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7. 剛度測(cè)試方法紙箱剛度是紙箱抵抗變形的能力，紙箱受壓縮載荷或裝滿物品后，側(cè)面剛度不足很容易變形甚至破裂。而紙箱的剛度主要取決于箱板紙的挺度。①抗彎剛度根據(jù)力學(xué)的定義，抗彎剛度為彈性模量與截面慣矩的乘積（EI），可以用彎曲的方法求得，如圖11所示。  慣矩I是由截面幾何性質(zhì)所決定的，只要截面形狀一定，I總是可以計(jì)算出來(lái)的，因此彈性模量E可以根據(jù)I、P、L、d由公式得出。箱紙板彈性模量的求法很多，歸納有以下幾種：a. 利用應(yīng)力應(yīng)變法E=σ/ε...............(4)因?yàn)榧埌宓膹椥院退苄苑秶灰讌^(qū)分，受塑性的影響，這種方法求得的結(jié)果不太準(zhǔn)確。b. 利用彎曲的方法如上所述  這種方法應(yīng)用廣泛，方法簡(jiǎn)單而實(shí)用。c. 共振法利用此方法是對(duì)于細(xì)長(zhǎng)的試樣進(jìn)行激振，使其產(chǎn)生共振，根據(jù)共振頻率求彈性系數(shù)。這種方法是利用材料內(nèi)部的聲音傳播速度與彈性模量的關(guān)系求得彈性模量，如下式         式中：f ——共振頻率；l——試樣有效長(zhǎng)度；ρ——材料密度；A——試樣截面積；K——彈性常數(shù)。$分頁(yè)符$②紙板挺度測(cè)試方法挺度是指在一定條件下彎曲38mm寬的紙板至15°角時(shí)的彎矩，單位為（N.m）。挺度是紙箱剛度的重要性能指標(biāo)，目前國(guó)內(nèi)外測(cè)試方法很多，主要有以下三種：其一是柯拉克（Clak）挺度測(cè)定法，以試樣受自重作用的彎曲程度表示，主要用于紙張；其二是葛萊(Gurlcg)或挺度測(cè)定法，以彎曲試樣至一定程度，用力毫克表示。主要用于紙張；其三是泰伯(Taber)式挺度測(cè)定法，以彎曲38mm寬的試樣至15°角時(shí)的彎矩（g.cm）表示，主要用于紙板挺度的測(cè)量。對(duì)于普通紙板挺度的測(cè)量，泰伯式儀器具有操作方便、計(jì)算簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，并在國(guó)際上已日趨標(biāo)準(zhǔn)化，它已列入我國(guó)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。其儀器結(jié)構(gòu)原理示意圖如圖12所示。  ①工作原理儀器的工作原理是根據(jù)挺度的概念及采用力矩對(duì)轉(zhuǎn)軸中心平衡原理設(shè)計(jì)的。當(dāng)角度盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小輥開始運(yùn)動(dòng)，紙夾裝在擺上，擺亦隨之而動(dòng)。兩個(gè)方向不同、大小不等的力作用在一個(gè)旋轉(zhuǎn)中心，如圖13所示，F(xiàn)和N兩力對(duì)旋轉(zhuǎn)中心平衡。OA=R，加重鉈轉(zhuǎn)動(dòng)半徑；  OK=r，小輥給試樣彎曲力矩的作用半徑。儀器未開動(dòng)之前試樣沒有受彎曲力矩作用，擺由于砝碼重力的作用處于垂直位置。當(dāng)開動(dòng)儀器轉(zhuǎn)盤時(shí)，角度盤順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，試樣開始受彎曲力矩作用，隨同圓輥同向彎曲，由于試樣的耐彎曲剛度作用，紙夾和重鉈轉(zhuǎn)到圖中OA位置，小輥轉(zhuǎn)到OK位置時(shí)停車，此時(shí)組成了一個(gè)平衡力系。即F.r=N.R∵N=W.sina∴F.r=R.W.sina根據(jù)挺度的定義，當(dāng)α=15°時(shí)，M=F.r,即是試樣的挺度：S=R.w.sina................(6)這就是挺度的原理公式。泰伯式挺度儀試樣的挺度值與紙條寬度有關(guān)，儀器設(shè)計(jì)時(shí)把試樣紙條寬度1cm作為標(biāo)準(zhǔn)寬度。當(dāng)α=15°做為測(cè)量常數(shù)，即在擺上加9.8×10-2 N砝碼，取寬度為1cm的試樣進(jìn)行測(cè)定，當(dāng)α=15°時(shí)所需的力矩，即為試樣的標(biāo)準(zhǔn)挺度。儀器的刻度就是按標(biāo)準(zhǔn)挺度條件計(jì)算的，計(jì)算按正弦函數(shù)關(guān)系。但在實(shí)際測(cè)量時(shí)允許在15~40mm范圍內(nèi)切取紙樣，砝碼重量也可以根據(jù)試樣挺度強(qiáng)弱確定，分別為0.49 N、0.98 N、1.96N。在這種情況下，測(cè)定的數(shù)值需要經(jīng)過換算，即換算成標(biāo)準(zhǔn)挺度表示，考慮寬度的影響將原式（6）乘一個(gè)寬度系數(shù)。 式中B1、B2分別為試樣的標(biāo)準(zhǔn)寬度和實(shí)際寬度。 換算方法： 式中：G--指針讀數(shù)；K--砝碼系數(shù)。對(duì)于0.098N、0.49N、0.98N的砝碼，K分別為1、5、10。②試驗(yàn)步驟及結(jié)果計(jì)算先將儀器調(diào)節(jié)至水平，再調(diào)節(jié)角度盤，使擺的中心刻度、角度盤的零點(diǎn)及負(fù)荷盤零點(diǎn)重合；然后調(diào)整靈敏度，當(dāng)測(cè)定范圍為0~9.8×10-3J時(shí)，移動(dòng)擺至15°角，然后放松，這時(shí)擺的自由擺動(dòng)不得少于20次；角度盤轉(zhuǎn)速用秒表及角變尺測(cè)定，要求在200±20度/min；力度盤指示精度用專用杠桿測(cè)定，相對(duì)應(yīng)的數(shù)值誤差應(yīng)小于3%（國(guó)外資料為5%）。a.切取長(zhǎng)70±1mm，寬38.0±0.1mm的試樣，縱橫向各不少于5條。b.將試樣的一端垂直地夾于固定夾上，試樣的另一端插于儀器下面的兩小輥之間，然后用固定螺絲把試樣固定，注意要使試樣與擺的中心刻線重合。用小輥調(diào)距裝置把試樣和兩小輥之間的距離之和調(diào)節(jié)成0.33±0.05mm。c.按試樣的不同挺度，通過更換重鉈選擇測(cè)定范圍，使試樣在負(fù)荷度盤上所測(cè)定的讀數(shù)在20~70之間，打開開關(guān)，彎曲試樣至擺的中心線與角度盤上的15°刻線重合時(shí)（如試樣挺度過大或彎曲至15°角時(shí)折裂，可彎曲至7.5°角，測(cè)定結(jié)果乘2可得出一個(gè)近似值，要在報(bào)告中注明）立即關(guān)閉開關(guān)，記下擺的中心線所指的負(fù)荷度盤讀數(shù)，精確至半個(gè)分度。上述操作分別向左右方向進(jìn)行，即分別測(cè)定試樣向正面彎曲和反面彎曲15°角時(shí)的讀數(shù)。d. 挺度S(J)按下式計(jì)算：S=G.R................（10）式中：G--向正反面彎曲試樣至15°角時(shí)的讀數(shù)平均值（指針讀數(shù)J）；R--所用測(cè)定范圍的換算系數(shù)。R值見表1每一包裝單位中，從取出的不同式樣上切取縱橫向各5條進(jìn)行測(cè)定，分別以縱橫向所有測(cè)定值的算術(shù)平均值、最大值和最小值作為測(cè)定結(jié)果。  來(lái)源:中國(guó)包裝標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)