2 McKee公式簡(jiǎn)介
0201型瓦楞紙箱(即常規(guī)開(kāi)槽容器RSCs)是最簡(jiǎn)單、最常用的運(yùn)輸包裝容器。該型紙箱的瓦楞方向通常與從上到下的堆碼力平行。若已知箱子的周長(zhǎng)、紙板的邊壓測(cè)試值、紙板的彎曲阻力、紙箱長(zhǎng)寬比和其它因數(shù)，RSCs紙箱的抗壓強(qiáng)度可以通過(guò)McKee公式估算：
式中：BCT為0201箱型容器的抗壓強(qiáng)度理論值(N)；ECT為紙板的邊壓值(cm)；Dx為紙板制造方向彎曲剛度(N／cm)；Dy紙板橫向彎曲剛度(N／cm)；BP為箱子的周長(zhǎng)(cm)。
以紙板厚度代替彎曲剛度，得到了準(zhǔn)確度接近于原始公式(1)但在測(cè)試和計(jì)算方面易于使用的McKee簡(jiǎn)化公式：
式中：BC為紙板厚度(cm)。
如果把對(duì)箱子需求的抗壓強(qiáng)度值代回式(2)，就可以算出紙板的邊壓值(ECT)，從而可確定出合適的紙板結(jié)構(gòu)組成。
3 由環(huán)壓值計(jì)算邊壓值
當(dāng)輸入一個(gè)新的紙板結(jié)構(gòu)和使用環(huán)壓值法作為計(jì)算方法時(shí)，TOPS Pro軟件通過(guò)下面的公式從環(huán)壓值(RCF)求得邊壓值(ECT)．
1) 對(duì)于三層瓦楞紙板：
A=(面紙1 RCF)+(面紙2RCF)+(楞紙RCF)×(瓦楞拉緊因子)
2) 對(duì)于五層瓦楞紙版：
A=(面紙1 RCF)+(面紙2 RCF)+(面紙3 RCF)+(楞紙1 RCF)×(瓦楞拉緊因子1)+(楞紙2RCF)×(瓦楞拉緊因子2)
如果每92．9m2(1 000ft2)面紙的綜合質(zhì)量≤38．6 kg(85 lbs)，那么：ECT=(A／6)×0．8+12，否則，ECT=(A／6)×1．27—6
4 基于McKee公式的TOPS Pro紙箱抗壓強(qiáng)度分析
紙箱容器在流通中的特性受它在所經(jīng)歷的環(huán)境條件的影響很大。其中某些條件，如堆碼時(shí)間、相對(duì)濕度等難于改變；而其它一些狀況，如托盤(pán)集裝式樣、超出托盤(pán)量大小、托盤(pán)組成板間隙和野蠻裝卸等可通過(guò)集裝來(lái)確定。
為了獲得紙箱性能，TOPS Pro在利用McKee公式計(jì)算抗壓強(qiáng)度值時(shí)考慮了一系列結(jié)構(gòu)因子和環(huán)境因子。
計(jì)入紙箱結(jié)構(gòu)因子，紙箱抗壓強(qiáng)度矯正值計(jì)算如下：
式中：TBCT為TOPS Pro紙箱抗壓強(qiáng)度矯正值(N)；SF為形狀因子。與相對(duì)于高度的箱子的比例尺寸有關(guān)；LWRF為長(zhǎng)寬比因子；HFF為水平瓦楞因子。如未選擇非垂直瓦楞，該值為1。否則，為0．9；PP為印刷因子。與印刷類(lèi)型及印刷量有關(guān)。
計(jì)入環(huán)境因子，紙箱實(shí)際的抗壓強(qiáng)度值計(jì)算如下：
式中：BP為TOPS Pro紙箱抗壓強(qiáng)度實(shí)際值(N)；FGF為封舌間隙因子；HF為濕度因子；STF為堆放時(shí)間因子；PSF為托盤(pán)間隔因子；IF為互鎖式碼垛因子；OF為超出托盤(pán)因子， PS為產(chǎn)品支撐力(N)。
這些環(huán)境因子及其乘子如表1所示。
5 確定抗壓強(qiáng)度需求值舉例
如果已知抗壓強(qiáng)度和流通環(huán)境，任何RSC箱子有效的堆碼強(qiáng)度就能很好的估算出。同樣，如果已知流通環(huán)境、容器尺寸和楞型，抗壓強(qiáng)度需求值也能計(jì)算出。后者很有用，因?yàn)橐坏┐_定出抗壓強(qiáng)度需求值，ECT的需求值也就跟著確定了(由此既可選出紙板構(gòu)成)。
所謂紙箱抗壓強(qiáng)度需求值是指在預(yù)期的循環(huán)周期(一定時(shí)間和環(huán)境／流通條件)內(nèi)容器最小的具有**堆碼特性所要求的動(dòng)態(tài)壓力特性。已知：
1) 箱子在集裝箱里從底部一直碼到頂，180d的堆放時(shí)間，80％相對(duì)濕度，互鎖式碼垛；
2) 箱子尺寸(外尺寸)：0．5m×0．25m×0．30m；
3) 集裝箱高：3．05m，碼垛高3m；
4) 箱子毛重：12kg。
求解：1) 確定底層箱上方箱子的數(shù)目： 碼垛高／箱厚度-1=3／0．3-1=8；
2) 確定底層箱上的載荷： 箱子數(shù)目×箱重=8×12=96(kg)；
3) 確定環(huán)境因子： 0．5(180d)×0．68(80％RH)×0．5(互鎖式碼垛) =0．17；
4) 確定環(huán)境乘子：1／0．17=5．88
5) 確定抗壓強(qiáng)度需求值： 載荷×環(huán)境乘子=96kg×5．88=564kg。
6 結(jié)語(yǔ)
基于McKee公式的瓦楞紙箱集裝設(shè)計(jì)中的堆碼強(qiáng)度分析是TOPS Pro包裝設(shè)計(jì)軟件的一個(gè)主要功能。TOPS Pro堆碼強(qiáng)度分析結(jié)果中瓦楞紙箱所需的抗壓能力轉(zhuǎn)化為對(duì)紙板邊壓測(cè)試值(ECT)及其制造時(shí)對(duì)紙板構(gòu)成的要求。
McKee公式只適應(yīng)于0201箱型(RSC)且周長(zhǎng)與高度的比不超過(guò)7：1。然而，TOPS Pro軟件亦可處理新的、非RSC箱子的堆碼強(qiáng)度計(jì)算問(wèn)題。
通過(guò)用TOPS Pro進(jìn)行堆碼強(qiáng)度分析的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，提高瓦楞紙箱抗壓性能可從利用高質(zhì)量的面紙和楞紙、碼垛中各包裝均衡承受載荷、增加容器的角數(shù)目、改變瓦楞方向、使用微楞紙箱、用多層瓦楞紙板箱、包裝內(nèi)使用隔板、用復(fù)合紙板箱、箱子表面處理等方面入手。