德瑞克纸箱跌落试验机是模拟纸箱、包装件在仓储、运输过程中因跌落、碰撞造成的破损情况的专用检测设备，广泛应用于食品、电子、物流等行业，符合 GB/T 4857.5、ISO 2248 等包装检测标准，核心工作原理围绕高度精准控制、自由跌落冲击、试样姿态稳定三大核心设计展开。

一、 核心机械结构与动力原理

设备主要由升降系统、夹持系统、释放系统、冲击台、控制系统五部分组成，各模块协同实现跌落过程的精准控制：

升降系统 —— 精准调节跌落高度

采用 伺服电机 + 滚珠丝杠传动 结构（部分机型可选液压升降），通过控制系统设定跌落高度（范围通常为 0~2000mm，精度 ±1mm）。

伺服电机驱动滚珠丝杠旋转，带动夹持系统匀速上升 / 下降，避免传统链条传动的卡顿、高度误差问题，确保每次跌落高度一致。

夹持系统 —— 固定试样并保持姿态

根据测试需求分为 面跌落、棱跌落、角跌落 三种夹持模式，通过气动夹具或机械夹具固定纸箱。

夹具内侧加装防滑橡胶垫，确保夹持过程中纸箱不滑动、不变形，精准模拟不同跌落姿态（如运输中纸箱的边角磕碰、平面摔落）。

释放系统 —— 瞬间自由释放试样

核心采用 电磁感应 / 气动瞬断释放机构，这是保障跌落试验准确性的关键。

当夹持系统到达设定高度后，控制系统发出释放信号，电磁夹具断电脱扣或气动夹具瞬间泄压，试样无外力干扰、无初速度地呈自由落体状态下落。

释放响应时间＜0.01 秒，避免因释放延迟导致的试样倾斜、擦碰夹具等问题，确保跌落冲击的真实性。

二、 跌落冲击的力学原理

纸箱跌落的本质是重力势能转化为冲击动能的过程，设备通过控制跌落高度改变冲击能量，模拟不同运输场景的破损风险：

能量计算公式

试样跌落时的冲击动能 E=mgh（m为试样质量，g为重力加速度，h为跌落高度）。

例如：10kg 的纸箱从 1m 高度跌落，冲击动能约为 10×9.8×1=98J，该能量直接作用于冲击台，模拟搬运时的摔落冲击。

冲击台的作用 —— 模拟不同地面环境

冲击台标配 硬质钢板台面（模拟水泥地面），可选配 木板、泡沫、瓦楞纸 等不同材质台面，模拟纸箱在不同运输终点（如仓库地面、车厢内部）的冲击场景。

台面底部加装缓冲吸震装置，减少设备自身振动，避免冲击能量反传影响下一次测试精度。

三、 控制系统的精准调控原理

采用 PLC + 触摸屏 智能控制系统，实现跌落过程的自动化、标准化控制：

参数设定与存储

操作人员通过触摸屏设定跌落高度、跌落次数、跌落姿态等参数，设备支持存储 100 组以上测试程序，满足不同规格纸箱的批量检测需求。

安全与保护机制

高度限位保护：当升降高度超过设备额定范围时，系统自动停机，防止机械结构损坏。

跌落区域防护：设备四周配备安全光栅，若有人进入跌落区域，系统立即锁定释放功能，避免安全事故。

数据记录与反馈

部分机型可搭配冲击力传感器，实时采集跌落过程中的冲击加速度（单位：g），将数据上传至计算机，生成跌落冲击曲线，用于分析纸箱的缓冲性能和破损临界点。

四、 核心设计亮点（保障测试准确性）

零初速度跌落：释放机构的瞬断设计确保试样无推力、无旋转，符合自由落体物理模型。

姿态精准控制：夹具可调节角度和夹持位置，实现纸箱任意面、棱、角的精准跌落，覆盖运输过程中的所有可能破损场景。

高度精度可控：伺服传动系统将高度误差控制在 ±1mm 内，避免因高度偏差导致的测试数据失真。