成品胎检测方法及其检测设备

轮胎成品试验方法及设备介绍2008-12目录一、成品质量在线检测1、外观检测2、X光检测3、均匀性检测4、不圆度检测5、不平衡检测二、室内检测项目1、轮胎外缘尺寸2、轮胎静负荷性能测定3、强度试验方法4、耐久性试验（常规耐久、带束层、胎圈耐久）5、断面分析三、试验仪器设备及其精度要求•随着生活水平的提高，人们对汽车的高速性、舒适性、环保性和行驶的安全性等都提出了越来越高的要求。这些要求与轮胎的质量和性能密切相关，要提高轮胎质量和性能，不但要从设计、制造工艺上进行研究和改进，还要加强成品轮胎的质量控制和检测，像过去仅仅依靠检查轮胎成品的物理机械性能是远远不够的，还必须发展轮胎成品的测试方法和测试设备。•目前在国际上各大轮胎公司采用两类方法进行检验和研究轮胎的性能和质量，•一类是室内的标准检验项目及轮胎性能测试；•另一类是在室外轮胎试验场进行的实用试验。•其中:•室内测试又可分两种：即对轮胎作常规的检验和质量分析研究。•室外道路试验也有两种：一种是测定轮胎的道路性能，另一种是进行实际里程验，测定轮胎的实际使用质量。•下面只介绍室内性能测试一、成品质量检测•1外观检测•成品轮胎的检测首先要看其外观是否合格，凡影响轮胎使用寿命的外观缺陷，如外胎各部件间脱层、海绵状、钢丝圈严重上抽、钢丝断裂和胎冠出边带有帘线等均为不合格产品。一般来说影响子午胎的外观质量的因素有下列多种：•胎冠圆周胶边不能过大，胎冠圆周出沟，花纹棱角成圆形，花纹崩花，胎冠胎肩表面杂质印痕、气泡或损伤，•胎侧重皮、损伤、裂口和接头开，胎侧缺胶、杂质印痕和气泡，•胎圈内侧凹凸不平，胎圈外侧露帘线、包布打褶翘起、破损、缺胶、重皮、裂口，胎圈宽窄不一，胎趾出边，•胎里帘线裂缝，胎里帘线弯曲，胎里帘线断裂，胎里凹凸不平、杂质印痕、内衬层接头开、露帘线，胎体或胎圈变形等。2X光检测•X光技术进行检验的目的是测定其内部结构的整体性。轮胎X光检验系统能够探测到常见的缺陷有胎体帘布断线、帘线劈缝、交叉、接头不好、胎圈材料分布等问题、带束级差及脱空、气泡等。•一般来说X光检验系统可包括4个基本组成部分：X射线发生器、轮胎操纵或输送系统、摄像系统及X射线防护室。每一部分都对系统的功能重要作用。摄像系统的目的是采集影像并将其转送到用户接口设备供操作人员分析鉴别。3均匀性检测•3.1均匀性是指在静态和动态条件下，轮胎圆周特性恒定不变的性能。子午线轮胎的均匀性会影响车辆的乘坐舒适性、操纵稳定性和安全性。当均匀性达不到要求时，即使汽车行驶路面较理想同样会发生跑偏、径向跳动和侧向摆动的情况。子午线轮胎生产厂家应该把轮胎的均匀性检测作为产品质量控制的主要指标。轮胎的均匀性主要取决于径向力、侧向力和锥度效应力波动数值的大小。•3.2表示均匀性的指标:•径向力波动（RFV）、侧向力波动（LFV）、侧向力偏移（LFD）、锥度效应（Conicity）、角度效应（Plysteer）•3.2.1径向力波动RFV：受载轮胎在固定负荷半径和恒定速度下，每转一周自身反复出现的径向力的波动值。•径向力偏差测定径向力主要反映了胎冠的跳动力。过大会使汽车在行驶时颠簸、乘坐舒适感差，易引起驾驶员疲劳，影响其操纵性能。主要影响因素：•a、半成品部件钢丝压延帘线排布不均匀、直裁接头太稀、胎体帘布宽窄不一、胎体帘布粘度差、子口包布宽窄不一、带束层宽窄不一、带束层帘布粘度差、胎面过长或过短；b、成型工序内衬层接头过大、胎体不规则拉伸、垫胶接头过大、胎圈偏歪、子口包布贴歪和接头过大、反包不均匀和不到位、胎侧定位不准和接头偏大、胎坯周长变化大、胎面不规则拉伸、胎面接头搭接过大；c、硫化过程胎坯装入硫化机不对中心、定型出错、胶囊厚薄不均和不同心、硫化机平行度不好、模具出错、模具变形失圆；3.2.2侧向力波动LFV：受载轮胎在固定负荷半径和恒定速度下，每转一周自身反复出现的侧向力的波动值。侧向力偏差侧向力偏差主要反映了轮胎的摆动性。如果侧向力偏差过大，就会使汽车在行驶中摇摇摆摆，方向盘把握不住，影响其操纵性能。•主要影响因素：有胎侧厚度不均、两条胎侧重量不一、胎侧接头过大、冠部材料上偏等a、半成品部件子口包布斜裁大头小尾、带束层斜裁大头小尾、带束层和胎面之间贴合不好、带束层卷取拉伸和出现蛇形；b、成型工序胎圈定位不准扭曲、子口包布偏外出现蛇形和局部拉伸、胎侧偏歪出现蛇形、局部反包不到位脱空、胎坯周长发生变化、带束层贴合弯曲、胎面贴合弯曲、滚压时造成行驶面弯曲变形；c、硫化过程胎坯装入硫化机水平方向倾斜、定型偏歪、胎坯变形、硫化机垂直度不好、模具变形、上下侧板不同心；•3.2.3侧向力偏移(LFD)：直行自由滚动的受载轮胎在固定负荷半径和恒定速度下，每转一周侧向力的平均值。•3.2.4锥度效应CON：不因轮胎旋转方向改变而改变符号的侧向力偏移。•锥度=（LFD1+LFD2)/2•主要反映轮胎两肩受力的不同。过大会使汽车行驶时轮胎左右摆动，汽车有被拉住的感觉，在高速行驶时容易发生事故。•主要影响因素：•a、半成品部件带束层过宽或过窄易造成贴合差级不对称、胎面断面左右不对称；b、成型工序成型鼓中心线偏歪、反包两边高低不平、带束层两边差级不一、带束层中心偏歪、胎面中心线偏歪；c、硫化过程装胎位置过高或过低、预定型高度不合适；•3.2.5角度效应PLY：因轮胎旋转方向改变而改变符号的侧向力偏移。•角度=（LFD1-LFD2)/2•主要反映出带束层的结构设计问题。如带束层帘线的密度、带束层弯曲时的不平剪切力和带束层厚度不均都会影响跑偏。此外，在同一汽车上，轮胎带束层的方向不同也会引起跑偏。影响因素：帘线密度不均、带束层不平或厚度不均、存在剪切力等。均匀性指标随着速度等级不同而不同，速度越高指标值越小。3.2.6全钢载重轮胎标准：•气压500kPa，标准轮辋，负荷70%•一次谐波径向力波动≤50~70kg，•一次谐波横向力波动≤10~30kg，•锥度≤10~30kg，•径向偏心度≤1~3mm•当检测轮胎不是A级，可能是轮胎装胎夹持位置不好引起的，需要立即重测一次。方法为轮胎放气，重新夹持充气，再测一次。•当测试气压和负荷超出公差范围时，检测值均视为无效。3.2.7轮胎专用均匀性试验设备3.2.7.1、轮胎专用均匀性试验设备应该包括：•a、主轴，装有可调宽度轮辋，轮胎可简便地安装在该轮辋上；•b、试验转鼓，其轴与主轴平行；•c、给轮胎加负荷的装置，该装置在试验过程中能使轮胎与转鼓间的轴距保持恒定；•d、当轮胎和转鼓以规定的速度旋转时，有测量径向力和侧向力的装置。•3.2.7.2、轴与主转鼓轴在10kN向径力和0.5kN向侧力的作用下的平行度应保持低于0.25mm/m。•3.2.7.3、设备该应有顺时针和逆时针两种旋转方向的装置。•3.2.7.4、设备该应具有在10~250r/min之间转动轮胎的能力。•3.2.7.5、测定侧向力和径向力波动的仪器的精度的允许偏差为±2.5N3.2.7.6试验过程如下•按规定选取和调整试验机的轮辋。将轮胎安装在轮辋上，充气至规定的试验气压500kPa。使试验机主轴按规定的速度60r/min旋转，移动试验转鼓使其靠上轮胎，直至达到规定的负荷，保持主轴与转鼓轴的距离恒定不变；使主轴顺时针方向1和逆时针方向2各旋转两周以上，测量并记录下列数据：•径向力波动RFV1、侧向力波动LFV1、侧向力偏移LFD1；•径向力波动RFV2、侧向力波动LFV2、侧向力偏移LFD2；•锥度效应CONY、角度效应PLY。4不圆度检测•径向不圆度：充气轮胎运转试验时发现径向不均匀，充气压力：7巴，标准轮辋•一次谐波(mm)，方向轮条形花纹≤1.5，驱动轮块形花纹≤2.2；•峰值之间(mm)(仅适于非一次谐波测量)，方向轮条形花纹≤2.0，驱动轮块形花纹≤2.5；如果统计质量发现一级质量合格率低于95%，则需对产品做100%的该项检测。•侧向不园度：一侧或两侧胎侧和/或胎肩部位不平整，充气压力：7巴，标准轮辋•不平之处间距60mm，≤0.8mm，•如果统计质量发现一级质量合格率低于95%，则需对产品做100%的该项检测。5不平衡(GB/T18505-2001汽车轮胎试验方法)•在专用平衡试验上，测量汽车轮胎的静不平衡量、力偶不平衡量、矫正面不平衡量以及它们在轮胎圆周上的位置。•静不平衡量：轮胎质量×重心偏心距•力偶不平衡量：(轴向惯量-径向惯量)×轮胎主惯性轴线与轮轴中心线之间的夹角/矫正面间距•矫正面不平衡量：同一矫正面上的静不平衡量和力偶不平衡量合成量•全钢载重轮胎标准：•在1米处最大克数在轮辋边缘处最大克数0.5%×A，•统计不平衡，对于所有花纹和规格，•A(g/m)=胎重(g)×轮胎外直径(m)/2，•如果统计质量发现一级质量合格率低于95%，则需对产品做100%的该项检测。二、室内检测项目1、轮胎外缘尺寸•1．1测量工具及其精度要求•轮胎气压表：±10kPa；•钢板尺和金属卷尺（不带弧度）：±1mm；•游标卡尺：±0.02mm；卡钳；百分表。•1．2测量条件–轮胎硫化后应在室温下停放24h以上。充气前，应在18～36℃室温下停放3h以上。–轮胎应安装在测量轮辋上，充入单胎最大负荷所对应的气压。–轮胎充气后，在18～36℃室温下停放24h以上。--测量前测定停放后的轮胎气压，如气压下降，则重新调整到规定的气压，停放15min后对轮胎的充气压力进行确认并测量外缘尺寸。--测量完规定气压的外缘尺寸后，将气压调整至100kPa，停放至少5min后确认轮胎气压并测量1.3.1和1.3.2规定的项目。•1.3测量方法•1.3.1轮胎胎冠中心外周长•用金属卷尺沿胎冠中心线或靠近中心线最高处绕轮胎一周，测量外周长。测量值单位为毫米，取整数。1.3.2轮胎胎肩外周长•用金属卷尺沿胎肩点内侧10mm处（如胎肩为圆弧，则胎肩点为圆弧中点）绕轮胎一周，测量外周长。测量右胎肩时，将卷尺左侧对准测量部位测量；测量左胎肩时，将卷尺右侧对准测量部位测量。测量值单位为毫米，取整数。若未注明，轮胎硫化胎号一侧为轮胎右侧。•1.3.3轮胎断面宽度•选取没有标志、装饰线和防擦线的胎侧部位，用游标卡尺或卡钳在轮胎圆周四等分处测量四点的断面宽度。若测量时包括了标志、装饰线和防擦线等时，应将测量值减去由此增加的宽度。1.3.4轮胎花纹沟深度•用游标卡尺（或专用量具）测量。测量时，应避开胎面磨耗标志。游标卡尺（或专用量具）应保持与花纹沟底部相互垂直。•纵向花纹轮胎，在轮胎圆周四等分处的四点上测量靠近胎冠中心线的花纹沟深度。•横向和越野花纹轮胎，在胎肩到胎冠中心线间1/2处，测量轮胎圆周四等分处四点上的花纹沟深度。1.3.5胎面磨耗标志的高度•在对应胎面磨耗标志的部位，测量花纹沟深度及相应的胎面磨耗标志距胎面高度。用游标卡尺（或专用量具）测量。测量花纹沟深度时，游标卡尺（或专用量具）应保持与花纹沟底部相互垂直。测量胎面磨耗标志距胎面的高度时，游标卡尺（或专用量具）应保持与胎面磨耗标志上平面相互垂直，并对准磨耗标志的中间位置。1.3.6垫带厚度•用百分表分别测量垫带中部和垫带边缘2mm处的厚度。分别在垫带圆周四等分处测量其厚度。1.3.7垫带展平宽度•将垫带展平后，用钢板尺测量其宽度，测四处。1.3.8内胎外周长•将内胎气体排尽，放在平面上对折成半圆环后，用卷尺测量其外半周长。所得值乘2，为内胎外周长。1.3.9内胎平叠断面宽度•用钢板尺压平横断面，沿内胎径向圆周四等分的四处测量其宽度。•1．4数据计算与处理•1.4.1轮胎外直径•………………(1)•式中：•—轮胎外直径，单位为毫米（mm）；•—轮胎外周长，单位为毫米（mm）；—圆周率，取3.14。•轮胎外直径的数据结果取整数。•1.4.2轮胎断面宽度、轮胎花纹沟深度、垫带展平宽度、垫带厚度•轮胎断面宽度、垫带展平宽度取四点的算术平均值，测量值单位为毫米，取整数位。•轮胎花纹沟深度、垫带厚度取四点的算术平均值，测量值单位为毫米，修约到小数点后一位。LD1.4.3胎面磨耗标志高度•DPR=DP-HP……………………………(2)•