王沖鋒，王艷玲，孫智波

（焦作市輪胎及橡膠制品檢測(cè)中心，河南 焦作 454150）

通過(guò)全鋼載重子午線輪胎成品室內(nèi)試驗(yàn)可以檢測(cè)輪胎的各項(xiàng)性能，影響試驗(yàn)結(jié)果的主要因素有試驗(yàn)設(shè)備與精度、試驗(yàn)條件、試驗(yàn)步驟和判定規(guī)則等[1-2]。

目前，全鋼載重子午線輪胎成品室內(nèi)試驗(yàn)設(shè)備主要為輪胎高速耐久性試驗(yàn)機(jī)（簡(jiǎn)稱(chēng)耐久性試驗(yàn)機(jī)），其生產(chǎn)廠家有軟控股份有限公司和天津久榮工業(yè)技術(shù)有限公司等。對(duì)不同廠家的設(shè)備，均按照相同方法進(jìn)行輪胎成品室內(nèi)試驗(yàn)，影響成品室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的因素主要有溫度、充氣壓力、速度、負(fù)荷和位移等[3-5]。

結(jié)合多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本工作對(duì)影響全鋼載重子午線輪胎成品室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的多種因素進(jìn)行了研究，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。

1 影響輪胎成品室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的因素

1.1 溫度

1.1.1 環(huán)境溫度

按生產(chǎn)廠家的不同，耐久性試驗(yàn)機(jī)有兩工位和四工位兩種，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝空間采用不同的冷卻方式，可能出現(xiàn)試驗(yàn)中內(nèi)部環(huán)境溫度不穩(wěn)定，將直接影響輪胎的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。環(huán)境溫度不穩(wěn)定的主要原因如下：

（1）安裝耐久性試驗(yàn)機(jī)的實(shí)驗(yàn)室空間大；

（2）實(shí)驗(yàn)室安裝的柜機(jī)空調(diào)只有送風(fēng)功能，無(wú)排風(fēng)功能；進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，環(huán)境溫度只能控制在27～33 ℃；

（3）耐久性試驗(yàn)機(jī)未安裝溫控房（見(jiàn)圖1）；

（4）耐久性試驗(yàn)機(jī)的環(huán)境溫度傳感器位置對(duì)溫度測(cè)量結(jié)果有影響。

1.1.2 試驗(yàn)溫度

試驗(yàn)中輪胎內(nèi)溫測(cè)量方式主要有熱電偶（見(jiàn)圖2）和熱電阻（見(jiàn)圖3）兩種。目前現(xiàn)場(chǎng)采用PT100型熱電阻進(jìn)行測(cè)量。

造成試驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的試驗(yàn)溫度原因主要如下：

（1）PT100型熱電阻前端有測(cè)溫芯片，易損壞，頻繁更換會(huì)降低試驗(yàn)效率，而且熱電阻直徑約為3 mm，影響輪胎進(jìn)氣量及氣壓控制；

（2）使用PT100型熱電阻，在有內(nèi)胎輪胎內(nèi)溫測(cè)量時(shí)，熱電阻無(wú)法伸到輪胎內(nèi)部，只能測(cè)量輪胎氣門(mén)嘴拐角處的溫度。

1.2 充氣壓力

實(shí)驗(yàn)室采用壓縮空氣進(jìn)行正常充氣，通常采用儲(chǔ)氣罐+空壓機(jī)（見(jiàn)圖4和5）和0.8 MPa的管道風(fēng)+增壓氣缸2種形式，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)試驗(yàn)站的氣體供給。

造成試驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的充氣壓力原因主要如下：

（1）充氣壓力低時(shí)其波動(dòng)不大，充氣壓力越高其波動(dòng)越大，如：充氣壓力為950 kPa時(shí)，波動(dòng)范圍在934～945 kPa，波動(dòng)大，不可忽略；

（2）空壓機(jī)充氣無(wú)過(guò)濾裝置，易出現(xiàn)堵塞，也會(huì)影響設(shè)備精度；

（3）輪輞為單氣門(mén)嘴輪輞，對(duì)試驗(yàn)中的溫度和充氣壓力監(jiān)控帶來(lái)不便；

（4）氣門(mén)嘴長(zhǎng)期使用會(huì)出現(xiàn)磨損，從而產(chǎn)生漏氣現(xiàn)象。

1.3 速度

設(shè)備設(shè)定速度為線速度。利用反光條反射測(cè)速儀的信號(hào)，測(cè)速計(jì)接收信號(hào)后將其轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)速，計(jì)算實(shí)際線速度。按照輪胎速度級(jí)別，通過(guò)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)評(píng)價(jià)輪胎在高速行駛時(shí)的性能。

造成試驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的速度原因主要為設(shè)定速度與實(shí)際速度有差異，速度不穩(wěn)定（超出公差）；試驗(yàn)機(jī)轉(zhuǎn)鼓的徑向跳動(dòng)應(yīng)不大于0.25 mm。具體情況如下：

（1）共接電源有同時(shí)使用的大功率設(shè)備，電流不穩(wěn)定，從而影響速度；

（2）目測(cè)速度不穩(wěn)定，由設(shè)備本身造成；

（3）長(zhǎng)期使用耐久性試驗(yàn)機(jī)轉(zhuǎn)鼓皮帶導(dǎo)致其松弛或出現(xiàn)磨損，從而影響轉(zhuǎn)鼓速度。

1.4 負(fù)荷

試驗(yàn)輪胎的負(fù)荷由負(fù)荷傳感器控制，為了消除直線導(dǎo)軌阻力對(duì)負(fù)荷傳感器的影響，使被校傳感器與標(biāo)準(zhǔn)傳感器顯示值相同，本工作采用標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷傳感器及顯示儀表和一些組件來(lái)計(jì)算實(shí)際負(fù)荷。試驗(yàn)加載裝置的加載能力應(yīng)滿(mǎn)足試驗(yàn)方法要求，如載重輪胎負(fù)荷精度為滿(mǎn)量程的±1.5%，轎車(chē)輪胎負(fù)荷精度為滿(mǎn)量程的±1.0%。

造成試驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的負(fù)荷原因主要如下：

（1）油箱（見(jiàn)圖6）里的耐磨液壓油（簡(jiǎn)稱(chēng)液壓油）因長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)變質(zhì)，從而出現(xiàn)堵塞伺服閥（見(jiàn)圖7）造成液壓油流速不穩(wěn)的現(xiàn)象；

（2）放大版元器件（見(jiàn)圖8）失真引起電阻、電容阻值變化；

（3）輪胎試驗(yàn)過(guò)程中因爆破引起負(fù)荷不準(zhǔn)；

（4）負(fù)荷超量程。

1.5 其他影響因素

造成試驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的原因還有不當(dāng)?shù)妮喬ノ灰?、設(shè)備標(biāo)定和維護(hù)保養(yǎng)等情況。

2 改進(jìn)措施

2.1 溫度

2.1.1 環(huán)境溫度

改進(jìn)措施如下：

（1）確保實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部耐久性試驗(yàn)機(jī)四周的空間寬度不小于1 m；

（2）在實(shí)驗(yàn)室安裝可控制溫度的高精度空調(diào)，確保環(huán)境溫度波動(dòng)范圍為±1 ℃；

（3）耐久性試驗(yàn)機(jī)安裝溫控房（見(jiàn)圖9）；

（4）將環(huán)境溫度傳感器放置在轉(zhuǎn)鼓后面，兩個(gè)工位共用一個(gè)溫度傳感器。

2.1.2 試驗(yàn)溫度

改進(jìn)措施如下：

（1）采用熱電偶而非熱電阻，保證高精度的輪胎溫度測(cè)量；

（2）將熱電偶測(cè)量頭伸到輪胎內(nèi)部，并接近胎冠部位進(jìn)行溫度測(cè)量。

2.2 充氣壓力

改進(jìn)措施如下：

（1）在設(shè)備上安裝穩(wěn)壓裝置，確保設(shè)備正常工作時(shí)充氣壓力偏差為±1 kPa；

（2）定期清洗過(guò)濾裝置內(nèi)的水或雜物，確保其輸送到管道進(jìn)行清潔，同時(shí)采用內(nèi)壁鍍鋅管道避免銹蝕；

（3）將單氣門(mén)嘴輪輞改造為雙氣門(mén)嘴輪輞，可以分別監(jiān)控試驗(yàn)中的溫度和充氣壓力情況；

（4）更換所有輪輞氣門(mén)嘴，并安裝充氣壓力監(jiān)控報(bào)警裝置。

2.3 速度

改進(jìn)措施如下：

（1）避免大功率設(shè)備同時(shí)使用；

（2）檢測(cè)失真的設(shè)備元器件；

（3）更換新的皮帶。

2.4 負(fù)荷

改進(jìn)措施如下：

（1）每年更換油箱里的液壓油，保持液壓油油質(zhì)清潔；

（2）及時(shí)更換壞的放大版元器件；

（3）及時(shí)更換壞的配件。

2.5 其他影響因素

2.5.1 位移

位移因素處理如下：在橫、縱向力的作用下，對(duì)相對(duì)于試驗(yàn)臺(tái)平行于軸的輪胎偏移量，將深度尺及組件安裝到工位小軸上調(diào)整至軸心水平，使工位運(yùn)行至某一位置停止，讀取深度尺的數(shù)值并記錄行駛時(shí)間。

2.5.2 設(shè)備標(biāo)定

根據(jù)設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)、試驗(yàn)量和試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的要求，定期對(duì)設(shè)備精度進(jìn)行標(biāo)定，確保標(biāo)定數(shù)據(jù)在標(biāo)準(zhǔn)范圍以?xún)?nèi)，并安排各項(xiàng)對(duì)比試驗(yàn)，確認(rèn)各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的精確度，從而制定設(shè)備標(biāo)定項(xiàng)目和周期（見(jiàn)表1）。

表1 試驗(yàn)設(shè)備標(biāo)定項(xiàng)目和周期

2.5.3 維護(hù)保養(yǎng)

根據(jù)設(shè)備的潤(rùn)滑系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)等保養(yǎng)規(guī)定，制定設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)周期，對(duì)各系統(tǒng)超出公差的配件及時(shí)更換，確保設(shè)備各部位的定期維護(hù)保養(yǎng)。

3 結(jié)語(yǔ)

介紹影響全鋼載重子午線輪胎成品室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的主要因素，結(jié)合試驗(yàn)設(shè)備精度的標(biāo)定和試驗(yàn)方法的調(diào)整等，提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，可以提高全鋼載重子午線輪胎成品室內(nèi)試驗(yàn)效率和試驗(yàn)數(shù)據(jù)精確度，從而提高輪胎行駛的安全性。