缓冲包装(计算例题)

船舶运输过程中包装件的损坏主要由堆码引的压应力造成，一般物货码高
为6~10m，并受发动机和螺旋浆低频振动的影响，另外波浪引起船体上下 6~10m 振动和左右摇摆也会使包装件产生冲击和振动。船首的冲击和机舱的振 动最为严重。
飞机运输中包装件的损坏主要由发动机引起的高频振动、着陆时与地面的
冲击或空中气流的冲击和振动造成。 所以，要研究运输过程中的冲击和振动问题，就必须研究各种运输工具 产生冲击和振动破坏最严重的方式及位置，测定加速度的大小，建立加 速度—振动频率的关系曲线（表1 速度—振动频率的关系曲线（表1-4，5，6，7，8，9； 图 1-5，6，7， 8） ，才能有效地预防冲击和振动造成的损坏。
二、确定产品脆值（易损性）。
一般产品的脆值可以采用类比法，参照相关 标准来确定。新产品则必须使用冲击试验 机测出产品的破损边界（DBC） 机测出产品的破损边界（DBC）曲线来评 估其脆值。
（一） DBC曲线的确定 DBC曲线的确定
1、确定临界速度变化的边界线（△Vc，产品破损的最低 、确定临界速度变化的边界线（△V 速度变化量，与跌落高度有关，与冲击脉冲波形无关） 试验：
3、冲击脉冲波形：三种脉冲曲线的垂直边界线（△Vc） 、冲击脉冲波形：三种脉冲曲线的垂直边界线（△Vc） 都是相同的，但不同脉冲的加速度峰值是变化的（如锯 齿脉冲或半正弦脉冲），损坏边界难以确定。只有矩形 脉冲的边界（水平线Gc） 脉冲的边界（水平线Gc）是确定的，且考虑的范围（或 安全程度）较上述二种脉冲的大，故利用矩形脉冲产生 的损坏边界范围来确定其它波形的损坏范围是合理的。 阴影区域| V|≥|△ 阴影区域|△V|≥|△Vc| Gm≥Gc为破损区 Gm≥Gc为破损区 △V ＜△Vc或Gm ＜Gc 为非损坏区 ＜△Vc或 所以，DBC曲线是由三个参数：△Vc、Gc和脉冲波形来 所以，DBC曲线是由三个参数：△Vc、Gc和脉冲波形来 确定的，在| V|≥|△ 确定的，在|△V|≥|△Vc| Gm≥Gc区域需要缓冲包装， Gm≥Gc区域需要缓冲包装， DBC曲线的意义就在于确定产品的易损性，确定是否需 DBC曲线的意义就在于确定产品的易损性，确定是否需 要进行缓冲包装设计。除此之外，出于安全考虑，缓冲 包装还要求：
缓冲包装设计程序
一、确定流通环境的危害程度。 二、确定产品脆值（易损性）。 三、确定缓冲包装方案。 四、选择合适的缓冲包装材料。 五、设计和制造原型包装。
一、确定流通环境的危害程度
1、跌落高度——研究装卸过程中的垂直跌落冲击问题 、跌落高度——研究装卸过程中的垂直跌落冲击问题 一般地讲，跌落高度增加，产生的冲击力就会增加， 内装物越容易遭受破坏。 其规律如下： 包装件重量、尺寸越大，易发生跌落的高度越低； 机械搬运比人工搬运跌落的高度降低； 包装件如有搬运手柄，印有易碎标记，或印有引起注意 的其它标记等结构特征时，跌落高度降低； 托盘式集合包装较单个包装件跌落高度降低，跌落次数 减少。
2、运输过程的冲击振动
包装件运输过程中的损坏主要由于振动和冲击造成的，其中：
铁路货车运输过程中由于路基和铁轨接头等的作用会产生周期振动；铁路
运输中的冲击主要由货车的编组连挂、加速、减速、刹车或急刹车等引 起。
公路运输过程中包装件的损坏主要由于路面状况、车辆缓冲性能、车速、
载重量和载货方式等原因引起冲击和振动造成的。
（二）Gm≤ [G]＝ Gc/n（ （二）Gm≤ [G]＝ Gc/n（n＞1）其中： Gm：产品受到任何冲击时，都可能存在一个比Gc还大的加速度， Gm：产品受到任何冲击时，都可能存在一个比Gc还大的加速度， 它取决于产品重量、冲击速度、缓材特性等。Gm=am/g； 它取决于产品重量、冲击速度、缓材特性等。Gm=am/g； Gc： Gc：产品脆值（易损度），即产品受到冲击和振动时不发生物 理性或功能性损坏（如失效、失灵、商业性破损），所能承 受的最大加速度，Gc=ac/g(ac叫临界加速度) 受的最大加速度，Gc=ac/g(ac叫临界加速度)； [G]：许用脆值，根据产品的脆值，考虑产品的价值、强度偏差、 G]： 重要程度等而规定的产品许用最大加速度值，[ 重要程度等而规定的产品许用最大加速度值，[G]= Gc/n（n Gc/n（ ＞1）。 右式含义：Gc取决产品，产品一旦确定 Gc就确定了， 右式含义：Gc取决产品，产品一旦确定 ，Gc就确定了， 为常数，为了保护产品要限制其临界加速度（ac）；出于安 为常数，为了保护产品要限制其临界加速度（ac）；出于安 全考虑，产品价值的考虑，[ 全考虑，产品价值的考虑，[G]= Gc/n（n＞1）。 Gc/n（ 左式含义：缓冲包装要避免产品承受最大加速度，在 跌落高度、冲击力方面加以控制，所以，Gm应小于或等于[G]。 跌落高度、冲击力方面加以控制，所以，Gm应小于或等于[G]。 在一些图表、曲线上，Gm、 Gc、[G]都有可能出现，都代表产 在一些图表、曲线上，Gm、 Gc、[G]都有可能出现，都代表产 品的脆值。
试样
提升支架
h
2、确定临界加速度边界线（Gc，与跌落高度无 、确定临界加速度边界线（Gc， 关，与脉冲波形有关） 试验：h=1.6临界高度（即，上述由△Vc确定的高 试验：h=1.6临界高度（即，上述由△Vc确定的高 度），保持高度不变，改变Gm，不断增加Gm， 度），保持高度不变，改变Gm，不断增加Gm， 直至跌落破因物理因素引起破损 为避免产品在流通环境过程中， 而采取的防护包装措施，叫做物理防护包装工艺。 而采取的防护包装措施，叫做物理防护包装工艺。缓 冲包装是物理防护包装工艺的一种。 冲包装是物理防护包装工艺的一种。 缓冲包装又称防震包装，即采用一定的缓冲材料、 缓冲包装又称防震包装，即采用一定的缓冲材料、 一定的包装技术来吸收冲击和振动的能量， 一定的包装技术来吸收冲击和振动的能量，有效地减 小传递到内装物上的冲击，并对振动进行衰减。防震 小传递到内装物上的冲击，并对振动进行衰减。 在各种包装方法中占据十分重要的地位， 在各种包装方法中占据十分重要的地位，这种包装方 法可使被包装物免遭冲击和振动破坏， 法可使被包装物免遭冲击和振动破坏，以达到保护产 品的目的。 80年代以前 年代以前， 品的目的。如80年代以前，我国出口的鸡蛋破损率在 8%左右 最高达11% 而采用缓冲包装后， 左右， 11%， 8%左右，最高达11%，而采用缓冲包装后，破损率可降 1%左右 缓冲包装也广泛用于军工、电子、 左右。 至1%左右。缓冲包装也广泛用于军工、电子、精密机 仪表仪器以及易碎、易爆等产品的包装， 械、仪表仪器以及易碎、易爆等产品的包装，避免了 产品在储运过程中的损失， 产品在储运过程中的损失，给国民经济带来巨大的效 益。