運(yùn)輸包裝件尺寸與質(zhì)量界限

《包裝企業(yè)質(zhì)量檢驗(yàn)員培訓(xùn)教程》

楊文亮 辛巧娟 著

第五章 運(yùn)輸包裝件的基本試驗(yàn)

第四節(jié) 運(yùn)輸包裝件耐沖擊試驗(yàn)

沖擊試驗(yàn)主要用來模擬運(yùn)輸包裝件在流通過程中裝卸和搬運(yùn)時(shí)的跌落；運(yùn)輸工具的緊急制動(dòng)、鐵道車輛的溜放和連掛時(shí)產(chǎn)生的沖擊；裝卸作業(yè)中出現(xiàn)的翻滾、傾倒等多種情況。

運(yùn)輸包裝件的沖擊試驗(yàn)有：跌落試驗(yàn)、水平?jīng)_擊試驗(yàn)等。

一、跌落試驗(yàn)

1、跌落試驗(yàn)原理

提起試驗(yàn)樣品至預(yù)定高度，然后使其按預(yù)定狀態(tài)自由落下，與沖擊臺(tái)面相撞。

2.跌落試驗(yàn)機(jī)

目前國內(nèi)使用較為普遍的是DJ-100型包裝件跌落試驗(yàn)機(jī)。其主要技術(shù)參數(shù)：

跌落高度：300～1200mm；

試件最大質(zhì)量：100kg；

試件最大尺寸：（1000×800×1000）mm；

沖擊面板尺寸：（1750×1200×14）mm；

試驗(yàn)機(jī)超載能力：110kg；

試件面跌落角度偏差：小于3°；

跌落高度偏差：±2％；

托板中心處垂直方向加速度：4g。

（1）提升裝置：在提升和釋放過程中，不應(yīng)損壞試驗(yàn)包裝件。

（2）試驗(yàn)包裝件支撐裝置：釋放前應(yīng)使包裝件處于預(yù)先規(guī)定的狀態(tài)。

（3）釋放裝置：在釋放后，包裝件在跌落過程中直到撞到?jīng)_擊面之前，不得碰到裝置上的任何部件。

（4）沖擊面：應(yīng)為水平平面，重量足夠大且質(zhì)地很堅(jiān)硬，使它在試驗(yàn)中心不移動(dòng)、不變形。

一般情況下，該沖擊面應(yīng)符合以下要求：

①整塊，其質(zhì)量至少應(yīng)為最重試驗(yàn)包裝件的50倍；

②平整，其表面上任意兩點(diǎn)的水平高度差不得超過2mm；

③堅(jiān)硬，沖擊面上任何100m2面積上放置100N重的靜載荷，其變形量不得超過0.1mm；

④要有足夠大的面積，保證試驗(yàn)包裝件完全落在沖擊面上。

3.跌落試驗(yàn)方法

國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4857.5《包裝 運(yùn)輸包裝件 跌落試驗(yàn)方法》規(guī)定的跌落試驗(yàn)方法如下：

（1）提升試驗(yàn)包裝件，并按預(yù)定狀態(tài)將其支撐住，吊起高度與預(yù)定跌落高度之差不得超過±2％。此高度由包裝在釋放時(shí)的最低點(diǎn)與沖擊面上的最高點(diǎn)之間的距離所決定。

（2）在下列允許值范圍內(nèi)，按預(yù)定的狀態(tài)將包裝件釋放：

①面跌落或棱跌落時(shí)：沖擊面或沖擊棱與水平之間的最大夾角為2°。

②棱跌落或角跌落時(shí)：包裝件上規(guī)定面與水平面之間夾角公差不大于該角的±5％或±10％，以較大者為準(zhǔn)。

沖擊速度與自由落下達(dá)到的沖擊速度之差不應(yīng)超過±1％。

跌落高度取決于包裝件的質(zhì)量和運(yùn)輸方式，根據(jù)內(nèi)裝物以及運(yùn)輸方式等的不同，應(yīng)按所采用標(biāo)準(zhǔn)的具體要求來選擇試驗(yàn)強(qiáng)度值。

二、水平?jīng)_擊試驗(yàn)

1、水平?jīng)_擊試驗(yàn)原理

使樣品按預(yù)定狀態(tài)以預(yù)定的速度與一個(gè)同速度方向垂直的擋板相撞。也可以在試驗(yàn)樣品表面和試驗(yàn)樣品的沖擊面、棱之間放置合適的障礙物以模擬在特殊情況下的沖擊。

2.水平?jīng)_擊試驗(yàn)設(shè)備

（1）沖擊面：當(dāng)用于斜面試驗(yàn)時(shí)，沖擊面應(yīng)是一個(gè)與鉛垂線偏斜為10±1°的平面；用于水平面試驗(yàn)或吊擺試驗(yàn)時(shí)，沖擊面應(yīng)是一個(gè)鉛垂度在1°以內(nèi)的平面。

沖擊面的尺寸應(yīng)大于試驗(yàn)包裝件的沖擊表面或所選定的沖擊部分。

沖擊面應(yīng)有足夠的硬度與強(qiáng)度，在其表面任何100mm2的面積上承受160kg的負(fù)載時(shí)，其變形均不得大于0.25mm。

（2）沖擊試驗(yàn)設(shè)備

①斜面試驗(yàn)裝置及要求：

a.雙鋼軌軌道，與水平面傾斜10°。沿傾斜面以50mm的間距劃分刻度，如圖5-5。

b.滾輪車：滾輪車與包裝件之間的表面摩擦力，必須足以保證二者在從靜止到?jīng)_擊的運(yùn)動(dòng)過程中無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但在沖擊時(shí)包裝件可以自由移動(dòng)。

c.沖擊面（或稱擋板），應(yīng)符合沖擊面的規(guī)定：將其裝在軌道的最低端，其表面應(yīng)與軌道上滾輪車下滾的方向相垂直。

圖5-5 斜面沖擊試驗(yàn)機(jī)

②水平面試驗(yàn)裝置及要求：

a.雙鋼軌軌道，應(yīng)將其固定在水平平板上。

b.通過牽引電機(jī)對(duì)滾輪車進(jìn)行機(jī)械驅(qū)動(dòng)，通過測速裝置測定滾輪車（臺(tái)車）及試驗(yàn)樣品于沖擊面沖撞瞬間的速度。必須保證滾輪車與包裝件之間的摩擦力能使包裝件從靜止到?jīng)_擊的運(yùn)動(dòng)過程中同滾輪車無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但在沖擊時(shí)包裝件可以自由移動(dòng)。

c.沖擊面（或擋板）應(yīng)符合規(guī)定。將其安裝在軌道的一端，其表面與滾輪車沿軌道運(yùn)動(dòng)方向的垂直度應(yīng)在1°以內(nèi)。

3.水平?jīng)_擊試驗(yàn)方法

國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4857.11《包裝 運(yùn)輸包裝件 水平?jīng)_擊試驗(yàn)方法》規(guī)定的水平?jīng)_擊試驗(yàn)方法如下：

（1）將包裝試驗(yàn)樣品置于臺(tái)車上，使臺(tái)車沿設(shè)有兩條軌道的傾斜滑行臺(tái)滑行，直至與碰撞沖擊板相碰接為止。

（2）包裝試驗(yàn)樣品在臺(tái)車上的位置，原則上是使試驗(yàn)樣品在停車前與碰撞沖擊板相碰。根據(jù)碰撞沖擊板的構(gòu)造，將包裝試驗(yàn)樣品承受沖擊的面或棱與臺(tái)車的前端對(duì)齊，或從臺(tái)車前端伸出5cm，如需對(duì)試驗(yàn)樣品的特殊部位沖擊時(shí)，可在碰撞沖擊板上附加障礙物，但在沖擊時(shí)不可與臺(tái)車相撞。

（3）沖擊加速度 沖擊處的瞬間速度，隨高度的不同 （即滑行距離的不同）而不同?？捎檬?-2和式5-3表示：

（5-2）

（5-3）

式中：v——沖擊處的瞬時(shí)速度（cm/s）

I——臺(tái)車的滑行距離（cm）

h——臺(tái)車發(fā)車位置的高度（cm）

g——重力加速度（cm/s2）

預(yù)先根據(jù)上式求出臺(tái)車在各個(gè)不同發(fā)車位置高度時(shí)的沖擊速度，并且準(zhǔn)備表示其關(guān)系的圖表或曲線。

調(diào)整臺(tái)車的位置，由滑行距離和所需的時(shí)間算出平均速度，沖擊速度為平均速度的兩倍為佳（測定從發(fā)車到撞擊沖擊板的電動(dòng)計(jì)時(shí)器裝置，以0.1s為單位）。

試驗(yàn)時(shí)把臺(tái)車提到一定高度，此高度應(yīng)與要求的碰撞瞬時(shí)沖擊速度相符，可以同一速度反復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)，或每次以相同的比例增加速度進(jìn)行試驗(yàn)。

（4）使臺(tái)車反復(fù)滑行，當(dāng)包裝件達(dá)到以下狀態(tài)時(shí)，記錄沖擊速度和沖擊次數(shù)。

①包裝容器發(fā)生預(yù)定的變形；

②包裝容器結(jié)構(gòu)散裂，能看到內(nèi)部；

③包裝容器產(chǎn)生異常的聲音；

④包裝內(nèi)容物漏出；

⑤包裝內(nèi)容物的某一部位出現(xiàn)明顯損傷，破壞。

運(yùn)輸包裝件耐壓力試驗(yàn)

運(yùn)輸包裝件在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程中常常需要堆放，堆碼試驗(yàn)就是用來檢查或評(píng)定運(yùn)輸包裝件在堆碼時(shí)的耐壓強(qiáng)度，以及包裝對(duì)內(nèi)裝物的保護(hù)能力?？梢杂渺o載荷或壓力試驗(yàn)機(jī)對(duì)完整、滿裝的運(yùn)輸包裝件進(jìn)行堆碼試驗(yàn)。該試驗(yàn)既可用來研究包裝件在堆碼過程中受壓時(shí)的影響（變形、蠕變、壓壞和破裂）的單項(xiàng)試驗(yàn)，也可以作為測定包裝件在包括有堆碼壓力危害的流通系統(tǒng)中耐壓能力的一系列試驗(yàn)的組成部分。

一、堆碼試驗(yàn)

1、堆碼試驗(yàn)原理

按運(yùn)輸或倉儲(chǔ)狀態(tài)將包裝件實(shí)驗(yàn)樣品放在一個(gè)水平平面上，在上面試加負(fù)載，使之經(jīng)受類似于堆碼時(shí)的壓力。

2.堆碼試驗(yàn)設(shè)備

（1）水平平面：該平面應(yīng)平整、堅(jiān)硬。任意兩點(diǎn)之間的高度差不超過2mm，如混凝土平面，其厚度應(yīng)不少于150mm。

（2）加載平板：加載平板放置在負(fù)載與樣品之間，板面尺寸較試驗(yàn)樣品頂面各邊至少大出100mm。平板應(yīng)堅(jiān)硬，承受負(fù)載而不變形。負(fù)載和加載平板。

（3）偏斜測定裝置（如有必要測定時(shí)）：所有測試偏斜手段的誤差，應(yīng)精確到±1mm。

（4）安全裝備：在試驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意所加負(fù)載的穩(wěn)定和安全，為此，必須提供一套穩(wěn)妥的試驗(yàn)設(shè)備，并能在一旦發(fā)生事故的情況下，保證負(fù)載受到控制，以防止對(duì)附近人員造成傷害。

3.堆碼試驗(yàn)方法

國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4857.3《包裝 運(yùn)輸包裝件 靜載荷堆碼試驗(yàn)方法》規(guī)定的堆碼試驗(yàn)方法如下：

（1）記錄試驗(yàn)場所的溫濕度。

（2）將試驗(yàn)樣品按預(yù)定狀態(tài)置于水平平面上，加載平板置于試驗(yàn)樣品的頂面中心位置，然后再將作為負(fù)載的重物在不造成沖擊的情況下放在加載平板上，并使它均勻的和加載平板接觸。重物和加載平板的總重量與預(yù)定值的誤差在±2％之內(nèi)，負(fù)載中心與加載平板上面的距離，不得超過試驗(yàn)樣品高度的50％。

（3）按規(guī)定的持續(xù)時(shí)間施加負(fù)載或者直至包裝件壓壞為止。

（4）去除負(fù)載，檢查包裝件。

試驗(yàn)通常是按運(yùn)輸包裝件的實(shí)際儲(chǔ)運(yùn)情況來選擇負(fù)載的，即根據(jù)儲(chǔ)運(yùn)過程中的堆碼高度、堆碼持續(xù)時(shí)間和劣變系數(shù)來確定相應(yīng)的試驗(yàn)條件。在具體的包裝產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)（如：瓦楞紙箱、鋼桶等）中，這些參數(shù)的值是給定的。

重量小于500kg的運(yùn)輸包裝件，堆碼試驗(yàn)的載荷量（包括加載平板）由式5-1計(jì)算：

（5-1）

式中：M0——載荷，N；

K——流通期間包裝件或容器的劣變系數(shù)；

H——儲(chǔ)存期間包裝件的最大堆碼高度，mm；

h——包裝件的高度，mm；

H/h——取整數(shù)位；

M1——包裝件的重量，N。

二、壓力試驗(yàn)

1、壓力試驗(yàn)原理

將試驗(yàn)樣品置于試驗(yàn)機(jī)的兩個(gè)平行壓板之間，然后均勻施加壓力，直到負(fù)載壓板位移到預(yù)定值，或是試驗(yàn)包裝件發(fā)生破裂時(shí)為止。

2.壓力試驗(yàn)機(jī)

（1）壓力試驗(yàn)機(jī)裝置壓力試驗(yàn)機(jī)用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，機(jī)械傳動(dòng)或液壓傳動(dòng)，能使一個(gè)或兩個(gè)壓板以10±3mm/min的相對(duì)速度勻速移動(dòng)而對(duì)包裝件施加載荷。壓板應(yīng)符合以下要求：

①平整。當(dāng)壓板水平放置時(shí)，其表面最低點(diǎn)與最高點(diǎn)的水平高度差不得超過1mm。

②壓板的尺寸應(yīng)大于與其相接觸的試驗(yàn)包裝件表面尺寸。兩壓板之間的最大行程應(yīng)大于試驗(yàn)樣品的高度。

③堅(jiān)硬。當(dāng)把試驗(yàn)機(jī)額定載荷的75％施加在壓板中心的100×100×100mm的硬木塊上時(shí)，壓板上任何一點(diǎn)的變形不得超過1mm。

（2）記錄裝置或其它測量裝置：記錄裝置或其它測量裝置在測量記錄載荷時(shí)的誤差均不得超過該載荷的±2％，測量記錄壓板位移的準(zhǔn)確度應(yīng)達(dá)到±1mm。

3.壓力試驗(yàn)方法

國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4857.4《包裝 運(yùn)輸包裝件 壓力試驗(yàn)方法》規(guī)定的壓力試驗(yàn)方法如下：

（1）將試驗(yàn)包裝件按預(yù)定狀態(tài)置于試驗(yàn)機(jī)的下壓板中部。

（2）通過上下兩塊壓板之間的相對(duì)位移對(duì)包裝件施加載荷，直至達(dá)到預(yù)定值為止。

（3）在預(yù)定時(shí)間內(nèi)保持預(yù)定載荷，或者直至出現(xiàn)破裂現(xiàn)象為止。

（4）移開壓板卸除載荷，對(duì)包裝件進(jìn)行檢查。如有必要的話，還應(yīng)對(duì)其尺寸進(jìn)行測量。