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从苹果的内伤谈水果包装
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发表时间:2017-10-18 00:00

 不久前,经营果品的陈老板又接到一起退货。只见外观好端端的苹果,削开皮里边却露出黑褐色的一块块斑点,待到把这些坏区全削去,看起来很大的苹果便所剩无几。奇怪的是,这些里边已经坏了的苹果从外观上看不出一点痕迹。面对这些退货,陈老板马上对库存的苹果进行检查。结果发现仓库里大部分苹果都发生了这种问题。面对这个情况,陈老板真的急了,出现问题的原因是什么?

   懂得力学的人不难回答这个问题,毛病出在运输中。在装箱时人们总想多装以减少包装的使用量,提高单位包装箱的盛装效率。殊不知装得多了,造成纸箱凸出。在堆码的过程中,处于纸箱底部的苹果可就倒了大霉,给压坏了。而且当车辆驶过颠簸不平的路面,由于振动加大了压力,处在纸箱中的苹果难免遭殃。

   但是,这又怎能解释那些苹果表面上是好的、内部却受伤的现象呢?这个问题武际可先生在《漫谈接触问题》这篇文章中叙述得非常明确。苹果的“内伤”问题正好是一个典型的接触问题。假定相互接触的苹果为两个半径为R的弹性球,两个球之间作用压力为P。这时接触处由于球的变形已不再是一点,而是一个半径为a的圆,根据接触问题的理论分析可以算出结论,即在球体内最大剪应力。

   最大剪应力不发生在表面而在深层,而且半径和压力愈大,深度也愈大。实际接触物体形状虽然各式各样,但上述基本规律则是共同的,这就是为什么苹果的外表完好而内伤累累的原因。只要超过一定高度,总有一大层苹果难逃这种厄运,每年由此而扔掉的苹果以千吨计,所以改善包装和运输条件才是拯救这批苹果的根本办法。

   怎么才能有效地避免这些苹果遭到破坏呢?

   首先需要降低苹果的堆压高度。也就是说,要降低纸箱的高度。事实证明,减少纸箱高度是减少苹果损坏的最主要的措施。降低水果纸箱的高度,目的就是最大限度的减小苹果所受到的其它苹果的重力作用下的挤压。这个挤压是造成苹果损伤的最主要因素。从陈老板的仓库里面存放的苹果的检查情况来看,尽管苹果从表面上看都是完好的,但箱底的苹果有受到强烈挤压的痕迹。这一点就说明了问题所在。

   其次,需要减少每一个纸箱里面的苹果数量。原则上,上层纸箱的支持力应当完全由下层纸箱提供,而不能让水果受到哪怕一点的支持压力。由于陈老板仓库里的苹果每箱都装得满满的,箱盖严重凸出,才造成上层苹果直接压下层苹果。上层苹果的作用力完全由下层苹果承担。当堆码达到12层(仓库堆码)之后,相当一部分苹果就受到了巨大的压力。这就是造成苹果发生挤压的直接原因。第三,就是减少运输过程中的能量吸收破坏。由于苹果之间包裹的是UP发泡材料,缓冲性能比较好,但吸收振动的能力不足。这使得在摇晃过程中,其能量都转化成为对苹果的破坏力。于是乎,经过长时间的运输之后,苹果就被严重损坏。

   比较好的方法是选择吸收振动能量强的缓冲材料,从而防止发生剪应力的破坏。

   当然,这种事情不但会发生在苹果身上,其它种类的水果也可能发生这种情况。刚性不高的材质的工业产品,比如各种塑料制品之中。解决的方法无外乎按照上面的分析思路进行,当然这个思路可以用八个字:“低箱、低装、防震和缓冲”进行概括。一般来说,只要满足了这八字原则,这种导致物品内损伤的问题就不会出现。

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