体育用木地板滚动负荷检验方法研究

    摘要：标准是统一检验方法，规范检验行为的依据。然而，有的标准仅给出原则方法和示意图，如GB/T19995.2-2005《天然材料体育场地使用要求及检验方法第2部分：综合体育场馆木地板场地》中的滚动负荷一项的检测。没有检验方法，没有检验仪器装备，不接受任务并不违背检验原则，然而，改革创新永远是主题。本文对体育用木地板滚动负荷检验方法作了探讨。

    关键词:

    体育用木地板

    滚动负荷

    检验方法     

    标准解读

    所谓体育用木地板滚动负荷就是滚动物体相对体育用木地板所产生的荷重。检验木地板滚动负荷的目的就是考核体育用木地板受滚动物体外力冲击所能承受的破坏能力。GB/T19995.2-2005《天然材料体育场地使用要求及检验方法第2部分：综合体育场馆木地板场地》要求，等于或大于1500N为合格。试验条件：(1)选择两条至少1000mm长的检验滚道，检验滚道应包括木地板面层接缝。（2）滚动速度为0.3m/s±0.05m/s，往返滚动150次（双向共计300次），纵向、横向接缝都必须滚压到。（3）检验过程中，检验仪器不能倾斜。检验仪器设备见示图1。     检验仪器设备要求是，测量装置直径76mm，钢轮宽度23mm，轮边倒角1mm，轮子上有约50mm厚的木板。钢轮两侧再用两个支撑轮支住，两个支撑轮最大受力为50N。试验后检查（1）木地板有无裂纹、断裂、劈裂。（2）漆膜是否损坏。（3）沿检验滚道垂直将木地板锯开，察看木地板内部结构情况，残余压痕小于或等于0.5mm，精确至0.01mm。

    问题提出     

    1.检验仪器设备示意图，是检验仪器设备的原理图，并不等于现成的检验仪器设备。示意图和原理图很显然不能用于直接检验，也无法完成工艺、工序检验和现场检验。

    2.支撑钢轮的两个支撑轮，示意图中并未显示，行进过程中如何保持平衡，两个支撑轮最大受力50N，又如何测量？如何控制？

    3.标准中有速度要求0.3m/s±0.05m/s，速度如何控制，动力源又在哪里？标准和示意图都没有给出答案。

    4.原理示意图看似简单，其设计难度、具体使用难度又相当大。

    5.滚动冲击负荷后，漆膜检验原理、检验方法缺乏依据。因此，不合理、不科学。

    6.标准要求往返滚动150次（双向共计300次），从检验实践看，不科学。从社会效果评价看，不理想。

    7.标准要求沿检验滚道垂直将木地板锯开，察看木地板内部结构情况，残余压痕小于或等于0.5mm。这对甲、乙双方公平吗？非此不可吗？这种破坏性检验是不得已而为之，不控制过程质量，破坏性检验有用吗？因此，这种可做可不做的破坏性检验应该放在工艺、工序监督中去解决。

    8.标准研发远远落后于产品开发，这是不争的事实。古代没有大吨位称重设备，曹冲利用木船称象，不仅解决了当时的一个实际难题，更重要的是认知方法上的一个伟大胜利。没有方法，可以创新一个方法。没有现成的检验仪器设备，可借用其他检验工具和装备。如自行车、充气胶轮小推车等。实践是检验真理的惟一标准。理论必须经过实践检验。

        试验1

    试验准备：量程0〜2000N地磅一台，自行车若干辆。检查自行车充气压力是否符合自行车检验标准要求。先称5种不同重量的自行车的重量，再测自行车轮胎外径并记录。

    试验2

    按试验1准备，再把5种不同重量的自行车后轮垂直放在地磅上，前轮垫支与后轮水平，称其重量并记录。

    试验3

    按试验2要求，固定5种不同重量的自行车，挑选试验者5人体重分别是：600N、700N、800N、900N、1000N，骑在自行车鞍坐上，称其重量并记录。

    试验4

    按试验3继续试验，不同重量的骑行者，不同重量的自行车，后座上再加多少N重量的砝码等于1500N，并记录。工序检验、现场检验时，根据不同重量的自行车、不同重量的骑行者，后座上选用不同重量的砝码就行了。

    试验5

    选外胎23mm自行车,按试验2要求，垫平自行车，地磅上放一张白纸，自行车轮胎底部着色。按试验4要求试验后，测量白纸上的压痕面积。

    试验6

    充气胶轮小推车箱斗设计在车轮轮轴上，充气胶轮小推车自身重量加砝码重量等于1500N，行进速度18m/min±3m/min。    

    分析研究

    1.从标准解读中我们知道滚动负荷试验有速度要求，速度有快慢，那么速度快或慢对木地板滚动负荷试验有无影响呢？从运动力学的角度分析，滚动物体随着速度前进，物体重量第一分力向下，第二分力向前。因此，木地板表面受冲击力，有速度比没有速度要小。因此，按标准要求控制速度是必要的。

    2.标准要求测量装置直径76mm，钢轮宽度23mm。静体压强与接触面大小有关，压强计算公式：G=F/A，从计算公式可以看出，面积越大，压强越小，面积越小，压强越大。重型坦克就是充分利用履带增加接地面积降低压强，充分发挥重型坦克的作战效能。如果自行车后轮轮胎外径、充气胶轮小推车轮胎外径等于钢轮宽度23mm，与标准要求一致。如果不一致，按不同单位面积，重新计算压强，按当时实际情况增减砝码重量。

    3.滚动冲击负荷后，漆膜检验缺乏依据，也不科学。漆膜冲击、漆膜附着力、漆膜硬度、漆膜耐磨试验应按国家和轻工协会（原轻工部）相关标准执行为好。

    4.标准要求往返滚动150次（双向共计300次），检验次数太多，检验时间太长。检验实践证明，往返滚动3次（双向共计6次）足够了，检验也是应该计算成本的。往返滚动次数越多，越不容易查出问题。往返滚动150次（双向共计300次），是木地板本身有问题，还是滚动次数太多压坏的？因此，不严密、不科学，弄不好容易引起争议，引发不必要的质量纠纷。因此，质量检验部门确实要转变检验观念。

    5.沿检验滚道垂直将木地板锯开，察看木地板内部结构情况，残余压痕小于或等于0.5mm。建造体育用木地板少则上百万，将刚刚竣工的体育用木地板，沿检验滚道垂直将木地板锯开检验木地板内部结构情况，施工过程不能检验吗？如果工艺过程不能检验，工艺过程又如何保证质量，工艺过程不能保证质量，竣工后作破坏性试验还有意义吗？因此，这种破坏性试验应尽力避免。

     破坏性试验会造成人力、物力的极大浪费，不符合建立节约型社会的原则。再者，哪来的滚动外体，除非不可抗拒的自然力量和极端情况发生。房顶和房梁上掉东西冲击木地板以及运动过程中运动员跳起冲击木地板，是常见的，也是非常多的。从这个意义上讲，作滚动负荷冲击试验，不如作跌落冲击试验真实，假设的检验是没有什么意义的。该检验应该在工艺、工序监督中进行。相信随着科学技术的不断进步，一定能找到比标准要求更好的试验方法，更好的试验仪器装备。

    6.自行车的发明本来是作为交通工具的，但是现在自行车不仅可以代步，还可以娱乐、锻炼身体、提高竞技水平。试验表明，自行车还可作为木地板滚动负荷的检验工具。德国是木地板生产历史比较悠久的国家，生产、检验技术比较成熟，DIN标准首选充气胶轮小推车检验木地板负荷。因此，充气胶轮比GB/T19995.2-2005标准中的钢轮有更多的优越性。充气胶轮代替钢轮是一种必然趋势。因此，充气胶轮小推车检验木地板滚动负荷是有依据的，是符合国际惯例的。自行车是两轮，和独轮有一定的区别，其重心主要在后轮上，所以，试验中可根据计算结果，对后座用砝码进行补偿。

    结论     

    试验表明，充气胶轮小推车比GB/T19995.2—2005标准中的钢轮有更多的优越性。所以，充气胶轮代替钢轮是符合GB/T19995.2—2005标准中检验仪器设备示意图原理的，是有依据的、可行的、科学的，也是符合国际惯例的。同时也为工艺、工序检验提供了一个可行的、科学的试验方法和简单、适用的检验装备。

    参考文献

    [1] 国家中长期科学技术发展规划纲要（2006〜2020年）.

    [2]GB/T19995.2—2005，天然材料体育场地使用要求及检验方法第2部分：综合体育场馆木地板场地[S].

    [3] 熊永文.推进知识创新，加强知识产权保护[S].中国论文下载中心.

    [4]国家质检总局科学技术“十一五”发展规划纲要（2006〜2020年）.

    作者单位：国家体育用品质量监督检验中心

    《监督与选择》