ШИНЫ ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ

Методы определения однородности

И мание официальное

ГОССТАНДАРТ РОССИИ

Москва

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 97 -Шины пневматические для механических транспортных средств, их прицепов и авиационной техники». ФГУП «НИИШП»

ВНЕСЕН Госстандартом России

2    ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 7 февраля 2003 г. № 49-ст

3    Настоящий стандарт представляет собой идентичный текст международного стандарта ИСО 13326—98 «Методы определения однородности шины»

4    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

© И ПК Издательство стандартов. 2003

Настоящий стандарт не может быт», полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Госстандарта России

II

ГОСТ I» ИСО 13326—2003

Содержание

1    Область применения....................................................... I

2    Нормативные ссылки...................................................... I

3    Определения.............................................................2

4    Аппаратура..............................................................4

5    Порядок проведения измерений..............................................6

6    Правила обработки и оформления результатов измерений...........................8

7    Допустимая погрешность измерений...........................................9

8    Допустимая погрешность измерения системы    калибровки........................... 10

Приложение А Факультативные условия измерения................................. 10

III

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ШИНЫ ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ

Методы определения однородности

Pneumatic tyres.

Test metods for measuring uniformity

Дата введении 2004-01—01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на пневматические шины для легковых, легких грузовых н грузовых автомобилей, мотоциклов и устанавливает методы определения однородности шины. Однородность шины характеризуют следующие показатели:

-    колебание радиальной силы;

-    колебание боковой силы;

-    угловой эффект;

-    конусный эффект.

Сущность методов заключается в измерении изменений компонентов сил. создаваемых смонтированной и накачанной шиной при ее качении соосно барабану с постоянной скоростью при заданной нагрузке и неизменном расстоянии между осью колеса и барабаном.

Методы испытаний, приведенные в настоящем стандарте, нс распространяются на операции контроля качества шин при их производстве.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 4754-97 Шины пневматические для легковых автомобилей, прицепов к ним. легких грузовых автомобилей и автобусов особо малой вместимости. Технические условия

ГОСТ 5513-97 Шины пневматические для грузовых автомобилей, прицепов к ним. автобусов и троллейбусов. Технические условия

ГОСТ 5652-89 Шины пневматические для мотоциклов, мотороллеров и мопедов. Технические условия

ГОСТ 22374-77 (ИСО 3877-1-78. ИСО 3877-3-78. ИСО 4223-1-78) Шины пневматические. Конструкция. Термины и определения

ГОСТ 27704-88 Шины пневматические. Правила подготовки шин для проведения стендовых испытаний

ГОСТ 28727-90 (ИСО 4249-1—85) Шины и ободья для мотоциклов (серии с кодовым обозначением). Часть I. Шины

ГОСТ 28728-90 (ИСО 4249-2—90) Шины и ободья для мотоциклов (серии с кодовым обозначением). Часть 2. Расчет нагрузки на шину

ГОСТ 28837—'90 (ИСО 4209-1—88) Шины и ободья для грузовых автомобилей и автобусов (метрическая серия). Часть I. Шины пневматические

ГОСТ 29218-91 (ИСО 6054-1—90) Шины и ободья для мотоциклов (кодированные серин). Колы диаметров от 4 до 12. Часть I. Пневматические шины

И панне официальное

3 Определения

В настоящем стандарте применяют термины по ГОСТ 4754. ГОСТ 5513. ГОСТ 5652. ГОСТ 27704. ГОСТ 28727. ГОСТ 28728. ГОСТ 28837. ГОСТ 29218. а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    однородность: Состояние, при котором любая характеристика шины постоянна по фазе и значению вдоль окружности шины как в статических, так и динамических условиях.

Примечание — Однородность характера «уст асимметричное распределение массы, геометрии и сил. создаваемых при движении твердого тела.

Недостаточная однородность вызывает при вращении шины вокруг своей оси изменение сил. приложенных к оси, которые могут меняться в зависимости от угловой скорости вращения.

3.2    размах: Разность максимального и минимального сигналов в пределах указанного диапазона частот за время одного оборота шины.

3.3    первая гармоника: Амплитуд;» главной частотной составляющей преобразования Фурье.

Примечание — Частота главной частотной составляющей равна частоте вращения шины.

3.4    вторая гармоника (и более высокого порядка): Амплитуда (от пика до пика) второго порядка частотной составляющей преобразования Фурье.

3.5    Сиды (в ньютонах)

3.5.1    колебание радиальной силы AF_K: Размах силы в радиальном направлении (ось Z) нагруженной шины, который повторяется при каждом обороте в условиях вращения с фиксированным радиусом под нагрузкой и с постоянной скоростью.

3.5.2    колебание боковой силы ЛF//. Размах силы в боковом направлении (ось Г) нагруженной шины, который повторяется при каждом обороте в условиях вращения с фиксированным радиусом под нагрузкой и с постоянной скоростью.

3.5.3    средняя боковая сила /•'/_: Среднее значение боковой силы нагруженной шины, прямолинейно катящейся в условиях свободного движения.

3.5.4    угловой эффект: составляющая средней боковой силы, которая меняет знак при изменении напраатсния вращения.

3.5.5    конусный зффект: Состаатяюшая средней боковой силы, которая нс меняет знак при изменении напраатсния вращения, кгс.

3.5.6    колебание продольной силы (или силы тяги) Fj: Размах силы в продольном напраатении (ось X) нагруженной шины, который повторяется при каждом обороте в условиях вращения с фиксированным динамическим радиусом под нагрузкой и с постоянной скоростью.

3.6    Геометрия (в миллиметрах)

3.6.1    радиальное биение шины: Изменение радиуса шины, измеренного по поверхности протектора перпендикулярно к оси вращения без учета атияния различных канавок, выпрсссовок и вентиляционных отверстий, имеющихся в зоне рисунка протектора.

3.6.2    боковое биение шины: Изменение расстояний от неподвижной измерительной плоскости, перпендикулярной к оси вращения, до поверхности боковины на заданном расстоянии от указанной оси без учета атияния надписей и других маркировок на боковине.

3.6.3    радиальное биение испытательного обода: Изменение радиуса, измеренного по окружности вдоль полки обода перпендикулярно к оси вращении.

П р и м е ч а и и с — Радиальное биение и «меряют для каждой полки обола.

3.6.4    боковое биение испытательного обола: Изменение расстояния от постоянной исходной плоскости, перпендикулярной к оси вращения до внутреннего вертикального участка закраины обода на заданном расстоянии от названной оси.

Примечание— Боковое биение и «меряют для каждой «акраины обола.

3.7    Распределение массы

3.7.1    дисбаланс: Статический (3.7.2). динамический (3.7.3) или оба типа дисбаланса.

3.7.2    Статический дисбаланс равен произведению массы шины (т) на эксцентриситет центра тяжести шины (е). г мм.

2

ГОСТ I» ИСО 13326-2003

Примечания:

1    При вращении шины с угловой скоростью ш статический дисбаланс со стает центробежную силу F/, перпендикулярную к оси вращения определяемую по формуле

F/ = т е ог.

2    Пневматическая шина фактически является деформируемым твердым телом. Эго о тачает, что распределение массы и. следовательно, эксцентриситет центра тяжести могут ишенятъея со скоростью вращения. Поэтому на практике следует допустить, что е — это функция о>.

3.7.3 Динамический дисбаланс измеряют на свободно вращающейся шине и определяют в

г-мм²

(/„ - lj)а.

где 1_а — момент инерции относительно оси вращения;

/</ — момент инерции шины относительно диаметра; а — угол между осью вращения и главной осью инерции.

П р и меча н и я:

1    Если шина вращается с постоянной угловой скоростью со. динамический дисбаланс создает и згибаюшни момент М, гмм, перпендикулярный к оси вращения и определяемый по формуле

М ■ (/„ — lj) sin н or.

где sin а принимают ранным значению угла а в радианах (для малых углов).

2    Пневматическая шина фактически является деформируемым твердым телом. Эго о тачает, что момент инерции и. следовательно, относительное положение се оси в пространстве может изменяться со скоростью вращения. На практике это означает, что !_а и lj являются функциями <о.

3.8    фаза: Угловая ориентация шины, связанная с исходной точкой.

3.9    направление вращения: Направление, принятое в соответствии с выбранной схемой (рисунок 1).

Примечание — I(одожитслыюе вращение предполагает вращение барабана вокруг оси У. когла ось / переметается по часовой стрелке в направлении оси -V.

3.10 испытательный барабан: Вращающееся цилиндрическое маховое колесо.

3

4 Аппаратура

4.1    Аппаратура для измерения сил и геометрии

4.1.1    Общие положения

4.1.1.1    Аппаратура для измерения сил и геометрии должна включать в себя:

-    ось или вал для обода, на котором шина должна легко монтироваться:

-    испытательный барабан, ось которого параллельна оси обола:

-    устройство лля прижатия шины к барабану (или барабана к шине) с заданной силой и(или) сохранения постоянного расстояния между осями шины и барабана во время измерений:

-    устройство лля измерения составляющих сил в радиальном (ось Z) и боковом (ось У) направлениях при вращении шины и барабана с заданной скоростью:

-    устройство для быстрого накачивания и спуска давления, а также для контроля давления при вращении (факультативно при необходимости).

4.1.1.2    Допускаемая нспараллсльность осей вращения (ось Z) нс должна превышать:

-    0.25 мм/м — при нагружении радиальной силой (ось /.) 10 кН и боковой силой 500 Н. если устройство оснащено испытательным барабаном типа А:

-    0,50 мм/м — при нагружении радиальной силой (ось А 40 кН и боковой силой 2 кН, если устройство оснащено испытательным барабаном типа I).

Примечание — lienл ралдельность осей барабана м шины не должна превышать 0.17 мм/м при отсутствии нагрузки.

При проверке непараллельное™ осей вращения можно использовать наружную поверхность барабана в качестве эталона.

4.1.1.3    Крутящий момент при вращении предпочтительно должен прилагаться от оси шины. Крутящий момент может возникать от оси барабана. Должно быть обеспечено вращение по часовой стрелке и в противоположном направлении.

4.1.1.4    Оборудование должно обеспечивать вращение шин с постоянной частотой от 10 до 250 мин '.

4.1.2    Резонансные частоты конструкции

Параметры опорной конструкции и деталей машин пол алия мнем собственных частот не должны изменяться более чем на 10 % в пределах измерительного диапазона частот.

4.1.3    Наружные вибрации

Необходимо обеспечить достаточную изоляцию оборудования, чтобы алиянис окружающей среды на измеряемые параметры было минимально.

4.2 Испытательный барабан

4.2.1    Рекомендуемые наружные диаметры барабанов должны быть:

-    854 мм — для типа А:

-    1600 мм — для типа В.

Примечание — Фактически наружный диаметр может быть 830—1000 мм (ладонный — 845 мм) для барабана типа А и 1520—1700 мм (эталонный — 1600 мм) — для барабана типа В.

Если используется барабан другого .диаметра, то должна быть проверена корреляция результатов испытаний на этом барабане с результатами, полученными при использовании рекомендуемых барабанов.

При использовании барабана другого диаметра должна быть проверена корреляция результатов испытаний на этом барабане с результатами, полученными при использовании барабана с рекомендуемыми диаметрами.

4.2.2    Биение наружной поверхности барабана, измеренное по эталонной ленте, должно быть нс более:

-    0.05 мм — для барабана типа А;

-    0.10 мм — для барабана типа В.

4.2.3    Нормы дисбаланса испытательного барабана приведены в таблице I.

Таблица I

Тип барабана Остаточный дисбаланс, нс более статический, кг мм динамический, кг мм* А 5 500 В 50 5000

ГОСТ Г ИСО 13326-2003

4.2.4    Ширима поверхности барабана лолжна превышать отпечаток протектор;» испытуемой шины.

4.2.5    Наружная поверхность барабана должна быть грубой структуры с высоким трением для предотвращения проскальзывания шины на барабане во время измерения боковых сил.

4.3 Испытательный обол

4.3.1    Ширина обола лолжна быть равна ширине одного из ободьев, рекомендуемых ятя данной шины ГОСТ 4754. ГОСТ 5513. ГОСТ 5652. и предпочтительно равна ширине и змерительного обода.

4.3.2    Диаметр и внутренний контур испытательного обола для измерения сил и(или) геометрии должны соответствовать стандартным диаметру и профилю. Для облегчения монтажа шины, демонтажа и правильной посадки бортов шины с целью получения воспроизводимости результатов могут потребоваться некоторые модификации профиля.

Не рекомендуется применять ободья, имеющие специальные профили для удерживания бортов шины (например с выступами и т. л.).

4.3.3    Допускаемый прогиб полки обола пол нагрузкой в любом направлении при посадке бортов должен быть не более 0.125 мм.

4.3.4    Допускаемое биение ободьев от пика до пика (полный размах) по месту посадки борта в радиальном и боковом напраалениях указано в таблице 2.

Табл и на 2

Тип барабана биение, мм. нс более А 0.05 В 0.10

4.3.5 Разность диаметров полок испытательного обола приведена в таблице 3.

Табл и на 3

Тип барабана Разность диаметров пазок, мм. не баз ее А 0.1 В 0.2

4.3.6 Полки обола должны быть обработаны на токарном станке и отполированы; две поверхности должны быть симметричными относительно экваториальной плоскости колеса в пределах норм, указанных в таблице 4.

Табл и и а 4

Тип барабана Допускаемое отклонение симметричности, мм А ±0.05 В ±0.10

4.3.7 Нормы дисбаланса испытательного обола приведены в таблице 5.

Табл и на 5

Тип барабана Остаточный дисбаланс обола, нс более статический, кг мм динамический, кг см* А В 1 10 100 1000

4.4 Измерительная система

4.4.1    В измерительной системе должны быть датчики для определения выходных сигналов и составляющих различных характеристик однородности шин.

4.4.2    Датчики могут быть расположены между осью опорной конструкции шины и опорными элементами станины измерительного устройства.

5

4.4.3    Для калибровки систем измерения силы и геометрии требуется соответствующее калибровочное устройство.

4.4.4    Измерительная система может содержать указатель позиции для угловой ориентации шины относительно силовых сигналов, которые она создаст.

4.4.5    Измерительная система должна обеспечивать измерение сил в направлениях Y и Z в пределах диапазонов изменений, указанных в таблице 6.

Т а бл и и а 6

Тип барабана Дианаюм изменения сил. II А До 1000 включ. В - 3000 .

4.5    Накачивание шин и спуск давления

Аппаратура может включать устройство для быстрого накачивания шины и выпуска воздуха из шины и устройство для контроля давления при испытании.

4.6    Дополнительная аппаратура

Аппаратура может включать следующие устройства:

-    для регистрации размаха составляющих колебания силы:

-    для измерения амплитуды и фазы первых десяти гармоник составляющих колебаний силы:

-    для поддержания давления в шине и его контроля.

4.7    Условия окружающей среды

Температура в испытательном помещении должна соответствовать требованиям ГОСТ 27704. При использовании грузиков для калибровки аппаратуры необходимо знать с требуемой точностью ускорение силы тяжести.

5 Порядок проведения измерений

При м е ч а и и с — Допускается нс провопить вес операции, приведенные в 5.1 —5.3. последовательность операции может меняться.

5.1    Подготовка шины для и<мсрсния

5.1.1    Температура в помещении должна быть от 5 до 40 *С. Шину оставляют в помещении до тех пор. пока ее температура не достигнет указанных значений.

5.1.2    Шину монтируют на испытательный обод (предпочтительно имеющий ширину измерительного обода, указанную для обозначенного размера шины) и устанавливают испытательное давление.

5.1.3    Для обеспечения правильной посадки шины на обод перед монтажом шины наносят соответствующую смазку на шину или обод, либо на шину и обод.

5.1.4    На поверхности шины и барабана нс должно быть загрязнений (масла или грязи).

5.1.5    При необходимости следует проводить обкатку шины с целью сокращения местных деформаций в структуре шины, обусловленных упаковкой и транспортированием.

5.2 И (мерсиис сил

5.2.1 В зависимости от типа испытуемой шины оборудование должно быть оснащено соответствующим испытательным барабаном в соответствии с таблицей 7.

Табл и на 7

Тип шины Тип испытательного барабана Для мотоциклов А Для легковых автомобилей А Для легких грузовых и грузовых автомобилей с индексом нссушсм способности ДЛЯ одинарном шины до 121 включительно А или В Для легких грузовых и груюныч автомобилей с индексом несушсй способности для одинарной шины до 122 и более В* Примечание — Применяют также испытательный барабан типа А при условии, что измерительная система способна и «мерять изменение сил нс менее 3000 II (таблица 6).

Ь

ГОСТ I» ИСО 13326-2003

5.2.2    Подготовленную шину монтируют на измерительный обол.

5.2.3    В шине устанавливают давление в соответствии с указанным в таблице X.

Т а б л и и а 8

Тип шины Давление. кПа* Для МОТОЦИКЛОВ 200 Для легковых автомобилей 200" Для легких грузовых и грузовых автомобилей с индексом несущей способности для олинарной шины ло 121 включительно 200 или 350— Для легких грузовых и грузовых автомобилей с индексом несущей способности для одинарной шины ло 122 и более 450 или 600. или 700 * Давление выбирают на основе эталонного давления, соответствующего максимальной нагрузке шины. •• Допускается применять давление 207 кПа. Допускается применять давление 300 и 320 кПа. Примечание — Значения испытательного давления были выбраны произвольно для стандартизации методов измерения, в настоящее время они используются в шинной промышленности.

5.2.4    Заданное давление в шине корректируют непосредственно перед началом измерений.

5.2.5    Устанавливают нагрузку на шину, обеспечивающую заданный прогиб шины, приблизительно равный прогибу на плоской поверхности для шины, накачанной до давления, соответствующего максимальной грузоподъемности одинарной шины.

Примечание — При наличии расширенных таблиц нагрумса/давлснис указанное расстояние должно соответствовать прогибу на плоской поверхности шины, накачанной ло выбранного прслписанного значения испытательного давления (см. 5.2.3) и нагруженной ло максимальной нагрузки, соответствующей лому давлению для одинарной шины.

5.2.6    Шину врашают с постоянной частотой при нулевых углах развала и увода колеса и. при необходимости, регистрируют частоту вращения (мин ').

5.2.7    Измеряют, а при необходимости и регистрируют, если это необходимо, радиальную Нили) боковую силы как функции фазы нс менее чем для одного полного оборота.

7