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JJG906-2009《滚筒反力式制动检验台》解读

2016-5-26 16:26:44  来源:中国计量测控网 
字号: 13号字 16号字

  一、规程修订的必要性

  滚筒反力式制动检验台是检测汽车制动性能的专用设备。国家于1996年颁布了JJG906-1996《滚筒反力式制动检验台》检定规程(以下简称“旧规程”),对滚筒反力式制动检验台的技术指标、检定项目、检定方法等作出了明确的规定。旧规程的颁布实施,为机动车制动性能的准确、快速检测提供了科学、有效的技术手段。

  但是,旧规程颁布至今已有14年,期间,滚筒反力式制动检验台无论是技术水平还是应用状况都发生了极大变化。而且2001年我国新颁布了GB/T11798.2-2001《机动车安全检测设备 滚筒反力式制动试验台检定技术条件》,又于2005年颁布了该产品的国家标准GB/T13564-2005《滚筒反力式汽车制动检验台》。这两个标准中规定的“滚筒反力式制动检验台”的主要技术指标与旧规程有相当大的差别,即具体的技术指标差异大、检测内容不同、检测方法也有所区别。也就是说,用旧规程无法对依据新标准生产的产品进行检定。同时,随着《道路交通安全法》的实施,加快了机动车检测设备的普及,随之而来的是滚筒反力式制动检验台的检测、校准需求的日益增长。但由于旧规程已不能适应社会的需求和国家相关技术标准的要求。因此,对旧规程进行修订是非常必要和紧迫的。JJG906-2009《滚筒反力式制动检验台》检定规程(以下简称“新规程”)满足了社会需要和国家相关技术标准的要求,为汽车制动性能的量值统一提供了法律和技术支撑,这对促进机动车检测行业的技术进步、保障机动车行驶安全具有重要意义。

  二、新旧规程主要修订内容对比

  1.内容结构

  旧规程的章节编排与现行的相关规定存在较大差异,而新规程的主要内容结构是严格按照JJF1002-1998《国家计量检定规程编写规则》的规定编写的。比如:将旧规程的“技术要求”调整为“计量性能要求”和“通用技术要求”两章,将旧规程的“检定条件”、“检定项目”与“检定方法”、“检定结果处理和检定周期”三章调整为“计量器具控制”一章,较旧规程增加了“范围”、“引用文献”、“术语”等章节。新规程从内容结构上更符合现行法规的要求。

  2.主要技术指标

  (1)确定技术指标的原则

  GB/T13564-2005是2005年发布实施的,它是根据我国近年来滚筒反力式汽车制动检验台的技术水平和推广应用实际情况,对GB/T13564-1992进行全面修改而形成的。所以,对应这一检测设备的国家计量检定规程,就应该与该产品的新版国家标准配套,尤其是技术指标要尽量吻合。因此,新规程在计量性能方面的技术指标基本引用或参照了GB/T13564-2005的规定。

  (2)注重可操作性和实用性

  新规程在确定技术指标和规定检定方法等内容时,特别注意考虑其可操作性和实用性,某一指标和内容的提出符不符合我国实际,有没有实用性,是否可操作。比如在确定额定承载质量≤3t的制动台的示值误差时,就没有完全照搬GB/T13564-2005的“±22.5N或各校准点给定值的±3%”的规定,而是修改为“±30N或各测试点给定值的±3%”;这是因为我国目前在用的滚筒反力式制动检验台还未达到零点几牛的分辨力,所以±22.5N的规定无实际操作意义。

  (3)主要技术指标的修改内容

  由表1可见,新规程对零点漂移、零值误差(空载动态零值误差)、示值误差、示值间差、滚筒表面当量附着系数等技术指标的具体数据都作了适当调整,调整的依据主要是GB/T13564-2005;因为目前的滚筒反力式制动检验台产品都是按照GB/T13564-2005生产的,即新规程的检定对象的技术指标较旧规程的检定对象有较大的改变,因此必须对这些参数进行调整。

  

缺插图!

  表1新旧规程主要技术指标修订对比

  (4)明确了“首次检定”、“后续检定”和“使用中检验”的检定项目。

  (5)对于“空载动态零值误差”和“示值误差”的数值,将不同额定承载质量的制动台分为≤3t和>3t两个区域来分别规定,这符合我国的实际;而旧规程是将任意一个制动台分为制动力≤4%FS和制动力>4%FS两个区间来分别规定,这有本质上的不同。

  (6)在示值误差、示值间差与重复性的检定中,规定了测试点的选取方法,即在制动台额定载荷内尽量均匀分布地选择不少于5个测试点(包括零点和满量程点)。

  (7)“空载动态零值误差”的提出较旧规程的“零值误差”有了质的飞越,它能客观地反映制动台开机后动态的零值误差情况。

  (8)以图示的方法直观展示了专用检测装置的安装与检定工作原理。

  (9)在“滚筒附着系数”的检定中,推荐了“滚筒表面当量附着系数”和“主动滚筒滑动附着系数”两种检定方法,二者取其一即可。

  三、规程修订内容的重要注解及说明

  1.关于空载动态零值误差

  空载动态零值误差较GB/T13564-2005的规定降低了一些,这是因为GB/T13564-2005主要是对产品出厂的控制要求,根据现场经验和我国的大多数实际使用情况,在用的滚筒反力式制动检验台检测设备达到这一要求有难度。

  空载动态零值误差的检定操作程序:将仪表接通电源并预热,仪表调零,启动电动机,待滚筒转速稳定后记录仪表偏离零位的示值,然后关闭电动机电源使电动机停止转动,完成第一次空载动态零值误差检测;随后仪表重新调零,再次启动电动机进行第二次检测;用同样的方法连续检测3次。

  2.关于“满量程”英文“full scale”的缩写

  尽管一些技术法规把“满量程”的英文“full scale”分别缩写成F·S、FS、f·s和fs等不同形式,但新规程写成FS,是根据英文缩写通常取英文单词第一个字母大写组合而成,而不必在中间加点或小写的原则。

  3.关于示值误差

  (1)低端量程示值误差的确定

  示值误差为什么为“≤3t的制动台为±30N或各测试点给定值的±3%,>3t的制动台是±0.00075mg(注:m——额定承载质量,kg;g——重力加速度,m/s2;mg——额定载荷,N)或各测试点给定值的±3%”呢?是因为:对于绝大多数制动台,其分辨力一般为1dN,在低端量程任一测试点的测试误差有可能在1dN以上,若仅以±3%来评判,会不合格;所以,取±30N是针对低端量程的任一测试点而言的;对于>3t的制动台,其低端量程任一点的测试误差有可能在3dN以上,所以沿用GB/T11798.9-2001和GB/T13564-2005的规定,取±0.00075mg而不是±30N。

  (2)安装专用检测装置时的等效位置

  新规程7.3.1.3中“将专用砝码检测装置按照图1所示的方式固定在制动台滚筒上或其等效位置上”中的等效位置是指:制动台滚筒轴线的延长线上且靠近滚筒侧面的位置(参见GB/T13564-2005的术语和定义)。滚筒反力式制动检验台力的传递过程是由施力装置(旋转中的汽车轮胎)——滚筒——减速箱——测力传感器依次传递的,所以在检定时,为尽可能与其实际工作情况一致,就应当按完整的力值传递过程进行检定才有意义。也就是说,专用砝码检测装置一定要通过捆扎的方式直接固定在制动台滚筒上,或通过延长、连接、爪盘贴侧面(滚筒端面)等方式间接地固定在制动台滚筒上。即这个等效位置就是能够确保上述力值传递过程而通过杠杆等方式把力直接或间接加在滚筒上的位置,一般是指滚筒的延长线位置,如滚筒的轴颈、滚筒的侧面(端面)等;总之,不能直接把力加载到扭力箱外壳或传感器上,因为这样会忽略变速器、机械连接等环节所带来的误差。

  (3)水准器的调整

  采用砝码法检定的过程中,每个测试点空载、未加载砝码之前都要通过调整使水准器显示水平状态。这是因为加/卸砝码是一个有一定劳动强度的人工操作过程,有可能因人为因素(尤其是误操作)引起杠杆或某个局部的机械形变或位移。实践证明:实际操作中这一机械形变或位移确实不可忽略。如果只是在整个检定工作开始前调整水准器显示水平状态,而在后续的不同检定点空载挂砝码前不调整,那么只能说明第一个测试点处于标准的初始状态(水准器显示水平,仪表调零),而后续的检定点就不是了。不同检定点的初始状态不一样,检定结果也就不准确了。所以,在每一个检定点空载加砝码前,都要进行相应的调整。

  采用仪表法检定时,仅第一个测试点需要调整使水准器显示水平状态,后续点则无需再调整。这是因为仪表检定法不管采用千斤顶式还是拉力式,都是一个连续、近似匀速的加力过程,不易由于人为的操作不当(误操作)而引起杠杆或某个局部的机械形变或位移。在这一检定过程中也可能因为拉(压)力的作用使水准器不能始终显示水平状态,但实验证明这一变化量很小,可在测量不确定度评定中考虑进去。而且,如果检定过程中要在某一个检定点上进行水准器的水平状态调整,在这种正在加力的状态下,怎么调整?调整什么?如果调整水准器本身,则毫无意义,如果调整杠杆,则直接影响到压力传感器的受力状况,进而严重影响检定结果。

  水准器的调零过程:参见新规程中的图1和图2,在将杠杆安装锁紧到滚筒上之前,将水准器安置在标定架上,调节平衡铁,使水准器处于水平状态,调整扭力箱锁紧装置,将其锁紧(一般滚筒反力式制动检验台的扭力箱带有调零锁紧装置),以确保检定施力前的初始预紧力为零。

  4.制动力实际给定值Pi的计算

  制动台第i个测试点的制动力实际给定值Pi按式(2)计算,并根据所带砝码组规格尽量选取接近按式(2)计算的值。例如:选取的检测点是1200N,现场被检滚筒的直径为D=245mm,所带杠杆长度L=1100mm,所带砝码组规格为0.1kg、0.2kg、0.5kg、1kg、2kg、5kg、10kg、20kg;如果0.1kg、0.5kg、1kg、2kg、10kg砝码各一个,即13.6kg,通过式(2)计算为1197N,最接近1200N。所以,制动台第i个测试点的制动力实际给定值为Pi=1197N。

  5.关于零点的检定

  对于零点漂移和空载动态零值误差中所涉及的零点检测,按新规程7.3.1.1和7.3.1.2的方法进行。

  对于示值误差等中所涉及的零点检测,按新规程7.3.1.3所规定的方法完成“安装检测装置、使水准器显示水平状态,仪表调零”等检定前的准备工作后,即可开始5个测试点的检定。第一个点是零点,在距完成检定准备工作后的10min时记录一次偏离零位的值,这就是零点的检定值;然后加载进行其他点的测试。所有点要重复测试3次,也就是要按上述方法进行3次零点的检定。

  作者单位【中国测试技术研究院】

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