第二章包装件的流通环境

1、第二章 包装件的流通环境一、流通环境对包装件的作用和影响包装件 消费者搬运储存装卸运输包装件流通包装件流通包装车间成品仓库铁路货场铁路终点站货栈商店商店商店典型的流通过程外界外界因素因素 损害包装的原因损害包装的原因冲击冲击装卸时跌落，滑道或输送带上跌落，包装时滚动，搬运时翻倒、抛掷，车辆在坑洼路装卸时跌落，滑道或输送带上跌落，包装时滚动，搬运时翻倒、抛掷，车辆在坑洼路面上行驶。面上行驶。振动振动路基上有规则的缺陷（路轨接缝、沥青剥落），车轮不平衡，结构上的振动。路基上有规则的缺陷（路轨接缝、沥青剥落），车轮不平衡，结构上的振动。静压力静压力加固拉紧或其它约束力，仓储堆码，铲型起重运输。加固拉

2、紧或其它约束力，仓储堆码，铲型起重运输。动压力动压力火车转轨，堆垛共振，在滑道或运输带上受其它包装物阻挡。火车转轨，堆垛共振，在滑道或运输带上受其它包装物阻挡。扎刺扎刺误用钓钩、装卸设备。误用钓钩、装卸设备。变形变形支撑或起吊不平衡。支撑或起吊不平衡。升温升温暴晒，高温环境。暴晒，高温环境。降温降温天寒，运输中未保暖。天寒，运输中未保暖。低压低压海拔高，飞机机舱未充压。海拔高，飞机机舱未充压。光照光照日光直接照射，光化学作用。日光直接照射，光化学作用。水水储存装卸运输时雨淋，船上污水与海水溅淋，潮湿或有水蒸汽环境，由热变冷。储存装卸运输时雨淋，船上污水与海水溅淋，潮湿或有水蒸汽环境，由热变冷。

3、生物生物微生物、真菌、霉菌、昆虫、鼠害。微生物、真菌、霉菌、昆虫、鼠害。时间时间材料老化，泄露。材料老化，泄露。污染污染灰尘、砂粒等外来物，产品渗漏。灰尘、砂粒等外来物，产品渗漏。盗窃盗窃窃启、偷换。窃启、偷换。放射性放射性材料放射线污染。材料放射线污染。流通环境条件流通环境条件物理因素物理因素生化因素生化因素人为因素人为因素冲击冲击振动振动压力压力水水温度、温度、湿度变化湿度变化辐射辐射虫害虫害野蛮装卸野蛮装卸偷盗偷盗一、流通环境对包装件的作用和影响包装的相容性对于被保护的内容产品，包装本身是一种小环境，要注意衬垫材料、辅助包装材料等本身的材料特性，以免引起质量问题包装的保护性除了保护产品外

4、，还要保护环境，包装必须严密，防止泄露和渗透包装的安全性包括信息流动的安全性，保证标志、条码的正确采集和读取一、流通环境对包装件的作用和影响：一、流通环境对包装件的作用和影响：由此可见，包装同环境的关系十分密切。环境条件对包装的影响是多方面的，有时是十分严酷的。包装的目的就是要采取一定的技术措施，有效地克服环境条件的影响，或将这种影响的程度降低到可以承受的程度。二、流通环境中的特性分析流通环境的冲击特性流通环境的振动特性流通环境的气象特性典型流通环境特性分析流通环境的冲击特性流通环境流通环境中的冲击中的冲击翻滚翻滚路面路面不平不平运输工具启动运输工具启动动、转向、变动、转向、变速、制动速、制动

5、货物跌落货物跌落固定固定不善不善野蛮野蛮装卸装卸流通环境的冲击特性机械冲击现象是造成包装件受损的重要因素确定冲击环境就是确定包装件的设计跌落高设计跌落高度度 装卸作业的冲击特性 运输过程中的冲击packageWeight(pounds)Type ofHandlingSuggested DropTest Heights (inches)0-20 21-50 one man throwingone man carrying423651-250 two men carrying30251-500 501-1000light equipmentlight equipment24light equipm

6、ent1001-up heavy equipment12ASTM D-3332 运输方式运输方式包装件质量包装件质量/kg跌落高度跌落高度/mm公路公路铁路铁路空运空运 10102020303040405050100100800600500400300200100水运水运151530304040454550501000800600500400300GB4857.5-84 流通环境的冲击特性This table describes drop height as a function of package weight and indicates that light packages will

7、fall farther because they can easily be picked up and tossed about. Heavy packages, on the other hand, usually require mechanical handling and therefore will not be dropped as far. 流通环境的冲击特性The probability of a package being dropped from a high height is minimal.Most Packages receive many drops at l

8、ow heights while relatively few receive more than one drop from higher heights.Unitized loads are subjected to fewer and lower drops than individual packages. Most packages are dropped on their bases. In most studies, base drops have averaged over 50% of the total number of drops.The heavier the pac

9、kage, the lower the drop height.The larger the package, the lower the drop height. Handholds reduce the drop height by lowering the container relative to the floor during handling.Labels such as fragile and handle with care have some effect, but can be considered minor. 流通环境的冲击特性由于包装件发生跌落冲击的现象很多，情况也

10、很复杂，许多研究者企图通过各种试验数据进行统计分析，研究概率、经验公式等来描述跌落冲击现象中有关跌落高度、物品重量、包装尺寸以及跌落次数之间的关系，但其都是在一定的环境条件下获得，缺少普遍的规律性，但是可以为合理化运输包装设计提供一定的参考价值，为下一步的深入探讨普遍规律创造条件。目前的经验公式人工装卸 跌落高度同包装件重量的关系 WH/300 W-包装件重量(kg)，一般W16kg； H-跌落高度(cm)。 流通环境的冲击特性目前的经验公式 冲击加速度同包装件重量的关系 Gm=W- Gm包装件经受的最大加速度 经验常数，三种类别分别由三类数据 高冲击现象 =801，=0.704 中冲击现象

11、=203，=0.306 低冲击现象 =53.2，=0.100流通环境的冲击特性目前的经验公式 产品脆值与重量之间的经验公式 Gs=102.22W-0.40式中： Gs产品的脆值 W 产品重量kg这个公式接近于中冲击现象公式 此外还有书上的图表 流通环境的冲击特性机械装卸作业内容作业内容吊钩速度吊钩速度（m/minm/min）冲击加速度冲击加速度（g g）起吊上升起吊上升101013130.10.10.150.15下降时紧急下降时紧急制动制动0.90.91.21.2正常着地正常着地9 913130.50.51.41.4快速着地快速着地（离地（离地101090cm90cm）1.01.07.57.5

12、起重机作业冲击加速度起重机作业冲击加速度流通环境的冲击特性机械装卸叉车作业冲击加速度叉车作业冲击加速度上下上下左右左右前后前后行驶中的振行驶中的振动动6 67km/h7km/h铺修路铺修路非铺修路非铺修路0.20.21.31.30.60.61.61.60.20.20.30.30.30.30.40.40.10.10.20.2货叉货叉上升开始上升开始下降开始下降开始下降停止下降停止由由30cm30cm高度高度落下落下1.71.70.20.20.40.41.01.03 34 40.10.10.20.20.30.30.40.40.80.80.60.61.11.1倾斜动作（前、后倾）倾斜动作（前、后倾）

13、1.21.21.91.9流通环境的冲击特性结论 影响装卸冲击加速度的相关因素：影响装卸冲击加速度的相关因素：作业内容（起重机、叉车的不同作业），作业内容（起重机、叉车的不同作业），装卸速度，装卸速度，货物重量，货物重量，包装件体积，包装件体积，装卸方式，装卸方式，跌落高度。跌落高度。返回流通环境的冲击特性运输过程中的冲击 汽车运输汽车运输 路面状况柏油路，土路，碎石路等； 车辆的起动、制动， 装载稳定性； 运行速度； 货物重量。流通环境的冲击特性货车底板上面货车底板上面托盘上面托盘上面装货最上层装货最上层左右左右前后前后上下上下0.90.91.51.51.31.31.51.51.51.59.5

14、9.59.09.06.06.0货车行驶时底板上面、托盘上货车行驶时底板上面、托盘上面、装货上层的冲击值面、装货上层的冲击值G流通环境的冲击特性运输过程中的冲击 火车运输火车车轮驶过钢轨接缝处产生的垂直冲击车厢连挂编组作业和启动时产生的水平冲击，这种瞬态冲击是铁路运输是造成包装件损伤最严重的因素编组的撞击现象产生很高的冲击加速度流通环境的冲击特性运输过程中的冲击 火车运输垂直冲击钢轨接缝水平冲击 挂钩撞合车辆挂接速度 车辆牵引装置缓冲性能 货物重量 货物堆码高度及满载度流通环境的冲击特性流通环境的冲击特性运输种运输种类类运行情况运行情况最大加速度（最大加速度（g g）上下上下左右左右前后前后铁路

15、货铁路货车车运行中运行中30-30-60km/h60km/h轨道上轨道上轨道接头轨道接头处处0.10.10.40.40.20.20.60.60.10.10.20.20.10.10.20.2一般起动和停车一般起动和停车0.10.10.50.5急刹车急刹车0.60.60.90.90.10.10.80.81.51.51.61.6紧急刹车紧急刹车2 21 13 34 4减速减速0.60.61.71.70.20.21.01.00.20.20.50.5货车编组挂联货车编组挂联0.50.50.80.80.10.10.20.21.01.02.62.6汽车汽车运行中运行中3040km/h3040km/h铺修路铺

16、修路非铺修路非铺修路0.20.20.90.91 13 30.10.10.20.20.40.41.01.00.10.10.20.20.50.51.51.5越过越过2cm2cm高障碍高障碍1.61.62.52.51.01.02.42.41.11.12.32.3以以353540km/h40km/h车速刹车车速刹车0.20.20.70.70.60.60.70.7以以505060km/h60km/h车速刹车车速刹车0.20.20.30.30.70.70.80.8流通环境的冲击特性A AB BC CD DE E平均平均连挂速度连挂速度km/hkm/h5.55.55.75.75.75.75.65.66.96

17、.95.885.88货车底板面货车底板面左右左右前后前后上下上下0.40.41.61.60.80.80.60.61.51.50.60.60.70.71.71.70.70.70.40.41.51.50.60.60.50.52.12.10.90.90.40.41.71.70.70.7托盘上面托盘上面左右左右前后前后上下上下0.80.81.71.70.80.80.40.41.41.40.70.70.30.31.71.71.11.10.40.41.41.40.80.80.60.62.02.01.51.50.50.51.61.61.01.0装货最上层装货最上层左右左右前后前后上下上下4.54.55.95

18、.96.06.05.35.32.42.47.07.04.34.32.92.94.54.54.44.44.34.36.06.0货车连挂时的冲击加速度货车连挂时的冲击加速度流通环境的冲击特性运输过程中的冲击飞机运输 当飞机实施空运作业时，其冲击现象主要产生在飞机起飞、降落条件下或飞行途中遇到恶劣气候冲击加速度的数值大小取决于飞机类型及操作水平飞行中最严重的动态载荷是在恶劣天气时产生的乱流状态下的冲击现象，这种状态下的动态载荷与一般瞬态冲击载荷不同，持续时间长，由于载荷的叠加效应，可能会产生较大的加速度幅值流通环境的冲击特性运输过程中的冲击飞机运输起降过程 机种 风力风向，风速最大加速度可达14g

19、载重 驾驶技术流通环境的冲击特性运输过程中的冲击 船舶运输 以轮船进行海运作业，货物受冲击的情况将与水域、气象条件、船舶类型、物品装载状态等直接相关。在正常的海运过程中，除了在货物装卸作业中易发生冲击载荷外，一般来说海上货物运输经受的冲击力并不严重，其实数值相对较小 返回流通环境中的振动发动机发动机固有振动固有振动减震弹减震弹簧性能簧性能流通环境流通环境中的振动中的振动路面不平路面不平铁轨接缝铁轨接缝风浪风浪气流气流行驶速度行驶速度载重量载重量流通环境中的振动特性振动是包装件在流通过程中受到的主要危害之一包装件在流通中遭受的振动情况十分复杂，它随运输工具（车、船、飞机）、运输环境（路面、波浪、

20、气流）、包装件本身结构状态（材质、尺寸、固有频率等）以及装载情况的变化而变化大多数参量随时间变化为非确定因素，因此运输过程中的振动几乎都是随即的流通环境中的振动特性 重要参数频率，加速度； 影响因素运输工具、运输环境状况、包 装结构、装载量等； 包装件的振动复合的随机振动流通环境中的振动特性汽车运输中的振动 0.100.10.0010.00010.00001110100曲曲线线A A曲曲线线B B曲曲线线C C曲曲线线D D频频率率H Hz z功功率率谱谱密密度度g2/Hz所示的频谱图描绘了两种车型在不同载荷下以时速88.5千米行驶在某高速公路上时的振动情况。曲线A和B：装载9072kg和18

21、144kg货物的弹簧减振汽车的振动情况曲线C和D：装载2268kg和8165kg货物的空气减振汽车的振动情况流通环境中的振动特性汽车运输中的振动图中所示为一种典型的功率谱密度曲线。横坐标为振动频率，纵坐标为功率谱密度，其单位分别为Hz和g2/Hz。 功率谱密度的物理意义在于可以看出不同频率范围上振动能量的分布情况。由于功率谱密度函数同时包括随机过程的频率成分和振动幅值成分的信息，在评价汽车在行驶中对包装件作用时具有极重要的实际意义。0.00001频率0.010.0010.00011101000.1功率谱密度Hzg /2Hz0.00001频率0.010.0010.00011101000.1功率谱

22、密度0.00001频率0.010.0010.00011101000.1功率谱密度Hzg /2Hz流通环境中的振动特性Figure Typical source of truck-bed vibrations汽车运输中的振动流通环境中的振动特性汽车运输中的振动In stack resonance, the entire stack is bouncing, creating a destructive condition 流通环境中的振动特性火车运输中的振动火车行驶中的振动与汽车相比有明显的差别，主要原因在于火车是在钢轨上运行的，所以火车振动存在一个周期性强迫振动，这是由钢轨的接缝引起的，而汽车

23、振动受到路面状况的影响，可以说是一种随机载荷引起的当火车以120km/h速度行驶时，如果形成的强迫振动输入频率为20Hz左右，则很容易出现共振，从而加剧车体的摇晃和跳动流通环境中的振动特性运输种类运输种类运行情况运行情况最大加速度（最大加速度（g g）上下上下左右左右前后前后铁路货车铁路货车运行时的振动运行时的振动303060km/h60km/h0.20.20.60.60.10.10.20.20.10.10.20.2减速时的振动减速时的振动0.60.61.71.70.20.21.21.20.20.20.50.5汽车汽车一般公路一般公路202040km/h40km/h良好路面良好路面0.40.4

24、0.70.70.10.10.20.20.10.10.20.2不良路面不良路面1.31.32.42.40.40.41.01.00.50.51.51.5铺装公路铺装公路5050100km/h100km/h满载满载0.60.61.01.00.20.20.50.50.10.10.40.4空载空载1.01.01.61.60.60.61.41.40.20.20.90.9铁路公路运输时产生的振动铁路公路运输时产生的振动流通环境中的振动特性飞机运输中的振动 发动机振动对飞机结构的激振沿飞机结构外部的气流扰动引起的激振由于飞机的机动飞行以及着陆滑行时引起的振动总的来说，发动机的类型及工作状态，通常具有高频振动的

25、特点，且振动加速度稳定，数值较小在稳定飞行阶段，各种飞机的频率范围在1001000Hz流通环境中的振动特性发动机启动发动机启动0.450.450.10.10.20.20.040.040.040.040.060.06空载空载滑行滑行0.380.380.050.050.030.03空载空载飞行飞行0.360.360.100.100.040.040.290.290.160.160.170.17装载装载转弯盘旋转弯盘旋0.600.600.080.080.030.030.190.190.150.150.170.17装载装载垂直垂直（g g）纵向纵向（g g）横向横向（g g）垂直垂直（g g）纵向纵向（

26、g g）横向横向（g g）着陆着陆0.400.400.140.140.180.180.160.160.150.15空载空载 机型机型 振动量振动量飞行振动加速度测量实例飞行振动加速度测量实例0.40流通环境中的振动特性船舶运输中的振动航行中的船舶是个自由弹性体，当受到外部干扰时，会产生一个或若干个调谐共振，其外部激励来自：柴油机的振动；螺旋桨与主传动轴系的转动不平衡力；其他辅机的振动在正常航行时，平静的海面上轮船只出现低强度的振动，即低频振动，振动加速度相对较小，对运输包装件造成共振破坏的可能性很小，海浪引起的低频振动为0.030.2Hz 流通环境中的振动特性频率（频率（HzHz）加速度（加速

27、度（m/sm/s2 2）上下上下左右左右前后前后上下上下左右左右前后前后机机 舱舱17179595353512812849.549.50.170.178.28.20.110.113 30.030.03尾甲板尾甲板21219595303013213243431481480.10.12.82.80.020.022.22.20.020.020.040.04前前 舱舱2121145145353515315331311211210.020.020.250.250.010.014 42.12.10.0030.0030.0140.014后后 舱舱41412072071212153153454548480.0

28、10.010.740.740.010.011.71.70.0060.0060.0070.007货船振动数据货船振动数据流通环境中的振动特性三种不同运输方式的随机振动功率谱密度PSD曲线0.000010.00010.0010.010.11101001000频频率率 H Hz z功功 率率 谱谱 密密 度度 g g2 2/ / H H z z公公路路运运输输铁铁路路运运输输空空运运流通环境中的振动特性公路运输铁路运输空运频率Hz强度g2/Hz频率Hz强度g2/Hz频率Hz强度g2/Hz10.0000510.0000120.000240.0120.001120.01160.01500.0011000

29、.01400.001900.00043000.00001800.0012000.000012000.00001加速度均方根g rms0.520.291.09流通环境中的振动特性中国地区典型随机振动功率谱密度PSD曲线 曲线A，载重量小于1,000kg； 曲线B，载重量1,000kg； 曲线C， 载重量1,500kg； 曲线D， 载重量4,500kg 随机振动随机振动PSD曲线曲线0.000010.00010.0010.010.1110100频率频率 Hz功率谱密度功率谱密度 g2/Hz曲线A曲线A曲线B曲线B曲线C曲线C曲线D曲线D 流通环境中的振动特性曲线A曲线B曲线C曲线D频率Hz功率谱密

30、度g2/Hz频率Hz功率谱密度g2/Hz频率Hz功率谱密度g2/Hz频率Hz功率谱密度g2/Hz0.6360.0001870.6360.000220.6360.0004980.6360.0004981.910.001312.540.00542.540.01122.540.01122.540.001283.180.005343.810.01243.810.01249.549.94E-0510.20.0001358.260.001426.360.0019112.10.00040513.40.000185140.0041710.20.0017220.37.97E-0515.96.45E-05210.0044314.60.0135523.50.00012422.90.0012933.70.00039217.20.0021134.33.36E-0526.70.00031357.20.000682210.0044366.80.0011237.50.0006971010.0004011004.34E-051036.29E-0557.90.0002387.80.00681020.00152加速度均方根g rms0.180.380.460.38流通环境中的振动特性振动性碰撞 如汽车行驶途中，未捆绑好的物品连续地间断性跳离车厢底板等 首次冲击脉冲结束后，将发生第二次脉冲激励，受第一次脉冲