资料介绍
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF 1195—2008
轮胎耐久性及轮胎高速性能转鼓试验机校准规范
2008-03-24发布 2008-06-24实施
国家 质量 监督 检验 检疫 总局 发布
轮胎耐久性及轮胎高速性能
转鼓试验机校准规范
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本规范经国家质量监督检验检疫总局于 2008年 3 月 24 日批准 , 并自2008年 6月 24 日起施行。
归口单位 : 全国法制计量管理计量技术委员会
起草单位 : 北京橡胶工业研究设计院
汕头市浩大轮胎测试装备有限公司
本规范由全国法制计量管理计量技术委员会负责解释
本规范主要起草人 :
王克先 (北京橡胶工业研究设计院)
高健 (北京橡胶工业研究设计院)
李抱清 (北京橡胶工业研究设计院)
陈迅 (汕头市浩大轮胎测试装备有限公司)参加起草人 :
周勇力 (北京橡胶工业研究设计院)
闫抒昀 (北京橡胶工业研究设计院)
刘心慧 (北京橡胶工业研究设计院)
目录
1 范围
本规范适用于轿车轮胎、载重汽车轮胎和摩托车轮胎的耐久性转鼓试验机和高速性能转鼓试验机 (以下简称试验机) 的校准。
2 引用文献
本规范引用了下列文献
GB/T 6326—2005 轮胎术语及其定义
JJF 1001—1998通用计量术语及定义
JJF 1059—1999测量不确定度评定与表示
使用本规范时应注意使用上述引用文献的现行有效版本。
3 概述
试验机是专用于进行轮胎耐久性或高速性能试验的设备。
试验机由主机 (机架、转鼓)、加载和负荷控制系统、驱动和速度控制系统等组成。转鼓的钢制表面作为模拟路面 , 转鼓由电动机驱动 , 其转速可以调整。
耐久性试验和高速性能试验所不同的是高速试验机要求速度更高 , 所以当试验机的参数能满足轮胎进行耐久性和高速性能试验的规定条件时 , 耐久和高速试验可使用同一试验机。
4 计量特性
4.1 转鼓
4.1.1 转鼓直径 : (1700±17) mm。
4.1.2 转鼓径向跳动不大于 0.25mm。
4.2 试验负荷
4.2.1 测量范围 : (0.5~60)kN。
4.2.2 分度值 : 0.001kN。
4.2.3 示值最大允许误差 : ±1.5%。
4.3 试验速度
4.3.1 测量范围 : (30~320)km/h。
4.3.2 分度值 : 0.1 km/h。
4.3.3 示值最大允许误差 : ±1.0%。
4.3.4 波动度在 15min内不超过 1.0%。
4.4 加速时间
a) 耐久性试验机。转鼓以匀加速启动至达到 80km/h的时间不大于 5 min。
b) 高速性能试验机。转鼓启动加速至 80 km/h的时间不大于 5 min。其他试验阶段速度每增加 40 km/h, 其稳定的时间应小于 1 min。
注 : 由于校准不判定合格与否 , 故上述各项要求仅供参考。
5 校准条件
5.1 环境条件
a) 温度 : (20~40)℃ ;
b) 相对湿度 : ≤85% ;
c) 工作电源 : 电压的波动范围应不超出额定电压的 ±10%。
5.2 标准器及辅助件
5.2.1 标准器
a) 标准测力仪两台。测量范围分别为 : (0.5~10)kN 和 (2~ 60)kN; 准确度等级 :
0.3级 ;
b) 转速表。测量范围 : (1~1 000) r/min; 准确度等级 : 0.2级 ;
c) 钢直尺一支。测量范围 : 500 mm; 分度值 : 1 mm;
d) 钢卷尺一个。测量范围 : 10 m; 准确度等级 : Ⅱ级 ;
e) 百分表一个。测量范围 : (0~10) mm; 准确度等级 : 1级 ;
f) 秒表一个。分度值 : 0.1s。
5.2.2 辅助件
a) 测力仪支架及力传感器支座 ;
b) 用于进行加速时间测试的新轮胎一套。
6 校准项目和校准方法
6.1 转鼓
6.1.1 转鼓直径
转鼓直径用钢卷尺分别测量转鼓鼓面的中部及两边距边缘 50 mm 处的周长 , 取平均值。按公式(1)计算其直径。
D (1)
式中 : D— 转鼓直径(D的计算值取整数) , mm;
L— 三次测得转鼓周长的平均值 , mm;
π— 圆周率 , 取 π=3.14。
用百分表测量转鼓鼓面中间及距两边边缘 50 mm 三处的径向跳动 , 取最大值为校准结果。
6.2 试验负荷示值误差
将标准测力仪装于轮胎支承轴和校准用支座之间 , 调整其位置 , 使其中心线在转鼓轴与轮胎支承轴中心的连线重合。
缓慢加载 , 在测量范围内取大致均匀分布的 5点进行测试。 当标准测力仪达到所取测量值时 , 读取试验机相应示值。重复测量 3次。按公式(2)计算负荷示值误差。
qi i= 1, 2, 3, 4, 5 (2)
式中 : qi— 第 i测量点 , 负荷相对误差 ;
i— 第 i测量点 , 试验机 3次示值的算术平均值 , kN;
F0i— 第 i测量点 , 标准测力仪示值 , kN。
6.3 试验速度
6.3.1 速度
用转速表测量转鼓速度。
耐久性试验机取 30 km/h, 60 km/h, 100 km/h 3 个测 量点。 高速 性能 试验 机取80km/h, 160km/h, 240km/h, 320km/h4个测量点。 当试验机转速示值为规定值时 , 记录转速表测量的转速值。每测量点重复测量 3次 , 按公式(3)计算速度示值误差。
式中 : δvi— 第 i测量点 , 速度示值误差 % , 对耐久性试验机 i= 1, 2, 3, 对高速性能
vi— 第 i测量点 , 试验机速度示值 , km/h;
ni— 第i测量点转速表测得 3次转速值的平均值 , r/min。
6.3.2 速度波动度
启动转鼓加速至 80km/h, 速度稳定后 , 观察速度示值变化 , 每 5 min记录一次 ,记录 3次 , 按公式(4)计算其速度波动度。
式中 : b— 速度波动度 ;
vmax—试验机 3次记录示值中的最大值 , km/h;
vmin—试验机 3次记录示值中的最小值 , km/h;
v0—试验机设定速度 , km/h。
6.3.3 加速时间
a) 将轮胎安装在轮胎支承轴上 , 按试验要求加载 ;
b) 耐久性试 验机。 用秒 表测 量转 鼓从 启动 至达 到 80 km/h的时 间 , 重复 测量 3次 , 取算术平均值作为测量结果 ;
c) 高速性能试验机。用秒表测量转鼓从启动至达到 80 km/h的时间 , 重复测量 3次 , 取算术平均值作为测量结果 ;
转速从 100km/h始 , 按 40 km/h为一挡逐步增速至 220 km/h, 记录每挡达到速度稳定时间作为阶段加速时间测量结果。
7 校准结果表述
校准结果在校准证书或校准报告上反映。校准证书或报告应包括以下内容 :
a) 名称 , “校准证书” 或 “校准报告”;
b) 证书或报告的编号 , 每页及总页数 ;
c) 送校单位 , 地址 ;
d) 试验机名称 , 规格型号及编号 ;
e) 校准地点 ;
f) 校准日期 ;
g) 校准环境条件 ;
h) 校准所依据的技术规范 ;
i) 校准所用测量标准器的溯源性及其有效性说明 ;
j) 校准机构 ;
k) 校准结果数据及其测量不确定度说明 ;
l) 校准证书或报告的报告人 , 审核签发人的签名 ;
m) 证书或报告的有效期 ;
n) 未经校准机构书面批准 , 不得部分复制证书或报告的声明等其他说明。
8 复校时间间隔
复校时间间隔由用户自定 , 建议为 1年。
附录 A
校准证书格式
A.1 校准证书应包括第 7条所列要求的信息。
A.2 校准证书背面格式如表 A.1。
表 A.1 校准证书背面格式
附录 B
测量不确定度的评定
B.1 负荷校准测量不确定度评定
B.1.1 建立数学模型 , 列不确定度式
以标准测力仪为基础 , 试验机显示对应的示值 , 计算其相对误差 , 校准结果的数学模型为 :
式中 : δ—试验机示值相对误差 , % ;
F1—试验机示值 , kN;
F— 标准测力仪示值 , kN。
由不确定度传播律 :
u2 (δ) =c ×u2 (F1) + c ×u2 (F)
其中 : c
不确定度式为 :
B.1.2 不确定度来源
a) 试验机示值的误差产生的不确定度 u1
b) 试验机测量重复性产生的不确定度 u2
c) 标准测力仪产生的不确定度 u3 B.1.3 不确定度分量的评估
a) 试验机示值误差产生的标准不确定度 u1
试验机的负荷示值 分辨 力为 0.001 kN, 以等 概率 分布 (矩形 分布) 落在 宽度 为0.001kN/2=0.000 5 kN 的区间内。
) 性1(1生)标.度30.000 3 kN, 自由度 ν1→ + ∞
加载负荷为 50 kN, 重复测量 9 次 , 其值为 : 50.051, 50.082, 50.075, 50.043, 50.060, 50.091, 50.070, 50.078, 50.092kN, 1 =50.071kN, 测量实验标准差
2。结果重复性标准不确定度为 u2 (F1)=s(F1)/ 3=0.0171/ 3 kN=0.01kN,
标准测 力仪 准确 度等 级为 0.3 级 , 其极 限误 差为 ± 0.3% , 对 50 kN 可能 有±0.15kN误差。按均匀分布 , 其标准不确定度为 :
u(F) = 0.15/ 3kN= 0.087kN
表 B.1 输出量的标准不确定度分量一览表
B.1.4 合成标准不确定度的评定
由于标准不确定度分量互不相关 , 故
有效自由度
B.1.5 扩展不确定度评定
按置信概率 p=0.95, 有效自由度 νeff=12, 查 t分布表 , 得 k= 2.18。试验机负荷
示值校准结果的扩展不确定度为 U95 =k×uc(δ) = 2.18× 0.17% = 0.37%。
上述的分析及计算按 JJF 1059—1999 《测量不确定度评定与表示》 进行 , 试验机负荷示值误差校准结果的扩展不确定度 U95 =0.37% , νeff=12。
B.2.1 建立数学模型 , 列不确定度式
以标准转速表计数速度为基准 , 试验机显示对应的示值 , 计算其最大允许相对误差。校准结果的数学模型
式中 : δv—试验机示值相对误差 , % ;
v1—试验机速度示值 , km/h;
v— 标准转速表测量的速度 , km/h。
因为各分量 v, v1 互不相关 , 由不确定度传播律
u2 (δ) =c ×u2 (v1) + c ×u2 (v)
B.2.2 不确定度来源
a) 试验机示值误差产生的不确定度 u1 ;
b) 试验机测量重复性产生的不确定度 u2 ;
c) 标准转速表产生的不确定度 u3。
B.2.3 不确定度分量的评估
a) 试验机示值误差的不确定度 u1。
试验机速 度示 值分 辨力 为 0.1 km/h, 以等 概率 分布 (矩阵 分布) 落在 宽度 为0.05km/h的区间内。其标准不确定度为 u1 km/h。 自由度ν1 =∞。
b) 试验机测量重复性产生的标准不确定度 u2。
取速度为 160 km/h, 重复 测量 9 次 , 其值 为 : 160.15, 160.07, 160.15, 159.90, 159.95, 159.97, 160.12, 160.20, 160.15km/h, v-1i=160.08km/h, 测量试验标准差
三次平均测量结果重复性产生的标准不确定度
c) 标准转速表产生的标准不确定度 u3。
标准转速 表准 确度 等级 为 0.2 级 , 其极 限误 差为 ± 0.2% , 对 160 km/h的速 度 ,
其最大误差为 ±0.32km/h。按均匀分布考虑 , u3 (v) =0.32km/h/ 3=0.18km/h, 估
表 B.2 输出量的标准不确定度分量一览表
B.2.4 合成标准不确定度的评定
B.2.5 扩展不确定度评定
按置信概率 p=0.95, 有效自由度 νeff=17, 查 t分布表 , 得 k= 2.11。试验机速度
校准结果的扩展不确定度为 U95 =k×uc(δ) = 2.11× 0.12% = 0.25%。
上述的分析及计算按 JJF 1059—1999 《测量不确定度评定与表示》 进行 , 试验机速度示值误差校准结果的扩展不确定度 U95 =0.25% , νeff=17。
