SAE J24301999 中文版 客车和轻型卡车制动器制动特性台架试验方法.docx

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SAEJ24301999中文版客车和轻型卡车制动器制动特性台架试验方法

SAEJ2430

客车和轻型卡车制动器制动特性台架台架试验方法

1．适用范围

1.1此SAE工业标准建立了一个惯性台架试验程序，使用盘式或鼓式制动器测量客车或轻型卡车的制动器制动特性，等于并包括3500kg车全重。

SAEJ2430提供了一种描述摩擦材料效力的思想，使用特殊的车辆制动硬件和接近美国要求的新车制动试验的试验条件。

1.2基本原理——SAEJ2430对SAEJ661/J866是一个提高。

SAEJ661使用1平方英寸的样本驱动一个大的鼓，而且对描述车辆制动衬套不同类型的车辆性能有缺点。

SAEJ2430模拟FMVSS135的某部分。

SAEJ2430是基于在新鼓或转子上从未用过的摩擦材料的控制试验。

使用接近样本制动器车辆的试验条件规定的装置。

FMVSS135车辆试验程序强调从不同速度快速制动并包括制动衰退部分。

1.2.2车辆制动过程的内部条件。

这些相互作用能影响前后制动器的工作记录，后制动器具有较高的相对量级。

工作记录中的变化导致效力的变化。

而且，制动效力数值受制动器、车辆设计和摩擦材料特性的影响。

因为以前的原因，使用SAEJ2430进行的材料效力的比较是基于相同车辆相应的制动器和试验条件的试验。

1.2.3SAEJ2430没有描述所有摩擦材料效力的特征，像轻负载性能，环境灵敏性或效力偏差。

而且SAEJ2430没有提供可信赖的衬套磨损，噪音，或典型的客户服务车中鼓/转子兼容性。

1.2.4SAEJ2430使用新设备鼓或转子，微结构，和尺寸。

要求或使用图特的配对表面的摩擦材料可能不能被试验程序精确的描述。

1.3试验特征——制动效力作为坡面应用复员力矩和作为力矩和压力控制应用的平均力矩被记录。

1.4试验应用——从SAEJ2430计算的制动效力值可以用于加到摩擦材料移位的部分。

此汽车盘式或鼓式制动器的摩擦材料与设计的和使用的样本制动器的材料是相似的。

2.参照

2.1可应用的刊物——下面的刊物形成了此规范的一部分。

除非特别指出。

最近的SAE刊物译本将应用。

2.1.1SAE刊物——SAE可应用的，地址：

15096—0001

SAEJ661－制动衬套质量控制试验程序

SAEJ866－制动衬套摩擦系数鉴定系统

SAEJ2115－商用车惯性台架制动性能和磨损试验代码

2.1.2FMVSS刊物－美国政府印刷办公室，华盛顿，哥伦比亚特区20402

FMVSS116

FMVSS135

2.2相关刊物－下面的刊物只是提供信息，不是此文件要求的部分。

2.2.1SAE刊物－

SAEJ1652－客车和轻型卡车盘式制动器摩擦材料台架效力特性试验

3.试验准备

3.1台架结构－SAEJ2430将在下面最小容量的惯性台架上运行。

3.1.1具有速度分辨±1rpm的可变速度驱动系统在160km/h时校准准确率为±0.5％。

驱动将使容量加速到要求的惯量，在20秒内达到1500rpm。

3.1.2增加的惯性盘模拟指定的±2kg*m2内的制动惯量。

3.1.2.1指定的制动惯量数值由制动内的距离计算决定，像附录A中所描述的一样。

3.1.3试验制动器完全装入有足够大小接受制动硬件的空气输送管中，并满足制动冷却规范。

3.1.3.1对盘式制动器来说，制动试验装置器由车辆转向节、制动钳和满足初始设备规范的转子构造。

适配器接近台架尾架的转向节。

3.1.3.2对鼓式制动器来说，试验制动器由制动装置器、支架板、和满足初始设备规范的鼓构造。

一个短轴和适配器接近台架尾架的支架板。

一个轮或轮节可能增加制动器硬度或在满足制动器冷却率方面有辅助作用。

3.1.4一个准确率在±0.5％内的压力传感器，可读取和校准的范围为300到14000kpa。

3.1.4.1压力传感器被固定在空气传送管的外侧使传感器热量流动最小。

一个小的制动衬套（150mm）连接制动器与传感器。

3.1.4.2对盘式制动器来说，压力连接在制动钳后部的活塞中心线上，或在放气螺钉处测量输出压力。

3.1.4.3对鼓式制动器来说，压力连接通过一个在轮缸放气螺钉位置的T型适配器。

3.1.5尾架节和连接试验制动器的载荷单元。

载荷单元校准超过要求的范围，并且测量制动力矩的准确度在±0.5％，相应的力矩减速度为1.0g

3.1.6闭环伺服系统在指定的条件下控制制动应用

a．伺服系统容量包括：

1．线压力升高率，从300kpa达到最大压力的95％。

对某一个后制动器来说，压力升高率可以与模拟车辆比例阀特性的前后弯管是双线性的。

2．在斜坡过程中的力矩升高率与因为摩擦材料特性的变形点无关，或与压力升高率中程序化的变化无关，它超过了在制动斜坡应用部分从50N·m到最大力矩的95％的范围。

3．至多5％的力矩或压力超过了预设定水平。

4．对力矩和压力控制来说，从斜坡控制到持续力矩或压力控制的转变将在指定的持续水平的0——3％。

5．保持平均持续的力矩或压力在指定水平的±1％。

在力矩控制的持续部分过程中，100Hz力矩数值的范围不能超过50N·m。

3.1.7自动的一体化温度控制和数据获得系统。

500℃是校准为±1％。

3.1.8负压，闭环制动冷却系统在每个试验节获得要求的冷却空气速度和温度。

在空气输送管中有个具有标称尺寸6到12mm开口的金属屏。

大约30cm的制动器的上升气流被推荐来提高空气流动的均匀性。

3.1.9自动的一体化数据获得系统记录指定的数据

3.1.10在SAEJ2430中信息采集的频率小于15Hz。

适当的模拟和数字过滤有必要确保好的模拟振幅量。

因此，有200Hz、低通和两孔过滤连同速度、力矩和压力数据400Hz的最小数字样本率。

此数据在方式上是数字过滤的，在测量的路线间不能插入相对相的变化。

所有的即时的数据像满足先前标准的100Hz过滤的数值一样被记录。

3.2数据处理系统－自动数据处理系统被推荐执行指定的计算，包括最小平方衰退分析和有效惯量，也包括距离平均力矩和压力值。

3.3鼓式制动器部件－只使用初始装备制动硬件和满足所有可用车辆生产商的规范的组成部件。

3.3.1制动鼓－对每个试验来说，使用新的，原始的鼓。

校验试验鼓，内径、椭圆度和表面光洁度满足车辆生产商的规范。

（7.2）

试验鼓要避免刻痕、腐蚀、或表面污染。

在使用前不能磨削或车削内径，除非鼓不满足车辆生产商的规范。

3.3.1.1在鼓中安装一个插头型铜热电偶。

在衬套摩擦轨迹的中心钻3.0mm的孔。

清理孔毛刺并在鼓磨损表面下1.0mm固定热电偶。

准备具有至少60cm长＃24AWGJ型热电偶线的热电偶。

由SAEJ2115使用3.18mm焊有银、铜的热电偶插头。

推荐插头要排列在圆外以确保可靠的固定在钻孔内。

3.3.1.2在运行SAEJ2430前要用异丙基乙醇和纸巾完全清理鼓表面。

（7.3）

3.3.2线型制动滑块

3.3.2.1线性滑块提供一个超出原始装备指定厚度1mm的最小厚度，并根据鼓实际直径对摩擦材料进行最终磨削。

原始装备线性制动滑块和生产的一样被试验。

3.3.2.2使用有保证的或铆接的与商业产品相应的线性制动滑块。

3.3.2.3使用新的原始装备或相当的制动滑块。

3.3.2.4按照原始装备规范在滑块上定位摩擦材料。

装配与滑块工作台平行的衬套。

3.3.2.5使用适当的装配器和滑块磨床，在平均鼓内径下最终研磨衬套0.45到0.55mm以确保在衬套的水平中点接触一致并避免根部/前部接触。

（见7.2）

3.3.2.6安装衬套热电偶。

通过每个滑块和衬套钻3.0mm的孔，并在远离每个滑块水平中心的中心线上钻1.0mm的孔。

使用＃24AWGJ型热电偶线或装备，至少60cm长。

按照SAEJ2115使用3.18mm×3.18mm焊有银的铜热电偶插头。

在衬套磨损表面下1.5mm固定热电偶。

推荐插头排列在圆外以确保可靠的安装在钻的孔内。

通过滑块腹板到尾架连接器运行热电偶线。

3.3.3轮缸－使用初始设备轮缸。

检查先前试验，如果发现有渗漏或热量损失则替换轮缸。

3.3.4弹簧、夹钳和销钉

3.3.4.1每次试验使用新的原始设备弹簧，夹钳和销钉。

3.3.5支架板－检查先前试验的支架板，如果发现有任何磨损或弯曲则更换。

3.3.6固定安装和对中－使用固定在驱动轴上的千分表，在固定制动安装或鼓前排列台架尾架轴到驱动轴。

排列应该是同中心的正方形，最大国际公路运输协定在0.1mm。

在没有滑块情况下，固定短轴到支架板尾架法兰上。

定位支架板使轮缸轴是水平的。

按照生产商的规范固定支架板力矩固定螺钉。

使用固定在驱动轴商的千分表同心地显示鼓引导孔并且方形法兰具有国际公路运输协定0.1mm。

驱动轴上千分表显示方形的支架板滑块支架太。

）际公路运输协定不能超过所有的支架台0.25mm。

3.3.6.1通过在支架板千分表中钻一个小孔测量和记录固定鼓。

校验鼓与驱动器是同心的。

如果固定的鼓超出0.07mm，再指示或取代鼓。

3.3.6.2没有钢索情况下安装滑块、弹簧和住车制动器控制杆到支架板。

3.3.6.3封盖支架板钢缆孔以减少制动器内部空气的流动。

3.3.7制动器安装－按照生产商的规范装配制动器。

连接衬套热电偶线到尾架连接器并鼓热电偶线连到集流环。

使用平均鼓内径，并且在鼓直径下调整具有星形轮的滑块到制动器水平线上罩直径的距离0.45mm到0.55mm。

3.3.7.1关闭制动器并旋转鼓以检校最小摩擦力矩。

3.3.7.2在轮缸T值和主缸完全撤汽。

3.4盘式制动部件

3.4.1制动器转子－每次试验使用新的初始设备转子。

转子不能被车削或被磨削，并免于表面腐蚀，污染或刻痕。

检校试验转子满足车辆生产商关于表面粗糙度和run-out规范。

3.4.1.1使用＃24AWGJ型热电偶线或等价物，至少在60cm长。

连接转子热电偶到尾架集流环。

按照SAEJ2115使用3.18mmOD×3.18mm长焊银铜插头热电偶。

推荐插头排列在圆外以确保可靠的固定在钻孔内。

对通风转子来说，通过转子内衬垫表面钻一个3.0mm的孔。

定位孔在摩擦轨迹中心间的加强筋上。

清理毛刺和固定热电偶在转子磨损表面下1.0mm处。

对固定转子来说，从转子OD到ID钻一个3.0mm的孔,从内衬垫转子面到中心距离2.5mm。

在孔中摩擦轨迹的中心线上定位热电偶插头。

3.4.1.2预先运行SAEJ2430，用异丙基乙醇和纸巾清洁转子。

（7.3）

3.4.2盘式制动器摩擦部件－摩擦材料/支架板附件将与产品一致。

部件尺寸要与原始设备规范一致。

3.4.2.1对铆接装配来说，最小的脱落力矩采用半管铆接是500Nm，采用孔眼铆接是340Nm。

除非部件在生产时有绝缘体被系在支架板上。

试验在没有外部垫片下运行。

在使用产品部件的地方，摩擦材料和支架板间使用合成背板。

3.4.2.2安装衬套热电偶。

使用＃24AWGJ型热电偶线或等价物，至少60cm长衬垫热电偶线。

对内衬片来说，通过钢背板和摩擦材料钻一个3.0mm的孔。

孔定位在衬片长轴的中心线上中心点前13mm或接近13mm。

定位热电偶插头在摩擦表面下的1.5mm。

对外衬片来说，通过支架板和摩擦材料钻一个3.0mm的孔。

定位孔在衬片长轴的中点，衬片OD和ID间。

如果外侧活塞或其他设计特征要求，按要求的一样定位热电偶在前沿，以避免阻塞。

定位热电偶插头在磨损表面下1.5mm。

3.4.3卡钳和转向节－在每次试验前检校卡钳到转向节的间隙满足原始设备规范。

检查灰尘、腐蚀或卡钳/转向节上的应力集中，然后将卡钳固定在转向节上。

3.4.3.1按照生产商的规范检查和装配卡钳。

如果衔接表面显示冷作硬化或压痕，则替换卡钳或转向节。

用手检校低卡钳滑动力。

3.4.3.2每次试验前检查密封和保护罩。

如果发现任何磨损和热散失则需替换。

3.4.3.3每次试验前检查卡钳滑动销钉。

如果发现任何变形、压痕或腐蚀，则需替换。

3.4.4安装和排列

a．按照车辆厂商的规范安装和定位制动器

b．检查转向节以驱动轴使两轴承承担索紧的尾架。

调整使在试验前不超过0.10mmTIR（国际公路运输协定）。

c．安装转子且在转子自由旋转时测量run–out。

如果固定run－out超过0.10mm，则需替换转子。

转子run－out在内衬片面上测量，与转子外直径距离为13mm。

d．使转子驱动并在低速、尾架索紧时再次检查run－out。

Run－out不超过0.10mm。

3.4.4.1卡钳长轴将平行与气流方向成±15度角。

3.4.4.2在卡钳中固定摩擦材料并装配制动器。

固定转向节上后完全卸掉（bleed）卡钳。

连接转子热电偶到滑动环，垫片热电偶到尾架连接器。

3.5制动液－使用乙二醇。

原始设备质量制动液像DOWHD50－4或满足FMVSS的最小要求的类似物品。

（7.4）

如果使用预备的制动液，刷新系统将完全取代密封或轮缸运行SAEJ2430。

3.6台架清单

3.6.1附录B，图B1和B2引导台架安装和盘式或鼓式制动器安装。

清单要完整的保存，并包括于试验报告中。

4.试验参数和控制规范－SAEJ2430在车辆指定的制动硬件和试验参数下运行。

表1概括了SAEJ2430程序的输入控制规范。

SAEJ2430详细说明了车辆参数的输入控制，例如持续减速度和制动踏板力。

为了以指定的制动运行SAEJ2430，有必要转变车辆参数到要求的制动参数。

下面是在单输出端惯性台架上运行SAEJ2430的建议:

a.制动惯量－运行惯量调整试验和在附录C前后制动惯量评估中概述的一样

b.旋转半径－从车辆代理车辆测量中获得

c.在指定的持续减速度水平的连续力矩－有持续的减速度、制动惯量和旋转半径计算而得。

d.与指定的踏板力相应的制动压力－从车辆肋板检测获得

e.比例阀起动压力和后弯管后制动压力应用斜率（和前弯管压力应用率的百分比一样）－从车辆肋板检测获得。

4.1输入控制参数

4.1.1惯量（kg*m2）－台架惯性重量被选择以提供有效制动惯量，在指定的制动惯量的±2.0kgm2内。

4.1.2旋转半径（m）－旋转半径是从路面到轴中心的距离。

4.1.3持续力矩（N·m）－只是力矩和压力控制的应用。

平均持续力矩在指定水平的±1％内。

使用平均距离力矩。

对控制减速度的应用来说，持续力矩由指定的完全展开减速度（MFDD）、制动惯量和旋转半径计算。

4.1.4压力斜率（kPa/s）－对所有的前制动应用来说，应用的压力是一个斜率，此斜率与135N/s的踏板力斜率±指定车辆应用的5％相等。

对后轴制动来说，压力应用率与前制动是一样的，与比例阀起始压力相等。

上面的比例阀起始压力、后制动压力应用率模拟后弯管斜面应用。

对所有SAEJ2430制动应用来说，至少通过指定制动分解的95％或持续的控制水平来维持指定的压力应用率。

压力斜率由50N·m到最大应用压力的90％内的内制动压力/时间数据计算。

4.1.5制动速度－每次试验部分制动速度在指定值的±1％内。

4.1.6惯量温度（℃）－对所有温度控制制动来说，使用惯性鼓或转子温度。

惯性温度在制动应用处测量，并且在指定值的±3％内。

表1－SAEJ2430输入控制规范

试验节

制动

次数

速度

松开

制动

持续

压力

（kPa）

持续

力矩

最大

力矩

（N.m）

转子

/鼓

温度

（℃）

循环

时间

（秒）

数据采集

范围50N.m

到（）

效力

范围

计算

制动

惯量（kg*m2）

气流

车辆

速度

（km/h）

I.C50km/力矩控制

5

49.0到51.0

2.9到3.1

＝0.31±0.05g

周围空气

到103

8.0km/h

50N.m到8.0km/h

样本±2kg

80

I.C100km/力矩控制

5

99.0到101.0

2.9到3.1

＝0.31±0.05g

97到103

8.0km/h

50N.m到8.0km/h

80

I.C压力控制

3

49.0到51.0

2.9到3.1

＝75±5N

97到103

0.80g

0.15g到0.76g

80

I.C50km/h斜坡

5

49.0到51.0

＝0.80±0.01g

97到103

0.80g

0.15g到0.76g

80

I.C100km/h斜坡

5

99.0到101.0

＝0.80±0.01g

97到103

0.80g

0.15g到0.76g

80

I.C冷却曲线

80

拖磨

200

79.0到81.0

2.9到3.1

＝0.31±0.05g

97到103

97秒/100℃

8.0km/h

50N.m到8.0km/h

80

50km/h斜坡后拖磨

5

49.0到51.0

＝0.80±0.01g

97到103

0.80g

0.15g到0.76g

80

100km/h斜坡后拖磨

5

99.0到101.0

＝0.80±0.01g

97到103

0.80g

0.15g到0.76g

80

冷却效果后拖磨

6

89.0到101.0

2.9到3.1

＝0.65±0.05g

97到103

8.0km/h

50N.m到8.0km/h

80

衰退

15

119到121

55.8到56.2

＝0.31±0.05g

首次紧急制动50到60

44.5到45.5

60.0km/h

50N.m到60.0km/h

112

热效力

2

99.0到101.0

2.9到3.1

1）

2）＝500N

1）34.5到35.5

2）29.5到30.5

1）

8.0km/h

2）8.0km/h

50N.m到8.0km/h

112

冷却

4

49.0到51.0

2.9到3.1

＝0.31±0.05g

119.5到120.5

8.0km/h

50N.m到8.0km/h

80

斜坡100km/h恢复

2

99.0到101.0

＝0.80±0.01g

0.80g

0.15g到0.75g

80

恢复拖磨

35

79.0到81.0

2.9到3.1

＝0.31±0.05g

97秒/100℃

8.0km/h

50N.m到8.0km/h

80

斜坡最后50km/h

5

49.0到51.0

＝0.80±0.01g

97到100

0.80g

0.15g到0.76g

80

斜坡最后100km/h

5

99.0到101.0

＝0.80±0.01g

97到100

0.80g

0.15g到0.76g

80

斜坡最后160km/h

5

159.0到161.0

＝0.80±0.01g

97到100

0.80g

0.15g到0.76g

80

冷却曲线事后试验

80到112

4.1.7循环次数（s）－制动间的实际次数。

一旦仪器检测启动后，SAEJ2430将不按照时间表停机直到被完成，或在节间延迟。

仪器检测间要有一个10分钟的延迟，并且拖磨部分将发生和从仪器检测部分分析数据。

试验主要在冷效力和热衰退部分。

4.1.8松开制动器－SAEJ2430指定了速度、最大力矩或松开制动器的最大压力。

4.1.8.1对斜坡应用来说，松开制动器发生在相应的减速度为0.8g时的最大力矩，或在相应压力为13800kPa，或速度为3km/h时。

无论上述那个先发生，均松开制动器。

4.1.8.2对力矩和压力控制制动来说，松开制动器发生在3km/h。

4.1.8.3对力矩控制衰退紧急制动来说，松开制动器发生在56km/h。

4.2试验输出数据

4.2.1最终速度（km/h）－在数据采集间隔的结束时的速度。

4.2.2制动距离（m）－在数据采集间隔结束时值应用的距离。

4.2.3衰退指定力矩（N·m）－所有制动应用。

衰退指定力矩是力矩相对制动压力的最小线性平方衰退系数。

4.2.4测定系数（r2）－测定系数是观测力矩和实际力矩值间的相关系数，并是最小平方衰退分析的一部分。

4.2.5平均力矩（N·m）－所有制动应用。

使用指定的效力计算范围内的距离平均力矩。

见附录A距离平均力矩计算。

4.2.6拖曳力矩（N.m）－拖曳力矩是松开制动器和驱动旋转时的持续力矩。

如果拖曳力矩在仪器检测冷却曲线暂停试验过程超出5N.m，则修理或替换部件并在相同的鼓/转子和衬套上启动新的试验。

如果鼓力矩第二次超出5N.m，中止试验。

任何制动前20秒内的计时力矩（100Hz）不能超过±2N.m。

4.2.7最大力矩（N.m）－最大力矩是每次制动应用指定的数据采集范围内100Hz是的最大力矩（7.5）。

1.0g减速度时的最大力矩时所有SAEJ2430制动的推荐值。

4.2.8平均指定力矩（N.m/kPa）－应用在所有制动中。

平均指定力矩像超过指定范围的平均力矩/平均计算压力一样被定义。

4.2.9平均压力（kPa）－应用到所有制动中。

使用超过指定效力计算范围的距离平均压力。

4.2.10最大压力（kPa）－最大压力是超过指定数据收集范围100Hz时的最大压力值。

13800kPa的最大压力时所有SAEJ2430指定应用的推荐值。

4.2.11持续压力（kPa）－只是应用在力矩和压力控制中。

使用距离平均压力，从达到的水平到指定的数据采集范围。

对仪器检测压力控制制动来说，使用持续的压力，相应的踏板力为75N。

4.2.12脱出同步压力（kPa）－脱出同步压力是从零力矩时的最小平方衰退分析计算的。

4.2.13最终温度（℃）－最终鼓/转子和衬套温度在松开制动器5秒后测量。

4.3数据采集和效力计算范围－和表1中显示的一样，数据采集和效力计算范围与松开制动器速度不同。

对所有的SAEJ2430来说，数据采集开始在力矩达到50N.m后的第一数据点。

4.4制动冷却－SAEJ2430的制动冷却率是用于模拟车辆冷却率的。

SAEJ2430制动冷却率和转子或鼓相对时间的温度段一样是被指定的。

该段发生在使用速度在80km/h和112km/h时的冷却系数，指定惯性转子或鼓温度的±10％。

冷却曲线计算基于27℃时的周围空气温度。

先启动一个试验，管道空气速度按照要求的进行调整从而保持冷却率在指定的段内。

4.4.1基于标称车辆和速度在80km/h和112km/h时制动冷却系数，200℃±5℃初始前温度或150℃±5℃初始后制动温度和27℃时周围空气温度，使用标称冷却系数的±10％计算最大和最小台架冷却带。

（7.7）

4.4.2在台架上使用初始设备摩擦材料和鼓/转子进行制动试验。

鼓或转子不必是新的，但是必须在车辆厂商的尺寸规范内。

4.4.3设置要求的管道空气速度以满足80和112km/h时的冷却带的要求。

当运行初始冷却台架的制动冷却试验时，50个拖磨应用的最小值被推荐在运行冷却试验前升温和稳定温度。

4.4.3.1对前制动来说，加速到要求的速度，应用125N.m的力矩并且进行拖曳制动（拖曳45秒，10秒停止），温度从230到250℃。

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