运输包装件性能测试评价过程与方法.ppt
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1、运输包装件性能试验方法与评价为为 生生 命命 而而 感感 动动 提 纲v主要试验项目主要试验项目v我国现行运输包装试验标准方法我国现行运输包装试验标准方法vASTM运输包装试验标准方法运输包装试验标准方法vISTA运输包装试验标准方法运输包装试验标准方法 一、主要试验项目v冲击试验冲击试验(跌落试验跌落试验);v振动试验振动试验;v压力试验;压力试验;v堆码试验堆码试验;v环境试验环境试验 一、主要试验项目1.1 冲击试验冲击试验(跌落试验跌落试验)v冲击是造成包装件破损的最主要因素。冲击试验就是通冲击是造成包装件破损的最主要因素。冲击试验就是通过模拟的手段再现流通过程中各种可能出现的冲击现象
2、,过模拟的手段再现流通过程中各种可能出现的冲击现象,从而评定运输包装件在受到冲击时的耐冲击强度及包装从而评定运输包装件在受到冲击时的耐冲击强度及包装对内装物的保护能力。对内装物的保护能力。v试验的控制方法试验的控制方法 一种方法是模拟实际流通过程中运输包装件可能遇到的各种冲一种方法是模拟实际流通过程中运输包装件可能遇到的各种冲击现象,在试验过程中主要控制冲击的瞬时初速度。控制跌落击现象,在试验过程中主要控制冲击的瞬时初速度。控制跌落高度也是控制冲击末速度的一种方法。高度也是控制冲击末速度的一种方法。另一种方法是控制冲击加速度和冲击持续时间。根据这种控制另一种方法是控制冲击加速度和冲击持续时间。
3、根据这种控制方法,我们可以非常精确的在试验室再现当时的情况。这种控方法,我们可以非常精确的在试验室再现当时的情况。这种控制方法比较复杂,除了加速度和持续时间,还要考虑冲击波形、制方法比较复杂,除了加速度和持续时间,还要考虑冲击波形、冲击响应等因素的影响。冲击响应等因素的影响。一、主要试验项目v冲击试验的种类冲击试验的种类水平冲击试验水平冲击试验;跌落试验跌落试验;转动跌落试验转动跌落试验;倾翻试验等。倾翻试验等。一、主要试验项目垂直冲击垂直冲击一、主要试验项目v 水平冲击水平冲击(包括斜面冲击和吊摆冲击包括斜面冲击和吊摆冲击)将包装件按照预定的状态,以预定的速度与一个档板相撞。档将包装件按照预
4、定的状态,以预定的速度与一个档板相撞。档板要垂直于包装件的速度方向。在国家标准板要垂直于包装件的速度方向。在国家标准GB/T4857.11、IS02244、ASTM D5277中都分别对斜面、吊摆冲击试验作了中都分别对斜面、吊摆冲击试验作了相应的规定。相应的规定。一、主要试验项目v跌落试验:跌落试验:跌落方位跌落方位v面跌落面跌落v楞跌落楞跌落v角跌落角跌落v特殊情况:特殊情况:跌落高度跌落高度跌落次序与次数跌落次序与次数在整个试验中的次序在整个试验中的次序一、主要试验项目试验跌落高度可参考国家标准推荐值。试验跌落高度可参考国家标准推荐值。国家国家标标准准HP运运输输方式方式运运输输包装件包装
5、件质质量量kg跌落高度跌落高度cm运运输输包装件包装件质质量量kg跌落高度跌落高度cm公路公路铁铁路路航空航空108010010一、主要试验项目倾翻试验:倾翻试验:v用于评定包装件倾翻用于评定包装件倾翻(跌倒跌倒)情况下承受冲击的能力和包情况下承受冲击的能力和包装对内装物的保护能力。装对内装物的保护能力。v倾翻试验适用于在储放、运输和搬运过程中容易跌倒的倾翻试验适用于在储放、运输和搬运过程中容易跌倒的包装件。例如包装件的高度与底面最短边之比大于包装件。例如包装件的高度与底面最短边之比大于3:1时,这种包装件在实际储运过程中发生倾倒的可能性较时,这种包装件在实际储运过程中发生倾倒的可能性较大,需
6、要考察其抗倾翻的能力。大,需要考察其抗倾翻的能力。v倾翻试验在国家标准和倾翻试验在国家标准和ISO,ASTM、ISTA等标准中都有等标准中都有规定,但各自的要求都有一定的区别。规定,但各自的要求都有一定的区别。一、主要试验项目1.2 振动试验振动试验v振动试验可以作为单独试验,考察包装件的抗振动能力;振动试验可以作为单独试验,考察包装件的抗振动能力;也可以作为整个试验的一部分,因为经过振动试验以后,也可以作为整个试验的一部分,因为经过振动试验以后,包装和产品的物理机械性能都会有所下降,考察包装件包装和产品的物理机械性能都会有所下降,考察包装件振动后,是否能抵抗冲击、跌落等其他因素造成的损害。振
7、动后,是否能抵抗冲击、跌落等其他因素造成的损害。一、主要试验项目1.2 振动试验振动试验v1。类型。类型(1)定频振动)定频振动v定频振动是让包装件在某一个固定的频率下振动,定频振动是让包装件在某一个固定的频率下振动,试验强度值有振动频率、振动加速度或位移、振试验强度值有振动频率、振动加速度或位移、振动持续时间。振动频率一般选取运输过程中主要动持续时间。振动频率一般选取运输过程中主要的振动频率或包装件的共振频率,考察包装件在的振动频率或包装件的共振频率,考察包装件在特定频率下的抗振性能。特定频率下的抗振性能。v主要评价单个包装件的基本性能(与实际工况无主要评价单个包装件的基本性能(与实际工况无
8、对应性)对应性)一、主要试验项目v(2)正弦变频振动)正弦变频振动扫频振动试验是一种变频振动,振动频率在一定的频扫频振动试验是一种变频振动,振动频率在一定的频率范围内,以固定的扫频速率,不断地改变。率范围内,以固定的扫频速率,不断地改变。包装件作扫频试验有两种方法:包装件作扫频试验有两种方法:v一种方法是为了寻找共振点,扫频后一般要在共振一种方法是为了寻找共振点,扫频后一般要在共振频率上谐振,我国普遍采用这种试验方法;频率上谐振,我国普遍采用这种试验方法;v另一种试验方法是在试验时用较高的振动加速度,另一种试验方法是在试验时用较高的振动加速度,在一定频率范围内来回振动多次,其目的是考察包在一定
9、频率范围内来回振动多次,其目的是考察包装件在一定频率范围内的抗振性能。装件在一定频率范围内的抗振性能。一、主要试验项目(3)模拟实际运输振动(包装件、集装件)模拟实际运输振动(包装件、集装件)v实际过程中,运输工具的振动情况是由运输方式、路面情况、实际过程中,运输工具的振动情况是由运输方式、路面情况、运行速度、和运输工具自身特性决定的,振动源是不规则、随机运行速度、和运输工具自身特性决定的,振动源是不规则、随机的,无法用公式来准确描述具体的振动过程;运输工具对振动的的,无法用公式来准确描述具体的振动过程;运输工具对振动的传递性能也干差万别,和运输工具的结构及缓冲方式、载荷的重传递性能也干差万别
10、,和运输工具的结构及缓冲方式、载荷的重量及重心位置、轮胎情况、包装件在运输工具上的位置都有很大量及重心位置、轮胎情况、包装件在运输工具上的位置都有很大关系。显然定频试验、扫频试验都和实际情况有较大出入,为了关系。显然定频试验、扫频试验都和实际情况有较大出入,为了更好地模拟实际振动,需要采用随机振动试验。更好地模拟实际振动,需要采用随机振动试验。v为了描述随机振动特性,必须采用统计力学和信息理论的方法。为了描述随机振动特性,必须采用统计力学和信息理论的方法。随机振动试验中,通常用功率谱密度来描述随机振动特性,它反随机振动试验中,通常用功率谱密度来描述随机振动特性,它反映的是振动过程在不同频段的能
11、量分布。映的是振动过程在不同频段的能量分布。一、主要试验项目(4)车辆振动试验)车辆振动试验v车辆振动试验是一种特殊的定频振动试验,美国对这车辆振动试验是一种特殊的定频振动试验,美国对这种试验使用较多,试验方法是将包装件按正常运输状种试验使用较多,试验方法是将包装件按正常运输状态放置在振动台上,保证振动峰值不变,调节振动频态放置在振动台上,保证振动峰值不变,调节振动频率使包装件跳起并达到规定高度要求,在该振动频率率使包装件跳起并达到规定高度要求,在该振动频率下振动,使包装件跳起的次数达到规定的要求后停止下振动,使包装件跳起的次数达到规定的要求后停止试验。试验。v这种试验方法考察的是连续冲击对包
12、装件的影响。这种试验方法考察的是连续冲击对包装件的影响。一、主要试验项目v1.3 压力(堆码)试验压力(堆码)试验 堆码试验是检测压力时间对包装材料的影响程度。堆码试验是检测压力时间对包装材料的影响程度。从经验来看,随着包装件装载量的增加,对该包装从经验来看,随着包装件装载量的增加,对该包装件所施压力的保持时间会减少。件所施压力的保持时间会减少。堆码多发生在仓储过程中,需要针对码放在最下层的包装件堆码多发生在仓储过程中,需要针对码放在最下层的包装件进行考察。堆码强度取决于产品外包装、产品自身,堆码方进行考察。堆码强度取决于产品外包装、产品自身,堆码方式以及堆码环境,要综合所有因素,就需要再现仓
13、储过程的式以及堆码环境,要综合所有因素,就需要再现仓储过程的试验方法,该试验方法可以评定运输包装件在堆码时的耐压试验方法,该试验方法可以评定运输包装件在堆码时的耐压强度及对内装物的保护能力,借此可研究包装件受压影响,强度及对内装物的保护能力,借此可研究包装件受压影响,如外包装变形、包装材料产生蠕变、内装产品出现破裂、压如外包装变形、包装材料产生蠕变、内装产品出现破裂、压坏情况等等。坏情况等等。一、主要试验项目1.3 压力(堆码)试验压力(堆码)试验v试验类型试验类型(1)静载荷产品堆码试验)静载荷产品堆码试验v静载荷堆码试验使载荷保持预定的持续时间或直静载荷堆码试验使载荷保持预定的持续时间或直
14、至包装件压坏。该方法形式方便,周期长,可配至包装件压坏。该方法形式方便,周期长,可配合一定的温、湿度环境,再现包装件所处的真实合一定的温、湿度环境,再现包装件所处的真实环境。环境。一、主要试验项目 (2)试验机压力试验)试验机压力试验v压力堆码试验借助能使压板均匀移动,施加预定压压力堆码试验借助能使压板均匀移动,施加预定压力的压力试验机。负荷逐级增加,如果未达到预定力的压力试验机。负荷逐级增加,如果未达到预定值,受压包装件已变形、压坏,则终止试验。也可值,受压包装件已变形、压坏,则终止试验。也可以按预定值作一次性下压或直至破坏为止。负荷达以按预定值作一次性下压或直至破坏为止。负荷达到预定值时,
15、持续到预定时间,观察其变化。这种到预定值时,持续到预定时间,观察其变化。这种方法的试验精度高。试验周期短,它是模拟堆码对方法的试验精度高。试验周期短,它是模拟堆码对包装件的影响。可分别参照包装件的影响。可分别参照GB4857.3_1992,GB4857.16-1992。一、主要试验项目v其它其它考虑到实际情况,堆码往往不是单一同类货物的堆考虑到实际情况,堆码往往不是单一同类货物的堆码,混装货物占有相当大的比例。在得到混装货物平码,混装货物占有相当大的比例。在得到混装货物平均密度的前提下,还要考虑到选择仓储堆码高度和堆均密度的前提下,还要考虑到选择仓储堆码高度和堆码运输的劣变系数,即可得出相应的
16、堆码强度,例如,码运输的劣变系数,即可得出相应的堆码强度,例如,ISTA 3C 2001是针对动态压力试验,把包装件从体是针对动态压力试验,把包装件从体积和质量上分类,分成积和质量上分类,分成0.06m3或或0.06m3或或14kg的包装件的包装件 一、主要试验项目v1.3 压力试验压力试验一、主要试验项目v1.4 环境试验环境试验温度;温度;湿度;湿度;雨淋;雨淋;低压(真空)等低压(真空)等 二、我国现行运输包装试验方法v2.1 我国参照我国参照ISO标准,先后制定了一系列运输包装件基标准,先后制定了一系列运输包装件基本试验方法标准。本试验方法标准。GBT 4857.21992 包装运输包
17、装件温湿度调节处理包装运输包装件温湿度调节处理 GBT 4857.31992 包装运输包装件堆码试验方法包装运输包装件堆码试验方法 GBT 4857.41992 包装运输包装件压力试验方法包装运输包装件压力试验方法 GBT 4857.51992 包装运输包装件跌落试验方法包装运输包装件跌落试验方法 GBT 4857.61992 包装运输包装件滚动试验方法包装运输包装件滚动试验方法 GBT 4857.72005 包装运输包装件正弦定频振动试验方法包装运输包装件正弦定频振动试验方法 GBT 4857.8一一1992 包装运输包装件六角滚筒试验方法包装运输包装件六角滚筒试验方法 GBT 4857.9
18、1992 包装运输包装件喷淋试验方法包装运输包装件喷淋试验方法 GBT 4857.10一一2005 包装运输包装件正弦振动变频振动试验方法包装运输包装件正弦振动变频振动试验方法 GBT 4857.23一一2005 包装运输包装件随机振动试验方法包装运输包装件随机振动试验方法 GBT 4857.111999 包装运输包装件水平冲击试验方法包装运输包装件水平冲击试验方法 二、我国现行运输包装试验方法 GBT 4857.12一一1999 包装运输包装件浸水试验方法包装运输包装件浸水试验方法 GBT 4857.131999 包装运输包装件低气压试验方法包装运输包装件低气压试验方法 GBT 4857.1
19、4一一1999 包装运输包装件倾翻试验方法包装运输包装件倾翻试验方法 GBT 4857.15一一1999 包装运输包装件可控制水平冲击试验方法包装运输包装件可控制水平冲击试验方法 GBT 4857.161992 包装运输包装件采用压力机的堆码试验方法包装运输包装件采用压力机的堆码试验方法 GBT 4857.171992 包装运输包装件编制性能试验大纲的一般原则包装运输包装件编制性能试验大纲的一般原则 GBT 4857.181992 包装运输包装件编制性能试验大纲的定量数据包装运输包装件编制性能试验大纲的定量数据 GBT 4857.191992 包装运输包装件流通试验信息原始记录包装运输包装件流
20、通试验信息原始记录 GBT 4857.201992 包装运输包装件碰撞试验方法包装运输包装件碰撞试验方法 GBT 4857.211992 包装运输包装件防霉试验方法包装运输包装件防霉试验方法 GBT 4857.221992 包装运输包装件单元货物稳定性试验方法包装运输包装件单元货物稳定性试验方法 GBT 53981999 大型运输包装件试验方法大型运输包装件试验方法 三、ASTM运输包装试验标准方法v3.1 美国美国ASTM运输包装基本试验方法标准:运输包装基本试验方法标准:ASTM D 5276-1998 自由下落下运输件跌落的标准试验方法自由下落下运输件跌落的标准试验方法ASTM D 47
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