运输包装试验.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十四章 运输包装试验,一、包装试验的测试对象分类,（1）包装流通环境试验：评价流通环境（2）包装材料试验：测定材料的力学性能和缓冲防振能力（3）产品脆值试验：测定产品的强度及耐破损能力（4）包装货物试验：检验包装好的产品在流通环境中的可靠性,第一节 概述,二、货物试验,货物试验的目的,（1）可靠性试验：检测包装能否有效保护产品。,（2）暴露试验：暴露包装件的缺陷或薄弱环节，改进包装。,（3）对比试验：比较不同包装结构的优劣。,货物试验的方式,（1）单项试验：评价包装对某一特指的环境下保护产品的能力。,（2）多项试验：检验货物承受多种外部负荷的能力。,（3）综合实验：使两种或两种以上的负荷同时作用于试样，目的是检验货物的综合防护能力。,三.试验方法,（1）随车试验：,待测包装件置于车辆上，按即定的装载量、行车速度、行使路面和气象条件走完一定的路程，开箱检查其完好程度。,优点：操作简单，试验结果直观；,缺点：费用大，时间长，有一定局限性。对破损原因很难定量分析；试验条件难控制。,（2）室内模拟试验：,在实验室内作模拟完成，考核包装的防护性能。,等效模拟：如振动中的正弦波试验；,完全模拟：如振动中的随机振动试验；,优点：试验费用小，时间短，实验条件比较典型，且容易控制，重现性较好；,缺点：投资大，技术要求较高；,国家标准,四.相关的试验标准,瓦楞纸箱的试验标准,GB451.2,厚度,GB1538,摇盖耐折,GB2679.7,戳穿强度,GB1539,耐破强度,GB6546,边压强度,GB6548,粘合强度,GB4857.4,空箱抗压强度,纸盒的试验标准,GB451.3,厚度,GB450.2,定量,GB2679.7,戳穿强度,GB1539,耐破强度,GB6546,边压强度,GB4857.4,空箱抗压强度,第二节 运输试验（随车试验）,一、随车试验简介,1.定义：,使用计量和记录仪表等手段，对包装货物的实际运输过程作系统的跟踪和监督。,2.随车试验的方式,（1）以产品为对象，观察了解该产品及其包装在既定的运输过程中破损特性和破损规律,为产品包装设计提供数据。,（2）以环境为对象，了解运输工具、装卸机械本身在运行操作中激励破损的情况、性质和严酷程度,为评价商品的流通环境条件提供基础的统计数据。,二、试验和数据统计方法,1.测定产品的耐破损能力,测试设备：使用测震设备，如加速度计（传感器）、冲击记录仪、示波器、信号分析记录仪等。,测试方法：仪表固定于被包装产品的适当部位，同产品一同运输。,加速度峰值+加速度发生频率,记录时间长，记录纸运行速度低,记录曲线可反映峰值的大小，峰值发生的次数，而不能反映振动频率,可测试数据,（1）在某一预定的运输区间，包装产品承受加速度的大小和次数；,（2运输过程的等效跌落高度,根据记录曲线和记录波形的最大峰值换算出来。,试验前（或以后），把装有冲击记录装置的产品沿记录器的感受方向作自由跌落，可得跌落高度和在这一高度下跌落冲击强度的关系。,用随车试验记录到的最大加速度峰值同跌落试验的统一峰值比较，可以找到这个峰值所对应的跌落高度。因为它同跌落高度等效，就称为等效跌落高度。,（3）货物体积或重量同等效跌落高度的关系。,（4）某些峰值发生的时刻和这一时刻货物所在的地理位置,调查破损事故的原因,（5）不同运输方案的对比分析。,2.测定运输工具的激励能力,测振设备应直接固着于车厢底板上。记录装置的运输时间较短，可采用快速驱动的记录纸带。按照记录到的曲线，可以读出峰值的大小、冲击振动发生的次数，由于纸带移动的速度是可控的，可以测出单位时间内的振动次数，即频率。,整理对运输工具的测量结果可得出以下数据：（1）交通路面的环境特征（路面）（2）运输工具在不同运行状态下的振动特性（起制动）（3）车厢底板不同位置的加速度值（4）车厢底板加速度和包装件内装产品加速度值的比值。这个比值显然同地板位置、缓冲条件、堆码方式等有关。,3.测定运输过程环境温湿度,对温度、湿度很敏感的药品、化工产品、生鲜食品、电子产品尤为重要。,第三节 货物试验,货物:(外包装+缓冲保护介质+内装产品)=运输包装件,运输包装件基本试验标准,GB4857-84,中规定：各种试验在实验室进行,一、货物试验的一般原理,1.货物破损的外部负荷,（1）冲击：垂直冲击，水平冲击；（2）振动,（3）压力（4）局部应力：堆码中货物倾斜、摇晃、碰撞而产生的局部弯曲、剪切、戳穿和摩擦擦伤等。（5）气象性负荷（6）货物的实验室试验，就是采用一系列机电设备模拟上述主要的环境负荷，检验被包装产品的可靠性。,2.正确选择试验项目和试验强度,（1）选择试验项目或试验项目组成的依据,选择的试验项目同该产品的实际流通情况相接近，试验强度规定恰到好处，试验结论稳定可靠，保证货物流通安全；,控制试验成本,（2）正确规定试验强度：试验强度值分为基本值和最终值两种。,基本值是出于标准化和系列化的目的而编制的，它只具有宏观的指导意义。,最终值是结合具体的产品，具体的流通条件，对基本值进行修正而规定的。判断试样是否合格，是根据强度最终值作出的。,3.试验大纲,（1）说明货物流通的主要环节；（2）说明主要环境负荷的种类和严酷程度；（3）确定最必要的试验项目或项目组合；（4）规定试样数量，预处理状态、试验次数等附属条件；（5）确定试验强度最终值；（6）规定试验设备及设备必须的性能；（7）确定试验程序；,（8）评定试验结果；,4.运输包装件试验标准（,GB4857-84）,适用范围：任何运输方式下流通的运输包装件的性能试验,包含标准：,（1）运输包装件基本试验总则；,（2）运输包装件各部位的标示方法,（3）温湿度调解处理,（4）运输包装件试验信息记录,（5）编制运输包装件试验大纲导则,（6）堆码试验方法,（7）压力试验方法,（8）垂直冲击跌落试验方法,（9）水平冲击试验方法,（10）正弦振动（定频）试验方法,（11）正弦振动（变频）试验方法,（12）滚动试验方法,（13）低气压试验方法,（14）喷淋试验方法,（15）六角滚筒试验方法,二、货物冲击试验,1.冲击载荷：,垂直冲击，水平冲击，随机冲击,2.冲击试验：,垂直冲击试验（,GB4857.5-84）,自由跌落试验,设备：吊钩式：,电葫芦起吊，依靠电磁装置实现突然的释放；,翻板式：,机械传动提升，靠手工操作打开活络销，实现释,放操作；,回转腕式回转腕突然下降，摆动收缩，让开试样,强度标准：用跌落高度和跌落次数来描述。跌落高度能反映冲击速度的变化。（初速度尽可能为0，试样在跌落过程中保持预定的平直姿态。提高试验精度）。,大型运输件试验（,GB5398-85）：,面跌落时，棱跌落，角跌落,替代试验,：,滑坡试验；,吊摆试验；,强度标准,：,用水平方向的速度、冲击次数来描述。,水平冲击试验（车辆紧急制动，火车挂接）,理论上：,实际中，,L-v,的关系受摩擦力影响，,L-v,特性线显示了在不同负载条件下冲击速度同理论速度的误差。,强度标准：,用水平方向的速度(标准,)、,冲击次数来描述。,由于摩擦的影响，实际的冲击速度,u,要略小于理论值,v。,误差可用吊摆特性曲线来反映。,多方向随机冲击试验（,GB4857.8-85）,模拟流通过程的各种随机事故(如低度障碍性跌落、连续数次翻滚、倾倒在凹凸不平的地面上等）,预定转落次数,用于考核包装对,内装产品的保护能力；,试验程序,预定试样的破坏状态，用于检验,包装本身的质量。,N,一转落次数；,W-,试样重量，,kg；,L-,试样最大边长，,mm；,t-,试样最小边长，,mm,适用于,L/t3.5,W35kg,的货物,N,视流通情况确,定,N,12次。,三、货物振动试验,货物振动,随机振动,试验室模拟：技术要求高，成本昂贵。,从包装件的破损来看，有规律振动和随机振动，作用于货物上的效应力、加速度、变形）是相同的。,振动试验并不模拟真实的振动环境，而是模拟振动对包装产品的破损效果,等效破损模拟原理。,1.定频试验（,GB4857.7-84）,试验方法是在低频(3,4,HZ),和大幅度（,Gm=0.75,0.25,g）,的条件下考察包装件的强度或检验包装对内装物保护能力的.,振动台有机械式、液压式和电动式。,定频试验的试验强度，由频率、加速度、试验持续时间等几个量值来控制。频率通常为3,4,Hz，,加速度为0.75,g。,振动持续时间的基本值为20分，最终值应按具体产品流通时环境的严酷程度来修正，其变化范围为10-60,min，GB4857.7-84,有推荐值。,2.变频试验GB4857.10-86）,功能：考验内装物或包装的抗震性能；,通过扫描确定包装件（振动系统）的固有频率，找出共振点，,是对定频试验的扩大和功能的延伸。,设备：定频试验装置，只要有扫描功能，都可以用作变频试验。,实验强度：扫描频率为3,100,Hz；,加速度在0.25,g、0.5g、0.75g,中选择；,变频振动试验的持续时间：,f,基准频率上限，,f0,基准频率下限，,n,扫描速度，通常取每分钟1/2倍频程。,变频形式：分点振动,线性扫描,分段线性扫描,指数扫描（包装测试常用）；指频率变化的时间历程呈指数函数形式，即：,改变交流电的电流大小和频率,改变了振动台面振幅的大小和振动频率。,3随机振动试验,正弦（定频）和变频振动能模拟振动的破损效果；,正弦（定频）和变频振动不能模拟真实的振动环境；对复杂或精密产品，不能反映随机振动产生的破坏。,如随机振动10,min，80%,焊点出现故障；,正弦振动2,h，50%,焊点出现故障；,随机振动的试验方法：,采集实际振动的信号 控制随机振动试验台,或计算机产生随机信号,成本高，操作比较复杂，能模拟真实环境，试验效率高，效果好，,发展方向,四、货物其他试验,1.压力试验,（1）堆码试验（,GB4857.3,84）,将试样按运输状态平放在坚硬平直的地面上，在顶部堆积重物。重量500,kg,，顶部压强=0.05,kg/cm,2,，,侧面压强=0.10.2,kg/cm,2,，,重量500,kg,，其压载量按下式计算：,K,受环境条件影响的恶化系数，可参照表11-6数据选用。,堆码试验的强度量主要是承载量（堆码高度）和承载持续时间。其基本和适用范围可按表11-7选取。,（2）压力试验（,GB4857.4,84）,将试样置于压力机两平行压板之间，压板以10,3,mm/min,的速度相对移动以形成压力,应力,应变曲线。,施压时间短，效率高，操作省力，比堆码试验有明显的优点。缺点是受压力机压板尺寸和施压行程的限制，尺寸过大的货物不宜使用。,（3）喷淋试验（,GB4857.9-86）,喷水：喷水量100,20,L/m2/h;,持续时间为5,60,min。,垂直、端面、侧面45度方向喷水。,防水试验 浸水：将试样平放在悬吊起落的笼中,以,300,cm/min,的速度缓缓浸入水中,要求水面没过箱顶.保持预定时间后提起。,用来检测防水要求很高的货物,或者用来检,查某些容器的密封性能。,透湿,第四节 选择试验方法的原则,试验项目很多,对一具体的包装件,并不要求经历全部的试验,选择其中的若干项,并按特定的顺序组合。,一、影响选择试验方法的因素,1.产品特性,2.流通特性,3.试验特性：,大而重的货物,人工装卸跌落的可能性小，不必做水平方向的跌落试验，用水平冲击和面、棱、角的局部试验代替。,对于可任意堆放（无方向要求）的货物，必须进行垂直跌落试验，不必做水平冲击试验。相反，对不允许倒置，不允许翻滚的货物，除了要进行垂直冲击试验以外，尚需进行水平冲击试验。经过六角滚筒试验的货物，可不再做滚动试验。,固有频率较低（小于100,Hz）,的货物，做过冲击试验，可不做振动试验。,例11-1一机床产品的运输包装件，采用框图木箱包装，缓冲比较充分，包装件总重2000,kg，,外形尺寸3000,mm,2500mm,2000mm。,此机床系出口货物，预计的流通过程是：工厂总装完成后贮存卡车运输300,km,到海港海港仓库贮存装船运输700,km,铁路运输200,km,到用户仓库。,解：1.影响因素分析,（1）大型包装件，需用起重机装卸多次，受垂直冲击的机会较多；（2）有较长距离的卡车运输，会承受垂直方向的冲击与振动；（3）有一定距离的火车运输，将经受水平方向的冲击；,（4）长距离远洋运输，将经受振动。在深仓内与其它货物混放，会受到顶压和挤压；（5）露天存放及海洋运输，要经受雨淋；（6）出口货物，距离远，周期长，要经受显著的温度和湿度变化。,2.试验项目和试验顺序如下：,（1）温湿度预处理：在-18,C,的条件下，放下置24,h。（2）,堆码试验：堆码高度7,m，,持续1周。（3）调节处理：温度38,C，,相对湿度85%放置24,h。（4）,垂直冲击试验：面跌落，跌落高度200,mm。（5）,喷淋试验：喷淋0.5,h。（6）,调节处理：温度38,C，,相对湿度85%，放置24,h。（7）,振动试验：定频振动，堆码7,m，,连续加振1,h。（8）,水平冲击试验：冲击速度1.8,m/s，,两相对侧面各受冲击一次。,