缓冲及防震包装的研究

发布时间：2026-03-18

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缓冲及防震包装的研究(图1)

　　产品内部衬托的结构强度和形状的优化设计需要考虑以下几点,商品的流通环境条件、包装产品的脆性、包装材料的力学特性、包装结构设计等,以此来综合地研究包装系统中各个要素的特征及相互制约的关系,并探索减少破损的规律。

　　在实践中,缓冲包装设计要解决以下问题,a.选择适当的缓冲材料并确定其尺寸,b.比较若干不同品种材料缓冲效果的优劣,c.判断现有包装结构的合理性和可靠性。

　　基本数据应包括,a.流通环境数据,搬运、装卸次数,跌落高度,或等效,,冲击次数,冲击强度,振动频率等,b.产品脆值参数,产品的综合强度和刚度,c.缓冲介质的参数,弹性、缓冲系数、传递率等。

　　1.2.1利用静态缓冲特性a.全表面缓冲,根据已知条件,求最大应力,查《设计手册》中的最大静压力曲线。b.局部表面缓冲,选用较硬的聚乙烯泡沫作衬垫,密度为0.37,gcm-3,,在!m=1.5时有最小冲击系数C=3.8,故承受跌落的负载面积,A=WG/!m

　　显然,材料处于较大的应力状态时,能充分发挥材料的缓冲能力。因此初步选定A=120cm2,厚度t=9cm。最大变形量X=tX=7.11cm。c.缓冲衬垫的校核,

　　挠度校核,为了避免衬垫弯曲,应符合Amin/,1.33t,21代入以上两种情况,

　　跌落姿态校核,面跌落时,承载面积为A=615cm2,由四块角垫平均分配,每块角垫的承载面积约为154cm2,即l2=154cm2,l!12.4cm,角跌落时一角先着地,承担冲击载荷的只有一个衬垫,此时的承载面积为该衬垫的投影面积为Ae=1.73L2=1.73X

　　作者简介,马金盛,1961-,,男,北京人,北京航空航天大学工业设计系讲师,主要研究方向为创造性思维及工业设计。

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　　动态试验区别于静态试验的特征是加压的速度很快,比静态试验更接近于包装物实际的负载情况,因而得到广泛的应用。

　　振动损坏的产品主要为两种形式,a.在共振条件下,共振加速度超过极限值而发生破损,b.在非共振条件下,包装材料疲劳损坏,而降低其防护功能。缓冲包装是针对突发性的冲击,如跌落、刹车等,,而防震包装则伴随运输的全过程有着普遍性。

　　U为外部环境的激励加速度,X为包装产品对环境激励的响应。令传递率Tr=X/U,f0/fR为激振频率与包装系统固有频率之比。a.在频率较小,f0/fR0.35时,传递率Tr。1,对低频率的运输工具,产品不易被激发大的响应量,b.频率比f0/fR=1时,传递率最大Trmax。1/,2!,,称为共振破损。通常把0.85f0/fR1.25的区间称为共振破损区,应尽量避免,c.当频率比f0/fR3,2时,传递率Tr(1)环境传递到产品上的振动缩小了,系统具备了减振功能。

　　任何一种结构复杂的产品总有一个环节,部件,最脆弱,将其确定为关键零件后,就可以把复杂产品简化为二自由度振动系统,如图2所示。

　　此外,二自由度包装系统还要检验当环境激振f0与关键零件固有频率fe相等或相似时产品的振动情况。此时,f0/fR=11.8,U=3g,x=TrU=0.024g

　　实验表明,传递率曲线的形状受以下条件的制约,a.材料品种,b.材料密度,c.衬垫的形状和尺寸,d.负载,应力,状况。

　　关键零件的振动响应Xe取决于X及其支持系统的K2、C2 。沿振动方向向关键零件的传递,称为二次传递。可采取此种方法,对二自由度乃至多自由度的包装件进行振动分析和计算。

　　(2) 王瑞栋包装动力学与结构设计(M)重庆,重庆大学出版社, 1993

　　2 智秀娟周林森ZHI Xiu-juan ZHOU Lin-sen浅谈振动理论在缓冲防振包装中的应用[期刊论文]-水利电力机械

　　3 王建萍缓冲包装材料的研发、改进与利用[期刊论文]-机械研究与应用2004, 17(5)

　　5 郭筱虹欧洲医药注射剂包装发展状况[期刊论文]-包装世界2001 (4)

　　6 武军以植物纤维做支撑的缓冲包装材料关键影响因素研究[会议论文]-2007

　　7 袁小莲张爱云软包装液体无排气管在输液中的应用效果研究[期刊论文]-中国实用护理杂志2009,25(15)

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　　9 王瑞秀沙海燕常秋连对《软包装输液的常见问题及对策》一文的商榷[期刊论文]-中国实用护理杂志