關(guān)鍵詞：國民體質(zhì)測試器材，耐久性能，檢測設(shè)備

DOI編碼：10.3969/j.issn.1674-5698.2023.05.021

1 研究背景

國民體質(zhì)健康測試器材是檢測人們身體健康的重要體育器械，近年來，隨著人們對身體健康越來越重視，體質(zhì)健康測試器材的生產(chǎn)企業(yè)勢如春筍逐年增多。本文通過國家體育用品產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測中心多年來對體質(zhì)測試器材耐久性能的質(zhì)量分析和研究，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)TY/T 2001-2015《國民體質(zhì)測試器材 通用要求》、GB/T 19851.12-2005《中小學(xué)體育器材和場地第12部分：學(xué)生體質(zhì)健康測試器材》中對往復(fù)類國民體質(zhì)測試儀耐久性能檢測設(shè)備進(jìn)行研究，研制出通過模擬體質(zhì)測試器材在日常使用過程中施加的載荷，控制其往復(fù)頻率等方式進(jìn)行耐久測試，來判定產(chǎn)品是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

經(jīng)調(diào)研，往復(fù)運(yùn)動類體質(zhì)測試器材種類繁多，不僅包括測量滑塊為豎直往復(fù)運(yùn)動結(jié)構(gòu)的身高測試儀、坐高測試儀等，也包括測量滑塊為水平往復(fù)運(yùn)動結(jié)構(gòu)的坐位體前屈測試儀等。而現(xiàn)有針對往復(fù)運(yùn)動類體質(zhì)測試器材進(jìn)行壽命耐久性能檢測的設(shè)備，并不同時具備模擬水平往復(fù)運(yùn)動和豎直往復(fù)運(yùn)動的功能，所以這些檢測設(shè)備受其自身結(jié)構(gòu)限制，通用性較差，無法滿足所有類型的往復(fù)運(yùn)動類體質(zhì)測試器材的檢測工作。

2 理論依據(jù)

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)TY/T 2001-2015《國民體質(zhì)測試器材 通用要求》、GB/T 19851.12-2005《中小學(xué)體育器材和場地第12部分：學(xué)生體質(zhì)健康測試器材》中對往復(fù)運(yùn)動類體質(zhì)測試器材規(guī)定的耐久性能測試方法及要求如下。

（1）相關(guān)體質(zhì)測試器材測試項(xiàng)目的試驗(yàn)運(yùn)動行程，應(yīng)不小于測試器材測量范圍的70%。

（2）試驗(yàn)20，000次后不應(yīng)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性零部件的斷裂、開焊、損壞和影響器材使用的永久性變形等現(xiàn)象。

（3）耐久試驗(yàn)后，不應(yīng)有運(yùn)行系統(tǒng)、操控及其他傳遞信號的停頓、中斷、紊亂、失靈、失控等現(xiàn)象，測試器材的各系統(tǒng)應(yīng)能正常工作。

（4）耐久試驗(yàn)后，測試器材的誤差應(yīng)不大于標(biāo)準(zhǔn)中允許誤差的絕對值。

3 設(shè)備設(shè)計

3.1 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)（見表1）

3.2 檢測設(shè)備工作原理

（1）通過伺服電機(jī)系統(tǒng)與滾珠絲桿相結(jié)合，利用軸承和氣彈簧組成旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的水平形態(tài)和豎直形態(tài)的相互轉(zhuǎn)換。試驗(yàn)過程的行程和頻率由人機(jī)交換系統(tǒng)輸入PLC控制系統(tǒng)，自動控制移動端的往復(fù)運(yùn)動。整體結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示。

（2）不同體質(zhì)測試器材，運(yùn)動方向會有不同，擺動試驗(yàn)機(jī)上試驗(yàn)運(yùn)動臂使之水平或豎直，水平運(yùn)動測試或豎直運(yùn)動測試分別為獨(dú)立測試單元，試驗(yàn)運(yùn)動臂通過精密旋轉(zhuǎn)軸承中心做轉(zhuǎn)動，到達(dá)水平或豎直位置處，圖3為水平運(yùn)動測試位置，圖4為豎直運(yùn)動測試位置，通過調(diào)整高度調(diào)節(jié)塊1調(diào)整運(yùn)動旋轉(zhuǎn)臂的水平精準(zhǔn)度，通過調(diào)整高度調(diào)節(jié)塊2調(diào)整運(yùn)動臂豎直精準(zhǔn)度。在豎直運(yùn)動測試位置處，豎直調(diào)節(jié)完成后，鎖緊豎直鎖緊旋鈕，固定試驗(yàn)運(yùn)動臂的位置。

（3）測試行程、頻率可調(diào)功能結(jié)構(gòu)是由伺服電機(jī)通過聯(lián)軸器、滾珠絲杠和導(dǎo)軌帶動往復(fù)輸出結(jié)構(gòu)組成的，通過系統(tǒng)程序控制脈沖發(fā)送的數(shù)量和頻率，從而控制伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度和圈數(shù)，實(shí)現(xiàn)行程和頻率可調(diào)功能（如圖5所示）。

（4）不同體質(zhì)測試器材，其外觀形狀各不相同，為了適應(yīng)更多的樣品，擴(kuò)大適用范圍，設(shè)備上配備了多種工裝夾具，可滿足市面上絕大部分的測試需求，其結(jié)構(gòu)如圖6和圖7所示。

4 結(jié)語

本設(shè)備的設(shè)計和制造滿足了相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)要求和測試需求，解決了由自動化測試替代人工測試不便捷、不科學(xué)的技術(shù)問題，使體質(zhì)測試器材耐久性能的檢測工作更加高效，實(shí)現(xiàn)科學(xué)檢測，快速檢測一體化，進(jìn)而推進(jìn)生產(chǎn)企業(yè)的質(zhì)量有效控制，更好地實(shí)現(xiàn)體質(zhì)測試器材質(zhì)量監(jiān)管的效率和水平，為國民體質(zhì)測試器材的檢測工作提供了技術(shù)支撐和裝備保障。