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檢驗床墊的硬度等級,主要依據(jù)棕纖維床墊和軟質(zhì)泡沫聚合材料床墊等要參照相關(guān)標準進行。適用于各種彈簧軟床墊測試。不適合充水床墊,充氣床墊的測試。
1.鋪面軟硬性能評價相關(guān)名詞術(shù)語
1.1加載撓度曲線 load/deflection curve :
加載墊在試件上加壓的力值與對應(yīng)凹陷值之間的關(guān)系。
1.2硬度值(HY) hardness value :
加載撓度曲線在210N、275N和340N時的斜率(加載力N與加載點凹陷深度mm的比率)的平均值。
1.3 硬度等級(HS)firmness rating :
硬度等級是由硬度值決定的、用1到10的范圍表示產(chǎn)品軟硬程度。
2.鋪面軟硬性能評價相關(guān)設(shè)備
2.1邊部加載墊:
A 邊部加載墊可用硬木制成,其表面應(yīng)堅硬、光滑,它應(yīng)與試驗設(shè)備相連接,能繞著橫軸在垂直面上轉(zhuǎn)動
B一個表面光滑、直徑為355 mm的剛性圓柱體,端面為凸出的球面,球面曲率半徑為800 mm,其前邊緣曲率半徑為20mm。
注:加載系統(tǒng)通過球形連接盡可能接近加載墊的凹陷位置。
2.2加載/撓度曲線記錄設(shè)備
加載/撓度曲線記錄設(shè)備應(yīng)由一個加載墊和一個能垂直向下加載1000N的裝備組成。
加載和卸載時的運行速度應(yīng)為(90±5)mm/min。
應(yīng)能測量安裝基準的載荷和高度。
測量系統(tǒng)的高度公差應(yīng)為±0.5mm。
測量系統(tǒng)的載荷公差應(yīng)為zui大載荷(1000N)的±1%。
試驗設(shè)備應(yīng)確保水平載荷不影響測量。
3.硬度值的測定方法
3.1加載撓度曲線
加載撓度曲線應(yīng)通過加載撓度曲線記錄設(shè)備獲得。
初始測量應(yīng)在耐久性試驗開始100次循環(huán)加載后進行。
測試點應(yīng)位于輥筒試驗區(qū)域中心處。
測試過程如下:
——在每次進行測試前,試驗產(chǎn)品應(yīng)放在標準環(huán)境中按6.14.1的規(guī)定的時間進行恢復平衡;
——在加載點預(yù)載到1000N,然后卸載,重復3次,每次預(yù)加載循環(huán)時間(卸載和加載的時間間隔)不超過30秒。應(yīng)在zui后一次預(yù)載循環(huán)結(jié)束后30秒內(nèi)進行測量;
——測量加載撓度時,應(yīng)具有偶數(shù)的測量結(jié)論,同時將加載增至1000N。
注1: 記錄加載撓度曲線時,從0到1000N的范圍內(nèi),記錄的加載點不應(yīng)少于250點。
從0到450N的范圍內(nèi),應(yīng)不超過2N記錄一次加載點。
可選取測試值中5點上值和5點下值,并通過線性回歸的斜率來計算斜率。
注2: 值得注意的是:載荷從1000N減少到0時,通過測試加載/撓度,可以記錄滯后曲線。
3.2硬度值
床墊的硬度值(Hy)為加載撓度曲線在210N、275N和340N時斜率(加載力N與加載點凹陷深度mm的比率)的平均值。
…………………………………………(A.1)
式中:
C1——210N加載時的斜率;
C2——275N加載時的斜率;
C3——340N加載時的斜率。
3.3硬度等級的評價
硬度等級(Hs)是以數(shù)字1到10的范圍表述產(chǎn)品的軟硬程度。
Hs=1~5為硬床墊(數(shù)字越小越硬);
Hs=6~10為軟床墊(數(shù)字越大越軟)。
Hs由以下等式得到:
…………………………………(A.2)
式中:
K——由以下加載撓度曲率等式得到:
………………………………………………(A.3)
式中:
A ——加載0到450N的載荷撓度曲線以下區(qū)域的面積;
Hy——硬度值;
a—— 5.92×10-4;
b—— 0.148。