(高清版)GBT 42356-2023 工業(yè)車輛輪胎滾動阻力試驗方法

工業(yè)車輛輪胎滾動阻力試驗方法2023-03-17發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國輪胎輪輞標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC19)歸口。本文件起草單位：中策橡膠集團股份有限公司、貴州輪胎股份有限公司、廈門正新橡膠工業(yè)有限公司、山東玲瓏輪胎股份有限公司、賽輪集團股份有限公司、三角輪胎股份有限公司、雙星集團有限責(zé)任公司、天津市萬達輪胎集團有限公司、北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計院有限公司、山東毅獅邁特種輪胎股份有限公司、江蘇通用科技股份有限公司、徐州徐輪橡膠有限公司、江蘇東昊橡膠有限公司、江蘇托普輪胎股份有限公司、米其林(中國)投資有限公司、焦作市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗測試中心、天津久榮工業(yè)技術(shù)有限公司、青島高測科技股份有限公司、汕頭市浩大輪胎測試裝備有限公司。本文件主要起草人：崔大杰、張祖波、代方文、陳建明、陳少梅、楊文真、張春革、馬麗華、于振江、1工業(yè)車輛輪胎滾動阻力試驗方法本文件描述了工業(yè)車輛輪胎滾動阻力試驗方法，包括試驗設(shè)備與精度、試驗條件、試驗步驟、附加損失測量、數(shù)據(jù)處理和滾阻試驗機的重復(fù)性檢測。本文件適用于工業(yè)車輛充氣輪胎和實心輪胎滾動阻力的測試。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T2982工業(yè)車輛充氣輪胎規(guī)格、尺寸、氣壓與負(fù)荷GB/T6326輪胎術(shù)語及其定義GB/T10823充氣輪胎輪輞實心輪胎規(guī)格、尺寸與負(fù)荷GB/T12939工業(yè)車輛輪輞規(guī)格系列GB/T16622壓配式實心輪胎規(guī)格、尺寸與負(fù)荷GB/T16623壓配式實心輪胎技術(shù)規(guī)范GB/T29040汽車輪胎滾動阻力試驗方法單點試驗和測量結(jié)果的相關(guān)性3術(shù)語及其定義GB/T6326和GB/T29040界定的術(shù)語和定義適用于本文件。4測量方法本文件提供了4種測量方法，試驗者可選擇采用任何一種測量方法。無論選擇哪種方法，測量結(jié)果都應(yīng)轉(zhuǎn)化成輪胎/轉(zhuǎn)鼓接觸面之間的滾動阻力值。4種測量方法為：a)輪胎軸測力法：測量或轉(zhuǎn)換成輪胎軸上的反作用力；b)轉(zhuǎn)鼓軸扭矩法：測量轉(zhuǎn)鼓的輸入扭矩；c)功率法：測量輸入轉(zhuǎn)鼓的能量；d)減速度法：測量轉(zhuǎn)鼓和輪胎輪輞組合體的減速度。注1:輪胎軸測力法中測量值包括輪胎輪輞組合體的軸承損失和空氣動力學(xué)損失，這在進一步數(shù)據(jù)處理時加以考慮。注2:在轉(zhuǎn)鼓軸扭矩法、功率法和減速度法中測量值也包含了輪胎輪輞組合體、轉(zhuǎn)鼓的軸承損失和空氣動力學(xué)損失。5試驗設(shè)備與精度5.1試驗轉(zhuǎn)鼓技術(shù)要求5.1.1試驗機轉(zhuǎn)鼓直徑不應(yīng)小于1.7m,直徑公差應(yīng)為士1%,滾動阻力和滾動阻力系數(shù)的值應(yīng)表示為21.7m轉(zhuǎn)鼓的值。不同轉(zhuǎn)鼓直徑滾動阻力結(jié)果不同，可按9.6的規(guī)定進行不同轉(zhuǎn)鼓直徑換算。5.1.2試驗機轉(zhuǎn)鼓表面宜為平滑鋼質(zhì)鼓面，有時為了改善分離測量的精確度，也可采用有紋理鼓面，轉(zhuǎn)鼓表面應(yīng)保持清潔。測得的滾動阻力(F,)、滾動阻力系數(shù)(C,)和滾動阻力系數(shù)百分?jǐn)?shù)(dC,)應(yīng)表示為平滑鼓面的值，當(dāng)采用有紋理的鼓面時，應(yīng)符合A.7的規(guī)定。5.1.3試驗機轉(zhuǎn)鼓表面寬度應(yīng)大于輪胎的行駛面寬度。5.2試驗輪輞試驗輪輞應(yīng)為鋼質(zhì)或輕合金輪輞，并應(yīng)符合A.2及下列規(guī)定：——對于充氣輪胎輪輞實心胎，試驗輪輞應(yīng)為GB/T10823或相關(guān)行業(yè)技術(shù)文件中規(guī)定的允許使用輪輞； 對于壓配式實心輪胎，試驗輪輞應(yīng)為GB/T16622及GB/T16623或相關(guān)行業(yè)技術(shù)文件中規(guī)定的輪輞；——對于工業(yè)車輛充氣輪胎，試驗輪輞應(yīng)為GB/T2982或相關(guān)行業(yè)技術(shù)文件中規(guī)定的測量輪輞。注：本文件提及的相關(guān)行業(yè)技術(shù)文件均僅適用于不在相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的輪胎規(guī)格。6試驗條件6.1通則充氣后的工業(yè)車輛充氣輪胎進行滾動阻力試驗，并允許該氣壓升高，即“閉氣試驗”。6.2環(huán)境溫度基準(zhǔn)環(huán)境溫度應(yīng)為25℃,測量位置應(yīng)在距離輪胎胎側(cè)150mm～1000mm的范圍內(nèi)。當(dāng)達不到基準(zhǔn)溫度時，則應(yīng)按9.5規(guī)定修正到基準(zhǔn)溫度條件下的值。6.3轉(zhuǎn)鼓表面溫度試驗開始時轉(zhuǎn)鼓表面溫度應(yīng)與環(huán)境溫度相同。工業(yè)車輛充氣輪胎安裝輪輞后按要求充氣，試驗氣壓應(yīng)為GB/T2982或相關(guān)行業(yè)技術(shù)文件中規(guī)定的氣壓；充氣壓力應(yīng)是封閉式的，并應(yīng)符合A.4規(guī)定的公差范圍。6.5試驗負(fù)荷和試驗速度試驗負(fù)荷和試驗速度應(yīng)符合表1和表2的規(guī)定，且應(yīng)使其保持在A.4規(guī)定的公差范圍內(nèi)。3表1工業(yè)車輛實心輪胎試驗負(fù)荷和試驗速度工業(yè)車輛實心輪胎壓配式實心輪胎充氣輪胎輪輞實心輪胎平衡重式叉車輪胎其他工業(yè)車輛輪胎平衡重式叉車輪胎GB/T10823或相關(guān)行業(yè)技術(shù)文件中沒有平衡重式叉車輪胎對應(yīng)負(fù)荷的輪胎試驗負(fù)荷/kg轉(zhuǎn)向輪10km/h速度下對應(yīng)的負(fù)荷能力負(fù)荷能力轉(zhuǎn)向輪25km/h速度下對應(yīng)的負(fù)荷能力其他工業(yè)車輛25km/h速度下對應(yīng)的負(fù)荷能力試驗速度/(km/h)表2工業(yè)車輛充氣輪胎試驗負(fù)荷和試驗速度工業(yè)車輛充氣輪胎普通斷面、低斷面斜交輪胎；普通斷面、低斷面子午線輪胎移動式起重機子午線輪胎公制系列斜交輪胎、公制系列子午線輪胎裝配15°深槽輪輞的寬基斜交輪胎平衡重式叉車輪胎GB/T2982或相關(guān)行業(yè)技術(shù)文件中沒有對應(yīng)的平衡重式叉車充氣輪胎負(fù)荷的輪胎試驗負(fù)荷/kg驅(qū)動輪25km/h速度下對應(yīng)的負(fù)荷能力其他工業(yè)車輛25km/h速度下對應(yīng)的負(fù)荷能力GB/T2982或相關(guān)行業(yè)技術(shù)文件中規(guī)定的負(fù)荷能力試驗速度/(km/h)6.6減速度法的試驗時間和速度當(dāng)選用減速度法時，應(yīng)符合下列規(guī)定：a)時間的增量(△t)不應(yīng)大于0.5s;b)在一個時間增量段內(nèi)轉(zhuǎn)鼓速度的變化不應(yīng)大于1km/h。7試驗步驟7.1通則試驗步驟各階段按照7.2～7.4給出的順序進行。7.2熱平衡工業(yè)車輛充氣輪胎充氣后，在環(huán)境溫度下停放24h后應(yīng)調(diào)整氣壓到試驗氣壓，并在調(diào)整10min后再進行核實。工業(yè)車輛實心輪胎在環(huán)境溫度下停放24h。4將試驗輪胎按表1、表2和下列規(guī)定進行升溫行駛：a)工業(yè)車輛實心輪胎：升溫15min;b)工業(yè)車輛充氣輪胎：升溫3h。7.4測量和記錄在試驗中應(yīng)測量和記錄下列數(shù)據(jù)：a)試驗速度(Un);b)垂直于鼓面的輪胎試驗負(fù)荷(Lm);c)初始試驗氣壓；d)測得的滾動阻力系數(shù)(C,),滾動阻力系數(shù)百分?jǐn)?shù)(dC,),及其在25℃和1.7m轉(zhuǎn)鼓條件下的修正值(dCr.rreted);e)環(huán)境溫度(tamb);f)轉(zhuǎn)鼓半徑(R);g)分離法測量附加損失時垂直于鼓面的輪胎負(fù)荷；h)所選的試驗方法；i)試驗輪輞(型號和材質(zhì));k)工業(yè)車輛充氣輪胎在穩(wěn)態(tài)條件下、實心輪胎在升溫15min時，輪胎軸中心線至轉(zhuǎn)鼓外表面的距離(r?)。8附加損失測量8.1通則按8.2或8.3規(guī)定的步驟之一確定附加損失。8.2分離法分離法按照下列程序進行：a)將輪胎負(fù)荷減少到使輪胎以試驗速度行駛而不滑動；b)記錄輪軸力(F)、輸入扭矩(T)或者輸入功率中的適用數(shù)據(jù)；c)記錄垂直于轉(zhuǎn)鼓表面的輪胎試驗負(fù)荷(Lm)。注1:除輪胎軸測力法除外，測量值包括輪輞輪胎組合體、轉(zhuǎn)鼓的軸承損失和空氣動力損失。注2:輪胎軸和轉(zhuǎn)鼓軸承的摩擦力取決于施加的負(fù)荷，軸承摩擦力的值在測量加載下的輪軸力時與分離法測量附加損失時是不同的。在實際情況下，其差異可忽略不計。8.3減速度法減速度法按照下列程序進行：a)將輪胎移開鼓面；b)記錄轉(zhuǎn)鼓的減速度和無負(fù)荷輪胎的減速度。注1:測量值包含輪胎輪輞組合體和轉(zhuǎn)鼓的軸承和空氣動力學(xué)損失。注2:輪胎軸和轉(zhuǎn)鼓的軸承摩擦力取決于施加的負(fù)荷，軸承摩擦力的值在測量加載下的減速度時與分離法測量時是不同的。在實際情況下，其差異可忽略不計。5GB/T42356—20239數(shù)據(jù)處理9.1附加損失的計算9.1.1通則為了在試驗條件(負(fù)荷、速度、溫度)下精確測量輪胎軸的摩擦力、輪胎輪輞組合體的空氣動力學(xué)損失、轉(zhuǎn)鼓(和配備的電動機和/或離合器)軸承摩擦力，以及轉(zhuǎn)鼓的空氣動力學(xué)損失，需要根據(jù)所選擇的滾動阻力測量方法來確定附加損失的測量方法。當(dāng)采用輪胎軸測力法、轉(zhuǎn)鼓軸扭矩法或功率法時，按照8.2的方法測量附加損失；當(dāng)采用減速度法時，按照8.3的方法測量附加損失。輪胎/轉(zhuǎn)鼓界面的附加損失(Fp),應(yīng)根據(jù)力、扭矩、功率或減速度按9.1.2～9.1.5中的公式計算。9.1.2輪胎軸測力法附加損失(F),單位為牛(N),通過式(1)計算：式中：F?——輪軸力(見8.2),單位為牛(N);ri——工業(yè)車輛充氣輪胎在穩(wěn)態(tài)條件下、實心輪胎在升溫15min時，輪胎軸中心線到轉(zhuǎn)鼓外表面的距離，單位為米(m);R——轉(zhuǎn)鼓半徑，單位為米(m)。9.1.3功率法附加損失(Fμ),單位為牛(N),通過式(2)計算：式中：V——試驗機驅(qū)動電機的電壓，單位為伏特(V);A——試驗機驅(qū)動電機的電流，單位為安培(A);Un——轉(zhuǎn)鼓速度，單位為千米每小時(km/h)。9.1.4轉(zhuǎn)鼓軸扭矩法附加損失(F),單位為牛(N),通過式(3)計算：Fpμ=T,/R式中：T,——輸入扭矩(見8.2),單位為牛米(N·m);R——轉(zhuǎn)鼓半徑，單位為米(m)。9.1.5減速度法附加損失(Fμ),單位為牛(N),通過式(4)計算：式中：Ip——轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動慣量，單位為千克平方米(kg·m2);6R——轉(zhuǎn)鼓半徑，單位為米(m);△wpo——無輪胎時轉(zhuǎn)鼓角速度增量，單位為弧度每秒(rad/s);△t?——測量無輪胎的附加損失時所選取的時間增量，單位為秒(s);I?——輪軸、輪胎輪輞組合體的轉(zhuǎn)動慣量，單位為千克平方米(kg·m2);R,——輪胎滾動半徑，單位為米(m);△oro——無負(fù)荷輪胎的角速度增量，單位為弧度每秒(rad/s)。9.2滾動阻力的計算用本文件中規(guī)定的條件測得試驗輪胎的滾動阻力值減去按9.1求得的相應(yīng)附加損失Fp,計算出滾動阻力(F,),單位為牛(N)。9.2.2輪胎軸測力法滾動阻力(F),單位為牛(N),通過式(5)計算：式中：F——輪軸力，單位為牛(N);Fμ——按9.1.2計算的附加損失，單位為牛(N);ri——工業(yè)車輛充氣輪胎在穩(wěn)態(tài)條件下、實心輪胎在升溫15min時，輪胎軸中心線到轉(zhuǎn)鼓外表面的距離，單位為米(m);R——轉(zhuǎn)鼓半徑，單位為米(m)。9.2.3功率法滾動阻力(F,),單位為牛(N),通過式(6)計算：式中：V——試驗機驅(qū)動電機的電壓，單位為伏特(V);A——試驗機驅(qū)動電機的電流，單位為安培(A);Un——轉(zhuǎn)鼓速度，單位為千米每小時(km/h);F——按9.1.3計算的附加損失，單位為牛(N)?！?.2.4轉(zhuǎn)鼓軸扭矩法滾動阻力(F),單位為牛(N),通過式(7)計算：式中：T,——輸入扭矩，單位為牛米(N·m);R轉(zhuǎn)鼓半徑，單位為米(m);F——按9.1.4計算的附加損失，單位為牛(N)?！?.2.5減速度法滾動阻力(F,),單位為牛(N),通過式(8)計算：7GB/T42356—2023I?——轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動慣量，單位為千克平方米(kg·m2);R——轉(zhuǎn)鼓半徑，單位為米(m);F——按9.1.5計算的附加損失，單位為牛(N);△t、——測量時所選取的時間增量，單位為秒(s);△o、——有負(fù)荷輪胎時試驗轉(zhuǎn)鼓角速度增量，單位為弧度每秒(rad/s);Ir——輪軸、輪胎輪輞組合體的轉(zhuǎn)動慣量，單位為千克平方米(kg·m2);R,——輪胎滾動半徑，單位為米(m)。注：測量減速度法用慣性矩的指南和實例參見GB/T18861—2012中附錄E。9.3滾動阻力系數(shù)滾動阻力系數(shù)(C,)通過式(9)計算：C,=F,/Lm…(9)F;——滾動阻力，單位為牛(N);Lm——試驗負(fù)荷，單位為千牛(kN)。9.4滾動阻力系數(shù)百分?jǐn)?shù)滾動阻力系數(shù)百分?jǐn)?shù)(dC)通過式(10)計算：dC,=Cr/10…………(10)C,——滾動阻力系數(shù)。9.5溫度的修正試驗溫度范圍為20℃~30℃,如果在非25℃的溫度下進行測量，應(yīng)按式(11)作溫度修正，式中Fr25是處于25℃的滾動阻力，單位為牛(N)。F,?s=F,[1+K?(tamb-25)] (11)式中：F,——滾動阻力，單位為牛(N);tamb——環(huán)境溫度，單位為攝氏度(℃);K,——溫度修正系數(shù)，取值為0.0065。9.6轉(zhuǎn)鼓直徑的修正由不同直徑轉(zhuǎn)鼓得到的試驗結(jié)果，可通過式(12)和式(13)進行修正。Fo?≈K,F………(12)………(13)F——在轉(zhuǎn)鼓1上測量的滾動阻力值，單位為牛(N);Fo?——在轉(zhuǎn)鼓2上測量的滾動阻力值，單位為牛(N);K,——轉(zhuǎn)鼓直徑修正系數(shù)；8GB/T42356—2023R?——轉(zhuǎn)鼓1的半徑，單位為米(m);R?——轉(zhuǎn)鼓2的半徑，單位為米(m);rr——輪胎名義設(shè)計外直徑的二分之一，單位為米(m)。9.7數(shù)據(jù)修約測得的滾動阻力值經(jīng)過溫度修正和轉(zhuǎn)鼓直徑修正后應(yīng)按四舍五入進行修約，保留3位小數(shù)。滾動阻力系數(shù)和滾動阻力系數(shù)百分?jǐn)?shù)按四舍五入修約后保留3位小數(shù)。10滾阻試驗機的重復(fù)性檢測10.1控制輪胎要求實驗室控制輪胎為工業(yè)車輛充氣輪胎，在使用前應(yīng)檢查，如出現(xiàn)下列情況應(yīng)予更換：a)明顯可看出該輪胎已無法繼續(xù)正常使用；b)在修正了設(shè)備漂移后，該輪胎的C,測試數(shù)值與前一次測試數(shù)值相比，其偏差大于1.5%。10.2測量方法10.2.1采用第6章的條件和第7章的試驗步驟進行測量。10.2.2每個月對設(shè)備進行監(jiān)測。在一個月時間內(nèi)應(yīng)最少進行3次測量，通過比較每個月獲得的測量數(shù)據(jù)的平均值來評價設(shè)備的漂移。基于最少3次測量的標(biāo)準(zhǔn)偏差值(σm)可通過式(14)計算。當(dāng)σm≤0.075N/kN時，則表示測量數(shù)據(jù)有效。式中：n——輪胎測量的重復(fù)次數(shù)；i計數(shù)從1到對于一條給定輪胎每次測量的重復(fù)次數(shù)n;C..——從1到第i次的滾動阻力系數(shù)平均值。9(規(guī)范性)試驗設(shè)備公差A(yù).1概述為了獲得重現(xiàn)性較好的試驗結(jié)果，并且使各實驗室間的試驗結(jié)果互相關(guān)聯(lián)，有必要規(guī)定試驗設(shè)備公差。本附錄描述的公差并不意味著要代表試驗設(shè)備的一整套技術(shù)要求，而是把公差當(dāng)作獲得可靠試驗結(jié)果的指南。A.2試驗輪輞A.2.1寬度對于工業(yè)車輛充氣輪胎和充氣輪胎輪輞實心輪胎，輪輞寬度應(yīng)符合GB/T12939或相關(guān)行業(yè)技術(shù)文件中規(guī)定的測量輪輞寬度。A.2.2跳動量試驗輪輞的跳動量應(yīng)符合下列規(guī)定：A.3定位角度偏差對測試結(jié)果是關(guān)鍵性的。A.3.2負(fù)荷加載輪胎加負(fù)荷的方向應(yīng)與試驗鼓面保持垂直，且應(yīng)通過轉(zhuǎn)鼓中心，允許偏差應(yīng)為：——輪胎軸測力法和減速度法：1mrad;——轉(zhuǎn)鼓軸扭矩法和功率法：5mrad。A.3.3輪胎定位A.3.3.1外傾角輪輞平面應(yīng)垂直于試