GB/T 30221-2013 工业制动器能效测试方法

　　ICS 53. 020.30 J 80

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 30221—2013

　　工业制动器能效测试方法

　　Energy efficiencytestproceduresforindustrybrakes

　　2013-12-31发布 2014-07-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 30221—2013

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准由中国机械工业联合会提出 。

　　本标准由全国起重机械标准化技术委员会(SAC/TC227)归 口 。

　　本标准起草单位 :江西华伍制动器股份有限公司 、北京起重运输机械设计研究院 、焦作制动器股份有限公司 、国家起重运输机械质量监督检验中心 。

　　本标准主要起草人 :聂春华 、路建湖 、邹耀平 、张皓琨 、段京丽 。

　　Ⅰ

　　GB/T 30221—2013

　　工业制动器能效测试方法

　　1 范围

　　本标准规定了工业制动器(以下简称制动器)的能效测试方法 。

　　本标准适用于电力液压鼓式制动器 、电力液压盘式制动器 、电磁鼓式制动器以及电磁和液压钳盘式制动器 ,其他类型的制动器可参照执行 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　JB/T 6406 电力液压鼓式制动器

　　JB/T 6540 制动器 术语

　　JB/T 7020 电力液压盘式制动器

　　JB/T 7685 电磁鼓式制动器

　　JB/T 10917 钳盘式制动器

　　3 术语和定义

　　JB/T 6540和 JB/T 6406界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　供给能 supply energy

　　制动器在规定工作制下完成一个工作周期所消耗的能量 ,其中包括制动器驱动装置电源管理(如电磁制动器在起动和维持之间励磁电流进行切换的电源控制管理装置 、变频驱动的相关变频控制管理装置 、液压站电气控制管理装置等)消耗的电能和制动器驱动装置本身消耗的电能 。

　　3.2

　　有效制动力矩 effectivebraking moment

　　制动器有效制动力乘以制动半径的值 。

　　3.3

　　有效制动力 effectivebrakingforce

　　制动器在制动偶件上产生有效制动力矩的制动力 。有效制动力为制动正压力乘以摩擦系数 μ。 3.4

　　能效值 energy efficiency

　　制动器在规定工作制和规定条件下 ,有效制动力与单位时间内制动器消耗的总供给能之比 。

　　4 测试条件

　　4. 1 基本要求

　　电力液压鼓式制动器 、电力液压盘式制动器 、电磁鼓式制动器 、电磁和液压钳盘式制动器应分别符

　　1

　　GB/T 30221—2013

　　合 JB/T 6406、JB/T 7020、JB/T 7685和 JB/T 10917的规定 。

　　4.2 环境条件

　　制动器能效测试的环境应符合如下规定 :

　　a) 测试应在室内进行 ;

　　b) 测试场所的环境温度为 20 ℃ ±10 ℃ ;

　　c) 测试场所的相对湿度不应大于 90% ;

　　d) 测试场所的海拔高度不应大于 1 000 m ;

　　e) 测试环境中不应有易燃 、易爆性气体和介质 。

　　4.3 电源条件

　　被测制动器驱动装置电源应符合如下规定 :

　　a) 交流电源的电源 频 率 应 符 合 测 试 产 品 相 关 标 准 的 规 定 , 电 源 频 率 误 差 不 应 超 过 额 定 频 率 的±0. 3% ;

　　b) 测试过程中驱动装置驱动电源的电压波动不应超过额定电压的 ±5% 。

　　4.4 测试仪器

　　主要测量仪器和仪表如下 :

　　a) 机电式有功电能表 、静止式有功电能表 、多功能电能表和直流电能表(用于直接由直流电源供电的产品) ;

　　b) 电压表 ;

　　c) 制动器动态惯性试验台和静力矩试验台 。

　　采用的电能表和电压表的精度不应低于 0. 5 级 ,有效分辨力不应低于 0. 001度 ;动态惯性试验台试验的制动力矩范围为 100N · m~ 30 000 N · m、试验转速范围为 300 r/min~ 1 250 r/min可调 。

　　4.5 测量要求

　　4.5. 1 电能表的接入部位应符合如下要求 :

　　a) 对无电源管理的驱动装置 , 电能表应接入被测产品驱动装置驱动电源的输入侧 , 电能表接入部位距离驱动电源不应超过 1. 5 m ;

　　b) 对有电源管理的驱动装置 , 电能表应接入被测产品驱动装置电源管理的电源输入侧 , 电能表接入部位距离电源管理装置不应超过 1. 5 m , 电源管理装置距离驱动装置驱动电源的距离不应超过 3 m。

　　4.5.2 对于液压驱动的制动器 ,液压驱动站至制动器的油路长度不应超过 2 m;在测试前 ,具有保压功能的液压站应将保持压力卸压至大气压 。

　　4.5.3 被测制动器应按照产品使用说明书正确安装在试验台架或使用现场机构上 ,各项参数调整在额定状态 。

　　5 测试方法

　　5. 1 测试工况

　　同时测量连续工作制和断续周期工作制两种工作制状态下被测制动器的能耗 。被测制动器在测试过程中的测试时间和运行条件应符合表 1 的规定 。

　　2

　　GB/T 30221—2013

　　表 1

　　能耗测试类别

　　测试时间h

　　操作频率1/h

　　接电持续率 %

　　连续工作制

　　1

　　—

　　100

　　断续周期工作制

　　1

　　100

　　40

　　5.2 供给能测试

　　5.2. 1 连续工作制的测试 :将被测制动器驱动装置接通电源 ,并将其维持在正常释放(对于常闭式制动器)或正常制动(对于常开式制动器)状态 ,按表 1 的规定连续通电 1 h,记录电能表读数 ;然后按式(1)计算 1 h运行时制动器的能耗 :

　　Ei1 = 3. 6 × 106D …………………………( 1 )

　　式中 :

　　Ei1 — 制动器连续运行 1 h消耗的总能量 ,单位为焦(J) ;

　　D — 电能表测试值 ,单位为千瓦时(kW · h) 。

　　5.2.2 断续周期工作制的测试 :将被测制动器驱动装置按表 1 规定的操作频率和接电持续率运行制动器 1 h,记录电能表读数 ;然后按式(2)计算 1 h运行时制动器的能耗 :

　　Ei2 = 3. 6 × 106D …………………………( 2 )

　　式中 :

　　Ei2 — 制动器运行 1 h消耗的总能量 ,单位为焦(J) ;

　　D — 电能表测试值 ,单位为千瓦时(kW · h) 。

　　5.3 有效制动力测试

　　5.3. 1 制动器的有效制动力测试条件应符合以下规定 :

　　a) 当总制动力不大于 63000N 时应测试制动器的动态制动力 , 当总制动力大于 63000N 时可测试静态制动力 ;

　　b) 测试时的试验条件应符合 JB/T 6406、JB/T 7020、JB/T 7685、JB/T 10917的相关规定 。

　　5.3.2 有效制动力测试方法如下 :

　　a) 按 JB/T 6406、JB/T 7020、JB/T 7685、JB/T 10917的相关规定测试制动器动态或静态制动力矩 ;

　　b) 根据试验结果按式(3)计算有效制动力 。

　　Fb …………………………( 3 )

　　式中 :

　　Fb — 单台制动器的有效制动力 ,单位为牛(N) ;

　　Mb — 单台制动器的制动力距 , 当试验测得的制动力矩大于产品铭牌标定的制动力矩时 ,Mb

　　为产品铭牌标定的制动力矩 ,否则 ,Mb 为实测制动力矩 ,单位为牛米(N · m) ; R — 理论制动半径 ,单位为米(m) 。

　　6 能效计算

　　6. 1 能效表达形式

　　制动器在 5. 1规定的试验工况条件下运行 1 h,制动器输出的有效制动力除以 1 h 内制动器消耗电

　　GB/T 30221—2013

　　GB T 30221 2013

　　— /

　　能总量的比值 。

　　6. 2 能效计算

　　连续工作制的能效计算按式(4)进行 。

　　…………………………( 4 )

　　断续周期工作制的能效计算按式(5)进行 。

　　…………………………( 5 )

　　式中 :

　　η1— 制动器连续运行定额下运行 1 h 的能效 ,单位为牛每焦(N/J) ;

　　η2— 制动器断续操作运行定额下运行 1 h 的能效 ,单位为牛每焦(N/J) 。