JJF(津) 130-2024 轮胎刚度试验机校准规范

天津市地方计量技术规范JJF(津)130—2024轮胎刚度试验机校准规范CalibrationSpecificationforTireStiffnessTestMachine2024―06―20发布 2024―09―20实施发布JJF(津)130－2024JJF(津)130－2024JJF(津)130-2024轮胎刚度试验机校准规范JJF(津)130-2024CalibrationSpecificationforTireStiffnessTestMachin归口单位：天津市市场监督管理委员会主要起草单位：天津市计量监督检测科学研究院参加起草单位：天津久荣工业技术有限公司本规范由天津市计量监督检测科学研究院负责解释本规范主要起草人：王传博（顾正（）马学武（）参加起草人：刘鹏（王达（尚文宇（左龙（）郭清（）目 录引言 （Ⅱ）1 范围 （1）引用文件 （1）术语和计量单位 （1）3.1 试验台 （1）3.2 接触平台 （1）3.3 垂直力 （1）3.4 垂直位移 （1）3.5 纵向力 （1）3.6 纵向位移 （1）3.7 横向力 （1）横向位移 （2）扭转力矩 （2）扭转角度 （2）倾角角度 （2）4 概述 （2）计量特性 （2）5.1 垂直力 （2）5.2 纵/横向力 （2）扭转力矩 （2）垂直位移 （2）纵/横向位移 （2）垂直、纵/横向加载速度 （2）扭转角度 （2）扭转角速度 （3）倾角角度 （3）充气压力 （3）温度偏差 （3）校准条件 （3）环境条件 （3）标准器及配套设备 （3）校准项目和校准方法 （4）校准项目 （4）校准方法 （4）校准结果的表达 （9）复校时间间隔 （9）附录A 轮胎刚度试验机校准原始记录参考格式 （10）附录B 轮胎刚度试验机校准证书内页参考格式 （15）附录C 测量不确定度的评定示例 （19）І引言本规范依据国家计量技术规范JJF1071—2010《国家计量校准规范编写规则》、行编制。本规范为首次发布。Ⅱ轮胎刚度试验机校准规范范围本规范适用于汽车轮胎刚度试验机(以下简称试验机)的校准。引用文件本规范引用了下列文件：GB/T6326轮胎术语及其定义GB/T23663汽车轮胎纵向和横向刚性试验方法JJF1059.1—2012测量不确定度评定与表示凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。术语GB/T6326和GB/T23663界定的以及下列术语和定义适用于本文件。experimentalequipment能够加载轮胎，并可使轮胎与接触平台之间产生相对运动的装置。contactplatform安装于试验台上，能够模拟不同路面，具有不同粗糙度的非光滑平台。verticalforce轮胎作用于试验台平行于Z＇轴的力。verticaldisplacement轮胎在垂直力的作用下相对于试验台的平行于Z＇轴的偏移量。longitudinalforce轮胎作用于试验台平行于X＇轴的力。longitudinaldisplacement轮胎在纵向力的作用下相对于试验台的平行于X＇轴的偏移量。lateralforce1kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk轮胎作用于试验台平行于Y＇轴的力。lateraldisplacement轮胎在横向力的作用下相对于试验台的平行于Y＇轴的偏移量。torsionmoment使轮胎绕Z＇轴旋转的力矩分量。torsionangle轮胎在扭转力矩的作用下相对于X＇轴旋转的角度。inclinationangleZ＇轴与车轮平面之间的角度。概述要由加载装置、试验平台、连续记录力值和位移的记录系统以及控制系统组成。计量特性垂直力（0.5～150）kN，最大允许误差：±1.5%FS；纵/横向力（-80～80）kN，最大允许误差：±1.5%FS。扭转力矩（-10～10）kNm，最大允许误差：±2%FS。垂直位移（1～999）mm，最大允许误差：±0.5mm。纵/横向位移（-200～200）mm，最大允许误差：±0.5mm。垂直、纵/横向加载速度（1～200）mm/min，最大允许误差：±2.5mm/min。扭转角度2（-15～15）°，最大允许误差：±0.2°。扭转角速度（1～60）°/min，最大允许误差：±0.2°/min。倾角角度（-6～6）°，最大允许误差：±0.2°。充气压力（10～1500）kPa，最大允许误差：±5kPa。温度偏差（10～50）℃，最大允许误差：±3℃。注：以上要求不适用于合格性判别，仅供参考。校准条件环境条件6.1.1 温度：（10～40）℃；6.1.2 相对湿度：≤85%；6.1.3 周围无影响校准工作的机械振动和电磁干扰。标准器及配套设备标准器及配套设备见表1。表1 标器配设一览表序号标准器名称技术要求1标准测力仪准确度等级0.3级及以上2深度尺分度值（分辨力）为0.01mm3秒表最大允许误差±0.1s4角度尺最大允许误差±0.05°5倾角仪最大允许误差±0.05°6压力计最大允许误差±1kPa7温度校准仪最大允许误差±1℃8测力仪、深度尺安装支架等3校准项目和校准方法校准项目2。表2 校项一序号校准项目校准方法的条款1垂直力、纵/横向力7.2.12扭转力矩7.2.23垂直位移、纵/横向位移7.2.34垂直加载速度、纵/横向加载速度7.2.45扭转角度7.2.56扭转角速度7.2.67倾角角度7.2.78充气压力7.2.89温度偏差7.2.9注：温度偏差校准项目仅适用于配备温度传感器的试验机。校准方法垂直力、纵/横向力校准时，使测力仪的加载方向与所校准的方向（垂直、纵/横向）5计算力值相对误差。式中：

Fi

FiF0i100%F0i

（1）Fi——第i校准点，力值相对误差，%；Fi——第i校准点，试验机示值，kN；4F0i——第i校准点，标准测力仪示值三次算术平均值，kN。扭转力矩力仪示值与扭转力臂长度的乘积为标准扭转力矩值。在测量范围内取大致均匀分布的点进行校准，每个校准点重复测量三次取算术平均值。按公式（2）差。Mi

MiM0i100%M

（2）0i式中：Mi——第i校准点，扭转力矩相对误差，%；Mi——第i校准点，试验机扭转力矩示值，kNm；M0i——第i校准点，标准测力仪三次测量的算术平均值与加载力臂的乘积所得的值，kNm。注：扭转力臂的长度可使用试验机出厂报告中的参数。垂直位移、纵/横向位移将深度尺沿测量方向（垂直、纵/横向）通过安装支架固定在试验机上，对深度尺清5均值。按公式（3）计算位移示值误差。LiLiL0i

（3）kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk式中：Li——第i校准点，位移误差，mm；Li——第i校准点，试验机位移示值，mm；L0i——第i校准点，深度尺三次测量的算术平均值，mm。5垂直加载速度、纵/横向加载速度5按公式（4）计算，加载速度示值误差按公式（5）计算。v0i

60Liti

（4）式中：v0i——第i校准点，标准加载速度，mm/min；i校准点，深度尺测量的固定长度，mm；tii距离的平均时间，s。viviv0i

（5）式中：vi——第i校准点，加载速度示值误差，mm/min；vi——第i校准点，试验机加载速度示值，mm/min。扭转角度010测量三次取算术平均值，按公式（6）计算扭转角度误差。式中：

iia0i

（6）i——第i校准点，扭转角度误差，（°）；i——第i校准点，试验机扭转角度值，（°）；6a0i——第i校准点，角度尺三次测量的算术平均值，（°）。扭转角速度5点进行校准，各校准点的标准角速度按公式（7）角速度误差按公式（8）计算。 60i

（7）t0iti式中：0i——第i校准点，标准扭转角速度，（°）/min；i——第i校准点，角度尺测量的固定角度，（°）；tii校准点，秒表三次测量的算术平均值，s。ii0i

（8）式中：i——第i校准点，扭转角速度误差，（°）/min；i——第i校准点，试验机扭转角速度示值，（°）/min；0i——第i校准点，标准扭转角速度，（°）/min。倾角角度50isip

（9）式中：70i——第i校准点，标准倾角角度，（°）；sii校准点，倾角仪测量的主轴倾角角度三次的算术平均值p——倾角仪测量的试验平台倾角角度三次的算术平均值，（°）。ii0i

（10）式中：i——第i校准点，倾角角度误差，（°）；i——第i校准点，试验机倾角角度示值，（°）；0i——第i校准点，标准倾角角度，（°）。充气压力5次，取算术平均值，按公式（11）计算充气压力误差。式中：

pipip0i

（11）pi——第i校准点，充气压力示值误差，kPa；pi——第i校准点，试验机充气压力示值，kPa；p0i——第i校准点，压力计示值算术平均值，kPa。环境温度5每个校准点重复测量三次取算术平均值，按公式（12）计算环境温度示值误差。TiTiT0i

（12）kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk式中：Ti——第i校准点，环境温度示值误差，℃；8Ti——第i校准点，试验机环境温度示值，℃；T0i——第i校准点，温度校准器三次测量的算术平均值，℃。校准结果的表达校准证书校准结果应在校准证书上反映，校准证书应至少包含以下信息：标题：“校准证书”；进行校准的地点；证书的唯一性标识，每页及总页数的标识；客户的名称和地址；试验机名称、规格型号及编号；被校对象的描述和明确标识；日期；h）本次校准所有测量标准的溯源性及有效性说明；i）校准环境的描述；校准机构；校准结果及其测量不确定度的说明；对校准规范的偏离说明；校准证书签发人的签名或等效标识；校准结果仅对被校对象有效的声明；未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。A，B。JJF1059.1-2012C。复校时间间隔建议复校时间间隔为1年。送校单位也可根据实际使用情况，自主决定复校时间间隔。9附录A原始记录编号：

轮胎刚度试验机校准原始记录参考格式单位名称：单位地址：设备名称：型号规格：出厂编号：生产厂家：校准日期：环境条件温度： ℃湿度： ％RH校准依据：校准地点：本次校准所使用的主要计量器具校准员： 核验员：kkkkkkkkkkk序号名称型号规格编号不确定度/准确度等级kkkkkkkkkkk序号名称型号规格编号不确定度/准确度等级/最大允许误差证书编号证书有效期至溯源机构名称10垂直力校准点试验机示值标准值示值相对误差（%）U（k=2）123平均值垂直力纵/横向力校准点试验机示值标准值示值相对误差（%）U（k=2）123平均值纵横向力扭转力矩校准点试验机示值标准力值力臂标准扭矩值示值相对误差（%）U（k=2）123平均值扭转力矩第2页共5页11kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk垂直位移校准点试验机示值标准值示值误差U（k=2）123平均值垂直位移纵/横向位移校准点试验机示值标准值示值误差U（k=2）123平均值纵横向位移垂直加载速度校准点试验机示值位移时间标准值示值误差测量结果不确定度U（k=2）123平均值垂直加载速度纵/横向加载速度校准点试验机示值位移时间标准值示值误差U（k=2）123平均值纵横向加载速度第3页共5页12扭转角度校准点试验机示值标准值示值误差U（k=2）123平均值扭转角度扭转角速度校准点试验机示值固定角度时间标准值示值误差U（k=2）123平均值扭转角速度倾角角度试验台倾角角度123平均值校准点试验机示值主轴倾角角度标准倾角角度示值误差测量结果不确定度U（k=2）123平均值倾角角度第4页共5页13kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk充气压力校准点试验机示值标准值示值误差测量结果不确定度123平均值充气压力温度偏差校准点试验值标准值示值误差U（k=2）123平均值温度偏差第5页共5页14附录B轮胎刚度试验机校准证书内页参考格式（2）XXXXXX-XXXX校准机构授权说明校准所依据的技术文件（代号、名称：本次校准所使用的主要计量器具：名 称编号不确定度/准确度等级/最大允许误差证书编号证书有效期至溯源机构名称校准地点及环境条件：校准地点：温度： 湿度：第×页共×页15校准证书校准结果页参考格式证书编号：XXXXXX-XXXX校准结果垂直力试验机示值标准值示值相对误差（%）测量不确定度U（k=2）纵横向力试验机示值标准值示值相对误差（%）测量不确定度U（k=2）扭转力矩试验机示值标准值示值相对误差（%）测量不确定度U（k=2）垂直位移试验机示值标准值示值误差测量不确定度U（k=2）第×页共×页16纵横向位移试验机示值标准值示值误差测量不确定度U（k=2）垂直加载速度试验机示值标准值示值误差测量不确定度U（k=2）纵横向加载速度试验机示值标准值示值误差测量不确定度U（k=2）扭转角度试验机示值标准值示值误差测量不确定度U（k=2）扭转角速度试验机示值标准值示值误差测量不确定度U（k=2）第×页共×页17倾角角度试验机示值标准值示值误差测量不确定度U（k=2）充气压力试验机示值标准值示值误差测量不确定度U（k=2）温度偏差试验机示值标准值示值误差测量不确定度U（k=2）第×页共×页18附录C轮胎刚度试验机测量不确定度评定示例垂直力不确定度的评定示例选取20kN校准点为示例，进行垂直力测量不确定度评定。建立数学模型，列不确定度式通过试验机对标准测力仪施加载荷，当试验机垂直力示值达到校准点时，记录标准测力仪示值，试验机示值与标准测力仪示值平均值之差即为垂直力示值误差，数学模型为：FF1F

（C.1）式中：F——试验机垂直力示值误差，kN；F1——试验机垂直力示值，kN；F——标准测力仪示值平均值，kN。因为各分量互不相关，由不确定度传播律：c 1 1 2u2c2u2(F)c2u2(F)c 1 1 2其中：

1cF1，1

F1。F1

2 F不确定度来源试验机垂直力示值分辨力引入的标准不确定度u(F1)；标准测力仪测量误差引入的标准不确定度u(F)。标准不确定度分量的评定试验机垂直力示值分辨力引入的标准不确定度u(F1)试验机的垂直力示值分辨力为0.001kN，以均匀分布落在半宽度为0.0005kN的区间3Bk3

，则其引入的标准不确定度为：kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk190.0005kN3u 0.000290.0005kN3标准测力仪测量误差引入的标准不确定度u(F)测量重复性引入的标准不确定度20.000kN，记录标准测力仪示值，重复1020.05120.08220.06320.07020.054、20.052、20.074、20.076、20.050，F=20.063，单次测量实验标准偏差为：10i1 101 i10i1 101 iFF2s(s(F)3u1(Fs(F 0.0069kN。标准测力仪引入的标准不确定度0.30.3%20kN校准点最大允许误差为±0.06kN0.06kNk＝√332uF0.06kN0.035kN32则由标准测力仪测量误差引入的标准不确定度为：u Fu F2 u Fu F2 212 合成标准不确定度的评定C.1

0.036kN。表C.1 直标不定度量览表序号输入量的标准不确定度评定输出量的标准不确定度分量来源符号数值灵敏系数ci|ci|ux1试验机示值分辨力u(F1)0.00029kN10.00029kN2标准测力仪测量误差u(F)0.036kN-10.036kN20u Fu Fu F2 21 uc

0.036kN。扩展不确定度的评定取包含因子k2，则扩展不确定度为：Ukuc0.072kN，则：Urel

0.072100%0.36%k2。2021位移不确定度评定示例选取200mm校准点为示例，进行位移测量不确定度评定。建立数学模型误差，数学模型为：LL1L

（C.2）式中：L——试验机位移示值误差，mm；L1——试验机位移示值，mm；L——深度尺示值平均值，mm。因为各分量互不相关，由不确定度传播律：c 1 1 2u2c2u2(L)c2u2(L)c 1 1 2其中：

cL1cL1。121L不确定度来源试验机位移示值分辨力引入的标准不确定度u(L1)；深度尺测量误差引入的标准不确定度u(L)。标准不确定度分量的评定试验机位移示值分辨力引入的标准不确定度u(L1)试验机的位移示值分辨力为0.01mm0.005mm的区间内，Bk

，则其引入的标准不确定度为：30.005mm3u(L1 0.003mm30.005mm3kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk22深度尺测量误差引入的标准不确定度u(L)测量重复性引入的标准不确定度10次，其值分别为（mm：200.02，200.01，199.98，200.02，200.01，199.97，200.01，200.00，199.99，200.00L=200.00mm，则单次测量试验标准差为：10LLii110LLii1 1012s(s(L)3u1(L)s(L 0.0098mm。深度尺引入的标准不确定度u2由校准证书可知，深度尺的扩展不确定度为U0.02mm，k2，则其引入的标准不确定度为：

u(L)2 k

0.01mm则由深度尺测量误差引入的标准不确定度为：u(L) 0.014mm。u2(u2(L)u2(L)12表C.2 移准确度分一序号输入量估计值的标准不确定度评定输入量估计值的标准不确定度分量来源符号数值灵敏系数ci|ci|u(x)1试验机示值分辨力u(L1)0.003mm10.003mm2深度尺测量误差u(L)0.014mm10.014mm由于各标准不确定度分量互不相关，故：23u2(u2(L1)u2(L)扩展不确定度的评定

0.014mm。取包含因子k2，则扩展不确定度为：Ukuc0.028mm，取一位有效数字，则：U0.03mmk2。24加载速度不确定度评定示例选取50mm/min校准点为示例，进行加载速度测量不确定度评定。建立数学模型以深度尺测量的位移与秒表计录时间的比值作为标准速度值，试验机加载速度示值与计算的标准速度值之差即为加载速度示值误差，数学模型为：式中：

vv

v60Lt

（C.3）v——试验机加载速度示值误差，mm/min；v——试验机加载速度示值，mm/min；v0——标准速度，mm/min；L——深度尺两次示值之差，mm；t——秒表记录的时间，s。因为各分量互不相关，由不确定度传播律：c 1 2 3u2c2u2(v)c2u2(L)c2u2(t)c 1 2 3取L50mm，t60s，则：cv11 vcv60=1min12 L tcv60L5mm/(mins)不确定度来源

3 t t2 6kkkkkkkkkkk试验机加载速度示值分辨力引入的标准不确定度u(v)；深度尺位移测量引入的标准不确定度u(L)；kkkkkkkkkkk秒表计时引入的标准不确定度u(t)。标准不确定度分量的评定试验机加载速度示值分辨力引入的标准不确定度u(v)25试验机的加载速度示值分辨力为0.001mm/min，以均匀分布落在半宽度为0.00053mm/minBk3

，则其引入的标准不确定度为：0.0005mm/min3u(v 0.0003mm/min0.0005mm/min3深度尺位移测量引入的标准不确定度u(L)由校准证书可知，深度尺的扩展不确定度为U0.02mm，k2，则其引入的标准不确定度为：

u(L)Uk

0.01mm。秒表计时引入的标准不确定度u(t)测量重复性引入的标准不确定度50mm10（s60.01，60.0360.0359.9860.0160.0359.9959.9760.0160.02t标准差为：

60.01s，则单次试验tt102tt102i1 101s(s(t)3u1(t)s(t 0.012s。标准秒表引入的标准不确定度由校准证书可知，秒表的扩展不确定度为U0.01s，k2，则秒表的标准不确定度为：u(t)U2 k

0.005s。秒表计时引入的标准不确定度u1(t)与u2(t)互不相关，则由秒表计时引入的标准不确定度为：26u2(t)uu2(t)u2(t)12合成标准不确定度的评定加载速度标准不确定度分量见表C.3表C.3 载度准确定分一序号输入量估计值的标准不确定度评定输入量估计值的标准不确定度分量来源符号数值灵敏系数ci|ci|u(x)1分辨力u(v)0.003mm/min10.003mm/min2位移测量误差u(L)0.01mm1min10.01mm/min3时间测量误差u(t)0.013s5mm/(mins)60.011mm/min由于各标准不确定度分量互不相关，故合成标准不确定度为：0.00320.0032扩展不确定度的评定

mm/min0.015mm/min。取包含因子k2，则扩展不确定度为：Ukuc0.0152mm/min=0.030mm/min，取两位有效数字，则：

U0.030mm/mink2。27倾角角度不确定度评定示例选取3°校准点为示例，进行倾角角度测量不确定度评定。建立数学模型度示值误差，数学模型为：sp)s

（C.4）式中：——试验机倾角角度示值误差，（°）；——试验机倾角角度示值，（°）；s——倾角仪测量的主轴倾角角度，（°）；p——倾角仪测量的试验台倾角角度，（°）。由于主轴倾角角度与试验台倾角角度是用同一个倾角仪测量的，所以s与p的相关系数r(s,p)为+1，与s和p均不相关，则根据不确定度传播律：u2c2u2)c2u2)c2u2)2ccu()u()c 1 2 s 3 p 23 s p其中：

c1

1，

s

1，

p

1。kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk不确定度来源试验机倾角角度示值分辨力的标准不确定度u()；测量主轴倾角角度误差引入的标准不确定度u(s；测量试验台倾角角度误差引入的标准不确定度u(p。标准不确定度分量的评定试验机倾角角度示值分辨力的标准不确定度u()2830.00053试验机的倾角角度示值分辨力为0.001以均匀分布落在半宽度为0.0005°的区间内按B类方法评定，k30.00053u( 0.0003。测量主轴倾角角度误差引入的标准不确定度u(s)测量重复性引入的标准不确定度s10（°3.0373.0313.033，3.043，3.041，3.025，3.050，3.040，3.033，3.027

�

，则单次测量试验标准差，s=3.036°为：s(

s)

0.00771010i1 101 si s2s(s3u1s

0.0044。倾角仪引入的标准不确定度u2s由校准证书可知，倾角仪的扩展不确定度为U0.01，k2，则其引入的标准不确定度为：

Uus2kU

0.005u u u 2 21 s2 s us

0.0067。测量试验台倾角角度误差引入的标准不确定度u(p)测量重复性引入的标准不确定度s10次，其值分别为（°：0.012，0.016，290.018，0.011，0.009，0.013，0.015，0.011，0.017，0.015，s=0.014°，则单次测量试验标准差为：s(

p)

0.00381010i1 101 pi p 2s(p3ps(p3倾角仪引入的标准不确定度u2p由校准证书可知，倾角仪的扩展不确定度为U0.01，k2，则其引入的标准不确定度为：

Uup2kU

0.005u u 21pu 22pu

p

0.0055。合成标准不确定度的评定倾角角度的标准不确定度分量见表C.4表C.4 角度标不确度量览表序号输入量估计值的标准不确定度评定输入量估计值的标准不确定度分量来源符号数值灵敏系数ci|ci|u(x)1试验机示值分辨力u()0.0003°10.0003°2测量主轴倾角角度误差u(s)0.0067°10.0067°3测量试验平台倾角角度误差u(p)0.0055°10.0055°s与p的相关系数为+1，与s和p均不相关，则