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在塑胶跑道、学校合成材料面层田径场地以及其他弹性运动场地的检测中,冲击吸收和垂直变形是两个经常同时出现的重要力学性能指标。
很多用户第一次建设运动场地检测实验室时,会把这两个项目理解成同一种测试。实际上,两者虽然都与场地面层受到冲击后的力学响应有关,但评价目的并不完全相同。
简单理解:
冲击吸收主要评价场地对运动冲击的缓冲、减震能力。
垂直变形主要评价场地受到规定冲击载荷时产生的垂直位移及弹性变形特性。
因此,两项指标需要分别测试和计算。
运动员在塑胶跑道上跑动、起跳或落地时,会对场地表面产生瞬间冲击。
如果场地过硬,人体承受的冲击负荷可能较大;如果场地过软,又可能影响运动稳定性和场地使用性能。
冲击吸收测试的目的,就是评价运动场地面层在受到规定冲击时,对冲击能量的吸收和缓冲能力。
试验通常通过规定质量的冲击组件对场地进行加载,同时由力传感器及数据采集系统记录冲击过程中的受力变化。
系统根据相应标准规定的方法计算冲击吸收结果。
因此,冲击吸收不是简单测量“地面软不软”,而是通过标准化冲击条件得到可比较的数据。
垂直变形关注的重点是:
场地面层受到规定冲击载荷时,在垂直方向产生了多大的变形。
测试过程中,通过规定的冲击机构向场地施加载荷,同时使用位移传感器记录测试区域的垂直位移变化。
垂直变形可以反映运动场地面层在动态载荷作用下的整体弹性特性。
如果变形过小,场地可能表现得过硬;
如果变形过大,则可能影响运动稳定性和运动性能。
因此,垂直变形与冲击吸收虽然相关,但并不是同一个指标。
两项指标的核心区别在于评价对象不同。
冲击吸收:
主要看场地能够吸收多少冲击作用,更侧重减震和缓冲性能。
垂直变形:
主要看场地受到冲击后产生多少垂直位移,更侧重弹性和变形性能。
同一个场地可能同时具有较好的冲击吸收性能和合理的垂直变形,也可能某一个指标合格而另一个指标存在偏差。
所以在塑胶跑道和运动场地验收中,两项检测通常不能简单互相代替。
冲击吸收和垂直变形常见于以下运动场地:
塑胶跑道;
学校合成材料面层田径场地;
专业田径运动场;
弹性运动场地;
部分球场和综合运动场地;
新建、改建或翻新的运动场地面层。
实际是否需要测试以及具体限值,应按照项目采用的标准和验收要求确定。
塑胶跑道及合成材料运动场地的冲击吸收和垂直变形测试,国内常涉及:
GB 36246-2018《中小学合成材料面层运动场地》
GB/T 14833-2020《合成材料运动场地面层》
GB/T 22517.6-2020《体育场地使用要求及检验方法 第6部分:田径场地》
GB/T 43564-2023《中小学合成材料面层田径场地》
国际和欧洲运动场地检测中还常见:
EN 14808:2005——运动场地冲击吸收测定;
EN 14809:2005——运动场地垂直变形测定。
不同建设项目、学校场地、专业田径场及检测机构,应根据实际采用的标准确定检测项目和试验条件。
冲击吸收和垂直变形测试虽然计算结果不同,但两者在测试平台和机械冲击系统方面具有较高关联。
通常都需要:
规定质量的冲击组件;
弹簧机构;
高精度力传感器;
位移检测装置;
高速数据采集系统;
自动计算软件;
现场测试支撑结构。
因此,对于同时需要开展两项检测的实验室,把冲击吸收和垂直变形功能集成在一台设备中,可以减少重复硬件配置。
同时也有利于统一数据采集和报告输出。
如果实验室只开展单一项目,例如只测冲击吸收,可以选择单功能的塑胶跑道冲击吸收试验机。
如果只检测垂直变形,则可以选择塑胶跑道垂直变形试验机。
但对于以下用户:
第三方检测机构;
学校体育场地检测机构;
运动场地工程验收单位;
塑胶跑道材料企业;
科研院所;
综合型体育场地实验室;
一般会同时涉及冲击吸收和垂直变形两项测试。
这种情况下,采用一台塑胶跑道冲击吸收与垂直变形双功能综合试验机通常更加方便。
选购运动场地冲击吸收与垂直变形试验设备时,不建议只比较产品外观。
重点应关注:
冲击组件质量;
冲击机构结构;
标准弹簧参数;
力传感器量程及精度;
位移传感器精度;
数据采样速度;
重复测试稳定性;
设备水平调节方式;
现场测试支撑结构;
数据自动计算能力;
试验报告生成能力。
对于需要外出进行跑道现场验收的检测机构,还需要考虑设备搬运、快速调平、现场供电及测试效率。
深圳市朗斯科检测仪器有限公司研发的 LSK-YD05塑胶跑道冲击吸收与垂直变形试验机,将冲击吸收测试和垂直变形测试集成在同一测试平台。
设备采用规定质量的冲击机构、标准弹簧、力传感器、位移传感器及高速数据采集系统,可分别完成:
塑胶跑道冲击吸收率测试
和
塑胶跑道垂直变形量测试
并可进行自动数据采集、计算、结果显示及试验报告输出。
该设备在行业中还可称为:
塑胶跑道冲击吸收与垂直变形测试仪
塑胶跑道综合性能测试仪
运动场地冲击吸收与垂直变形测试仪
运动场地冲击吸收综合试验机
跑道冲击吸收垂直变形试验机
对于同时需要开展两项测试的实验室,双功能设备可以减少重复设备配置,提高现场检测和实验室测试效率。
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