张磊 吴静霞 陈光明 / 上海市质量监督检验技术研究院,国家家具质量监督检验中心
家具中推拉构件耐久性试验检测方法
张磊 吴静霞 陈光明 / 上海市质量监督检验技术研究院,国家家具质量监督检验中心
介绍了家具中推拉构件耐久性的国家标准及检验方法,分析了气缸和电缸实现该项目检测方法的优缺点,提出了通用的带有阻尼器的推拉构件检测控制策略,对于实现检测的科学性、准确性具有重要意义。
推拉构件;耐久性;检测方法;阻尼器
改革开放30 多年来,中国的家具产业得到迅猛发展,形成了一定的产业规模。在经济全球化的影响下,全球家具生产重心逐步发生转移,中国日益成为全球家具制造中心,连续多年占据国际市场份额第一位[1]。进入新世纪后,我国家具标准化事业蓬勃发展[2]。针对家具中推拉构件耐久性试验,新的国家标准与时俱进,提高了一些技术要求,增加了部分检验项目。新的要求需要更加合理的检测方法来满足,以确保检验的科学性、准确性。
根据GB/T 10357.5-2011《家具力学性能试验 第5部分:柜类强度和耐久性》中定义,推拉构件为能推进拉出的部件,推拉构件包括抽屉、吊挂文件袋、键盘托[3]。
推拉构件是家具的重要组成部分。随着社会的发展、科学技术的进步以及生活方式的变化,家具也永远处于不停顿的发展变化之中。家具不仅表现为一类生活器具、工业产品、市场商品,同时还表现为一类文化艺术作品,是一种文化形态与文明象征。随着家具产品的不断推陈出新,新颖实用的带阻尼器推拉构件及附件产品不断出现在人们的视野中,产品更丰富,功能更实用。
推拉构件耐久性试验要求主要在GB/T 10357.5《家具力学性能试验 柜类强度和耐久性》标准中,主要应用在柜类家具中。该国家标准的现行版本为GB/T 10357.5-2011《家具力学性能试验 柜类强度和耐久性》于2011年7月29日发布,2011年12月15日正式实施,是对1989年版的修订。新标准对原来的标准进行了多项改动,关于推拉构件耐久性试验的主要要求变动情况见表1。
表1 推拉构件耐久性试验主要要求变动对比表
通过表1可见,新修订的国家标准进一步量化了速度的技术指标,修改了定位装置的试验要求。这些变化一方面提高了对速度的稳定性和准确性的要求,另一方面对位置控制等有了新要求。这些检验要求的变化需要新的检测方法来实现。
据了解,目前各个检测机构主要采用气缸或电缸技术来实现推拉构件耐久性试验。一些检验机构利用气缸和新型实用夹具设计了实现检验技术要求和推拉构件的无损检验。
气缸技术具有快速、安全、环保、易控制、低成本等特点,应用领域越来越广。在机械、汽车、铁路、纺织、冶金、石化、轻工、家电、橡塑、印刷、包装等传统产业,应用面也在不断扩展[4]。该技术在家具耐久性检测领域应用较多。虽然气缸技术有很多优点,但气缸技术需要空气作为气源,空气具有可压缩性,这种特性不易实现准确的速度控制和很高的定位精度,负载变化时对系统的稳定性影响较大。
电缸技术主要使用电力作为动力源,与气缸技术相比节省了供气装置。随着技术发展,以电力为动力源的直线运动执行机构非常适合于实现推拉构件耐久性试验。电缸的工作原理是利用各种类型的电动机(如AC伺服电动机、步进电动机、DC电动机)带动不同形式的丝杠(或螺母)旋转,并通过构件间的螺旋运动转化为螺母(或丝杠)的直线运动,再由螺母(或丝杠)带动缸筒或负载做往复直线运动[5]。与液压缸和气缸相比,电缸的工作性能不容易受到外界环境的影响。电缸具有精度高、响应快、电气系统同步性好和工作稳定等一系列优点,能够满足大多数工作场合的需要[6]。
综上所述,电缸定位和重复精度高,适合于高精度直线运动系统。气缸技术与其他传动技术相比具有安全、高效、节能、寿命长、成本低和无污染等优点[7]。气缸和电缸相关技术指标对比见表2,系统检测原理见图1。
表2 气缸和电缸相关技术对比分析表
图1 检测系统原理
鉴于气缸和电缸都有各自的优点和实际应用,本文给出一种气缸和电缸通用的控制策略,用于实现家具中带有阻尼器的推拉构件耐久性检测。与执行机构连接的夹具采用中空可调结构,调节中空距离为阻尼器运行距离。拟定阻尼器运行距离为l,推拉构件检测要求运行距离为L,M0.0为系统运行总开关位,t1至少大于阻尼器自动缩回所需时间。本方法程序控制流程如2所示。
新修订的国家标准,提高了对产品检测的技术要求。随着科技发展和国家标准要求的提高,对检测技术提出了更高的要求,检测过程中需要采用更加合理的技术实现方法,提高产品检测的科学性,更准确地进行产品质量检测。
图2 程序流程
[1]刘晨光,罗菊芬.家具国际标准化工作概述[J].质量与标准化,2015(08):25-27.
[2]罗菊芬.我国家具标准化现状分析及工作思考[J].家具,2015,36(3):100-102.
[3]全国家具标准化技术委员会.GB/T 10357.5-2011家具力学性能试验 柜类强度和耐久性[S].北京:中国标准出版社,2011.
[4]陈启复.对我国气动工业现状与未来发展的思考[J].液压气动与密封,2012(1):16-22.
[5]徐文灿.电动缸与气缸[J].液压气动与密封,2006(2):19-24.
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Study on testing method of durability test for the extension element of the furniture
Zhang Lei,Wu Jingxia,Chen Guangming
(Shanghai Institute of Quality Inspection and Technical Research,National Quality Supervision and Inspection Center for Furniture)
This paper introduces the national standard and durability test method for the extension element of the furniture, analysis the advantages and disadvantages of pneumatic and electric testing method,propose a general control strategy for the extension element with damper mechanism.It is important to realize scienti fi c and accurate detection for the extension element.
extension element; durability test; testing method; damper mechanism