檢測原理

家用和類似用途電器穩(wěn)定性和機械危險檢測的核心原理基于工程力學、材料科學和人體工程學。其科學依據(jù)在于評估電器在正常使用、可預見的誤用及非正常工況下，抵抗傾覆、機械失效的能力，以及防止對使用者造成機械傷害的風險。

1. 穩(wěn)定性原理：基于靜力學平衡理論。通過分析電器的重心位置、支撐結(jié)構(gòu)（支點、支撐面）以及外部施加的力或力矩（如傾斜力、負載），判斷其抗傾覆能力。穩(wěn)定性系數(shù)是評估的關鍵，它反映了抗傾覆的安全裕度。

2. 機械危險原理：

   • 機械強度：依據(jù)材料力學，評估外殼、防護罩、運動部件等在靜態(tài)負載、沖擊、跌落等應力下的變形、開裂或失效情況，確保其具有足夠的強度和剛度。

   • 運動部件防護：基于風險評估，識別可觸及的危險運動部件（如風扇葉片、刀具、傳動帶），并通過結(jié)構(gòu)設計（如柵格、罩蓋的安全距離、強度）使其在正常使用中不可觸及，或在危險運動停止前不可觸及。

   • 銳利邊緣和尖端：根據(jù)人體傷害生物力學，評估可觸及邊緣、凸緣和頂端的曲率半徑，確保其不會造成割傷或刺傷。

   • 擠壓和剪切點：識別活動部件與固定部件之間，或兩個活動部件之間可能造成人體部位擠壓或剪切的區(qū)域，并通過測量間隙和壓力來評估風險。

檢測項目

檢測項目可系統(tǒng)分類如下：

1. 穩(wěn)定性測試：

   • 傾斜穩(wěn)定性測試：對電器施加一個逐漸增大的傾斜力矩，評估其在規(guī)定傾斜角下是否傾覆。

   • 負載穩(wěn)定性測試：在門、抽屜、擱架等可承載部件上施加規(guī)定負載，檢查電器是否保持穩(wěn)定。

   • 水平力穩(wěn)定性測試：對電器頂部或側(cè)面施加水平力，評估其滑移或傾覆風險。

2. 機械強度測試：

   • 外殼強度測試：包括沖擊測試（彈簧沖擊錘、擺錘沖擊）、穩(wěn)態(tài)壓力測試和跌落測試。

   • 部件強度測試：對把手、鉸鏈、支腳等承重或關鍵部件施加靜態(tài)力或重復操作，檢驗其是否斷裂或產(chǎn)生永久變形。

   • 線纜拉力與扭力測試：對電源線、外部軟線施加規(guī)定的拉力和扭力矩，評估其連接牢固性。

3. 機械危險防護測試：

   • 可觸及性測試：使用標準試驗指、試驗針、試驗探棒等，檢查危險運動部件和帶電部件是否可被觸及。

   • 危險運動部件防護測試：評估防護罩的網(wǎng)孔尺寸、安全距離和機械強度，確保能有效隔離危險。

   • 銳利邊緣測試：通過目視、手感或?qū)Ｓ昧烤咴u估可觸及邊緣的銳利程度。

   • 擠壓和剪切點測試：使用試驗指模擬人體部位，測量危險區(qū)域的間隙和可進入性，并評估活動部件產(chǎn)生的力是否超過限值。

檢測范圍

檢測范圍覆蓋幾乎所有家用和類似用途電器，具體應用領域和要求各異：

• 大家電：

  • 制冷器具（冰箱、冷柜）：門/抽屜負載穩(wěn)定性、鉸鏈強度、擱架強度。

  • 洗滌器具（洗衣機、干衣機）：運行時的振動穩(wěn)定性、滾筒門蓋的機械強度和互鎖、滾筒制動時間。

  • 廚電（烤箱、灶具、微波爐）：門負載穩(wěn)定性、鉸鏈耐久性、玻璃面板強度、運動部件（如烤架旋轉(zhuǎn)電機）防護。

• 小家電：

  • 廚房機械（榨汁機、攪拌機、食物處理器）：刀具等高速運動部件的防護罩強度和安全聯(lián)鎖、外殼強度、穩(wěn)定性。

  • 環(huán)境電器（風扇、取暖器）：防護柵格的安全距離和強度、穩(wěn)定性（特別是高位放置時）。

  • 個人護理電器（電吹風、電動剃須刀）：運動部件（如風扇）的防護、外殼的機械強度。

• 類似用途電器：辦公設備、商用廚電等，其檢測要求通常更為嚴苛，需考慮公共場所的誤用風險。

檢測標準

國內(nèi)外標準體系完善，但存在細節(jié)差異。

• 標準：

  • IEC 60335-1：《家用和類似用途電器的安全 第1部分：通用要求》是核心基礎標準。其第20章（穩(wěn)定性和機械危險）、第21章（機械強度）、第22章（結(jié)構(gòu)）及第25章（電源連接和外部軟線）詳細規(guī)定了相關要求和測試方法。該標準被多數(shù)和地區(qū)采納或轉(zhuǎn)化。

• 中國標準：

  • GB 4706.1：等同采用IEC 60335-1，是中國強制性認證（CCC）的依據(jù)。技術(shù)要求與IEC標準基本一致。

  • 特定產(chǎn)品的特殊要求標準：如GB 4706.14（廚房機械）、GB 4706.8（電剃須刀等）等，在通用要求基礎上，針對特定產(chǎn)品增加了補充規(guī)定和例外條款。

• 北美標準：

  • UL 60335-1：基于IEC標準，但由UL（Underwriters Laboratories）發(fā)布，包含了一些差異（NDs）。

  • UL 標準系列：如UL 859（個人護理電器）、UL 1026（家用廚電）等，其測試方法和評判準則與IEC標準在細節(jié)上有所不同，例如沖擊能量、試驗指類型、穩(wěn)定性測試角度等。

• 對比分析：

  • 一致性：核心安全理念和主要測試項目高度一致，均旨在消除不合理危險。

  • 差異性：

    • 測試嚴酷度：如北美標準對某些產(chǎn)品的沖擊測試能量可能更高。

    • 測試方法細節(jié)：試驗探棒的尺寸和施加力可能略有不同。

    • 評判標準：允許的變形量、溫升值等限值可能存在差異。

    • 符合性路徑：中國主要通過強制性CCC認證，北美則通過NRTL（認可實驗室）認證。

檢測方法

1. 穩(wěn)定性測試方法：

   • 操作要點：將電器放置在與正常使用狀態(tài)一致的、規(guī)定的水平支撐面上。對于傾斜測試，通常將電器傾斜10°（或標準規(guī)定的其他角度），如果在一個方向上有不止一個位置，則取不利位置進行測試。對于帶門的器具，門內(nèi)放置不利負載或空載，門開至90°或不利角度。施加力應平穩(wěn)、緩慢，觀察器具是否傾覆。

2. 機械強度測試方法：

   • 沖擊測試：使用彈簧沖擊錘，以規(guī)定的能量和角度沖擊樣品的外殼和防護罩的薄弱點。操作要點是沖擊器軸線垂直于受試表面，釋放機構(gòu)動作干脆。測試后檢查有無破損，并使用試驗指檢查是否變得可觸及危險部件。

   • 穩(wěn)態(tài)壓力測試：使用推力計或砝碼，對表面（如玻璃灶面）或部件（如把手）施加規(guī)定的力并保持規(guī)定時間，檢查有無裂紋或永久變形。

3. 機械危險防護測試方法：

   • 可觸及性測試：依次使用標準試驗指、試驗銷、試驗探棒，以不超過規(guī)定的不大力（如10N、30N）試圖觸及危險運動部件或帶電部件。操作要點是探棒應伸入任何開口，并嘗試彎曲或扭轉(zhuǎn)，模擬兒童或成人的意外操作。

   • 防護罩安全距離測試：使用錐形探棒或圓柱棒檢查防護柵格的間距，確保其不能通過。測量運動部件與防護罩之間的間隙。

   • 銳利邊緣測試：在無額外放大的情況下觀察邊緣，或用專用量具（如半徑規(guī)）測量。更嚴謹?shù)姆椒ㄊ鞘褂眠吘墱y試儀，模擬皮膚劃過邊緣的情況。

檢測儀器

1. 穩(wěn)定性測試臺：具備可調(diào)水平的平臺，配備角度儀和施力裝置（如推拉力計）。

   • 技術(shù)特點：平臺平整度高，角度測量精確，施力裝置量程和精度滿足標準要求，能平穩(wěn)施加力和力矩。

2. 機械強度測試設備：

   • 彈簧沖擊錘：能產(chǎn)生標準規(guī)定能量（如0.5J, 0.7J, 1.0J, 2.0J）的撞擊。其釋放機構(gòu)和撞擊頭形狀嚴格校準。

   • 擺錘沖擊試驗機：用于對平板樣品進行更高能量的沖擊測試，錘頭能量和擺臂長度可調(diào)。

   • 推拉力計/材料試驗機：用于穩(wěn)態(tài)壓力、拉力、扭力測試，具備高精度傳感器和數(shù)據(jù)記錄功能，可控制加載速率和保持時間。

3. 機械危險測試裝置：

   • 標準試驗指、試驗銷、試驗探棒：由金屬制成，尺寸和結(jié)構(gòu)嚴格符合標準規(guī)定，是進行可觸及性判定的法定工具。

   • 銳利邊緣測試儀：通過拖動特制箔帶或傳感器劃過邊緣，檢測其是否被割破或記錄峰值力，實現(xiàn)客觀量化評估。

   • 力測量裝置：用于測量活動部件（如折疊機構(gòu)）在閉合時產(chǎn)生的力，判斷是否超過人體耐受限值。

結(jié)果分析

檢測結(jié)果的分析與評判需嚴格依據(jù)適用標準。

1. 穩(wěn)定性結(jié)果分析：

   • 評判標準：在標準規(guī)定的測試條件下（如傾斜10°），器具不得翻倒。如果器具在一個或多個方向上翻倒，則判為不合格。對于帶腳輪的器具，可能允許移動但不允許傾覆。

2. 機械強度結(jié)果分析：

   • 評判標準：

     • 沖擊測試后：外殼不應有能通過標準試驗指觸及危險部件（帶電件或運動件）的孔洞；不應有導致爬電距離和電氣間隙減少到規(guī)定值以下的破損； decorative parts 的破損如不影響安全則可接受。

     • 壓力/拉力測試后：部件不應斷裂，不應產(chǎn)生影響安全的永久性變形（如導致危險部件可觸及、門關不嚴等）。

3. 機械危險防護結(jié)果分析：

   • 評判標準：

     • 可觸及性：標準試驗指、試驗銷不應觸及危險的運動部件和帶電部件。

     • 防護罩：柵格間距應小于標準試驗指/試驗銷的直徑，并能承受規(guī)定的沖擊和壓力測試。

     • 銳利邊緣：在正常使用中手握持或接觸到的邊緣不應是銳利的（通常要求半徑大于0.5mm）。功能性切割邊緣需有明確警示和防護。

     • 擠壓/剪切點：危險活動部件間的間隙應確保試驗指無法進入，或產(chǎn)生的力不超過規(guī)定限值（如對于門，關門過程中施加在5mm至25mm之間的力不應超過某些特定值）。

綜合評判：任何一項檢測項目不符合標準要求，即判定該產(chǎn)品的穩(wěn)定性和機械危險防護不合格。結(jié)果分析需結(jié)合產(chǎn)品設計、使用場景和標準條款進行綜合風險評估，確保電器在整個生命周期內(nèi)對用戶不構(gòu)成不可接受的機械危險。