内容发布更新时间 : 2024/12/23 23:35:58星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
1包装件--1)内装物2)缓冲材料3)外包装。
2.缓冲包装设计(1)定义运输环境(2)产品脆值估计(3)产品重新设计(4)缓冲衬垫计算(5)设计包装系统(6)试验包装系统原型
3.运输包装器具的设计应遵循的原则(1)标准化原则(2)集装化原则(3)多元化原则(4)科学化原则(5)生态化原则。运输包装研究的对象是包装件。
4包装件运输流通环节:1)装卸搬运环节2)运输环节—冲击(装卸时的冲击,运输过程中的冲击—汽车运输、火车运输、空运、海运)、振动、气候条件(温度、温度变化,湿度,水,太阳辐射,盐雾的影响)、其他因素3)贮存环节
5 G因子工程上用G表征加速度为重力加速度的倍数,称为G因子。包装力学中用G值表示加速度。物体产生的最大加速度用Gm表示,物体所允许的最大加速度用Gc表示。
6力的时间效应:1)力对物体的作用效果-- 可用加速度的时间曲线表征,效果取决于时间间隔、加速度峰值、波形。2)力的时间效应对包装件的影响--例如:弹簧落地、锤子快速击打金属。3)蠕变曲线—不稳定蠕变、稳定蠕变、加速蠕变。
7弹性:橡胶、发泡塑料、弹簧等包装材料在力的作用下发生变形,当去掉外力时,能恢复其原有状态,这种性质称为弹性。塑性:固体在其弹性极限内对外力有弹性表现,但超过该界限就会发生流动,以致造成永久变形或破坏,该现象与液体是不同的,称这种性质为塑性。 黏性:黏性指物体受力作用时,与其速度有关的阻力。黏性不具有像弹性那样的复原性,当去掉外力时,材料就停留在该瞬时的位置上,不再回复。
8蠕变:材料保持一定的静压状态下,变形随时间而进行的现象。分为三个阶段—第一个阶段是蠕变很快但又不稳定地逐渐减少速率,它历时不长,通常不超过数小时;第二个阶段是稳定蠕变阶段,几乎以不变的指数速率进行变化,历时很长。当应力足够大时,可能出现第三个阶段,即由稳定发展到蠕变加速阶段。
9包装件实物模型:
10单自由度系统模型::假设被包装产品为均质刚体;忽略外包装的质量和弹性;不计缓冲材料的质量,并视其为具有粘性和阻尼的弹性体;m为产品质量,k和c分别为缓冲材料的弹
性系数和粘性阻尼系数。
11二自由度系统模型::易损件是产品上最关键、最灵敏、最脆弱的部件。分析易损件的响应,不计外包装质量。m1和m2分别易损件和产品主体的质量;k1和c1分别为易损件与产品主体之间的弹性系数和阻尼系数;k2和c2分别为产品主体与外包装之间缓冲材料的的弹性系数
和阻尼系数。
12三自由度系统模型::外包装质量不能忽略时,m1、k1、c1、k2、c2含义同上,m3为外包
装质量。
13产品脆值:产品经受振动和冲击时用以表示其强度的定量指标,又称为产品的易损度。脆值用重力加速度的倍数 G 来表示。G 值越大,表示产品对外力的承受能力越强。以产品破损前的临界加速度 a 与 g 的比值 Gc 作为脆值。
14、传统的脆值理论:传统的脆值概念是基于包装件的破坏性跌落试验规定的,力学模型如
图所示。局限性:没有考虑易损件;缓冲材料不是线性的,
存在阻尼等;用最大加速度来评价破损,没有考虑脉冲形状和时间
15破损边界曲线:: 绘制步骤:
1)跌落高度h由小到大,直至产品破损,记下此时h,取损坏前后两个值的平均值作出临界速度增量线。2)跌落高度固定即速度增量不变,增大加速度,直至破损,取损坏前后两个值的平均值作出临界加速度线。3)用光滑曲线连接两条线,使曲线位于 和 两点之间。 16确定脆值得方法:1)振动模型估算法2)非线形缓冲包装系统估算法3)经验估算法4)类比法5)冲击响应谱法6)实验法。
17缓冲材料的类型:泡沫塑料:PVC、PE、PU、PP、PS; 气泡薄膜:圆筒形、半圆形、钟罩形;碎屑状材料:塑料条、刨花、碎屑;橡胶:纤维橡胶、海绵橡胶;纸、纸板:瓦楞纸板、纸浆模塑品、皱纹纸。
18缓冲材料的叠置:1)线弹性材料— 2)非线弹性材料—
结论:两种线弹性材料叠置,组合材料弹性介于两种原始材料弹性之间。结论:两种线弹性材料并列,组合材料弹性介于两种原始材料弹性之间。
19缓冲系数:缓冲效率的倒数。当缓冲效率有最大值时,缓冲系数有最小值。实际缓冲设计
中,总是要求选最小的缓冲系数。 影响缓冲系数的因素1)压缩速度2)温度3)预处理:预处理之后,温度升高缓冲系数的最小值都会增加,不同的定型时刻缓冲系数是不同的—受应力应变的影响。 静态缓冲系数—万能材料试验机;动态缓冲系数—冲击试验机。
20缓冲系统的组成-—外包装容器、缓冲介质、内装物。-影响因素--1)触底:产品受到的冲击加速度急剧增大,导致产品损坏。 2)包装箱空隙:包装箱空隙引起二次冲击,产品加速度大大增大。3)包装箱重量:由于外箱重量的影响,能相对减小内装物的加速度,包装箱重量大与包装箱重量小相比,包装箱重量小对缓冲效果更有利。
缓冲包装结构形式:用有弹性的材料或弹性元件作缓冲衬垫,作用是吸收冲击能量,延长冲击时间。缓冲包装的一般形式:悬挂缓冲包装、局部缓冲包装、全面缓冲包装。 21组合材料的力学特性:组合材料的弹性(应力—应变曲线),介于原始两种材料的弹性(应力—应变曲线)有关之间。组合材料的弹性(应力—应变曲线),不仅与原始材料的弹性(应力—应变曲线) 有关,还与原始材料的结构尺寸有关。通过改变原始材料的结构尺寸,可以改变组合材料的力学特性。 22缓冲效率--定义:单位厚度缓冲材料的变形能与作用力之比。选择缓冲材料及结构设计时,在充分保护产品前提下,尽量节约用料。要求缓冲材料结构:单位体积变形能大,材料给产品的作用力要小。即缓冲材料的缓冲效率要大,充分发挥缓冲材料的缓冲性能。结论: 缓冲效率与材料的力学特性有关,不同材料的缓冲效率是不同的。缓冲效率是形变的函数,同一缓冲材料在不同变形量时的缓冲效率是不同的。
23缓冲衬垫尺寸设计:1)初步设计(确定基本参数—产品重量、产品尺寸、产品脆值、等效跌落高度、缓冲特性曲线);2)缓冲衬垫尺寸的确定。
24缓冲衬垫的校核:产品强度校核、挠度校核、跌落姿态校核、蠕变量校核、温湿度校核。 25缓冲包装与防震包装的异同:缓冲包装针对于突发性的冲击,而防振包装针对运输全过程;冲击现象可以避免或减少,而振动无法避免; 设计实质不同:缓冲包装利用衬垫的弹性变形来吸收冲击能量或延缓作用时间。防振包装调节包装件的固有频率或振动传递率避免共振; 结构上都采用具有弹性的阻尼材料作衬垫。
26防震包装设计得基本原则:衬垫先按缓冲要求进行设计,然后校核其防振能力。 27缓冲衬垫形式::平垫、角垫、棱垫。