弹簧软床垫铺面软硬性能的评价

使用床垫加载/挠度曲线记录设备，记录加载垫对床垫加载力值过程中的曲线挠度，通过记录下来的加载点计算床垫的硬度值，以得到床垫的硬度等级。
检验床垫的硬度等级，主要依据棕纤维床垫和软质泡沫聚合材料床垫等要参照相关标准进行。适用于各种弹簧软床垫测试。不适合充水床垫，充气床垫的测试。
1.铺面软硬性能评价相关名词术语
1.1加载挠度曲线 load/deflection curve ：
加载垫在试件上加压的力值与对应凹陷值之间的关系。
1.2硬度值（HY） hardness value ：
加载挠度曲线在210N、275N和340N时的斜率（加载力N与加载点凹陷深度mm的比率）的平均值。
1.3 硬度等级（HS）firmness rating ：
硬度等级是由硬度值决定的、用1到10的范围表示产品软硬程度。

2.铺面软硬性能评价相关设备
2.1边部加载垫：
A 边部加载垫可用硬木制成，其表面应坚硬、光滑，它应与试验设备相连接，能绕着横轴在垂直面上转动
B一个表面光滑、直径为355 mm的刚性圆柱体，端面为凸出的球面，球面曲率半径为800 mm，其前边缘曲率半径为20mm。
注：加载系统通过球形连接尽可能接近加载垫的凹陷位置。
2.2加载/挠度曲线记录设备
加载/挠度曲线记录设备应由一个加载垫和一个能垂直向下加载1000N的装备组成。
加载和卸载时的运行速度应为（90±5）mm/min。
应能测量安装基准的载荷和高度。
测量系统的高度公差应为±0.5mm。
测量系统的载荷公差应为zui大载荷（1000N）的±1%。
试验设备应确保水平载荷不影响测量。

3.硬度值的测定方法
3.1加载挠度曲线
加载挠度曲线应通过加载挠度曲线记录设备获得。
初始测量应在耐久性试验开始100次循环加载后进行。
测试点应位于辊筒试验区域中心处。
测试过程如下：
——在每次进行测试前，试验产品应放在标准环境中按6.14.1的规定的时间进行恢复平衡；
——在加载点预载到1000N，然后卸载，重复3次，每次预加载循环时间（卸载和加载的时间间隔）不超过30秒。应在zui后一次预载循环结束后30秒内进行测量；
——测量加载挠度时，应具有偶数的测量结论，同时将加载增至1000N。
注1： 记录加载挠度曲线时，从0到1000N的范围内，记录的加载点不应少于250点。
从0到450N的范围内，应不超过2N记录一次加载点。
可选取测试值中5点上值和5点下值，并通过线性回归的斜率来计算斜率。
注2： 值得注意的是：载荷从1000N减少到0时，通过测试加载/挠度，可以记录滞后曲线。
3.2硬度值
床垫的硬度值（Hy）为加载挠度曲线在210N、275N和340N时斜率（加载力N与加载点凹陷深度mm的比率）的平均值。

…………………………………………（A.1）

式中：
C1——210N加载时的斜率；
C2——275N加载时的斜率；
C3——340N加载时的斜率。

 

3.3硬度等级的评价
硬度等级（Hs）是以数字1到10的范围表述产品的软硬程度。
Hs=1～5为硬床垫（数字越小越硬）；
Hs=6～10为软床垫（数字越大越软）。
Hs由以下等式得到：

…………………………………（A.2）

式中：
K——由以下加载挠度曲率等式得到：

………………………………………………（A.3）

式中：
A ——加载0到450N的载荷挠度曲线以下区域的面积；
Hy——硬度值；
a—— 5.92×10-4；
b—— 0.148。