内间隔大于100cm时，为改善枕木的负载情况，提高箱体结构的强度和刚度，应在两滑木之间加设第三根滑木，即中间滑木,中间滑木的载荷：,b中间滑木的总宽度cm,h中间滑木的厚度cm,fb滑木的许用弯曲强度（112kgf/cm,2,）,L滑木的中心间距cm,枕木当有中间滑木时，枕木的承载 b中间滑木的总宽度cm,24,枕木,求枕木根数的计算方法总结,先设枕木的尺寸，再求得该尺寸枕木在均布载荷情况下的许用弯曲载荷W,再求均布载荷的许用弯曲载荷的倍数n,将a, b的数据相乘，得到两点集中载荷时，一根枕木的许用弯曲载荷P=nW。,当有中间滑木时，计算中间滑木的许用弯曲载荷W,最后求得枕木根数N,枕木求枕木根数的计算方法总结,25,端木,横向连接滑木的构件，在其上安装端板,端木所受的载荷比滑木小得多，尺寸也比滑木小,端木主要作为组装底座和端面的连接构件考虑，其安装是从滑木的二端让出端板厚的距离,用螺栓紧固在滑木上,端木横向连接滑木的构件，在其上安装端板,26,底板,底板不作为受力构件，只起加强底座、防止底座歪斜、变形的作用，并能密封防水,为了通风和排水，底板之间可以留有0.51.0cm的间隙，或不留间隙，但在不与内装物接触的部位开四个直径为1.2cm的孔,底板底板不作为受力构件，只起加强底座、防止底座歪斜、变形的作,27,73 木箱结构设计,二、侧面结构,侧面结构由侧档、斜档、辅助立柱及侧板构成,主要受力构件是侧档和辅助立柱,受力情况分析:,与滑木共同承受内装物重量引起的弯矩,立柱、侧档、侧板联成一体，承受堆码载荷的作用。,斜档在装卸时承受拉伸载荷的作用。,73 木箱结构设计二、侧面结构,28,73 木箱结构设计,二、侧面结构,侧档与辅助立柱构成一体承受堆码载荷，因而是受压构件。受压构件的受力情况按压杆进行设计,沿轴线方向受压缩载荷的直杆称为柱，柱有长柱、中柱和短柱之分,长柱：25.2,46,中柱： 6,25.2,短柱：,6,fc为顺纹抗压强度： fc=7.0Mpa=71kgf/cm,2,73 木箱结构设计二、侧面结构,29,73 木箱结构设计,二、侧面结构,堆码载荷的大小在设计基本条件中已作了规范,A,立柱、辅助立柱和侧板所需截面积,73 木箱结构设计二、侧面结构A 立柱、辅助立柱和侧板,30,73 木箱结构设计,二、侧面结构,侧面结构形式是随着箱的长度而变化的,斜档的角度最好在3555的范围内,侧档的中心间距通常小于120cm,辅助立柱安装在侧板的内侧，其加强侧档及支撑梁承的作用,73 木箱结构设计二、侧面结构,31,第七章-木箱的设计课件,32,73 木箱结构设计,三、顶盖结构,顶盖安装在侧面和端面之上,其主要受力构件是横梁,起承受顶盖载荷的作用，和承受起吊时绳索夹持所施加的压力,当横梁承受顶盖载荷作用时，根据前面的设计基本规定，按500kgf/m,2,载荷设计,横梁可以按弯曲构件进行设计,73 木箱结构设计三、顶盖结构,33,73 木箱结构设计,三、顶盖结构,横梁的受力,堆码载荷,横梁受到均布载荷的作用,b横梁的总宽度cm,h横梁的厚度cm,l横梁的长度cm,fb横梁的许用抗弯强度112kgf/cm,2,73 木箱结构设计三、顶盖结构 b横梁的,34,73 木箱结构设计,三、顶盖结构,横梁的受力,不堆码,对于储运过程中不堆码的木箱，横梁主要是承受绳索起吊时对它的压缩载荷，所以横梁此时是作为压缩构件考虑，它相当于柱的作用，其受力情况按柱进行分析,Pk=AfkP,Pk横梁能够承受的压缩载荷kgf/cm2,A横梁的截面积cm2,fk横梁的顺纹抗压强度kgf/cm2,P两根绳索起吊时一根绳索施于横梁的最大压缩载荷（按内装物重量的1/4计）,73 木箱结构设计三、顶盖结构,35,73 木箱结构设计,三、顶盖结构,顶板,顶板顺箱长方向铺设。顶板不作为主要受力构件,它必须能承受在上面堆放小型货物的载荷强度，在承受起吊绳索的压缩载荷时，也能部分承担绳索水平方向的压缩力,所以顶板的厚度根据内装物重量和木箱的宽度而定,73 木箱结构设计三、顶盖结构,36,73 木箱结构设计,组装方法,73 木箱结构设计组装方法,37,73 木箱结构设计,固定方法,固定是为了是内装物不因运输即装卸中的振动、冲击及货物倾斜而移位、滚动，同时根据产品的形状及坚固程度，适当分散其固定面及支承面的载荷，以便防止造成产品损伤而采取的措施,73 木箱结构设计固定方法,38,73 木箱结构设计,固定方法,螺栓固定当产品的底部有螺栓孔时，可以用螺栓把产品紧紧地安装在外包装容器的基础上。螺栓孔所在位置必须是设在底座的受力构件上，如滑木、枕木上，而不能单独设在底板上，因为底板只是封闭用，并不作为受力构件,73 木箱结构设计固定方法,39,73 木箱结构设计,固定方法,挡块：为防止内装物在箱内移动，要在内装物的基部使用档块、撑杆,73 木箱结构设计固定方法,40,73 木箱结构设计,固定方法,压杠压杠要牢固地钉在向内档的材边，内档不能利用时，要在向的内表面上钉支承木，当受力较大时，要用槽木加强,73 木箱结构设计固定方法,41,73 木箱结构设计,固定方法,支撑：支撑的角度最好在3555之间。支撑的下端可由端木、枕木、侧档及端档等材边支承,73 木箱结构设计固定方法,42,第七章-木箱的设计课件,43,73 木箱结构设计,73 木箱结构设计,44,