電動童車自由輪多方法檢測系統的研究

毛曉靖++李方銘++許晨強++鐘偉

摘 要：簡要分析了原有電動童車檢測方法及其相應的檢測系統，提出了一種基于國家標準的電動童車自由輪多方法檢測系統。系統結合拉力法和斜坡法的優點，應用行吊遷移、激光傳感測速等技術不斷優化電動童車自由輪測試，以便能在拉力法與斜坡法之間切換，進而提高電動童車自由輪檢測的準確性。

關鍵詞：電動童車；自由輪；拉力法；斜坡法

中圖分類號：TS958.07 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.06.112

目前，新產品、新款式的電動童車層出不窮，受到了兒童的喜愛。隨著童車生產規模的擴大，其安全性能也應不斷提高，因為童車的質量安全關系著兒童的健康和安全。

電動童車的檢測項目很多，包括其外觀尺寸、輪廓間隙、自由輪制動性能等機械與物理性能和特定化學元素成分的檢驗。其中，自由輪制動性能尤為關鍵。由于電動童車有一定的運行速度，兒童在使用它時，如果遇到障礙物或者危險，必須要采取緊急措施，以保證他們的人身安全。鑒于此，要求電動童車的制動性能要滿足各種突發狀況。電動童車自由輪裝置制動性能作為一項不可缺少的檢測項目，國家標準《玩具安全 第2部分：機械與物理性能》（GB 6675.2—2014）對有自由輪裝置的電動童車的制動性能作出了具體要求。根據國家玩具安全標準的要求，結合童車檢測的實際情況，深入探討了拉力法和斜坡法的優缺點，并綜合這兩種方法提出了電動童車自由輪多方法檢測系統。

1 電動童車自由輪

自由輪是一種特殊的結合元件，它的結合和分離是自動進行的，而采用自由輪換檔可以簡化自動變速器中的電子控制系統。自由輪的結構型式分為滾珠式和楔塊式，其具有單向承受扭矩、單向旋轉、自動結合和自動分離的特點。

國家標準GB 6675.2—2014中5.16規定：電動童車自由輪測試方法分為拉力法和斜坡法。拉力法是將電動童車水平放置，并按照相關要求加載適當的負載，在鋪有P60氧化鋁紙的平面上以（2±0.2）m/s的速度勻速拖拉玩具，以測試最大的拉力，如圖1所示。如果測得的最大拉力F≥（m+25）×1.7（36個月及以下兒童適用的電動童車）或F≥（m+50）×1.7（37個月以上兒童適用的電動童車），則認為該電動童車沒有自由輪裝置。斜坡法是將加載了50 kg砝碼的電動童車放置在鋪有P60氧化鋁的10°斜面上，如果童車加速下滑，則認為該電動童車有自由輪裝置，如圖2所示。

圖1 采用拉力法測試電動童車 圖2 采用斜坡法測試電動童車

2 自由輪綜合檢測系統

這2種檢測方法的使用率較高。斜坡法主要采用的是定性的方法，它能夠在短時間內檢測童車的自由輪項目，只需要檢測斜坡平臺和砝碼等檢測設備。但是，這種檢測方法存在一些缺點：①雖然有適合的傳感器能夠檢測電動童車的下行速度，但是，運行情況不定，所以，無法準確判斷電動童車是否有自由輪裝置；②在檢測過程中，頻繁搬運50 kg的砝碼會消耗檢測人員的體力；③斜坡檢測平臺長度有限，定性精度不夠；④斜坡檢測平臺占用的場地過大。

拉力法能夠在足夠長度的跑道上檢測到童車運行速度為2 m/s時的最大力數值，從而判斷其是否有自由輪裝置。與斜坡法相比，這種方法能夠有效判斷玩具電動童車自由輪裝置的具體使用情況。但是，這種測試方法也存在一些缺點：①測試跑道上的氧化鋁砂紙與檢測的童車摩擦受力不均會出現褶皺變形的情況，進而影響試驗精度。②當鋁砂紙移動到阻力不均的地方時，就很難控制電動童車被拖拽的行駛方向，進而在長跑道測試中就無法精確控制測試童車的移動方向，出現了測試童車偏離跑道的情況。由此可知，采用這種檢測方法具有較大的不確定性。③50 kg的砝碼在跑道兩端頻繁搬運過于繁復。針對平時試驗過程中發現的問題，設計了新的自由輪綜合檢測系統，如圖3所示。

圖3 自由輪綜合檢測系統

新的童車自由輪綜合檢測系統是由簡易行車吊機、斜坡檢測平臺測試跑道等組成的。在原有的檢測跑道上架設一個大型斜坡平臺，不僅可以節省實驗室空間，還可以共用2種方法的通用設備。該系統將斜坡平臺加長至6 m，并在斜坡兩側增加了傳感器，以提高感應精度，保證試驗的準確性。如果需要進行電動童車自由輪斜坡測試，可以先利用綜合檢測系統的軟件平臺設置斜坡模式。當檢測系統斜坡電機自動落下時，軟件系統自動檢測斜坡角度（10°）亮起，綠色指示燈表示檢測系統運行正常。這時，檢測人員可以將待檢的電動童車放置在檢測平臺上，通過控制簡易行車吊機將測試砝碼吊裝到待檢童車的相應位置并將其固定。在試驗過程中，利用斜坡兩側的傳感器可以將信號實時傳輸到軟件中。通過延長斜坡長度和增加傳感器，能夠使檢測軟件更加精確地模擬電動童車在整個斜坡上的運動軌跡和速度，從而提供更加直觀的檢測結果。通過加固跑道砂紙和增加跑道兩側的防護欄，不僅能夠提高跑道的試驗安全，還能提供更加可靠的檢測結果。

3 結論

通過對現有電動童車自由輪檢測方法的分析和研究，提出了一套完整、科學、便捷的自由輪多方法檢測系統，有效減輕了檢驗人員的勞動強度，保證了檢測數據的科學性和準確性。

參考文獻

[1]北京中輕聯認證中心，好孩子兒童用品有限公司.GB 6675.1—2014 玩具安全第1部分：基本規范[S].北京：中國標準出版社，2016.

[2]北京中輕聯認證中心，好孩子兒童用品有限公司.GB 6675.2—2014 玩具安全第2部分：機械與物理性能[S].北京：中國標準出版社，2016.

〔編輯：白潔〕