包装件在流通过程中,会受到各种各样的冲击,冲击是造成包装件破损的主要因素。冲击试验就是通过模拟的手段再现流通过程中各种可能出现的冲击现象,从而评定运输包装件在受到冲击时的耐冲击强度及包装对内装物的保护能力。冲击试验的种类很多,主要包括水平冲击试验、跌落试验、旋转跌落试验以及顷翻试验等。
水平冲击试验用于评定运输包装件在受到水平冲击时的耐冲击强度和对内装物的保护能力。一般来说,水平冲击试验可以模拟运输工具紧急制动、铁路列车编组时的驼峰溜放、车辆碰撞以及其他类似的情况所产生的水平冲击危害。水平冲击试验适用于所有运输包装容器,如纸箱、木箱、各种包装桶、袋以及托盘货载、托盘集装载荷等各种运输单元。特别是体积较大、质量较大的运输单元更适宜选用水平冲击试验。水平冲击试验可分为两种:一种是较为简单的水平冲击试验,包括斜面冲击和吊摆冲击两种不同试验方式,试验方法标准为CB/T4857.11:另一种是可控水平冲击试验,必须使用可控式水平冲击试验机来完成试验,试验方法标准为GB/T1。
一、斜面和吊摆冲击试验
斜面和吊摆冲击试验的试验原理是使运输包装件在试验时产生水平方向的运动,按预定的速度与一个同运输包装件运动方向垂直的挡板相撞,考查包装件经受水平冲击的能力及包装对产品的保护性能。在挡板表面和试验样品的冲击面、棱之间,可以放置适合的障碍物,以模拟在特殊情况下的水平冲击。
(1)试验设备。
①斜面冲击试验机。
斜面冲击试验机由钢轨道、台车和挡板组成,如图1-9所示。对斜面冲击试验机各部分的基本要求包括如下几个方面:
A、台车的滚动装置,应保
持清洁,滚动良好。台车应装有自动释放装置,并与牵引机构配合使用,使台车能在斜面的任意位置上自由释放。
B、台面与试验样品之间应有一定的摩擦力,使试验样品与台车在静止到冲击前的运动过程中无相对运动。但在冲击时,试验样品相对台车应能自由移动,挡板冲击表面应有足够的硬度与强度,其冲击表面与轨道平面成90a士l的夹角。轨道与水平面的夹角为10°
C、可以在挡板上安装障碍物,以便对试验样品某一特殊部位作集中冲击试验。
②吊摆冲击试验机。
吊摆试验装置的结构原理如图14一10所示。吊摆冲击试验机由悬吊装置和档板组成。悬吊装置一般由四角用钢丝绳悬起来的长方形台板组成。台板应具有足够的尺寸和强度,以满足试验的要求。台板上平面至悬吊点高度至少4}l。台板前导面离开挡板距离为50m。台板应保持水平状态,悬挂装置应能在运动方向自由活动,而当台板上放置包装件时.台板的运动应不受影响,在所有的吊摆冲击试验中,均不能使被试包装件发生旋转冲击,需要时,也可以在挡板上安装障碍物、以便对试验样品某一特殊部位作集中冲击试验。
(2)试验方法。
试验时,将试验样品按预定状态放置在台车(斜面冲击试验机)或台板(吊摆试验机)上。利用斜面冲击机进行试验时,试验样品的冲击面或棱应与台车前缘平齐或伸出台车前缘距离不得大于S}t}m:利用吊摆冲击试验机进行试验时,在自由悬吊的台板处于静止状态下,试验样品的冲击面或棱应恰好触及挡板冲击面。将台车或台板提升到规定的高度,将其释放。斜面冲击和吊摆冲击试验主要采用面冲击和棱冲击两种形式,冲击时试验样品冲击面或棱与挡板冲击面间的夹角不得大于2。,冲击速度误差应在预定冲击速度的土5%以内。
(3)试验强度。
试验时的冲击次数和顺序需要根据产品特性与运输条件来确定。每一冲击面(棱)的试验次数为1-4次(一般情况下2次),试验顺序一般按表14一6进行。在国家标准CB/T4857.18(包装运输包装件编制性能试验大纲的定量数据》中规定了水平冲击试验的试验强度。标准中规定水平冲击速度的基本试验强度范围和试验强度优选系列如表14-7所示。
二、可控水平冲击试验
可控水平冲击试验用于评定运输包装件所能承受的水平冲击力和包装对内装物的保护能力。这种试验是以控制冲击输人等级为基础的,即控制冲波形、冲击加速度值、脉冲时间、速度变化和背载荷参数。它与普通水平冲击试验相比有以下不同:①增加了脉冲程序器:②在台车.上增加了隔板:③增加了背载荷装置:④增加了台车制动装置。一般车辆连接处都有缓冲装置,在车辆起动、制动或碰撞时,起到程度不同的缓冲作用,因此常用脉冲程序器来模拟车辆的缓冲装置,并且可以模拟特定条件下的冲击情况。
实际流通过程中,包装件放置车厢内,车辆相互碰撞或紧急制动时,包装件在车厢内.与端板相撞击,因此,用隔板模拟车厢的端板更接近实际。运输中包装件一般以堆码形式放置在车厢内,其后部有其他货物,在运输包装件经受水平冲击时,包装件同时还会受到后部货物的挤压力。因此,用背载荷装置来模拟后部货物对包装件的作用情况。包装件在实际运输中往往受到的是多次冲击,但是车辆编组作业或紧急制动时影响较大的是第一次冲击,也就是刚发生撞击的一瞬间,为了突出重点,把复杂的过程简单化,可控水平冲击试验增加了制动装置,以防.止二次冲击。可控水平冲击试验机的出现,使实验室条件下模拟环境水平冲击的真实性向前迈进’了一步。另外由于可控水平冲击试验机对冲击的各种参数都可以调节控制,所以更便于进行理论分析。
(1)试验设备。
水平冲击试验机由钢轨道、台车、冲击座和脉冲程序装置组成,如图14一11所示。台车上应有驱动台车运动的装置,此种装置可采用液压、气动、机械牵引等形式,能够控制台车的冲击速度,使其能以预定的速度进行冲击。台车上应有隔板与台面垂直,并且有一定的强度和刚度。在冲击座和台车隔板之间安装脉冲程序装置,在台车隔板撞击冲击座时能产生需要的冲击脉冲。这种装置可采用气压录装置组成液压或弹性材料等形式。测试系统由加速度传感器、信号放大器、显示和记要求能显示并记录试验样品所承受冲击加速度一时间历程。测试仪器的精度应在士5%之内。
(2)试验方法::
试验前首先进行预冲击,用模拟样品代替试验样品进行试验,找出合适的脉冲程序装置,使冲击加速度、冲击波形和冲击时间满足预定的要求。确定了脉冲程序装置以后,将试验样品按预定的状态(试验中包装件的状态应接近运输的状态),放在台车的轴向中心位置上,接受冲击的面靠着隔板,止回载荷装置放在试验样品的后部,紧靠着试验样品:试验时可采用特殊的止回载荷装置提供一个适当的止回载荷,也可以采用与试验样品相同的包装件作为止回载荷装置,以获得需要的载荷质量。应规定每一个试验过程中止回载荷装置的质量和摩擦特性,l川载荷装置和试验样品相接触的面积相等。按预定的冲击速度进行冲击,测量出冲击过程中包装件上的加速度一时间曲线,完成预定的冲·击次数。冲击后检验包装和内装物是否损坏,分析试验结果,评定包装效果。
(3)试验强度。
试验参数包括冲击速度变化量、冲击次数、冲击脉冲作用时间止回载荷的质量等。运输环境中的冲击次数一般为一4次(一般情况下2次):速度变化量:公路运输为F,-铁路运输为l甲8耐s冲击持续时间取决于运输货物的牵引装置,铁路运输一般在0一305,公路运输为0-0.80,有时可达1。冲击加速度值是速度变化量和冲击脉冲时问的函数,铁路运输中加速度值一般在.1一69,公路运输为}F一1 591一般在运输中水平冲击会发生多次,所以建议在试验时,以较低的冲击值进行多次水平冲击试验,或者每次冲击从低逐渐增加其强度,而不要只进行一次大的冲击,这样对包装件破损情况会有更细致的了解。
三、斜面冲击试验、吊摆冲击试验与可控水平冲击试验
斜面冲击试验与吊摆冲击试验是通过不同的方式,将包装件以一定的速度与挡板相撞,从而来评定包装件抵抗水平冲击的能力。因此,只要包装件的冲击速度相同,则对同一状态的包装件来讲,其所受冲击力应基本接近。两种试验力一法相比较而言,斜面冲击试验冲击方向的稳定性较好,但摩擦力较大,对冲击速度有一定的影响,所以当试验要求较高时,川测速器测量冲击速度,并据此来调整冲击高度:吊摆冲击试验在运动过程中易产生不同程度的旋转,冲击时样品姿态相对不稳定,因此,试验精度较斜面冲击试验略低。可控水平冲击试验对冲击加速度、冲击末速度、冲击波形、冲击时间等均可以进行控制,与实际流通过程中的冲击现象模拟程度更高,而且便于进行理论分析。http://www.zhushanzz.com