折叠盲杖弯曲强度与松晃性能检测①

贾亚玲，于娟娟

·康复工程·

折叠盲杖弯曲强度与松晃性能检测①

贾亚玲，于娟娟

目的确定折叠盲杖的两项主要性能弯曲强度和松晃性能的技术指标。方法使用5支折叠盲杖进行弯曲强度和松晃性能试验，加载后利用运动跟踪系统对标志点的位移进行采集和数据分析。结果和结论弯曲强度测试中，中心部位最大位移量应≤25mm；松晃性能试验中，松晃量应≤5mm。

折叠盲杖；质量；弯曲强度；松晃性能

[本文著录格式]贾亚玲，于娟娟.折叠盲杖弯曲强度与松晃性能检测[J].中国康复理论与实践,2012,18(7):685-687.

盲杖是视觉障碍者出行的必备辅助器具，在等同采用ISO标准的国家标准GB/T 16432-2004《残疾人辅助器具分类和术语》中，将盲杖为个人移动辅助器具大类中的导向辅助器具，属于用于感知地面的触觉材料，定义为“视觉障碍者的导向杖，用于提示障碍物。”[1]盲杖不仅是视力残疾人行走中探测障碍的辅助器具，也标志着使用者的身份，能够以醒目的颜色起到交通安全示警作用[2]。

视觉障碍的康复可分为静态康复和动态康复，动态康复主要包括定向和行走[3]。在定向行走康复训练中，盲杖是不可或缺的产品，使他们能够了解身体周围，主要是地面的情况。使用者通过盲杖的振动感知信息，因此，盲杖需要具有良好的传导性，能够将杖尖探索到的信息通过杖体及时传到视觉障碍者持杖手上[4]。

1 盲杖质量特点

1.1 结构特点 盲杖基本上由腕带、手柄、杖体和杖尖4个部分构成。其中，杖体是盲杖的主体部分，通常使用重量较轻的硬质铝合金材料制成，上接手柄，下连杖尖，其长度随视觉障碍者的身高而异。

折叠盲杖是盲杖的一种，杖体分成3～4段，优点是可折叠、便于携带。但折叠盲杖连接部位结构设计不合理，可能产生两种质量问题：①连接部位间隙过大，盲杖整体松晃，传导性不佳，影响使用者对道路状况的判断；②连接部位间隙过紧，不易折叠，给使用者带来不便。盲杖应坚固耐用，适合在各种路面上使用，正常情况下不易被折断，具有一定的弹性，不易弯曲，受力后能恢复原状[4]。

1.2 质量问题 我国于1997年初次颁布实施的盲杖国家标准GB16930.1-1997《盲人手杖安全色标志》和GB/T 16930.2-1997《盲人手杖规格与分类》。标准中只对安全标志和规格做出规定，没有涉及产品性能相关的技术要求[5-6]。

近年来，盲杖的市场需求逐年增加，生产企业不断发展。但目前市场上的盲杖产品仍然存在一定的质量问题，为广大视力残疾人的生活带来不便。在北京、浙江等省市对盲杖使用率较高的视觉障碍者进行的调查表明，盲杖主要问题为杖体易弯曲变形；折叠式盲杖连接部位易松晃；杖尖直径偏小，在城市道路上易卡住；杖尖不耐磨、易损坏等。

为了解决盲杖杖体刚性和折叠连接部件松晃性能差的问题，我们进行了如下试验和数据分析，提出折叠盲杖弯曲强度和松晃性能技术指标要求。

2 弯曲强度检测

2.1 试验方法 将折叠盲杖调整至正常使用状态，水平放置，盲杖两端内侧20mm处设固定支点(图1)。

施加载荷加载点位于盲杖全长的1/2处，垂直向下加载的载荷分别为10 N、20 N、30 N、40 N、50 N，缓慢加载，避免产生冲击。

将发光标志固定在加载点，利用运动跟踪系统对标志点的位移进行采集，记录加载前、各加载幅度下，以及卸载后的各标志点位置不少于30次，求其平均值。经数据处理得到不同加载幅度下盲杖挠度值。2.2试验数据 共测试5支折叠盲杖。4号盲杖由于其连接部件强度过低，在测试中呈现过大的挠度，且有转化为塑性变形的趋势，试验仅加载到20 N。其余4支盲杖完成试验，试验数据见表1、图2。

表1 弯曲强度试验数据(mm)

图2 载荷-挠度曲线

2.3 结果分析 在反复加载测试中，性能好的盲杖的测试结果具有很好的可重复性。1、2、3、5号盲杖在增加试验载荷时，盲杖的挠度值与载荷近似呈线性关系，斜率代表了盲杖强度，表明测试试验均在盲杖弹性区内完成。不同盲杖表现出不同的刚度特性，其最大挠度指标与实际主观感受相吻合，可作为衡量盲杖弯曲性能的指标。根据试验数据，建议将指标要求定为加载垂直载荷为30 N，加载时盲杖挠度不大于25 mm。

3 松晃性能检测

3.1 试验方法 盲杖称重，悬吊法测得盲杖质心位置，并标记。将盲杖调整至正常使用状态，水平放置在固定支架上并卡紧，支点距盲杖两端20mm。施加载荷加载点位于盲杖质心处，垂直向上加载的载荷为(盲杖重量+1 N)(图3)。

图3 松晃性能检测

将发光标志固定在盲杖全长1/2处，利用运动跟踪系统对标志点的位移进行采集，各标志点位置不少于30次，求其平均值。经数据处理得到不同加载幅度下盲杖挠度值。

试验数据见表2。

表2 松晃性能试验数据(mm)

3.2 结果分析 所测试的5个样品包括了不同的连接形式，其中3号采用有锥度的连接，松晃程度最小；2号主观感觉松晃程度较大，测试结果与主观感受吻合；4号刚度较差，特别是连接部位的零件材质比较软，在附加作用力下，表现为松晃和变形的联合作用。通过测试和比较，1、3、5号样品的松晃挠度均＜4mm，而有明显松晃的样品松晃挠度＞6mm。根据试验数据，建议将松晃量定为不大于5mm。

4 结论

综合上述两项试验，弯曲强度和松晃性能综合体现了折叠盲杖的抗变形性能，折叠盲杖各节段之间的连接方式以及各节段本身的强度，是影响弯曲强度和松晃性能的两个主要因素。

需要注意的是，部分产品虽然强度较高，但自身杆径过粗、重量过重，折叠后体积较大。过重的盲杖会加重视觉障碍者手腕负担，不利于单手握持，同时也会影响杖体探路移动的灵活性，在产品设计中应加以考虑。

以试验数据为基础，GB/T 16930.2-2009《盲杖技术条件》标准对弯曲强度和松晃性能规定如下：

6.6.1条，弯曲强度试验，折叠盲杖中心部位最大位移量应≤25mm；

6.3.4条，折叠部件连接部位不应有明显晃动，按规定方法检验时，其松晃量≤5mm[7]。新标准中对松晃性能、弯曲强度、静载强度、疲劳强度及其他方面的要求和检验方法作出了规定，从而更好地指导产品设计、规范产品生产。

[1]国家质量监督检验检疫总局,国家标准化管理委员会.残疾人辅助器具分类和术语[S].GB/T 16432－2004.

[2]于连甲.盲人手杖的国家标准[J].中国康复,1998,13(4): 181-182.

[3]朱图陵.残疾人辅助器具基础与应用(上册)[M].北京:求真出版社,2010:75.

[4]中国残疾人联合会,CBM中国项目协调办公室.盲人定向行走训练指导师培训教材[M].北京:华夏出版社,2008:55-58.

[5]国家技术监督局.盲人手杖安全色标志[S].GB 16930.1－1997.

[6]国家技术监督局.盲人手杖规格与分类[S].GB 16930.2－1997.

[7]国家质量监督检验检疫总局,国家标准化管理委员会.盲杖技术条件[S].GB/T 16930.2－2009,代替GB 16930.2－1997.

Flexural Strength and Loose Perform ance of Folding Tactile Sticks

JIA Ya-ling,YU Juan-juan.China Assistive Devices and Technology Centre for Personswith Disabilities,Beijing 100050,China

Ob jectiveTo determ ine the technical indicatorsof flexural strength and loose performance of folding tactile sticks.M ethodsThe bending strength and loose performance of 5 folding tactile stickswere tested,the displacementof themarked pointwere collected and analyzed w ith themotion tracking system.Resu ltsandConclusionFor the bending strength test,themaximum displacementof the central shallbe≤25mm.For the loose performance test,the loose displacementshallbe≤5mm.

folding tactile sticks;quality;flexural strength;loose performance

R496

A

1006-9771(2012)07-0685-03

2012-02-08)

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1.中国残疾人辅助器具中心，北京市100050；2.国家康复器械质量监督检验中心，北京市100068。作者简介：贾亚玲(1957-)，女，河北深泽县人，高级工程师，主要研究方向：残疾人辅助器具质量及标准化。

10.3969/j.issn.1006-9771.2012.07.031

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