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伴隨全球光伏市場(chǎng)的崛起，光伏產(chǎn)業(yè)持續(xù)呈現(xiàn)出快速成長的態(tài)勢(shì)，其中以光電效應(yīng)工作的薄膜式光伏發(fā)電發(fā)展最為迅速。由于光伏電池板重量大、價(jià)格較貴，需要大量單片電池板組裝成電池組件才能產(chǎn)生規(guī)模化效應(yīng)，且經(jīng)常需要遠(yuǎn)距離運(yùn)輸。所以，具有較好強(qiáng)度的托盤式集合化包裝就顯現(xiàn)出巨大優(yōu)勢(shì)。
有限元分析托盤包裝整體性能好，堆碼平整穩(wěn)固，適合于大型機(jī)械進(jìn)行裝卸和搬運(yùn)，可大大減少產(chǎn)品在裝卸、運(yùn)輸?shù)攘魍ㄟ^程中的碰撞和跌落可能性，確保產(chǎn)品周轉(zhuǎn)的安全性。然而，多年來我國木質(zhì)托盤生產(chǎn)企業(yè)由于沒有托盤強(qiáng)度理論支撐，常導(dǎo)致托盤設(shè)計(jì)不當(dāng)，一方面大量托盤在流通過程中易損壞，直接導(dǎo)致產(chǎn)品保護(hù)包裝功能的失效，產(chǎn)品破損；另一方面，部分生產(chǎn)商通過過量使用木材來提高托盤的安全性，造成木材資源的浪費(fèi)。因此，研究托盤的強(qiáng)度理論，可為設(shè)計(jì)和生產(chǎn)應(yīng)用提供基礎(chǔ)，對(duì)合理利用木材資源和保護(hù)環(huán)境具有重要的意義。光伏電池包裝箱的設(shè)計(jì)首先要考慮產(chǎn)品的尺寸及裝箱數(shù)量，然后根據(jù)產(chǎn)品表面突出接線盒的高度確定相鄰產(chǎn)品的有效間距，進(jìn)而得到包裝箱的內(nèi)外尺寸。光伏電池的幾何尺寸為：1250mmx640mmx7mm，每箱裝箱數(shù)量為35片，每片質(zhì)量為25 kg。
包裝箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到光伏電池在運(yùn)輸過程中的氣候條件、起吊裝卸、安全固定防護(hù)等因素。在此基礎(chǔ)上，還要盡量考慮使用綠色包裝材料，注意避免過度包裝，既要保護(hù)光伏電池不受到損傷，又不能過量使用包裝材料。
該產(chǎn)品總質(zhì)量為875 kg，采用膠合板木箱的形式予以包裝，必須由叉車、吊車才能進(jìn)行上下搬運(yùn)及移動(dòng)，因此該包裝箱底部應(yīng)有托盤，托盤尺寸要考慮到叉車鏟叉伸入尺寸的要求。
托盤材料厚度選用18 mm厚度的膠合板。托盤底面設(shè)計(jì)應(yīng)滿足產(chǎn)品尺寸，并留有5-8mm操作空間方便裝入產(chǎn)品，托盤尺寸設(shè)計(jì)為1310 mm x 1120mm，箱子高度由產(chǎn)品尺寸決定，并留有適當(dāng)空間，經(jīng)計(jì)算約為660 mm。最終，得到包裝箱的結(jié)構(gòu)。
由于光伏電池板的表面連接易損部件，所以相鄰產(chǎn)品間需要有一定的距離防止易損件的碰撞。方案中選用尺寸為1110 mm x 80 mm x 50 mm的EVA(聚乙烯醋酸乙烯脂)，并在其一端銑切出35個(gè)凹槽來固定產(chǎn)品位置。同時(shí)，為了防止包裝箱內(nèi)EVA及產(chǎn)品在運(yùn)輸過程中因振動(dòng)而產(chǎn)生移位，采用M12螺栓對(duì)EVA和包裝箱底板進(jìn)行機(jī)械連接固定。
包裝箱裝滿電池板后，由于3條EVA的緩沖作用將電池板的重量均勻分散在托盤的頂鋪板上，頂鋪板承受均布載荷。
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