第七章-运输包装件测试.ppt

1,第七章运输包装件测试,本章学习要求：,了解试样的选取及预处理方法；了解各实验设备的工作原理；掌握运输包装件性能指标的测试方法。,包装测试技术,2,71运输包装件静态试验,一、温湿度调节处理温度变化会对产品和包装产生如下影响：某些药品、食品、化工产品很难保持品质稳定。某些包装材料性能也因温度变化而变化。如发泡聚乙烯材料缓冲系数随温度变化而有显著变化。大温差会引起封闭包装件内产生水汽凝结现象，加速内部产品的受潮和腐蚀。低温则使橡胶和塑料等材料硬化变脆，受力后易破裂。,3,71运输包装件静态试验,一、温湿度调节处理湿度变化会对产品和包装产生如下影响：高温、高湿时，如相对湿度为RH8095%和温度为2530时，霉菌繁殖旺盛，破坏产品的外观和标志。高湿使金属的腐蚀加速。一些有机材料吸湿后表面发胀、变形、起泡，不但影响外观，还会使机械性能下降。低湿度又会使纸、木、皮革、塑料等干燥收缩、变形甚至龟裂。楞纸箱的抗压强度随相对湿度增大而下降。,4,71运输包装件静态试验,一、温湿度调节处理国家标准GB/T4857.2-92规定了11种典型的温湿度条件，见表7.1。调节处理时间可从4、8、16、24、48、72小时或7、14、21、28天典型调节处理时间中选一。根据国家标准，对允许误差作了如下规定。温度误差规定：条件1、2和11，温度误差为3C；条件4，温度误差为1C；其他条件，温度误差为2C。相对湿度误差规定：在温湿度调节处理期间的任何l小时内的平均相对湿度不得超过规定相对湿度的5%；相对湿度的连续波动是可能出现的，但不能超过规定值的5%。,5,表7.1温湿度条件来源：国家标准GB/T4857.2-92,6,71运输包装件静态试验,一、温湿度调节处理3、仪器设备（1）温湿度箱(室)对每一个温湿度箱(室)，应规定工作空间的范围。工作空间内应能保持规定的调节处理条件，其温度和湿度能作连续记录，且保持在规定的允许误差之内。（2）干燥箱(室)将某些试验样品的含水率降低到温湿度调节处理所要求的含水率以下。（3）记录仪器记录仪器要有足够的灵敏度和稳定性，温度的测量精度应能准确到0.1C，相对湿度准确到1%，并能作连续记录，若每次测试记录的间隔不大于5分钟，则也认为该记录是连续的。在达到上述测量精度要求的同时，记录仪器要有足够的响应速度，以能准确记录每分钟4C的温度变化以及每分钟5%的相对湿度变化。,7,71运输包装件静态试验,二、静载荷堆码试验该试验可用于评定包装件在堆码时的耐压强度，或对内装物的保护能力。它既可以作为研究包装件在堆码中受压时的影响（变形，蠕变，压坏或破裂）的单项试验，也可从作为测定包装件在包括有堆码压力危害的流通系统中耐压能力的一系列试验的组成部分。在简单的试验中，采用国家标准GB/T4857.3-92规定的三种可使用的静载荷加载方法中的任意一种方法，将包装件放置于一个水平平面上并在其上面均匀地施加载荷。有关载荷、大气条件、承载时间以及包装件的置放状态等都是预定的，堆码高度和持续时间可从表7.2中选用。,8,表7.2堆码高度和持续时间来源：国家标准GB/T4857.18-92,9,71运输包装件静态试验,二、静载荷堆码试验3、试验设备（1）水平台面水平台面应平整坚硬。任意两点的高度差不超过2mm，如为混凝土地面，其厚度应不少于150mm。（2）加载装置加载装置按照所选定的方法(方法1、方法2或方法3)而定（3）偏斜测试的装置所有偏斜测试装置的误差，应精确到lmm。（4）安全设施在试验时应注意所加负载的稳定和安全，为此，必须提供一套稳妥的试验设施，并能在一旦发生危险的情况下，保证载荷受到控制，以便防止对附近人员造成伤害。,10,71运输包装件静态试验,二、静载荷堆码试验4、试验程序（1）按GB/T4857.17等的要求准备试验样品、对试验样品各部位进行编号、选定一种条件对试验样品进行温湿度预处理、选择试验强度值。见表7.2。（2）将试验样品按预定状态置于水平平面上，再将加载用包装件组或自由加载平板或导向加载平板置于试验样品的顶面中心位置。（3）载荷应保持预定的持续时间或直至包装件压坏。（4）试验期间按预定的测试方案记录试验样品的变形，必要时，也可以随时对试验样品的变形情况进行测定。（5）去除载荷，按有关标准规定检查运输包装件及内装物的损坏情况，并分析试验结果。,11,71运输包装件静态试验,三、压力试验本试验可用于评定包装件在受到压力时的耐压强度或对内装物的保护能力。它既可以作为研究因受压而造成的影响（变形、压坏、碎裂）的单项试验，也可作为测定包装件在包含有受压危害的流通系统中耐压能力的一系列试验的一个组成部分。将试验样品置于试验机两平行压板之间，然后均匀施加压力，记录载荷和压板间的位移，直到试验样品发生破裂，或载荷或压板位移达到预定值为止。,12,71运输包装件静态试验,三、压力试验试验设备（1）压力试验机压力试验机用电机驱动，机械传动或液压传动，压板型式要能使一个或两个压板以103mm/min的相对速度进行匀速移动，对试验样品施加压力。（2）记录装置记录装置所记录的载荷误差不得超过施加载荷的2%。压板的位移误差为1mm。,13,71运输包装件静态试验,三、压力试验试验程序（1）按GB/T4857.17等的要求准备试验样品、对试验样品各部位进行编号、选定一种条件对试验样品进行温湿度预处理。（2）将试验样品按预定状态置于下压板中心部位，使上压板和试验样品接触。先加220N的初始载荷，以使试验样品与上下压板接触良好。调整记录装置，以此作为位移记录的起点。（3）以103mm/min的速度匀速移动压板距离。应加压到压缩载荷达到预定值或试验样品尺寸变形达到预定值，或试验样品出现破裂。（4）如果需要对试验样品的对角和对棱的耐压能力进行测定，须采用上下压板均不能自由倾斜的压力试验机。试验步骤同上。（5）试验后按有关标准规定检查运输包装件及内装物的损坏情况，并分析试验结果。,14,71运输包装件静态试验,四、喷淋试验包装件在装卸、运输、贮存过程中，经常受到雨、雪、露在货物表面的侵袭，并产生渗透，内装物会受到危害。喷淋试验就是模拟包装件在流通时露天存放受到雨淋的过程。将试验样品放在试验场地上，在一定温度下用水按预定的时间及速率进行喷淋。试验设备（1）试验场地试验场地面积至少要比试验样品底部面积大50%，使试验样品处于喷淋面积之内。（2）喷淋装置喷淋装置应满足10020L/(m2h)速率的喷水量。喷出的水要求充分均匀，喷头高度应能调节，使喷嘴与试验样品顶部之间至少能够保持2m的距离。,15,71运输包装件静态试验,四、喷淋试验试验程序（1）按GB/T4857.17等的要求准备试验样品、对试验样品各部位进行编号、选定一种条件对试验样品进行温湿度预处理。（2）调整喷头的高度，使喷嘴与试验包装件顶部最近点之间的距离至少为2m。开启喷头直至整个系统达到均衡状态。除非另有规定否则喷水的温度和试验场地温度均应在5C和30C之间。（3）在整个系统喷出的水达到稳定后，再放置试验样品。（4）将试验样品放在试验场地中心位置，使水能够按照校准时的标准落到试验样品上，在预定的时间内持续地进行喷淋。（5）检查被试包装件及其内装物，是否出现防水性能下降或渗水现象。,16,71运输包装件静态试验,五、浸水试验浸水试验是将试样完全浸入水中，保持预定的时间以后，缓缓提起。在预定的大气条件和时间内进行沥水和干燥。该试验用来检验防水要求很高货物的包装件承受水浸害的能力，或用来检查某些容器的密封性能。,17,72运输包装件冲击试验,一、跌落试验跌落试验就是模拟包装件在装卸和搬运中遇到跌落的情况，用于评定运输包装件在受到垂直冲击时的耐冲击强度及包装对内装物的保护能力。跌落高度代表包装件在流通过程中跌落冲击能量的大小，跌落高度越高，冲击能量越大，产品越容易损坏，缓冲防护就要求越高。通常等效跌落高度确定方法有两种：一是经验公式，二是标准量值法。我国标准GB/T4857.1892规定的跌落试验高度，都可根据产品重量、最大尺寸范围、运输条件，由表格直接查到跌落高度值（见表7.3）。,18,表7.3参考跌落高度,19,72运输包装件冲击试验,一、跌落试验3.试验设备试验设备应满足下面要求：（1）冲击台：冲击台面为水平平面，试验时不移动，不变形。它为整块物体，质量至少为试验样品质量的50倍；要有足够大的面积，以保证试验样品完全落在冲击台面上；在冲击台面上任意两点的水平高度差不得超过2mm；冲击台面上任何100mm2的面积上承受10kg的静负荷时，其变形量不得超过0.1mm。（2）提升装置：在提升或下降过程中，不应损坏试验样品。（3）支撑装置：支撑试验样品的装置在释放前应能使试验样品处于所要求的预定状态。（4）释放装置：在释放试验样品的跌落过程中，应使试验样品不碰到装置的任何部件，保证其自由跌落。,20,72运输包装件冲击试验,二、水平冲击试验可以用水平冲击试验模拟包装件在运输过程中承受水平冲击的状况，用于评定运输包装件在受到水平冲击时的耐冲击强度和包装对内装物的保护能力。使试验样品按预定状态以预定的速度与一个垂直速度方向的挡板相撞，也可以在挡板表面和试验样品的冲击面、棱之间放置合适的障碍物以模拟在特殊情况下的冲击。,21,72运输包装件冲击试验,二、水平冲击试验试验设备（1）水平冲击试验机水平冲击试验机由钢轨道、台车和挡板组成。（2）斜面冲击试验机(见图7.2)斜面冲击试验机由钢轨道、台车和挡板组成。（3）吊摆冲击试验机(见图7.3)吊摆冲击试验机由悬吊装置和挡板组成。,22,72运输包装件冲击试验,三、可控水平冲击试验可控水平冲击试验模拟包装件在运输过程中承受水平冲击的状况，用于评定运输包装件在受到水平冲击时的耐冲击强度和包装对内装物的保护能力。可控水平冲击试验的试验结果更接近实际的运输环境对包装件作用。,23,73运输包装件振动试验,由于激励的多样性和影响因素的随机性，实际上包装件的振动属于复合随机振动。振动试验常用最容易产生、又最容易测量的正弦振动来代替。正弦振动试验分为定频和变频的两种。定频振动试验的频率较低，主要考核货物的耐振性能；用于评定运输包装件在正弦定频振动情况下的强度及包装对内装物的保护能力。变频振动试验主要用来扫描确定货物的固有频率；用于评定运输包装件在正弦变频振动或共振情况下的强度及包装对内装物的保护能力。,24,73运输包装件振动试验,对于正弦变频振动试验，按预定状态将试验样品置于振动台台面上，在预定的时间内按规定的加速度值及扫频速率在3100Hz之间来回扫描。随后可在3100Hz之间的主共振频率左右偏离10%范围内经受预定时间的振动。,25,73运输包装件振动试验,定频振动试验程序：振动持续时间可按GB/T4857.18的规定选择。即其基本值为20分钟；根据包装件在流通领域中路程长短的不同，其他振动持续时间可按表7.4选为:10分钟，40分钟，60分钟。,表7.4振动持续时间,26,74运输包装件的碰撞试验,包装件碰撞试验的目的是为了确定运输包装件因重复冲击所引起的累积损伤或所规定的性能下降，用于评定运输包装件在运输过程中承受多次重复性机械碰撞的耐冲击强度及包装对内装物的保护能力。采用直接安装或过渡结构的安装方法，用缚带将试验样品紧固在碰撞台上，使其按规定的峰值加速度、脉冲持续时间、脉冲重复频率和碰撞次数进行碰撞。,表7.5碰撞参数（适用半正弦波）,27,75产品脆值测试,脆值是产品不发生物理损伤或功能失效所能承受的最大加速度值。通常用临界加速度与重力加速度的比值来表示。又称产品的易损度，此值表示产品对外力的承受能力。二、用冲击试验机测定产品脆值按预定的状态将试验样品用夹具固定在试验台上，用预定的冲击脉冲波形对试验样品进行试验强度逐渐增强的冲击试验，直至产品损坏。三、缓冲跌落法测定产品脆值本方法要求用外包装容器及缓冲材料包装试验样品。调整缓冲衬垫厚度或跌落高度对试验样品进行试验强度逐渐增强的冲击试验，直至产品损坏。,28,76大型运输包装件的测试,大型包装件是指质量为50020000kg，并至少有一条边长在120cm以上的运输包装件。在国家标准中规定了跌落、堆码、起吊、铁路运输四项试验的试验方法。采用起重机、叉车、滑轮组或专用试验设备等任何适宜的设备进行跌落、堆码和起吊试验。跌落、堆码、起吊试验应在平整、坚固的混凝土地面上，或在具有足够刚度和面积的钢板上进行。,29,76大型运输包装件的测试,跌落试验：跌落试验包括面跌落试验、棱跌落试验和角跌落试验。,图7.12面跌落试验示意图,（1）面跌落试验,将包装件置于地面，提起一条底棱到预定的跌落高度后，使其