全钢载重子午线轮胎静不平衡的测量与分析

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图 1 x , R 控制图
TU = KW s D/ 2 式中 K 为根据引进的国外技术标准制定的一级 品标准系数 ,取为 0. 5 % , W s 为轮胎标准质量 , D 为轮胎充气外直径 。
计算可得 TU = 14 700 g·cm 。从表 2 可看 出 ,所测静不平衡值均小于公差上限 ,其质量符合 性是满足设计要求的 。
5 100 8 200 7 800 6 900 6 800
7 800 5 800 5 200 7 400 8 200
8 300 6 100 5 600 6 800 7 800
11 000 11 100 7 600 7 900 7 800
11 800 10 800 7 000 8 600 8 100
4 000 7 000 6 800 5 600 7 100
(1) 胎冠 、胎侧 、垫胶和三角胶等挤出部件的 尺寸不符合设计要求 ,导致轮胎径向和周向几何 尺寸和质量分布不均匀 。
调整或重新设计口型板 ,使部件尺寸在标准 要求的公差范围内 。
(2) 成型时各部件接头重叠过大 ,且灯光标尺
偏移 ,导致轮胎周向质量分布不均匀 。 严格控制各部件接头工艺 ,确保接头重叠尺
子组均 值x
5 275 7 925 7 750 6 375 7 000
7 675 6 175 5 575 7 225 7 825
10 850 10 475 7 025 8 200 7 900
5 100 6 875 7 000 5 750 7 225
轮胎所测均值与极差均较大 ,因此对该成型机的 生产状况进行检查 ,对其存在的不合理现象进行 原因分析并提出解决措施 。
1. 33 < CP < 1. 67 ,说明轮胎质量稳定性基本满足 要求 ,但仍存在不足 。 413 轮胎产生静不平衡的工艺原因及解决措施
对静不平衡数据分析发现 ,4 # 成型机生产的
表 2 轮胎质量的符合性和稳定性 检测结果
g·cm
成型
机台 1# 1 2 3 4 5 3# 1 2 3 4 5 4# 1 2 3 4 5 6# 1 2 3 4 5
轮胎质量的稳定性由过程能力指数 CP 确定 ( CP < 1. 33 ,不充分 ;1. 33 < CP < 1. 67 ,充分 ; CP > 1. 67 ,特级) 。 均值 X 为 :
∑ X = 1/ 20 x = 7 260 (g ·cm)
标准偏差 α= 1 564 g·cm CP = ( TU - X ) / 3α = (14 700 - 7 260) / (3 ×1 564) = 1. 59
这种刚性系统具有高可靠性 ,没有相互接触 的运动部件 ,支承系统带有可靠的机械挡板用于 过载保护 ,以提高可靠性 。
2 检验原理 平衡试验的目的是测定轮胎的不平衡度及其
位置 。轮胎的不平衡包括静不平衡和动不平衡两 种 ,本试验主要测量轮胎的静不平衡值 。G22072 HB 型静平衡试验机是将轮胎水平地放在中心支 点上 ,则较重的一端向下 ,使轮胎平面倾斜 。然后 在其重点的径向对称位置进行平衡配重 。
4 试验分析 以 10. 00R20 16 PR 轮胎为例进行检验 。
表 1 数据测量的重复性与再现性
g·cm
测量 次数
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0° 5 400 5 100 5 000 5 100 5 600 4 700 5 800 5 000 5 200 5 400
静不平衡值 90° 180° 4 900 5 000 5 200 4 900 5 700 5 400 5 400 5 900 5 100 5 700 5 300 5 100 5 300 5 100 5 900 5 400 5 900 5 300 4 800 5 600
在前面的控制板上提供 3 个平衡量公差显示 灯 ,用于显示工件的平衡状态 。绿灯亮表示优等 品 ,黄灯亮表示合格品 ,红灯亮表示废品 。
平衡机使用一个由 Balance Technology 公司 最先开发的精确的刚性轴支承系统 ,该系统通过 一个淬火和磨光的柔性体支承工具和工件 ,两个 高精度位置传感器 (L VD T) 测量刚性轴的偏移量 并确定不平衡的位置和量 。
270° 5 500 5 700 5 800 5 200 5 400 5 700 5 600 5 900 5 700 5 500
子组均 值x 5 200 5 225 5 475 5 400 5 450 5 200 5 450 5 550 5 525 5 325
子组极 差R 600 800 800 800 600 1 000 700 900 700 800
3 测量方法 将轮胎撑开后按下述步骤操作 。
311 校准 (1) 至 P88 程序 ,确定 X/ Y 方向电压是否达
到5 V。 (2) 至 P3 程序 ,输入标准半径 1. 000 m 。 (3) 至 P4 程序 ,输入砝码标准质量 108 g 。 (4) 至 P2 程序 ,将砝码放至 90°位置 ,按 DA2
CRL = D3 R = 01223 ×770 = 172 (g ·cm) 根 据 上 述 计 算 , 作 出 x , R 控 制 图 , 如 图 1 所示 。
从图 1 可看出 ,10 次测量中没有一次超出控 制线 ,说明对于同一条轮胎来说 ,其测量数据的重 复性和稳定性良好 , 设备本身的测量误差可忽略 不计 。
TA U P 键一次 。 (5) 移走砝码 ,按 DA TA DOWN 键一次 。 (6) 至 P0 程序 ,按 DA TA U P 键 ,应显示 0 。 (7) 在 0 ,90 ,180 和 270°位置用砝码测试 ,应
显示 108 ±2 。 312 X2Y 通道检测
(1) 至 P0 程序 ,按 DA TA U P 键 ,应显示 0 。 (2) 至 P90 程序 , 将砝码放至 180°位置 , 按 DA TA U P 键一次 。 (3) 移走砝码至 90°位置 , 按 DA TA DOWN 键一次 。 (4) 回至 P0 程序 ,按 DA TA U P 键和 DA TA DOWN 键各一次 , 然后将砝码分别放在 0 , 90 , 180 和 270°位置上以测试其重复性 。 313 补偿 (1) 至 P0 程序 。 (2) 在轮胎 0°位置做标记检测后 ,按 DA TA U P 键一次 。 (3) 将轮胎卸下 ,旋转 180°,按 DA TA DOWN 键一次 。补偿程序完成 。 314 检测 (1) 将手动程序切换至自动程序 (轮胎在升起 位置) 。 (2) 踩脚踏板 ,分别在 0 ,90 ,180 和 270°位置 自动检测轮胎的静不平衡值 。
0°
5 400 8 100 7 300 6 400 6 900
7 400 6 200 5 500 7 600 7 900
10 500 10 200 6 700 8 700 8 400
4 800 7 200 7 600 5 800 7 300
静不平衡值
90°
180°
5 000 7 800 7 600 6 300 7 200
轮胎是由多种材料 、多种部件经多道加工工 序制成的结构制品 ,原材料质量不一和分布不均 、 部件几何尺寸和位置的误差以及结构形状的局部 不对称等因素都会影响轮胎的平衡性 。本文对轮 胎静不平衡的测量原理 、方法和不平衡产生的原 因及解决措施进行简要介绍和分析 。
1 设备介绍 我公司所用静平衡试验机 ( G22072HB 型) 为
4 400 6 500 6 400 6 100 7 000
270°
5 600 7 600 8 300 5 900 7 100
7 200 6 600 6 000 7 100 7 400
10 100 9 800 6 800 7 600 7 300
4 000 6 800 7 200 5 500 7 500
412 轮胎质量的符合性和稳定性 分别选取 1 # ,3 # ,4 # 和 6 # 成型机同期生产
的该规格轮胎各 5 条 ,测量静不平衡值 ,结果如表 2 所示 。首先确定轮胎静不平衡值的公差范围 。 静不平衡值越小越好 , 只需确定公差上限 TU :
第 9 期 姬新生等 1 全钢载重子午线轮胎静不平衡的测量与分析
系统安装在防水 、不漏油的柜子内 ,所有前面 板上的控制器都设计成高性能 、不漏油型 ,并可多 年免维护 。
3 个防漏油按钮用于输入所有的数字式数 据 ,淘汰了模拟量调整装置 。
2 个高效的 114 mm 数字式显示器能够同时 读出不平衡的量和角度 ,读数一般显示1 s并且
作者简介 :姬新生 (19752) ,男 ,河南焦作人 ,风神轮胎股份有 限公司助理工程师 ,学士 ,主要从事全钢子午线轮胎的技术管理 工作 。
均值控制线计算 :
CxU = X + A 2 R = 5 380 + 0. 308 ×770 = 5 617 (g·cm)
CxL = X - A 2 R = 5 370 - 0. 308 ×770 = 5 133 (g·cm)
极差控制线计算 : CRU = D4 R = 1. 777 ×770 = 1 368 (g ·cm)
不需要操作者进行解释 ,显示的角度为 0～359°。 提供一个修正程序 ,使得操作者能够将已测得的 不平衡值进行单位换算 。显示器和测量装置柜安 排在方便操作者的位置 。
提供工具补偿以消除工具不平衡和偏心的影 响 。补偿是简单的两步过程 :将轮胎放置在平衡 机上并按一个按钮 ,然后将平衡机上轮胎旋转 180°,再按第二个按钮 ,这时显示的仅是该轮胎的 不平衡量 。
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轮 胎 工 业 2003 年第 23 卷
Biblioteka Baidu
轮胎的不平衡度用重点与其对称点之质量差 和重点至轮胎旋转中心的距离之乘积表示 ,其计 量单位为 g·cm 。
411 数据测量的重复性与再现性 随机抽取一条轮胎 ,测量 10 次 ,每次分别在
0 ,90 ,180 与 270°位置测量 ,结果如表 1 所示 。
第 9 期 姬新生等 1 全钢载重子午线轮胎静不平衡的测量与分析
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全钢载重子午线轮胎静不平衡的测量与分析
姬新生 ,何清滨 ,安登峰 ,李小霞
(风神轮胎股份有限公司 ,河南 焦作 454003)
摘要 :介绍载重轮胎静平衡试验机的基本构造 、检验原理和检测方法 ,分析全钢载重子午线轮胎成型工序与挤出 工序中影响静平衡性能的主要因素 ,并提出相应的解决措施 。在挤出工序 ,应严格控制胎冠 、胎侧 、垫胶和三角胶的尺 寸和质量偏差 ;在成型工序 ,应避免各部件接头重叠过大或定位偏移 ,并定时检测胎圈锁定环位置 。 关键词 :全钢载重子午线轮胎 ;静平衡试验机 ;静不平衡 中图分类号 :TQ330. 4 + 92 ; TQ336. 1 + 1 文献标识码 :B 文章编号 :100628171 (2003) 0920555204
寸不超出公差范围 ;调整定型鼓或辅助鼓的灯光 标尺 ,使部件定位偏差控制在标准公差之内 。
(3) 胎圈锁定环偏移 ,导致轮胎两侧质量分布 不均匀 。
调整胎圈锁定环位置 ,保证满足设计要求 。 414 设备调整后数据分析
对 4 # 成型机调整后 ,再次抽取 5 条该成型机 成型的轮胎进行检测 ,结果如表 3 所示 。
美国 Balance Technology 公司产品 。该设备适合 胎圈直径 483～622 mm 、质量达 181 kg 的未充气 载重轮胎的平衡检验 ,胎圈直径可任意选择 ,无需 任何调整 。
电子测量系统由固体电路和集成电路组成 , 安装在工业级 、插入型 、玻璃纤维印刷电路板上 , 线性放大 ,在正常的工厂条件下运行时无漂移 现象 。
均值 X 为
∑ X = 1/ 10 x = 5 380 (g ·cm)
极差 R 为
∑ R = 1/ 10 R = 770 (g ·cm)
由计量值控制图系数表可查得 , 在样本大小 为 10 时 ,均值控制界限系数 A 2 = 0. 308 ; 极差控 制界限系数 D3 = 0. 223 , D4 = 1. 777 。