ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ШИНЫ ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ

Определение сопротивления качению методом выбега

И1/ЫНИС официальное

ГОССТАНДАРТ РОССИИ Москва

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН Государственным научным центром Российской Федерации — Федеральным государственным унитарным предприятием «Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт* (ФГУП НАМИ)

ВНЕСЕН Техническими комитетами по стандартизации: ГК 97 « Шины пневматические для механических транспортных средств, их прицепов и авиационной техники» и ГК 56 «Дорожный транспорт*

2    ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙС ТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 2 июля 2003 г. № 233-ст

3    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

€> И ПК Издательство стандартов. 2003

Настоящий стандарт нс может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Госстандарта России

II

ГОСТ Р 52102-2003

Содержание

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

2    Нормативные ссылки....................................................... 1

3    Определения и обозначения................................................. I

4    Требования к испытательному стенду и средствам измерений........................ 2

5    Подготовка к испытаниям................................................... 3

6    Определение приведенного момента инерции стенда и пневматических шин на оболе.....    3

7    Определение сопротивления качению шин...................................... 5

8    Определение сопротивлений холостому ходу стенда................................ 7

9    Обработка и правила оформления результатов измерений........................... 7

Приложение А Схема размещения измерительной аппаратуры на барабанном стенде........ 8

Приложение Б Алгоритм автоматизированной обработки 'экспериментальных данных....... 9

Приложение В Сводная форма обработанных результатов испытаний (пример)............ II

III

ГОСТ Р 52102-2003

Г О С У Д А I» С Т В Е Н II Ы Й С Г А II Д А I» Г I» О С С И Й С К О Й Ф Е Д Е I» Л Ц И II

ШИНЫ ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ Определение сопротивления качению метолом выбега

Pneumatic tyres. Measurement of rolling resistance by deceleration method

Дата ВВС.1СННЯ 2004 01—01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на пневматические шины для легковых, легких грузовых, грузовых автомобилей, прицепов к ним, автобусов, троллейбусов (латее — шины) и устанавливает метол определения сил и коэффициентов сопротивления качению в лабораторных условиях на барабанных стендах с измерением пути и времени выбега.

Значения коэффициентов сопротивления качению (3.7 — 3.9) приводят в сопроводительной технической документации на партии шин. отчетах по испытаниям шин. технических заданиях и другой документации изготовителей и потребителей шин.

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 17697-72 Автомобили. Качение колеса. Термины и определения

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

3    Определения и обозначения

В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями.

3.1    выбег: Свободное движение системы вращающихся масс стенда и колеса (колее) с испытуемой шиной, затухающее под действием сил сопротивления их вращению.

3.2    остаточный путь выбега: Путь, проходимый точкой на беговой поверхности барабана стенда от заданного момента времени выбега до остановки шины (барабана).

3.3    остаточное время выбега: Время затухающего движения барабана стенда от заданного момента времени до остановки.

3.4    момент сопротивления качению шины (Л//. лаН-м): Крутящий момент, действующий на шину в направлении, противоположном направлению ее вращения, и возникающий в силу внутренних потерь в шине и плошали ее контакта с барабаном стенда.

3.5    сила сопротивления качению шины (fy И): Отношение момента сопротивления качению шины к радиусу ее качения (г. м). равное произведению нормальной нагрузки шины Н) на коэффициент сопротивления качению (Д

II панне официальное

3.6 ко >ффн1шеит сопротивления качению (/): По ГОСТ 17697. Коэффициент / определяют по

^PJ..^S±    (I)

С, - rd_t

3.7    коэффициент сопротивления качению при скорости. 6.никои к нулю (Уд): Значение коэффи-циента/(3.6) в конечный момент времени выбега вращающихся масс стекла и шины.

3.8    коэффициент тависимости сопротивления качению (/) от скорости (К м/с), определяют по формуле

+ (2) где kf— коэффициент зависимости сопротивления качению шины от скорости. с²/м².

3.9    Коэффициент сопротивления качению при заданной характерной скорости (/.): Значение коэффициента при скорости 60. 90 и 120 км/ч шин для легковых и легких грузовых автомобилей. 80 км/ч — для грузовых автомобилей и автобусов (обозначения коэффициентов сопротивления

качению соответствен но Убо«Ло</| 20 ^и /яо>-

Примечание — В технической документации вместо значения/, допускается указывать значение (3.8).

3.10    радиус качения (г. ч): Путь, проходимый колесом с шиной за один оборот обода при качении без проскальзывании. При испытаниях на барабанных стендах радиус качения определяют по формуле

где S— путь, пройденный шиной по беговой поверхности барабана за п оборотов испытательного обола, м;

С — число оборотов барабана, совершенное за /; оборотов испытательного обола;

R — радиус барабана, м; п — количество оборотов.

4 Требования к испытательному стенду и средствам измерений

4.1    Требования к барабану непитательного стенда, устройствам создания нагрузки на шину и средствам измерений давления воздуха в шине — по ГОСТ 4754 и ГОСТ 5513.

4.2    Испытательный стенд должен обеспечивать максимальную скорость качения шины по барабану, равную максимально допустимой скорости качения при заданной нагрузке в соответствии с нормативной и технической документацией на шины.

Допускается проводить испытания выбегом с максимальной скоростью, но нс менее 80 км/ч. ограниченной возможностями стенда и целями испытаний.

4.3    Для измерения времени выбега используют приборы — измерители интервалов времени моделей 11.9901 или 111.9901 со встроенной памятью, снабженные фотоэлектрическими датчиками, фиксирующими моменты прохождения меток-рефлекторов, установленных на барабане стенда и ободе испытуемой шины, с погрешностью не более 0.01 % при абсолютных значениях измеряемого времени от 5 до 750 с включительно.

4.4    Стенд оборудуют термометром для измерения температуры окружающего воздуха.

4.4.1 Датчик термометра для оценки теплового напора в парс шина — окружающий воздух располагают в непосредственной близости от точки измерений температуры шины, он должен быть защитен от прямого теплоизлучения шины. Рекомендуемое расстояние от борта шины от 100 до 150 мм.

4.5    Стенд рекомендуется оборудовать термометрами для измерения температуры внутри шины или температуры се поверхности в характерных точках в течение выбега, а также при сс разогреве (обкатке) до заданной по условиям испытания температуры.

Применяют бесконтактные датчики инфракрасного излучения с углом светового конуса нс более 1:5 и пятном поверхности (температура которой измеряется) диаметром не более 20 мм.

Допускается применять термометры с игольчатыми датчиками (термопарами), вводимыми в шину на время ее остановки.

Схема размещения измерительной аппаратуры на барабанном стенде приведена в приложении А.

2

ГОСТ Р 52102-2003

5    Подготовка к испытаниям

5.1    На время проведения испытаний отключают устройства электродинамического торможения двигателя стенда.

5.2    Подготовку шины к испытаниям, включая предварительную обкатку, проводят по ГОСТ 27704.

5.3    При необходимости получения зависимости сопротивления качению от пробега допускается совмещать испытания в соответствии с настоящим стандартом с определением ходимости шин на том же стенде.

6    Определение приведенного момента инерции стенда и пневматических шин

на ободе

6.1 Определение моментов инернии вращающихся деталей стенда и колес с шинами проводят методом изохронных крутильных колебаний тел вращения вокруг их оси с помощью гибкой нерастяжимой денгы. охватывающей наружную поверхность тела или беговую дорожку шины и снабженной двумя одинаковыми пружинами растяжения, размещаемыми между копнами ленты и се заделками (рисунок I). Рекомендуемая жесткость каждой пружины от 200 до 300 лаН/м (от 203.9 до 305.9 кгс).

6.2    Гибкую ленту накладывают на свободный от выпрсссовок протектор, нс допуская попадания се в канавки протектора. Для предотвращения проскальзывания ленты относительно шины она должна иметь отверстие, через которое в одну из шашек протектора должен быть введен короткий (длиной не более 5 мм) металлический штифт. К барабанам и шкивам ленту в тех же целях прижимают винтом.

6.3    После наложения гибкой ленты на тело вращения обе пружины должны быть растянуты на половину их рабочего хода. В этом положении их свободные концы закрепляют, затем поворотом колеса до смыкания витков одной из пружин систему тело вращения — лента — пружины приводят в колебательное движение и с помощью прибора по 4.3 определяют период колебаний т измерениями времени не менее чем десяти полных периодов с точностью ±5 мс.

Рекомендуется повторять измерения не менее четырех раз, после чего по среднему значению периода т определяют момент инерции тела вращения J (кгм²) по формуле ¹

Kl.

глс у — динамическая жесткость л пух пружин, лан/м;

т — период колебаний системы тело вращения — лента — пружины, с: v — коэффициент веса пружины, учасгвуюшего в колебаниях;

G_s — вес пружины. лаН;

/?,, — радиус намотки ленты, м; g — ускорение силы тяжести, м/с².

6.4 Динамическую жесткость пружин у определяют с помощью маятникового груза на подвесе длиной нс менее 8 м (приведен на рисунке 2). Рекомендуемый вес груза от 8 до 30 лаН (от 8.16 до 30.59 кгс). Пружины в горизонтальном положении скрепляют с неподвижной стойкой и маятниковым грузом гак. чтобы в статическом положении они были растянуты на половину их рабочего хода, а нить подвеса была вертикальной. Груз приводят в колебательное движение в вертикальной плоскости, содержащей нить подвеса и оси обеих пружин, после чего определяют период не менее 10 колебаний и определяют жесткость пружины по формуле

4л¹( G_c + 2vG,)

gt⁵

где G_c — вес груза на маятниковом подвесе. даН; т — период колебаний маятниковой системы, с:

Коэффициент v принимают при отсутствии иных данных равным 0.42.

6.5 Момент инерции дегллей привода рекомендуется приводить к валу электродвигателя. В частности, момент инерции клиновых ремней (Д. кг/м²), приведенный к электродвигателю, определяют по <|юрмулс

где R_h — радиус средней линии ремня на шкиве электродвигателя, м; G_h — вес ремней. даН.

4

ГОСТ Р 52102-2003

6.6    Определив в соответствии с 6.3 — 6.5 моменты инерции У,/(кг/м²) барабана. J_m — якоря электродвигателя и — привода, вычисляют приведенный момент инерции J (кге/м²) стенда по формуле

J = Jj + i² + ■//>>•    (7)

где / — передаточное число привода.

Прим с ч а н и с — При использовании прибора по 4.3 и обслуживающей его компьютерной программы все приведенные в данном разделе вычисления производятся автоматически.

6.7    Результаты измерений по 6.1 — 6.6 вносят в характеристику стенда. Они требуют повторных измерений до изменения параметров вращающихся деталей стенда по техническим (эксплуатационным) или методическим причинам.

6.8    Определение момента инерции шины, смонтированной на ободе, а также присоединенной к нему студшны и других деталей вращающегося колеса проводят по методике, изложенной в 6.1 и 6.3.

При этом ленту накладывают на свободный от выпрсссовок протектор, не допуская попадания в канавки протектора. Для предотвращения проскальзывания ленты относительно шины она должна иметь отверстие, через которое в одну из шашек протектор;! должен быть введен короткий (длиной не более 5 мм) металлический штифт.

7 Определение сопротивления качению шин

7.1    Испытания проводят в помещении при температуре окружающего воздуха (25 ± 5) 'С или при температуре, регламентированной программой испытаний.

7.2    Устанавливают давление воздуха, нагрузку в шине и назначают режим предварительной обкатки (прогрева) с постоянной скоростью в соответствии с таблицей I. По истечении времени обкатки устанавливают скорость качения, равную начальной скорости выбега по 4.2. и. отключив подачу электроэнергии на двигатель стенда, проводят не менее шести измерений при выбеге системы стенд — шины (шина) до остановки.

Таблица 1

Нашачснис шины Индекс категории скорости Изменение испытательного давления по отношению к давлению, соответствующему максимальной нагрузке. МПа (кгс/см*) Натру тка от макс и мать-ной. % Предварительная обкатка (прогрев) Скорость. км/ч Длительность. Ч Для легковых автомобилей Р. Q. R. S. Т. и. Н. V -0.03 (-0.3)1» 80 80 30-’1 Для легких грузовых и грузовых автомобилей R. L. М. N. Р 0 85 80 60.02* F. G. J 0 85 60 60.02*

" При необходимости получения результатов по шинам для легковых автомобилей, сопоставимых с полученными по ГОСТ 4754. испытательное лааление должно соответствовать указанному в этом стандарте. 21 При наличии в составе оборудования стенда измерителя температуры шины с бесконтактным датчиком (4.5) предварительный прогрев шины проводят до установившегося значения температуры, при которой изменение ее значения не превышает 0.2 *С в минуту.

7.3 Сопротивление качению шин определяют с помощью прибора (4.3). регистрируя не менее шести дискретных значений времени выбега t_} при постоянном интервале (число) Д7. оборотов барабана между отметками измеряемых значений времени как координат кривой Z ^ш fit) «путь— время выбега- в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 3.

5

Рисунок 3

Постоянный интервал (число) А/ оборотов барабана межлу отметками измеряемых значений времени вносят в память прибора в качестве константы лля серии измерений.

Примечание— Мри использовании прибора по 4.3 и обслуживаются его компьютерной программы все приведенные в данном разделе процедуры н вычисления производятся автоматически.

7.4    В ходе повторяющихся измерений давление в шине нс регулируют.

7.5    При необходимости получения зависимости сопротивления качению от изменения давления и нагрузки (по согласованию между потребителем и изготовителем шин) испытания проводят в дополнение к режимам таблицы I по режимам, указанным в таблице 2. с использованием устройств регулирования и контроля лаазения во вращающейся шине.

Т а б л и и а 2

Назначение шины Нагрузка от максимально допустимой для шикарного колеса. % И1МСИСППС испытательного давления по отношению к давлению, coorncrcniyioiucuy максимальной натру же Шин лтя легковых автомобилей. МПа (КГС/СМ) Шин Л1я легких грузовых и грузовых автомобилей. Для легковых автомо- 90 +0.07 (+0.7) билей 50 -0,03 (-0,3) — Для легких грузовых и 100 0'» грузоиых автомобилей 100 — -5 75 — -30 50 — +20 25 — -30

11 Давление устанавливается перед началом испытаний; при вращении шины не контролируется. Все остальные значения, указанные в данной колонке, характеризуют давление, контролируемое при вращении шины.

1