德瑞克紙箱跌落試驗機是模擬紙箱、包裝件在倉儲、運輸過程中因跌落、碰撞造成的破損情況的專用檢測設備，廣泛應用于食品、電子、物流等行業(yè)，符合 GB/T 4857.5、ISO 2248 等包裝檢測標準，核心工作原理圍繞高度精準控制、自由跌落沖擊、試樣姿態(tài)穩(wěn)定三大核心設計展開。

一、 核心機械結構與動力原理

設備主要由升降系統(tǒng)、夾持系統(tǒng)、釋放系統(tǒng)、沖擊臺、控制系統(tǒng)五部分組成，各模塊協(xié)同實現跌落過程的精準控制：

升降系統(tǒng) —— 精準調節(jié)跌落高度

采用 伺服電機 + 滾珠絲杠傳動 結構（部分機型可選液壓升降），通過控制系統(tǒng)設定跌落高度（范圍通常為 0~2000mm，精度 ±1mm）。

伺服電機驅動滾珠絲杠旋轉，帶動夾持系統(tǒng)勻速上升 / 下降，避免傳統(tǒng)鏈條傳動的卡頓、高度誤差問題，確保每次跌落高度一致。

夾持系統(tǒng) —— 固定試樣并保持姿態(tài)

根據測試需求分為 面跌落、棱跌落、角跌落 三種夾持模式，通過氣動夾具或機械夾具固定紙箱。

夾具內側加裝防滑橡膠墊，確保夾持過程中紙箱不滑動、不變形，精準模擬不同跌落姿態(tài)（如運輸中紙箱的邊角磕碰、平面摔落）。

釋放系統(tǒng) —— 瞬間自由釋放試樣

核心采用 電磁感應 / 氣動瞬斷釋放機構，這是保障跌落試驗準確性的關鍵。

當夾持系統(tǒng)到達設定高度后，控制系統(tǒng)發(fā)出釋放信號，電磁夾具斷電脫扣或氣動夾具瞬間泄壓，試樣無外力干擾、無初速度地呈自由落體狀態(tài)下落。

釋放響應時間＜0.01 秒，避免因釋放延遲導致的試樣傾斜、擦碰夾具等問題，確保跌落沖擊的真實性。

二、 跌落沖擊的力學原理

紙箱跌落的本質是重力勢能轉化為沖擊動能的過程，設備通過控制跌落高度改變沖擊能量，模擬不同運輸場景的破損風險：

能量計算公式

試樣跌落時的沖擊動能 E=mgh（m為試樣質量，g為重力加速度，h為跌落高度）。

例如：10kg 的紙箱從 1m 高度跌落，沖擊動能約為 10×9.8×1=98J，該能量直接作用于沖擊臺，模擬搬運時的摔落沖擊。

沖擊臺的作用 —— 模擬不同地面環(huán)境

沖擊臺標配 硬質鋼板臺面（模擬水泥地面），可選配 木板、泡沫、瓦楞紙 等不同材質臺面，模擬紙箱在不同運輸終點（如倉庫地面、車廂內部）的沖擊場景。

臺面底部加裝緩沖吸震裝置，減少設備自身振動，避免沖擊能量反傳影響下一次測試精度。

三、 控制系統(tǒng)的精準調控原理

采用 PLC + 觸摸屏 智能控制系統(tǒng)，實現跌落過程的自動化、標準化控制：

參數設定與存儲

操作人員通過觸摸屏設定跌落高度、跌落次數、跌落姿態(tài)等參數，設備支持存儲 100 組以上測試程序，滿足不同規(guī)格紙箱的批量檢測需求。

安全與保護機制

高度限位保護：當升降高度超過設備額定范圍時，系統(tǒng)自動停機，防止機械結構損壞。

跌落區(qū)域防護：設備四周配備安全光柵，若有人進入跌落區(qū)域，系統(tǒng)立即鎖定釋放功能，避免安全事故。

數據記錄與反饋

部分機型可搭配沖擊力傳感器，實時采集跌落過程中的沖擊加速度（單位：g），將數據上傳至計算機，生成跌落沖擊曲線，用于分析紙箱的緩沖性能和破損臨界點。

四、 核心設計亮點（保障測試準確性）

零初速度跌落：釋放機構的瞬斷設計確保試樣無推力、無旋轉，符合自由落體物理模型。

姿態(tài)精準控制：夾具可調節(jié)角度和夾持位置，實現紙箱任意面、棱、角的精準跌落，覆蓋運輸過程中的所有可能破損場景。

高度精度可控：伺服傳動系統(tǒng)將高度誤差控制在 ±1mm 內，避免因高度偏差導致的測試數據失真。