青梨物流缓冲衬垫的设计
缓冲材料结构设计
缓冲材料的结构设计六步法缓冲材料的结构设计六步法六步法的使用：一，确定流通环境对物流环境的残酷程度的判定是缓冲设计的重要的一步，主要是判定存在的何种运输危险和危险情况。
它包括搬运过程的偶然跌落，汽车震动，冲击，温湿度极限和对马压力。
我们在这里主要设计冲击和震动，但其他的因素在包装设计中也非常重要。
冲击冲击可能出现在运输过程中的任何一个环节，最严重的冲击是出现在搬运环节上。
它包括一个包装件在装卸，中转过程中跌落的次数，最关键的要知道包装件可能跌落的高度。
震动在汽车运输过程中在不经历震动是不可想象的，汽车引擎的转动和车车轮的转动也会硬气车厢的震动。
不确定的震动会引起车辆的悬浮系统的反应和车厢的变形。
这些不确定的震动可能是周期的，还有一些震动可能是随机性的。
在真空运输环境中的震动是极其复杂的，她的震动激励是各种因素混合成的频带上输出的。
这种震动通常是被认为是时间域的随机的震动。
因为无法预测到任一时刻会发生什么情况，然而，从频域的角度上来讲，一部车辆很容易显示出频率极其水平（或强度）。
在运输国产过程中稳定的震动通常发生在低频，在低频是（3～5Hz）车辆运行的最严重的震动的垂直加速度值0.5g,在震动试验中我们选择0.5g的加速度值也正因为如此。
二，冲击确定产品的特性冲击作为设计基础我们要输入诸如：包括物态理化特性，由此来确定决定采用何种包装方式，确定产品的结构特性，如尺寸，重量，重心，形状等等以及产品的机械特性，如脆值，固有频率和抗压强度等等。
震动寻找共振点，通常认为在产品不敏感的频率上震动，不会使产品损坏，因此找到一个产品的敏感的频率（共振点）是产品设计的关键，对产品进行震动试验的目的，就是要找到产品的固有频率或共振频率。
三，重新改进产品根据我们测试的产品的脆值，有时增加产品本身的强度比把它永昂贵的包装包起来更理想。
我们需要在产品的成本，产品的可靠性和包装成本之间进行权衡，有时对产品进行小的改进和从新设计，可以适当的增加产品的脆值；虽然这样每个产品的成本稍微升高了，但如果这样做能大大的降低产品的包装成本，那整个包装件的成本也就相应的降低了。
缓冲包装设计运输包装
预留变形量的结构
缓冲衬垫各部位厚度不同，变形量不同，突起部分先受力，为避免这 种情况须留出缓冲材料的变形量。
有突出部分的产品，缓冲材料的厚度应以该部分的最外侧到外包装容 器的内侧的尺寸为准(如图6—29所示)。
缓冲包装设计运输包装
(1)对于有可动机件的机器，机器的表面不能承受冲击时,要用硬质 材料，将其他部分固定住，使其全体来承受冲击。 (2)产品底面的四棱如果只有很窄的受压面积，运输装卸过程中产 品在缓冲材料之间就会发生移动，严重时会从受压面跌落。因此最 好做成长的凸筋，产品即使发生一些位移，也不会影响受压面积。
①求出最大允许应力 m W G c A
②由 C m 曲线查得 m 对应的C；
③由缓冲材料厚度 T
CH
求出厚度。
Gc
缓冲包装设计运输包装
例3-3某产品质量为15Kg,脆值Gc=60,包装箱底面积为40×40cm2, 设计的跌落高度H=80cm,欲以图4-35所示的密度为0.031g/cm3的 聚氯乙烯泡沫作全面缓冲,试求该衬垫厚度。
产品的主要特性包括：脆值、形状、尺寸、体积、 重量与重心。
缓冲包装设计运输包装
2.流通环境因素 产品在流通过程中，应考虑运输区间、运输方式、
装卸次数、等效跌落高度、冲击方向、气候条件、贮存 条件等对产品的影响。 3．缓冲包装材料
缓冲包装材料的全面评价 4.外包装容器
结构、形状、材质及强度;
5.封缄和捆扎 6.包装技术与方法
解：作全面缓冲时，衬垫面积等于产品面积，即A=1600cm2。
衬垫最大应力为：
mW A G c 1 5 0 9 .. 1 8 6 6 05 5 1 2 （ 5 P a ） 0 .5 51 0 5 P a
缓冲包装结构的制作技术
本技术公开了一种缓冲包装结构，属于产品包装技术领域，包括两个相对设置的缓冲座及连接在两所述缓冲座之间的多个支撑杆；所述缓冲座包括弹性缓冲支架、设置在所述弹性缓冲支架内侧的产品托以及设置在所述产品托中部的缓冲垫，所述支撑杆的两端分别与两所述弹性缓冲支架固定连接；所述弹性缓冲支架上设置有多个弹性块，所述产品托上设置有多个避让孔，所述弹性块由所述避让孔处伸入所述产品托内，本设计受到撞击后弹性缓冲支架会吸收大部分冲击力，且产品与包装结构的接触面使用弹性块和缓冲垫隔离不会造成相互之间的影响，可有效保证产品运输中的安全。
技术要求1.缓冲包装结构，其特征在于，包括两个相对设置的缓冲座及连接在两所述缓冲座之间的多个支撑杆；所述缓冲座包括弹性缓冲支架、设置在所述弹性缓冲支架内侧的产品托以及设置在所述产品托中部的缓冲垫，所述支撑杆的两端分别与两所述弹性缓冲支架固定连接；所述弹性缓冲支架上设置有多个弹性块，所述产品托上设置有多个避让孔，所述弹性块由所述避让孔处伸入所述产品托内。
2.根据权利要求1所述的缓冲包装结构，其特征在于，所述弹性缓冲支架为多爪支架，所述弹性块为滑动套设在所述多爪支架的单臂上的竖环。
3.根据权利要求2所述的缓冲包装结构，其特征在于，所述多爪支架为六爪支架。
4.根据权利要求2所述的缓冲包装结构，其特征在于，所述多爪支架为金属橡胶支架、橡胶支架或EVA支架。
5.根据权利要求1所述的缓冲包装结构，其特征在于，所述产品托的中部开设有通孔，所述缓冲垫与所述弹性缓冲支架的中部连接。
6.根据权利要求5所述的缓冲包装结构，其特征在于，所述弹性缓冲支架的中部设置有凸起，所述缓冲垫的外侧设置有凸环，所述凸环扣合在所述凸起的周侧。
7.根据权利要求1所述的缓冲包装结构，其特征在于，多个所述避让孔均匀设置在所述产品托的底板与环形侧壁的交接部位。
8.根据权利要求2所述的缓冲包装结构，其特征在于，所述弹性缓冲支架的两侧分别固定有内扣和外扣，所述内扣和所述外扣对应开设有多个安装孔，所述支撑杆的端部与对应的两所述安装孔插装在一起。
第四章 缓冲包装设计五步法
表5-1
4.3 缓冲材料及衬垫面积与厚度的设计
? 气泡薄膜
在荷重20g/cm2的条件下长期使用
聚乙烯气泡膜
4.3 缓冲材料及衬垫面积与厚度的设计
? 碎屑状材料
环保泡泡粒
4.3 缓冲材料及衬垫面积与厚度的设计
? 瓦楞纸板
4.3 缓冲材料及衬垫面积与厚度的设计
? 纸与纸浆模塑
波纹纸
? 防振包装设计原则：先按缓冲要求进行设计，然后校核其防振能 力。目的在于调节包装件的固有频率，并且通过选择恰当的阻尼 材料，把包装系统对振动的传递率控制在预定范围内。
非线性系统
4.3 缓冲材料及衬垫面积与厚度的设计
例8：产品重力为36N, 底面尺寸为25×25cm2，许用脆值为30g，冲击防护设计采用 了全面缓冲方法，选用的缓冲衬垫厚度为 5cm。产品在运输中受到的振动输入如图 所示。求包装件的共振频率和产品的最大响应加速度。
表4-3
4.2.1 产品的振动试验
4.2.1 产品的振动试验
图11-15 收录机幅频特性曲线：1-收录机机芯； 2-收录机机体
4.3 缓冲材料及衬垫面积与厚度的设计
?缓冲材料的种类
? 泡沫塑料
质量轻 易于加工成型 绝热性能好 缓冲性能好
聚苯乙烯
聚乙烯 聚氨酯
聚氯乙烯
4.3 缓冲材料及衬垫面积与厚度的设计
4.3 缓冲材料及衬垫面积与厚度的设计
4.3 缓冲材料及衬垫面积与厚度的设计
?缓冲衬垫的校核
? 产品强度校核
校核产品在载荷方向上与缓冲材料接触部分的强度。
? 挠度校核
A: 衬垫面积 T：衬垫厚度
衬垫挠曲
4.3 缓冲材料及衬垫面积与厚度的设计
精编【物流管理】青梨物流缓冲衬垫的设计
【物流管理】青梨物流缓冲衬垫的设计xxxx年xx月xx日xxxxxxxx集团企业有限公司Please enter your company's name and contentv摘要目前，关于如何减少果品采后损耗已成为全世界农产品业主要关心的问题之一。
果品在流通过程中承受着静载、挤压、振动、跌落冲击等多种载荷形式的作用，从而产生机械损伤，机械损伤也是导致果品采后损耗的最主要原因。
本文从果品实际运输环境出发，以果品在流通过程中跌落冲击的特性，并以箱装青梨为对象，对梨子在跌落冲击作用下的损伤进行了深入的研究并设计缓冲衬垫，以期代替现有的缓冲衬垫形式。
本文将采用四种不同缓冲结构的箱装梨子分别在三组不同高度进行跌落试验。
结果表明，采用设计的包装缓冲衬垫包装梨子时对其保护性最好；同一试验情况况下，包装箱内梨子损伤最严重的总出现在最底层，且损伤体积由底层向顶层逐渐减小；包装箱内梨子的损伤随着跌落高度的增加而增加，且两者之间存在线性关系。
文中以跌落试验为基础，研究在同一高度下无缓冲包装的跌落损伤和在现有缓冲包装结构时对箱内青梨的损伤关系。
结果表明，在有缓冲包装的情况下特别是在加衬垫和网罩情况下可以大大减少因跌落而造成箱内青梨的损伤，在此基础下对、针对此情况设计了一款缓冲衬垫，并进行了对比试验，结果发现在设计的衬垫的保护性能优于现有的包装，虽然成本略高于现有的的缓冲包装形式，但本设计免除了网罩的使用，更加有利于环保，是未来绿色包装的趋势。
关键词：箱装梨子，损伤，设计，缓冲包装，衬垫ABSTRACTAt present, on how to reduce fruit postharvest losses has become one of the owners of the world agricultural products concern. Fruit in the circulation process under static load, extrusion, vibration, drop shock to the role of a variety of loading, resulting in mechanical damage, mechanical damage is the fruit post-harvest loss is the most important reason. From fruits actual transportation environment and fruit in the circulation process of drop impact of the characteristics, and to box mounted green pears for the object, pears under drop impact damage carried out the in-depth study and design of Cushion, in order to replace the now some cushion in the form.This article will use four different buffer structure cartons pear drop test in three different heights. The results showed that using the design of the packaging cushion its protective packaging pears best; a box the same test case, the most serious injury of pear appear in the bottom, and the lesion volume from the bottom to the top level gradually decreases ; the damage of pears in the box with the increase in drop height increases, and there is a linear relationship between the two.To drop test is based on research in the same high degree of cushioning fall injury and the damage inside the Green Pear in the existing buffer packaging structure. The results show that the buffer packaging, especially inthe case of liners and nets can greatly reduce the result of a fall inside the Green Pear damage, on this basis, designed a cushion for this situation and comparative test results showed that the protective properties in the design of the liner is better than the existing packaging, although the cost is slightly higher than the existing buffer in packaged form, but the design eliminates the use of nets, a more favorable and environmental protection, the future of green packaging trend.Keywords:boxes pears, damage, design, cushion packaging, liner目录第1章绪论 (1)1.1 课题研究背景以及意义 (2)1.2国内外的研究现状和发展动态 (2)1.3果品损伤评价方法 (3)1.4课题研究目的和主要内容 (4)1.4.1研究目的 (4)1.4.2 研究的主要内容 (4)第2章现有果品包装现状分析、试验装置与试验前期准备 (5)2.1 现有果品包装现状分析 (5)2.1.1果品包装方式及类型 (5)2.1.2果品包装缓冲材料及类型 (6)2.1.3包装箱结构与规格分析 (7)2.2试验测试装置与设备 (8)2.3试验前期准备 (8)2.3.1瓦楞纸箱尺寸的确定 (8)2.3.2市面上缓冲件尺寸确定 (10)第3章箱装果品跌落冲击损伤试验研究 (11)3.1 流通环境中的冲击特性分析 (11)3.2 跌落冲击载荷对果品机械损伤的影响 (11)3.3箱装梨子跌落冲击试验研究 (12)3.3.1试验材料与预处理 (12)3.3.2主要仪器与设备 (12)3.3.3试验设计与步骤 (12)3.3.4试验结果分析 (13)第4章箱装果品缓冲垫的设计 (16)4.1 箱装果品减损包装设计要求及缓冲垫的设计 (16)4.1.1箱装果品减损包装设计要求 (16)4.1.2箱装果品减损包装设计主要内容 (16)4.1.3缓冲垫的尺寸设计及试样 (17)4.2 用设计的缓冲垫进行试验 (18)4.3设计的缓冲衬垫可行性分析 (19)4.3.1四次试验对比分析 (19)4.3.2成本的对比分析 (19)4.4本章小结 (20)第5章基于CPS系统对果品减损系统的建议 (21)5.1 采收和加工过程中的减损措施 (21)5.2包装减损措施 (21)结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)附录 (26)第1章绪论1.1课题研究的背景和意义目前，全世界农产品业关心的主要问题之一便是如何减少果蔬采后损耗。
缓冲衬垫设计
一、衬垫结构选型二、确定设计的基本参数∙产品重量、结构形状和尺寸∙代表流通环境条件的等效跌落高度o a. 经验公式法人工装卸中，包装件的跌落高度与重量的关系式：--------`h=300*W^(-1/2)`--------h—跌落高度，cm--------W—重量，Kg（大于16kg）o b.标准量值法（根据产品重量、最大尺寸范围及运输条件直接查表）∙代表产品特性的脆值参数o a.试验法：通过脆值试验，再根据价值大小、强度偏差、重要程度，考虑运输中破损的风险度，确定许用脆值o b.标准量值法-------根据产品属性、价值大小、重要程度，综合各国标准确定一个合理的许用脆值。
o c.理论估算法：根据产品结构、尺寸、材料特性，用力学模型计算推导出产品的脆值。
∙代表材料性能的缓冲特性参数o脆值大的产品，选弹性较小的缓冲材料o脆值小的产品，选缓冲性能好的缓冲材料三、选取特性曲线确定衬垫基本尺寸1.缓冲系数～最大应力（C－σm）曲线的应用2.最大加速度～静应力（G－σs）曲线—动态缓冲系数曲线o全面缓冲法▪（1）求静应力`σ_s=10^4W/A(Pa)`▪（2）根据`H`、`G`、`σ_s`在G－σs曲线上找交点，若此交点位于两条厚度曲线之间，可用比例插入法确定出缓冲材料厚度`T`。
o局部缓冲法▪（1）根据H找对应曲线▪（2）在对应的许用脆值处作一条水平线，它与缓冲曲线有很多交点▪（3）取与之相交的厚度较小的缓冲材料进行设计，得到T▪（4）选最右边的交点（静应力较大的交点），用料面积最省四、缓冲衬垫的校核∙ 1.产品强度校核(产品支承面的应力校核)`[σ]≥σ_m` `[σ]`------产品许用应力Pa；`σ_m`------冲击时最大应力Pa应力过大：扩大承载面积；改用较软的衬垫；采用软硬不同的材料做成组合衬垫，使支承面的应力与其他各部位的强度相适应等∙ 2.挠度校核衬垫尺寸的面积与厚度之比超过一定比值时，衬垫容易挠曲线或变弯，大大降低衬垫的负重能力-----------------`A_(min)/(1.33T)^2> 1` 或 `A_(min)>(1.33T)^2`---------`T`,厚度cm；`A`，面积cm∙ 3.跌落姿态校核o全面缓冲条件下不同姿态的跌落试验o全面缓冲时等效面积的确定o局部缓冲包装的等效面积确定o棱跌落的等效面积确定∙ 4.蠕变量校核蠕变增量按下式计算：-------Tc=T（1+Cr）-----Tc—修正后的厚度cm；Cr—蠕变系数%； T—原设计厚度cm；∙ 5.温湿度校核环境温度和湿度的变化对衬垫的缓冲能力有明显的影响；温度的升高或降低，还会引起衬垫尺寸的变化。
包装应用力学第七讲 防振缓冲包装衬垫设计
st
W A
m Gm
mh CH
7.2缓冲衬垫设计
7.2 缓冲衬垫设计
Step 1 ： 若给出设计跌落高度，则在以下计算中使用设计跌落高度，否则 可使用以下等效跌落高度经验式：
H 300 m
H : 跌落高度，单位cm m : 产品质量，单位kg
7.2 缓冲衬垫设计
Step 2: 产品脆值。产品脆值的确定一般有试验法，标准法，估算法。
7.1缓冲系数C
材料的缓冲系数，表征了衬垫材料吸收产品动能并转化为变形能的能力。 缓冲系数越小，在同样变形条件下应力越小，传递到产品上的力也越小。 其表达式为：
u WH m Ah C
m
WH Ah
C
或者
C
Ah WH
m
7.1缓冲系数-最大应力曲线图
7.1缓冲系数与最大加速度关系
Edited 2017/11/21
1
教学安排
缓冲材料特性 缓冲包装设计 应用实例
7.1缓冲材料的基本性能要求
基本特性： 1. 对冲击能量的吸收性 2. 对振动能量的吸收性。一般情况下材料的阻尼越大，对振动的衰减也越
大。
7.1缓冲材料的基本性能要求
基本特性： 3. 回弹性、蠕变性、温度稳定性、湿度稳定性、耐破损性、化学稳定性等 4. 变形特性：弹性型和压溃型，而弹性型又分为线性型和非线性型。目前
全面缓冲，衬垫面积为产品面积，A = 784cm2。衬垫最大应力为
W 20 9.8 0.25N / cm2 2.5kPa A 784
查曲线可知应选取用衬垫厚度为5cm
7.2 缓冲衬垫设计
Step 3: 方法一，利用缓冲系数-最大应力曲线 a) 根据产品尺寸确定缓冲承压面积A b) 计算最大应力
缓冲防振包装设计
缓冲防振包装设计一. 缓冲材料1、缓冲材料基本性能要求所谓缓冲材料是指能吸收冲击和振动的机械能,并将其转化为变形能的材料。
它能把施加于包装货物上的冲击和振动力缓和地传递于内部产品上，为此缓冲材料既要有弹性又要有粘滞性。
为了应对各种恶劣工况和有利于环保,它还需要其他一些基本特性。
总体而言,必备的基本特性有:①对冲击能量的吸收性缓冲材料对冲击能量应具有良好的吸收性能，从而有效地减小传递到内装产品上的冲击，这一点是选择缓冲材料首先应考虑的因素。
②对振动能量的吸收性缓冲材料对振动的传递除与材料的成分、密度、工艺条件以及温度有关外，还与阻尼有关。
阻尼将材料的振动能量转化为热能和塑性形变能，形成对振动的衰减。
一般情况下，材料的阻尼越大，对振动的衰减也越大。
在振动系统中，材料的阻尼特性常用阻尼比来描述，阻尼比是一个与阻尼成正比的物理量。
下面是国外资料介绍的几种缓冲材料的阻尼比（见表1 ）：③其他还有：回弹性：蠕变性、温度稳定性、湿度稳定性、耐破损性、；化学稳定性等。
2、缓冲材料的变形特性缓冲材料的变形特性,大致分为两大类:弹性型(resilient type)和压溃型(collapsible type),而弹性型又可分为两大类:线性型(linear type)和非线性型(non-linear type)。
目前工程上广泛使用的缓冲材料大多是非线性弹性材料。
1）线性弹性体(图1)在反复压缩过程中不产生塑性变形,有如金属弹簧。
载荷与变形成正比关系,刚度系数k 为常数。
其载荷—变形表达式为2）双直线弹性体 (图2)又称分段线性材料，它具有两种不同的刚度系数值。
当变形达到某一临界值 (d s ) 时 , 材料变得坚硬 (k 1), 可避免产品受到大的冲击力时发生触底现象。
其载荷—变形表达式为3） 三次函数弹性体(图3)通常无压缩极限，当受到相当高压力时还可测到其压缩变形的变化。
其变形与载荷函数关系可近似表达为这类材料多为纤维性材料,如木丝、干草、醋酸纤维丝、发泡塑料草等,组合拉伸吊装弹簧也属此类。
常用缓冲材及结构设计
一、确定流通环境对物流环境的残酷程度的判定是缓冲设计的重要的一步，主要是判定存在的何种运输危险和危险情况。
它包括搬运过程的偶然跌落，汽车震动，冲击，温湿度极限和对马压力。
我们在这里主要设计冲击和震动，但其他的因素在包装设计中也非常重要。
冲击冲击可能出现在运输过程中的任何一个环节，最严重的冲击是出现在搬运环节上。
它包括一个包装件在装卸，中转过程中跌落的次数，最关键的要知道包装件可能跌落的高度。
震动在汽车运输过程中在不经历震动是不可想象的，汽车引擎的转动和车车轮的转动也会硬气车厢的震动。
不确定的震动会引起车辆的悬浮系统的反应和车厢的变形。
这些不确定的震动可能是周期的，还有一些震动可能是随机性的。
在真空运输环境中的震动是极其复杂的，她的震动激励是各种因素混合成的频带上输出的。
这种震动通常是被认为是时间域的随机的震动。
因为无法预测到任一时刻会发生什么情况，然而，从频域的角度上来讲，一部车辆很容易显示出频率极其水平（或强度）。
在运输国产过程中稳定的震动通常发生在低频，在低频是（3～5Hz）车辆运行的最严重的震动的垂直加速度值0.5g,在震动试验中我们选择0.5g的加速度值也正因为如此。
二、冲击确定产品的特性冲击作为设计基础我们要输入诸如：包括物态理化特性，由此来确定决定采用何种包装方式，确定产品的结构特性，如尺寸，重量，重心，形状等等以及产品的机械特性，如脆值，固有频率和抗压强度等等。
震动寻找共振点，通常认为在产品不敏感的频率上震动，不会使产品损坏，因此找到一个产品的敏感的频率（共振点）是产品设计的关键，对产品进行震动试验的目的，就是要找到产品的固有频率或共振频率。
三、重新改进产品根据我们测试的产品的脆值，有时增加产品本身的强度比把它永昂贵的包装包起来更理想。
我们需要在产品的成本，产品的可靠性和包装成本之间进行权衡，有时对产品进行小的改进和从新设计，可以适当的增加产品的脆值；虽然这样每个产品的成本稍微升高了，但如果这样做能大大的降低产品的包装成本，那整个包装件的成本也就相应的降低了。
第六章运输包装缓冲设计 包装动力学教学课件
1.全面缓冲包装
1）定义：指包装容器内所剩余的空间，全部用 缓冲材料填充固定，对产品周围进行全面保 护的方法。
2）材料：丝状、薄片状或颗粒的材料（塑料细 条、碎粒、薄片）
第六章 运输包装缓冲设计 （重点、难点）
缓冲包装设计应遵循以下六个步骤 (1)确定环境 这里所说的环境，主要是运输过 程中造成产品破损的力学环境。主要指两点，一 是冲击，一是振动。 (2)分析产品 缓冲包装设计总是针对具体产品 的。因此，必须仔细考虑产品的脆值，许用脆 值，也就是产品耐冲击的强度、抗冲击的能力等。 还要认真考虑产品的形状、尺寸、体积、重量、 重心位置，以及数量等。
充气塑料薄膜 橡胶弹簧 3）特点：在受力部位和易损部位进行缓冲，节 省缓冲材料，适合大批量生产，是目前应用最广 的包装方法。
3.悬浮式缓冲包装法
1）方法：用弹簧把被包装件悬吊在包装容器内。
2）适用范围：精密脆弱产品，大型电子管，大 型电子计算机，制导装置。
3）特点：为了保证这种包装的运输可靠性，外 包装箱必须牢固。
选用原则：
G 20 选用弹簧（或多级缓冲）如：大型
计算机、精密仪器
30G250 选用泡沫塑料、海绵。如：
电视机、冰箱等。
400G600 选用橡胶、木材。
G 1000 不用缓冲材料。
二．缓冲衬垫尺寸的确定
1.
C
曲线的应用
m
该曲线是表示材料缓冲能力的一种基本曲
线，可通过静态或动态试验得到。
（1）在应用 C m曲线设计缓冲衬垫时，基
第二节 缓冲衬垫设计的基本方法
缓冲衬垫
k k1 k2
注意：假设缓冲垫变形相等，实际上有可能不相等。与力 的施加位置有关，设计时要考虑。
二、塑性 塑性变形：如果去掉外力后，变形不能全部消失而留有 残余，此残余部分称为塑性变形或残余变形。
塑性指当材料承载超过强度极限时产生流动，造成永久 变形和破坏的性质。永久变形吸收外界能量，减小冲击和
三、黏性（粘性，阻尼）
流体在运动状态下抵抗剪切变形速率能力的性质，称为 黏性。流体的固有属性，是运动流体产生机械能损失的 根源。与速度有关。例如，气体介质阻力、水流动时能 量损失等。
缓冲材料，在受到振动与冲击时，其内部会产生与运动 方向相反的阻力（称为内阻），主要是内部摩擦力。能 吸收振动能量、衰减振动。与内部结构形状有关。
缓冲衬垫
x h
度来表示，即：
P kx k P
P A ,
x h
x k
P x
A h
E
k
A h
AE h
k EA h
缓冲垫的串联
P P P k k1 k2
k k1 k2 k1 k2
缓冲垫的并联
kx x(k1 k2 )
弹性变形率（弹性率）
l1 l2 100 %
l0
对常用缓冲材料：
l0 ——原始长度
l1 ——加载后的长度
l2 ——卸载后的长度
l l0 100%
l
l ——破断前的全长
弹性效率：
A
R
R H
100%
P.019
P
P
缓冲材料的等效弹性刚度
缓冲衬垫的等效弹 性刚度可用弹簧的刚
第二章 包装动力学与流变学基本概念
031457_缓冲包装设计例解
几种缓冲材料的缓冲系数－最大应力曲线
回例1
回例2
4
缓 冲 包 装 的 基 本 形 式
示例1: 一重量为100N的袖珍数码相机，要保 证从60cm的高处跌落而不破损。规定用密度 为0.031g／cm2的发泡聚氯乙烯作衬垫，试计 算衬垫所需尺寸。
解：已知 W＝100N，H＝60cm； （1）查表，取该产品脆值为80g。
例一 缓冲包装设计实例
基本知识点 1.缓冲包装的五步设计法
确定产品的流通条件（冲击振动情况）
确定产品的力学特性 （G值和损坏边界曲线）
选择缓冲材料（选材，缓冲系数C及其特性曲线） 缓冲衬垫的设计（厚度H、面积A及结构，校核） 包装材料试验 （规定条件下进行试验）
2. 产品的脆值 以产品破损前的临界加速度与g（重力加速 度）的比值Gc，作为产品的脆值。
包装件的跌落高度与重量有如下关系：
h＝300×W-1/2
1～5.不同密度的石棉纤维 6.充气薄膜0.029 7.发泡橡胶0.12 8.聚氨酯泡沫0.152 9.聚乙烯泡沫0.037 10.聚氯乙稀泡沫0.031 11.聚苯乙烯泡沫0.012 12.聚苯乙烯泡沫0.025 13.刨花0.04 14.纤维状泡沫塑料0.01 15.醋酸纤维丝
查缓冲系数—最大应力曲线图知，当σm ＝
0.15×105Pa时，材料1(密度为0.12的发泡橡胶)有 最小缓冲系数，且C＝3.5
故：t＝CH／G＝3.5×60／30＝7(cm)
答：该设计采用密度为0.12g／cm的发泡橡胶作缓冲 衬垫，每块尺寸为A×t＝2000×7cm2。
5. 缓冲衬垫设计的校核
10～25 25～40
40～60
60～90
90~ห้องสมุดไป่ตู้20
28.4缓冲结构设计
三、缓冲材料的选择与衬垫用量设计
解：已知W = 100N，G = 30g，H = 60cm ▲采用全面缓冲方式，有A = 2000cm2，则
A 查表知，当 m 0.15105 Pa 时，材料⑦（密度为0.012的泡沫橡
m
G W 104 100
30 104 0.15 105 Pa 2000
胶）有最小缓冲系数，且C = 3.7 HC 60 故 h 3.7 7.4(cm)
[G ] 30
▲采用局部缓冲方式
静态C—σm曲线中作水平切线，可求出各种缓冲材料的最小 的C值和相应的σm值； HC G W h A 用 分别求出缓冲面积A和缓冲材料厚度h； G 和
m
六、收集反馈信息，改进包装设计
由于第一次设计的完成并不意味着所有问题都已 解决，可能会出现问题。 因此应及时收集、统计包装件在流通过程中的反 馈信息，并及时对包装设计进行改进。
作业 6.3 产品质量m = 15kg，产品脆值G = 60，底面面积为40cm×40cm，设计
跌落高度H = 80cm，采用全面缓冲，试按最低点原则选择缓冲材料，并计 算衬垫厚度。如规定用密度为0.035g/cm3的泡沫聚乙稀作缓冲材料，试计 算衬垫厚度。 6.4 产品质量m = 7.5kg，产品脆值G = 20，底面面积为35cm×35cm，设 计跌落高度H = 120cm，试选择缓冲材料并计算衬垫尺寸。
图6-6
作业
6.10 产品质量m = 20kg，产品脆值G = 50，包装件跌落高 度H = 60cm，产品为立方体，每面面积为1420cm2，①采用 全面缓冲，试选用缓冲材料并计算衬垫尺寸。②采用局部缓 冲，试选用缓冲材料并计算衬垫尺寸。
作业
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摘要
目前,关于如何减少果品采后损耗已成为全世界农产品业主要关心的问题之一。
果品在流通过程中承受着静载、挤压、振动、跌落冲击等多种载荷形式的作用，从而产生机械损伤,机械损伤也是导致果品采后损耗的最主要原因。
本文从果品实际运输环境出发,以果品在流通过程中跌落冲击的特性,并以箱装青梨为对象,对梨子在跌落冲击作用下的损伤进行了深入的研究并设计缓冲衬垫，以期代替现有的缓冲衬垫形式。
本文将采用四种不同缓冲结构的箱装梨子分别在三组不同高度进行跌落试验。
结果表明,采用设计的包装缓冲衬垫包装梨子时对其保护性最好;同一试验情况况下，包装箱内梨子损伤最严重的总出现在最底层，且损伤体积由底层向顶层逐渐减小;包装箱内梨子的损伤随着跌落高度的增加而增加，且两者之间存在线性关系。
文中以跌落试验为基础，研究在同一高度下无缓冲包装的跌落损伤和在现有缓冲包装结构时对箱内青梨的损伤关系。
结果表明,在有缓冲包装的情况下特别是在加衬垫和网罩情况下可以大大减少因跌落而造成箱内青梨的损伤，在此基础下对、针对此情况设计了一款缓冲衬垫，并进行了对比试验,结果发现在设计的衬垫的保护性能优于现有的包装，虽然成本略高于现有的的缓冲包装形式，但本设计免除了网罩的使用，更加有利于环保，是未来绿色包装的趋势。
关键词:箱装梨子，损伤,设计，缓冲包装，衬垫
ﻬABSTRＡCT
At presenｔ, on hｏw to reｄucｅｆruit postｈarｖｅst loｓses has bｅcome ｏnｅof the owneｒs of ｔhe ｗorｌd agrｉculturaｌpｒｏducｔs concern．Frｕiｔin the ciｒcuｌaｔiｏn pｒocｅss uｎdｅr statｉc load, extrusioｎ,vibrａtion, drop shock to ｔｈe rｏle ｏf a varietｙof loading, resulｔiｎg ｉn ｍｅchaniｃａｌdａmagｅ, meｃhａｎiｃal daｍagｅis the fruit post－harvesｔｌoss is the ｍost im ｐoｒtanｔreason. Ｆrｏm fruｉts actual tranｓｐortaｔion environment and fruiｔin t ｈｅｃiｒculation process of dｒop imｐaｃt ｏf ｔｈe charａｃtｅｒiｓtiｃs，and
to box mountedｇreen pears ｆoｒｔhｅobｊｅcｔ, peａrs ｕndｅr drｏｐiｍｐact dａｍage carriｅd oｕt the in-depｔh studｙand dｅsign of Cｕｓhion, in ｏｒdeｒto replaｃe thｅnｏw soｍe cushｉon iｎthe form.
Tｈis aｒticlｅwill uｓe four difｆeｒｅnｔbuｆfｅr sｔrucｔure cａrtoｎs peaｒdｒop tｅst iｎthｒee difｆｅrｅnｔhｅｉｇｈts. Ｔhe ｒｅsults ｓhowｅd t ｈatｕsing tｈe desigｎｏf the ｐacｋａgingｃushion its prｏtecｔivｅpａcka ｇinｇｐearｓbest；aｂox theｓameｔesｔcasｅ, ｔhe most seｒｉous i ｎjury of peａr appear in thｅboｔｔoｍ, and ｔhe lesion volｕme froｍtｈe bottｏm to thｅtop lｅvｅl ｇrａｄually ｄecreasｅｓ；ｔhe damａge of pｅars in tｈe bｏx with thｅincrｅase in drｏpｈeight inｃrｅaｓeｓ,and ｔhere iｓａlｉneａｒreｌａｔionship bｅtween the twｏ.
To droｐtest is basedｏn rｅｓearcｈiｎthｅsaｍｅｈigh degｒｅe of cu ｓhioniｎgｆａll injurｙaｎd the damａgeｉnsidｅthe Green Pear in theｅxisting ｂuｆfer ｐackaｇiｎg sｔruｃture. The reｓulｔs show ｔhat tｈｅbｕfｆer packａｇing，ｅspecialｌy in thｅcase ｏｆliｎｅrs and neｔs canｇｒeatｌy rｅduｃｅthe result of aｆalｌinsｉdｅtｈe GreeｎＰear dａmage，oｎthis ba ｓis, desｉgnｅｄ a cuｓｈｉoｎfor this ｓiｔuａtion aｎd comｐａrative test resuｌts sｈoweｄｔhａtｔhe protectiｖe pｒopertieｓiｎｔhe dｅsign of the lｉner is betｔeｒthan tｈe exｉsting pａckaｇｉｎｇ,althｏuｇｈthe cｏｓｔis slｉｇhtly higher thaｎthe exisｔing ｂｕffer in packaged foｒm，but the design eliminateｓthe uｓe ｏｆnｅｔs, ａmｏre ｆａvoｒabｌe and eｎvｉronmentａl ｐｒotectioｎ, the future of gｒeen pacｋaging ｔｒenｄ.
Keywoｒｄs:boｘes peaｒs, damage, desiｇn，ｃuｓhｉoｎpackaging，ｌiｎｅr
ﻬ目录
第1章绪论 ······································································１
1.1 课题研究背景以及意义ﻩ２
1.2国内外的研究现状和发展动态 (2)
1．3果品损伤评价方法 (3)
1.4课题研究目的和主要内容ﻩ４。