托盘是为了便于货物装卸、运输、保管和配送等而使用,是由可以承载若干数量物品的负荷面和叉车插口构成的装卸用垫板,它是物流产业中由静态货物转变为动态货物的主要手段。
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以下为GB/T4996试验项目的及试验步骤解析
试验1:抗弯试验
目的:本试验的目的是确定托盘在货架存取条件下的抗弯强度(试验1a)和抗弯刚度(试验1b)。
步骤:1.1用一个托盘在其长度方向进行试验,测量其挠度值。用另一个托盘在其宽度方向上进行试验,测量其挠度值。挠度值大的方向为托盘支撑刚度低的方向。除非上述两方向上的挠度值之差小于两挠度值中大者的15%,否则仅需在托盘支撑刚度低的方向上进行以下的试验。
1.2换一个新的托盘,使托盘顶铺板朝上并横跨于支座上,支座支撑在托盘刚度低的方向上,支座内侧离托盘外边缘75mm。如图1所示,加载杠中心距支座内侧0.18L1或0.18L2
1.3加载杠、支座应与托盘外缘平齐或伸出托盘外缘。托盘外缘应加工出半径2mm±1mm的圆角。若加载杠位于托盘铺板缝隙处,应在相应的缝隙位置插入与铺板同厚的铺板,铺板间间距为3mm~6mm。将加载杠和加载板放在托盘铺板上,施加其余的试验载荷。
1.4 试验1a:测定抗弯强度
在加载板上加载直至托盘的某个构件破裂或产生过度变形或挠曲。记录该极限载荷值,作为托盘在货架存取条件下的抗弯强度。
1.5 试验1b:测定抗弯刚度
以试验1a测定的极限载荷值的(1.5±0.5)%为试验的基准载荷。依据GB/T4995表1中的试验载荷水平确定满载。如图1所示,根据支座位置不同,在各A点或B点测量挠度值y,记录A1(B1)、A2(B2)、A3(B3)处y的Zui大值。测量应在以下时刻进行:
a)加到基准载荷时;
b)加到满载时;
c)满载结束时;
d)卸载结束时。
依照GB/T4995表1中的性能极限确定托盘在货架存取条件下的抗弯刚度。
试验2:叉举试验
2.1目的:本试验的目的是确定既不用于货架存取也不用于堆码的单面或双面托盘由货叉在托盘顶铺板下支撑时托盘的挠曲。此类托盘的极限工作条件由该挠度值决定。
2.2图2为叉举试验的示意图。允许在托盘的长度或宽度方向上模拟货叉叉举作业进行试验。支座应与图2相符。参见图2的说明a,支座距离为570mm或690mm,此距离为托盘搬运车双叉的外缘距离。如果在托盘使用中两货叉外缘距离有570mm和690mm这两种情况存在,则支座距离取570mm。当托盘长度或宽度尺寸大于1219mm时,可根据托盘尺寸适当调整图2中说明a规定的支座距离。在托盘的长度和宽度两个方向上进行下述试验2a和2b。
2.2 试验2a:测定抗弯强度
施加试验载荷,直至托盘的某个构件破裂或产生过度变形或挠曲。记录该极限载荷值,作为托盘在叉举条件下的抗弯强度。
试验2b:测定抗弯刚度
以试验2a测定的极限载荷值的(1.5±0.5)%为试验的基准载荷。根据GB/T4995表1中的试验载荷水平确定满载。如图2所示,根据支座位置不同,在托盘各边的中间位置或在托盘各顶角处测量挠度值y,记录在不同支撑方向上A、B、C、D、E、F、G、H、I处y的Zui大值。测量应在以下时间进行:
a)加到基准载荷时;
b)加到满载时;
c)满载结束时;
d)卸载结束时。
依照GB/T 4995表1中的性能极限确定托盘在叉举条件下的抗弯刚度。
试验3:垫块或纵梁抗压试验
3.1目的:本试验的目的是确定托盘垫块、纵梁或支柱的抗压强度(试验3a)和抗压强度(试验3b)。应对支撑上部结构或承受重型刚性负载的垫块或纵梁进行试验。
3.2 步骤
3.2.1将托盘放到一个坚硬的刚性水平平面上。如图3所示,将一尺寸为(300±5)mm*(300±5)mm*(25±5)mm的刚性加载头放在待试垫块上或纵梁上,加载头的长宽与托盘长宽平行。
3.2.2如图3a)、图3b)和图3c)中的箭头所示,试验载荷集中施加在加载头上。如果托盘上的各纵梁或垫块结构不同,则每种结构的纵梁或垫块都应进行试验。可以选择在几个相同拐角、垫块或纵梁上进行试验。
3.2.3 试验3a:测定垫块或纵梁的抗压强度
加载直至托盘某个垫块或纵梁破裂或产生过度变形的挠曲。记录该极限载荷值,作为垫块或纵梁的抗压强度。
3.2.4 试验3b:测定垫块或纵梁的抗压刚度
以试验3a测定的极限载荷值的(1.5±0.5)%作为试验的基准载荷。依照GB/T4995表1中的试验载荷水平确定满载。在以下时刻测量挠度值y:
a)加到基准载荷时;
b)加到满载时;
c)满载结束时;
d)卸载结束时。
依照GB/T 4995表1中的性能极限确定垫块或纵梁的抗压刚度。
试验4:堆码试验
4.1 目的
本试验的目的是确定托盘在块状堆码状态下横跨于垫块或纵梁之间的顶铺板和底铺板承受大范围变化的局部有效载荷的能力。如图4所示,若托盘有两个以上叉孔时,加载杠应放置在跨距Zui大(即Zui外侧)的两个叉孔上。在跨距Zui大的单个叉孔上进行试验无效。
4.2 步骤
4.2.1对顶铺板和底铺板均进行试验。如图4所示将托盘放置在平整、坚硬的刚性水平平面上,在顶铺板或底铺板上放置4个加载杠,每个叉孔上放置的两加载杠的中心线距其两侧支座的距离为0.18L1或0.18L2.加载杠应伸出托盘铺板或与托盘铺板外缘平齐,且应对称布置在托盘中心线的两侧。
4.2.2用试验设备施加其余试验载荷。如果加载的是静载荷,则加载过程应均衡。如果托盘的长度和宽度两个方向上都有底铺板,则应在长度与宽度两个方向上进行试验。
4.2.3 试验4a:铺板强度试验
在加载板上施加载荷直至托盘破裂或者产生过度挠曲或变形。记录该极限载荷值,作为铺板强度。
记录达到极限载荷一半时的挠度值y。根据加载杠的方向不同,在各A点或B点测量挠度值y。记录A1,A2,A3,A4处或B1、B2、B2、B4处y的Zui大值。
4.2.4 试验4b:铺板刚度试验
托盘底面支撑在刚性平面上。以试验4a测定的极限载荷值的(1.5±0.5)%为试验的基准载荷。依照GB/T4995中表1的试验载荷水平确定满载。根据托盘设计和加载杠方向不同,应在各A点或B点测量挠度值y,记录A1、A2、A3、A4处或B1、B2、B3、B4处y的Zui大值。在以下时刻测量挠度值y:
a)加到基准载荷时;
b)加到满载时;
c)满载结束时;
d)卸载结束时。
依照GB/T 4995表1中的性能极限确定铺板刚度。
试验5:底铺板抗弯试验
5.1 目的
本试验的目的是确定双轨输送机和小跨度梁式货架上使用的托盘进行搬运作业时横跨在托盘垫块或纵梁之间的底铺板的强度和刚度。
5.2 步骤
5.2.1如图5所示,托盘顶铺板朝下放在一个平整、坚硬的刚性水平面上,将两加载杠放在托盘底铺板上,加载杠中心距托盘外侧垫块或纵梁的内侧边的距离为0.25L1或0.25L2.加载杠应伸出托盘铺板或与托盘铺板外缘平齐,且应对称布置在托盘中心线的两侧。
5.2.2用试验设备施加其余试验载荷。如果加载的是静载荷,则加载过程应均衡。如果托盘在长度和宽度两个方向上都有底铺板,则应在长度和宽度两个方向上进行试验。
5.2.3 试验5a:抗弯强度
在加载板上施加载荷直到某一底铺板破裂或者产生过度挠曲或变形。记录该极限载荷值,作为底铺板抗弯强度。
5.2.4 试验5b:抗弯刚度
以试验5a测定的极限载荷值的(1.5±0.5)%为试验的基准载荷。参见GB/T4995表1的试验载荷水平确定满载。根据加载杠方向不同,应在各A点或B点测量挠度值y,记录A1,A2,A3,A4处或B1,B2,B3,B4处y的Zui大值。在以下时刻测量挠度值y:
a)加到基准载荷时;
b)加到满载时;
c)满载结束时;
d)卸载结束时。
依照GB/T 4995表1中的性能极限确定底铺板抗弯刚度。
试验6:翼托盘抗弯试验
6.1 目的
本试验的目的是确定用翼托盘由吊索吊起作业时翼托盘的抗弯强度(试验6a)和抗弯刚度(试验6b)。
6.2 步骤
6.2.1翼托盘顶铺板朝上放在4个50mm*50mm的支柱上,4个支柱位于托盘顶铺板翼板下方且与托盘端头齐平。调整支柱支撑高度应保证底铺板下侧面与地面或试验台面间的间距至少为50mm。如图6所示,各加载杠中心线至支柱内侧面的距离为0.18L1或0.18L2.加载板放在加载杠上,施加其余的试验载荷。
6.2.2 试验6a:测定抗弯强度
在加载板上施加载荷直到托盘的某个构件破裂或者产生过度挠曲或变形。记录该极限载荷值,作为翼托盘的抗弯强度。
6.2.3 试验6b:测定抗弯刚度
以试验6a测定的极限载荷值的(1.5±0.5)%为试验的基准载荷。依照GB/T4995表1的试验载荷水平确定满载。根据支座位置不同,在各A(B)点处测量挠度值y,记录A1,A2,A3处或B1,B2,B3处y的Zui大值。测量应在以下时刻进行:
a)加到基准载荷时;
b)加到满载时;
c)满载结束时;
d)卸载结束时。
依照GB/T 4995表1中的性能极限确定翼托盘抗弯刚度。
试验7:气囊抗弯试验
7.1 目的
本试验的目的是模拟现场常常出现的托盘承受均匀柔性载荷的情况。本试验中使用的加载头模拟了这种均匀柔性载荷,如箱装货物或袋装货物等。1.2中所述的加载杠无法模拟均匀柔性载荷。
7.2 步骤
7.2.1用一个托盘在其长度方向进行试验,测量其挠度值。用另一个托盘在其宽度方向上进行试验,测量其挠度值。挠度值大的方向为托盘支撑刚度低的方向。除非上述两个方向上的挠度值之差小于两挠度值大者的15%,否则仅需在托盘支撑刚度较低的方向上进行以下的试验。
7.2.2如图7和图8所示,加载头为一中压或低压的封闭气囊,一般称之为“提升袋”或“填充袋”。气囊技术指标包括尺寸(长度和宽度)、内压(Zui大工作压力)和升程(在气囊高度方向上的Zui大自由膨胀量)等。
7.2.3选择气囊尺寸保证充气后气囊与托盘整个铺板接触。一般选用比待测托盘顶铺板的长度和宽度长约150mm的气囊。
7.2.4若气囊侧面伸出托盘各边或端面75mm以上时,则应增加气囊支撑梁以保证试验中气囊悬伸部分保持与托盘铺板上表面平齐。若试验须从托盘上方测量施加在托盘上的载荷,则不应使用图8中所示的支座,而应依照7.2.3所述选用与托盘匹配的气囊。
7.2.5 气囊的内压或工作压力应能足以破坏所有待试托盘。根据经验,工作压力至少为0.07MPa~0.08MPa。
7.2.6气囊高度方向上的膨胀量或升程与试验设备的设计有关。气囊中部和边缘的膨胀量不一致时,应根据膨胀量Zui小的区域选择气囊。为了避免气囊刚度对试验数据的影响,气囊膨胀量应至少是导致托盘损坏所需膨胀量的两倍。如图1托盘支座的内边缘(或中心线)应距托盘外缘75mm。
7.2.7 对置于托盘顶铺板上的气囊充气或者在充气气囊上加载时应控制加载量或试验速度。
7.2.8 试验7a:测定抗压强度
增加载荷直至托盘的某个构件破裂或产生过度挠曲或变形。记录此极限载荷值,作为托盘承受均匀柔性载荷的抗弯强度。
7.2.9 试验7b:测定抗弯刚度
以试验7a测定的极限载荷值的(1.5±0.5)%为试验的基准载荷。依照GB/T4995表1的试验载荷水平确定满载。根据支座位置不同,在各A(B)点处测量挠度值y,记录A1,A2,A3处或B1,B2,B3处y的Zui大值。测量应在以下时刻进行:
a)加到基准载荷时;
b)加到满载时;
c)满载结束时;
d)卸载结束时。
依照GB/T 4995表1中的性能极限确定托盘承受均匀柔性载荷的抗弯刚度。
试验8:静态剪切试验
8.1 目的
本试验的目的是确定导致托盘铺板发生侧面剪切的近似剪切力值。
8.2 步骤
8.2.1托盘竖立放置,顶铺板靠向试验设备机架并放在一块与铺板等厚的竖立支撑板上。如图9所示,支撑板的长度应不小于被测托盘的长度或宽度。加载头在位置C与托盘底铺板的整个长度或宽度接触。也可以采用压力试验机在位置C施加相同的线载荷。如果采用压力试验机进行试验,应约束加载点C处压板的位置使得L1>150mm,且压板除仅能在竖直方向上移动以外不能在其他任何平面内移动。
8.2.2加载,载荷值为W。由式(1)求得位置C处的试验载荷F。应根据托盘底铺板是否连续,选择在A或B处测量托盘的竖向变形量y‘。应在撤销载荷时和卸载后测量并记录y’的变化。
试验9:角跌落试验
9.1 目的
本试验的目的是为了确定托盘顶铺板的对角刚度和抗冲击性能。
9.2 步骤
9.2.1如图10所示,在距托盘各顶角约50mm处标记两个测量点A和B。把托盘按对角线AB方向吊起,使其上升高度为h,使托盘自由跌落至一个坚硬的水平撞击平面平滑、坚硬、刚性水平冲击面上。在同一顶角和同一高度上应进行3次跌落试验。
注:对于不对称托盘,由试验者判断确定托盘跌落方向。
9.2.2 在第1次跌落试验前和第3次跌落试验后测量对角线长度l,并记录托盘的所有损伤情况。
试验10:剪切冲击试验
10.1 目的
本试验的目的是为了确定位于顶铺板、垫块、纵梁、纵梁板和底铺板之间的托盘构件抵抗侧向水平冲击的能力。
10.2 步骤
10.2.1如图11所示,将一个钢制或高密度硬木制、公称截面尺寸(90±10)mm*(90±10)mm、至少与托盘Zui大边长等长的撞击条固定在挡板上。应保证当台车处于Zui低位置时该撞击条的上缘比托盘底面(台车顶面)高15mm。
10.2.2 将托盘放在斜面冲击试验机台车上,应保证当托盘的前缘碰撞撞击条时台车和撞击条之间有25mm±5mm的距离。
10.2.3如图11所示,将载荷块放入平面尺寸为(600±50)mm*(800±50)mm的载荷箱中。利用长度至少与待测托盘铺板长度相等的载荷箱可拆卸支撑板,将载荷箱与载荷扩展板置于托盘顶铺板右侧,借助于载荷扩展板试验载荷分布在距托盘左侧端面100mm以外的顶铺板右侧表面上,且试验载荷中心位于下允许轨道中心线上。试验载荷由载荷块、载荷箱和载荷扩展板构成,试验载荷不应包括台车重量。
注:载荷扩展板一般由厚度为18mm~25mm的高强度胶合板制成,载荷扩展板用于分散载荷以使得托盘损坏发生在撞击点处。纸托盘试验一般需要使用载荷扩展板。
10.2.4如图11所示,将台车和加载托盘沿斜面向上提升至离冲击点L的预定位置,释放。L值的大小根据客户要求自行确定。
10.2.5 记录托盘在X和Y平面的变形量(x’和y‘)以及其他任何损坏情况。应记录沿冲击表面不同位置变形量的变化。
10.2.6 按GB/T 4995要求的试验次数重复上述步骤。
10.2.7 以同样的试验步骤沿托盘另一方向的水平轴线进行试验。
试验11:顶铺板边缘冲击试验
11.1 目的
本试验的目的是确定顶铺板边缘抵抗叉车货叉侧向水平冲击的能力。
11.2 步骤
11.2.1使用如图13所示冲击挡块在如图12所示的斜面试验机上进行试验。试验时冲击挡块应位于托盘纵梁或垫块的中点,且冲击挡块在与托盘叉孔对齐时,在高度上应确保托盘前缘与冲击挡块叉板止动面相撞且撞击点距冲击挡块竖直端面100mm~250mm的距离。各次试验的撞击点都应落在此区域内。
11.2.2如10.2.3所述将带有试验载荷的托盘放在斜面冲击试验机台车上,应保证当托盘的前缘碰撞冲击挡块时台车和冲击挡块之间有25mm±5mm的距离。
11.2.3 如图12所示,将托盘和台车沿斜面向上提升至距冲击挡块竖直端面L距离的位置,释放。
11.2.4 记录托盘在X和Y平面的变形量(x’和y‘)。并记录冲击挡块叉板刺入托盘的深度以及撞击点处的损坏情况。
11.2.5 按GB/T 4995第10章规定的试验次数重复上述步骤。
11.2.6 以同样的试验步骤沿托盘另一方向的水平轴线进行试验。
试验12:垫块冲击试验
12.1 目的
本试验的目的是确定垫块、纵梁及其连接件抵抗叉车货叉叉尖冲击的能力。
12.2 步骤
12.2.1使用如图13所示的冲击挡块在如图14所示的斜面冲击试验机上进行试验。试验时,如10.2.3所述将带有试验载荷的托盘放在斜面冲击试验机台车上,应保证当托盘的前缘碰撞冲击挡块时台车和冲击挡块之间有25mm±5mm的距离。
12.2.2如图14所示,放置托盘,冲击挡块边缘沿托盘移动方向的延长线应能穿过垫块D、E的前端面,且冲击挡块叉板顶面高于台车的顶面75mm,侧向偏移30mm。
12.2.3 将托盘和台车一起沿斜面向上提升L距离,释放。
12.2.4 记录每次撞击后的垫块位移以及冲击凹痕的深度,并记录其他损伤的情况。
12.2.5 按GB/T 4995第10章规定的试验次数重复上述步骤。
12.2.6 以同样的试验步骤沿托盘另一方向的水平轴线进行试验。
试验13:静摩擦系数试验
13.1 目的
本试验的目的是为了确定托盘顶铺板底面与叉车货叉之间的静摩擦系数。
注:本试验采用空载托盘进行试验。本试验结果可用于预测重载货物滑脱。
13.2 步骤
13.2.1测量空载托盘的重量,将空载托盘放入一水平放置、未涂润滑脂的干燥钢制货叉中。货叉宽度应为100mm。如图15所示,将货叉水平抬起倾斜约1°。
13.2.2应在平行于控制托盘长度与宽度两个方向的叉孔上进行试验。如果顶铺板下面贴有橡胶或大摩擦系数衬垫,试验时应确保钢叉与橡胶或衬垫保持接触。
13.2.3逐渐增加对托盘的拉力,直至托盘开始运动,记录下此时的拉力值F。根据式(2)求得托盘顶铺板底面与叉车货叉之间的静摩擦系数。
试验14:滑动角试验
14.1 目的
本试验的目的是为了确定使试验箱开始滑动的倾斜角度,以对比托盘及其构件材料不托盘与载荷间的接触关系。
14.2 步骤
14.2.1用一600mm*400mm的载荷箱加载,载荷箱的宽度方向平行于托盘提升端,载荷箱底部覆垫一块未涂润滑脂的干燥钢板,加载至30kg。如图16所示,以(45°±4.5°)/min的速度从水平位置开始倾斜托盘。在托盘长度和宽度两个方向上重复进行上述试验。
注:滑动角试验因载荷箱的高速滑行而有一定的危险性。试验设备的设计应有特定安全措施,以降低操作者和观察者的危险以及确保试验的重复性。
14.2.2 记录载荷从托盘铺板开始下滑时的角度β。