Таким образом, упаковка, прежде всего, должна обладать конструкционными свойствами, противодействующими виброударным нагружениям. Прежде чем разрабатывать такую конструкцию, необходимо выработать техническое задание для конструирования. Другими словами, необходимы исходные данные, которые представляют собой исчерпывающие сведения о том, какие нагрузки и в каком количестве будут воздействовать на продукт в процессе его доставки.

Этап совместной выработки клиентом и разработчиком технических требований к упаковке совершенно необходим. Однако уровень обсуждения данного вопроса между бизнес-партнерами не отвечает требованиям современности. Особенно сильно данные проблемы проявляются в отношении пластиковой упаковки.

Это приводит к тому, что такой важный функциональный показатель упаковки, предназначенной для транспортирования кондитерских изделий, как ее конструкционные свойства, не учитывается ни разработчиком, ни потребителем. В спецификациях на упаковку такие показатели отсутствуют, следовательно, отсутствуют и гарантии производителей упаковки и, как следствие, отсутствуют четкие инструкции по ее применению.

Такое положение дел обусловлено объективными причинами. Во-первых, сегодня нет формализованного методологического материала, на основании которого можно было бы проводить такие расчеты. Во-вторых, данная проблема не осознана в полной мере. Это подтверждается тем, что такие функциональные свойства упаковки, как конструкционная прочность, часто приносятся в жертву стоимости изделия. В-третьих, большинство функциональных характеристик пластиковой упаковки, в том числе и прочностных, определяется органолептическим методом, т. е. "на глазок".

Для того, чтобы в дальнейшей работе ликвидировать этот пробел, необходимо обобщить сведения, связанные с транспортировкой продукта, и использовать их для конструирования упаковки. Начать необходимо с того, чтобы с помощью элементарных расчетов продемонстрировать участникам данного процесса его важность.

Основные сведения о виброударных нагружениях продукта при транспортировании

При транспортировании, в зависимости от транспортного средства и состояния транспортных магистралей, продукт испытывает различное количество виброударных нагружений. При строгом подходе к данной проблеме необходимо проводить отдельные расчеты, связанные с видом транспорта, состоянием магистралей, условий транспортирования и расстоянием, на которое транспортирование осуществляется. Для удобства значительно проще отнести эти нагружения в зависимости от вида и способа транспортирования к 1 км пути.

Параметры процесса перевозки по железной дороге приведены в таблице 1, а параметры процесса перевозки автомобильным транспортом приведены в таблице 2.

Следует отметить, что при расчетах к амплитуде вертикальных колебаний добавляется ускорение силы тяжести, т. е. 1 (в долях g).

В таблице параметры вибронагружений имеют подстрочные индексы x, y, z.

В таком случае индекс x означает виб роударные нагружения, направленные в сторону движения транспорта, y - виброударные нагружения, направленные в сторону силы тяжести, z - виброударные нагружения, направленные перпендикулярно направлениям x и y.

Значение амплитуд виброускорения в направлении осей x и z (Wx и Wz) составляют 0,7-1 от величины Wy .

Число циклов на 1 км в направлении осей x и z (Nx и Nz) принимают Nx = Nz = 0,5 Ny.

Значение пикового ударного ускорения в направлении осей y и z (Wy и Wz) принимают 0,7 Wx. Число ударов (Ny и Nz) принимают Ny = Nz = Nx.

Угроза качеству

Анализ табличных данных показывает, что продукт, а также пластиковая упаковка могут испытывать значительные виброударные воздействия в процессе транспортировки. Рассчитать силы, которые воздействуют на продукт, совершенно несложно. Если нам известна масса продукта и амплитуда виброускорения, то сила равна произведению массы продукта на ускорение. Таким образом, если мы имеем дело с конфетой в шоколадном наборе, которая, как правило, весит около 10 г, то она, в зависимости от состояний магистралей и способа перевозки, испытает от нескольких десятков до нескольких сотен воздействий на пути в 1 км, с силой, превышающей ее массу. Отсюда понятно, что возможностей для переворачивания конфеты или ее разрушения более чем достаточно. Кроме того, она испытает несколько сотен более слабых воздействий. Такие воздействия не перевернут и не разрушат конфету, но создадут условия для истирания шоколадной глазури. Такого рада воздействия уничтожают первоначально заложенное в продукт качество.

Еще сложнее обстоит дело с транспортировкой тортов, которые также являются весьма деликатными изделиями. Предположим, что торт весит 1 кг. Несложно подсчитать, что в случае ударных нагрузок он испытает воздействие силы в 50 кг. Такие нагрузки вряд ли выдержит и пластиковая упаковка. Кроме того, он испытает десятки воздействий, которых достаточно, чтобы происходило истирание торта о стенки упаковки при его перемещении по ее основанию. Таким образом, процесс транспортирования представляет собой серьезную угрозу качеству продукта.

Данная проблема является весьма актуальной, поскольку для расширения своего влияния на рынке очень многие фирмы закладывают в свои стратегические планы перевозку продуктов на дальние расстояния. Другой стороной актуальности данной проблемы является то, что, как правило, клиенты пренебрегают рекомендациями разработчиков и поставщиков упаковки. Для снижения цены клиент предпочитает упаковку с более низкими прочностными характеристиками, сделанную из более тонкой пленки. Это оправдано, если нет транспортировки, но если она присутствует, прочностными характеристиками упаковки пренебрегать не стоит.

При транспортировании кондитерских изделий на дальние расстояния большую роль играет способность такой упаковки, как картонные коробки и гофрокороба, гасить виброударные нагружения, также снижению подобных нагружений способствует паллетирование изделий. Из практики известно, что данные приемы оказывают сильный эффект на гашение вибронагружений, однако систематизированные данные по уровню гашения на сегодняшний день отсутствуют.

Для решения этой проблемы ни в коем случае нельзя пренебрегать расчетами и цифрами, иначе она не будет иметь решения. Мы надеемся, что опубликованные данные, хотя бы в первом приближении, позволят нашим клиентам более целенаправленно решать поставленные задачи на разработку упаковки, которая должна сохранять продукт и его качество, если есть необходимость, перевозить его на дальние расстояния.

Сергей Томасов