第二章包裝件的流通環(huán)境

1、第二章 包裝件的流通環(huán)境一、流通環(huán)境對包裝件的作用和影響包裝件 消費(fèi)者搬運(yùn)儲存裝卸運(yùn)輸包裝件流通包裝件流通包裝車間成品倉庫鐵路貨場鐵路終點站貨棧商店商店商店典型的流通過程外界外界因素因素 損害包裝的原因損害包裝的原因沖擊沖擊裝卸時跌落，滑道或輸送帶上跌落，包裝時滾動，搬運(yùn)時翻倒、拋擲，車輛在坑洼路裝卸時跌落，滑道或輸送帶上跌落，包裝時滾動，搬運(yùn)時翻倒、拋擲，車輛在坑洼路面上行駛。面上行駛。振動振動路基上有規(guī)則的缺陷（路軌接縫、瀝青剝落），車輪不平衡，結(jié)構(gòu)上的振動。路基上有規(guī)則的缺陷（路軌接縫、瀝青剝落），車輪不平衡，結(jié)構(gòu)上的振動。靜壓力靜壓力加固拉緊或其它約束力，倉儲堆碼，鏟型起重運(yùn)輸。加固拉

2、緊或其它約束力，倉儲堆碼，鏟型起重運(yùn)輸。動壓力動壓力火車轉(zhuǎn)軌，堆垛共振，在滑道或運(yùn)輸帶上受其它包裝物阻擋。火車轉(zhuǎn)軌，堆垛共振，在滑道或運(yùn)輸帶上受其它包裝物阻擋。扎刺扎刺誤用釣鉤、裝卸設(shè)備。誤用釣鉤、裝卸設(shè)備。變形變形支撐或起吊不平衡。支撐或起吊不平衡。升溫升溫暴曬，高溫環(huán)境。暴曬，高溫環(huán)境。降溫降溫天寒，運(yùn)輸中未保暖。天寒，運(yùn)輸中未保暖。低壓低壓海拔高，飛機(jī)機(jī)艙未充壓。海拔高，飛機(jī)機(jī)艙未充壓。光照光照日光直接照射，光化學(xué)作用。日光直接照射，光化學(xué)作用。水水儲存裝卸運(yùn)輸時雨淋，船上污水與海水濺淋，潮濕或有水蒸汽環(huán)境，由熱變冷。儲存裝卸運(yùn)輸時雨淋，船上污水與海水濺淋，潮濕或有水蒸汽環(huán)境，由熱變冷。

3、生物生物微生物、真菌、霉菌、昆蟲、鼠害。微生物、真菌、霉菌、昆蟲、鼠害。時間時間材料老化，泄露。材料老化，泄露。污染污染灰塵、砂粒等外來物，產(chǎn)品滲漏?；覊m、砂粒等外來物，產(chǎn)品滲漏。盜竊盜竊竊啟、偷換。竊啟、偷換。放射性放射性材料放射線污染。材料放射線污染。流通環(huán)境條件流通環(huán)境條件物理因素物理因素生化因素生化因素人為因素人為因素沖擊沖擊振動振動壓力壓力水水溫度、溫度、濕度變化濕度變化輻射輻射蟲害蟲害野蠻裝卸野蠻裝卸偷盜偷盜一、流通環(huán)境對包裝件的作用和影響包裝的相容性對于被保護(hù)的內(nèi)容產(chǎn)品，包裝本身是一種小環(huán)境，要注意襯墊材料、輔助包裝材料等本身的材料特性，以免引起質(zhì)量問題包裝的保護(hù)性除了保護(hù)產(chǎn)品外

4、，還要保護(hù)環(huán)境，包裝必須嚴(yán)密，防止泄露和滲透包裝的安全性包括信息流動的安全性，保證標(biāo)志、條碼的正確采集和讀取一、流通環(huán)境對包裝件的作用和影響：一、流通環(huán)境對包裝件的作用和影響：由此可見，包裝同環(huán)境的關(guān)系十分密切。環(huán)境條件對包裝的影響是多方面的，有時是十分嚴(yán)酷的。包裝的目的就是要采取一定的技術(shù)措施，有效地克服環(huán)境條件的影響，或?qū)⑦@種影響的程度降低到可以承受的程度。二、流通環(huán)境中的特性分析流通環(huán)境的沖擊特性流通環(huán)境的振動特性流通環(huán)境的氣象特性典型流通環(huán)境特性分析流通環(huán)境的沖擊特性流通環(huán)境流通環(huán)境中的沖擊中的沖擊翻滾翻滾路面路面不平不平運(yùn)輸工具啟動運(yùn)輸工具啟動動、轉(zhuǎn)向、變動、轉(zhuǎn)向、變速、制動速、制動

5、貨物跌落貨物跌落固定固定不善不善野蠻野蠻裝卸裝卸流通環(huán)境的沖擊特性機(jī)械沖擊現(xiàn)象是造成包裝件受損的重要因素確定沖擊環(huán)境就是確定包裝件的設(shè)計跌落高設(shè)計跌落高度度 裝卸作業(yè)的沖擊特性 運(yùn)輸過程中的沖擊packageWeight(pounds)Type ofHandlingSuggested DropTest Heights (inches)0-20 21-50 one man throwingone man carrying423651-250 two men carrying30251-500 501-1000light equipmentlight equipment24light equipm

6、ent1001-up heavy equipment12ASTM D-3332 運(yùn)輸方式運(yùn)輸方式包裝件質(zhì)量包裝件質(zhì)量/kg跌落高度跌落高度/mm公路公路鐵路鐵路空運(yùn)空運(yùn) 10102020303040405050100100800600500400300200100水運(yùn)水運(yùn)151530304040454550501000800600500400300GB4857.5-84 流通環(huán)境的沖擊特性This table describes drop height as a function of package weight and indicates that light packages will

7、fall farther because they can easily be picked up and tossed about. Heavy packages, on the other hand, usually require mechanical handling and therefore will not be dropped as far. 流通環(huán)境的沖擊特性The probability of a package being dropped from a high height is minimal.Most Packages receive many drops at l

8、ow heights while relatively few receive more than one drop from higher heights.Unitized loads are subjected to fewer and lower drops than individual packages. Most packages are dropped on their bases. In most studies, base drops have averaged over 50% of the total number of drops.The heavier the pac

9、kage, the lower the drop height.The larger the package, the lower the drop height. Handholds reduce the drop height by lowering the container relative to the floor during handling.Labels such as fragile and handle with care have some effect, but can be considered minor. 流通環(huán)境的沖擊特性由于包裝件發(fā)生跌落沖擊的現(xiàn)象很多，情況也

10、很復(fù)雜，許多研究者企圖通過各種試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，研究概率、經(jīng)驗公式等來描述跌落沖擊現(xiàn)象中有關(guān)跌落高度、物品重量、包裝尺寸以及跌落次數(shù)之間的關(guān)系，但其都是在一定的環(huán)境條件下獲得，缺少普遍的規(guī)律性，但是可以為合理化運(yùn)輸包裝設(shè)計提供一定的參考價值，為下一步的深入探討普遍規(guī)律創(chuàng)造條件。目前的經(jīng)驗公式人工裝卸 跌落高度同包裝件重量的關(guān)系 WH/300 W-包裝件重量(kg)，一般W16kg； H-跌落高度(cm)。 流通環(huán)境的沖擊特性目前的經(jīng)驗公式 沖擊加速度同包裝件重量的關(guān)系 Gm=W- Gm包裝件經(jīng)受的最大加速度 經(jīng)驗常數(shù)，三種類別分別由三類數(shù)據(jù) 高沖擊現(xiàn)象 =801，=0.704 中沖擊現(xiàn)象

11、=203，=0.306 低沖擊現(xiàn)象 =53.2，=0.100流通環(huán)境的沖擊特性目前的經(jīng)驗公式 產(chǎn)品脆值與重量之間的經(jīng)驗公式 Gs=102.22W-0.40式中： Gs產(chǎn)品的脆值 W 產(chǎn)品重量kg這個公式接近于中沖擊現(xiàn)象公式 此外還有書上的圖表 流通環(huán)境的沖擊特性機(jī)械裝卸作業(yè)內(nèi)容作業(yè)內(nèi)容吊鉤速度吊鉤速度（m/minm/min）沖擊加速度沖擊加速度（g g）起吊上升起吊上升101013130.10.10.150.15下降時緊急下降時緊急制動制動0.90.91.21.2正常著地正常著地9 913130.50.51.41.4快速著地快速著地（離地（離地101090cm90cm）1.01.07.57.5

12、起重機(jī)作業(yè)沖擊加速度起重機(jī)作業(yè)沖擊加速度流通環(huán)境的沖擊特性機(jī)械裝卸叉車作業(yè)沖擊加速度叉車作業(yè)沖擊加速度上下上下左右左右前后前后行駛中的振行駛中的振動動6 67km/h7km/h鋪修路鋪修路非鋪修路非鋪修路0.20.21.31.30.60.61.61.60.20.20.30.30.30.30.40.40.10.10.20.2貨叉貨叉上升開始上升開始下降開始下降開始下降停止下降停止由由30cm30cm高度高度落下落下1.71.70.20.20.40.41.01.03 34 40.10.10.20.20.30.30.40.40.80.80.60.61.11.1傾斜動作（前、后傾）傾斜動作（前、后傾）

13、1.21.21.91.9流通環(huán)境的沖擊特性結(jié)論 影響裝卸沖擊加速度的相關(guān)因素：影響裝卸沖擊加速度的相關(guān)因素：作業(yè)內(nèi)容（起重機(jī)、叉車的不同作業(yè)），作業(yè)內(nèi)容（起重機(jī)、叉車的不同作業(yè)），裝卸速度，裝卸速度，貨物重量，貨物重量，包裝件體積，包裝件體積，裝卸方式，裝卸方式，跌落高度。跌落高度。返回流通環(huán)境的沖擊特性運(yùn)輸過程中的沖擊 汽車運(yùn)輸汽車運(yùn)輸 路面狀況柏油路，土路，碎石路等； 車輛的起動、制動， 裝載穩(wěn)定性； 運(yùn)行速度； 貨物重量。流通環(huán)境的沖擊特性貨車底板上面貨車底板上面托盤上面托盤上面裝貨最上層裝貨最上層左右左右前后前后上下上下0.90.91.51.51.31.31.51.51.51.59.5

14、9.59.09.06.06.0貨車行駛時底板上面、托盤上貨車行駛時底板上面、托盤上面、裝貨上層的沖擊值面、裝貨上層的沖擊值G流通環(huán)境的沖擊特性運(yùn)輸過程中的沖擊 火車運(yùn)輸火車車輪駛過鋼軌接縫處產(chǎn)生的垂直沖擊車廂連掛編組作業(yè)和啟動時產(chǎn)生的水平?jīng)_擊，這種瞬態(tài)沖擊是鐵路運(yùn)輸是造成包裝件損傷最嚴(yán)重的因素編組的撞擊現(xiàn)象產(chǎn)生很高的沖擊加速度流通環(huán)境的沖擊特性運(yùn)輸過程中的沖擊 火車運(yùn)輸垂直沖擊鋼軌接縫水平?jīng)_擊 掛鉤撞合車輛掛接速度 車輛牽引裝置緩沖性能 貨物重量 貨物堆碼高度及滿載度流通環(huán)境的沖擊特性流通環(huán)境的沖擊特性運(yùn)輸種運(yùn)輸種類類運(yùn)行情況運(yùn)行情況最大加速度（最大加速度（g g）上下上下左右左右前后前后鐵路

15、貨鐵路貨車車運(yùn)行中運(yùn)行中30-30-60km/h60km/h軌道上軌道上軌道接頭軌道接頭處處0.10.10.40.40.20.20.60.60.10.10.20.20.10.10.20.2一般起動和停車一般起動和停車0.10.10.50.5急剎車急剎車0.60.60.90.90.10.10.80.81.51.51.61.6緊急剎車緊急剎車2 21 13 34 4減速減速0.60.61.71.70.20.21.01.00.20.20.50.5貨車編組掛聯(lián)貨車編組掛聯(lián)0.50.50.80.80.10.10.20.21.01.02.62.6汽車汽車運(yùn)行中運(yùn)行中3040km/h3040km/h鋪修路鋪

16、修路非鋪修路非鋪修路0.20.20.90.91 13 30.10.10.20.20.40.41.01.00.10.10.20.20.50.51.51.5越過越過2cm2cm高障礙高障礙1.61.62.52.51.01.02.42.41.11.12.32.3以以353540km/h40km/h車速剎車車速剎車0.20.20.70.70.60.60.70.7以以505060km/h60km/h車速剎車車速剎車0.20.20.30.30.70.70.80.8流通環(huán)境的沖擊特性A AB BC CD DE E平均平均連掛速度連掛速度km/hkm/h5.55.55.75.75.75.75.65.66.96

17、.95.885.88貨車底板面貨車底板面左右左右前后前后上下上下0.40.41.61.60.80.80.60.61.51.50.60.60.70.71.71.70.70.70.40.41.51.50.60.60.50.52.12.10.90.90.40.41.71.70.70.7托盤上面托盤上面左右左右前后前后上下上下0.80.81.71.70.80.80.40.41.41.40.70.70.30.31.71.71.11.10.40.41.41.40.80.80.60.62.02.01.51.50.50.51.61.61.01.0裝貨最上層裝貨最上層左右左右前后前后上下上下4.54.55.95

18、.96.06.05.35.32.42.47.07.04.34.32.92.94.54.54.44.44.34.36.06.0貨車連掛時的沖擊加速度貨車連掛時的沖擊加速度流通環(huán)境的沖擊特性運(yùn)輸過程中的沖擊飛機(jī)運(yùn)輸 當(dāng)飛機(jī)實施空運(yùn)作業(yè)時，其沖擊現(xiàn)象主要產(chǎn)生在飛機(jī)起飛、降落條件下或飛行途中遇到惡劣氣候沖擊加速度的數(shù)值大小取決于飛機(jī)類型及操作水平飛行中最嚴(yán)重的動態(tài)載荷是在惡劣天氣時產(chǎn)生的亂流狀態(tài)下的沖擊現(xiàn)象，這種狀態(tài)下的動態(tài)載荷與一般瞬態(tài)沖擊載荷不同，持續(xù)時間長，由于載荷的疊加效應(yīng)，可能會產(chǎn)生較大的加速度幅值流通環(huán)境的沖擊特性運(yùn)輸過程中的沖擊飛機(jī)運(yùn)輸起降過程 機(jī)種 風(fēng)力風(fēng)向，風(fēng)速最大加速度可達(dá)14g

19、載重 駕駛技術(shù)流通環(huán)境的沖擊特性運(yùn)輸過程中的沖擊 船舶運(yùn)輸 以輪船進(jìn)行海運(yùn)作業(yè)，貨物受沖擊的情況將與水域、氣象條件、船舶類型、物品裝載狀態(tài)等直接相關(guān)。在正常的海運(yùn)過程中，除了在貨物裝卸作業(yè)中易發(fā)生沖擊載荷外，一般來說海上貨物運(yùn)輸經(jīng)受的沖擊力并不嚴(yán)重，其實數(shù)值相對較小 返回流通環(huán)境中的振動發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī)固有振動固有振動減震彈減震彈簧性能簧性能流通環(huán)境流通環(huán)境中的振動中的振動路面不平路面不平鐵軌接縫鐵軌接縫風(fēng)浪風(fēng)浪氣流氣流行駛速度行駛速度載重量載重量流通環(huán)境中的振動特性振動是包裝件在流通過程中受到的主要危害之一包裝件在流通中遭受的振動情況十分復(fù)雜，它隨運(yùn)輸工具（車、船、飛機(jī)）、運(yùn)輸環(huán)境（路面、波浪、

20、氣流）、包裝件本身結(jié)構(gòu)狀態(tài)（材質(zhì)、尺寸、固有頻率等）以及裝載情況的變化而變化大多數(shù)參量隨時間變化為非確定因素，因此運(yùn)輸過程中的振動幾乎都是隨即的流通環(huán)境中的振動特性 重要參數(shù)頻率，加速度； 影響因素運(yùn)輸工具、運(yùn)輸環(huán)境狀況、包 裝結(jié)構(gòu)、裝載量等； 包裝件的振動復(fù)合的隨機(jī)振動流通環(huán)境中的振動特性汽車運(yùn)輸中的振動 0.100.10.0010.00010.00001110100曲曲線線A A曲曲線線B B曲曲線線C C曲曲線線D D頻頻率率H Hz z功功率率譜譜密密度度g2/Hz所示的頻譜圖描繪了兩種車型在不同載荷下以時速88.5千米行駛在某高速公路上時的振動情況。曲線A和B：裝載9072kg和18

21、144kg貨物的彈簧減振汽車的振動情況曲線C和D：裝載2268kg和8165kg貨物的空氣減振汽車的振動情況流通環(huán)境中的振動特性汽車運(yùn)輸中的振動圖中所示為一種典型的功率譜密度曲線。橫坐標(biāo)為振動頻率，縱坐標(biāo)為功率譜密度，其單位分別為Hz和g2/Hz。 功率譜密度的物理意義在于可以看出不同頻率范圍上振動能量的分布情況。由于功率譜密度函數(shù)同時包括隨機(jī)過程的頻率成分和振動幅值成分的信息，在評價汽車在行駛中對包裝件作用時具有極重要的實際意義。0.00001頻率0.010.0010.00011101000.1功率譜密度Hzg /2Hz0.00001頻率0.010.0010.00011101000.1功率譜

22、密度0.00001頻率0.010.0010.00011101000.1功率譜密度Hzg /2Hz流通環(huán)境中的振動特性Figure Typical source of truck-bed vibrations汽車運(yùn)輸中的振動流通環(huán)境中的振動特性汽車運(yùn)輸中的振動In stack resonance, the entire stack is bouncing, creating a destructive condition 流通環(huán)境中的振動特性火車運(yùn)輸中的振動火車行駛中的振動與汽車相比有明顯的差別，主要原因在于火車是在鋼軌上運(yùn)行的，所以火車振動存在一個周期性強(qiáng)迫振動，這是由鋼軌的接縫引起的，而汽車

23、振動受到路面狀況的影響，可以說是一種隨機(jī)載荷引起的當(dāng)火車以120km/h速度行駛時，如果形成的強(qiáng)迫振動輸入頻率為20Hz左右，則很容易出現(xiàn)共振，從而加劇車體的搖晃和跳動流通環(huán)境中的振動特性運(yùn)輸種類運(yùn)輸種類運(yùn)行情況運(yùn)行情況最大加速度（最大加速度（g g）上下上下左右左右前后前后鐵路貨車鐵路貨車運(yùn)行時的振動運(yùn)行時的振動303060km/h60km/h0.20.20.60.60.10.10.20.20.10.10.20.2減速時的振動減速時的振動0.60.61.71.70.20.21.21.20.20.20.50.5汽車汽車一般公路一般公路202040km/h40km/h良好路面良好路面0.40.4

24、0.70.70.10.10.20.20.10.10.20.2不良路面不良路面1.31.32.42.40.40.41.01.00.50.51.51.5鋪裝公路鋪裝公路5050100km/h100km/h滿載滿載0.60.61.01.00.20.20.50.50.10.10.40.4空載空載1.01.01.61.60.60.61.41.40.20.20.90.9鐵路公路運(yùn)輸時產(chǎn)生的振動鐵路公路運(yùn)輸時產(chǎn)生的振動流通環(huán)境中的振動特性飛機(jī)運(yùn)輸中的振動 發(fā)動機(jī)振動對飛機(jī)結(jié)構(gòu)的激振沿飛機(jī)結(jié)構(gòu)外部的氣流擾動引起的激振由于飛機(jī)的機(jī)動飛行以及著陸滑行時引起的振動總的來說，發(fā)動機(jī)的類型及工作狀態(tài)，通常具有高頻振動的

25、特點，且振動加速度穩(wěn)定，數(shù)值較小在穩(wěn)定飛行階段，各種飛機(jī)的頻率范圍在1001000Hz流通環(huán)境中的振動特性發(fā)動機(jī)啟動發(fā)動機(jī)啟動0.450.450.10.10.20.20.040.040.040.040.060.06空載空載滑行滑行0.380.380.050.050.030.03空載空載飛行飛行0.360.360.100.100.040.040.290.290.160.160.170.17裝載裝載轉(zhuǎn)彎盤旋轉(zhuǎn)彎盤旋0.600.600.080.080.030.030.190.190.150.150.170.17裝載裝載垂直垂直（g g）縱向縱向（g g）橫向橫向（g g）垂直垂直（g g）縱向縱向（

26、g g）橫向橫向（g g）著陸著陸0.400.400.140.140.180.180.160.160.150.15空載空載 機(jī)型機(jī)型 振動量振動量飛行振動加速度測量實例飛行振動加速度測量實例0.40流通環(huán)境中的振動特性船舶運(yùn)輸中的振動航行中的船舶是個自由彈性體，當(dāng)受到外部干擾時，會產(chǎn)生一個或若干個調(diào)諧共振，其外部激勵來自：柴油機(jī)的振動；螺旋槳與主傳動軸系的轉(zhuǎn)動不平衡力；其他輔機(jī)的振動在正常航行時，平靜的海面上輪船只出現(xiàn)低強(qiáng)度的振動，即低頻振動，振動加速度相對較小，對運(yùn)輸包裝件造成共振破壞的可能性很小，海浪引起的低頻振動為0.030.2Hz 流通環(huán)境中的振動特性頻率（頻率（HzHz）加速度（加速

27、度（m/sm/s2 2）上下上下左右左右前后前后上下上下左右左右前后前后機(jī)機(jī) 艙艙17179595353512812849.549.50.170.178.28.20.110.113 30.030.03尾甲板尾甲板21219595303013213243431481480.10.12.82.80.020.022.22.20.020.020.040.04前前 艙艙2121145145353515315331311211210.020.020.250.250.010.014 42.12.10.0030.0030.0140.014后后 艙艙41412072071212153153454548480.0

28、10.010.740.740.010.011.71.70.0060.0060.0070.007貨船振動數(shù)據(jù)貨船振動數(shù)據(jù)流通環(huán)境中的振動特性三種不同運(yùn)輸方式的隨機(jī)振動功率譜密度PSD曲線0.000010.00010.0010.010.11101001000頻頻率率 H Hz z功功 率率 譜譜 密密 度度 g g2 2/ / H H z z公公路路運(yùn)運(yùn)輸輸鐵鐵路路運(yùn)運(yùn)輸輸空空運(yùn)運(yùn)流通環(huán)境中的振動特性公路運(yùn)輸鐵路運(yùn)輸空運(yùn)頻率Hz強(qiáng)度g2/Hz頻率Hz強(qiáng)度g2/Hz頻率Hz強(qiáng)度g2/Hz10.0000510.0000120.000240.0120.001120.01160.01500.0011000

29、.01400.001900.00043000.00001800.0012000.000012000.00001加速度均方根g rms0.520.291.09流通環(huán)境中的振動特性中國地區(qū)典型隨機(jī)振動功率譜密度PSD曲線 曲線A，載重量小于1,000kg； 曲線B，載重量1,000kg； 曲線C， 載重量1,500kg； 曲線D， 載重量4,500kg 隨機(jī)振動隨機(jī)振動PSD曲線曲線0.000010.00010.0010.010.1110100頻率頻率 Hz功率譜密度功率譜密度 g2/Hz曲線A曲線A曲線B曲線B曲線C曲線C曲線D曲線D 流通環(huán)境中的振動特性曲線A曲線B曲線C曲線D頻率Hz功率譜密

30、度g2/Hz頻率Hz功率譜密度g2/Hz頻率Hz功率譜密度g2/Hz頻率Hz功率譜密度g2/Hz0.6360.0001870.6360.000220.6360.0004980.6360.0004981.910.001312.540.00542.540.01122.540.01122.540.001283.180.005343.810.01243.810.01249.549.94E-0510.20.0001358.260.001426.360.0019112.10.00040513.40.000185140.0041710.20.0017220.37.97E-0515.96.45E-05210.0044314.60.0135523.50.00012422.90.0012933.70.00039217.20.0021134.33.36E-0526.70.00031357.20.000682210.0044366.80.0011237.50.0006971010.0004011004.34E-051036.29E-0557.90.0002387.80.00681020.00152加速度均方根g rms0.180.380.460.38流通環(huán)境中的振動特性振動性碰撞 如汽車行駛途中，未捆綁好的物品連續(xù)地間斷性跳離車廂底板等 首次沖擊脈沖結(jié)束后，將發(fā)生第二次脈沖激勵，受第一次脈沖