汽车用制动器衬片摩擦性能试验方法及质量控制

2017-02-25河北省产品质量监督检验研究院国家汽车农用车配件产品质量监督检验中心刘华娥

河北农机 2017年7期

河北省产品质量监督检验研究院国家汽车农用车配件产品质量监督检验中心刘华娥

河北省产品质量监督检验研究院国家汽车农用车配件产品质量监督检验中心刘华娥

汽车用制动器衬片是汽车制动系统中一个十分重要的零件，属于工业产品生产许可证产品，其质量的优劣直接关系到行车安全，是涉及人民群众生命财产及生产安全、公共安全的重要工业产品。该产品执行的标准为GB5763-2008《汽车用制动器衬片》，摩擦性能是最重要的技术指标之一，该文探讨了摩擦性能试验方法及质量控制，以期使试验数据更加准确、可靠。

汽车用制动器衬片；摩擦性能；试验；质量控制

1 产品标准介绍

汽车用制动器衬片所依据的标准为GB5763-2008《汽车用制动器衬片》是强制性的国家标准，标准中规定了汽车用制动器衬片的分类、技术要求、试验方法等内容，其中的摩擦性能是该产品最重要的技术参数之一，摩擦性能为分为摩擦系数、指定摩擦系数的允许偏差、磨损率三个参数，一个合格的产品应是摩擦系数的数值范围合理，保证其在使用中制动效果好，又不至于刹车太生硬，造成制动不平稳；指定摩擦系数的允许偏差这个参数数值小，代表了产品在使用过程中随着温度的变化性能稳定，摩擦系数的数值变化小，能始终保持良好的制动性能；磨损率小则表示产品耐磨性好，不易磨损，使用寿命长。本文就产品摩擦性能的试验方法及试验中的质量控制进行了探讨。

2 检验设备情况概述

摩擦性能试验一般是在定速摩擦试验机上进行的，目前我国生产该设备的企业主要有：国家非金属矿制品质量监督检验中心（咸阳新益摩擦密封设备有限公司）、吉林大学机电设备研究所（吉林省旺达机械有限公司）等单位，我们使用的是咸阳新益摩擦密封设备有限公司生产的XD-MSM改进型定速摩擦试验机，该试验机主要由三部分组成，即主机、强电控制柜、计算机测控系统。计算机测控系统包括摩擦力、转数、温度检测和主电机、电加热、风机、水阀的控制等。强电控制柜中安装有电气控制器件、摩擦力放大器、温度变送器、数据传感和仪表信号处理端子板。端子板上的线缆直接连到计算机，传感器信号经端子板将信号调理后送计算机。计算机通过检测传感器信号，可计算出当前摩擦系数、转数和温度，并可根据试验情况自动控制风、水开关的启闭，保证试验在符合规定要求的温度下进行。

3 试验内容简介

试验时将被测样品制成两片长和宽分别为25mm、厚度为（5～7）mm的试片，将其放在样品板架内，用试验机上的压板将其压在摩擦盘上，对试片施加的力是一个定值。试验主机通过强电制柜与计算机相连，试验前将产品信息等输入计算机，按照计算机的提示输入试片的初始厚度等即可开始试验，程序会按照输入的产品类别从100℃开始试验，每一个温度的试验结束后系统会提示试验人员输入试验后的试片厚度，厚度测量共有5个点，分布在试片的四个角及中心点位置，一般使用准确度为0.001mm的千分尺测量。程序会根据测出的摩擦力及正压力自动计算出摩擦系数，指定摩擦系数的允许偏差则根据厂家给出的指定摩擦系数及实测量摩擦系数计算得出，根据试验前后试片的厚度变化情况计算出磨损率。一个温度试验结束，系统会自动进入下一个温度的试验，温度每次增加50℃，直至到达某类产品指定的试验温度，升温试验过程结束，然后进行降温过程的试验，以此类推，至整个试验结束，最后将试片从试验机中取出，观察试片试验后的状态，将其记录在原始记录中。

4 试验过程中的质量控制

为了使出具的试验数据准确、可靠，应对试验中的各个环节进行质量控制。首先应定期请有资质的计量单位对试验设备进行校准，检测机构应对校准结果进行确认，只有校准结果满足标准和设备的要求时才能使用，一定要使用在校准有效期内的设备进行检验。在两次校准之间还应按照计划对设备进行期间核查。一般设备厂会随设备配备一套期间核查用的4等标准砝码，每个砝码10kg，共四个，总质量为40kg，这四个标准砝码是用来核查摩擦力的。一个正压力测试仪，用来核查正压力。应注意的是标准砝码和正压力测试仪也是要求送相关单位进行检定的。

摩擦力的核查方法：按照JC/T1065-2007《定速式摩擦试验机》标准，核查摩擦力的设备除了四个标准砝码外，还有一个专用标定支架、一根1.0mm的钢丝绳、质量准确的砝码托盘，经过实践中的使用，发现尽管钢丝绳直径较小，支承用的滑轮摩擦力也很小，但仍然会因多一道连接而带来一定的摩擦力，从而产生一定的误差，现在咸阳新益摩擦密封设备有限公司的设备中都对这个装置进行了改进，重新设计了新的标定支架，将设备上测量摩擦力的传感器拆下直接安装在这个支架上，砝码托盘再直接与传感器相连，这样因减少一个中间环节，使核查的结果更加准确。核查时首先将前述的装置连接好，然后在计算机中读出摩擦力数值，这个数应为19.6N左右，记录下这个数值，然后开始往砝码托盘上加标准砝码，每加一个砝码，记录一个计算机上读出的摩擦力数值，此时的数值应为（19.6+98）N左右，以此类推，直至将四个标准砝码加完，此时计算机上摩擦力的数值应为（19.6+98+98+98+98）N左右，即411.6N左右，将计算机读出的数值与计算值进行比较，当差值不超过±15N时核查结果可以接受，如果结果超出这个数值，则需要对设备进行调整，之后重新对设备进行校准。正压力的核查方法：（1）抬起试验机杠杆，将正压力测试装置的压力传感器放在加载轴下面，打开显示器电源，将压力传感器调零。然后放下杠杆，使压力加载轴与力传感器接触，调平杠杆，连续反复三次，使杠杆抬起时压力传感器显示为零，放下时杠杆在水平位置。（2）去掉所有砝码，只挂砝码吊栏，快速放下杠杆，等待10分钟后读取显示值；重复三次这样的操作，以三次读数的算术平均值为正压力压载值，此值即为压力加载轴的自重。（3）在砝码吊栏上放3个2.5kg和1个1.25kg重的砝码，重复（2）的操作，取三次读数的算术平均值，即为理论正压力为1225N的实际测量值。（4）在砝码栏上放1个2.5kg重的砝码，重复（2）的操作，取三次读数的算术平均值，即为理论正压力为612.5的实际测量值。将读取的数值与理论值比较，当差值小于±15N时，结果可以接受，反之则需要对设备进行调整，调整后的设备要重新进行校准，合格后方可使用。

除了以上的方法之外，定期参加有资质的部门组织的能力验证或实验室间比对也是保证检验质量的手段之一。