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论证一份SGS弹簧检测报告的错误

2015-01-30 11:27:18 点击数:
关键字: SGS弹簧检测报告的错误

一.简要事实回顾 

2011年7月17日,客户A向我司询价一款压簧,该压簧用于蒂森克虏伯电梯,规格如下:

 

 

经过前期沟通和报价后,于2011年8月15日首次量产送货,其后几年一直平顺地量产供货,从没有接到产品

质量问题投诉,及至2014年10月9日,客户通知蒂森克虏伯将对外协采购的零部件进行第三方SGS检测,包括

旭龙所供的弹簧,2014年12月19日,客户发来SGS检测报告,结论是送检的2条我司所产弹簧平均刚度不达标,

远小于要求的534N/mm. 

报告内容页如下:







二.SGS报告错误分析 

为方便分析,将弹簧一测试数据截取出来,进行规范标记和添加编号如下(永久变形量<0.09mm,在业内都可以

说是做到极致了,无需再讨论,不摘录进去了):

我司对以上数据中的自由高度、理论平均刚度、测力负荷及行程等数据持支持态度并以此作为分析基础,因为涉及诸多专业名词,首先需要正本清源,这些名词的定义需要双方均认可的统一的标准定义,我司采用目前国内弹簧行业最权威的专业书册,即由机械工业出版社出版的第二版《弹簧手册》,SGS虽为全球知名的检测认证机构,相信SGS对其权威性也不能否定,其封面如下:



既然SGS认为我司弹簧的刚度偏小,我们就先从弹簧刚度的定义着手,《弹簧手册》第一章第一页即定义了弹簧的刚度,如下: 



 

载荷增量dF与变形量df之比,即产生单位变形所需的载荷,称为弹簧的刚度,对于压缩和拉伸弹簧的刚度为

                                 



弹簧刚度也可用K表示,为与SGS报告一致,后面采用K表示弹簧刚度。从以上公式,上过高中的同学一眼就能看出弹簧刚度其实就相当于高数里面的斜率(也相当于地理中的坡度,还相当于经济学中诸如边际成本、边际效应等一系列边际××名词)。

 既然弹簧刚度为两变量之比,那就得有两个点的负荷与行程,才能算出一段弹簧的刚度,要算出一个平均刚度,那就要测试两个点以上了(该电梯弹簧要求测试五个点),怎么检测?还是回归权威,《弹簧手册》第228页第七章“弹簧的检测和试验”对此有详细描述和规范,如下:

根据《弹簧手册》规范的弹簧刚度计算方法,我司根据弹簧一SGS测力数据作以下计算并与之对比:



从以上对比表格可以看出,SGS计算刚度的方法错误导致平均刚度偏小而得出我司弹簧刚度不合格的结论,我司根据《弹簧手册》刚度的规范算法得出弹簧一五点测力的平均刚度是550.1N/mm,符合客户数据要求534±10%,即480.6-587.4N/mm 

同理,我司计算的弹簧二的平均刚度是531.08N/mm,也符合图纸要求,而SGS的错误计算方法得出的平均刚度是443.4N/mm. 

综上,送检的我司2条弹簧均符合客户数据要求。



三.SGS出现错误的原因分析 

根本原因在于SGS的检测人员及测试软件的编写人员对弹簧不专业,只是按照常识去理解弹簧,简单地认为压簧的力度与行程一一对应而形成的线(我们称为弹簧的特性线)为原点为(00)X,Y坐标系里的斜率大于0的一条直线,在这个前提下,计算这条直线的斜率是可以用直线上任意一点的与原点的Y值之差除以X值之差来计算,因为直线的斜率只有一个,从而得出弹簧的刚度。问题是在实际中因为弹簧的节距、外径等参数的不均匀(在弹簧生产中必然会出现)不可能有一条弹簧的特性线(也称为力度测试曲线)是一条直线,而往往表现为一条曲线,曲线上不同点的斜率都不相同,用直接斜率的计算方法去计算曲线的斜率,显然会导致错误结论。弹簧一的五点力度测试曲线如下:



此份SGS报告中另一个错误的地方是弹簧检测人员在进行力度测试时,未对压簧设置初始载荷(预载荷),为保证弹簧端圈与压盘贴合良好,针对我司所产的这款压簧应设置力度为10N的初始载荷,也是说F0=10Nf0=0mm,SGS检测人员简单地认为F0=0Nf0=0mm,这个参数只是对我司计算数据结果产生微调作用,并不影响结论。 

最后提示下,全球闻名的检测机构如SGS也不是万能的,选择需谨慎。

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