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运输包装的几种测试方法

2016-09-11 23:47:18编辑:沐彤包装

运输包装测试是指对运输包装件进行测量和试验,使产品包装达到合理要求。通过在实验室进行相关量的测量和有针对性地对运输包装件进行模拟试验,不断地对产品的自身特性、结构以及选用的包装方式、材料进行改进,直至产品包装尽量达到科学合理、成本低廉。 振动试验 运输包装件的振动试验模拟的是产品在运输过程中经历的路面及采用的交通工具的情况,其主要包括定频振动试验(GB/T4857.7)、变频振动试验(GB/T4857.10)及随机振动试验(GB/T4857.23)。 1.定频振动试验 定频振动试验是让包装件在某个固定的频率下振动,从而评定运输包装件和单元货物在此定频振动下的强度以及包装对内装物的保护能力。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,考查包装件在特定频率下的抗振性能。定频振动试验方法分为定加速度法和定位移法。 (1)定加速度法。在不能确定运输条件的情况下,试验时一般采取的方式是在相应的频率范围内确定试验频率产生在0.5~1.0g的某一目标的加速度值,故称之为定加速度法。这类试验适用于机械和电子产品类的运输包装件。 (2)定位移法。定位移法是选定预定的振幅,使试样开始在2Hz的频率下振动,然后逐渐提高频率,直到试样处于即将与振动台分离的状态为止。在试验过程中,沿试样底部移动厚度为1.5~3.0mm、最小宽度为50mm的标准量具,在至少三分之一试样的底面积部分,该标准量具可以被插入,即认为试样与振动台分离。根据规定,位移一般确定为25.4mm,振动频率主要在低频范围内,一般为2~5Hz。 2.变频振动试验 共振点是运输包装件的薄弱环节。实践证明,运输包装件若在共振点上能经得住规定应力循环的振动,那么在其他频率点上也一定能经得住考验。变频振动试验就是用于评定运输包装件和单元货物在正弦变频振动或共振情况下的强度以及包装对内装物的保护能力。 变频试验方法有两种:一种是以每分钟二分之一倍频程的扫频速率,在3~100Hz之间进行扫频试验,并重复两个周期,最大加速度可设定为2.5m/s2、5m/s2或7.5m/s2;另一种是在主共振频率的±10%范围内变化,也可在第二、第三共振频率±10%范围内变化,振动时间为15min。 3.随机振动试验 随机振动试验能够比较真实地反映运输过程中运输包装件所遭受的危害,在测试时间内,放大振动强度可达到完全模拟实际过程中运输包装件所受到的振动能量,用于评定运输包装件、集装单元经受随机振动时,内外包装的强度、包装箱的封合强度以及包装对内装物的保护能力。 随机振动试验要求采集、记录实际环境中的振动信号,然后在实验室内进行重放。试验过程中控制器发出指令,在试验机上获得随机振动。在振动过程中,质点运动周期没有规律并且过程永不精确重复。因此,这种非周期性振动只能用统计方法进行研究。冲击试验 冲击是运输包装件在运输过程中普遍存在的危险因素之一,反映的是在产品包装系统上加速度水平较高、作用时间较短的瞬态作用,它可直接对产品包装系统造成危害。冲击试验可分为垂直冲击试验和水平冲击试验。 1.垂直冲击试验 垂直冲击试验是一种普遍使用的试验方法,用来模拟包装件运输过程中所经历的冲击。试验的冲击台面应为水平平面,试验时不移动、不变形,并满足下列要求:冲击台为整块物体,质量至少为试样质量的50倍;要有足够大的面积,以保证试样完全落在冲击台面上;在冲击台面上,任意两点的水平高度差不得超过2mm;冲击台面上任何100mm2的面积上承受10kg的静负荷时,其变形量不得超过0.1mm。其包括跌落试验、滚动试验、倾翻试验。 (1)跌落试验。跌落试验(GB/T4857.5)是运输包装件的基本试验之一,适用于评定运输包装件在受到垂直冲击时的耐冲击强度以及包装对内装物的保护能力。其试验方法是将包装件从一定的高度释放,使其以自由落体的方式跌落到地面上(一角三棱三面着地)。 (2)滚动试验。滚动试验(GB/T4857.6)的主要方法是将运输包装件倾斜直至重力线通过滚动楞(图1中的3-4楞),包装件自然失去平衡而受到冲击(图1中的面4),适用于评定运输包装件在受到滚动冲击时的耐冲击强度以及包装对内装物的保护能力。 (3)倾翻试验。倾翻试验(GB/T4857.14)是将运输包装件按预定状态放置在冲击台面上,在其重心上方的适当位置,逐渐施加水平力使其沿底棱自由倾翻,试验过程中保证运输包装件和冲击台面不产生相对滑动,适用于运输过程中包装件的放置底面尺寸小于高度的情况,一般情况下用于最长边与最短边尺寸之比不小于3∶1的包装件。 图12.水平冲击试验 在实际运输过程中,包装件受到水平冲击的情况较多,比如汽车刹车、列车编组等。水平冲击试验(GB/T4857.11)就是用于评定运输包装件和单元货物在受到水平冲击时的耐冲击强度以及包装对内装物的保护能力。其试验方法是将运输包装件按预定的速度与一个同速度方向相垂直的挡板相撞,也可以在挡板表面和运输包装件的冲击面、楞之间放置合适的障碍物,以模拟特殊情况下的冲击。水平冲击试验可分为可控水平冲击试验(GB/T4857.15)和危险物冲击试验(ISTA3A)。 (1)可控水平冲击试验。可控水平冲击试验必须使用可控水平冲击试验机来完成。可控水平冲击试验机由台车、冲击座以及脉冲程序控制器组成。运输包装件放置在台车上,以一定的速度冲击冲击座,通过脉冲程序控制器产生所需要的冲击脉冲。 (2)危险物冲击试验。危险物冲击试验就是在运输包装件与冲击台面之间放置特定的刚性物体,使运输包装件在冲击时首先与这一物体接触,从而使运输包装件受到更为严酷的破坏。我国标准中没有危险物冲击试验的明确要求,但ISTA标准中对此做了规定,指在试验设备的冲击台面上放置各种标准的危险物,并使运输包装件跌落到危险物上,模拟的是装卸时地面不平整或有异物的情况下包装对内装物的保护能力。 堆码试验 堆码试验主要考查的是运输包装件在堆码时的耐压强度以及包装对内装物的保护能力,通常包括静载荷堆码试验(GB/T4857.3)和压力堆码试验(GB/T4857.16)。 1.静载荷堆码试验 静载荷堆码试验是指将包装件放在一个水平平面上,并在其上面施加均匀载荷,使载荷保持预定的持续时间或直至运输包装件被压坏。该试验形式方便、周期长,可配合一定的温湿度环境,再现运输包装件所处的真实环境。 2.压力堆码试验 压力堆码试验是利用压力试验机控制压板匀速移动,对运输包装件施加预定的压力。如果还未达到预定压力值,受压运输包装件就已变形、压坏,则试验终止。也可按预定压力值作一次性下压或持续下压直至破坏为止。当负荷达到预定压力值时,下压状态持续到预定时间,观察其变化。这种方法的试验精度高、试验周期短。
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