Engineering calculation procedure of critical compressive force of paperboard packages

• Autorzy: Pyryev, Y. , Kibirkštis, E. , Miliūnas, V. , Sidaravičius, J.

Warianty tytułu

PL

Inżynierska metoda obliczania krytycznej siły ściskającej pudła z tektury litej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents a testing of paperboard packages stability under compression. Empirical mathematical model has been proposed describing the calculations of critical compression force of rectangular – parallelpiped paperboard packages. The created mathematical model evaluates the effect of package height that also affects the critical compression force. This model allows to optimize the strength characteristics of paperboard packages. A comparison of obtained calculations of critical force with the experimentally determined one is given. It has shown a sufficient coincidence of both theoretical and experimental results. Proposed mathematical engineering calculation model can be applied for the design of rectangular – parallelepiped paperboard packages.

PL

W artykule przedstawiono badania stateczności opakowań z tektury litej pod wpływem kompresji. Został zaproponowany empiryczny matematyczny model opisujący obliczenia krytycznej siły ściskającej pudła z tektury litej. Utworzony model matematyczny uwzględnia wpływ wysokości pudelka, która oddziaływuje również na krytyczną siłę kompresji. Proponowany model matematyczny pozwala na optymalizację właściwości wytrzymałości opakowań tekturowych. Podano porównanie uzyskanych obliczeń siły krytycznej z wynikami eksperymentalnymi. Wykazano dostateczną zbieżność obu wyników teoretycznych i eksperymentalnych. Proponowany inżynierny matematyczny model obliczeniowy może być stosowany do projektowania prostopadłościennego pudła z tektury litej.

Słowa kluczowe

PL

tektura; opakowanie; ściskanie; siła krytyczna; nowy wzór empiryczny

EN

paperboard; package; compression; critical force; new empirical formula

• Czasopismo: Przegląd Papierniczy
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 72, nr 6
• Strony: 374--381
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz.

Twórcy

autor

Pyryev, Y.

• Institute of Mechanics and Graphic Arts, Faculty of Production Engineering, Warsaw University of Technology, ul. Konwiktorska 2, 00-217 Warsaw, Poland,

autor

Kibirkštis, E.

• Department of Manufacturing Engineering, Faculty of Mechanical Engineering and Design, Kaunas University of Technology, Studentų 56, LT-51424 Kaunas, Lithuania,

autor

Miliūnas, V.

• Department of Manufacturing Engineering, Faculty of Mechanical Engineering and Design, Kaunas University of Technology, Studentų 56, LT-51424 Kaunas, Lithuania,

autor

Sidaravičius, J.

• Department of Printing Machines, Faculty of Mechanics, Vilnius Gediminas Technical University, J. Basanavičiaus str. 28, LT-03224, Vilnius, Lithuania,

Bibliografia

• 1. Directive 2004/12/EC of the European Parliament and of the Council of 11 February 2004 amending Directive 94/62/EC on packaging and packaging waste. Official Journal of the European Union. L 47. Brussels, 18.2.2004: 26–31.
• 2. Evaluation of costs and benefits for the achievement of reuse and recycling targets for the different packaging materials in the frame of the packaging and packaging waste directive 94/62/EC: Final Consolidated Report. RDC, PIRA, March 2003.- 131 p. Annexes 1 – 13, 211 p.+ 59 pages of tables and diagrams.
• 3. Frank B. 2014. “Corrugated Box Compression – A Literature Survey”, Packag Technol Sci. 27 (2): 105–128.
• 4. Garbowski T., Borysiewicz A. 2014. „The stability of corrugated board packa ges”, Przegl. Papiern. 70 (8): 452–458.
• 5. Garbowski T., Przybyszewski G. 2015. „The Sensitivity Analysis of Critical Force in Box Compression Test”, Przegl. Papiern. 71 (5): 275–280.
• 6. Grangard H. 1972. “Some Aspects of the Compressive Strength of Cartons”, Svensk papperstidning.
• 7. Hahn E.K., de Ruvo A., Westerlind B.S., Carlsson L.A. 1992. “Compressive Strength of Edge-loaded Corrugated Board Panels”, Exp Mech. 32 (3): 259-265.
• 8. Kibirkštis E., Lebedys A., Kabelkaitė A., Havenko S. 2007. “Experimental study of paperboard package resistance to compression”, Mech., 63: 27–33.
• 9. Łęcka M., Mania R., Marynowski K. 2006. “New Method of the Compressive Strength of Corrugated Board Determination”, Przegl. Papiern. 62 (3): 150–153.
• 10. Linvill E. 2015. “Box Compression Strenght: A Crippling Approach”, Packag. Technol. Sci. 28 (12): 1027–1037.
• 11. Mark R.E., Habeger C.C., Boch J., Lyne M.B. 2002. “Handbook of Physical Testing of paper – Volume 1. Second Edition”, Revised and Expanded. New York & Basel.
• 12. McKee R.C., Gander J.W., Wachuta J.R. 1963. “Compression strength formula for corrugated board”, Paperboard Packag. 48: 149–159.
• 13. Pilkey W.D. 2005. “Formulas for Stress, Strain and Structural Matrices”. John Wiley & Sons Inc. Hoboken, New Jersey.
• 14. Pyryev Y., Kibirkštis E., Miliūnas V. 2014. “Engineering calculation procedure of critical compressive load of cone-shaped packages”, Polym. Test. 35: 116–120.
• 15. Ristinmaa M., Ottosen N.S., Korin C. 2012. “Analytical Prediction of Package Collapse Loads - Basic considerations”, Nord Pulp Pap Res J., 27 (4): 806–813.
• 16. Timoshenko S.P., Gere J.M. 1961. “Theory Of Elastic Stability”. McGraw-Hill Second Ed.
• 17. Urbanik T.J., Frank B. 2006. “Box compression analysis of worldwide data spanning 46 years”, Wood Fiber Sci, 38 (3): 399–416.
• 18. Viguie J., Dumont P.J., Desloges I., Mauret E. 2010. “Some Experimental Aspects of the Compression Behaviour of Boxes Made Up of G-Flute Corrugated Boards”, Packag. Technol. Sci., 23 (2): 69–89.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.

Identyfikatory

DOI

10.15199/54.2016.6.1