GB/T 42356-2023 工业车辆轮胎滚动阻力试验方法（正式版）

ICSCCS83.160.99GB/T42356—2023国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会I本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国石油和化学工业联合会提出。本文件由全国轮胎轮辋标准化技术委员会(SAC/TC19)归口。本文件起草单位：中策橡胶集团股份有限公司、贵州轮胎股份有限公司、厦门正新橡胶工业有限公司、天津市万达轮胎集团有限公司、北京橡胶工业研究设计院有限公司、山东毅狮迈特种轮胎股份有限有限公司、米其林(中国)投资有限公司、焦作市质量技术监督检验测试中心、天津久荣工业技术有限公司、青岛高测科技股份有限公司、汕头市浩大轮胎测1GB/T42356—2023工业车辆轮胎滚动阻力试验方法1范围本文件适用于工业车辆充气轮胎和实心轮胎滚动阻力的测试。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文本文件。GB/T6326轮胎术语及其定义GB/T12939工业车辆轮辋规格系列GB/T16623压配式实心轮胎技术规范GB/T29040汽车轮胎滚动阻力试验方法单点试验和测量结果的相关性3术语及其定义GB/T6326和GB/T29040界定的术语和定义适用于本文件。4测量方法本文件提供了4种测量方法，试验者可选择采用任何一种测量方法。无论选择哪种方法，测量结果都应转化成轮胎/转鼓接触面之间的滚动阻力值。4种测量方法为：注1:轮胎轴测力法中测量值包括轮胎轮辋组合体的轴承损失和空气动力学损失，这在进一步数据处理时加以注2:在转鼓轴扭矩法、功率法和减速度法中测量值也包含了轮胎轮辋组合体、转鼓的轴承损失和空气动力学损失。5试验设备与精度5.1.1试验机转鼓直径不应小于1.7m,直径公差应为±1%,滚动阻力和滚动阻力系数的值应表示为2GB/T42356—20231.7m转鼓的值。不同转鼓直径滚动阻力结果不同，可按9.6的规定进行不同转鼓直径换算。鼓表面应保持清洁。测得的滚动阻力(F,)、滚动阻力系数(C,)和滚动阻力系数百分数(dC,)应表示为平滑鼓面的值，当试验轮辋应为钢质或轻合金轮辋，并应符合A.2及下列规定：——对于充气轮胎轮辋实心胎，试验轮辋应为GB/T10823或相关行业技术文件中规定的允许使——对于压配式实心轮胎，试验轮辋应为GB/T16622及GB/T16623或相关行业技术文件中规——对于工业车辆充气轮胎，试验轮辋应为GB/T2982或相关行业技术文件中规定的测量轮辋。6试验条件基准环境温度应为25℃,测量位置应在距离轮胎胎侧150mm～1000mm的范围内。当达不到基准温度时，则应按9.5规定修正到基准温度条件下的值。试验开始时转鼓表面温度应与环境温度相同。6.4试验气压工业车辆充气轮胎安装轮辋后按要求充气，试验气压应为GB/T2982或相关行业技术文件中规定6.5试验负荷和试验速度试验负荷和试验速度应符合表1和表2的规定，且应使其保持在A.4规定的公差范围内。3GB/T42356—2023工业车辆实心轮胎压配式实心轮胎充气轮胎轮辋实心轮胎平衡重式叉车轮胎其他工业车辆轮胎平衡重式叉车轮胎GB/T10823或相关行业技术文件中没有平衡重式叉车轮胎对应负荷的轮胎试验负荷/kg转向轮10km/h速度下对应的负荷能力负荷能力转向轮25km/h速度下对应的负荷能力其他工业车辆25km/h速度下对应的负荷能力试验速度/(km/h)工业车辆充气轮胎普通断面、低断面斜交轮胎；普通断面、低断面子午线轮胎移动式起重机子午线轮胎公制系列斜交轮胎、公制系列子午线轮胎装配15°深槽轮辋的宽基斜交轮胎平衡重式叉车轮胎GB/T2982或相关行业技术文件中没有对应的平衡重式叉车充气轮胎负荷的轮胎试验负荷/kg驱动轮25km/h速度下对应的负荷能力其他工业车辆25km/h速度下对应的负荷能力GB/T2982或相关行业技术文件中规定的负荷能力试验速度/(km/h)b)在一个时间增量段内转鼓速度的变化不应大于1km/h。7试验步骤试验步骤各阶段按照7.2～7.4给出的顺序进行。工业车辆实心轮胎在环境温度下停放24h。4GB/T42356—2023将试验轮胎按表1、表2和下列规定进行升温行驶：在试验中应测量和记录下列数据：a)试验速度(Un);b)垂直于鼓面的轮胎试验负荷(Lm);c)初始试验气压；d)测得的滚动阻力系数(C,),滚动阻力系数百分数(dC,),及其在25℃和1.7m转鼓条件下的修正值(dCr,orected);e)环境温度(tamb);f)转鼓半径(R);g)分离法测量附加损失时垂直于鼓面的轮胎负荷；h)所选的试验方法；i)试验轮辋(型号和材质);k)工业车辆充气轮胎在稳态条件下、实心轮胎在升温15min时，轮胎轴中心线至转鼓外表面的距离(r₁)。按8.2或8.3规定的步骤之一确定附加损失。分离法按照下列程序进行：a)将轮胎负荷减少到使轮胎以试验速度行驶而不滑动；b)记录轮轴力(F₁)、输入扭矩(T₁)或者输入功率中的适用数据；c)记录垂直于转鼓表面的轮胎试验负荷(Lm)。注1:除轮胎轴测力法除外，测量值包括轮辋轮胎组合体、转鼓的轴承损失和空气动力损失。注2:轮胎轴和转鼓轴承的摩擦力取决于施加的负荷，轴承摩擦力的值在测量加载下的轮轴力时与分离法测量附加损失时是不同的。在实际情况下，其差异可忽略不计。减速度法按照下列程序进行：a)将轮胎移开鼓面；b)记录转鼓的减速度和无负荷轮胎的减速度。注1:测量值包含轮胎轮辋组合体和转鼓的轴承和空气动力学损失。注2:轮胎轴和转鼓的轴承摩擦力取决于施加的负荷，轴承摩擦力的值在测量加载下的减速度时与分离法测量时是5GB/T42356—20239.1附加损失的计算为了在试验条件(负荷、速度、温度)下精确测量轮胎轴的摩擦力、轮胎轮辋组合体的空气动力学损失、转鼓(和配备的电动机和/或离合器)轴承摩擦力，以及转鼓的空气动力学损失，需要根据所选择的滚动阻力测量方法来确定附加损失的测量方法。当采用轮胎轴测力法、转鼓轴扭矩法或功率法时，按照8.2的方法测量附加损失；当采用减速度法时，按照8.3的方法测量附加损失。轮胎/转鼓界面的附加损失(Fp),应根据力、扭矩、功率或减速度按9.1.2～9.1.5中的公式计算。9.1.2轮胎轴测力法附加损失(Fp),单位为牛(N),通过式(1)计算：Fpi=F,(1+rl/R)…………(1)式中：F,———轮轴力(见8.2),单位为牛(N);ri.——工业车辆充气轮胎在稳态条件下、实心轮胎在升温15min时，轮胎轴中心线到转鼓外表面的距离，单位为米(m);R——转鼓半径，单位为米(m)。9.1.3功率法附加损失(Fp),单位为牛(N),通过式(2)计算：…………(2)式中：V——试验机驱动电机的电压，单位为伏特(V);A——试验机驱动电机的电流，单位为安培(A);Un——转鼓速度，单位为千米每小时(km/h)。9.1.4转鼓轴扭矩法附加损失(Fp),单位为牛(N),通过式(3)计算：Fpl=T,/R…………(3)式中：T,———输入扭矩(见8.2),单位为牛米(N·m);R——转鼓半径，单位为米(m)。9.1.5减速度法附加损失(Fp),单位为牛(N),通过式(4)计算： (4)式中：Ip——转鼓转动惯量，单位为千克平方米(kg·m²);6R——转鼓半径，单位为米(m);△wpo——无轮胎时转鼓角速度增量，单位为弧度每秒(rad/s);△t₀——测量无轮胎的附加损失时所选取的时间增量，单位为秒(s);IT——轮轴、轮胎轮辋组合体的转动惯量，单位为千克平方米(kg·m²);R,————轮胎滚动半径，单位为米(m);无负荷轮胎的角速度增量，单位为弧度每秒(rad/s)。9.2滚动阻力的计算用本文件中规定的条件测得试验轮胎的滚动阻力值减去按9.1求得的相应附加损失Fp,计算出滚动阻力(F,),单位为牛(N)。9.2.2轮胎轴测力法滚动阻力(F,),单位为牛(N),通过式(5)计算：F,=F,[1+(r₁/R)]-F…………(5)F,——轮轴力，单位为牛(N);Fp——按9.1.2计算的附加损失，单位为牛(N);ri.——工业车辆充气轮胎在稳态条件下、实心轮胎在升温15min时，轮胎轴中心线到转鼓外表面的距离，单位为米(m);R———转鼓半径，单位为米(m)。滚动阻力(F,),单位为牛(N),通过式(6)计算：……(6)V——试验机驱动电机的电压，单位为伏特(V);A——试验机驱动电机的电流，单位为安培(A);U———转鼓速度，单位为千米每小时(km/h);Fpi———按9.1.3计算的附加损失，单位为牛(N)。9.2.4转鼓轴扭矩法滚动阻力(F.),单位为牛(N),通过式(7)计算：…………(7)T,-——输入扭矩，单位为牛米(N·m);R——转鼓半径，单位为米(m);Fp———按9.1.4计算的附加损失，单位为牛(N)。9.2.5减速度法滚动阻力(F,),单位为牛(N),通过式(8)计算：7GB/T42356—2023………(8)式中：Ip———转鼓转动惯量，单位为千克平方米(kg·m²);R——转鼓半径，单位为米(m);Fpl———按9.1.5计算的附加损失，单位为牛(N);△t、——测量时所选取的时间增量，单位为秒(s);有负荷轮胎时试验转鼓角速度增量，单位为弧度每秒(rad/s);IT——轮轴、轮胎轮辋组合体的转动惯量，单位为千克平方米(kg·m²);R,——轮胎滚动半径，单位为米(m)。注：测量减速度法用惯性矩的指南和实例参见GB/T18861—2012中附录E。9.3滚动阻力系数滚动阻力系数(C,)通过式(9)计算：C,=F,/Lm………(9)式中：F,——滚动阻力，单位为牛(N);Lm——试验负荷，单位为千牛(kN)。9.4滚动阻力系数百分数滚动阻力系数百分数(dC,)通过式(10)计算：式中：C.——滚动阻力系数。9.5温度的修正试验温度范围为20℃~30℃,如果在非25℃的温度下进行测量，应按式(11)作温度修正，式中Fr.25是处于25℃的滚动阻力，单位为牛(N)。Fr,25=Fr[1+K₁(tamb—25)] (11)式中：F,滚动阻力，单位为牛(N);tamb——环境温度，单位为摄氏度(℃);K,———温度修正系数，取值为0.0065。9.6转鼓直径的修正由不同直径转鼓得到的试验结果，可通过式(12)和式(13)进行修正。 (12)式中：F——在转鼓1上测量的滚动阻力值，单位为牛(N);FrO₂——在转鼓2上测量的滚动阻力值，单位为牛(N);K,——转鼓直径修正系数；…………8GB/T42356—2023R₁——转鼓1的半径，单位为米(m);R₂———转鼓2的半径，单位为米(m);rT——轮胎名义设计外直径的二分之一，单位为米(m)。9.7数据修约测得的滚动阻力值经过温度修正和转鼓直径修正后应按四舍五入进行修约，保留3位小数。滚动阻力系数和滚动阻力系数百分数按四舍五入修约后保留3位小数。10滚阻试验机的重复性检测10.1控制轮胎要求实验室控制轮胎为工业车辆充气轮胎，在使用前应检查，如出现下列情况应予更换：a)明显可看出该轮胎已无法继续正常使用；b)在修正了设备漂移后，该轮胎的C,测试数值与前一次测试数值相比，其偏差大于1.5%。10.2测量方法10.2.1采用第6章的条件和第7章的试验步骤进行测量。10.2.2每个月对设备进行监测。在一个月时间内应最少进行3次测量，通过比较每个月获得的测量数据的平均值来评价设备的漂移。基于最少3次测量的标准偏差值(om)可通过式(14)计算。当σm≤0.075N/kN时，则表示测量数据有效。式中：…………n——轮胎测量的重复次数；计数从1到对于一条给定轮胎每次测量的重复次数n;9(规范性)试验设备公差A.1概述为了获得重现性较好的试验结果，并且使各实验室间的试验结果互相关联，有必要规定试验设备公差。本附录描述的公差并不意味着要代表试验设备的一整套技术要求，而是把公差当作获得可靠试验结果的指南。对于工业车辆充气轮胎和充气轮胎轮辋实心轮胎，轮辋宽度应符合GB/T12939或相关行业技术文件中规定的测量轮辋宽度。A.2.2跳动量试验轮辋的跳动量应符合下列规定：A.3定位A.3.1总则角度偏差对测试结果是关键性的。A.3.2负荷加载轮胎加负荷的方向应与试验鼓面保持垂直，且应通过转鼓中心，允许偏差应为：—转鼓轴扭矩法和功率法：5mrad。A.3.3轮胎定位A.3.3.1外倾角轮辋平面应垂直于试验鼓面，对于各个试验