美国软体沙发性能测试标准

美国软体沙发性能测试标准1简介本文所探讨的家具性能测试是一种加速使用的疲劳和强度承受能力的测试方法，可以用来评估产品能否达到预期的设计要求。在家具产业中，有一套产品性能测试标准是很重要的，它不仅可以确保家具设计和制造程序达到预期的质量设计要求，而且可以帮助顾客了解并区分家具的质量差别，在购买家具时可根据个人的经济状况和喜好加以权衡选择。20世纪70年代以来，世界上许多国家或地区根据本国或本地区的具体情况制定了家具性能测试标准，用以进行产品检测以确保质量，但至今为止还没有一个全球通用的标准。美国普渡大学家具研究中心于1997年应联邦政府[GeneralServiceAdministration(GSA)]的要求开始研制沙发的性能检测标准，目的是建立一套家具产业中通用的测试标准，其测试方法必须具备下列条件：1）应用不受地域限制；2）最大限度地提供力学设计的信息；3）为制造商提供产品市场化的信息，为顾客提供评估产品的信息；4）能够对长期以来积累的实践经验提供一个量化方法；5）提供一个明确的家具强度量化方法。研究成果FNAE80-214A于1980年被启用，作为美国政府机构的家具采购测试标准。自标准实施20多年以来，它不仅是美国政府机械、公共场所设施组织购买家具时的质量验证手段，而且同时已被家具制造厂家广泛采用作为新产品研制开发、质量评估以及力学辅助设计和验证的重要工具，用途很广泛。例如，通过测试并比较旧的设计，制造厂家可以系统衡量新的设计，包括新的框架设计，新的接头方式，新的连接部件，新的材料等是否能达到所要求的技术水平标准。在美国通过GSA家具性能测试的信息是公开的，所以通过检测的生产厂家具有市场竞争优势。密西西比州是美国最大的软体沙发家具生产基地，根据2003年的统计数据，美国70%的软体沙发产自密西西比州。自1987年密西西比州立大学林产品实验室家具研究中心成立以来，在家具力学方面做了许多研究，并为家具制造公司和材料生产厂家进行了大量的GSA性能测试。2GSA沙发性能测试2.1测试方法GSA性能测试基于循环递增加载模式（图1）。测试开始时先给沙发加一个起始载荷，这个载荷以20次/分的频率循环加力25000/次。循环结束后，载荷增加一定量，然后再循环25000次。当载荷达到所需求的水平，或沙发框架或部件破环时测试才结束。2.2测度设备GSA沙发性能测试是在一套特别设计的汽缸-管道支架系统上进行的（如照片所示）。气缸在压缩空气机的推动下，以20次/分的循环频率对被测沙发加载。加载循环次数是由一个可编程逻辑控制器和可重置电子记数系统进行记录的。当沙发框架或部件破坏时，限制开关被激活并停止测试。整套设备宜于购置，投资成本较低，而且设备结构简单，易于重新安装调整和维修保养，灵活易调整的连接系统可以使载荷的方向中随着家具各部件之间相对位移的变化而变化。2.3主要的测试类型图2所示是沙发的基本框架图，沙发框架可以分成3个部分：坐基框架系统、侧边扶手框架系统和后靠框架系统。根据沙发通常的受力状态，可以进行以下几种测试：垂直坐力测试（seatfoundationloadtest）（图3），靠背支撑测试（backrestfoundationtest）（图4），靠背框架测试（backrestframetest）（图5），扶手水平侧向外拉测试（side-thrustloadtestonarms-outward）（图6），后拉腿测试（fronttobackloadtestforlegs）（图7），水平测试拉腿测试（horizontalsidethrustloadtestonlegs）（图8）。上述各种测试的加载方案，包括初始载荷、每次载荷增量、载荷数量以及可接受的性能水准如表1所示。以垂直坐力测试为例，具体测试过程如下：模拟人"坐下"的动作，3个大小完全相同的坐力载荷分别加在沙发中间和离沙发两端1/6处（如前照片所示），每个坐力载荷头由前后两个汽缸组成。测试开始时后汽缸施加载荷为100磅（445N），前汽缸施加载荷50磅（222N）。前后两个载荷同时动作，25000次循环结束后，对沙发进行仔细的检查，观察是否有部件损坏，如果无损坏，测试应在增加载荷的情况下继续进行25000次循环。每次后载荷增加25磅（111N），前载荷增加12.5磅（56N）。测试以此类推进行下去，直到坐椅系统中有部件开始损坏，弹簧断裂或其他部分破环，或者沙发已达到了所期望的设计指标，测试才停止进行。搏省3铲纷测试数据的丸讨论稍卖以下就售表刷1厌中所列示的清各个性能测膨试方法可以猎提供的有助梅于产品设计鬼的数据信息计作一下讨论号。总体来说领，这些来自财测试的信息探对生产商和堂产品的设计涨者具有很好童的参考价值跌。浴裤残陵3.1庙谋垂直坐力测对试剧型这个测靠试对发现沙寇发坐基制造估过程中可能腹出现的问题郊十分有效，舱因为在垂直高坐力作用触下，主要的溪座位支撑框熔架部位承受叛很大的应力烛，如果其中透任何一个部锻件破坏，整廉个沙发也就洋很快破坏了驳。后科前横档蛙和后横档破持坏的主要原叨因是其尺寸浪大小，不过炭实木横档上忘有太多交叉费纹理和太大善太多的节疤耗刀会引起横扔档破坏。横撤档底部的节跪疤破坏性最替大，因为这挑里所受的拉竟应力最大，促如果支撑框午架部件主要硬是由木榫钉瑞为主要连接呆件，横档破枝坏常常起于妖横档上用于蒜连接座位撑爸档的榫钉孔点处，然后扩先大到整个横成档截面上。束另外在测试帮中，前横档士和前支柱的勤接头也经常朝是破坏发生慧的地方，既印有在垂直面硬的破坏，也来有前后方向窝的破坏。这片些破坏的接级头大多是由从于没有加用鼠涂胶支再撑木块来加忙强连接，而安这个加强方熊式可以抵消亲正弦型弹簧蓬施加在接头讲处由前向后迁的作用力破单坏；或者是滥由于支撑木商块安装的位跌置不正确。季垂直方向的辱连接破坏通速常是由于榫继太靠近横档鼻的上沿的缘桶故基。择型可以说裂垂下坐力测焰试的最大价去值是评估弹茂簧系统的耐矿久性。不同追生产商制造卖的弹簧性能下差别很大，定有的甚至不迅能达竞一喷GSA锦直最低的标准骄。而且这个勾测试可以很啦快的判断出文弹簧两端连愿接件的强度熟以及其安装煌位置是否合置理飞。孟槽座位撑掠档的破坏往剩往由于尺寸赖太小，座位胆撑档之间的岩距离过大，腊或是撑档材瞎料有严重的依材质缺陷。蔽一个常见的佛引起座位撑来档破坏的原午因是撑档和阳前束横档之间的固连接加强方要式不够，常仗常是由于加污强太小或缺畅胶。这个部伙位的连接强栋度不足会导歉致座位撑档淋端部从接头涉处崩裂出来去，或是榫头生断裂。撑档缝金属铸造件瓦常破坏于与捷前横档连接庸处，如果此朋处没有加固腔的话。有时巴垂直坐力测狗试也会造成牌支撑腿断裂浊，这仅仅发轨生于空心塑缠料腿。比较湖常见的是由奥于和相应横富档的连接不叙牢固，而造衫成连接支撑社腿木块或者等是连接腿的冤角支挡的断搬裂授。钳咱总体来说，除垂直坐力测任试可以有效晃地发现沙发趋结构设计上联的问题，也损可以发现产谜品安装操作斗上的质量问拾题呆。狂旨验储3.料2研靠背支撑测桑试氏帮靠背支参撑测试不仅柱可以有效地棚评估靠背支眯撑系统冈和整个沙发剪框架的耐久奴性，而且还腹可以测试后叙靠弹簧系统吹，包括弹簧遮本身的耐久厨强度和安装绘连接方式。欲多次测试证叼明弹簧的安旧装方式，也妖就是弹簧两循端固定夹的执类型及固定桃夹的安装位开置对弹簧系迅统的寿命影恶响很大。咏表床1GS坡A驶沙发性能测圈试加载方案归和测试级别郊测试类型范初始载者荷在/蚁载荷增议量姻/劣载荷头跪可接受的载收荷水甲平猴/漆汽缸冬汽缸从汽缸退轻量级性中量级狭重量级省数量非磅嫌l勤b陶（侍N疼）逮磅缝l胳b揉（先N饱）士磅苹l唱b陈（通N抵）蛙磅摊l舅b盘（道N宣）厕磅黄l由b阅（渴N地）圾垂直坐力测词试狠100/5英0(445肠/222)岛25/12盒.5(11变1/56)怪3怨200睁/题100(8价90/44懒5)捉250帝/随125(1世112/5友56)继275睡/误137.5犁(1223胁/612)惯靠背支撑测梁试愚50(22蚀2)右12.5(麻56)悬3砌112.5纲(500)范125(5线56)峡150(6棉67)伙靠背框架测翼试藏75(33璃4)根25(11认1)垒3超75(33谅4)厕100(4问45)订150(6插67)老水平侧拉扶北手测试迟50(22狮2)惧25(11胸1)吧1株75(33原4)罪150(6颈67)室200(8缘90)枣后拉腿测试肆150(6冻67)条50(2怎22)桥1园或产2稻15悟0炕（容66典7塔）半20伞0振（辨89亿0奉）喝30仿0遗（桂133壤4绢）测水平侧拉腿真测试沾200(8解90)辛5旷0弯（页22车2炕）集1驳20削0送（仿89缠0状）漂25雄0薪（慈111絮2琴）榆35梁0累（安155唉7桂）吹敢头3.座3污靠背框架职试笼秒后靠框系统椒在这个测试好中破坏通常斥有以下几种悬形式：顶横府档断裂；侧胀边扶手框架趋或整个框架沉崩溃；后支我柱从后面与喝扶手和侧边询板条松开；荡后支柱开裂资；顶横档和惜后支柱的接团头破坏；后识支柱的顶部晃断裂。在这睡个测试中多个种不同形式斜的破坏说明遗靠背框架测雕试可以有效服地比较不同沸沙发个体的剑力学性能，格尤其重要的替是这个测试老不仅可以有肥效地比较不餐同沙发个体椒的力学性能福，尤其重要到的是这个测棕试不仅可以窃发现由于部杜件尺寸不够俱或部件缺陷版引起的问题仁，而且可以币发现沙发结菌构上和安装段操作（如施荐胶技术）中李的问题者。害燃3.吵4拒扶手水平侧谨向外拉测稍试及蜓对于前柱是宇和前横档直欣接连接类型果的沙发，测鸟试中的破坏偿常常先在此懒连接处发生峡。采用较宽煎前横档便于早增加木榫钉暑的间距，而叼产生相对牢抵固的连接类援型。前支柱会和前横档之切间最牢固的毅连接方式是梳在接头后面尝用一块同样属宽度的胶合撇板来强化接朱头读。翼发对于前转支柱与侧横辫档相连接类圣型的结构，博测试破坏通遮常发和生在芳这两者的连具接处，有进蛛前支柱也会套沿着它的长椅度方向劈影裂；而第二脉个引起框架层最终结构破默坏的原因是随侧横档和前向横档接头的公破坏。总之肥，这种连接毅类型在抵抗防水平侧向外铜拉力的能力努上要比上一迅种连接弱兴。拔桌总的来兆说，扶手水午平侧拉测试愿不但能有效饮地判断不同贪的扶手结构好抵抗侧拉力温的差异；还告能有效地发周现在产品生言产过程中可涨能会出现的套不符合组装肾操作规程的趴错误操作，秧例如前横档途和前支柱连屿接处施胶不秋足等问题嗽。拦靠元姻3.逃5旗后拉腿测厅试赠告通过后拉腿跟测试可以看斗出不同的沙拣发腿和框架敲的连接方式俊在受力后存个在明显的差陆异。对于沙姓发腿是作为脸框架整体结巴构的附件，涛通过各种不谅同的连接件酱例如金属螺金钉，木螺迫钉缸-迁金属固定黎板方式，或涨胶与木螺钉练，加固到沙本发坐基框架株。施胶不足爪、施胶不当罚、固定木螺奖钉错位及数辱量不够、木丙螺钉太短，部及不符合规柔范装配操作意的连接都是非造成沙发腿亮提前破坏的交原因。对于橡支撑腿是作尽为沙发框架秋整体结构的垦一个部件，区而不是作为疤附件被连接袄到沙发坐基欢框架的，后食拉腿测试不灵但可以测试榜侧边扶手框趟架的强度，俭也可以测试当沙腿本身的恢抗弯强度和煌抗劈裂强度新。每当被测介试的沙发腿鄙破坏，沙发监腿发生劈裂嘱破坏是最常巡见的破坏方右式垦。碰姥轻乱3.析6屿水平侧拉腿闻测甲试敬杀前面所述的宏后拉腿测试碎的情况也同狭样适于水平丑侧拉腿测试策。总之，水矛平侧拉腿测队试可以有效睬地判断出强结度上的像差别，因而援是发现沙发珍结构上不足移之处的有效睬方法咸。壁株四4双丧总结权驴扛候GS乞A矮软体沙发性证能测试方法盲不仅能有效轻地评估和分沫析沙发最得蔑要的疲劳力弄学性能，而燃且可以发现杠和解决在设扯计、生产制邻造和销售运异输过程中可刊能出现的结漆构上的缺点何和隐藏的缺孔陷。应该指熊出的吉是洪GS覆A广性能测试方汗法不仅对沙字发类型的家培具有效，对丧其他类型的蔽坐卧家具也考同样适用，年而且还可以上运用到测试挂各种类型承换重工具，例酒如飞机，火傲车和汽车上啦的座椅赢。全三多年来购性能检测的焰实践经验证肢明，家具制暖造厂家还是抵非常愿意使砌用循环地增礼加载荷的性古能测试模式装的。用此方场法进行家具浑耐久性力指学性能测试胃，可定量分自析家具在破翠坏前整个使肾用过程中的农