左鹏飞 刘庸 袁兴启 许斌 王纯
(昆山海关,江苏昆山 215300)
随着绿色出行意识和环保理念的逐渐提高,自行车出行越来越流行,提升了人们对自行车安全指标的关注度。自行车行业新标准GB/T 3565-2022《自行车安全要求》系列于2023 年10 月1 日正式全部实施。查阅相关文献,发现对自行车行业新标准的研究分析比较少。故本文拟从样品安装方式、施加力值、试验周期等试验要素入手,详细分析GB/T 3565.5-2022《自行车安全要求 第5 部分:车把试验方法》[1]与GB 3565-2005《自行车安全要求》[2]中涉及车把试验方面的异同点;并进一步剖析了与国际标准ISO 4210-5:2023《自行车 两轮自行车安全要求 第5 部分:车把试验》(Cycles-safety requirements for bicycles Part5:Steering test methods)[3]的异同点。希望能够有助于自行车企业对新标准的理解和实施,助力企业进一步做大做强。
2022 版和2005 版标准条款差异对照如表1 所示。
表1 GB/T 3565.5-2022 和GB 3565-2005 中涉及车把条款对照
GB/T 3565.5-2022 中明确把套和把盖的试验要求。一是冷冻试验,先将装有把套或把盖的把横管浸没于水中1 h,再放入冷冻室内直至稳定降至-5℃,对把套或把盖在其松脱方向上施加70 N 的力,保持该力直至温度达到+5℃时,试验结束。在整个试验过程中,要持续监测温度,确保温度的变化符合标准要求。二是热水试验,先将装有把套或把盖的车把浸没在60℃±2℃的热水中1 h,从热水中取出,置于室温下稳定30 min,对把套或把盖在其松脱方向上施加100 N 的力,保持该力1 min。两个试验结束时把横管上的把套或把盖应没有松脱,判定为合格。在GB 3565-2005 中,此项目没有试验前处理,即在室温下对把套或把盖在其松脱方向上施加70 N 的力,可以承受70 N 的拉脱力,即可判定为合格。相对于GB 3565-2005,GB/T 3565.5-2022 对试验条件进行了优化,增加试验的前处理,更加符合实际情况。
此检测项目是针对把立管零件的试验,仅生产把立管的企业对此有需求,需求较少,在此不再赘述。相对于GB 3565-2005,GB/T 3565.5-2022 对此试验项目的安装要求更加明确,并提高了施加力矩要求,对样品的品质要求更严苛。
GB/T 3565.5-2022 中明确了具体要求:一是根据制造商的建议正确安装,并概述了把横管与把立管多种型式组合件的安装情况。二是根据自行车类型,施加力值F2也不同。城市和旅行自行车、青少年自行车的施加力值F2为600 N;山地自行车和竞赛自行车的施加力值F2为1 000 N。三是施力距离都是距离把横管末端50 mm 处,施力方向均一致,保持施加力1 min。四是结果判定,把横管、把立管和锁紧螺栓不应有裂纹或断裂,施力点的永久变形量不应大于15 mm,即可判定为合格。GB 3565-2005 中把立管力矩试验包括零件和组合件试验,在此不再赘述。相对于GB 3565-2005,GB/T 3565.5-2022 对安装有详细的概述,对施力值和施力点都有明确的要求。
GB/T 3565.5-2022 对此试验进行了优化和提高。一是安装要求更加详细。二是试验分成两个阶段,施力值略有不同。第一阶段,施力值F3均是1 600 N;第二阶段,城市和旅行自行车、青少年自行车的施加力值F4为2 000 N、山地自行车的施加力值F4为2 600 N、竞赛自行车的施加力值F4为2 300 N。三是结果判定上,第一阶段要求是把立管不应有可见裂纹或断裂,在施力的方向上施力点的永久变形量不应大于15 mm,判定为合格;第二阶段要求是把立管不应有可见裂纹或断裂,判定为合格[4]。第一阶段合格后,再进行第二阶段试验。相对于GB 3565-2005,GB/T 3565.5-2022 的要求更加严苛,增加了第二阶段试验,此阶段施加的力值更大,这明显是提高了产品的质量要求,促使企业使用更优质的原材料和更先进的铸造工艺。
GB/T 3565.5-2022 中把横管对把立管固定强度试验有两种方法,一种为荷重法,与GB 3565-2005 中把横管和把立管的力矩试验要求完全相同,这里不再赘述;另一种为力矩法,新增的试验方法。
力矩法试验相关要求如下:一是按照制造商的建议正确安装。二是明确施加在把横管的力矩值,城市和旅行自行车、青少年自行车为60 N·m,山地自行车为80 N·m。三是保持时间为1 min,把横管相对于把立管不应移动即为合格。因此在试验前,应做好相应的标记,以便结果判定。在标准中有明确要求,针对不同型式的把横管与把立管,选择能产生力矩效果更严苛的方法。
GB/T 3565.5-2022 对把立管对前叉立管试验进行了优化和提高。一是安装要求更加详细;二是针对不同自行车类型,施加的力矩值不同,城市和旅行自行车、青少年自行车和竞赛自行车为40 N·m,山地自行车为50 N·m;三是施加力矩的方向有新要求,明确在每个可能发生转动的方向上施加力矩,规避安全风险;四是施力保持1 min。GB 3565-2005 中此试验项目的施加力矩为25 N·m,没有保持时间要求,施加力矩方向也比较单一。
GB/T 3565.5-2022 中增加的试验项目。一是按照制造商的建议正确安装;二是根据把端把的长度,来确定施加试验力的相应位置;三是根据自行车类型不同,施加力值不同,城市和旅行自行车、青少年自行车和竞赛自行车的施加力值为300 N,山地自行车的施加力值为500 N,都要保持1 min;四是结果判定,明确把端把相对于把横管不应移动,要求试验前要对结合部位进行相应的标识,以便于结果判定。
GB/T 3565.5-2022 中增加的试验项目。一是按照制造商的建议正确安装;二是明确在延伸把上选择对其夹紧处产生最大力矩的位置施加试验力,以确保试验的严苛度;三是施加试验力都是300 N,方向是垂直向下,没有保持时间要求。四是结果判定,明确延伸把与把横管连接处、把横管与把立管连接处均应无相对移动,要求试验前要对结合部位进行相应的标识,以便于结果判定。
GB/T 3565.5-2022 中对此项目变更很大,根据车型分为两部分,一部分是城市和旅行自行车、青少年自行车与山地自行车试验方法;另一部分是竞赛自行车试验方法。两部分的试验方法基本相同,不同是安装方式和试验力值略有不同。在GB 3565-2005 中根据材料和车把型式进行区分,都是同样的试验方法,也分为两个试验阶段,试验力值也相互不同。
GB/T 3565.5-2022 中对此试验进行了优化。一是安装要求概述清晰,根据车把的型式不同,给了更加详细的安装说明;二是试验力的位置是在把横管的两端离末端50 mm 处,方向都是平行于前叉立管的轴线,试验力的位置和方向都与GB 3565-2005 中要求一致。三是施加力值不同。根据自行车类型的不同而有所区别,城市和旅行自行车、青少年自行车第一阶段施加力F6都是200 N,第二阶段施加力F7都是250 N;山地自行车第一阶段施加力F6是270 N、第二阶段施加力F7是450 N;竞赛自行车第一阶段施加力F6是280N、第二阶段施加力F7是400 N。而在GB 3565-2005 中,试验是根据车把材料和车把型式的不同,再选择相应阶段的试验力,有点繁琐。四是试验周期,试验两个阶段分别都是100 000 次;而在GB 3565-2005 中,试验两个阶段分别都是50 000 次。五是试验频率,最大试验频率应符合GB/T 3565.3-2022[5]中的4.5 的要求。六是结果判定,明确把横管与把立管组合件的任何部分均不应有可见裂纹或断裂,任何螺栓均不应有损坏;并增加了施力点的运行位移的要求,复合材料制成的把横管或把立管,在试验中,施力点的运行位移(峰-峰值)不应大于其初始值的20%[4]。
国标2022 版和ISO 2023 版标准条款差异对照如表2 所示。
表2 GB/T 3565.5-2022 和ISO 4210-5:2023 版标准条款对照
两个标准对此试验项目要求基本相同,唯一不同点是ISO 4210-5:2023 中明确温度测量点为离开把套向把横管中心3 cm。
在GB/T 3565.5-2022 中,把横管对把立管-固定强度试验包括两种方法,一种为荷重法;另一种为力矩法,新增的试验方法。其中力矩法与ISO 4210-5:2023 中的力矩试验法要求相同。
在此试验项目中,两个标准在安装方式、施加试验力方向和保持时间等试验要素都一致,区别在城市和旅行用自行车、青少年自行车和竞赛自行车的施加力矩T2上略有不同,GB/T 3565.5-2022 要求对这三种车型的施加力矩T2均为40 N·m,而ISO 4210-5:2023 要求对所有车型的施加力矩T2均为50 N·m。说明ISO 4210-5:2023 对此试验项目要求提高了,那么相关企业需要进一步提高自行车相关部件的品质,以符合相关国际标准。
在此试验项目中,GB/T 3565.5-2022 根据自行车类型不同,对试验方法进行了区分。而ISO 4210-5:2023 根据车把类型不同,对试验方法进行了区分,第一部分是非下垂把试验方法,第二部分是下垂把试验方法。此试验项目在安装方式、试验施加力值、施力位置、施力方向、试验阶段等试验要素方面,GB/T 3565.5-2022 和ISO 4210-5:2023 要求基本相同。
在GB/T 3565.5-2022 和ISO 4210-5:2023 差异比对中,主要是以上四个试验项目有去所区别,其他试验项目的要求基本相同,在此不再赘述。
车把作为自行车的核心部件之一,其质量安全关系到骑行人员的生命安全,需要给予重点关注。相对于GB 3565-2005,GB/T 3565.5-2022 在概述、安装方式、施加力值、周期等试验要素都更加明确和细化,从而确保试验操作的一致性和试验结果的可靠性。同时,根据自行车行业发展趋势,优化了很多试验项目,也增加了新的试验项目,使得标准更符合当前的自行车安全要求。通过3565.5-2022 和ISO 4210-5:2023的比较,发现这两个标准试验项目的要求基本一致,也有个别试验项目有些微小的差异,从而体现出国标和国际标准接轨得更加紧密,将有助于我国自行车产业更好地融入世界大贸易中。