缓冲包装设计-确定流通环境条件_第1页
缓冲包装设计-确定流通环境条件_第2页
缓冲包装设计-确定流通环境条件_第3页
缓冲包装设计-确定流通环境条件_第4页
缓冲包装设计-确定流通环境条件_第5页
已阅读5页,还剩95页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

第4章包装件的流通环境第1节流通与流通环境1.流通过程2.产品流通的基本环节3.流通环境条件1.流通过程定义:指产品从制造厂到用户消费结束的全过程。包装运输中转装卸仓贮陈列销售消费(不包括逆向物流过程)典型的流通过程2.产品流通的基本环节(1)装卸搬运环节:货物跌落、倾倒、翻滚、装载机械的突然起动、突然着地,野蛮装卸等——包装件的跌落冲击。(2)运输环节:

冲击:运输工具的启动、变速、转向、制动等——包装件速度改变造成冲击;装车后固定不好——造成冲击。

振动:汽车运输:路面不平,发动机的固有振动,轮胎的气压和减振弹簧的性能,货物上下、左右、前后振动;火车运输:路轨接缝,周期性较强;减振装置;轮船:发动机的固有振动,风浪——低频振动;飞机:发动机的高频振动,气流——低频振动;

气候条件:寒冷、炎热、干燥、潮湿、风雨——产品变质或损坏。

其他因素:空气中的氧、水分、二氧化硫、一氧化碳、盐分、尘埃等其它污染物,受强烈阳光的长期照射——产品质量下降。(3)贮存环节堆码:重量形成静压力——贮存环节的主要外部载荷;静力作用下容器蠕变;静压力过载,产品变形或损坏。

——了解各种运输状况的堆码高度(仓库3~4m,汽车

2.5m,火车3m,货轮8m)——效核容器的承压力。

贮存环境:露天存放:阳光、风雨、虫蛀、鼠咬和微生物作用;空气中的一氧化碳、二氧化硫等;室内存放:仓库的建筑结构型式对贮存环境中的温湿度、气压等因素影响较大;虫蛀、鼠咬和微生物作用;空气中的一氧化碳、二氧化硫等;环境负载环境条件3.流通环境条件

冲击物理因素振动压力水温度、温度变化流通环境条件湿度、湿度变化生化因素辐射有害气体微生物、虫、鼠人为因素野蛮装卸偷盗流通环境条件:包装好的产品即包装件在流通过程中所经历的一切外部因素称为流通环境条件。——客观存在——是包装件破裂、损坏或产品失效的主要原因——定性和定量评价注意点:(1)包装本身就是一种小环境。包装容器,缓冲包装材料、粘合剂、密封填料、印刷油墨等。——包装的相容性问题。(2)环保问题:农药、化工产品、有毒物品、易燃易爆物品——保护产品、保护环境。本章研究重点:研究环境的动力学特性,以及这种特性的定量评估方法,以便把这些特性反映到包装设计中。第2节流通环境的冲击特性冲击:瞬间、猛烈的机械运动,物体在极短的时间内速度变化很大或完成突然的能量转化。垂直冲击(搬运、装卸、起吊时的跌落引起的)包装件的冲击水平冲击(运输车辆在不平路面行驶,突然起制动、货车转轨、飞机着陆、船靠岸)1.装卸时的冲击冲击加速度——跌落高度冲击力——跌落高度,包装件的重量,缓冲衬垫的缓冲性能,地面刚度包装件地面H(1)人工装卸(2)机械装卸——包装件重量(kg),>16kg;——

跌落高度(cm)。人工装卸最大跌落冲击加速度。起重机作业冲击加速度作业内容吊钩速度(m/min)冲击加速度(g)起吊上升10~130.1~0.15下降时紧急制动

0.9~1.2正常着地9~130.5~1.4快速着地(离地10~90cm)1.0~7.5叉车作业冲击加速度(g)

上下左右前后行驶中的振动6~7km/h铺修路非铺修路0.2~1.30.6~1.60.2~0.30.3~0.40.1~0.2——货叉上升开始下降开始下降停止由30cm高度落下1.70.20.4~1.03~4————0.1~0.2————0.30.4~0.80.6~1.1倾斜动作(前、后倾)1.2~1.9————影响冲击加速度的相关因素:作业内容(起重机、叉车的不同作业),装卸速度,货物重量,包装件体积,装卸方式,跌落高度。货物装卸方式跌落参数重量,kg尺寸,cm姿态高度,cm9122一人抛掷一端面或一角1079~2391一人携运一端面或一角9123~45122二人搬运一端面或一角6145~68152二人搬运一端面或一角5368~90152二人搬运一端面或一角4690~272183机械搬运底面61272~1360不限机械搬运底面46>1360不限机械搬运底面302.运输过程的冲击(1)汽车运输的冲击路面状况——柏油路,土路,碎石路,搓板路等;车辆的起制动,装载稳定性;运行速度;货物重量。(2)铁路运输垂直冲击——钢轨接缝水平冲击——

挂钩撞合——车辆挂接速度,车辆牵引装置的缓冲性能货物重量货物堆码高度及满载度运输种类运行情况最大加速度(g)上下左右前后铁路货车运行中30-60km/h轨道上轨道接头处0.1~0.40.2~0.60.1~0.20.1~0.2一般起动和停车

0.1~0.5急刹车0.6~0.90.1~0.81.5~1.6紧急刹车213~4减速0.6~1.70.2~1.00.2~0.5货车编组挂联0.5~0.80.1~0.21.0~2.6汽车运行中30~40km/h铺修路非铺修路0.2~0.91~30.1~0.20.4~1.00.1~0.20.5~1.5越过2cm高障碍1.6~2.51.0~2.41.1~2.3以35~40km/h车速刹车0.2~0.7

0.6~0.7以50~60km/h车速刹车0.20.30.7~0.8货车连挂时的各冲击值(g)

ABCDE平均连挂速度km/h5.55.75.75.66.95.88货车底板面左右前后上下0.41.60.80.61.50.60.71.70.70.41.50.60.52.10.90.41.70.7托盘上面左右前后上下0.81.70.80.41.40.70.31.71.10.41.40.80.62.01.50.51.61.0装货最上层左右前后上下-4.55.9-6.05.3-2.47.0-4.32.9-4.54.4-4.36.0

货车行驶时底板上面、托盘上面、装货上层的冲击值G(g)

货车底板上面托盘上面装货最上层左右前后上下0.91.51.31.51.59.5——9.06.0(3)空运——起降过程——

机种

风力——风向,风速最大加速度可达14g

载重

驾驶技术(4)海运——水域、风浪、船型、载重、气象条件

——相对较小

第3节流通环境的振动特性

重要参数——频率,加速度;影响因素——运输工具种类、运输环境状况、包装结构、装载量等;包装件的振动——复合的随机振动路面状况——公路的起伏和不平度(随机振动)(1)汽车运输振动—

行驶速度振动加速度+频率谱汽车运输振动车型载重量(2)火车运输振动——过轨道接头——周期性激励——周期性强迫振动(3)空运——发动机振动——单振动,高频率,加速度较小,且较稳定(4)海运——

柴油机干扰力(运动部件频率较低的不平衡力和力矩,汽缸内气体爆炸形成的高频的压力和力矩)螺旋浆干扰力轴系及辅机不平衡干扰力波浪干扰力——随机载荷舵力

低强度振动(平静的海面)高强度振动(大风浪,紧急操作)

路面条件车速(km/h)垂直方向加速度备注峰值(g)频率(Hz)基频(Hz)柏油路350.7~1.12~100f1=3f2=8~10

401.52~100f1=2~5f2=8~10

土路200.8~1.42.5~100f1=2.5~3.5f2=8~9

351.0~1.52~100f1=2~5f2=8~10一般路面1.5~2.52~100f1=2~5f2=8~10恶劣路面公路350.7~1.43~100f1=3f2=9

401.5~2.03~100f1=3f2=8~11

某电子产品包装件汽车运输加速度测量实例

车厢底板包装箱内包装箱顶柏油路面红土路面碎石路面3.34213.98176.05136.61436.071413.3860.56250.51030.6149

装载某产品的汽车行驶时产品的共振点测量实例

第一共振点第二共振点频率(Hz)加速度(g)频率(Hz)加速度(g)碎石路红土路柏油路8.58988.29608.29609.2126.7895.50317.372818.056017.76322.21822.01361.6124汽车运输中包装件的共振频率<25Hz,避开共振点。交通部公路所对汽车运输冲击的研究结论:(1)汽车运输的随机振动加速度功率谱密度以上下为最大,左右次之,前后最小。(2)振动能量绝大部分分布在0~100Hz频带内;(3)汽车运输的随机振动加速度功率谱密度在2Hz左右和10Hz左右各有一个较大的峰值,应避免。运行状态正常运行70km/h

2~4

4~50.5~1.550.5~24~8.5出站0.5~2

进站0.5~3

1.0

1.0

过岔道3~7

车体摇动2.3~1.74~5.6

车体颤动3~4.56

过钢轨接缝5~8

振动量

垂直方向

横向

纵向

加速度峰值(g)基频(Hz)加速度峰值(g)基频(Hz)加速度峰值(g)基频(Hz)1~3过桥梁

铁路、公路运输时所产生的振动运输种类运行情况最大加速度(g)上下左右前后铁路货车运行时的振动30~60km/h0.2~0.60.1~0.20.1~0.2减速时的振动0.6~1.70.2~1.20.2~0.5汽车一般公路20~40km/h良好路面0.4~0.70.1~0.20.1~0.2不良路面1.3~2.40.4~1.00.5~1.5铺装公路50~100km/h满载0.6~1.00.2~0.50.1~0.4空载1.0~1.60.6~1.40.2~0.91-原地启动,发动机小功率

2-向主跑道滑行,振源为发动机与轮子

3-到达主跑道起点,开足马力4-在主跑道上加速,功率达最大值,振源为发动机与轮子

5-离开地面,飞机爬高,振源为发动机与气流6-到达飞行高度,平飞,振动最小

7-飞机下降,振动量增大

8-飞机着陆,制动与滑跑,再达振动最大值,振源为发动机、轮子、制动装置

9-制动停止、小马力滑行

飞行振动加速度测量实例

螺旋推进机直升机装载情况

机型振动量飞行状态0.40发动机启动0.450.10.20.040.040.06空载滑行0.380.050.03空载飞行0.360.100.040.290.160.17装载转弯盘旋0.600.080.030.190.150.17装载垂直(g)纵向(g)横向(g)垂直(g)纵向(g)横向(g)着陆0.400.140.180.160.15空载货船振动数据

频率(Hz)加速度(m/s2)上下左右前后上下左右前后机

舱17~9535~12849.50.17~8.20.11~30.03尾甲板21~9530~13243~1480.1~2.80.02~2.20.02~0.04前

舱21~14535~15331~1210.02~0.250.014~2.10.003~0.014后

舱41~20712~15345~480.01~0.740.01~1.70.006~0.007第4节流通环境的气象条件水(雨、雪),温度、湿度、气压——气象条件1.温度和温度变化的影响

国际贸易——范围大——温度差大,出现以下问题:

食品、药品、化工产品难保持品质稳定;

包装材料性质改变(瓦楞纸箱,发泡聚乙烯)

包装件内产生水蒸汽凝结现象——受潮,腐蚀

干式集装箱,箱内空气状态随温度或太阳辐射热的变化而变化,在含水量适当时,可能发生结露。饱和湿度:饱和湿度是表示在一定温度下,单位容积空气中所能容纳的水汽量的最大限度。如果超过这个限度,多余的水蒸气就会凝结,变成水滴。

当温度下降到一定程度时所含的水蒸气就会达到饱和状态(饱和湿度)并开始液化成水,这种现象叫做结露。各纬度的平均温度

沥青路上的温度日变化

1——路表面,2——30米高度处,3——120米高度处;4——距路边10米的阴影处

条件地点最高记录(℃)出现超过下列温度百分率1%5%10%20%陆地58494645

海面5148464543

全世界陆地及海面的低温条件

条件地点最低记录(℃)出现低于下列温度百分率1%5%10%20%陆地-68-61-57-54

海面-38-34-28-26

绝对湿度:每立方米空气中所含水汽质量克数来表示。——

难测量——用水汽压强间接表示。相对湿度:在一定温度下,空气中实际水汽压强与该温度下饱和水汽压强之百分比来表示。

北半球沿纬圈的温、温度平均值纬

度5152535455565温度(℃)25.525.421.915.38.71.2-7.0水气压(kPa)2.532.291.841.290.930.650.41相对湿度(%)79757170747882

高湿度:(伴随高温)霉菌旺盛繁殖,破坏产品的外观和标志;

金属腐蚀;

有机材料吸湿后表面发胀、变形、起泡,影响外观,机械性能下降。

低湿度:使纸、木、皮革、塑料等干燥收缩、变形甚至龟裂。

纸塑类容器及药品、食品和化工产品对湿度尤为敏感。矫正系数

温热带主要城市温湿度资料

上海重庆海口广州福州汉口长沙南宁96%(25.2℃)94%(24.7℃)

94%(25.5℃)

96%(25.5℃)94%(25.3℃)92%(26.4℃)90%(26.1℃)95%(25.3℃)

胡志明市万象仰光雅加达布吉尼班吉科内克里金沙萨莫杜80%(23.9℃)87%(23.9℃)89%(24.4℃)95%(23.3℃)96%(21.7℃)96%(26.6℃)94%(22.2℃)95%(21.7℃)93%(21.1℃)地名最大相对湿度(相应的月平均温度)地名最大相对湿度(相应的月平均温度)伯明翰

85%(21.1℃)3.水的影响

雨、雪、露在货物表面渗透波浪,仓底积水流通过程中意外落水水蒸汽暴雨

全球按雨线划分的降雨区区

域年降雨量(mm)区

域年降雨量(mm)赤道两则的湿热地区热带海岸(南北纬25~30°)热带荒漠(南、北回归23.5°)中纬度荒漠(北半球纬度30~50°200以上150~20025以下30以下湿润的亚热带中纬度西海岸(南北纬度35°~65°)极地和亚极地荒漠100~150100~200305地名成都日最大降雨量(mm)>10mm>25mm>50mm>100mm>150mm170.924.39.53.00.40.2昆明153.331.49.62.10.1-拉萨41.615.01.1---上海204.435.811.12.80.2-南京172.530.510.13.00.50.1福州167.641.014.73.50.60.1南昌289.046.517.95.30.90.3青岛296.627.08.52.80.50.2台北40048.822.77.52.10.8大连171.117.97.12.40.3-长春130.417.75.11.10.2-哈尔滨104.815.43.90.5--西安92.318.54.50.7--兰州96.89.71.60.1--北京244.215.97.52.80.50.1郑州189.418.112.51.90.2-武汉317.433.812.54.00.80.3广州284.946.820.26.41.30.3海口283.043.019.27.61.70.6

紫外线(波长<0.4μm)——

塑料、橡胶——老化,分子激发,降解

可见光(波长<0.76μm)

红外线(波长>0.76μm)——使运输工具、仓库和容器温度升高,加速物理和化学变化。太阳光谱材料名称最大敏感波长(μm)材料名称最大敏感波长(μm)聚乙烯0.3聚苯乙烯0.318聚丙烯0.31聚酯0.325聚氯乙烯0.31氯乙烯和醋酸乙烯酯共聚物0.322~0.364高分子材料最大敏感波长5.盐、雾的影响金属材料的锈蚀,机械运动件阻塞,电导性增强,绝缘性降低。第5节环境条件的标准化1.定义:所谓环境标准化,是指统一的语言和度量单位,对环境条件的性质作科学的分类,对每一类环境条件和严酷程度作出定量的描述。2.常用标准

美国ASTM4169-84<运输容器及系统的性能试验>MIL-STD-810D<环境试验方法和工程导则>

日本JISZ0200-1987ISOIEC(国际电工委员会)

GB4796GB4797GB4798

<包装件评价试验方法通则>推荐了若干关于流通环境标准化的文件对电工电子产品的各种流通和应用环境作了规定国际电工委员会第75专业委员会(IEC/TC75)对产品的环境条件按不同的特性分为4大类:①气象性环境条件,下分10种参数,用K表示。②生化性环境条件,下分3种参数。③机械(力学)性环境条件,下分6种参数,用M表示。④电磁性环境条件,下分3种参数。

环境条件参数分类环境类别环境参数气象性环境条件温度,温度变化,湿度,气压,气压变化,空气与水等介质移动速率,降水量,辐射,除雨水外的溅水,同产品相关的湿润度生化性环境条件生物活性物质(B),化学活性物质(C),机械活性颗粒(S)机械性环境条件稳定,非稳定振动(包括冲击),自由跌落,碰撞,翻滚和跌落,静压力电磁性环境条件电场、磁场、发射线路干扰4.流通环境的简化(1)汽车和火车运输环境

车型:汽车,火车路况车速工况:起制动、急刹车、加减速、挂接等(2)装卸和堆码环境

作业方式:人、机械(吊车、叉车)贮存方式:堆码高度、堆垛形式、体积、货重等载荷:跌落、翻滚、倾倒等各种不同因素的组合形成数以百计的运输和装卸条件。——简化(3)简化方法——用英文字母和数字来表示环境参数和严酷程度:2K2

K——气候条件;B——生物条件;C——化学活性物质;S——机械活性物质;

M——机械条件。字母前以数字表示环境条件种类代号,即:

1—贮存;2—运输;3—有气候防护场所,固定使用;4—无气候防护场所,固定使用;5-安装于车辆上;6—船舶环境;7—携带和非固定使用。字母后以数字表示严酷程度,数字越大,条件越严酷。5.环境参数的测量(1)装卸环境的测量——冲击载荷——传感器测加速度峰值(2)贮存环境的测量——计算静压力——堆码高度和包装件自重(3)运输环境的测量——运输过程的冲击和振动——磁带记录系统测采样、记录和分析6.环境条件的量化标准(1)单个气候环境参数——温湿度等参数(GB4798.2)(2)生物化学环境参数(3)机械活性物质——砂,灰尘等(4)单个机械环境参数——冲击和振动(GB4796,IEC721-3-2)环境参数单位2K12K22K32K42K4P⑤2K52K5H2K5L空气温度低温℃+5-25-25-40-55-65-25-65高温(不通风舱、厢,室内①)℃—+60+70+70+70+85+85+70高温(通风舱、厢、室内中户外②)℃+40+40+40+4040+55+55+40温度变化空气/空气③℃/℃—-25/+25-25/+30-40/+30-55/+30-65/+30-25/+30-65/+30空气/水③℃/℃——+40/+5+40/+5+40/+5+55/+5+55/+5+40/+5湿度无急剧的温度变化RH%7575959595959595℃+30+30+40+45+45+50+50+45伴有急剧温度变化(在相对高湿度时)空气/空气③RH%——959595959595℃——-25/30-40/+30-55/30-65/30-25/+30-65/+30伴有急剧温度变化(在宽气含水量高时),空气/空气④RH%——606060808060℃/℃——+70/+15+70/+15+70/+15+85/+15+85/+15+70/+15低气压kPa7070707053303030气压变化kPa/min—————666风速m/s——202040303030辐射太阳辐射W/m2700700112011201250112011201120热辐射W/m2——600600600600600600降雨m/min——66615156其它水源m/s__111333潮湿

_

潮湿表面环境参数单

位等

级2B12B22B3植物群__霉菌、真菌等条件动物群__啮齿动物和其它危害产品的动物白蚁除外包括白蚁

化学活性物质的分级环境参数单

位等

级2C12C22C3海盐

_盐雾条件盐水条件二氧化硫(SO2)mg/m30.11.010硫化氢(H2S)mg/m30.0010.210氮瓣氧化物(NO2)mg/m30.11.010(用等量二氧化氮表示)臭氧mg/m30.010.10.3氯化氢(HCI)mg/m30.10.55.0氟化氢(HF)mg/m30.0030.032.0氨(NH3)mg/m30.33.035

机械活性物质的分级环境参数单

位等

级2S12S22S3空气中含砂量g/m3_0.110灰尘沉降量mg/(m3·h)_3.03.0环境参数单位等

级2M12M22M32M4④正弦振动①振幅Mm3.53.57.57.5加速度m/s210;1510;1520;4020;40频率Hz2~9;9~200;200~5002~9;9~200;200~5002~8;8~200;200~5002~8;8~200;200~500平稳随机振动谱密度M2/s310;1;0.310;1;0.330;3;150;16;1频率Hz2~10②;10~200200~20002~10②;10~200200~20002~10②;10~200200~20002~10②;10~200200~2000非稳态振动(包括冲击)I型冲击谱峰值m/s2100100300300II型冲击谱加速度m/s2-30010001000自由跌落物重<20kgm0.251.21.51.5

物重=20~100kgm0.251.01.21.2

物重>100kgm0.10.250.50.5倾倒物重<20kg

任一边倾倒

物重=20~100kg

-任一边倾倒

物重>100kg

--任一边倾倒横摇(倾斜)纵摇(颠簸)角度±-22.5④22.5④22.5④周期S-888稳态加速度m/s220202020静

载kPa

101010说明:(1)冲击与非稳态振动

非稳定振动的加速度分级谱型冲击加速度峰值,(m/s2)Ⅰ50100150300500Ⅱ5001000Ⅲ15003000500010000(2)稳态振动

A.周期性振动频谱类型当f<f0时,峰值位移(mm)当f>f0时,峰值加速度(m/s2)Ⅰ型谱包括了主要低频分量的振动--1.52.57.510.0125102030Ⅱ型谱主要包括中频及高频分量的情况0.150.350.751.02050100150不同谱型的位移与加速度峰值B.随机振动两种谱型的加速度谱密度分级值频谱类型加速度频谱密度(m2/s3)

频率低于200Hz时频率高于200Hz时Ⅰ型谱10~2000Hz1310300.31310Ⅱ型谱20~2000Hz0.31310300.3131030自由落体的高度等级分为:

0.025,0.050,0.1,0.25,0.50,1.0,2.5,5.0,10(m)另外,国家标准GB4857·18中规定了跌落高度试验基本值:公路、铁路、空运

500mm;水运

800mm;一般危害

100~1200mm;非常、特定危害

>1500mm;以300mm递增。(4)滚动与倾斜与包装运输环境相关的偏离垂线的滚动角度和摆动时间的等级规定参见下表。

滚动和倾斜分级偏离垂线的滚动角度滚动时间(s)±50°±10°±25°±45°6666(5)静载荷与包装运输环境相关的静载荷等级分为:

0.1,0.3,1.0,3,10,30,100(kPa)(6)稳态加速度与包装运输环境相关的稳态加速度等级分为:

20,50,100,200,500,1000(m/s2)思考题

1.什么叫流通环境条件?

2.商品流通中对包装损害的外界因素及原因是什么?

3.包装件垂直冲击和水平冲击通常发生在什么条件下?

4.简述跌落高度与包装件的体积和重量之间的关系。

5.简述流通环境的气象条件对包装容器及产品质量的影响。

6.环境条件参数如何分类?2K5/2B3/2S3/2M4各表示什么意义?某一网购电子产品,如某品牌笔记本电脑,假设运输区间是从北京到广州,试分析其电子商务流通环境?华艺水晶吸顶灯流通环境条件产品信息该产品为易碎品,SIZE:1650x750x350mmE14x40,重新位置在几何中心处,生产厂家为中山华艺灯饰公司没有把手与旋钮!造型如下:运输环节始发地在中山古镇,目的地为欧洲!由于这款灯具是高档层次,易碎,价格高,运输过程中的保护要求比较高,所以选择空运来做运输方式!运输环节运输过程还要结合公路运输方式因此在运输过程中可能要遇到震荡,冲击,气压变化等影响产品质量的因素!装卸环节搬运方式主要以机械为主,辅以部分人工搬卸。跌落部位以面跌落为主,跌落次数要少于2次,跌落高度不能超过15CM。装卸环节可能造成的破坏因素:挤压,冲击,震荡搬运时候要轻放轻取,避免机器搬运时的震荡与冲击,有需要人工搬运的时候要对搬运人员做一定的解释,要求其必须小心搬运,以免暴力装卸!仓储环节产品堆码以简单堆叠方式,不过堆叠层数不能超过2层,而且时间不能超过1天!由于灯具本身属性,对气候危害抵抗比较好,主要的气候危害有气压,温湿度!仓储环节生物危害基本不存在。还有主要的社会危害是人为的危害,无意或蓄意的破坏。还有其他危害就是灰尘,磁场放射等~~谢谢第四章包装件的流通环境第一节流通与流通环境

一、流通过程

流通过程是以生产工厂为起点,以消费者为终点。广义上说,它包括了商品及包装的运输、中转、装卸、仓储、陈列、销售等环节。二、流通基本环节:(一)装卸搬运环节装卸作业分人工和机械两种方式。主要破坏形式是跌落冲击。工人野蛮装卸抛掷包装件、装卸机械的突然启动、起吊过程的意外事故、堆码作业的倒塌等等,都可能对包装货物的跌落冲击。因此,在设计运输包装时,要考虑到单件货物的重量不能过轻,以免造成野蛮装卸。此外,包装件外表整洁干净,应合理配置手孔或提把,设置窥视孔以提高能见度,这都有利于文明装卸。(二)运输环节

火车汽车机载运输船舶飞机电瓶车人力搬运铲(叉)车手推车运输环节造成损害的原因主要有:

1.冲击。

2.振动。

3.气候条件。

4.其它因素。运输(三)贮存环节货物贮存方法,堆码重量、高度,贮存周期,贮存地点,贮存环境(如光、风、雨、虫、霉、鼠、尘、有害气体等)直接影响产品包装件的流通安全性。仓库的建筑结构型式对贮存环境中温度、湿度、气压等因素影响甚大。运输以及贮存中货物堆码后底部货物包装件将承受上部货物的重压。这种静载压力会导致包装容器变形(蠕变),从而影响到包装外观及其动态保护性能。一般仓库堆码高度为3~4m,汽车内堆码高度限为2.5m,火车内堆码高度限为3m,远洋货轮船舱内堆码高度限为8m。因此设计时还须校核包装容器的堆码承压强度,以确保货物在运输和贮存时的安全。三、流通环境条件流通环境条件:包装件在运输过程中所经历的一切外部因素。包装技术就是要确保产品由一地向另一地运送时不受经济上和功能上的意外损失。若产品具有危险性,则必须妥善封装以保证人员及财产的安全。需要特别指出的是:对于内装物来说,外包装及辅助物所构成的空间是一种微环境条件。例如包装件的容器材料、结构材料、衬垫材料、防护材料、内涂料、粘合剂、密封填料、印刷油墨等具有化学特性的物质,一旦处理不当,侵入产品,会污染内装产品导致产品变味变质。对于危险品,例如农药、化工产品、有毒物品、易燃易爆物品、放射性物品,它们的包装不仅要防止流通环境条件对内装产品的损害,而且要防止内装产品对包装的侵害而导致对人体、物品、环境造成意外伤害或污染。由此可以看出,大环境条件与产品及包装件之间的相互性、微环境条件与产品之间的相容性都应该为包装设计者及制造者所重视。第二节流通环境的冲击特性一、装卸过程的冲击

包装件的自由跌落,冲击碰撞发生在包装件与地面之间,冲击加速度取决于跌落高度,通常冲击加速度在10g左右,最高可达100g。人工装卸中的跌落高度可用经验公式计算:W:包装件的重量(kg);H:跌落高度(cm)。冲击:物体在极短的时间内发生很大的速度变化或完成突然的能量转化,是一种瞬时的、猛烈的机械运动。HW(一)图表法下图表示了最大跌落高度与货物重量、包装件体积之间的关系。(二)概率法下图表示了一定货物重量的跌落高度概率曲线。由图可以看出:包装物越重,跌落机会越少;对于同一重量的货物,大强度的跌落比小强度的跌落机会少。

二、运输过程的冲击公路运输:主要取决于路面状况、车辆的启动与制动、车速、载重量和装货方式,主要表现为水平冲击。遇到路面障碍(突起或塌陷)时主要表现为垂直冲击。

铁路运输:产生两种冲击:①经过钢轨接缝时产生的垂直冲击,加速度最高为1g;②车体挂钩撞合时产生的水平冲击,加速度达2~4g。(水平冲击因素:车辆行使及连挂速度、车辆牵引装置的缓冲性能、车辆载重量、堆码高度及满载度。)航空运输:主要发生在飞机起降过程中,尤其是降落时,机轮与地面相撞,冲击显著,与机种、驾驶技术、风力、载重有关,最高可达14g。水域运输:与水域类型及情况、船舶类型、装载重量、气候条件密切相关,其冲击加速度相对较小。

三、储存过程的冲击

货物在储存过程中通常处于静止状态,一般不会发生垂直跌落和水平碰撞。但由于堆码方式不合理、空气湿度过大、上层货物重量过大等会造成货垛底层的货物包装箱产生变形、塌陷,使得最上层的货物松散、歪斜,最终导致上层货物发生跌落、翻滚。此过程产生的冲击与装卸过程的跌落冲击基本相同,与堆码高度、堆码方式、货物重量、气候条件有关,可用跌落高度表征其冲击大小。第三节流通环境的振动特性一、公路运输

公路运输振动加速度的大小与路面状况、行驶速度、车型和载重量有关。但主要因素是公路的起伏和不平度。公路路面的起伏具有一定的随机性,这种特性可以采用统计特性来描述。通常用功率谱密度来描述:振动:质点相对其平衡位置所作的往复运动,用频率和加速度来描述。公路运输的振动特性具有一定随机性,可通过振动加速度功率谱密度来描述,频率谱图反映了公路运输的随机振动频率结构以及振动能量按频率分布的规律。公路运输的振动冲击测试结果:公路运输的随机振动加速度功率谱密度以垂向(上下)为最大,横向(左右)为次,纵向(前后)为最小。公路运输的振动能力绝大部分分布在0~200Hz频带内,其中能量最集中处在0~50Hz频带内。公路运输的随机振动功率谱密度在2Hz左右和10Hz左右各有一个较大峰值。采用公路运输的包装件应尽量避开这个频率值。二、铁路运输振动铁路运输过程中,火车正常行驶、进出站、过岔道、车体摇晃、车体颤动、过铁轨接缝、过桥梁等运行状态中,都会产生振动,尤其是火车驶过铁轨接缝时车轮受到冲击,这对车辆是一种周期性激励,由它引起车辆的周期性强迫振动。三、航空运输振动

航空运输时飞机的振动主要来自于外界的大气层气流和飞机自身发动机振动。飞行时飞机处在平流层内时不会产生较大或长时间的振动,而处在对流层或紊流层时机身产生的晃动属于持续时间较短的瞬态振动而发动机产生的持续振动对货舱内包装件的影响较大,表现为单振动、高频率的特点,且振动加速度较小、较稳定。四、水域运输振动航行中的船舶可以看作一个自由弹性体,当受到外界干扰时,会产生一个或若干个调谐共振,其外部激励主要来自于:①柴油机振动,主要由运动部件频率较低的不平衡力和力矩以及汽缸内气体爆炸形成的高频压力和力矩引起的;②螺旋桨与主传动轴系的转动不平衡力;③其他辅助机的不平衡力及振动;④波浪的周期性冲击;⑤舵力。水域运输通常表现为两个级别的振动:一是较平静的水域稳定航行时的低强度振动;二是大风浪或紧急操作时的高强度振动。波浪引起的低频振动为0.03~0.2Hz,对货物的共振影响不大。空运振动示意图:第四节流通环境的压力特性一、静压力

运输和储存过程中,堆积成垛的包装件要承受来自上层包装件的压力,在此静态载荷的长时间作用下,包装箱、缓冲材料或者结构会发生较大形变或蠕变现象,虽然不是动力学问题,但仍会影响包装件的动态特性,而且静态载荷过大,会导致包装件损坏。垛底的包装件承受的压力最大,最容易损坏,因此要求包装箱或外包装容器必须满足堆码强度条件,即:

安全系数k是考虑堆码时间、堆码尺寸、堆码方式、堆码环境温湿度、商品价值以及周转次数等因素后的修正系数。通常取k=1~2。最大堆码高度与包装容器的堆码强度、运输工具、储存空间高度有关,仓储堆码高度一般取300~400cm,汽车堆码高度不超过250cm,铁路运输堆码高度不超过300cm,大型船舶堆码高度不超过700cm。二、动压力在运输过程中,垛底包装件不仅受到上层包装件的静态压力之外,还会受到来自运输工具底板传递的动态压力,以及发生水平位移时的摩擦力,更为严重的是,上层包装件因车辆颠簸产生跳动时,会与下层包装件产生多次碰撞,由此下层包装件承受的动态载荷远比静态载荷带来的危害要更大,因此,包装件在运输车辆上必须固定牢靠,防止包装件在车厢底板上跳动和移动,并确保上下左右的包装件之间不会跳动移动,减少动态压力对包装件的损害。第五节流通环境力学综合效应

流通环境中的冲击、振动、压力等力学因素并不会单独存在,它们相互交错甚至同时产生,他们对包装件作用持续时间长短不一,作用力大小也不一样,可能瞬间或短时间内不会对产品及其包装件产生毁灭性破坏,但这些力学因素对包装件产生的是一种叠加的,累积的综合效应,积累到一定极限值时,包装件的损坏会更大。为了分析流通环境力学因素的综合效应,需详细分析具体产品具体的流通过程,采用随车试验测量整个流通过程可能经受的冲击、振动和压力,分析产品及其包装件受到的外力出现极值可能性最大的环节,经过比较分析,得出整个流通过程中产品及其包装件发生损坏可能性最大的环节以及所能承受的最大加速度。一、温度和湿度变化的影响我国地域辽阔,气候类型多样,从南到北横跨寒冷、寒温、暖温、干热、亚湿热、湿热等几个气温带。

随着国际贸易的迅速发展,产品包装件常常需要在短时间内跨越不同气温带,会经历比较剧烈的温度变化,在国际联运、越洋运输中更是如此。

第六节流通环境的气象条件

流通过程的气象条件,通常是指水(雨,雪)、温度、湿度等对包装产品的不利影响。1.高温影响。高温对产品的影响主要包括以下几个方面:(1)不同材料的受热膨胀使其结构之间配合产生空隙、粘合或卡死;(2)包装容器、衬垫、密封物变形、老化、失效,降低机械性能;(3)引起内装产品,尤其是食品、药品、化工产品等的品质发生变化。2.低温影响。低温影响主要包括以下几个方面:(1)金属材料变脆,强度下降,易断裂;(2)引起材料收缩,使结构配合发生变化;(3)橡胶、塑料等高分子材料发生硬化、变脆、龟裂。3.温差影响。温度的巨大变化主要导致以下影响:(1)包装容器内产生水汽凝结,加速包装容器以及内装产品受潮和腐蚀;(2)加速橡胶、塑料等高分子材料的老化过程;(3)产品内部结构发生变化,组成部件性能发生变化。二、湿度的影响绝对湿度AH:指以每立方米空气中所含水汽质量克数来表示。一般不容易直接测得,常以水汽压强间接表示。相对湿度是RH:在一定温度下,空气中实际水汽压强与该温度下饱和水汽压强之百分比来表示。1.高湿有利于霉菌繁殖,特别是伴随着高温出现时,霉菌繁殖更加旺盛,会引起内装产品如食品、药品、化工产品等的性质发生变化。2.高湿会促使金属腐蚀加快,破坏包装容器外观和标志。3.有机材料如缓冲泡沫吸湿后表面发胀、变形、起泡,不但影响外观,还会使机械性能大大降低。4.纸类材料对湿度尤其敏感,吸湿后,其强度大大下降。5.当湿度低到30%以下时,木材、皮革、塑料和绝缘材料制品会产生干燥收缩,变形,甚至龟裂,大大降低了材料及其容器的机械性能。三、水的影响1.露天存放时,雨、雪、露在货物表面连续渗透;2.水运中波浪飞溅打湿货物或货舱底部积水;3.意外事故中货物落入水中,受到长时间全面浸泡;4.热带地区的水汽蒸腾现象、暴风骤雨等恶劣的环境条件使得产品包装应当有严密的防水措施。

我国幅员辽阔,降雨充沛,在全世界按雨线划分的七个降雨区,我国就占有五个。统计表明,我国年平均降雨量北部地区为600~700mm,南部及西部山区为900~1400mm。四、太阳辐射的影响

太阳辐射通过大气后,其强度和光谱能量分布都发生变化。到达地面的太阳辐射能量比大气上界小得多,在太阳光谱上能量分布在紫外光谱区几乎绝迹,在可见光谱区减少至40%,而在红外光谱区增至60%。1.太阳辐射主要通过使材料和环境变热以及使材料发生光化学降解反应对包装材料及内装物造成影响。太阳辐射中的紫外线部分会引起大多数高分子材料的光化学降解,影响某些橡胶以及塑料的弹性和塑性、加速老化。2.红外线可使运输工具、仓库和容器温度升高,加速其物理和化学变化。太阳辐射还会使油漆、纸等褪色。使材料发热是太阳辐射暴露的最主要影响。3.太阳辐射严酷程度跟一个表面的辐射功率强度或者辐照强度有关,用W/m2表示。五、盐雾的影响

盐雾是指大气中由含盐微小液滴所构成的弥散系统。成因:主要由于海洋中海水激烈扰动,风浪破碎,海浪拍岸等产生大量泡沫、气泡,气泡破裂时会生成微小的水滴,海水滴大部分因重力作用而降落,部分处于涡动扩散保持平衡的状态而分布于海面上。它们随气流升入空中,静裂解、蒸发、混并等过程演变成弥散系统,形成大气盐核。

盐雾浓度常受大气状况、海水蒸发程度、风向、风速扩散因素的影响,也与降水情况、离海距离、海岸地貌情况等有关。一般是沿海和港湾地区比外海上的盐雾浓度要低些,随海岸到内陆距离的增加而迅速降低。盐雾的沉降量与邻近海域海水的含盐量、温度、气团特性与厚度,风向风速,降水,空气湿度,沿海地形,森林覆盖情况等有关,有较大差异。盐雾对包装件的影响在于:加速金属包装材料的锈蚀,造成机械活动件阻塞,电导性增强,绝缘性降低。要经海洋运输或在沿海地区流通的产品包装件必须增强对盐雾的防护性。六、风沙的影响

大气中的风传递着大量的水分和热量,吹起沙尘,而自然界中的大多数沙尘,主要成份是石英。风沙的共同作用具有较强的穿透力和破坏作用,能对产品,特别是运动部件,导致快速磨损或损伤。当大气中含有潮湿或其他气体时,则可能对金属产生腐蚀作用。因此产品及其包装在运输和储存过程中应加以遮盖防护以抵御风沙侵袭。七、气象因素综合效应

自然环境气象因素并不是单独存在的,它们彼此之间相互影响、相互作用,也可能与其他环境因素相互作用,这种环境气象因素的综合效应加强了对产品及包

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论