垫层及充气压对空气弹簧床垫硬度的影响

摘要

床垫的软硬度由床垫各层结构共同影响,空气弹簧作为新型支撑结构进行床垫设计的应用,与传统固定刚度弹簧层不同,其自身刚度可以通过充气压进行变化,为此研究在空气弹簧床垫中,床垫构造对整体软硬度的影响。通过床垫分层硬度以及综合刚度的测试,分析铺垫层材料种类、厚度以及空气弹簧的充气压对床垫的软硬度的影响。结果表明,铺垫层材料主要影响表层、芯层硬度;相同厚度和气压下,垫层变化对综合刚度变化影响较小。气压值的变化主要影响芯层、底层硬度以及综合刚度。垫层种类、厚度以及气压值三者均对空气弹簧床垫软硬度有影响,垫层厚度、充气压的变换对床垫软硬度影响显著,且二者之间的交互作用对空气弹簧床垫硬度变化存在影响。此外,空气弹簧底部的支撑材料床垫对床垫底层硬度也存在一定影响。10,30,50 mm 3种厚度中,30 mm厚的垫层最为合适,此时的空气弹簧层能够更好地提供支撑作用。空气弹簧在9~15 kPa区间内变化较15~21 kPa显著,但变化不稳定性也较大。在材料的选择上,乳胶海绵和较高密度海绵更适合作为垫层使用,材料组合搭配后能够凸显优点,使不同气压下床垫软硬度的变化更为均匀。