基礎(chǔ)實驗：實驗二、典型的緩沖包裝材料的力學(xué)性能比較

1、實驗二、典型的緩沖包裝材料的力學(xué)性能比較一、實驗教學(xué)的目的和要求1實驗教學(xué)的目的運輸包裝這門課程是包裝專業(yè)的專業(yè)必修課，通過實驗使學(xué)生可以結(jié)合理論知識，進(jìn)一步認(rèn)識典型的緩沖包裝材料的力學(xué)性能，了解緩沖材料性能測試的基本原理、測試儀器的構(gòu)成和工作原理，掌握緩沖材料性能的測試方法，能夠進(jìn)行測試數(shù)據(jù)的記錄、處理和分析，確定影響靜態(tài)緩沖系數(shù)的因素，為更快地適應(yīng)社會的需要打下基礎(chǔ)。2實驗教學(xué)的要求要求熟悉實驗機(jī)械的功能和工作原理，認(rèn)識實驗機(jī)械的主要部件的結(jié)構(gòu)，掌握包裝實驗機(jī)的基本操作，并確定詳細(xì)的緩沖包裝材料性能測試及數(shù)據(jù)處理方法，分析比較典型的緩沖材料的力學(xué)性能及組合材料的力學(xué)性能。二、實驗的內(nèi)容和要

2、求內(nèi)容：本實驗主要通過包裝壓力試驗機(jī)對幾種典型的緩沖材料進(jìn)行靜態(tài)壓縮試驗，使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識壓力試驗機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握系統(tǒng)的基本操作，了解緩沖材料性能測試的基本原理，掌握緩沖材料特性曲線的測定方法，繪制幾種典型的緩沖材料的力形變曲線，應(yīng)力應(yīng)變曲線，以及兩種不同緩沖包裝材料組合時的力形變曲線，應(yīng)力應(yīng)變曲線，根據(jù)實驗結(jié)果和數(shù)據(jù)處理得出不同材料的緩沖系數(shù)最大應(yīng)力曲線，比較這幾種典型的緩沖材料及其組合的力學(xué)性能，分析影響靜態(tài)緩沖系數(shù)的因素。要求：實驗按小組進(jìn)行，每個小組6個人，每次實驗大約40分鐘。實驗完成后，要求認(rèn)真填寫實驗報告。三、實驗用品YED50電子式包裝件壓力試驗機(jī)；發(fā)泡緩沖材料（不

3、同密度的EPS、EPE）若干瓦楞紙板若干、蜂窩紙板若干四、實驗設(shè)備YED50電子式包裝件壓力試驗機(jī)1. 主要用途電子式包裝壓力試驗機(jī)是檢測包裝容器、運輸包裝件耐壓強度的測試設(shè)備。試驗機(jī)符號國家標(biāo)準(zhǔn)GB4857.484運輸包裝件基本試驗壓力試驗方法。2. 主要規(guī)格及技術(shù)指標(biāo) （1）最大負(fù)荷： 50KN （2）負(fù)荷精度： ±1 （3）相對分辨率： 1 （4）壓板之間距離： 1000mm （5）壓板尺寸： 1020×1020mm （6）下壓板最大行程： 160mm （7）試驗機(jī)總功率： 1.6Kw3. 結(jié)構(gòu)特點本試驗機(jī)由主機(jī)、控制柜兩部分組成，主機(jī)下壓上，裝有壓力及位移傳感器。控

4、制柜下方為液壓源，上方是電器用控制單元，力值及位移均在數(shù)顯測量儀上同時顯示。01力、位移控制單元 02電源指示燈03 油泵、橫梁控制單元04 加卸荷旋鈕05加卸荷控制單元07橫梁上升極限位置開關(guān)08 橫梁 09 調(diào)節(jié)螺釘 10位移傳感器 12下壓板上升極限位置開關(guān)13水平調(diào)節(jié)螺釘 14油盆 15油缸16下支座 17壓力傳感器 18上支座19 下壓板 20絲杠 21上壓板 22橫梁水平座 23 傳動軸圖1試驗機(jī)外觀圖（1）主機(jī)部分（參照圖1）主機(jī)由底座（12）、橫梁（08）、壓板（19、21）、工作油缸（15）等組成，底座、橫梁、絲杠組成封閉的負(fù)荷框架，工作油缸固定在底座的中央，在塞柱的上端固定

5、著下支座（16），通過壓力傳感器（17）與上支座（18）聯(lián)接，并聯(lián)接下壓板（19），上壓板（21）固定在橫梁下部。橫梁通過兩端螺母支持在絲杠上，螺母和蝸輪聯(lián)接在一起，穿在傳動軸（23）上的兩個蝸桿固定在橫梁兩端支架上，電機(jī)的轉(zhuǎn)動通過一級皮帶輪的減速后，驅(qū)動蝸桿，兩端螺母的同步傳動使橫梁水平升降。油缸和柱塞是靠間隙密封的，從而保證工作油缸的摩擦力最小，從間隙滲出的油通過上部的油管流到油盆（14）中回收，下壓板工作面上的槽構(gòu)成各種方格，便于試件放置在負(fù)荷中心，從而均勻受力。壓力傳感器是裝在上、下支座中間。調(diào)整螺釘（09）是用來保護(hù)壓力傳感器用的，當(dāng)用力超過55KN時，調(diào)整螺釘（09）壓在“A”面上

6、壓力傳感器不再受力，出廠時已調(diào)好，間隙為1mm，不要輕易松動調(diào)整。位移傳感器一端聯(lián)接下支座上，另一端固定在油缸上，當(dāng)下壓板（19）上升時位移傳感器隨之移動，能準(zhǔn)備地測量出測試試件的變形。（2）試驗機(jī)的動力源裝在控制柜下方，液壓系統(tǒng)由齒輪泵，操作閥，電機(jī)、油箱等組成，電機(jī)驅(qū)動齒輪泵轉(zhuǎn)動（從電機(jī)后面看為逆時針方向轉(zhuǎn)動）油經(jīng)濾油網(wǎng)吸入泵內(nèi)，當(dāng)加荷旋鈕在“0”位時，泵打出的壓力油經(jīng)操作閥中的溢流閥而回油箱，當(dāng)旋向“加荷”位置時，壓力油經(jīng)換向閥而進(jìn)入工作油缸，當(dāng)旋鈕旋向“卸荷”位置時，壓力油經(jīng)溢流閥回油箱，同時工作油缸的油也流回油箱，下壓板處于下降狀態(tài)（參照圖2）。圖2操縱閥原理圖（3）安全裝置上壓板上

7、升極限位置設(shè)有行程開關(guān)，當(dāng)橫梁到達(dá)最高度時，行程開關(guān)自動切斷電路以保安全。下壓板上升的極限位置也設(shè)有行程開關(guān)，當(dāng)下壓板上升到極限位置，行程開關(guān)自動切斷電路。當(dāng)負(fù)荷超過55KN時，試驗機(jī)自動停止加荷。五、實驗原理緩沖材料的靜態(tài)試驗是在壓力試驗機(jī)上進(jìn)行的。試驗機(jī)有上、下兩塊壓板，緩沖材料放在下壓板上，將上壓板調(diào)至適當(dāng)位置固定后，油缸通過下壓板對緩沖材料加載，加載方向垂直于緩沖材料的頂、底兩面。在加載過程中記錄緩沖材料上的壓力與壓縮變形的變化，繪出壓力形變曲線。六、儀器的使用及注意事項（1）負(fù)荷位移的測量加載負(fù)荷及行程位移的測量是通過壓力傳感器及位移傳感器實現(xiàn)的，并在控制柜（01）單元顯示。試驗機(jī)測

8、力時，無需分檔，當(dāng)負(fù)荷增大時自動跳檔，并保證負(fù)荷精度，當(dāng)負(fù)荷達(dá)到0.1N時位移傳感器開始計數(shù)。七、實驗步驟1試驗前準(zhǔn)備（1）接通電源開關(guān)，兩通道鈕開關(guān)均打到“調(diào)零”側(cè)，峰值開關(guān)置于“關(guān)”，預(yù)熱15分鐘。（2）負(fù)荷通道在負(fù)荷空載的情況下調(diào)零，（數(shù)顯表負(fù)號閃動）。然后將鈕子開關(guān)打到“標(biāo)定”側(cè)，調(diào)節(jié)“標(biāo)定”電位器，使數(shù)顯表顯示“標(biāo)定數(shù)”。調(diào)整“標(biāo)定”完畢后，將鈕子開關(guān)打回“調(diào)零”側(cè)，如零點未變，即可開始測量。（3）如需測量峰值，可在開始加載前將峰值開關(guān)打到“峰值”位置，此后數(shù)顯表將顯示加載過程中的最大力值。（4）如力值超過額定負(fù)荷的102（內(nèi)部可調(diào)）時，超載保護(hù)繼電器動作，超載提示燈亮，電鈴響。（5

9、）粗調(diào)差動變壓器的機(jī)械零點，其原始零點近似為鐵芯伸出端31mm（或調(diào)零電位器放在中間5圈位置時近似為0），鎖緊后調(diào)節(jié)面上的調(diào)零電位器，使數(shù)顯表顯示0。然后調(diào)整“標(biāo)定值”，方法同負(fù)荷通道。調(diào)整完畢可開始測量。 2啟動試驗機(jī)進(jìn)行試驗（1）啟動油泵電機(jī)，油泵工作，轉(zhuǎn)動加卸荷旋鈕至“加荷”位置使下壓板上升10mm左右，再將旋鈕轉(zhuǎn)到“0”位，使下壓板停留不動。（2）根據(jù)試件的高度調(diào)整上壓板位置，調(diào)整空間比試件高出20mm即可，按下壓板上的方格放正試件，再調(diào)整上壓板距試件最高點24mm即可。（3） 負(fù)荷、位移顯示數(shù)字清零。（4）將加卸荷旋鈕慢慢地旋至刻度盤有紅點處，即加荷速度為10mm/min。（5）記錄試件受壓變形過程中，位移和負(fù)載的變化。試件壓潰后負(fù)荷、位移顯示保持峰值，記錄此峰值。（6）將加卸荷旋鈕旋至“卸荷”位置，下壓板下降，關(guān)閉油泵，關(guān)閉總開關(guān)，斷開電源，試驗完結(jié)。八、實驗操作注意事項（1） 負(fù)荷傳感器允許超載20，對傳感器性能無任何影響，但超過20時，即使是一瞬間也可能造成永久性損壞。（2）傳感器電纜線不允許受牽拉。（3）傳感器應(yīng)防潮，防油、水沾污。九、實驗報告實驗報告的格式不作統(tǒng)一要求，但要求包括以下幾項：1實驗?zāi)康摹⒃O(shè)備、基本工作原理。2實驗場所的溫濕度。3實驗的操