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选择冲击指示器的必要性

2021-11-11

       包装件在流通过程中,经常受各种恶劣环境条件如冲击、振动、高温高湿等的影响,其中,跌落冲击对包装内产品影响较大,特别是电子设备、精密光学仪器等产品,对冲击效应尤为敏感。降低流通中冲击对包装内产品品质的影响,常采用各种缓冲包装技术。如何花费较低费用,得到合理的缓冲防护,是有待解决的问题。本文提出一种新的、有助于提高缓冲包装防护可靠性,降低包装成本,为设计合理化缓冲包装提供流通实态信息的简易指示装置冲击过载指示器,介绍该装置的种类、结构、工作原理、性能特点及应用前景。

现行缓冲包装存在的问题

1、 缓冲包装设计的模糊性

按照MTS公司少密执安大学共同开发的五步设计法进行缓冲设计,理论上可获得缓冲防护可靠、包装成本经济的合理化包装。但实际的缓冲包装并不能达到此要求,这是因为:

(l)产品脆值确定具有模糊性:目前较精确测定产品脆值的方法,是根据R.E.牛顿提出的破损极限理论进行冲击破损试验。其间,靠每次叠加一个小加速度增量,直至被测产品破损为止,获得产品峰值加速度边界线,产品脆值取最后一个未产生破损的冲击输入;显然,这种取法具有保守性,实际临界加速度也许处于产品发生破损与最后一个未破损时的加速度值之间的某一位置。这种方法确定的峰值加速度边界线具有模糊性。其二,冲击试验中,鉴于流通环境条件恶劣,通常以包络各种冲击脉冲波形(如锯齿波、半正弦波等)、最为严酷的矩形脉冲为冲击输入,因而得到的临界加速度边界线同样具有保守性。再者,包装件在实际流通中,所受冲击方向具有随机性,而产品脆值随冲击方向不同而不同.在测定脆值的试验中,不可能对产品各个方向均作冲击破损试验,这给产品脆值的确定带来模糊性。特别对某些贵重产品,利用边界理论作破损试验,不太可行,只有应用现有类似产品的脆值资料,大致作出评估,用于指导设计,因而具有较大模糊性。

(2)流通中的外界冲击量值确定具有模糊性:确定流通过程中包装件所受冲击大小,通常是选择跌落高度。文献川介绍了跌落高度一发生概率一包装重量三者关系曲线,这种曲线仅是定性关系。按文献L`」提供的冲击大小数量化方法确定流通条件,却未计及各种跌落高度发生的概率,具有模糊性。按文献5LJ提供的有关结论,由于数据容量不大,同样具有模糊性。鉴于实际流通环境条件多变,包装设计时,不一定总能获得流通冲击环境实况,因此多按现有流通环境资料,取较为恶劣的状态,比较保守,具有较大模糊性。
(3)缓冲材料实际的缓冲效果具有模糊性:由于缓冲材料不均一性,牌号不同,实际制作工艺差异,材料在使用时受温湿度、压力、耗损等其它因素影响,实际缓冲效果并不一定能与理论计算所依据的典型缓冲材料特性试验结果完全一致,因而,设计缓冲包装,应用资料提供的缓冲特性曲线具有一定模糊性。

2、可能造成的危害和损失

鉴于上述三方面存在模糊性,设计者为保证缓冲防护可靠,减少产品破损,通常取较小产品脆值、较大跌落高度及较佳缓冲效果的包装材料进行设计,这种设计是以耗费过量材料为代价来获取良好防护效果,这就有可能导致包装成本上升,形成“过包装”。而在设计某些民用产品(如陶瓷、玻璃器皿等)包装时,考虑了产品允许破损率,但破损率的确定带有一定经验性,因而设计的缓冲包装具有模糊性,可能造成“过包装”或“弱包装”。目前野蛮装卸时有发生,不合理流通未能改观,一些已经过标准试验程序考核的包装,在流通中仍会发生破损,这种非正常破损缺乏有效跟踪监视手段,未能加以辨别,从而可能为减少这种破损,盲目提高所有产品包装缓冲防护水平,导致包装成本进一步上升,形成另一种“过包装”。军用包装件流通环境十分恶劣,意外巨大冲击时有发生。尽管设计包装防护不惜成本,但也不可能无限度,因而意外巨大冲击极可能造成武器装备精度下降,仪器失灵等潜在损伤。现代武器装备已向机电一体化发展,结构精密复杂,脆弱易损,潜在损伤往往凭肉眼无法察觉。而现代战争突发性强.要求具有机动快速反应能力,许多情况下,战地不可能携带复杂检测仪器检查作战兵器战备完好性。若在战场上使用存有隐患的武器装备,极可能延误战机,造成人员伤亡。缓冲包装设计模糊性,可能给产品带来影响,需提高现有缓冲包装技术水平。国外多年实践证明,在包装上应用冲击过载指示器,是减小影响和危害的较佳技术措施。

 

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