前兩步是把沖擊和振動(dòng)過程分開考慮的,考慮實(shí)際情況,必須把兩者兼顧,以設(shè)計(jì)出對(duì)沖擊和振動(dòng)都可以起到良好的防震緩沖墊。應(yīng)用緩沖曲線時(shí),要同時(shí)采用沖擊緩沖曲線和振動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)。
(1)沖擊緩沖曲線,系指最大的傳輸沖擊加速度和靜態(tài)應(yīng)力的關(guān)系曲線。
為了選用最經(jīng)濟(jì)的防震緩沖墊,應(yīng)當(dāng)選用與在第一步中選擇跌落高度相同的跌落高度緩沖曲線,根據(jù)這些曲線選擇防震緩沖墊的類型與厚度,以便將傳輸加速度峰值限制到等于或低于在第二步的易損性試驗(yàn)過程中確定的損壞g值。此外,采用什么結(jié)構(gòu)的抗震緩沖墊,要以既安全又經(jīng)濟(jì)為原則。 主要結(jié)構(gòu)如上節(jié)所述,有全面防震結(jié)構(gòu)和部分防震結(jié)構(gòu)。
主要的緩沖材料都有現(xiàn)成的曲線可查,對(duì)那些沒有的,可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)緩沖試驗(yàn),得到一系列數(shù)據(jù),繪制其緩沖曲線。
試驗(yàn)時(shí)應(yīng)用垂直跌落試驗(yàn)機(jī)與沖擊試驗(yàn)機(jī),采用一個(gè)可調(diào)重物的滑塊,調(diào)好跌落高度。在跌落重物上裝上速度計(jì),以便在沖擊時(shí)記錄加速度脈沖。
每次試驗(yàn)產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn),加速度峰值由示波器直接讀出,或從波形分析儀讀出。靜態(tài)應(yīng)力是由滑塊重量除以緩沖面積得到的。對(duì)每一防震緩沖墊的厚度與跌落高度,記錄下相對(duì)于不同靜態(tài)應(yīng)力載荷的傳輸加速度峰值的數(shù)據(jù)點(diǎn),作為繪制緩沖曲線的依據(jù)。
(2) 輸率數(shù)據(jù),系指固有振動(dòng)頻率和靜態(tài)應(yīng)力的關(guān)系曲線,圖8-8為在產(chǎn)品的臨界頻率時(shí)用抗振緩沖墊減小振動(dòng)的實(shí)例。
然而,如圖8-8所示的曲線通常是得不到的,在大多數(shù)情況下,必須自己動(dòng)手進(jìn)行試驗(yàn)以獲得可靠的緩沖振動(dòng)數(shù)據(jù)。把抗震緩沖材料安裝在振動(dòng)機(jī)上,以不同的靜態(tài)應(yīng)力值,監(jiān)控工作臺(tái)和重物的加速度,就可以在頻率掃描過程中產(chǎn)生與圖8-8類似的曲線,然后可以記錄作為靜態(tài)應(yīng)力下函數(shù)的固有頻率。
應(yīng)當(dāng)注意,抗震緩沖墊的設(shè)計(jì)必須同時(shí)滿足沖擊與振動(dòng)的要求,在任何給定的抗震緩沖墊與靜態(tài)應(yīng)力值的情況下,都必須檢查這兩組數(shù)據(jù),以保證傳輸?shù)膅 值與固有頻率都符合要求。
有時(shí),因?yàn)橐讚p性g值或臨界頻率太低(或全低),使得設(shè)計(jì)很困難。這時(shí),必須將設(shè)計(jì)的防護(hù)水平犧牲到一定程度或者采用更加徹底的包裝。在不少情況下,為了降低總成本,要對(duì)產(chǎn)品堅(jiān)固性等加以改進(jìn)。
五、 設(shè)計(jì)和制造原型包裝
設(shè)計(jì)和制造原型包裝的依據(jù)有以下幾項(xiàng):
(1)獲取并確定相關(guān)資料;
(2)包裝材料的經(jīng)濟(jì)性;
(3) 需要考慮的其他保護(hù)問題;
(4) 特殊的裝運(yùn)要求;
(5) 包裝封閉結(jié)構(gòu)及其他特殊問題。
原型包裝應(yīng)當(dāng)非常接近預(yù)定的最后包裝,材料、封閉、尺寸、重量等都要與最后包裝一樣。這樣就可以確保試驗(yàn)的原型包裝確實(shí)是最后包裝的代表性樣品。理想情況是原型包裝在試驗(yàn)時(shí)顯示的特性與最后包裝所期望的相同。
原型包裝要制造一定數(shù)量,以備多次試驗(yàn)用。
六、 試驗(yàn)原型包裝
是試驗(yàn)有產(chǎn)品的原型包裝,以證明是否達(dá)到了預(yù)期的效果。要知道,為了簡(jiǎn)便,在前幾步的設(shè)計(jì)中忽略了很多本應(yīng)考慮的變量,例如防震緩沖墊形狀、側(cè)墊的摩擦、底墊的密封等等,因此,必須要對(duì)原型包裝進(jìn)行試驗(yàn)。
1.沖擊試驗(yàn)
就傳輸?shù)募铀俣确逯刀?,平直跌落是最?yán)重的,因此,要用平直跌落來試驗(yàn)原型包裝。
不加引導(dǎo)很難使包裝重復(fù)地平直跌落,產(chǎn)生真正平直跌落的最準(zhǔn)確而且也是可以重復(fù)的方法,是把包裝件放在沖擊試驗(yàn)機(jī)臺(tái)上,當(dāng)沖擊臺(tái)碰到程序裝置時(shí),沖擊臺(tái)連同包裝件就跌落并發(fā)生極快的速度變化。這種速度變化試驗(yàn)叫做步進(jìn)速度試驗(yàn)。
所采用的沖擊機(jī)可以和易損性試驗(yàn)所用的相同,不同的是采用不同的沖擊程序裝置。該程序裝置產(chǎn)生短時(shí)間(2ms或更短)的沖擊脈沖。包裝件對(duì)這些短脈沖的響應(yīng),類似于容器自由平直跌落在堅(jiān)硬地面上時(shí)受到的近乎瞬時(shí)的速度變化。
另外,在沖擊臺(tái)上應(yīng)裝有儀表以觀察輸入的速度變化是否正確,也應(yīng)當(dāng)在包裝產(chǎn)品上設(shè)置加速度計(jì),用以確定由防震緩沖墊傳輸?shù)姆逯礸值是否仍在易損性極限內(nèi)。
在包裝件可能以其任何一邊跌落時(shí)的大多數(shù)情況下,應(yīng)當(dāng)在三個(gè)坐標(biāo)軸的每個(gè)軸的兩個(gè)方向進(jìn)行試驗(yàn),總共進(jìn)行六次。
進(jìn)行步進(jìn)速度試驗(yàn)時(shí),先將沖擊機(jī)上的跌落高度調(diào)定在希望的高度,然后使沖擊臺(tái)升起并跌落。它沖擊回彈,又由回彈制動(dòng)器使其停止;記錄傳到包裝產(chǎn)品的加速度脈沖和沖擊臺(tái)的速度變化,檢查產(chǎn)品,確定包裝是否能起到保護(hù)作用。該試驗(yàn)可重復(fù)多次,以便獲得多種結(jié)果。
2.振動(dòng)試驗(yàn)
先使包裝件承受在預(yù)定的加速度值時(shí)的一系列頻率掃描,然后觀察共振頻率時(shí)的停止試驗(yàn)。因?yàn)楣舱耦l率時(shí)最可能出現(xiàn)損壞,因此主要是在這些頻率下進(jìn)行試驗(yàn)。
將包裝件固定在與第二步所用的振動(dòng)頻率曲線下操作,用以查證防震緩沖墊的固有頻率。一般來說,這個(gè)工作也應(yīng)當(dāng)在包裝件三個(gè)坐標(biāo)軸的每一個(gè)軸上進(jìn)行,然后將該種振動(dòng)機(jī)調(diào)到在每個(gè)共振點(diǎn)(產(chǎn)品、防震緩沖墊組合的固有頻率與全部的產(chǎn)品共振)“停止”規(guī)定的時(shí)間周期。
正弦振幅和停止時(shí)間的確定都帶有任意性。
如果包裝件性能在沖擊和振動(dòng)方面均滿足設(shè)計(jì)要求,就可以再做一些其他試驗(yàn),如壓縮、溫度、濕度等。否則,就必須修改并重新試驗(yàn)。
只要堅(jiān)持以上步驟,就可能使商品在分發(fā)中避免損失。
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