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1、摘 要目前，关于如何减少果品采后损耗已成为全世界农产品业主要关心的问题之一。果品在流通过程中承受着静载、挤压、振动、跌落冲击等多种载荷形式的作用，从而产生机械损伤，机械损伤也是导致果品采后损耗的最主要原因。本文从果品实际运输环境出发，以果品在流通过程中跌落冲击的特性，并以箱装青梨为对象，对梨子在跌落冲击作用下的损伤进行了深入的研究并设计缓冲衬垫，以期代替现有的缓冲衬垫形式。本文将采用四种不同缓冲结构的箱装梨子分别在三组不同高度进行跌落试验。结果表明，采用设计的包装缓冲衬垫包装梨子时对其保护性最好；同一试验情况况下，包装箱内梨子损伤最严重的总出现在最底层，且损伤体积由底层向顶层逐渐减小；包装箱内
2、梨子的损伤随着跌落高度的增加而增加，且两者之间存在线性关系。文中以跌落试验为基础，研究在同一高度下无缓冲包装的跌落损伤和在现有缓冲包装结构时对箱内青梨的损伤关系。结果表明，在有缓冲包装的情况下特别是在加衬垫和网罩情况下可以大大减少因跌落而造成箱内青梨的损伤，在此基础下对、针对此情况设计了一款缓冲衬垫，并进行了对比试验，结果发现在设计的衬垫的保护性能优于现有的包装，虽然成本略高于现有的的缓冲包装形式，但本设计免除了网罩的使用，更加有利于环保，是未来绿色包装的趋势。关键词：箱装梨子，损伤，设计，缓冲包装，衬垫ABSTRACTAt present, on how to reduce fruit po
3、stharvest losses has become one of the owners of the world agricultural products concern. Fruit in the circulation process under static load, extrusion, vibration, drop shock to the role of a variety of loading, resulting in mechanical damage, mechanical damage is the fruit post-harvest loss is the
4、most important reason. From fruits actual transportation environment and fruit in the circulation process of drop impact of the characteristics, and to box mounted green pears for the object, pears under drop impact damage carried out the in-depth study and design of Cushion, in order to replace the
5、 now some cushion in the form.This article will use four different buffer structure cartons pear drop test in three different heights. The results showed that using the design of the packaging cushion its protective packaging pears best; a box the same test case, the most serious injury of pear appe
6、ar in the bottom, and the lesion volume from the bottom to the top level gradually decreases ; the damage of pears in the box with the increase in drop height increases, and there is a linear relationship between the two.To drop test is based on research in the same high degree of cushioning fall in
7、jury and the damage inside the Green Pear in the existing buffer packaging structure. The results show that the buffer packaging, especially in the case of liners and nets can greatly reduce the result of a fall inside the Green Pear damage, on this basis, designed a cushion for this situation and c
8、omparative test results showed that the protective properties in the design of the liner is better than the existing packaging, although the cost is slightly higher than the existing buffer in packaged form, but the design eliminates the use of nets, a more favorable and environmental protection, th
9、e future of green packaging trend.Keywords:boxes pears, damage, design, cushion packaging, liner目 录第1章 绪论11.1 课题研究背景以及意义21.2 国内外的研究现状和发展动态21.3 果品损伤评价方法31.4 课题研究目的和主要内容41.4.1 研究目的41.4.2 研究的主要内容4第2章 现有果品包装现状分析、试验装置与试验前期准备52.1 现有果品包装现状分析52.1.1 果品包装方式及类型52.1.2 果品包装缓冲材料及类型62.1.3 包装箱结构与规格分析72.2 试验测试装置与设备8
10、2.3 试验前期准备82.3.1 瓦楞纸箱尺寸的确定82.3.2 市面上缓冲件尺寸确定10第3章 箱装果品跌落冲击损伤试验研究113.1 流通环境中的冲击特性分析113.2 跌落冲击载荷对果品机械损伤的影响 113.3 箱装梨子跌落冲击试验研究123.3.1 试验材料与预处理 123.3.2 主要仪器与设备 123.3.3 试验设计与步骤 123.3.4 试验结果分析13第4章 箱装果品缓冲垫的设计164.1 箱装果品减损包装设计要求及缓冲垫的设计164.1.1 箱装果品减损包装设计要求164.1.2 箱装果品减损包装设计主要内容164.1.3 缓冲垫的尺寸设计及试样174.2 用设计的缓冲垫
11、进行试验 184.3 设计的缓冲衬垫可行性分析194.3.1 四次试验对比分析 194.3.2 成本的对比分析 194.4 本章小结20第5章 基于CPS系统对果品减损系统的建议215.1 采收和加工过程中的减损措施215.2 包装减损措施21结论23参考文献24致谢25附录26第1章 绪论1.1课题研究的背景和意义目前，全世界农产品业关心的主要问题之一便是如何减少果蔬采后损耗。果蔬在采后的预处理、加工、包装、装卸、运输和销售的整个过程中承受着不同载荷的作用，包括冲击、振动、碰撞、静载等载荷形式，从而形成以塑性或脆性破坏形式为主的现时损伤和以粘弹性变形为主的延时损伤，即机械损伤。 机械损伤是果
12、品损坏的主要形式，也是病源微生物的入侵之门，是导致水果霉烂的最主要原因1。同时机械损伤还会使果品组织受到破坏，引起呼吸加强、膜透性增加、 品质下降，并可导致有关代谢物质的改变。因而，果品的机械损伤必须引起足够的重视。有人估计在高度机械化的国家，水果和蔬菜由于机械损伤而引起的平均损耗约占总重量的3040；而在运输过程中，80的果品会因运输条件的不同而产生损伤。我国是世界上果蔬第一生产大国，果品产量居世界首位，果品资源丰富。但由于我国物流技术起步较晚，果品物流技术还没有得到足够的重视，影响和制约我国果品物流发展的相关技术手段、软件和硬件还没有得到很好的发展2，从而使得我国的果品在从生产基地、 采收
13、、装卸、搬运、仓储、运输、加工到销售服务整个过程中产生的机械损伤更为严重。建立一个基于CPS的果蔬包装减损系统就显得尤为重要，因为包装是生产的终点，物流的始点。作为生产的终点，即最后一道工序，包装标志着生产的完成；作为物流的始点，包装完成后便具有物流的能力，在整个物流过程中包装要发挥对产品的保护作用。如果包装是从生产的终点要求出发，就难以满足流通的要求，包装与物流的关系比包装与生产的关系更为密切，作为物流始点的意义比生产终点的意义更重要。包装是物流活动的基础，没有包装几乎不可能实现物流的其他活动。包装贯穿于整个物流过程的始终，没有完善的包装就没有现代化的物流。同时现代物流的发展又对包装提出了更
14、高的要求，促进了包装的进一步发展。因此包装属于物流系统，这是现代物流的新概念。整体包装解决方案包含十分丰富的内涵，需要考虑方方面面的问题。产品生产企业一般缺乏有经验的物流包装方面的技术人员。关于包装箱的设计问题，非包装专业人士对防止堆码倒塌等的包装箱的科学设计不会计算3；对防锈包装、防潮包装等新技术不知如何选择或设计；基本没有顾及到物流包装系统的整体优化，不知道出口产品的包装应该如何符合进口国的包装法规等。 目前国内真正能做到为客户提供整体包装解决方案的公司微乎其微。主要原因有三：一是整体包装解决方案需要多种包装材料以及大量包装材料的实际测试性能数据；二是整体包装解决方案需要各类包装材料检测设
15、备及包装件安全性检测设备、专业包装技术人员；三是国内鲜有生产多种包装材料的大规模的综合性包装企业。但是，随着国内包装市场的逐渐成熟客户对包装企业的要求也越来越高，这一趋势势必会推进整体包装解决方案在国内包装市场的成长。 针对在一体化包装果品流通过程中可能出现的问题，如当加载和卸载、整件货物堆垛和卸垛或其他任何装运箱装卸时，都会有突然的碰撞加到装运箱、包装成整件的货物或甚至整个标准联运集装箱之上。有些装运箱可能意外掉下，在砸到地面时发生严重的冲击。其他的装卸方式，如人工堆垛集装箱时的抛掷、或船运货物的装载等，都可能将不同严重程度的冲击加载到每一个装卸中的装运箱之上4。因而，设计一款基于CPS的果蔬包装减损系统里流通过程中减少跌落冲击对果品损伤的缓冲衬垫，对保证市场供应、丰富人民生活、增加外汇收入有着非常重要的意义，开展流通中果品的减损包装研究工作是当前国民经济发展的迫切需要。1.2国内的研究现状和发展动态国内学者对果品跌落特性及损伤的研究主要集中在单个果品上。 李小昱5等通过苹果的碰撞试验，分析了损伤体积与吸收能量、最大加速度、衬垫厚度和碰撞时间等因素之间的关系，论述了建立苹果碰撞损伤预测模型的可能性：建立了碰撞过程的加速度一时间曲线的数学模型。孙骊等6从物料特性角度研究了苹果在存放过程中
