GB∕T 30195-2023 轿车轮胎耐撞击性能试验方法 摆锤法（正式版）

轿车轮胎耐撞击性能试验方法摆锤法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。本文件代替GB/T30195—2013《汽车轮胎耐撞击性能试验方法》,与GB/T30195—2013相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：——更改了标准适用范围(见第1章，2013年版的第1章);——更改了摆杆长度和撞击质量(见4.1中的a),2013年版的4.1中的a]];——增加了角度传感器及其误差要求(见4.1中的j)];——增加了充气压力表及其精度要求(见4.2);——增加了鼓包测量装置及其精度要求(见4.3);——增加了图像记录设备(见4.4);——删除了“试验轮胎应符合GB9743、GB9744要求的新轮胎”的要求(见2013年版的5.1);——增加了试验轮胎硫化后停放时间的规定，更改了对试验轮辋的要求(见5.1,2013年版的5.1);——增加了试验轮胎数量及标记试验点和编序号的要求(见5.4);——更改了试验程序(见第6章，2013年版的第6章);——增加了数据处理要求(见第7章);——增加了试验报告需要记录“撞击能量、鼓包高度”“鼓包破坏能或175°对应的撞击能量、轮胎耐撞击因子”的要求(见第8章中的f]、g)]。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辆标准化技术委员会(SAC/TC19)归口。本文件起草单位：万力轮胎股份有限公司、深圳市浩大轮胎测试技术有限公司、山东玲珑轮胎股份有限公司、中策橡胶集团股份有限公司、北京橡胶工业研究设计院有限公司、安徽佳通乘用子午线轮胎有限公司、三角(威海)华盛轮胎有限公司、双星集团有限责任公司、浦林成山(山东)轮胎有限公司、四川轮胎橡胶(集团)股份有限公司、双钱轮胎集团有限公司、天津市万达轮胎集团有限公司、厦门正新橡胶工业有限公司、青岛森麒麟轮胎股份有限公司、山东丰源轮胎制造股份有限公司、天津久荣工业技术有限公司、青岛高测科技股份有限公司、米其林(中国)投资有限公司、大陆马牌轮胎(中国)有限公司、大连固特异轮胎有限公司、普利司通(中国)投资有限公司、住友橡胶(中国)有限公司、韩泰轮胎有限公司、焦作市质量技术监督检验测试中心、浙江铂动工贸有限公司。本文件于2013年首次发布，本次为第一次修订。1轿车轮胎耐撞击性能试验方法摆锤法本文件描述了用摆锤法测试轮胎耐撞击性能的试验设备与精度、试验条件及试验准备、试验程序、本文件适用于新的轿车充气轮胎耐撞击性能的测试。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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GB/T3487乘用车轮辋规格系列GB/T6326轮胎术语及其定义3术语和定义GB/T6326界定的以及下列术语和定义适用于本文件。撞击高度dropheight摆杆重心下落的高度。撞击锤处于撞击高度时，摆杆相对于自由悬垂时的角度。摆杆自由悬挂时，通过摆杆支点的垂直线与通过撞击锤前端中心的水平线的交点。撞击锤中心平面和撞击锤前端曲面的交线与车轮中心平面的夹角。注：见图1a)所示。外倾角camberangle撞击锤角度在通过车轮旋转轴的水平面上的投影。2撞击锤角度在通过车轮旋转轴的铅垂面上的投影。a)撞击锤角度b)外倾角c)侧偏角标引序号说明：1——轮胎；2——撞击锤。图1撞击锤角度和外倾角、侧偏角示意图E撞击锤从撞击高度、撞击角度落下撞击轮胎瞬间时的动能。鼓包高度impactbulgeheightH轮胎受到撞击后鼓起的高度。f轮胎耐撞击性能的一种评价指标。Ebu撞击锤撞击轮胎引起轮胎鼓包或漏气时的撞击能量。34试验设备与精度4.1撞击试验设备(见附录A的图A.1)包括：a)摆杆，一端有支点另一端装有撞击锤的摆动臂，长(1830.0±18.3)mm,撞击质量(62.0±3.0)kg注：撞击质量为通过撞击锤作用于轮胎上的质量。b)框架，用于支撑摆杆支点的坚固部件；c)提起和释放摆杆的装置；e)摩擦力很小的支点(自动调心球轴承);f)撞击锤，由螺栓固定到摆杆上的凸起撞击物，用于撞击轮胎轮辋组合体(见图A.4,技术要求应符合附录B的规定);g)撞击锤支架(见图A.5);h)撞击锤组合体(见图A.6);i)底座，用于固定轮胎轮辋组合体紧固装置的坚固部件；j)角度传感器，误差不大于士0.1°。4.2充气压力表，精度为士5kPa。4.3鼓包测量仪(见附录C),精度为±0.02mm。4.4图像记录设备，应能采用彩色、清晰、可存储的图像，记录试验中出现的鼓包或漏气。5试验条件及试验准备5.1试验所使用的轮胎在硫化后应在室内停放至少24h,试验轮辋宜为钢制轮辋，轮辋规格型号宜为轮胎规格对应的测量轮辋，其轮廓曲线应符合GB/T3487的规定。装配柔性轮辋的车辆所使用的轮胎应使用与车辆要求一致的柔性轮辋进行试验，并在试验报告中加以说明。注：钢制轮辋是指一种通过机加工制作、仅用于室内试验的轮辋。5.2试验气压为200kPa。5.3试验环境温度为5℃~40℃。5.4试验样品为2条轮胎，在每条试验轮胎胎侧上确定周向间隔约30°等间距分布的试验点，并逐一做5.5将试验轮胎安装在试验轮辋上，并充以5.2规定的气压，在试验环境温度下停放至少3h。5.6轮胎轮辋组合体应安装在试验机的紧固装置上，并紧固该轮辋，扭矩宜为115Nm±7Nm,确保撞击时不发生转动或松动。6试验程序6.1试验样品中的一条轮胎试验程序6.1.1将停放后轮胎气压重新调整到5.2规定的气压。6.1.3将轮胎轮辋组合体安装在轮胎轮辋紧固装置上，按照5.6规定的扭矩紧固，并确保轮辋不发生周向转动。安装时，将摆杆调整至自由悬垂状态，使轮胎旋转中心与撞击锤顶部中心处于同一水平线上，调整轮胎及其紧固装置，使轮胎胎肩触及撞击锤中部，摆杆由此产生的角位移不应超过0.1°。46.1.4撞击能量调整到380J或其他合适的经验值，使摆杆从锁定位置自由下落，对试验轮胎(避开气门嘴的任一试验点)进行一次撞击后，检查轮胎是否出现6.1.9规定的情况之一，如未出现，以每次递增60J的撞击能量对轮胎的同一试验点进行撞击，直到出现6.1.9规定的情况之一为止。使用图像记录设备对鼓包或漏气裂口(如果有)部位进行记录，并记录最近一次撞击的撞击角度及鼓包破坏能Es,如漏6.1.5每次撞击，应提升摆杆到合适的撞击角度，锁定装置，然后使摆杆从锁定位置自由下落撞击试验轮胎。摆杆反弹时，由锁定装置锁定摆杆。6.1.6每次撞击的时间间隔不少于3min。每次撞击后，如出现鼓包或漏气，应使用图像记录设备对鼓包部位进行记录，并在3min后测量鼓包高度并记录；检查轮胎气压，在3min内气压损失超过5.2规定气压的5%,则终止试验。如无异常，继续进行下一次试验，在撞击前应校正气压，检查撞击锤的紧固螺栓是否紧固。6.1.7完成6.1.4试验步骤后，如试验轮胎未出现漏气，将试验轮胎旋转至下一个试验点，撞击能量设定到6.1.4试验步骤后出现6.1.9规定的情况之一时，其对应的撞击能量减去60J,对试验轮胎进行一次撞击。之后，每一次撞击前，应将试验轮胎旋转至下一个试验点，撞击能量递增30J,直到试验轮胎出现6.1.9规定的情况之一为止。使用图像记录设备对鼓包或漏气裂口(如果有)部位进行记录，并记录最近一次撞击的撞击角度及鼓包破坏能E,如漏气应注明。6.1.8每次进行撞击前及完成撞击后，应重复6.1.5和6.1.6,并允许将轮胎更换一侧，继续进行试验。6.1.9试验过程中，如出现下列情况之一，应停止试验：a)撞击点因轮胎受损出现漏气或3min内气压损失超过5.2规定气压的5%;b)撞击点试验过程或试验结束后外观检查存在明显可见的脱层、崩花、接头裂开、龟裂或帘布层露出；c)撞击点试验过程中轮辋因撞击受损出现漏气，在更换轮辋后的充气过程中轮胎仍然持续漏气；或充气后15min检查气压损失超过5.2规定气压的5%;或出现裂口；d)撞击点出现鼓包高度不小于1mm;e)撞击角度不小于175°。6.1.10撞击能量增至撞击角度175°对应的能量，轮胎未发生6.1.9中a)～d)情况之一，则记录最大撞击角度175°对应的能量。6.1.11如果每个撞击点的鼓包高度均小于1mm,应静置停放30min,再次检查鼓包高度。6.1.12试验过程中如轮辋因撞击受损，应更换轮辋重新装配轮胎，按5.2规定的气压充气，充气后15min,重新检查轮胎是否开裂，测量气压和鼓包高度。6.2试验样品中的另一条轮胎试验程序6.2.2撞击能量设定到6.1.4试验步骤后出现6.1.9规定的情况之一时，其对应的撞击能量减去60J,对试验轮胎(避开气门嘴的任一试验点)进行一次撞击。之后，每一次撞击前，应将试验轮胎旋转至下一个试验点，撞击能量递增30J,直到试验轮胎出现6.1.9规定的情况之一为止。使用图像记录设备对鼓包或漏气裂口(如果有)部位进行记录，并记录最近一次撞击的撞击角度及鼓包破坏能Es,如漏气应注明。6.2.3按6.1.8～6.1.12继续进行试验。7数据处理比较6.1.7与6.2.2的测试结果(如6.1.4测试出现漏气，则将6.1.4测试结果列入比较范围),选择5GB/T30195—2023其中较低的数值为试验轮胎的鼓包破坏能及其对应的撞击角度，用公式(1)计算轮胎耐撞击因子f:式中：f——轮胎耐撞击因子，单位为牛顿平方米(N·m²);Ehu.min——最小轮胎鼓包破坏能，单位为焦耳(J);LI——轮胎负荷指数，无量纲。标准型轮胎，采用标准型轮胎的负荷指数；增强型轮胎，采用与该规格对应的标准型轮胎的负荷指数；只有增强型轮胎没有标准型轮胎的规格，负荷指数由增强型轮胎的负荷指数减去4;c——常数，单位为毫米(mm),c=80mm;H——轮胎名义断面高度，单位为毫米(mm),采用公式(2)计算，修约至整数；D——轮胎外直径，单位为毫米(mm),按公式(3)计算，修约至整数。H=Sx×A,/100………(2)式中：S、——轮胎名义断面宽度，单位为毫米(mm);A,——轮胎名义高宽比。D=D,+2H………………(3)式中：D:——轮辋名义直径，单位为毫米(mm)。8试验报告试验报告宜包括以下内容：a)试验轮胎制造厂名称、商标、规格；b)试验轮胎负荷指数或层级、最大负荷能力、速度符号；c)试验气压；d)试验用轮辋规格(使用非钢制轮辋或其他特殊轮辋需注明);e)试验时撞击锤角度；f)试验时每次撞击的撞击角度、撞击高度、撞击能量、鼓包高度；g)鼓包破坏能或175°对应的撞击能量、轮胎耐撞击因子；h)轮胎受损情况。6(资料性)试验设备示意图试验设备示意图见图A.1～图A.6。2——支点；3——框架；4——轮胎；5——轮辋；6——摆杆；7——前端正面撞击试验装置；8——底座。图A.1撞击试验机结构示意图摆杆长度摆杆长度Q235-GB/T700冷弯空心型钢(方形管)T130×130×6-GB/T6728—2017冷弯空心型钢(方形管)0235-GB/I7000·0单位为毫米当摆杆处于白由悬挂状态时，撞赤锤顶部应在水平中心线上图A.3摆杆几何尺寸和质量分布示意图78图A.4撞击锤尺寸示意图单位为毫米剖面4—A图A.5撞击锤支架尺寸示意图图A.6撞击锤组合体结构示意图(规范性)撞击锤的技术要求B.1通过重心绕轴的旋转半径的计算通过重心绕轴的旋转半径按公式(B.1)进行计算：式中：k——通过中心绕轴的旋转半径，单位为米(m);a——重心到支点的距离，单位为米(m);n——频率，单位时间摆动的次数，单位为摆每秒(oscillations/s)。……………B.2重心到撞击中心距离的计算重心到撞击中心距离按公式(B.2)进行计算：式中：c——重心到撞击中心距离，单位为米(m);k——通过中心绕轴的旋转半径，单位为米(m);a——重心到支点的距离，单位为米(m)。B.3撞击中心处等效质量的计算撞击中心处等效质量按公式(B.3)进行计算：式中：p——撞击中心处等效质量，单位为千克(kg);m——摆杆总质量，单位为千克(kg);a——重心到支点的距离，单位为米(m);c——重心到撞击中心距离，单位为米(m)。B.4摆杆支点转动惯量的计算摆杆支点转动惯量按公式(B.4)进行计算：式中：I——摆杆支点转动惯量，单位为千克平方米(kg·m²);p——撞击中心处等效质量，单位为千克(kg);a——重心到支点的距离，单位为米(m);c——重心到撞击中心距离，单位为米(m)。B.5撞击动能的计算撞击动能是撞击锤撞击轮胎时的撞击能量，按公式(B.5)进行计算：式中：Ek——