GBT××××-××××摩托车重心位置的测量方法-征意见稿).pdf

ICS 中华人民共和国国家标准中华人民共和国国家标准 GB/T 摩托车重心位置的测量方法 Motorcycles Measurement method for location of centre of gravity （征求意见稿） 200-发布 200-实施 国家质量技术监督局国家质量技术监督局 发布 发布 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 GB/T I 目 次 目 次 . I 前 言 I 引 言 . II 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4 测量条件 1 5 测量设备 2 6 测量方法 2 7 试验结果 . 14 附 录 A （规范性附录） 试验报告 15 GB/T I 前 言 本标准是在修改采用国际标准ISO 9130:2005摩托车-重心位置的测量方法的基础上，结合我 国制定标准的实际情况制定的。 本标准在修改采用 ISO 9130:2005摩托车-重心位置的测量方法时，在测量条件、测量设备、 测量方法及其计算公式、试验结果及其试验报告等与 ISO 9130:2005 标准一致。 本标准在采用ISO 9130:2005时做了下列的修改： a) 标准的编写格式按 GB/T 1.1-2000标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写规则和 GB/T 20000.2-20012标准化工作指南 第2部分：采用国际标准的规则的规定编写； b) 标准中增加了前言、引言部分； c) 标准条文：“1 范围”中文字叙述作了修改，部分内容纳入引言中； d) 标准标题：“2 参考标准”改为“2 规范性引用文件”，其“引导语”按GB/T 1.1-2000的 规定编写，其引用文件中将国际标准 ISO 3779道路车辆车辆识别代码（VIN）内容与构 成改为 GB 16735-2004道路车辆 车辆识别代号（VIN）； e) 在标准中对国际标准ISO 9130:2005个别符号与条文的解释的不统一及个别符号的打印错误作 了协调统一和改正。 本标准的附录A为规范性附录。 本标准由国家发展和改革委员会提出。 本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：重庆隆鑫工业（集团）有限公司，上海摩托车研究所。 本标准主要起草人： GB/T II 引 言 摩托车的稳定性是其现行安全性的一个非常重要因素。摩托车/驾驶员组合体和其所处的环境构成 一特有的闭环（closed-loop）系统，然而，由于摩托车内在稳定性、驾驶员的位置影响和他对不断变 化情况的反应这几个因素的相互作用，使对这个组合体稳定性的评估变得非常复杂。 在对摩托车稳定性的评估中，摩托车/驾驶员组合体的运动性能被作为车辆设计参数中的一个重要 部分。 本标准中所述的试测试方法只规定了运动性能的一个方面：确定摩托车和摩托车/驾驶员组合体的 重心。 因此本国际标准给出的方法获得的测量结果（见附录A）不能单独地用于评价车辆的稳定性，因为 它们只涉及到这种非常复杂现象的一个方面。 GB/T 1 摩托车重心位置的测量方法 1 范围 本标准规定了摩托车和摩托车/驾驶员组合体重心位置的测量方法。 本标准适用于二轮摩托车。也可以使用被证实与之等效的其他种重心位置测量方法。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。 凡是注日期的引用文件， 其随后所有的 修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB 16735-2004 道路车辆 车辆识别代号(VIN) CFR 49:572部 B分部 美联邦法规 国家公路交通安全局(NHTSA)发布 3 术语和定义 3.1 摩托车坐标系（、） motorcycle axis system ， 摩托车坐标系（、）是定在摩托车上的右旋正交坐标系。当摩托车在水平路面上直线行驶 时，x 轴实际上是水平的，指向前方，并在车辆纵向对称平面内；y 轴指向驾驶员左侧方；z 轴指向上 方。 注1） 该坐标系统适用于与摩托车一起的调节装置和旋转装置。 注2） 假定摩托车是定在平台上的，那么该调节系统也适用于此平台。 3.2 地面坐标系（、） earth-fixed axis system ， 地面坐标系（、）是定在地面上的右旋正交坐标系，轴和轴位于水平面内，轴指向 上方。 4 测量条件 4.1 摩托车上无驾驶员时的测量条件： a) 摩托车应无泥泞和变形，而且操纵正常； b) 汽油应按照操作手册装到最满的水平； c) 润滑油和冷却液加入量按照操作手册； d) 轮胎压力应按照操作手册； e) 测试工装应安装在规定的位置； f) 前后悬挂系统应该安置在一个静态的位置； g) 前轮应该沿着X轴放置。 如果根据测量对象对测量条件有修改，修改的情况应在试验报告中写明。 4.2 摩托车上有驾驶员时的测量条件： a) 摩托车的测试条件按照4.1条规定； GB/T 2 b) 测试应当使用一个（AM50百分位的）试验假人 1）作为驾驶员，所用假人的质量为73.4kg（可以 增加至78.4 kg），或者使用相同质量的人（或者使用相似物理特征的人，身高1750mm，坐高 915mm10mm，）； c) 此假人应当安置在摩托车的垂直中心面上； d) 假人应坐在摩托车座位上，双手握住方向把手把，双脚放在脚踏板上； e) 放置假人的目的是为了获得S点(此点是驾驶员的手臂和身体躯干部分的旋转中心)和H点(此点 是驾驶员的大腿区域和身体躯干部分的旋转中心)连线与X轴所形成的角度。 这个角度就是假人身体的角 度； f) 假人坐的位置是前轴和H点沿着X轴两者之间的距离来确定的。 如果根据测量对象对测量条件有修改，修改的情况应在试验报告中写明。 5 测量设备 5.1 精密直角尺：测量精度为 0.1mm，测量量程长度为 1m 。 5.2 钢卷尺：测量量程长度 L(米制单位)的公差要求为0.3+0.1(L-1)mm 5.3 角度尺：测量精度为 0.1的电子或者机械的角度尺。 5.4 称重台：有足够的准确性，称重精度为 0.1kg。 5.5 支撑：用于在称重台上支撑平台。 5.6 平台：有尽可能高的刚度和轻的质量。 5.7 刀形支撑：刀形边缘的圆角半径应小于 1mm, 刀形边缘的角度应小于 90。为保证环绕的载荷施 加时刀形支撑的灵敏度，刀形边缘的圆角应是尖锐、精巧、磨光的。 5.8 砝码：用来使平台倾斜的质（重）量。 6 测量方法 6.1 重心位置在 X 轴上的测量方法 6.1.1 空平台重心位置在 X 轴上的测量方法 空平台的重心在X轴上位置的测量方法如下，见图1。 a) 把支撑放置在左右质量秤的中心，分别测量提供前后支撑点的载荷PKF和PKR； b) 在两个支撑上放置平台，这样它的重心就直接位于连接两个支撑点的连线上。平台包括所有固 定摩托车的支架和电线。 如果在两个支撑点的连线上找到重心很难， 则再新使用额外的一个质量秤和一 个支撑，这样重心就位于额外的支撑点F和R所组成的区域内； c) 测量距离 PF：是沿着X轴从平台前端的A点到前端的支撑点F点的距离；测量距离 PR：是沿着X 轴从平台前端的A点到后端的支撑点R点的距离； d) 分别在前后支撑上测量载荷PFR和PRR ； e) 计算距离 P P：是沿着X轴从平台前面的A点到空平台重心的距离，通过公式(1)(3)计算: PFFRKF PPP= (1) PRRRKR PPP= (2) PFPFPRPR P PFPR x PxP x PP + = + (3) 式中： PPF 是平台载荷分配到支撑点F的载荷，单位：N ； PPR 是平台载荷分配到支撑点R的载荷，单位：N ； GB/T 3 PFR 平台施加的全部载荷和支撑点F施加的载荷分配到F支撑点上的载荷，单位：N ； PRR 平台施加的全部载荷和支撑点F施加的载荷分配到R支撑点上的载荷，单位：N ； PKF 支撑点上的载荷，单位：N ； PKR 支撑点上的载荷，单位：N ； xP 沿着轴从平台前端点到空平台重心的距离，单位： ； xPF 沿着轴从平台前端点到支撑点的距离，单位：； xPR 沿着轴从平台前端点到R支撑点的距离，单位：。 图1 沿着 X 轴空平台重心的位置 6.1.2 摩托车重心位置在 X 轴上的测量方法 分两种情况评价， 摩托车上无驾驶员的(见4.1条)或者有一个假人坐在摩托车上有驾驶员(见4.2条) 的重心位置在X轴上的测量方法如下。见图2。 a) 摩托车放置于平台上，两轮胎中心线平行、垂直向上于两支撑点的连线上，并固定它，使之不 能移动。摩托车与平台的横向倾斜角度应在O5范围内。 b) 测量距离xF，是沿着X轴从平台前端的A点到摩托车前轴的距离 ； c) 分别在前后支撑上测量载荷PMF和PMR ； d) 计算距离xg：是沿着X轴从摩托车前轴到重心位置的距离，通过公式(4)(9)计算： mTP mmm= (4) TFMFKF PPP= (5) TRMRKR PPP= (6) PFTFPRTR T TFTR x PxP x PP + = + (7) GB/T 4 TTPP m m x mx m x m = (8) gmF xxx= (9) 式中： mm 摩托车的质量，单位：kg.； mT 摩托车和平台的总质量，单位：kg.； mp 平台的质量，单位：kg.； PTF 摩托车和平台分布在 F 点上的载荷，单位：N ； PTR 摩托车和平台分布在 R 点上的载荷，单位：N ； PMF 平台和摩托车施加的全部载荷和支撑点 F 施加的载荷分配到 F 支撑点上的载荷， 单位： N ； PMR 平台和摩托车施加的全部载荷和支撑点R施加的载荷分配到R支撑点上的载荷， 单位： N ； xT 沿着轴从平台前端点到摩托车和平台组合体重心的距离，单位： ； xm 沿着轴从平台前端点到摩托车重心的距离，单位：； xg 沿着轴从摩托车的前轴到摩托车重心的距离，单位： ； xF 沿着轴从平台前端点到摩托车前轴的距离，单位： ； 图2 沿着 X 轴摩托车的重心位置 6.2 重心位置在 Y 轴上的测量方法 6.2.1 空平台的重心位置在 Y 轴上的测量方法 空平台的重心在Y轴上位置的测量方法如下，见图3。 GB/T 5 a) 把支撑放置在左右质量秤的中心，分别测量载荷PKL和PKR。 b) 把平台放在两个支撑上，这样它的重心就直接位于两个支撑点的连线上。平台包括所有固定摩 托车的支架和电线。如果在两个支撑点的连线上难以找到重心，则再新使用一个质量秤和一个支撑，这 样重心就位于新的支撑点L和R所组成的区域内。 c) 测量距离yPL：是沿着Y轴从平台左端的B点到左端的支撑点L点的距离； d) 测量距离yPR：是沿着Y轴从平台左端的B点到右端的支撑点R点的距离； e) 分别在左右支撑上测量载荷PL和PR ； f) 计算距离yP：是沿着Y轴从平台左面的B点到空平台重心的距离，通过公式(10)(12) 计算: PLLKL PPP= (10) PRRKR PPP= (11) PLPLPRPR P PLPR y PyP y PP + = + (12) 式中： PPL 是平台载荷分配到支撑点L的载荷，单位：N ； PPR 是平台载荷分配到支撑点R的载荷，单位：N ； PL 平台施加的全部载荷和支撑点L施加的载荷分配到L支撑点上的载荷，单位：N ； PR 平台施加的全部载荷和支撑点R施加的载荷分配到R支撑点上的载荷，单位：N ； PKL 支撑点L上的载荷，单位：N ； PKR 支撑点R上的载荷，单位：N ； yP 沿着Y轴从平台左端B点到空平台重心的距离，单位：； yPL 沿着Y轴从平台左端B点到L支撑点的距离，单位：； yPR 沿着Y轴从平台左端B点到R支撑点的距离，单位：。 图3 沿着 Y 轴空平台重心的位置 GB/T 6 6.2.2 摩托车重心位置在 Y 轴上的测量方法 分两种情形，摩托车上无驾驶员的(见4.1条)或者有一个假人坐在摩托车上有驾驶员的(见4.2条) 重心位置在Y轴上的测量方法如下。见图4。 a) 摩托车放置于平台上， 沿着Y轴的重心位置就直接落在两个支撑的连线之上， 两轮胎中心线垂直 于两支撑点的连线，并固定它，使之不能移动。摩托车与平台的横向倾斜角度应在05范围内。 b) 测量距离y0:是沿着Y轴从平台左端B点到摩托车中垂面的距离 ； c) 分别在左右支撑上测量载荷PML和PMR ； d) 计算距离yg：是沿着Y轴从摩托车中垂面到重心位置的距离，通过公式(13)(18)计算： mTP =mmm (13) TLMLKL =PPP (14) TRMRKR =PPP (15) PLTLPRTR T TLTR + = + y PyP y PP (16) = TTPP m m y my m y m (17) g0m =yyy（ym-y0） (18) 式中： mm 摩托车的质量，单位：kg ； mT 摩托车和平台的总质量，单位：kg ； mP 平台的质量，单位；kg ； PTL 摩托车和平台分布在支撑L点上的载荷，单位：N ； PTR 摩托车和平台分布在支撑R点上的载荷，单位：N ； PML 平台和摩托车施加的全部载荷和支撑点L施加的载荷分配到L支撑点上的载荷，单位：N ； PMR 平台和摩托车施加的全部载荷和支撑点R施加的载荷分配到R支撑点上的载荷，单位：N ； yT 沿着Y轴从平台左端点B到摩托车和平台组合体重心的距离，单位： ； ym 沿着Y轴从平台左端点B到摩托车重心的距离，单位： ； yg 沿着Y轴摩托车中垂面到重心的距离，单位： ； y0 沿着Y轴从平台左端点B到摩托车中垂面的距离，单位是。 GB/T 7 图4 沿着 Y 轴摩托车的重心位置 6.3 重心位置在 Z 轴上的测量方法 6.3.1 空平台重心位置在 Z 轴上的测量方法 空平台的重心在Z轴上位置的测量方法如下，见图5和图6。 a) 测量距离h0:沿着Z轴从放置摩托车的平台底部到刀形支撑点的距离 ； b) 测量距离a0和b0：分别沿着X轴和Z轴从刀形支撑点到悬挂质量为mK1的砝码的位置上的C点的距 离 ； c) 把平台放在防震台的刀形支撑上，测量平台底面和水平面形成的角度P；在这里，根据下面的 e)款,计算重心位置的公式将会随着平台的倾角方向而变化 ； d).从平台C点悬挂一个质量为mK1的砝码， 这样平台C点那一边就会变低， 测量平台底面和水平面形 成的角度K 见图5b）和图6b）,随着角度K的增加，沿着Z轴的重心位置的值将会变得稳定，测量 误差也会减少. 这个倾角应大于10； e).计算距离zP：沿着Z轴从平台底面到重心位置的距离，通过公式(19)和(20)计算 ； 公式中符号的取舍： 测量P时， 如果C点那边是降低的用负号见图5a， 上升的用正号见图6a。 k100K P p KP (tan) (tantan) + = mab c m (19) GB/T 8 P0p =zhc (20) 式中： cP 沿着Z轴从刀形支撑到平台重心的距离，单位：； mK1 悬挂在平台上砝码的质量，单位：kg ； a0 沿着X轴从刀形支撑点到悬挂砝码的C点的距离，单位：； b0 沿着Z轴从刀形支撑点到悬挂砝码的C点的距离，单位： ； K 角度：，平台放置在刀形支撑上且悬挂砝码时，平台底面和水平面所形成的角度，取绝对 值， 单位： ； mP 平台质量，单位：kg ； P 角度：平台放置在刀形支撑上且没有悬挂砝码时，平台底面和水平面所形成的角度，取绝 对值. 单位： ； zP 沿着Z轴从平台底面到重心的距离，单位： ； h0 沿着Z轴从平台底面到刀形支撑点的距离，单位：； GB/T 9 a） P角的测量方法 b） K角的测量方法 1刀形支撑 2防震台 图5 沿着 Z 轴空平台重心的位置（C 点边下降的情形） GB/T 10 a） P角的测量方法 b) k角的测量方法 1刀形支撑 2防震台 图6 沿着 Z 轴空平台重心的位置（C 点边上升的情形） 6.3.2 摩托车重心位置在 Z 轴上的测量方法 分两种情形，摩托车上无驾驶员的(见4.1条)或者有一个假人坐在摩托车上有驾驶员的(见4.2条) 的重心的位置在Y轴上的测量方法如下。见图7和图8 。 GB/T 11 a) 把摩托车放置在平台上，并固定好使之不能移动。摩托车与平台的横向倾斜角度应在05 范围内 ； b) 把平台放在防震台的刀形支撑上，测量平台底面和水平面形成的角度T；在这里，根据下面的 e)款公式计算重心位置，重心位置将会随着平台的倾角的大小而变化 ； c) 调整摩托车固定位置，使T尽可能小。 d) 从平台C点悬挂一个质量为mK2的砝码，测量平台底面和水平面形成的角度TK (见图7b和8b), 随着角度TK的增加，沿着Z轴重心位置的值将会变得稳定，测量误差也会减少；这个倾角应大于10； e) 计算距离zg：沿着Z轴从摩托车前后轮触地的表面到重心位置的距离，通过公式(21)(24)计 算 ； 公式中符号的取舍：测量T时，如果C点那边是降低的用负号见图7a），上升的用正号见图 8a）。 TPK2m =+mmmm (21) K200TK T PmTKT (tan) ()(tantan) + = + mab c mm (22) TTK2 0PP m m + = m cm bm c c m (23) g0m =zhc (24) 式中： mT 平台，砝码和摩托车的总质量，单位：kg ； mK2 悬挂在平台上砝码的质量，单位：kg ； mm 摩托车的质量，单位：kg ； cT 沿着Z轴从刀形支撑点到平台和摩托车组合体重心位置的距离，单位：mm ； TK 角度：平台放置在刀形支撑且悬挂砝码时，平台底面和水平面形成的角度，取绝对值；单 位：； T 角度：平台放置在刀形支撑且没有悬挂砝码时平台底面和水平面形成的角度，取绝对值； 单位：； cm 沿着Z轴从刀形支撑点到摩托车重心位置的距离，单位：mm ； zg 沿着Z轴摩托车前后轮触地表面到重心位置的距离，单位：mm 。 GB/T 12 a) T角的测量方法 b) TK角的测量方法 图7 沿着 Z 轴摩托车的重心位置