《包装设计制作工艺与检测技术标准实用手册》
第二篇 包装技术与工艺
第七章 防震包装技术
第一节 防震包装的受力分析
四、包装件的落下高度
包装件在装卸作业过程中,最易遭受外力,产生冲击损失,但机械装卸作业和人工装卸作业所产生的冲击是很不相同的。
机械装卸作业时,用叉式升降机进行粗暴作业的话,能产生G为1的冲击加速度;传送带上移动物品时,G值一般小于l,运送的终点和中继点G可能达到几十以上。起重机、吊车进行装卸时,包装件垂直下落和横移与其他物品撞碰时,会产生G大于几十甚至上百的冲击力。
人工装卸时,对于包装件的不同重量、体积、形状和操作环境,所产生的冲击是不同的。对不同的产品如何施以包装呢?一般以最易落下高度为准。也即防震包装后要保证在最易落下高度范围内跌落时,不损坏内装物。
包装件的最易落下高度是通过经验得到的,包装件最易落下高度h与包装件重量W有如下关系:
h=300×W-1/2(cm) (2-7-9)
例如包装件重量为60kg,在装卸作业中最易落下的高度h为:
h=300×60-1/2≈39(cm)
一般包装件的最易落下高度可参照2-7-3。
表2-7-3 一般包装件的最易落下高度
重量(公斤) |
装卸方式 |
落下高度(米) |
0~9.1 |
投掷 |
1.08 |
9.2~22.8 |
一般搬运 |
0.84 |
22.9~114 |
二人搬运 |
0.70 |
115~228 |
一般机械装卸 |
0.56 |
229~454 |
一般机械装卸 |
0.42 |
>455 |
大型机械装卸 |
0.37 |
从上表可知包装件越重,最易落下高度越低,越稳定。但是,不能因为产品轻而忽视防震包装。
对于防震包装件进行落下冲击试验的落下高度各国都有规定。表2-7-4是我国电子工业部的规定标准。表2-7-5是日本的规定标准。
表2-7-4 我国电子工业部的规定标准
带包装的受试设备重量(kg) |
落下高度(cm) |
<10 |
80 |
10~25 |
60 |
26~50 |
45 |
51~75 |
35 |
76~100 |
30 |
表2-7-5 日本的规定标准
包装件总重量
(kg)
|
包装最大尺寸
(cm)
|
落下高度(cm)
|
条件1 |
条件2 |
条件3 |
<25 |
90 |
90 |
70 |
40 |
25~50 |
90~120 |
60 |
50 |
30 |
50~75 |
120~150 |
50 |
40 |
20 |
75~100 |
150 |
40 |
30 |
10 |
两表中落下高度是指包装件试件最低点与地面的最短距离。表2-7-5中条件1系指包装件多次运输堆放,粗暴装卸;条件2系指包装件一两次运输堆放,比条件1缓和些,条件3系指机械装卸、小车运送和采用容器运送。
五、允许加速度系数
产品的允许加速度是指产品遭受机械性损坏时所能承受的最大加速度值。此值大小可以表示所能承受的冲击力大小。
允许加速度同样以重力加速度的倍数表示,记为Gm,称其为允许加速度系数。对于同一产品来说,当遭受最大加速度作用时,破坏程度也一样,所以,一般把一批产品的95%所能承受的最大加速度值视为允许加速度。
以下几种破坏都是由于加速度所造成的:
(一)匀质产品的变形和破裂由均一材料构成的产品,下部受到加速度的作用,在任意瞬间所受的作用力是物品的重量W与瞬间加速度系数G的乘积,即
p=W·G (2-7-10)
当G≥Gm时,下部就要遭到破坏,主要形式是变形或脆性破裂。
(二)外壳破坏
包装件中的容器和产品的外壳受到超过允许加速度的加速度作用时,会产生变形和破裂。
(三)应力集中
由于产品的结构不合理,当受到超过允许加速度作用时,作用力就集中于某一局部,如超过材料强度时,就会产生变形和破裂。
(四)部件的移动
有的产品,其部件是用粘合剂粘合的或是能滑动的,当受加速度作用时,作用力超过粘合力或滑动摩擦力后,部件就产生移动,造成部件的脱落或损坏。
(五)振动破坏
若外力以某个频声作用于产品,当这频率和产品的本身固有频率相同时,就发生共振现象,造成物品的损坏。
为了要防止上述原因造成产品损坏,就要采用防震包装。
防震包装按产品允许加速度的大小分为三等:
第一级:脆弱产品,Gm≤40;
第二级:较弱产品,Gm=41~90;
第三级:一般物品,Gm>91。
表2-7-6所示为产品的允许加速度的实例。
表2-7-6产品的允许加速度实例表
产 品 名 称 |
Gm |
大型电子计算机、导弹的制导装置、高级电子仪器 |
<10 |
石英晶体振荡器、精密测量仪器、航空仪表 |
15~25 |
大型电子管、频率变换装置、精密指示仪器、电子仪器、大型工业机器 |
25~40 |
小型电子计算机、寄存品、大型发射机、录音机、彩色电视机、一般仪表、飞机备件 |
40~60 |
电视机、发报机、照相机、真空管、光学仪器、流动无线电装置、鸡蛋、暖水瓶 |
60~90 |
一般无线电装置、冷藏车、收音机、小型钟表 |
90~120 |
机械类、小型真空管、陶瓷器 |
>120 |
返回目录页
|