跌落试验研究

跌落试验研究跌落试验为产品可靠性试验中一个很重要的项H,其主要分为两类：单体跌落与包装跌 落，本文在后续对这两类进行具体阐述，以供各产品工程师设计考虑。单体跌落试验根据实际使用情况分为跌落与倾倒、自由跌落；其中自由跌落乂分为向 由跌落和重复口由跌落。包装跌落试验，也可以使用斜而冲击或水平冲击试验替代，故包装跌落试验分为： rh跌落、斜血冲击及水平冲击。1 单体跌落跌落与倾倒1.1目的本试验方法的1=1的在评估装备层次试件于桌血或工作平台上维修或使用时不当的处理 动作，可能导致Z碰播与颠簸效应。本试验方法尚可评估试件在女全盂求条件下Z最小强韧 性。1.2范围本试验方法适用丁无包装Z装备及含运输箱Z装备，如为后者，则运输箱可视为试件本 体之一部份。本试验方法可区分为：1）底血跌落。2）底角跌落。3）倾倒（或推倒）。1.3限制本试验方法不适用于试件在运输箱或包装箱内Z情况。若装备重心比小于0.25或高度 比小于0.5,则倾倒试验不适用。1.4试验前处理1）试验前试件应依相关技术条件Z规定执行kl视检查、电气性能及机械检验。2）试验时应说明试件在修理或使用时之型态；例如，是否包含外盖及缆线、是否要在 试验时操作等，且应避免：a. 在跌落试验时，跌落叩面却翻滚至乙面。b. 跌落少倾倒试验时，造成持续性滚转至另一边的现象。1.5试验方法及步骤1.5底血跌落试件以其正常使用姿态，放置在平滑、坚换的混凝土或钢质表而上，将试件一边以倾斜 方式抬高，使其倾角为30（）或边高为25mm、50mm及100mm（视其相关技术条件而定），取 两者中高度较低者。选用合适高度后，让试件自市跌落。试验型态如 图1所示。四个底边依序抬高，共执行四次跌落试验。图1底而跌落示意图h为测试样品的边缘距离测试平面的高度 a为测试样品底面与测试平面的夹角1.5.2底角跌落试件以其正常使用姿态，放置在平滑、坚硬的混凝十或钢质表而上，将试件底边之一角 下柴入l()inm高之木栓，并于另一底边邻近幷下染入2()mm高之木栓。以柴高之两也边线 为轴，将其对边以旋转方式抬高，使试件表而之倾角为30o,或邻近10mm木栓之角的高度 为25mm. 50mm及100mm(视其相关技术条件而定)，取两者中高度较低者。选用合适高度 后，让试件口由跌落。试验型态如图2所示。依序对底jMZ四个角各执行一次跌落试验。7831-108图2底角跌落示意图 h为测试样品的边缘距离测试平面的高度 a为测试样品底而与测试平而的夹角1.5.3倾倒(或推倒)试件以其止常使用姿态，放置在平滑、坚硬的混凝土或钢质表血上，选择甲底边为轴, 使试件底血以倾斜方式升高并处于不平衡姿态；随即放开试件，使邻近甲底边Z侧血口rh落 下。依序对川个侧面执行一次倾倒试验。试验型态如图3所示。1.6试验设置木试验方法在跌落鬲度及和度之容差为10%o平滑、坚硬的混凝土或钢质表而。抬高试件Z机械装备。防止试件滚转Z措施。1.7试验判定试验后试件应依相关技术条件Z规定执行H视检査、电气性能及机械检验。1.8其它以下两个尺寸系数对用來评估倾倒试验是否需要执行：重心比(cg ratio)：重心高度与最短底边边长之比。高度比(height ratio)：试件高度与最短底边边长之比。若装备之重心比小于0.25,则其受侧向移动而翻倒之可能性甚低；若装备之高度比小于0.50,则其受侧向力或顶部拍击而翻倒之可能性亦低，此时可考虑不需执行倾倒试验。2 单体跌落自由跌落2.1 H 的本试验方法分为两部份，一为口由跌落，系评估试件因不当的处理动作所产牛Z跌落, 或评估试件在安全需求条件下之最小强籾性。另一为重复性自由跌落，系模拟试件可能常常跌落至硕物表而的情况。2.2范围自市跌落试验方法适用于无包装Z装备及含运输箱Z装备，如为后者，则运输箱可视为 试件本体Z部份。重复性自由跌落试验方法则适川于以电线连接之试件，如连接器、遥控器等。2.3限制无限制。2.4试验前处理试验前试件应依和关技术条件之规定执行目视检查、电气性能及机械检验。2.5试验方法及步骤2.5白由跌落1）将试件悬吊至预定高度，试验高度为试件与跌落而最近点Z距离。2）将试件自|+1落下。3）除非技术条件另有规定，每一规定姿态应执行两次跌落，一般跌落的次序见表。表1自由跌落次序表次序号方位特定的面1面下2面左3面上4面右5面HU6面后试件应依相关技术条件所规定之搬运或使用姿态进行自山落下。释放试件时施丫的扰动 应尽可能降低，使试件能从悬吊处口由跌落。口由落下高度应采用下列数值：25mm, 50mm, 100mm, 250mm, 500mm, 1000mm大型试件不适合使用较髙之跌落高度。2.5.2重复性口 rh跌落1）通常以适当之替代装置（例如转动之旋转桶）由预定高度跌落。2）执行试验时应将试件放入旋转桶中，开动机器使此桶旋转，待达技术条件规定之跌 落次数后停止旋转。每一试件应个别执行，通常依实际型态会有一缆线以连接试件，并依相关技术条件Z规 定山固定高度执行数次口h跌落。试验Z结果可由试件Z机械、电气性能改变量來检验。跌 落次数之决定依相关技术条件规定，也可采用下列数值：50 mm, 100 mm, 200 mm, 500 mm, 1000 mm除非另有规定，否则连接缆线长度最少lOOnrni。跌落高度为500mmo跌落频率为每分 钟十次。2.6试验设置261自由跌落跌落而应该为平整、坚硕、刚性之水泥或铁板，若有需要可在相关技术条件详加描述。 2.6.2重复性口由跌落试验表血应为3mm疗平整、坚硬、刚性Z铁板，板下置放厚约10mm Z硬木。试验装 置之实例如图4所示。Section A-A1图4匝复性口市跌落试验用旋转桶2.7试验判定试验后试件应依相关技术条件之规定执行口视检查、电气性能及机械检验。2.8其它图4是以旋转桶执行重复性口由跌落的图例，若有大量试件待试验，可依图中方向将此 桶分成若干区块，每一区块各放置一件试件。若此桶每分俳旋转五次，相当试件每分钟跌落 十次。表2为未包装件及运输包装件在实际应用中的一些参数选择，此为经验数据，供大家参 考使用。如果样品为易损件，建议无需做单体跌落试验，此时，样品的操作需要避免英跌落发生, 如果有跌落情况发生需要亜新更换样品进行安装。表2跌落参数选择表跌落高度(mm)样品重量未包装样品举例操作类型(针对包 装件)未包装件 (kg)运输包装件 (kg)25>100W250>500小卧室*装载车(叉年)50>50W100W500橱柜*装载车(叉车)100>10W50W200配电盘*起重机250>5W10W100便携的物品存储、堆放500>2W5W50小物品从运输带上跌落1000W2W20装配的小零件从工作台或是装 载车的平台在跌落*模拟从装载车或起重机卸下吋跌落，而不是模拟从装载车的平台或起重机的吊索上跌 落的情况。3 包装跌落自由跌落3.1目的可用于评估一包装产品的性能。对用于比较不同的包装及产品设计的性能。包装和产品应作为一个整体1何不应作为分开的两者来考虑。不包括某些运输条件，诸如潮湿，大气床力或非止常搬运作业。3.2范围试验标准适用于单一包装产品的运输前试验。3.3限制己经承受严峻运输条件的包装品不可以被川來代表包装品的标准状况.为了确保在理 想状况卜的试验，运输到己认证的实验室去试验的产品和包装必须是：衣运输到实验室时有 额外一层包装的，或者，重新在实验室用新包装材料包装的产品。3.4试验前处理试验前，应按照以下程序标记样品的而，边缘和角。具体操作方法见表3。表3样品的而，边缘和角标识方法步骤操作1把包装品放置在发货人卩丘的运输方位若运输方位是可变的，把包装品放置好以至其贴 标签的一面朝上.2包装品是不是只有六个面（两侧前而和后面，两端左面和右rfri. l-.rfn和Krfri）? 若是，请看步骤5一 若不是，继续下一步骤.3制定一标记每一个而，边缘和角的方法,并用一示意图记录在试验文件里.4请看下一步骤.5包装是不是瓦楞纸箱？若是，请看下一步骤.若不是，诸看步骤8.6包装是不是何一个连接一侧面和一端面的制造厂接缝？若是，请看下一步骤 若不是，请看步骤8.7把包装件放置成你可以直接看到制造厂接缝正位于包装件前面的右边,然后请看步骤9.8把包装件放置成其中一个最窄的面正面向你.9依照下示意图标记包装件各面.16/4-边缘12生|淫L 士立戲、角 2-3-510标记边缘用组成一个边缘的两个面的号码来标记例如：边缘12是由面1和面2组成 的.11标记角-川组成那个角的2个面的号码来标记.例如：角2-3-5是由面2両3和面5组成 的.12请看下一部分.3.5试验方法及步骤具体试验方法及步骤见表4o表4 口由跌落试验的方法及步骤跌落步骤操作1根据冲击试验开始之前部分，确定试验方法和所要求的跌落岛度或冲击速度.2根据面，边缘和角的标记部分,你的包装品是否带有六面？ 若有，进行下一个步骤. 若没何，请看步骤&3依照步骤1中决定的方法和设足数据对包装品进行试验一试验按照卜表中的次序.4次序号方位特定的面，边缘或角1角最脆弱的血3上的一角,若未知，试验角2-3-5.2边缘绕上面试验过的角的最短的边缘.3边缘绕上面试验过的角的下一个最氏的边缘.4绕上面试验过的角的最长的边缘.5而任何最小的一面6Ifil对面的小而7而任何中等的一面SIfil对面的中等的面9面任何最大的一面10面对面的最大的面5所有的试验到此完毕进行下面试验报告部分.6选择底面角来替换在步骤4次序1所要求的角，开始试验.7标记符合步骤4次序2至4要求的包装品的各边缘.8选择任何八;面来替换符合步骤4次序5至10要求的包装品的各面.9用步骤6至8标记的角，边缘和而，然后再回到步骤3开始试验.10所有的试验到此完毕.进行卜面试验报告部分.3.6试验设置口由跌落试验机需符合ASTM D5276。快速释放设备如电磁钩等，货物落下地面必须为 平坦、坚便，如钢板或水泥地。例图见图5。R由跌搭试验机图5自山跌落试验机 需符合ASTM D52763.7试验判定经过检验，如果包装品顺利通过试验，这意味着它符合产品破损允许限度及损失许可范 围。3.8其它381规则形对于规则形包装试验方法见3.5,包装箱实际设备及模拟情况图6和图7。图6自市跌落试验机样机图图7自由跌落试验模拟的实际情况3.8.2扁平形对于扁平形包装及长矩形包装，采取的试验如下：3.8.2.1边缘跌落将包装的一边用100mm的木块染置，抬高另侧未热置的边缘至地而2