第六章运输包装缓冲的设计 包装动力学.pptVIP

图1 图2 由三角比例关系： 可以证明三角形面积SOKS的2倍为四边形SOKSR的面积，其余两个四边形侧面的投影面积均与SOKSR相等 2SOKS＝ SOKSR 从图2可以计算出 则可以推出有效面积为： 如果产品为立方体，则有： 结果表明，在全面缓冲条件下，角跌落与面跌落相比，等效面积为1.73倍面跌落面积。 （2）局部缓冲包装角跌落等效面积确定 在采用角衬垫时，角衬垫由三个面积为L的 面衬垫组成，角冲击的等效面积就是构成此角的 三个衬垫侧面在水平面上的投影面积。设三个侧 面OPAJ、OJBM、OMNP上衬垫在水平面上的 投影面积为：S1、S2、S3，由立体几何知，缓冲衬 垫面积与产品侧面积之比等于缓冲衬垫的投影面 积与产品投影面积之比，则有： 则有： 所以有： 若产品为立方体，则： 然而在角跌落冲击时，不仅有一个角衬垫参 与缓冲，产品构成此角的三个侧面上的其他衬垫 也参与缓冲，应把它们考虑进去，此时就相当于 有四个角衬垫。假设外包装容器为刚性，各个角 的衬垫尺寸都相等，有: 但是由于在实际当中外包装容器不是刚体，冲击时会产生变形，使得传递到各个角衬垫上的作用力不相同，因此算等效面积时不能乘4,应根据外包装容器的性能，通过测试，在1-4之间选合适的系数K, 关于棱冲击校核是这样处理的，棱冲击的等 效投影面积容易求得，当产品为立方体时： 全面缓冲包装 局部缓冲包装 所以基于面冲击设计的缓冲衬垫只要能够通过角冲击校核，就一定能满足棱冲击的要求。 4. 蠕变量校核 缓冲材料在长期静压力作用下。其塑性变形量会随时间而增大。导致衬垫尺寸变小，容器内出现空隙，加剧内装产品的振动和摩擦擦伤，同时缓冲衬垫缓冲能力下降。考虑到这一因素，初 步设计的衬垫尺寸应附加一个蠕变补偿 值，称为蠕变增量： 5. 温湿度校核 环境温度和湿度的变化对衬垫的缓冲能力有 明显的影响,温度的升高或降低，还会引起衬垫 尺寸的变化。因此应根据流通过程中可能出现的 环境条件修正缓冲衬垫的尺寸。 －－修正后的厚度 cm －－蠕变系数 ％ －－原设计厚度 cm 四、最省材料的缓冲设计方法（过原点切线法） 在满足一定的冲击防护能力的前提下，要力 求所用的缓冲材料最省。以前利用 曲线 时，取缓冲系数C最小时不一定最省材料，下面 来分析一下。 1.假设缓冲材料面积为A，厚度为T，则体积为 V=AT 因为 所以 对体积公式关于 求导有： 要使得体积出现极值，令 2.分析 在 曲线上找 ，使得 由于曲线是根据试验得出的，很难用数学表达 式把它们的函数关系表示出来，这就要 找一种简单的办法来解决 3.切线法 如图，切线方程为： 将 代入上式有 说明切线一定过原点，所以通过原点作曲线的切线，切点就是极值点，用极值点设计出的缓冲衬垫用料最省。 第六章 运输包装缓冲设计（重点、难点） 第一节 缓冲包装设计的要求和形式 一．目的、要求 1.目的:在运输、装卸过程中，当发生振动冲击外力时保护被包装产品的性能和形态。 2.设计要求 ① 减小传递到产品上的冲击、振动等外力； ② 分散作用在产品上的应力； ③ 保护产品的表面及凸起部分； ④ 防止产品相互接触； ⑤ 防止产品在包装容器内移动； ⑥ 保护其他防护包装功能。 3.缓冲包装设计应当满足三个要求 (1)保护性 就是应当提供冲击防护和振动防护等，以减少产品在运输中的破损。 (2)经济性 包装不足以致破损率高自然造成很大浪费和索赔，因而很不经济；但是，过份包装也会大大提高成本造成很大浪费，用户主要是买产品而不是买包装。 (3)方便性 包装要方便、使用要方便，缓外包装材料的处理也要方便。 缓冲包装设计应遵循以下六个步骤 (1)确定环境 这里所说的环境，主要是运输过 程中造成产品破损的力学环境。主要指两点，一 是冲击，一是振动。 (2)分析产品 缓冲包装设计总是针对具体产品 的。因此，必须仔细考虑产品的脆值，许用脆 值，也就是产品耐冲击的强度、抗冲击的能力等。 还要认真考虑产品的形状、尺寸、体积、重量、 重心位置，以及数量等。 ①为了对产品提供冲击防护，首先要确定产 品脆值。 ②为了对产品提供振动防护，需要确定产品 固有频率。 (3)缓冲衬垫设计 第三步是设计缓冲包装衬 垫，它既能对产品提供冲击防护，同时又能对产 品提供振动防护，在确保安全的同时力求经济， 方便。 (4)设计并制造包装件样品 设计者根据第一步 对环境调查的资料，选择了设计跌落高度和