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常用门窗五金检测方法及技术要求的探讨

来源:国家建筑工程质量监督检验中心　作者:王洪涛　日期:2007-4-19
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内容摘要：本文在对大量常用门窗五金产品检测的基础上，根据检测过程中发现的一些问题，针对与相关产品标准中的检测方法以及门窗配套件委员会制定的《建筑门窗配套件推荐产品技术评定规则》存在的不同观点予以探讨。说明了科学详尽的检测方法对指导检测工作的重要性，以及

    内容摘要：本文在对大量常用门窗五金产品检测的基础上，根据检测过程中发现的一些问题，针对与相关产品标准中的检测方法以及门窗配套件委员会制定的《建筑门窗配套件推荐产品技术评定规则》存在的不同观点予以探讨。说明了科学详尽的检测方法对指导检测工作的重要性，以及合理可靠的技术要求对指导门窗五金产品的生产和使用的意义，提出并强调了门窗五金应该在完全真实模拟实际使用状态下进行检测的观点。同时鉴于检测设备在检测工作中的重要作用，本文最后介绍了我单位自行研制开发的五金检测设备的特点及使用方法，以期对门窗五金检测工作的提高和完善做出贡献。

关键字：门窗五金、检测方法、技术要求、检测设备

前言
    随着我国门窗行业的发展，使得门窗自身的设计生产技术日趋透明化。因此，现今各门窗企业之间的竞争，很大程度上体现在使用的五金配件产品质量的竞争上。同时，我国市场上流行的五金产品品种繁多，鱼龙混杂，使得许多有真正实力的企业的利益无法得到保障。因此，门窗五金检测，作为合理有效的建筑五金（词条“建筑五金”由行业大百科提供）配件产品的质量控制手段，其作用是不言而喻的。然而，通过大量的检测工作的进行，我们总结发现，对于某些产品的某些检验项目的检测方法，以及对一些检验项目技术指标的规定上，尚有一些概念模糊，容易产生歧义，甚至误解的地方。因此，本文将就这些问题展开一些分析，提出初步的解决方法，供大家商讨。

一、各类常用门窗五金检测中的问题
1、检测方法的问题
    通过检测发现，《建筑门窗配套件推荐产品技术评定规则》（以下简称《规则》）中关于某些常用门窗五金产品一些检验项目的检测方法，如门窗试手的强度（拉力）检测和扭曲试验，存在一些理解起来不是很明晰的规定。因此，作者认为有必要将这些问题提出，和大家一起讨论，以寻求一个更为符合实际的解决办法。

(1）执手的强度（拉力）检测

图一执手强度检测示意图（转动轴心处受拉）

执手的强度（拉力）检测方法，《规则》中规定：在执手转动轴心处施加1000N的拉力，并保持30秒，如图一所示。但在执手的实际应用中，我们知道，该种受力状况，是几乎不会存在的。而更为实际的一种受力方式是如行标JG/T124-2000中所规定的，即在离执手转动轴心2/3执手手柄长度处施加600N拉力，并保持60秒，如图二所示。

图二执手强度检测示意图（离转动轴心2/3L处受拉）

通过对两图存在差别的分析我们可以看出，《规则》中关于执手强度（拉力）检测的规定，完全不是对行标技术指标要求的简单提高，两者是完全不同的两种力学机制。通过对图二的受力模型稍加变换，就可以转换成另外一种受力模式，如图三所示。从图三可以看出，在这种受力模式下，受检执手不仅要承受沿其转动轴心处的拉力作用，同时要承担绕执手柄体和执手盒接合处的弯矩作用。它的受力机制不仅涵盖了前者，而且由于在转动轴心处产生了弯矩效应，其受力状况要比前者更为严重，同时，也更符合产品在现实使用中的状态。在检测工作的实际进行中我们也感受到，第一种方式操作起来也要较第二种方式复杂的多，而因此可能会造成了检测误差的累积增大。所以作者认为，可以考虑使用行标中规定的检测方法，在此基础上，再考虑提高技术指标的要求，则更为科学合理。

图三执手强度检测等效示意图（离转动轴心2/3L处受拉）

(2）执手的扭曲试验
    执手的扭曲试验检测，作者认为具有很现实的意义，它对行标JG/T124-2000是一个必要而及时的补充，同时也缩小了我国与国外在执手检测内容上的差距。但在具体操作中发现，《规则》中描述的检测方法，具有很大的模糊性，而对拨叉（方轴）距安装底板15mm的规定，也意义不明，不符合执手实际使用中的状况。所以这里，作者想要提出一种更为清楚的检测思路，供大家商讨。

    将执手按实际使用中的要求安装在完全固定（词条“固定”由行业大百科提供）的底板上，使得其在拉、压方向上都被固定，并且保持执手的拨叉（方轴）的运动不受任何限制，执手盒与固定底板间无间隙。将执手旋至关闭位置上，如图四所示。在执手手柄距离转动轴心2/3执手手柄长度处，执手关闭方向上施加外力F，如图五所示。这样的一种方法不仅可以检测执手柄体与齿轮连接部位的强度，而且可以防止检测过程中拨叉的脱落，影响检测工作的进行，更为重要的是，此种受力机制完全符合执手在实际应用中的情况。

    我们对几组不同规格型号的执手（带拨叉）按上述的方法进行了扭曲试验的检测。结果发现，大多数在承受距转动轴心2/3执手手柄长度处将近800N外力后，执手整体性能都存在不同程度的损坏，部分甚至在700N外力作用下完全丧失使用功能，见表一。

图四执手扭曲试验安装示意图图五执手扭曲试验示意图

表一执手扭曲试验检测结果表

    因此，作者认为，对执手的扭曲试验，除了那些可以360度旋转的执手外，都应该进行该项性能的检测，而对转动力的具体指标的制定，则需经过大量检测数据的积累和分析来加以确定。

2、技术要求中的问题
(1）执手的转动力矩指标要求
    对于执手的转动力要求，《规则》中规定，疲劳检测前非弹力点力矩应不小于0.8N.m，非弹力点和弹力点力矩的差值在1.7～3.5N.m。而行标JG/T124-2000中规定，非弹力点力矩0.2～0.5N.m，弹力点力矩0.7～1.0N.m（非弹力点与弹力点力矩的差值为0.5N.m）。仔细分析可以知道，《规则》中对执手转动力矩的要求，与行标中的要求也不是简单意义上对技术指标要求的提高，两者之间是完全对立的，是完全相反的两种要求。这里就存在着一个极其现实和重要的问题需要讨论：执手的转动力在实际应用当中，到底是应该偏低，还是应该偏高，还是应该介于一个范围之内才能使其使用更为舒适可靠？这里可能需要大量的数据，包括不同人群的施力大小等因素在内的信息收集，以及对现今流行的各类执手进行科学的检测工作来加以确定。

(2）合页（铰链）的承重级概念
    对于合页（铰链），《规则》和行标JG/T125-2000均有对其承重级检测的要求。但对于合页（铰链）的疲劳性能检测的规定，则缺少必要的说明。合页（铰链）的疲劳试验，需要借助于标准模拟窗的使用得以实现，而《规则》和行标中除了对模拟窗的规格尺寸没有给出具体的要求外，对于在疲劳检测中起关键作用的模拟窗的重量亦没有详细规定。是否可以认为疲劳检测中的模拟窗要配重至该合页（铰链）的承重级时才能进行疲劳性能的检测？还是应该有一个更为合适的重量指标？这里，作者查阅了相关标准，给出了日本工业标准JIS A ISII-1995中，关于普通门铰链疲劳检测中所用模拟门的一些规定，见表二。

表二模拟门的重量及尺寸

注（1）对于比所定量轻的门，其惯性力矩相同的也可以适当地施加必要的重量。

(3）塑料门窗传动锁闭器反复启闭技术指标的要求
    塑料门窗传动锁闭器的反复启闭检测的技术指标中，《规则》较行标JG/T126-2000多了对传动锁闭器齿轮磨损量的要求，固定齿轮磨损量应不小于1/4。该技术要求不仅意义模糊，而且，在实际操作中也没有给出详细的检测方法，因此这里作者认为该项技术指标应该进行合理性校验，如果可行，应制定相应的检测方法。

    另外，《规则》和行标中关于一些检测项目的检测结果的判定，规定的也不是很清楚，容易造成多种不同的理解，进而影响结论的形成。总之，通过对现行规定中的检测方法和技术指标界定中存在的一些问题的分析，我们知道，合适的检测方法和正确的技术要求，对指导检测工作的顺利进行是至关重要的。而反过来，科学合理的检测条件，对完善和提高检测方法和技术要求，同样具有相当重要的作用。

二、建立科学合理的检测条件
    我们知道，检测工作的目的，是将受试样品放置于可以复现实际使用状态，并对其近乎完全真实模拟的实验室条件下，进行常规和极限能力的测试，给出用于科学和生产的客观有效的数据。因此，任何不符合实际应用条件的检测方法和技术要求，都是不科学的，是脱离实际的。而检测条件的合理与否，直接影响检测工作的可靠性和真实性，进而关系到制定检测方法和提出技术要求的正确与否。

    科学来源于实践，或者说，来源于真实的实践。由于我国门窗五金行业的近几年的迅猛发展，使得越来越多功能复杂、风格各异的门窗五金产品大量地涌现在我国市场上，如悬窗配套五金产品。这就要求相关部门根据各类产品的不同特征，制定合适的规范和要求，以约束不规范的竞争，维护广大消费者的利益。因此，只有建立合理的检测条件，在检测工作中积累大量真实有效的检测数据，才有可能对我们不熟悉的一些新产品新工艺进行科学的理解和分析，进而建立一套完整适用的检测方法和准确客观的技术要求。

    同时，完善检测条件，有利于保障五金产品生产企业的利益。只有合理的检测条件，才能产生客观的检测数据，也才能为相关部门制定标准和规范提供具有实际意义的依据。而作为据此进行生产活动的广大门窗配套件生产企业，则不会因为一些不科学的技术要求而无谓地提高生产成本，浪费能源。而企业及其产品的生命力，也必将在这样的良性环境条件下得以体现和繁盛。

    但是，目前我国现有的一些建筑门窗五金配件检测设备比较落后，使得许多产品检测项目的检测脱离了其实际的应用状态，而只能简单地进行模拟检测，甚至在一些新兴的产品面前，显得无能为力。因此，设计出一套可以更好地服务于建筑门窗五金配件行业的检测设备，可谓顺应时代的需要。

三、门窗配套件检测设备简介
    我们知道，随着国内外大量的更为先进的建筑五金产品涌现在国内市场上，势必会对我国门窗五金配套件的检测能力提出更高的要求。因此，我幕墙门窗质检部，作为我国建筑相关行业具有质量控制职责和权力的国家建筑工程质量监督检验部门，顺应市场的需要，自行开发了一套全功能的门窗配套件检测设备，见图六。

图六检测设备示意图

它是在对以往使用的五金检测试验机的理解和分析基础上，先后考察了欧洲、日本等国家的检测设备，分析了标准规定的检测方法及检测设备的原理，然后重新进行了设计研制而成。它利用整窗检测的指导思想，可以在同一设备上完成推拉、平开反复启闭试验、力学性能试验、内开内倒窗的反复启闭试验等。其各种动作可以进行程序设定，不仅可以满足现行标准规范的要求，而且考虑到以后五金件（词条“五金件”由行业大百科提供）的发展可以方便的增加新的功能。它的使用，可以对建筑五金配件的力学性能做出更为准确、符合实际的检测结果，尤其是真实模拟了新兴的配套件产品，如悬窗配套件的检测条件。它的出现，在满足市场要求的同时，对我国的门窗配套件产品今后的发展和完善，也必将具有现实的意义。

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