GBT 22311-2023 道路車輛 制動襯片 壓縮應(yīng)變試驗方法（正式版）

代替GB/T22311—2008道路車輛制動襯片壓縮應(yīng)變試驗方法Roadvehicles—Brakelinings—Compressivestraintestmethod國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布國家標準化管理委員會前言 I引言 Ⅱ 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4符號 5原理 6試驗設(shè)備 37試驗裝置技術(shù)要求 48制樣 9試驗方法 10試驗設(shè)備撓度補償 811使用參考樣品驗證試驗設(shè)備 912試驗報告 附錄A(資料性)試驗報告表 I本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件代替GB/T22311—2008《道路車輛制動襯片壓縮應(yīng)變試驗方法》,與GB/T22311—2008相比，除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動外，主要技術(shù)變化如下：a)更改了“范圍”,增加了適用界限(見第1章，2008年版的第1章);b)增加了“壓縮量”“撓度”"摩擦材料接觸面積""熱壓縮量""熱傳導(dǎo)""熱增長"的術(shù)語和定義(見第3章),更改了術(shù)語“壓縮應(yīng)變”的定義(見第3章，2008年版的第3章);c)將“符號和單位”更改為“符號”(見第4章，2008年版的第4章);d)更改了“原理”中的兩種方法，并進行了細化(見第5章，2008年版的第5章);e)更改了“試驗設(shè)備”中應(yīng)包含的裝置(見第6章，2008年版的第6章);f)更改了“試驗裝置技術(shù)要求”中加載、加熱溫度、加載壓頭等要求(見第7章，2008年版的第7章);g)更改了“制樣”,并增加了高溫和環(huán)境的要求(見第8章，2008年版的第8章);h)將“試驗程序”更改為“試驗方法”,并更改了常溫壓縮試驗、熱壓縮試驗等要求(見第9章，2008年版的第9章);i)將“試驗設(shè)備誤差補償”更改為“試驗設(shè)備撓度補償”,更改了公式等內(nèi)容(見第10章，2008年版的第10章);j)增加了“使用參考樣品驗證試驗設(shè)備”(見第11章)。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)不承擔識別專利的責任。本文件由中國建筑材料聯(lián)合會提出。本文件由全國非金屬礦產(chǎn)品及制品標準化技術(shù)委員會(SAC/TC406)歸口。本文件起草單位：山東金麒麟股份有限公司、山東信義汽車配件制造有限公司、安徽飛鷹汽車零部件股份有限公司、咸陽非金屬礦研究設(shè)計院有限公司、桐廬宇鑫汽配有限公司、東營寶豐汽車配件有限公司、山東昶旭汽車配件有限公司、河北星月制動元件有限公司、博世汽車技術(shù)服務(wù)(中國)有限公司、珠海格萊利摩擦材料股份有限公司、衡水眾成摩擦材料有限公司、故城縣賽之順制動元件有限公司、河北天拓剎車片有限公司、長春晨禹科技有限公司、寧波天偉汽車部件有限公司、河北正大摩擦制動材料有限公司。本文件主要起草人：侯立兵、孫鵬、燕建峰、孫奇春、王煜鵬、時永波、田式國、申坤瑞、劉學(xué)慶、楊永盛、王建、甄明暉、閆金川、高連全、黃連軍、申讓林、劉顯彬、呂曉松、張鐵成、牟瑞晨、夏可健、本文件于2008年首次發(fā)布，本次為第一次修訂。ⅡGB/T22311—2023制動襯片或制動襯塊的壓縮應(yīng)變是一個重要的設(shè)計參數(shù)。它對于評估一次制動的需液量、制動踏板行程和制動產(chǎn)生抖動或噪聲的傾向是有用的，也是制動襯片或制動襯塊特性的一部分和質(zhì)量控制的一個參數(shù)。本文件中所述的試驗方法旨在評估摩擦材料或制動襯片(襯塊)總成的壓縮應(yīng)變或“壓縮率”。該試驗測量了在常溫和高溫條件下的壓縮率。在高溫試驗中，可同時測量制動襯片(襯塊)總成的熱傳遞和應(yīng)變。1道路車輛制動襯片壓縮應(yīng)變試驗方法1范圍本文件規(guī)定了道路車輛制動襯片壓縮應(yīng)變試驗方法的原理、試驗設(shè)備、試驗裝置技術(shù)要求、制樣、試驗方法、試驗設(shè)備撓度補償、使用參考樣品驗證試驗設(shè)備、試驗報告。本文件適用于測量制動襯片盤式制動襯塊總成、盤式或鼓式摩擦材料上切割試樣的壓縮應(yīng)變。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/T5620道路車輛汽車和掛車制動名詞術(shù)語及其定義3術(shù)語和定義GB/T5620界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。壓縮量compressibilityC在最后一次加載循環(huán)中達到最大試驗壓力時，單軸壓縮載荷引起的襯塊在與壓縮力同向且垂直于摩擦面方向上厚度或撓度的變化。壓縮應(yīng)變compressivestrain由于壓縮載荷，在與壓縮力同向且垂直于摩擦面方向制動襯片厚度減少量與初始厚度的比值。凈撓度netdeflectionD物體在受到壓力或載荷時，呈現(xiàn)出的彎曲或變形程度。摩擦材料接觸面積frictionmaterialcontactareaA。試驗時承載試驗載荷的摩擦材料面積。注：建議在確定A。時考慮溝槽、倒角和任何其他特征。熱壓縮量hotcompressibilityC?00壓板溫度為400℃時的壓縮量。2在給定壓力下，摩擦表面與壓板在(400±10)℃的溫度下接觸規(guī)定的時間末，制動襯塊總成背板升高的溫度。注：熱傳導(dǎo)按照公式(1)計算：Tr=T?-T?……………(1)式中：T?——高溫試驗時背板的初始溫度；T?——高溫試驗時背板的最終溫度。dg在給定壓力下，摩擦表面與壓板在(400±10)℃的溫度下接觸規(guī)定的時間再冷卻到室溫末，試樣厚度的永久變化量。4符號下列符號適用于本文件(見表1)。符號說明單位精度摩擦材料接觸面積C壓縮量“D試樣的凈撓度Dap試驗設(shè)備在pa'條件下本身的撓度Dwt在最大試驗壓力下試驗設(shè)備測得的總撓度d試樣平均厚度“0.1mm熱增長FB預(yù)載荷MPaFp試驗載荷MPaPA試樣接觸面積試驗壓力或單位面積壓力“MPa模擬液壓管路壓力{MPa高溫試驗時壓板的試驗溫度℃T?高溫試驗時背板的初始溫度℃高溫試驗時背板的最終溫度℃士2℃在pa°條件下的壓縮應(yīng)變0.0002“使用試驗方法B在pp條件下的D。”未安裝試樣。5個測量值的平均值。d1%全量程精度。試驗方法A。試驗方法B。使用試驗方法A測得的D/d。35原理5.1通則本試驗測量：——試驗方法A:摩擦材料試樣的壓縮應(yīng)變；——試驗方法B:盤式制動塊總成的壓縮撓度。根據(jù)試樣的類型，選擇試驗方法A或試驗方法B進行試驗，兩種試驗結(jié)果不應(yīng)直接進行比較。5.2試驗方法A——摩擦材料試樣試驗方法A是將單位面積壓力施加于試樣的接觸界面上。試驗方法A可用于評估商用車盤式或鼓式摩擦材料和以研發(fā)為目的無背板摩擦材料。對于商用車上使用的較大制動襯塊，分別測量左右兩半的壓縮應(yīng)變或徑向方向切片的壓縮應(yīng)變。在其他情況下，樣本大小宜考慮到材料不均勻。摩擦材料試樣表面應(yīng)為平面。除非另有說明，否則應(yīng)報告壓縮應(yīng)變值(e)。5.3試驗方法B——盤式制動襯塊總成試驗方法B模擬10MPa或16MPa的液壓管路壓力加載盤式制動襯塊總成。注：試驗方法B通常用于乘用車和輕型卡車液壓盤式制動襯塊總成。除非另有說明，否則應(yīng)以微米(μm)為單位報告壓縮撓度或壓縮量值(C)。6試驗設(shè)備試驗設(shè)備應(yīng)包含下列裝置。a)壓縮性試驗臺或單軸材料試驗載荷框架：在試樣表面上提供均勻載荷。b)進行模擬的加載缸：包含適用于試驗方法A的加載壓頭(表面應(yīng)大于試樣接觸面)、適用于試驗方法B的卡鉗活塞裝置。c)壓板。d)施加壓力的裝置：其精度為設(shè)備滿量程的1%。e)撓度測量裝置：測量試樣撓度隨時間的變化，精度為0.001mm。其放置在加載缸或壓板上，中心線靠近加載壓頭。f)記錄裝置或計算機：用來記錄載荷、壓力、位移和溫度隨時間的變化。g)加熱裝置：可以將壓板加熱升高至指定溫度。h)熱電偶(推薦直徑為1.5mm):用來測量背板的溫度。熱電偶的位置靠近背板的中心線，并嵌入背板表面下方3mm處。i)測量試樣溫度的熱電偶或其他裝置。j)測量試樣厚度的千分尺。47試驗裝置技術(shù)要求7.1加載表2給出了接觸面最大壓力和加載速率。在確定實際試樣接觸面積和接觸面壓力時，應(yīng)去除所有表2試驗方法A接觸面最大壓力和加載速率類型接觸界面最大壓力MPa壓力升降加載速率MPa/s十字頭速度控制加載速率mm/min商用車盤式片4.0士0.5商用車鼓式片52.5±0.5鼓式制動襯片31.5士0.56對于大的制動襯塊，可使用5MPa的替代壓力。施加模擬10MPa或16MPa液壓管路壓力相對應(yīng)的力。使用的壓力應(yīng)在試驗報告中明確說明。在恒定加載速率控制下進行試驗時，以8MPa/s的加載速率來模擬管路壓力；在十字頭速度控制下進行試驗時，加載速率為15mm/min。7.2壓板的加熱對于加熱試驗，壓板的試驗溫度(T?)應(yīng)為(400±10)℃。7.3加載壓頭7.3.1試驗方法A——摩擦材料試樣加載壓頭的表面應(yīng)平整，其外圍應(yīng)超過試樣的外圍，以便將載荷均勻地分布在整個表面上(見圖1)。計算單位面積壓力時，應(yīng)使用與背板表面接觸的真實摩擦材料面積。對于商用車襯塊，標準加載壓頭應(yīng)為外徑60mm、內(nèi)徑50mm的圓環(huán)形活塞。5單位為毫米標引序號說明：1——載荷；2——壓頭；3——試樣；4——壓板。商用車盤式制動塊摩擦材料可采用較大的試樣。圖1摩擦材料試樣7.3.2試驗方法B——盤式制動襯塊總成在壓頭和襯塊之間應(yīng)有一個代表活塞的夾具，使加載面與襯塊實際工況中的卡鉗活塞接觸面具有相同的類型(例如，實心或環(huán)形活塞)和位置，或者提供可重復(fù)測量的合適位置(見圖2)。如果預(yù)期的制動系統(tǒng)卡鉗有一個以上的活塞，使用適當活塞類型的夾具。此外，為了重復(fù)測量可使用約定好的活塞調(diào)節(jié)裝置。標引序號說明：2——壓頭；3——試樣；4——壓板。圖2盤式制動襯塊總成8制樣8.1常溫試驗應(yīng)至少準備5個試樣，高溫試驗應(yīng)至少準備3個試樣。68.2為避免影響試驗結(jié)果，試樣的平整度和表面粗糙度應(yīng)與正常生產(chǎn)的產(chǎn)品相同。8.3試驗之前應(yīng)去除背板上的消音片，信息記錄在試驗報告中。8.4試驗之前試樣應(yīng)在溫度(23±5)℃、相對濕度(50±10)%的環(huán)境下放置24h,環(huán)境條件記錄在試驗報告中。9試驗方法9.1通則9.1.1試驗設(shè)備應(yīng)已校準。9.1.2對于乘用車盤式制動襯塊總成(適用試驗方法B),使用千分尺測量試樣上5個點的厚度(見圖3),計算試樣平均厚度(d)。如果試樣包含溝槽，參照圖3b)所示進行測量。9.1.3對于盤式制動片，測量背板厚度，從平均試樣總厚度中減去。僅記錄摩擦材料的厚度。9.1.4測量并記錄摩擦材料接觸面積(A。)。9.1.5室溫(23±5)℃條件下，把試樣放在壓板上，摩擦表面正對壓板表面，壓頭和活塞夾具定位正確。為了試驗結(jié)果的重復(fù)性，活塞夾具的位置應(yīng)與實際應(yīng)用中的位置一致。圖3試樣厚度測量示意圖9.2常溫壓縮量試驗9.2.1選取相應(yīng)的壓頭，調(diào)整好壓頭與背板位置，預(yù)加載0.5MPa液壓管路壓力或0.5MPa接觸面壓力，保持不超過5s。9.2.2試樣預(yù)加載的同時將位移傳感器設(shè)置為零。9.2.3預(yù)加載開始執(zhí)行3個加載和卸載循環(huán)。9.2.4加載循環(huán)期間測量位移和載荷(或壓力)。如果有計算機數(shù)據(jù)采集，記錄連續(xù)位移與壓力(和載荷)的關(guān)系。記錄并報告第一個循環(huán)和最后一個循環(huán)在最大壓力下的位移。此外，在最后一個循環(huán)中，應(yīng)在壓力增加時記錄多個點的讀數(shù)(見圖4)。7a)試驗方法A標引符號說明：t——時間；PA——試樣接觸面積試驗壓力或單位面積壓力；pp——模擬液壓管路壓力；F——預(yù)載荷；Fp——試驗載荷；A——讀數(shù)點；B——替代試驗壓力為10MPa(參見5.3);C?、C?、C?——附加測量點(僅適用盤式片摩擦材料);C?、Cs、Cs、C,——附加測量點(僅適用盤式襯塊總成)。b)試驗方法B9.3熱傳導(dǎo)和熱膨脹測量9.3.1如圖5所示，在背板中安裝一個熱電偶，該熱電偶應(yīng)位于活塞區(qū)域的中心，在背板孔洞或類似孔洞之外的地方。8標引序號說明：1——熱電偶探頭；2—-背板；3——摩擦材料。圖5熱傳導(dǎo)測量的熱電偶位置9.3.2從壓板上取下試樣和加載壓頭調(diào)節(jié)裝置(活塞)。將壓板表面預(yù)熱至(400±10)℃,穩(wěn)定保持至少30min。9.3.3室溫下安裝加載壓頭調(diào)節(jié)裝置。9.3.4執(zhí)行完9.3.3后，立即將室溫下的試樣放在加熱的壓板上。記錄背板的初始溫度(T?),施加0.5MPa的預(yù)載荷。9.3.5將位移傳感器設(shè)置為零。9.3.6試驗壓力下，乘用車制動襯塊在10min±10s后或商用車制動襯塊在15min±10s后，記錄背板的最終溫度T?。9.3.7試驗壓力下，乘用車制動襯塊在10min±10s后或商用車制動襯塊在15min±10s后，記錄試樣厚度的變化。9.4熱壓縮量試驗9.4.1如果執(zhí)行了9.3.2～9.3.7的步驟，則直接執(zhí)行9.4.2;如果不是，首先執(zhí)行上述9.3.2～9.3.7的步驟。9.4.2將位移傳感器復(fù)位為零。9.4.3使用與常溫壓縮量試驗循環(huán)相同的加載參數(shù)執(zhí)行2個壓縮循環(huán)。9.4.4將試樣從試驗設(shè)備上取出，并使其冷卻至室溫。9.4.5在圖3中的位置測量襯塊的厚度，并在需要時報告試樣的熱增長(dg)。10試驗設(shè)備撓度補償在摩擦材料壓縮試驗過程中，試驗設(shè)備本身會發(fā)生變化。因此，應(yīng)將D減去Da,以便確定D,計算方法見公式(2):D——設(shè)備測得的總撓度，單位為微米(μm);Dap——設(shè)備本身的撓度，單位為微米(μm)。該補償可以自動或手動進行。在未安裝試樣的情況下，將活塞壓頭加載到壓板上，測量Dap與壓力的函數(shù)關(guān)系。注：可使用已知撓度的鋼板作為試樣來保護壓板。然后根據(jù)壓力執(zhí)行自動補償?；蛘呙看卧囼炞畲髩毫ο聹y得的總撓度手動減去設(shè)備的撓度。911使用參考樣品驗證試驗設(shè)備應(yīng)使用參考樣品進行定期驗證，例如帶有合適定位工具和合理試驗條件的測力計或標準標定彈簧(見示例1和示例2)。示例1:測力計的試驗條件：——Fg=1.6kN;——Fp=50kN;60kN;——加載速率=25kN/s;——2個循環(huán)。示例2:標準標定彈簧的試驗條件：——FB=3.0kN;——Fp=59.5kN