运输包装件振动试验

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1、运输包装件振动试验北京西科远洋机电设备有限公司一、振动试验的目的包装件在运输过程中，无论是公路运输、铁路运输，还是空运与海运，都存在因运输工具本身及其与运输环境之间的作用而引起振动。除了使产品或容器表面磨损，漆或镀膜脱落外，还会发生内部部件因反复施加作用力而脱落及螺钉松动，部件变形、弯曲、产生裂纹、断裂、造成部件间的相互碰撞等。特别当激振的频率与包装件的固有频率相接近时，会引起共振现象而导致产品损坏。由于激励的多样性和影响因素的随机性，实际上包装件的振动属于复合随机振动。但是为了使试验简单，振动试验一般用于模拟振动环境的破坏效果，并不要求再现客观的振动环境，因此，振动试验常用最容易产生、又

2、最容易测量的正弦振动来代替。正弦振动试验分为定频和变频的两种。定频振动试验的频率较低，主要考核货物的耐振性能；用于评定运输包装件在正弦定频振动情况下的强度及包装对内装物的保护能力。变频振动试验主要用来扫描确定货物的固有频率；用于评定运输包装件在正弦变频振动或共振情况下的强度及包装对内装物的保护能力。值得注意的是，前述两种振动试验方法具有一定实用性，但它们都很难将实际过程的振动情况在实验室再现出来。因为在实际的运输环境中，运输包装件不可能长时间的经受某一固定频率的振动或长时间在共振频率上振动，而且振动波形也不只是正弦形式，包装件所接受的振动完全是以随机形式体现的。运输包装件随机振动试验，由于

3、能模拟现实的振动情况，已在发达国家内得到了普遍地认同和使用。美国的ASTM（材料与试验协会）在1991年就制定了运输包装件随机振动试验标准，1995年又进行了修订。2001年国际标准化组织也制定了运输包装件随机振动试验标准。而一些大型的国际化公司早在1994年就开始要求我国进行这项试验，所以运输包装件随机振动试验值得我们重视。2003年我国也制定了“运输包装随机振动试验方法”的国家标准。限于篇幅，本书将不涉及运输包装随机振动的试验方法，感性趣者可参考GB/T4857.23-2003、ASTMD4728-1995和ISO13355-2001等标准进行试验。二、试验原理对于正弦定频振动试验，在

4、预定的温湿度条件、试载荷验持续时间、最大加速度、试验样品放置状态及固定方包装件法等条件状态下，将试验样品置于振动台上经受振动。对于正弦变频振动试验，按预定状态将试验样品置于振动台台面上，在预定的时间内按规定的加速度值及扫频速率在3100Hz之间来回扫描。随后可在3100Hz振动台振动台之间的主共振频率左右偏离10%范围内经受预定时间的振动。图7.5振动试验原理图必要时可在试验样品上添加一定载荷，以模拟运输包装件处于堆码底部条件下经受正弦振动环境的情况（见图7.5）。三、试验仪器设备（1）振动台振动台是进行振动试验的最主要设备，是运输包装件振动的输入设备。振动台应具有充分大的尺寸、足够的

5、强度、刚度和承载能力。将其架在一个机械结构上，该结构应能保证振动台台面在振动时保持水平状态。台面最高点与最低点之间的水平高度差不得超过10mm。振动台上可配备：低围框：用以防止试验样品在试验中向两端和两侧移动；高围框或其他装置：用以防止加在试验样品上的载荷在振动时移位；以及用以模拟运输中包装件的固定方法的装置。此外，还要根据包装件的重量、运输过程中的振动特性，使振动台具有合适的工作频率范围、合适的台面额定位移和额定试验负荷。定频振动试验具体要求如下：振动频率在3~4.6Hz之间，其最大加速度为5~11m/s2。振动台振动时最大位移要求要大，它与最大加速度的关系如下：2a(2f)A（7.

6、6）式中：a—振动加速度，m/s2；f—振动台振动频率，Hz；A—振动台振动的振幅，mm。例如，当振动频率在3Hz，最大加速度为11m/s2时，振动台振动时最大位移为：a11A0.03099(m)31mm22224f43.143变频振动试验具体要求如下：频率范围为3~100Hz，振动台最大加速度为2.5~7.51m/s2。扫频应是连续的，频率按指数规律变化，扫频速度为每分钟1/2个倍频程。常用振动台的类型主要有电动、机械、液压三大类振动台。国产品牌如北京西科远洋机电设备有限公司；进口品牌美国LANSMONT公司；美国DataPhysics公司，各设备特点如下：液压振动台：原

7、理：电信号转为油缸活塞运动。特点：可模拟正弦，随机，冲击，路谱等复杂模式的振动.配合水平滑台可分别完成三个方向振动.优点：与电磁振动台相比，低频特性好，推力大，台面大，无漏磁，抗偏载能力强，噪声小。工作环境要求不高，可在高温，低温，潮湿和有害气体环境下使用,低维护。不足：频率低（典型值1~500Hz）,技术难度大,国产技术不可靠.典型应用：产品运输，汽车，路谱等频率低，或产品大，或产品重，或大行程等应用场合。美国LANS