为了制定我国托盘维修标准,并保证所制定的标准更加符合我国实际情况,我们对我国木托盘损坏及维修现状进行了调研。依据ISO国际标准《木质平托盘修理》(ISO18613:2003)的内容设计调研项目,主要包括木托盘损坏类型、维修方式及废弃托盘处理方式这三个方面。调研对象主要是北京地区的二手托盘回收站,调研托盘数量大约2500个。通过调研发现,这些二手托盘回收站回收的托盘规格有几十种之多,托盘的类型主要是垫块式托盘、纵梁式托盘、翼托盘以及局部四向进叉托盘四种。
1. 托盘破损类型调研
按照国际标准所列出的托盘损坏类型进行统计,结果如表1所示。可以看出,若按托盘破损类型分,至少61%的托盘破损与托盘构件裂纹相关,如开裂、缺失等。而按破损部位分,59%的托盘损坏发生在铺板上,21%的托盘损坏与垫块、纵梁或纵梁板有关,和紧固件钉子相关的托盘破损则占19%,说明铺板破损的几率最大。这一结果与木托盘的用材、各构件的用材比重和作用以及托盘使用工况等密不可分。
制作木托盘各构件的材料是木材。树木在成长过程中难免会出现一些缺陷,比如裂纹、木节、钝棱、虫洞等,对木材的弹性模量、冲击韧性、抗弯强度、干缩率及密度产生影响,在托盘承载时是应力集中的多发部位。而且,根据木托盘的生产工艺要求,用于制作托盘的木料需要进行干燥处理。在木材干燥的过程中,由于木材的各向异性特点,各个方向的收缩不等,横纹大于顺纹,横纹干缩中弦向干缩又是径向的一倍,彼此呈直角的三个方向收缩不一致而产生内应力。在托盘生产组装时,内应力重新分布就会引起木材变形。托盘在使用过程中不可避免受到周围环境及运输条件的影响。而温度和湿度的变化对木材含水率的影响很大,含水率的增加会引起木材细胞壁软化,一般情况下,含水率每增加1%,强度约减少0.5%。温度和湿度的变化还会造成湿胀干缩问题,引起托盘变形。变形托盘承载时易产生应力集中,一旦超过木材许用应力即会出现裂纹。因此,托盘木质构件的裂纹破损现象十分普遍。
托盘的主要有效承载面是铺板,铺板横跨在垫块和纵梁上,垫块和纵梁起支撑作用。根据木托盘的制造要求,对于力学性能较好的木材,铺板的板宽总和在托盘长度的65%以上;力学性能较差的木材,铺板的板宽总和在托盘长度的75%以上,铺板是托盘中用材最多的构件。铺板厚度18~22毫米,远薄于垫块或纵梁,且横跨在垫块和纵梁上呈简支梁形式,在托盘构件中强度和刚度最低。铺板在承载货物时直接与所载货物接触、摩擦和碰撞,在货物搬运时又需承受叉车刀叉摩擦和撞击。因此,进行托盘作业时,铺板受力最大,变形最大,且铺板与纵梁板或垫块连接处最容易出现应力集中的情况,超过木材许用应力而出现裂纹,直至造成铺板部分木料缺失甚至是铺板断裂(见图1)。铺板受力超过钢钉的握钉力时,钉子暴露甚至丢失,造成铺板连接松动(见图2),严重时出现铺板丢失的现象(见图3)。因此,铺板的损坏率最高。
2.托盘维修方式调研
表2汇总了ISO18613中规定的托盘维修方式与调研现场维修方式。两者对比可以看出,虽然总体上调研现场采用的维修方式与国际标准规定的维修方式基本相同,但是ISO国际标准中规定的维修方式更加规范。
调研现场也有采用与国际标准规定不同的维修方式。例如在托盘纵梁受损时,现场一般是采用副梁加固的维修方式,即用一新纵梁作为副梁紧贴固定到原受损纵梁上,并且对副梁的选择也没有严格的要求(见图4)。而根据国际标准ISO18613的要求,在纵梁上出现裂纹时,一般是采用带齿的金属板进行加固维修,防止在承载时裂纹继续开裂(见图5)。
通过现场对托盘维修方式的调研,并与国际标准ISO18613中规定的托盘维修方式进行比较,可以看出,虽然国内托盘回收企业对回收木托盘的大部分损坏都可以非常迅速而经济地进行维修,但在维修方式选择的经济性因素考量上因注重眼前利益而存在短视现象。国内托盘回收企业出于维修成本的考虑,偏向于因陋就简的维修方式。而国际标准ISO18613中规定的维修方式,更注重维修后托盘的性能,通过最大化地延长托盘的使用寿命,降低托盘成本。
最后调研了托盘的后期处理方式。对修复完成的托盘,按照国际标准ISO18613的规定,需要有关部门对其进行性能检验,满足使用要求的会安装维修标识,对于无法修复的托盘,删除标识后,状态较好的组件可以作为更换组件使用,不能再次使用的采取粉碎再生、焚烧方式处理。国内对修复好的托盘,没有相关部门对其进行性能检验,也没有维修标识,只是作为二手托盘继续出售。无法修复的托盘,多数情况下作焚烧处理,少数有条件的企业对木板进行粉碎处理,实现原材料的再次利用。
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