彈簧軟床墊鋪面軟硬性能的評價(jià)

使用床墊加載/撓度曲線記錄設(shè)備，記錄加載墊對床墊加載力值過程中的曲線撓度，通過記錄下來的加載點(diǎn)計(jì)算床墊的硬度值，以得到床墊的硬度等級。
檢驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)進(jìn)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(jià)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(shí)的斜率（加載力N與加載點(diǎn)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(jià)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(jiān)硬、光滑，它應(yīng)與試驗(yàn)設(shè)備相連接，能繞著橫軸在垂直面上轉(zhuǎn)動(dòng)
B一個(gè)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(gè)加載墊和一個(gè)能垂直向下加載1000N的裝備組成。
加載和卸載時(shí)的運(yùn)行速度應(yīng)為（90±5）mm/min。
應(yīng)能測量安裝基準(zhǔn)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(yàn)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(yàn)開始100次循環(huán)加載后進(jìn)行。
測試點(diǎn)應(yīng)位于輥筒試驗(yàn)區(qū)域中心處。
測試過程如下：
——在每次進(jìn)行測試前，試驗(yàn)產(chǎn)品應(yīng)放在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中按6.14.1的規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行恢復(fù)平衡；
——在加載點(diǎn)預(yù)載到1000N，然后卸載，重復(fù)3次，每次預(yù)加載循環(huán)時(shí)間（卸載和加載的時(shí)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(jìn)行測量；
——測量加載撓度時(shí)，應(yīng)具有偶數(shù)的測量結(jié)論，同時(shí)將加載增至1000N。
注1： 記錄加載撓度曲線時(shí)，從0到1000N的范圍內(nèi)，記錄的加載點(diǎn)不應(yīng)少于250點(diǎn)。
從0到450N的范圍內(nèi)，應(yīng)不超過2N記錄一次加載點(diǎn)。
可選取測試值中5點(diǎn)上值和5點(diǎn)下值，并通過線性回歸的斜率來計(jì)算斜率。
注2： 值得注意的是：載荷從1000N減少到0時(shí)，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(shí)斜率（加載力N與加載點(diǎn)凹陷深度mm的比率）的平均值。

…………………………………………（A.1）

式中：
C1——210N加載時(shí)的斜率；
C2——275N加載時(shí)的斜率；
C3——340N加載時(shí)的斜率。

 

3.3硬度等級的評價(jià)
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。