滑木包装箱的起吊强度仿真分析

长期以来,我国机电行业在设计产品包装箱时,与日本、美国等国家相同产品的包装箱相比,滑木截面明显偏大。特别是日本，滑木耗材仅为我国的35. 5%。造成这种差别的主要原因,一是把它作为纯弯曲构件,即内装物的载荷完全由以起吊点为支点的简支梁滑木来承担，二是把它作为拉压组合构件,即把滑木看作是侧面桁架的下弦材,内装物的载荷由滑木与侧框架共同承担。

 

滑木是包装箱的重要构件,在承载中起着重要作用。因此我国大部分机电行业产品包装采用的是前一种方法,这种方法是符合实际情况的。从结构上看，滑木包装箱是由底座、两个端面、两个侧面和顶盖组成的，底座、端面和侧面及盖板可以预制，到现场后将各构件组装合拢。组成底座的构件有滑木、辅助滑木、端木、枕木、底板。

 

滑木包装箱吊装过程的力学模型，分析各构件的剪力,轴力和弯矩按照木结构的强度对包装箱框架结构有限元仿真分析，滑木包装箱起吊时，内装物重量直接作用于枕木，并通过枕木传递给两外侧滑木和两个心面框架。此外，绳索还对箱顶产生横向水平挤压力，使横梁成为压杆，使上框木产生弯曲变形。侧面框架是通过箱板钉在两外侧滑木上的。框架木箱起吊时，滑木与相联结的下框木可视为同一构件，共同变形，共同工作。

 

滑木包装箱中的框架通常称为桁架，它是由一些直杆在两端彼此连接而成的。这些连接的地方称为节点。如果各杆位于同一平面，就称为平面桁架。在对桁架进行受力分析时，一般假设:①所有节点都是光滑铰链，②各杆轴线都通过铰链中心，③所有载荷都作用在节点上，④不计各杆自重，它们都是二力杆。桁架有简单与复杂的区别，简单的桁架为静定结构，仅用平衡方程就能解出各杆内力。

 

起吊用的绳索可以简化为两个铰链支座，内装物重量可以简化为作用在下框木各节点上的载荷。因为上边左右两角节点上没有载荷，所以用虚线表示的各杆内力为零，这些杆称为零杆，为了清楚起见，去掉这些杆件，将所剩各杆另行画出，它是个静定平面桁架，求解这个静定平面桁架的基本方法是节点法，其要点如下。①以每个节点为研究对象，画出它们的受力图。②以每个节点为原点取一个直角坐标系xy,并对每个节点列出平面汇交力系的两个平衡方程。

滑木包装箱是中型木包装箱，其内装物质量限于150-1500kg，外尺寸长、宽、高之和限于7m，宽、高在1.5m以下，主要用于机械产品的包装，也可用于小件货物的集装。结合木包装箱的强度与结构力学基础 ，滑木包装箱起吊部位设计挂绳扣，挂绳扣的位置一般在重心的两侧并对称 ,与重心垂直平面。压绳板:可以用普通的角钢。为了防止吊绳滑脱,可以增加吊绳限位板或限位块。如果框架木箱的宽度较大,吊绳对侧上框木的挤压力也很大,这时需要根据仿真分析结果适当加长压绳板,将挤压力分散出去,避免应力集中。