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1、包装件的振动试验 运输是流通过程中的必然环节 包装件在运输过程中 不管使用何种运输工具都会发生振动 据统计 各种环境因素引起的产品破坏中 1 3左右是由于振动引起的 振动试验模拟运输包装件在流通过程中可能遇到的振动情况 检测包装是否起到隔振作用 评定包装对内装物的保护能力 包装件的振动试验 振动试验的振动波形可以包括正弦波 三角波 锯齿波 方波等不同形式 由于正弦波的产生 控制和测量都比较容易实现 实际过程中 振动的波形也近似于正弦波 或可以分解成不同频率的正弦波 因此 正弦振动试验是普遍采用的模拟方法 如果不做特别说明 振动试验一般均指正弦振动试验 正弦振动试验分为定频振动试验和变频振动试验
2、 包装件的振动试验 试验设备振动测试系统主要由振动台 控制器 传感器 电荷放大器以及显示记录装置等组成 用于运输包装件振动试验的设备包括机械式振动试验机 电磁式振动试验机和电液式振动试验机 包装件的振动试验 试验设备电动试验台 根据通电导体在磁场中受到安培力作用的工作原理 向处于恒定磁场中的动线圈输入交变电流 从而在动线圈方向产生交变的激振力 并通过和动线圈连成一体的振动台面传递给试件 改变输入电流的频率和幅度 既可调节输出振动的频率和幅度 试验一定频振动试验 所谓定频振动试验 就是在某一个或某几个规定的频率下 按照规定的振幅或加速度 在规定的时间内对试件做持续的振动试验 试验一定频振动试验
3、试验目的定频正弦试验适用于评定包装件在正弦定频振动情况下的强度 以及包装对内装物的保护能力 试验一定频振动试验 试验原理正弦定频振动试验原理是 将试样置于振动试验台面上 使其按规定的试验加速度和频率经受预定时间的振动 振动状态的物理方程是 式中 a 振动加速度 cm A 振幅 cm 振动角速度 2ff 振动频率 Hz 试验一定频振动试验 试验原理在包装动力学中 以重力加速度 一般取980cm 的倍数表示加速度 故振动加速度G为 显然 由振动加速度 振幅 振动频率中任何两个已知量就可求得第三个未知量 试验一定频振动试验 试验要求遵循国标GB T4857 7 2005 包装运输包装件正弦定频振动试
4、验方法 1 试验样品放置状态一般来说 产品在不同方向的脆值并不相同 缓冲包装在不同方向的设计也不同 包装件在不同方向的抗震能力也是不同的 试验品的放置状态应按实际运输状态放置 如果实际运输过程中可能有多种放置方式 则应尽量按所以可能的状态进行试验 试验一定频振动试验 试验要求2 试验品的固定方法试验品的固定方法对试验结果影响非常大 振动时运输包装件可以采用固定和用栅栏围住两种方式 具体采用何种固定方式 主要应参照实际运输过程中 包装件在运输工具上是如何固定的 试验一定频振动试验 试验要求3 振动方向由于在实际的运输过程中 特别是在公路运输的情况下 垂直方向的运动强度要大于水平方向的运动强度 所
5、以 一般主要考虑包装件垂直方向的抗振性能 但当产品或包装在水平方向的抗振能力较差时 就有必要进行水平振动试验 以考察包装件的水平抗振能力 试验一定频振动试验 试验要求4 振动频率在实际运输过程中 振动的能量主要集中在低频 所以国标规定 振动频率在3Hz 4 6Hz之间 5 振动最大加速度最大加速度为 5 11 试验一定频振动试验 试验要求6 试验持续时间按照国标GB T4857 18中规定的振动持续时间的基本值 对于公路 铁路为20min 对于水运在20 60min范围内变化 一般危害其优选值为10min 20min 40min 60min 对于正常情况或特定危害从2h开始并以1h为间隔增加
6、试验一定频振动试验 试验方法1 每组试样测试数量不少于3件 试验之前 应按GB T4857 1对试样各部位进行部位编号 并按照GB T4857 2选定一种条件对试样对试样进行温湿度调节处理 2 按照国标GB4857 7 包装运输包装件正弦定频振动试验方法 进行试验 具体测试方法是 根据包装件在运输过程中的振动方向 将试样按照正常运输状态放置于振动台台面上 进行振动试验 试验一定频振动试验 试验方法3 垂直振动试验时 将试样按正常运输状态振动台台面上 一般不做固定 试样的重心或底面中心与振动台面中心的水平距离应在10mm以内 4 由于振动时试样会跳离台面而产生移动 可采用栅栏将试样围住 必要可在
7、试样上施加一定的载荷 模拟包装件在堆码底部时经受正弦振动环境的情况 试验一定频振动试验 试验方法5 水平振动时 一般应将试件固定在振动台台面 并对试样前后 左右两个水平方向都进行试验 试样结束后 按产品有关标准的规定 检查包装件及内装物的破损情况 并分析试样结果 试验二变频振动试验 所谓变频试验 就是在某个频率范围内 按照规定的振幅或加速度 以一定的规律连续改变振动频率来激励试件 又称为变频试验 或扫描试验 扫频试验 试验二变频振动试验 试验目的变频正弦振动试验除了能够评定包装件在正弦变频振动情况下的强度以及对包装件的保护能力之外 主要目的是寻找包装件的固有频率 找出引起包转破坏的共振点 为防
8、振包装的结构设计提供基本参数 试验二变频振动试验 试验原理正弦变频振动试验的试验原理是 将试样置于振动台的台面上 在预定的时间内按规定的加速度以及扫面频率在3 100Hz之间来回扫描 随后可在3 100Hz之间的主共振频率左右偏离10 的范围内经受预定时间的振动 试验二变频振动试验 试验原理包装件的共振频率或固有频率 是振动试验机测定包装件在扫描过程中产生的最大加速度时的振动频率来确定的 因而可通过测定包装件饿振动传递率 或振动放大系数 曲线来确定 即振动传递率最大处所对应饿频率就是包装件的共振频率 试验二变频振动试验 试验原理振动传递率通常是指传递到内装物上的加速度与振动台的振动加速度之比
9、即 式中 振动传递率 包装件的阻尼比 频率比 且 振动台的振动频率 Hz 包装件的共振频率或固有频率 Hz 试验二变频振动试验 试验原理当时 即振动台的振动频率与包装件的固有频率相等时 包装件产生共振 振动放大系数达到最大值 包装件的共振频率往往不止一个 振动传递率最大处为共振点 其次的峰值为第二共振点 一次类推 试验二变频振动试验 试验要求遵循国标GB T4857 7 2005 包装运输包装件正弦定频振动试验方法 1 传感器位置由于共振频率的寻找时通过绘制振动传递率曲线得到的 所以传感器的安装位置对实验结果非常重要 如果将包装内产品当成一个整体考虑 一般需要将传感器安装在产品内部结实的部位
10、如产品框架上 以保证传感器上感受到的加速度尽量接近于产品整体感受到的加速度 试验二变频振动试验 试验要求1 传感器位置如果产品内部含有易损件 则应将加速度传感器安装在易损件部位上 测试易损件的共振频率 试验二变频振动试验 试验要求2 振动频率3 100Hz3 振动加速度从理论上讲 共振频率是包装件的固有特性决定的 不论振动加速度时多少 均不会改变共振频率的数值 为了统一 寻找共振频率时一般讲振动加速度设为0 5g 如果为了考察包装件抗振性能 振动加速度的设定需要参考实际运输情况 标准中提供的参考数值为2 5 5 7 5 试验二变频振动试验 试验要求4 扫描速率在变频试验中 振动频率一直在不断地
11、变化 因此扫描速率对实验结果有一定的影响 为了保证试验结果的复现性和可对比性 标准对扫频速率作了规定 取值为0 5oct min 试验二变频振动试验 试验要求5 扫频次数在进行慢扫频试验时 试验次数一般采用扫频次数 当试验目的是为了寻找共振频率时 一般就扫频来回一次 当试验目的是为了考察包装件的抗振性能时 应根据运输环境的具体情况规定 若无特殊规定时 建议采用3Hz 100Hz 3Hz 重复做扫频试验两次 试验二变频振动试验 试验要求6 试验持续时间一般选用15min 也可根据实际情况来调整 试验二变频振动试验 试验方法1 每组试样测试数量不少于3件 试验之前 应按GB T4857 1对试样各
12、部位进行部位编号 并按照GB T4857 2选定一种条件对试样对试样进行温湿度调节处理 2 按照国标GB4857 10 包装运输包装件正弦变频振动试验方法 进行试验 试验二变频振动试验 试验方法3 按预定的状态将试样安置于振动台台面上 试样的重心或底面中心与振动台面中心的水平距离应在10mm以内 试样可以固定在振动台上 也可以用栅栏将围住 必要可在试样上施加一定的载荷 试验二变频振动试验 试验方法4 使振动台在规定时间内做垂直振动 振动台的激励加速度可在 0 25 0 1 g 0 5 0 1 g 0 75 0 1 g三种条件选择一种 扫描速率是每分钟1 2个倍频程 在3 100Hz之间来回扫描两次 进行扫频试验 5 试验结束后 按产品有关标准的规定 检查包装及内装物的破损情况 并分析试验结果
