包装运输缓冲结构设计例题

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包装运输课后习题练习题目答案

包装运输课后习题练习题目答案

1、包装的含义;为在流通过程中保护产品,方便储运,促进销售,按一定技术方法而采用的容器、材料及辅助物等的总体名称。

也指为了达到上述目的而采用容器、材料和辅助物的过程中施加一定技术方法等的操作活动。

2、运输包装的定义及基本要求;为了尽可能降低运输流通过程对产品造成损坏,保障产品的安全,方便储运装卸,加速交接点验,人们将包装中以运输存储为主要目的的包装称之为运输包装。

3、简述并理解《运输包装》课程的要求;●理解包装动力学基本理论;●了解包装件流通的环境条件;●了解产品在流通过程中机械损伤的机理,掌握产品力学性能的评价方法;●熟悉缓冲包装材料,掌握其缓冲性能评价方法;●掌握缓冲包装设计基本理论、方法、步骤;及与之相关的实验(检测)设备和实验(检测)方法。

●熟悉纸箱、木箱、集合包装结构设计方法与应用;运输包装的要求a)具有足够的强度、刚度与稳定性;b)具有防水、防潮、防虫、防腐、防盗等防护能力;c)包装材料选用符合经济、安全的要求;d)包装重量、尺寸、标志、形式等应符合国际与国家标准,便干搬运与装卸;e)能减轻工人劳动强度、使操作安全便利。

f)符合环保要求。

4、简述并理解运输包装器具设计应遵循的基本原则;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(书P7)5、流通的基本概念及流通环境的基本环节。

指产品从生产工厂为起点,经过包装、装卸搬运、运输、仓储、陈列、销售等多个环节,以用户消费为终点的全过程。

基本环节:装卸搬运环节(跌落)、运输环节(振动&气象影响)、储存环节(堆码载荷&气象条件、生物化学因素)。

6、设计实例:酒品运输缓冲包装设计方案分析(黄昌海)1、简述冲击与振动异同之处。

1、冲击的特点:i.冲击力的作用时间极短;ii.产生极大的冲击加速度;iii.冲击力极大。

2、冲击:物体在极短时间内速度或能量产生突然的变化。

3、包装件在流通过程中受到的冲击主要表现为垂直冲击(跌落冲击)和水平碰撞冲击。

缓冲包装课件

缓冲包装课件

Ae
W B

3L2 400cm2
L2 400 3 231.3cm2
L 15.2cm
面跌落时的受力面积和静应力为:
A 4L2 4 231.3 925cm2
s W A 0.00216MPa
该静应力所对应的加速度值小于产品脆值。 (6)蠕变校核
tc t(1 Cr ) 5 (110%) 5.5cm
防振包装设计方法(无易损件)
1. 计算缓冲材料的静应力值。
2. 找出静应力所对应的缓冲材料振动传递率—频率特 性曲线,并找出该曲线峰值处的传递率Tr及频率fn。
3. 确定在流通过程中包装件在频率为fn时的最大振动 加速度As 。
4. 计算产品在共振时的最大响应加速度:Ap=Tr× As 。
5. 产品上的最大响应加速度应小于产品的许用脆值。 若不满足,缓冲衬垫应重新设计。
(1)产品的振动加速度值: Gp' Tr' G0 Gc
(2)易损件共振时的加速度值:Ge' Tr'e Gp' Gc
若上述检验都成立,则说明缓冲包装系统具有良好的防振能力;否则必 须重新设计,改变缓冲衬垫的材质或结构尺寸。
例1:某精密仪表中易损件的固有频率 fe 70Hz ,其支承系统的阻尼比0.01, 脆值30g, 重量相对整台仪表可忽略不计。仪表装箱后总重量是5 kg。现采用
d 0.625 kg / cm3 的橡胶纤维作缓冲衬垫,衬垫尺寸150 5cm3。试校核在 汽车运输(G0 2g )条件下,易损件的安全情况?( E0 0.6k g / cm2 )
解:(1)设计参数
W 5kg Gc 30g fe 70Hz
0.01 At 1505cm3

运输包装思考题

运输包装思考题
思考题
1.根据力-形变曲线,常用的缓冲材料可分为哪几种? 2.线弹性缓冲材料叠置和并列后的弹性有何变化?
运输 包装
3.同一种弹性材料的应力-应变曲线的形状是否受结构尺寸变化的影响?组 合后的应力-应变曲线的形状是否受结构尺寸变化的影响? 4.已知受力面积为10平方厘米,厚度为3厘米的两种方形缓冲材料,其力-形 2 变表达式分别为: 2 F1 x 1 2 x 1 3 F 2 2 x 2 3 x 2 (1) 设计这两种材料并列放置,其中材料1的受力面积为7平方厘米,材料2 的受力面积为3平方厘米,总的受力面积为10平方厘米,求组合后的力-形变表达式。 (2) 设计这两种材料叠置,其中材料1的受力面积和材料2的受力面积均为 10平方厘米,材料1厚度1cm,材料2厚度2cm,求组合后的力--形变表达式。 5.缓冲效率与哪些参数有关?静态缓冲系数与动态缓冲系统有何区别? 6.可用哪些参数来பைடு நூலகம்价缓冲材料的性能?

(运输包装课件)第六章缓冲防振包装设计

(运输包装课件)第六章缓冲防振包装设计
冲击防护包装设计以流通环境条件、缓冲包装材料的缓冲特 性曲线为依据,合理选用缓冲材料,计算缓冲衬垫尺寸,优化缓 冲包装结构及形式。
2、振动防护包装主要是改变缓冲材料的阻尼系数,调节包装 件的固有频率,控制振动传递率,其目的是衰减振动(抑制低频 谐振,衰减高频振动)。
振动防护包装设计以流通环境条件和缓冲材料的阻尼特性为 依据,合理选择缓冲材料,把包装件的振动传递率控制在预定的 范围内。
产品受到外力作用时各个方向都能得到充分缓冲保护的方法。
它适用于精密仪器仪表、易损产品包装,如大型电子计算机、 电子管和制导装置。在军用产品包装中应用较多。它要求外包装 容器有较高的强度,如木箱、集装箱。
全面(局)缓冲包装法(厚度较小)
缓冲衬垫的组合运用 1-外包装箱; 2-产品(或内包装箱);3-缓冲衬垫
二、缓冲包装方法 根据结构及使用范围的不同,可大致划分为三大类: 全面缓冲包装法(厚度小,面积大) 局部缓冲包装法(用料少,面积小)
悬全浮面式(缓冲局包)装缓法(冲脆包值很装小法)(厚度较小)
1、全面缓冲包装法(P111: 图6-1)
全面缓冲包装法指在产品与外包装容器之间的所有间隙填充、 固定缓冲包装材料,对产品周围进行全面保护的方法。
二、缓冲衬垫的基本设计
当的缓冲材料,确定出合理的衬垫结构形式和尺寸。 基本参数:
• 产品材质、重量、结构、尺寸等; • 代表流通环境条件的等效跌落高度; • 代表产品特性的脆值; • 代表材料性能的缓冲特性曲线。
(1)缓冲系数— 最大应力曲线(C m) (2)最大加速度— 静应力曲线(Gm s) (3) 缓冲系数— 应变曲线(C) (4) 缓冲系数— 比能曲线(Ce)
(11、12)形状特别复杂的产品用发泡塑料现场发泡

普通货物运输包装设计与测试—缓冲包装材料测试

普通货物运输包装设计与测试—缓冲包装材料测试
缓冲系数的测试方法
发泡缓冲材料的缓冲性能通常用缓冲系数与最大静应力的曲线来表示。 静态缓冲系数实验(以发泡聚乙烯为例 ):
➢ 试样及试验设备: 1.试样:试样密度为40.5kg/m3,样品尺寸为100mm×100mm×片材原厚,样品6个;
试验样品在23℃,RH50%的环境中预处理24h以上。 2.试验设备:法国ADAMEL的拉压试验机DY25,准确度等级为1%,电脑同步采集
T0
45.76
厚度平均变化率(%)= (T1 1)100% T0
A组试样经预压缩并恢复后的厚度
四角
T1 T2 T3 T4 T
1# 42.30 43.14 43.32 42.74 42.88
2# 45.94 43.70 45.12 46.90 45.42
3# 44.76 46.12 46.08 44.42 45.34
➢ 实验结果——压缩特性曲线的绘制
图1 A组试样的应力-应变曲线(常温)
图1 未经预压缩的B组试样应力-应变曲线
应力-应变曲线可分为三种力学表现阶段:弹性阶段、塑性阶段和粘滞阻尼阶段
缓冲系数的测试方法
➢ 实验结果——缓冲系数曲线的绘制 应力-应变曲线转化为缓冲系数-最大静应力曲线由下式完成:
C
e
系统,游标卡尺,砝码。
缓冲系数的测试方法
➢ 实验过程:
参照ISO 3386/1:1986和GB/T 8168—2008,将试样分成2组A和B,每组3个,对每个 试样进行编号。步骤如下:
• 测量每个试样的初始厚度。按顺序测量四个角的厚度,取其平均值。 • 使用11kg的砝码分别对A组的3个试样进行预压处理,环境条件为23℃,RH50%, 预压缩时间是24h。 • 经24h预压缩之后,卸载,试样恢复4h后再次测量试样的厚度,并用拉压试验机以 100mm/min的速度对试样进行压缩,同时采集试样的“压力-形变”数据和曲线。 • B组试样均不做预处理,在拉压试验机上直接以100mm/min的速度对试样进行压缩, 同时采集试样的“压力-形变”数据和曲线。

5-第五章-02 运输包装缓冲设计

5-第五章-02 运输包装缓冲设计
一、全面缓冲包装法
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。
特点
一般采用丝状、薄片或粒状的材 料,对形状复杂的产品能良好地 填塞,适合小批量产品包装。
全面缓冲包装应用实例
超轻型泡泡粒包装 可以迅速均匀地填满 各种形状和大小物品 周围的全部空间。 发泡袋现场成形包装 发泡袋自动充满产品与 包装箱之间的空隙形成 产品缓冲垫。 气 垫 包 装 纸 包 装
5 A WG / 100 80 /( 3 . 6 10 ) m 2 2 0 . 0222 ( m ) 222 ( cm )
(2)选择适当的缓冲包装材料计算尺寸
例:用纸箱做内包装,把一重力为100N,脆值为30的产品装 入箱内,用衬垫将它与外包装箱隔开,内装箱每面面积为 2000 cm2,设定等效跌落高度为60cm,试选择适当的缓冲材 料,并计算其尺寸。 解:已知W=100N,G=30,H=60cm,全面缓包A=2000cm2
A W / stD 10 4 200 /( 0 .07 10 5 ) 10 4 285 ( cm 2 )
最小加速度法:
对于曲线最低点对应的加速度值最小,缓冲效果 更好,产品的安全性更高。则取T=4cm曲线的最 低点E点作设计。 5 0 . 04 10 Pa 对应的: st
5 2 A WG / 90 50 /( 0 . 7 10 ) 0 . 0643 ( m ) m 2 2 643 ( cm ) 750 ( cm ) 可行
T CH / G 3 . 3 60 / 50 3 . 96 ( cm )
2.最大加速度 G m~静应力 st 曲线应用
特性曲线

最新物流运输包装设计复习题

最新物流运输包装设计复习题

物流运输包装设计习题1.流通的三个环节,除了贮运、运输,还有重要的一环是(B):(A)吊装(B)装卸搬运(C)销售(D)堆码2. 集合包装以(A)为前提:(A)装卸与搬运作业的机械化(B)流通环节少(C)人力资源成本低(D)大体积货物3.关于捆扎器材的说法,不正确的是(D)(A)常用的捆扎器材有钢丝、钢带、焊接链、钢丝绳等(B)捆扎器材的自重轻(C)捆扎器材的成本较低(D)捆扎器材就是我们常说的塑料打包带4.托盘是与(C)配合的集装器具(A)集装箱(B)货运卡车(C)叉车(D)吊车5.对于包装件的设计能有效地减少粗野装卸的发生的是(B)(A)人工装卸(B)机械装卸(C)缓慢启动(D)符合人体因素的包装重量与外部尺寸6. 电子产品应特别考虑环境(B)对其性能的影响(A)跌落(B)静电场(C)必要的捆扎(D)人工装卸7.冲击、振动、压力、滚动、跌落、堆码统一称为(A)(A)机械因素( B ) 环境因素( C ) 包装件( D ) 包装运输环境8. 物流运输包装标志是指在货物物流运输包装上应用图形或者文字制作的特定记号和说明。

物流运输包装标志主要是赋予物流运输包装件以(C )功能(A) 辨别(B) 传输(C) 传达(D) 验证9. 下边标志是堆码极限标志的是(B)(A) (B)(C)(D)10. 哪一种楞型的瓦楞纸板平面抗压强度最好?(D)(A)A型(B)B型(C)C型(D)E型11.长途运输用的干式集装箱,内部处于密闭状态,箱内温度状态随外界温度或太阳辐射的变化而变化,为防止可能发生内部结露,应严格控制包装材料的(A)(A) 含水量(B) 含氧量(C) 含氮量(D) 含菌量12.我国幅员辽阔,从北到南依次跨越了(D)等几个气温带(A) 寒温、干热、寒冷、湿热(B) 寒温、寒冷、湿热、干热(C) 干热、湿热、寒冷、寒湿(D) 寒冷、寒温、干热、湿热13.导致包装件内装产品的破损原因是(C )(A) 速度变化大(B) 冲击作用时间长(C) 极大的加速度,导致包装件在瞬间承受极大的冲击力(D) 速度变化小,冲击作用时间长14. 重量为25kg的包装件,根据跌落高度的经验公式其跌落高度是(C )(A) 40cm (B) 50cm (C) 60cm (D) 70cm15. 有关产品跌落冲击的论述错误的是(C)(A) 不论人工或机械装卸,都可能因人为或偶发因素使包装件自由跌落(B) 人工装卸的跌落冲击加速度通常在10g(g为重力加速度)左右,有时超过100g(C) 冲击加速度的大小取决于包装件重量,而不取决于跌落高度改:冲击力大小取决于包装件重量(D) 冲击力大小除取决于跌落高度外还取决于包装件重量、缓冲性能和地面的弹性程度16.防振包装的目的是(C)(A)减弱包装件对运输振动环境的响应(B)减弱包装件对运输中发生冲击时产生的加速度值(C)防止产品受到振动的影响(D)防止产品受到冲击的影响17.用以评定物流运输包装件在流通过程中各种性能的试验,称为(A)(A)物流运输包装件试验(B)机械搬运试验(C)环境试验(D)探索实验18.合理包装是(C)(A)不存在包装不足的现象(B)不存在过度包装的现象(C)既要保护产品不受损坏,还要尽可能降低成本,综合考虑科学、适用、经济等各方面。

缓冲包装(计算例题)

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:
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例1 16—1 产品质量m = 20kg ,脆值G = 50,设计跌落高度H = 60cm ,产品立方形,每面面积1420cm 2。

(1)采用全面缓冲,试从图中选用缓冲材料并计算衬垫厚度。

(2)按产品面积的1/3作局部缓冲。

试从图中选用缓冲材料并计算衬垫厚度。

解 (1)按全面缓冲计算,衬垫最大应力为069.014208.92050=⨯⨯==A GW m σ(MPa )在图6—21上与这个产品匹配的材料是泡沫聚氨酯(0.152g/cm 3),缓冲系数C = ,衬垫厚度为:08.450604.3=⨯==G CH h (cm ) 图中泡沫橡胶(0.12g/cm 3)太软,与这个产品不匹配,若硬要选用,则C =8,衬垫厚度h = 9.6cm 。

泡沫聚苯乙烯(0.012g/cm 3)太硬,与这个产品不匹配。

如果硬要选用,则C = ,衬垫厚度h = 6.84cm 。

(2)按局部缓冲计算 衬垫面积为产品面积的1/3,故A = 473cm 2,衬垫最大应力为207.04738.92050=⨯⨯==A GW m σ(MPa )图中与这个产品匹配的是泡沫聚苯乙烯(0.012g/cm 3),缓冲系数C = ,衬垫厚度为44.450607.3=⨯==G CH h (cm )在采用局部缓冲的情况下,泡沫聚氨酯(0.152g/cm3)太软,与这个产品不再匹配,若硬要选用,则C = ,h = 6.24cm 。

注:泡沫聚苯乙烯简称EPS ,泡沫聚氨酯简称PU ;泡沫橡胶,又称海面橡胶例2 产品质量m =25kg ,产品脆值G =65,包装件的跌落高度H =90cm ,采用图所示材料作局部缓冲,试求满足要求的衬垫最薄厚度及对应的面积。

解:在图上作水平直线m G =65,邻近曲线有两条,一条h =5cm ,一条h =7.5cm ,h =5cm 的曲线在m G =65之上,若取h =5cm ,则必有m G >G ,不安全。

h =7.5cm 的曲线最低点,离m G =65太远,若取h =7.5cm ,则衬垫太厚,太不经济。

因此设想有一条未知曲线,如图中虚线,其最低点的m G 恰好等于65,然后计算所求的衬垫面积与厚度。

(1)按h =5cm 曲线最低点计算已知:CHh hCH G mst m σσ==,若对与确定的跌落高度H ,h =5cm 曲线最低点的m G 与h 的乘积为常量,即:(G m h )最低点 = 73×5 = 365(cm ) 未知曲线最低点m G =65,h 待定,且: 65h =(G m h )最低点 = 365(cm ) 故所求衬垫厚度为:62.565365==h (cm ) h =5cm 曲线最低点的m G 与st σ的乘积为常量,即:(G m st σ)最低点 = 73× = 183(kPa )未知曲线最低点m G =65,st σ待定,且: 65st σ=(G m st σ)最低点 =183(kPa ) 故待定的衬垫静应力为:82.265183==st σ(kPa )282.0=(N/cm 2) 所求衬垫面积为:869282.08.925=⨯==stWA σ(cm 2) (2)按h =7.5cm 曲线最低点计算 根据式(5—29),h =7.5cm 曲线最低点的m G 与h 的乘积为常量,即:(G m h )最低点 = 49× = (cm ) 未知曲线最低点m G =65,h 待定,且: 65h =(G m h )最低点 = (cm ) 故所求衬垫厚度为:65.5655.367==h (cm ) 根据式(5—30),h =7.5cm 曲线最低点的m G 与st σ的乘积为常量,即:(G m st σ)最低点 = 49× = 181(kPa ) 未知曲线最低点的m G =65,st σ待定,且:65st σ=(G m st σ)最低点 =181(kPa ) 故待定静应力为:78.265181==st σ(kPa )278.0=(N/cm 2) 所求衬垫面积为:881278.08.925=⨯==stWA σ(cm 2) 由此可见,按上下两条邻近曲线求得衬垫面积与厚度非常接近,说明这种计算方法是合理的。

(本题其实利用了静态缓冲系数-最大应力曲线的最低点,与最大加速度-静应力曲线的最低点轨迹线对应的特性,从而进行最优设计)例3: 产品质量m =25kg ,产品脆值G =55,包装件的跌落高度H =90cm ,采用图所示材料作局部缓冲,试求衬垫的厚度与面积。

解 在计算缓冲衬垫时,要选最低点的m G =G 的曲线。

本题的G =55,图上没有这样的曲线。

因此取邻近曲线。

令m G =55,它是一条水平直线,与h =7.5cm 的曲线相交于B 1,B 2两点,点B 1静应力小,衬垫面积大;点B 2静 应力大,衬垫面积小。

为了节省材料,因此选点B 2,衬垫厚度h =7.5cm ,静应力为2.6=st σkPa 62.0=N/cm 2因此衬垫面积为39562.08.925=⨯==stWA σ(cm 2) 采用四个面积相等的角垫,则每个角垫的面积为:9943954min ===A A (cm 2) 衬垫的稳定校核:A min =()9933.12=h (cm 2)上面的计算表明,选点B 2计算衬垫面积是稳定的,因而选点B 2计算衬垫面积是合理的。

例4 产品质量m =10kg ,产品脆值G =72,底面积为35cm ×35cm ,包装件的跌落高度H =90cm ,选用的缓冲材料如图(图中曲线横坐标单位kPa ,纵坐标为重力加速度的倍数),试问对这个产品是作全面缓冲好,还是作局缓冲好解 对产品作全面缓冲时,衬垫静应力为08.035358.910=⨯⨯==A mg st σ(N/cm 2)8.0=(kPa )在图上,作直线m G =G =72和直线st σ=,两直线的交点F 在给定曲线之外,这说明,即使是取h =12.5cm ,也不能保证产品的安全。

若坚持作全面缓冲,则厚度还要大大增加,经济上是不合理的。

采用局部缓冲时,应取h =5cm ,因为它的st m G σ-曲线的最低点的m G =72,恰好等于产品脆值,这个点的静应力st σ==cm 2,故衬垫面积为:39225.08.910=⨯==stmgA σ(cm 2) 采用四个面积相等的角垫,则每个角垫的面积为:9843924min ===A A (cm 2) 衬垫的稳定校核:A min >()4433.12=h (cm 2)上面的计算表明,局部缓冲不但可以大大减小衬垫厚度,而且可以大大减小衬垫面积,所以,就这个产品和这种材料来说,还是局部缓冲为好。

例5 产品质量m =20kg ,聚苯乙烯缓冲材料的st m G σ-曲线如图图中曲线横坐标单位kPa ,纵坐标为重力加速度的倍数),衬垫面积A =654cm 2,衬垫厚度h =4.5cm,包装件的跌落高度H =60cm ,试求产品跌落冲击时的最大加速度。

解 衬垫的静应力为3106548.9204=⨯⨯==-A mg st σ(kPa ) 图中跌落高度与题设相同,可以作为解题依据。

在图中的横轴上取st σ=3kPa ,并作一垂线。

图上的只有4cm 和5cm ,没有厚度恰好为4.5cm 的试验曲线,因4cm 和5cm 的中间取一点,这个点的纵坐标就是产品跌落冲击时的最大加速度,故所求的m G =55。

通过本例可以看出,用st m G σ-曲线求解产品跌落冲击时的最大加速度,方法非常简单。

st m G σ-曲线是实验曲线,所以,这种解法简单,结果可靠。

例6 产品质量m =20kg ,产品脆值G =60,设计跌落高度H =90cm ,采用0.035g/cm 3的泡沫聚乙烯作局部缓冲。

该产品销往高温和严寒地区,最高温度为68°,最低温度为-54°,试问能不能取常温曲线最低点计算缓冲衬垫解 材料在常温、高温和低温下的m C σ-曲线如图。

常温曲线最低点的坐标:C =,m σ=(MPa)=22 N/cm 2,衬垫的面积与厚度分别为5352219660=⨯==m GW A σ(cm 2)85.560909.3=⨯==G H C h (cm )不计衬垫体积的变化,无论温度是高还是低,材料的C 值和m σ值都必须满足下式:在图上作直线C =m σ(虚线),此直线与高温曲线交于点B 1,与低温曲线交于点B 2。

点B 1的坐标:C =,m σ=。

因此,当包装件在高温下跌落时,产品最大加速度为6985.5905.4=⨯==h CH G m >G 点B 2的坐标:C =, m σ=。

因此,当包装件在低温下跌落时,产品最大加速度为8085.5902.5=⨯==h CH G m >G 可见,按常温曲线最低点计算缓冲衬垫,包装件不论在高温下,还是在低温下跌落都不安全。

在设计缓冲包装时,先要确定温度变化范围,绘出材料在常温、高温和低温下的m C σ-曲线,然后根据具体情况选取适当的C 值和m σ值,计算衬垫的面积与厚度。

下面通过例题说明计算方法。

(注:C =m σ这条直线表达的是什么物理意义呢表达的是W 重量的物体从H 的跌落高度冲击面积为A 厚度为h 的缓冲材料的特性)例7 产品质量m =20kg ,产品脆值G =60,设计跌落高度H =90cm 。

该产品销往高温和严寒地区,最高温度为68°,最低温度为-54°,采用如右图ρ=0.035g/cm 3的泡沫聚乙烯对产品作局部缓冲,试计算缓冲衬垫的厚度与面积。

解 本例与上例中的产品、设计跌落高度和所用缓冲材料是相同的。

上例按常温曲线最低点计算衬垫面积与厚度虽不安全,但所取的衬垫体积Ah =3130cm 3却有参考价值。

按照这个衬垫体积在m C σ-坐标系中所作的直线C =m σ与三条曲线相交,最高点为B 2,我们可以按点B 2重新计算衬垫面积与厚度。

(1)低温时的情况 在点B 2处,C =,m σ= =29N/cm 2,令G m 恰好等于G =60,衬垫面积与厚度为 406298.92060=⨯⨯==mGWA σ(cm 2)8.760902.5=⨯==G CH h (cm )这样,衬垫体积未变,只是调整衬垫尺寸,增加厚度,减小面积,Ah仍为3167cm3。

(2)高温时的情况直线C=mσ与高温曲线交点B1的C=,产品跌落时的最大加速度为G m<G,所以包装件跌落时是安全的。

(3)常温时的情况直线C =mσ与常温曲线交于最低点,C =,产品跌落时的最大加速度为G m<G,所以包装件跌落时也是安全的。

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