淺談室內(nèi)用兒童座椅在力學(xué)性能檢測(cè)中的質(zhì)量

1、<p>　　淺談室內(nèi)用兒童座椅在力學(xué)性能檢測(cè)中的質(zhì)量</p><p>　　摘要：室內(nèi)用兒童座椅的靜載荷、耐久性、耐沖擊性與穩(wěn)定性等力學(xué)性能需要達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)。本文根據(jù)自己長(zhǎng)期兒童家具試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，借助新的檢測(cè)、分析的方法，對(duì)兒童座椅的力學(xué)性能進(jìn)行了試驗(yàn)，分析了座椅的質(zhì)量。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：力學(xué)性能 兒童座椅 試驗(yàn) 質(zhì)量 </p><p><b

2、>　　0前言 </b></p><p>　　家具是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚拇笞谙M(fèi)品，其產(chǎn)品、原材料質(zhì)量、性能等需要符合國(guó)家法律法規(guī)和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。家庭中專門用于兒童坐的扶手座椅，其出口還需要滿足FIRA/FRQG C002：2008的要求。但是，由于家具設(shè)計(jì)、制造技術(shù)、引用標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范、使用的原材料良莠不齊，兒童扶手座椅使用的強(qiáng)度、穩(wěn)定和耐久性性能較差，嚴(yán)重影響了兒童的生活質(zhì)量和身心健康。 <

3、/p><p>　　為了保證兒童坐的手扶座椅的質(zhì)量，除了要求企業(yè)予以充分重視并采取有效措施外，還要在座椅質(zhì)量檢測(cè)方面提供準(zhǔn)確的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和持續(xù)更新的檢測(cè)手段。 </p><p>　　1. 兒童座椅及檢測(cè) </p><p><b>　　1.1 兒童座椅 </b></p><p>　　兒童座椅指專用于兒童坐、臥或扶持、支撐等各種行為

4、的座椅，主要分為室內(nèi)使用與室外使用類、躺著與坐著類及兒童年齡與體重類等。兒童都有天生的好動(dòng)特性，坐在座椅上，經(jīng)常會(huì)做出不安分的爬、搖、抓、咬等動(dòng)作，這些常見的行為，很容易讓兒童的身體出現(xiàn)意外安全事故。因此，對(duì)兒童座椅的強(qiáng)度、穩(wěn)定和耐久性有著專門的要求。 </p><p><b>　　1.2座椅檢測(cè) </b></p><p>　　兒童手扶座椅檢測(cè)是依照國(guó)家法律法規(guī)和有關(guān)

5、標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)兒童手扶座椅、原材料質(zhì)量、性能合格與否進(jìn)行評(píng)判的行為。檢測(cè)機(jī)構(gòu)通過選用科學(xué)的檢測(cè)方法和精密的儀器設(shè)備，對(duì)送檢產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，得出準(zhǔn)確的質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果，并將其反饋給企業(yè)。企業(yè)根據(jù)檢測(cè)結(jié)果分離出不合格產(chǎn)品，并分析質(zhì)量問題，提出改正措施。通過這種送檢、反饋、改正過程，促進(jìn)企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的提高。 </p><p>　　1.3 力學(xué)性能檢測(cè) </p><p>　　力學(xué)性能檢驗(yàn)是模擬兒童手扶座椅在正

6、常使用和習(xí)慣使用時(shí)，座椅各部位受到一次性或重復(fù)性載荷條件下，所具有的強(qiáng)度或承受能力的試驗(yàn)。根據(jù)產(chǎn)品在預(yù)定使用條件下的正常使用頻數(shù)，可能出現(xiàn)的誤用強(qiáng)度，按加載力的大小與加載次數(shù)多少，把強(qiáng)度和耐久性分五個(gè)等級(jí)試驗(yàn)水平，即使用頻繁與否來決定試驗(yàn)水平，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行靜載荷、耐久性和沖擊性試驗(yàn)。 </p><p>　　2. 兒童座椅力學(xué)試驗(yàn)； </p><p><b>　　2.1 試驗(yàn)分析 &

7、lt;/b></p><p>　　兒童座椅質(zhì)量檢測(cè)是利用測(cè)試手段，按規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)座椅進(jìn)行試驗(yàn)，最終確定出產(chǎn)品優(yōu)劣。通過準(zhǔn)確的檢測(cè)方法和科學(xué)的數(shù)據(jù)，可以反映出座椅的實(shí)際質(zhì)量水平，劃分出產(chǎn)品的質(zhì)量等級(jí)，為消費(fèi)者購(gòu)買家具時(shí)提供一個(gè)參考的依據(jù)。 </p><p>　　試驗(yàn)方法首先測(cè)試兒童座椅在正常使用和習(xí)慣性誤用時(shí)，各部位受到一次性或重復(fù)性荷載條件下所具有的強(qiáng)度或承受能力（靜載荷、耐久性

8、與耐沖擊性試驗(yàn)）。再測(cè)試座椅在日常使用中受載的條件下，所具有的抗傾翻能力，即穩(wěn)定性試驗(yàn)。再對(duì)穩(wěn)定性試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。 </p><p><b>　　2.2 試驗(yàn)條件 </b></p><p>　?、? 試件。試驗(yàn)采用的座椅為完整組裝的新出廠的成品家具，并符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖紙的要求，所有五金連接件在試驗(yàn)前均已安裝牢固。 </p><p>　?、?/p>

9、. 試驗(yàn)所采用的設(shè)備： </p><p>　?、傩⌒妥婕虞d墊。直徑為200 mm的剛性圓形墊，其加載表面為球面。 </p><p>　?、谝伪臣虞d墊。長(zhǎng)250 mm、寬200 mm的剛性矩形物體，其加載表面為圓柱面。 </p><p>　　③局部加載墊。直徑為100 mm的剛性扁平圓形墊。 </p><p>　?、茏鏇_擊器。由圓柱體、螺旋

10、壓縮彈簧組沖擊頭3部分組成。 </p><p>　?、輿_擊擺錘。一個(gè)質(zhì)量為6.5 kg的圓柱剛性錘頭，用外徑為38mm、壁厚為1.6 mm的鋼管作為擺桿連接在回轉(zhuǎn)軸上，擺錘回轉(zhuǎn)中心至錘頭重心的距離為1 m。 </p><p>　?、夼菽芰弦r墊。試驗(yàn)時(shí)放在加載墊與試件表面之間，厚度為25mm，密度為27～30kg/m3。 </p><p>　　⑦ 擋塊。用來防止扶手

11、椅移動(dòng)，但不能限制其傾翻的 限制裝置，高度為12 mm，剛好能防止扶手椅移動(dòng)。 </p><p>　?、嗉恿ζ鳌０匆?guī)定值或漸增值對(duì)扶手椅進(jìn)行加力， 其結(jié)構(gòu)不妨礙扶手椅的自由移動(dòng)。對(duì)椅座恒定加載 時(shí)還采用了金屬塊。 </p><p>　?、? 試驗(yàn)環(huán)境的溫度為22℃，相對(duì)濕度為40%。在加力過程中，盡量保持速度緩慢，確保附加動(dòng)載荷對(duì)試驗(yàn)造成的影響降低到可忽略不計(jì)的程度；同時(shí)，在耐久性試驗(yàn)中，

12、緩慢加速也有利于保證扶手椅表面不會(huì)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)發(fā)熱。 </p><p><b>　　3 座椅試驗(yàn)過程 </b></p><p>　　座椅試驗(yàn)主要針對(duì)扶手椅的靜載荷、耐久性、耐沖擊性與穩(wěn)定性進(jìn)行，采用的是第三級(jí)試驗(yàn)水平。 </p><p>　　3. 1 座椅靜載荷試驗(yàn) </p><p>　?、? 把試驗(yàn)表中規(guī)定的力，通過座面加

13、載墊，先后在下列兩個(gè)部位垂直向下旋加各10次.①由加載模板確定的座面加載點(diǎn)；②椅面中心線上離椅面前沿100m處的一點(diǎn)每次加力至少應(yīng)在加載部位上保持10S。試驗(yàn)結(jié)束后，檢查椅子的整體結(jié)構(gòu)，并按相關(guān)規(guī)定評(píng)定缺陷。 </p><p>　?、? 為了同時(shí)檢測(cè)座椅其它易受力部位的強(qiáng)度，本試驗(yàn)還在3個(gè)位置進(jìn)行靜載荷加載，以驗(yàn)證扶手椅多處受力時(shí)的均衡能力與靜載荷強(qiáng)度。先在左側(cè)扶手的水平加力位置加以一個(gè)垂直向下的400 N的力，

14、共加力20次，每次保持10s。然后沿著水平方向在扶手椅的椅背頂部和椅座前部的最容易損壞的位置各加力20次，每次保持10s，力的大小為450 N。 </p><p>　　試驗(yàn)結(jié)束之后，重新測(cè)量扶手椅的外形尺寸，檢查它的質(zhì)量與整體結(jié)構(gòu)，并與試驗(yàn)之前記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。 </p><p>　　3.2 座椅的耐久性試驗(yàn) </p><p>　　⑴. 座面的耐久性。把扶手椅放到

15、試驗(yàn)機(jī)的水平臺(tái)面上，通過試驗(yàn)機(jī)將950N的力垂直向下重復(fù)施加在椅座表面的加載墊上，共加載50000次，加載速率為 30次/min。座面加載點(diǎn)由模板確定。在第一次和最后一次加載時(shí)，分別測(cè)量加載墊最低處至地面的距離，所得兩數(shù)之差即為試驗(yàn)的座面位移。 　?、? 椅背的耐久性。保持扶手椅的位置不變，把擋塊靠在椅腿上，將950N的力垂直施加在座面加載點(diǎn)上，座面加載點(diǎn)由模板確定；接著通過椅背加載墊，把330N的力反復(fù)施加在椅背縱向軸線上距離椅背上

16、沿100mm處，加載次數(shù)為50000次，加載速率為30次/min。 </p><p>　　本階段試驗(yàn)結(jié)束后，檢查椅子的整體結(jié)構(gòu)，按相關(guān)的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定缺陷。 </p><p>　　3.3 座椅的耐沖擊性試驗(yàn) </p><p>　?、? 椅背的耐沖擊性。把擋塊靠在和沖擊方向相反的椅腿上，把沖擊擺錘提升到?jīng)_擊高度為210mm的位置，使其繞回轉(zhuǎn)軸線自由跌落，向著椅背頂沿外側(cè)

17、的中間部位，由外向內(nèi)水平?jīng)_擊10次。 </p><p>　?、? 扶手的耐沖擊性。把擋塊靠在和沖擊方向相反的椅腿上，把沖擊擺錘提升到?jīng)_擊角度為38°的位置，使其自由跌落，朝未加擋塊一側(cè)扶手表面最易損壞的部位，由外向內(nèi)沿水平方向沖擊10次。 </p><p>　　試驗(yàn)結(jié)束后，檢查椅子的整體結(jié)構(gòu)，并按相關(guān)的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定缺陷。 </p><p>　　3.4 座椅

18、的穩(wěn)定性試驗(yàn) </p><p>　　⑴. 座椅的向前傾翻穩(wěn)定性。把擋塊靠在椅子前腿的外側(cè)上，在座面中心線上離前沿50mm的位置，通過加載墊垂直施加600N力，接著把初始值為20N的力，從加載墊接觸座面的部位沿水平方向向前加載并逐漸增加，當(dāng)這個(gè)力增加到83N的時(shí)候，扶手椅開始向前傾翻，此時(shí)停止加力并將力的大小記錄下來。 </p><p>　?、? 座椅的向后傾翻穩(wěn)定性。把擋塊靠在椅子后腿的外

19、側(cè)上，在扶手椅上選取座面中心線與椅背中心線的交點(diǎn)作為一個(gè)標(biāo)記點(diǎn)，在座面中心線上距該標(biāo)記點(diǎn)175mm的位置，通過加載墊垂直向下施加600N力，接著在椅背中心線上距該標(biāo)記點(diǎn)280mm的位置，把初始值為200N的力沿水平方向向后加載并逐漸增加，當(dāng)這個(gè)力增加到338 N的時(shí)候，扶手椅開始向后傾翻，此時(shí)停止加力并將力的大小記錄下來。 </p><p>　?、? 座椅的側(cè)向傾翻穩(wěn)定性。把擋塊靠在椅子左側(cè)兩腿的外側(cè)上，在扶手椅

20、左側(cè)選取距座面中心線100mm、距座面后沿200mm的一點(diǎn)，垂直向下施加250N力，接著在左側(cè)扶手上選取距外側(cè)邊沿37.5mm的一個(gè)最不穩(wěn)定的位置，通過加載墊垂直向下施加350N力，最后把初始值為20N的力，在左側(cè)扶手的垂直力加載位置沿水平方向向外加載并逐漸增加，當(dāng)這個(gè)力增加到53N的時(shí)候，扶手椅開始向左側(cè)傾翻，此時(shí)停止加力并將力的大小記錄下來。 </p><p>　　本階段試驗(yàn)結(jié)束后，檢查椅子的整體結(jié)構(gòu)，按相關(guān)

21、的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定缺陷。 </p><p><b>　　4 結(jié)論 </b></p><p>　　室內(nèi)用兒童座椅需要良好的力學(xué)性能，本試驗(yàn)具有針對(duì)性強(qiáng)、全面和靈活的特點(diǎn)，與其他檢測(cè)相比，更重于檢測(cè)位置的控制和選擇。但是，由于質(zhì)量檢測(cè)是一個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜過程，試驗(yàn)可能存在不能兼顧和完善的區(qū)域與方法，需要進(jìn)一步結(jié)合力學(xué)檢測(cè)原理，發(fā)揮檢測(cè)手段的多樣性和適應(yīng)性來進(jìn)行補(bǔ)充。 </p

22、><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] FIRA/FRQG C002：2008 室內(nèi)用兒童座椅的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性要求 </p><p>　　[2] 兒童瓦楞紙板家具的設(shè)計(jì)與研究 馮蕾 東北林業(yè)大學(xué) 2013-04-01 </p><p>　　[3] 張立，張亞池，張帆. 實(shí)木框架家具力學(xué)結(jié)