塑料窗机械力学性能试验方法

3.1 检测内容

a.测定操纵塑料窗开关所需的力;
b.测定窗非正常受力时的变形及损坏情况;
c.测定窗撑和开启限位器的性能;
d.测定塑料窗开关疲劳性能;
e.测定塑料窗大力关闭时的承受能力;
f.测定角强度。

各类窗应按 表1 所列项目进行力学性能检测。其中如具有多种开启方式的窗,应对其每一种开启方式分别进行检测。

3.2 检测装置

检测装置可包括下列主要部分:

a.窗试件的固定装置:该装置应不妨碍窗扇开关方向的自由度;
b.加力和测力装置;
c.测量位移(变形)的装置:包括位移测定器及使其定位的装置;
d.开关疲劳测定装置;
e.角强度测定装置。

3.3 检测准备

3.3.1 取样方法及试件数量

塑料窗——每一种窗以随机取样的方法从批量产品中抽取窗试件应不少于3樘。

角强度试件——每次检测的型材试件数应不少于5个。

3.3.2 试件要求

a.试件应为生产厂的合格产品,不可附加多余的零配件,或采用特殊的组装工艺;
b.试件的镶嵌应符合设计要求,或按有关规定进行,(如因玻璃质量问题或镶嵌质量不符合有关规范要求;而在检测过程中发生不正常的玻璃破碎现象时,应重新测定);
c.玻璃厚度、型号和镶嵌方式应符合生产厂的规定;
d.角强度试件的制作及要求见本标准第3.5.7条。

3.3.3 试件存放

试件应在18~28℃条件下至少放置16h,然后再进行各项性能试验。

3.4 试件安装

将窗试件安装在固定的试验架上,并尽可能接近实际使用时的受力状态,要求其上下垂直,左右水平,不允许由于安装而产生变形。

3.5 检测方法

3.5.1 窗开关力的测定

测定正常使用时,窗扇在持续开启或关闭过程中所需的最大力,以N表示。试验时将弹簧秤钩住执手处,通过弹簧秤用手拉动窗扇,使其开启或关闭,读取开启,关闭时弹簧秤显示的最大读数。试验时应使加力方向与开关的方向保持一致。

3.5.2 模拟非正常受力试验

模拟非正常受力试验包括悬端吊重试验、翘曲或弯曲试验、扭曲及对角线变形试验。

试验时作用力应平衡均恒地施加不应有冲击,以第二次加荷时的变形及卸荷后的残余变形作为评定指标。

3.5.2.1 悬端吊重试验

悬端吊重试验是测定开着的窗在受到外加垂直力作用时的性能。

在开启角为90°±5°的窗扇自由端的扇框型材中心线上,施加500N的垂直向下力,保持5s后立即卸荷,卸荷60s后,记录窗扇自由端扇框型材中心线上测定点的位置初始读数L 0 (精确到0.10mm)。再进行第二次加荷(500N),保持60s,记录此时测定点的读数L 1 ,立即卸荷,保持60s,记录该测定点的读数L 2 。

负载变形=L 1 -L 0

残余变形=L 2 -L 0

3.5.2.2 翘曲或弯曲变形试验

翘曲或弯曲变形试验是模拟窗扇的一角被卡住强行开窗或人倚靠在打开着的窗扇上以及受风力时,窗扇产生变形的情况。

平开窗及悬窗的翘曲变形试验是将窗扇的锁松开,并使窗扇一角卡住,然后在窗扇执手处施加300N的作用力,保持5s后即卸除作用力,卸荷60s后记录执手处位移测量仪表上的初始读数L0(精确到0.10mm)再进行第二次加荷(300N),保持60s,记录测量仪表上的读数L 1 ,立即卸荷,保持60s,记录测量仪表上的读数L 2 ,单位为mm。

负载变形=L 1 -L 0

残余变形=L 2 -L 0

推拉窗的弯曲变形试验是将窗扇处于半开状态,作用力的位置应处于窗扇开启边竖挺的中点,施力方向垂直于窗平面,试验程序及变形测定要求与平开窗相同。

3.5.2.3 扭曲变形试验

扭曲变形试验是模拟推拉窗在使用过程中,当窗扇突然受阻而强行推拉时( 图1 )窗扇框执手处受扭曲变形的情况,见 图2

在推拉窗扇框执手处,施加200N与开关方向一致的力,按照本章

3.5.2.1 中规定的加荷程序进行

加荷,测定第二次加荷及卸荷后执手处的负载变形及残余变形,以毫米表示,精确到0.10mm。对于没有外凸执手的推拉窗可不作扭曲试验。

3.5.2.4 对角线变形试验

对角线变形试验是测定推拉窗在开关过程中,窗扇受阻时其对角线的变形情况。

试验是在窗扇的一角被卡住的情况下,在窗扇的执手处,施加与推拉方向一致的力200N,按本章第3.5.2.1条规定的程序进行加荷,测定第二次加荷时及卸荷后窗扇对角线的变形,以毫米表示,精确到0.1mm。

3.5.3 窗撑试验

窗撑试验是测定窗撑受力(如阵风吹袭窗扇)时的承受能力。

试验时窗扇处于稳定的开启状态,以200N的力垂直作用在执手处,按本章第3.5.2.1条的规定程序进行加荷。测定窗撑处在荷载作用下的最大变形及卸荷后的残余变形,以毫米表示,精确到0.10mm。

3.5.4 开启限位器试验

开启限位器试验是测定关闭着的窗扇被阵风吹开时,窗扇开启限位器遭受猛然开启力作用的承受能力。

试验时窗先处于关闭状态,经滑轮以10N的力将窗扇拉开,限位器则受到10N的力以及窗扇惯性力的冲击,如此反复10次,记录试验过程中及试验后窗扇及其限位器的损坏情况。按照GB9158中的有关规定进行试验。

3.5.5 开关疲劳试验

开关疲劳试验是测定窗扇经一万次开关后的性能。

a.平开窗的开关疲劳试验

窗扇的开启度为60°±5°,在开关速度为每分钟10~20次的条件下,进行不少于一万次的开关试验,(以开关一个来回为一次计算)。试验时,当窗扇与框接触时所作用的外力为零,试验过程中应检查并
记录试件的损坏情况。

b.推拉窗的开关疲劳试验

首先使窗扇处于非锁闭状态,然后在执手处施加一定的力,使推拉窗扇以约15m/min的速度进行一万次以上的开关试验,(以开关一个来回为一次计算)。试验过程中应观察和记录试件是否损坏或开裂。

3.5.6 大力关闭试验

大力关闭试验是模拟开着的窗,当窗撑忘了锁紧或因使用失效时,在阵风吹袭下窗扇与框发生猛然碰撞时的承受能力。

试验时将窗扇开启45°±5°,然后松开窗扇,使窗扇在荷载作用下猛力关闭,反复10次,观察并记录窗试件有无损坏。试验荷载应通过滑轮作用在窗扇的执手处,其大小应相当于七级风的作用力的一半即为75Pa乘以窗扇的面积。

3.5.7 角强度试验

角强度试验是为了测定窗扇和窗框的角隅部位的断裂强度,试验前先按照图3的尺寸截取型材,并将其一端锯成45°角。然后用与生产厂相同的工艺方法制成90°±1°的直角试件,并清除焊瘤,试件数量应不少于5个,将试件在18~28℃的环境中至少存放16h,并在同样温度条件下以50±5mm/min的加荷速度进行试验,测定破坏时的最大荷载及试件破坏情况,以5个试件测定结果的平均值表示,试验时应在试件下面放上垫块,使试件受力均匀

图3

3.6 检测报告

检测报告应包括下列内容:

a.试件来源;
b.试件名称、类型、开启方式、规格尺寸以及整窗的立面、剖面、和型材断面图等;
c.五金种类及数量;
d.玻璃的类型、厚度及镶嵌方式;密封条的类型及材质;各项力学性能测定结果。