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常用門窗五金檢測方法及技術(shù)要求的探討

來源:國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心　作者:王洪濤　日期:2007-4-19
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    內(nèi)容摘要：本文在對大量常用門窗五金產(chǎn)品檢測的基礎(chǔ)上，根據(jù)檢測過程中發(fā)現(xiàn)的一些問題，針對與相關(guān)產(chǎn)品標準中的檢測方法以及門窗配套件委員會制定的《建筑門窗配套件推薦產(chǎn)品技術(shù)評定規(guī)則》存在的不同觀點予以探討。說明了科學(xué)詳盡的檢測方法對指導(dǎo)檢測工作的重要性，以及合理可靠的技術(shù)要求對指導(dǎo)門窗五金產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用的意義，提出并強調(diào)了門窗五金應(yīng)該在完全真實模擬實際使用狀態(tài)下進行檢測的觀點。同時鑒于檢測設(shè)備在檢測工作中的重要作用，本文最后介紹了我單位自行研制開發(fā)的五金檢測設(shè)備的特點及使用方法，以期對門窗五金檢測工作的提高和完善做出貢獻。

關(guān)鍵字：門窗五金、檢測方法、技術(shù)要求、檢測設(shè)備

前言
    隨著我國門窗行業(yè)的發(fā)展，使得門窗自身的設(shè)計生產(chǎn)技術(shù)日趨透明化。因此，現(xiàn)今各門窗企業(yè)之間的競爭，很大程度上體現(xiàn)在使用的五金配件產(chǎn)品質(zhì)量的競爭上。同時，我國市場上流行的五金產(chǎn)品品種繁多，魚龍混雜，使得許多有真正實力的企業(yè)的利益無法得到保障。因此，門窗五金檢測，作為合理有效的建筑五金（詞條“建筑五金”由行業(yè)大百科提供）配件產(chǎn)品的質(zhì)量控制手段，其作用是不言而喻的。然而，通過大量的檢測工作的進行，我們總結(jié)發(fā)現(xiàn)，對于某些產(chǎn)品的某些檢驗項目的檢測方法，以及對一些檢驗項目技術(shù)指標的規(guī)定上，尚有一些概念模糊，容易產(chǎn)生歧義，甚至誤解的地方。因此，本文將就這些問題展開一些分析，提出初步的解決方法，供大家商討。

一、各類常用門窗五金檢測中的問題
1、檢測方法的問題
    通過檢測發(fā)現(xiàn)，《建筑門窗配套件推薦產(chǎn)品技術(shù)評定規(guī)則》（以下簡稱《規(guī)則》）中關(guān)于某些常用門窗五金產(chǎn)品一些檢驗項目的檢測方法，如門窗試手的強度（拉力）檢測和扭曲試驗，存在一些理解起來不是很明晰的規(guī)定。因此，作者認為有必要將這些問題提出，和大家一起討論，以尋求一個更為符合實際的解決辦法。

(1）執(zhí)手的強度（拉力）檢測

圖一執(zhí)手強度檢測示意圖（轉(zhuǎn)動軸心處受拉）

執(zhí)手的強度（拉力）檢測方法，《規(guī)則》中規(guī)定：在執(zhí)手轉(zhuǎn)動軸心處施加1000N的拉力，并保持30秒，如圖一所示。但在執(zhí)手的實際應(yīng)用中，我們知道，該種受力狀況，是幾乎不會存在的。而更為實際的一種受力方式是如行標JG/T124-2000中所規(guī)定的，即在離執(zhí)手轉(zhuǎn)動軸心2/3執(zhí)手手柄長度處施加600N拉力，并保持60秒，如圖二所示。

圖二執(zhí)手強度檢測示意圖（離轉(zhuǎn)動軸心2/3L處受拉）

通過對兩圖存在差別的分析我們可以看出，《規(guī)則》中關(guān)于執(zhí)手強度（拉力）檢測的規(guī)定，完全不是對行標技術(shù)指標要求的簡單提高，兩者是完全不同的兩種力學(xué)機制。通過對圖二的受力模型稍加變換，就可以轉(zhuǎn)換成另外一種受力模式，如圖三所示。從圖三可以看出，在這種受力模式下，受檢執(zhí)手不僅要承受沿其轉(zhuǎn)動軸心處的拉力作用，同時要承擔繞執(zhí)手柄體和執(zhí)手盒接合處的彎矩作用。它的受力機制不僅涵蓋了前者，而且由于在轉(zhuǎn)動軸心處產(chǎn)生了彎矩效應(yīng)，其受力狀況要比前者更為嚴重，同時，也更符合產(chǎn)品在現(xiàn)實使用中的狀態(tài)。在檢測工作的實際進行中我們也感受到，第一種方式操作起來也要較第二種方式復(fù)雜的多，而因此可能會造成了檢測誤差的累積增大。所以作者認為，可以考慮使用行標中規(guī)定的檢測方法，在此基礎(chǔ)上，再考慮提高技術(shù)指標的要求，則更為科學(xué)合理。

圖三執(zhí)手強度檢測等效示意圖（離轉(zhuǎn)動軸心2/3L處受拉）

(2）執(zhí)手的扭曲試驗
    執(zhí)手的扭曲試驗檢測，作者認為具有很現(xiàn)實的意義，它對行標JG/T124-2000是一個必要而及時的補充，同時也縮小了我國與國外在執(zhí)手檢測內(nèi)容上的差距。但在具體操作中發(fā)現(xiàn)，《規(guī)則》中描述的檢測方法，具有很大的模糊性，而對撥叉（方軸）距安裝底板15mm的規(guī)定，也意義不明，不符合執(zhí)手實際使用中的狀況。所以這里，作者想要提出一種更為清楚的檢測思路，供大家商討。

    將執(zhí)手按實際使用中的要求安裝在完全固定（詞條“固定”由行業(yè)大百科提供）的底板上，使得其在拉、壓方向上都被固定，并且保持執(zhí)手的撥叉（方軸）的運動不受任何限制，執(zhí)手盒與固定底板間無間隙。將執(zhí)手旋至關(guān)閉位置上，如圖四所示。在執(zhí)手手柄距離轉(zhuǎn)動軸心2/3執(zhí)手手柄長度處，執(zhí)手關(guān)閉方向上施加外力F，如圖五所示。這樣的一種方法不僅可以檢測執(zhí)手柄體與齒輪連接部位的強度，而且可以防止檢測過程中撥叉的脫落，影響檢測工作的進行，更為重要的是，此種受力機制完全符合執(zhí)手在實際應(yīng)用中的情況。

    我們對幾組不同規(guī)格型號的執(zhí)手（帶撥叉）按上述的方法進行了扭曲試驗的檢測。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)在承受距轉(zhuǎn)動軸心2/3執(zhí)手手柄長度處將近800N外力后，執(zhí)手整體性能都存在不同程度的損壞，部分甚至在700N外力作用下完全喪失使用功能，見表一。

圖四執(zhí)手扭曲試驗安裝示意圖圖五執(zhí)手扭曲試驗示意圖

表一執(zhí)手扭曲試驗檢測結(jié)果表

    因此，作者認為，對執(zhí)手的扭曲試驗，除了那些可以360度旋轉(zhuǎn)的執(zhí)手外，都應(yīng)該進行該項性能的檢測，而對轉(zhuǎn)動力的具體指標的制定，則需經(jīng)過大量檢測數(shù)據(jù)的積累和分析來加以確定。

2、技術(shù)要求中的問題
(1）執(zhí)手的轉(zhuǎn)動力矩指標要求
    對于執(zhí)手的轉(zhuǎn)動力要求，《規(guī)則》中規(guī)定，疲勞檢測前非彈力點力矩應(yīng)不小于0.8N.m，非彈力點和彈力點力矩的差值在1.7～3.5N.m。而行標JG/T124-2000中規(guī)定，非彈力點力矩0.2～0.5N.m，彈力點力矩0.7～1.0N.m（非彈力點與彈力點力矩的差值為0.5N.m）。仔細分析可以知道，《規(guī)則》中對執(zhí)手轉(zhuǎn)動力矩的要求，與行標中的要求也不是簡單意義上對技術(shù)指標要求的提高，兩者之間是完全對立的，是完全相反的兩種要求。這里就存在著一個極其現(xiàn)實和重要的問題需要討論：執(zhí)手的轉(zhuǎn)動力在實際應(yīng)用當中，到底是應(yīng)該偏低，還是應(yīng)該偏高，還是應(yīng)該介于一個范圍之內(nèi)才能使其使用更為舒適可靠？這里可能需要大量的數(shù)據(jù)，包括不同人群的施力大小等因素在內(nèi)的信息收集，以及對現(xiàn)今流行的各類執(zhí)手進行科學(xué)的檢測工作來加以確定。

(2）合頁（鉸鏈）的承重級概念
    對于合頁（鉸鏈），《規(guī)則》和行標JG/T125-2000均有對其承重級檢測的要求。但對于合頁（鉸鏈）的疲勞性能檢測的規(guī)定，則缺少必要的說明。合頁（鉸鏈）的疲勞試驗，需要借助于標準模擬窗的使用得以實現(xiàn)，而《規(guī)則》和行標中除了對模擬窗的規(guī)格尺寸沒有給出具體的要求外，對于在疲勞檢測中起關(guān)鍵作用的模擬窗的重量亦沒有詳細規(guī)定。是否可以認為疲勞檢測中的模擬窗要配重至該合頁（鉸鏈）的承重級時才能進行疲勞性能的檢測？還是應(yīng)該有一個更為合適的重量指標？這里，作者查閱了相關(guān)標準，給出了日本工業(yè)標準JIS A ISII-1995中，關(guān)于普通門鉸鏈疲勞檢測中所用模擬門的一些規(guī)定，見表二。

表二模擬門的重量及尺寸

注（1）對于比所定量輕的門，其慣性力矩相同的也可以適當?shù)厥┘颖匾闹亓俊?br>
(3）塑料門窗傳動鎖閉器反復(fù)啟閉技術(shù)指標的要求
    塑料門窗傳動鎖閉器的反復(fù)啟閉檢測的技術(shù)指標中，《規(guī)則》較行標JG/T126-2000多了對傳動鎖閉器齒輪磨損量的要求，固定齒輪磨損量應(yīng)不小于1/4。該技術(shù)要求不僅意義模糊，而且，在實際操作中也沒有給出詳細的檢測方法，因此這里作者認為該項技術(shù)指標應(yīng)該進行合理性校驗，如果可行，應(yīng)制定相應(yīng)的檢測方法。

    另外，《規(guī)則》和行標中關(guān)于一些檢測項目的檢測結(jié)果的判定，規(guī)定的也不是很清楚，容易造成多種不同的理解，進而影響結(jié)論的形成。總之，通過對現(xiàn)行規(guī)定中的檢測方法和技術(shù)指標界定中存在的一些問題的分析，我們知道，合適的檢測方法和正確的技術(shù)要求，對指導(dǎo)檢測工作的順利進行是至關(guān)重要的。而反過來，科學(xué)合理的檢測條件，對完善和提高檢測方法和技術(shù)要求，同樣具有相當重要的作用。

二、建立科學(xué)合理的檢測條件
    我們知道，檢測工作的目的，是將受試樣品放置于可以復(fù)現(xiàn)實際使用狀態(tài)，并對其近乎完全真實模擬的實驗室條件下，進行常規(guī)和極限能力的測試，給出用于科學(xué)和生產(chǎn)的客觀有效的數(shù)據(jù)。因此，任何不符合實際應(yīng)用條件的檢測方法和技術(shù)要求，都是不科學(xué)的，是脫離實際的。而檢測條件的合理與否，直接影響檢測工作的可靠性和真實性，進而關(guān)系到制定檢測方法和提出技術(shù)要求的正確與否。

    科學(xué)來源于實踐，或者說，來源于真實的實踐。由于我國門窗五金行業(yè)的近幾年的迅猛發(fā)展，使得越來越多功能復(fù)雜、風(fēng)格各異的門窗五金產(chǎn)品大量地涌現(xiàn)在我國市場上，如懸窗配套五金產(chǎn)品。這就要求相關(guān)部門根據(jù)各類產(chǎn)品的不同特征，制定合適的規(guī)范和要求，以約束不規(guī)范的競爭，維護廣大消費者的利益。因此，只有建立合理的檢測條件，在檢測工作中積累大量真實有效的檢測數(shù)據(jù)，才有可能對我們不熟悉的一些新產(chǎn)品新工藝進行科學(xué)的理解和分析，進而建立一套完整適用的檢測方法和準確客觀的技術(shù)要求。

    同時，完善檢測條件，有利于保障五金產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)的利益。只有合理的檢測條件，才能產(chǎn)生客觀的檢測數(shù)據(jù)，也才能為相關(guān)部門制定標準和規(guī)范提供具有實際意義的依據(jù)。而作為據(jù)此進行生產(chǎn)活動的廣大門窗配套件生產(chǎn)企業(yè)，則不會因為一些不科學(xué)的技術(shù)要求而無謂地提高生產(chǎn)成本，浪費能源。而企業(yè)及其產(chǎn)品的生命力，也必將在這樣的良性環(huán)境條件下得以體現(xiàn)和繁盛。

    但是，目前我國現(xiàn)有的一些建筑門窗五金配件檢測設(shè)備比較落后，使得許多產(chǎn)品檢測項目的檢測脫離了其實際的應(yīng)用狀態(tài)，而只能簡單地進行模擬檢測，甚至在一些新興的產(chǎn)品面前，顯得無能為力。因此，設(shè)計出一套可以更好地服務(wù)于建筑門窗五金配件行業(yè)的檢測設(shè)備，可謂順應(yīng)時代的需要。

三、門窗配套件檢測設(shè)備簡介
    我們知道，隨著國內(nèi)外大量的更為先進的建筑五金產(chǎn)品涌現(xiàn)在國內(nèi)市場上，勢必會對我國門窗五金配套件的檢測能力提出更高的要求。因此，我幕墻門窗質(zhì)檢部，作為我國建筑相關(guān)行業(yè)具有質(zhì)量控制職責和權(quán)力的國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗部門，順應(yīng)市場的需要，自行開發(fā)了一套全功能的門窗配套件檢測設(shè)備，見圖六。

圖六檢測設(shè)備示意圖

它是在對以往使用的五金檢測試驗機的理解和分析基礎(chǔ)上，先后考察了歐洲、日本等國家的檢測設(shè)備，分析了標準規(guī)定的檢測方法及檢測設(shè)備的原理，然后重新進行了設(shè)計研制而成。它利用整窗檢測的指導(dǎo)思想，可以在同一設(shè)備上完成推拉、平開反復(fù)啟閉試驗、力學(xué)性能試驗、內(nèi)開內(nèi)倒窗的反復(fù)啟閉試驗等。其各種動作可以進行程序設(shè)定，不僅可以滿足現(xiàn)行標準規(guī)范的要求，而且考慮到以后五金件（詞條“五金件”由行業(yè)大百科提供）的發(fā)展可以方便的增加新的功能。它的使用，可以對建筑五金配件的力學(xué)性能做出更為準確、符合實際的檢測結(jié)果，尤其是真實模擬了新興的配套件產(chǎn)品，如懸窗配套件的檢測條件。它的出現(xiàn)，在滿足市場要求的同時，對我國的門窗配套件產(chǎn)品今后的發(fā)展和完善，也必將具有現(xiàn)實的意義。

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