电动童车自由轮多方法检测系统的研究

毛晓靖++李方铭++许晨强++钟伟

摘 要：简要分析了原有电动童车检测方法及其相应的检测系统，提出了一种基于国家标准的电动童车自由轮多方法检测系统。系统结合拉力法和斜坡法的优点，应用行吊迁移、激光传感测速等技术不断优化电动童车自由轮测试，以便能在拉力法与斜坡法之间切换，进而提高电动童车自由轮检测的准确性。

关键词：电动童车；自由轮；拉力法；斜坡法

中图分类号：TS958.07 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.06.112

目前，新产品、新款式的电动童车层出不穷，受到了儿童的喜爱。随着童车生产规模的扩大，其安全性能也应不断提高，因为童车的质量安全关系着儿童的健康和安全。

电动童车的检测项目很多，包括其外观尺寸、轮廓间隙、自由轮制动性能等机械与物理性能和特定化学元素成分的检验。其中，自由轮制动性能尤为关键。由于电动童车有一定的运行速度，儿童在使用它时，如果遇到障碍物或者危险，必须要采取紧急措施，以保证他们的人身安全。鉴于此，要求电动童车的制动性能要满足各种突发状况。电动童车自由轮装置制动性能作为一项不可缺少的检测项目，国家标准《玩具安全 第2部分：机械与物理性能》（GB 6675.2—2014）对有自由轮装置的电动童车的制动性能作出了具体要求。根据国家玩具安全标准的要求，结合童车检测的实际情况，深入探讨了拉力法和斜坡法的优缺点，并综合这两种方法提出了电动童车自由轮多方法检测系统。

1 电动童车自由轮

自由轮是一种特殊的结合元件，它的结合和分离是自动进行的，而采用自由轮换档可以简化自动变速器中的电子控制系统。自由轮的结构型式分为滚珠式和楔块式，其具有单向承受扭矩、单向旋转、自动结合和自动分离的特点。

国家标准GB 6675.2—2014中5.16规定：电动童车自由轮测试方法分为拉力法和斜坡法。拉力法是将电动童车水平放置，并按照相关要求加载适当的负载，在铺有P60氧化铝纸的平面上以（2±0.2）m/s的速度匀速拖拉玩具，以测试最大的拉力，如图1所示。如果测得的最大拉力F≥（m+25）×1.7（36个月及以下儿童适用的电动童车）或F≥（m+50）×1.7（37个月以上儿童适用的电动童车），则认为该电动童车没有自由轮装置。斜坡法是将加载了50 kg砝码的电动童车放置在铺有P60氧化铝的10°斜面上，如果童车加速下滑，则认为该电动童车有自由轮装置，如图2所示。

图1 采用拉力法测试电动童车 图2 采用斜坡法测试电动童车

2 自由轮综合检测系统

这2种检测方法的使用率较高。斜坡法主要采用的是定性的方法，它能够在短时间内检测童车的自由轮项目，只需要检测斜坡平台和砝码等检测设备。但是，这种检测方法存在一些缺点：①虽然有适合的传感器能够检测电动童车的下行速度，但是，运行情况不定，所以，无法准确判断电动童车是否有自由轮装置；②在检测过程中，频繁搬运50 kg的砝码会消耗检测人员的体力；③斜坡检测平台长度有限，定性精度不够；④斜坡检测平台占用的场地过大。

拉力法能够在足够长度的跑道上检测到童车运行速度为2 m/s时的最大力数值，从而判断其是否有自由轮装置。与斜坡法相比，这种方法能够有效判断玩具电动童车自由轮装置的具体使用情况。但是，这种测试方法也存在一些缺点：①测试跑道上的氧化铝砂纸与检测的童车摩擦受力不均会出现褶皱变形的情况，进而影响试验精度。②当铝砂纸移动到阻力不均的地方时，就很难控制电动童车被拖拽的行驶方向，进而在长跑道测试中就无法精确控制测试童车的移动方向，出现了测试童车偏离跑道的情况。由此可知，采用这种检测方法具有较大的不确定性。③50 kg的砝码在跑道两端频繁搬运过于繁复。针对平时试验过程中发现的问题，设计了新的自由轮综合检测系统，如图3所示。

图3 自由轮综合检测系统

新的童车自由轮综合检测系统是由简易行车吊机、斜坡检测平台测试跑道等组成的。在原有的检测跑道上架设一个大型斜坡平台，不仅可以节省实验室空间，还可以共用2种方法的通用设备。该系统将斜坡平台加长至6 m，并在斜坡两侧增加了传感器，以提高感应精度，保证试验的准确性。如果需要进行电动童车自由轮斜坡测试，可以先利用综合检测系统的软件平台设置斜坡模式。当检测系统斜坡电机自动落下时，软件系统自动检测斜坡角度（10°）亮起，绿色指示灯表示检测系统运行正常。这时，检测人员可以将待检的电动童车放置在检测平台上，通过控制简易行车吊机将测试砝码吊装到待检童车的相应位置并将其固定。在试验过程中，利用斜坡两侧的传感器可以将信号实时传输到软件中。通过延长斜坡长度和增加传感器，能够使检测软件更加精确地模拟电动童车在整个斜坡上的运动轨迹和速度，从而提供更加直观的检测结果。通过加固跑道砂纸和增加跑道两侧的防护栏，不仅能够提高跑道的试验安全，还能提供更加可靠的检测结果。

3 结论

通过对现有电动童车自由轮检测方法的分析和研究，提出了一套完整、科学、便捷的自由轮多方法检测系统，有效减轻了检验人员的劳动强度，保证了检测数据的科学性和准确性。

参考文献

[1]北京中轻联认证中心，好孩子儿童用品有限公司.GB 6675.1—2014 玩具安全第1部分：基本规范[S].北京：中国标准出版社，2016.

[2]北京中轻联认证中心，好孩子儿童用品有限公司.GB 6675.2—2014 玩具安全第2部分：机械与物理性能[S].北京：中国标准出版社，2016.

〔编辑：白洁〕