Стандарт SAE J2718 был первоначально опубликован в феврале 2006 года, пересмотрен в сентябре 2010 года, обновлен в сентябре 2017 года и окончательно стабилизирован в ноябре 2018 года. Этот стандарт в первую очередь определяет методы испытаний квазистатической продольной и боковой жесткости для невращающихся шин при статической нагрузке. «Стабильный» статус стандарта указывает на то, что его техническое содержание является зрелым и вряд ли изменится в обозримом будущем.
Стандарт SAE J2718 определяет две тесно связанные процедуры испытаний для определения линейного диапазона продольной и боковой жесткости статически нагруженных невращающихся шин. В этих испытаниях используется система нагружения и позиционирования шин, а также измерительная система, генерирующая данные о силе сдвига и деформации сдвига посредством относительного смещения.
| Тип испытания | Направление смещения | Параметры измерения | Диапазон усилий |
|---|---|---|---|
| Испытание продольной жесткости | Параллельно оси SAE X' | FX против δX | До 30% от испытательной нагрузки |
| Испытание боковой жесткости | Параллельно оси SAE Y' | FY против δY | До 30% от испытательной нагрузки |
Стандарт выдвигает строгие технические требования к испытательному оборудованию для обеспечения точности и повторяемости результатов испытаний.
Система должна поддерживать плоскость шины/колеса перпендикулярно имитируемой дорожной поверхности с точностью ±0,10° и поддерживать номинальную точность силы в пределах ±1,0% от полной шкалы испытательной машины. Диапазон номинальных сил машины должен обеспечивать приложение нагрузки, составляющей не менее трёх 100% от нагрузки.
| Параметры измерения | Требования к точности | Пример диапазона машины | Стандартное отклонение |
|---|---|---|---|
| Нормальная сила (FZ) | ±0,5% полной шкалы | 44 кН | 180 Н |
| Боковая сила (FY) | ±0,5% полной шкалы | 44 кН | 90 Н |
| Продольная сила (FX) | ±0,5% полной шкалы | 22 кН | 45 Н |
| Боковое смещение (δX) | ±0,5 мм | - | 0,2 мм |
| Продольное смещение (δY) | ±0,5 мм | - | 0,2 мм |
Лаборатории, выполняющие этот стандарт, должны иметь систему качества, соответствующую стандарту ISO 17025 или его функциональному эквиваленту. Требования к калибровке включают в себя: Все компоненты измерительной системы должны быть откалиброваны в соответствии с письменным планом, охватывающим весь спектр их применения, и выполняться не реже одного раза в год.
Эталонные стандарты и приборы должны быть прослеживаемы к Национальному институту стандартов и технологий (NIST) в Соединенных Штатах или к соответствующей национальной организации по стандартизации в другой стране. Сертификаты калибровки должны быть действительными на момент калибровки системы и храниться в файлах испытательной лаборатории.
При выборе испытательных шин необходимо учитывать влияние хранения и истории эксплуатации. Для испытаний, сравнивающих влияние различных конструкций или материалов шин, все испытательные шины должны быть примерно одинакового возраста, иметь одинаковые условия хранения и историю обслуживания, а также из производственных партий со схожими статистическими характеристиками.
Внутреннее давление существенно влияет на жесткость шин. Испытательное давление воздуха в шине должно быть указано заказчиком и установлено испытательной лабораторией в пределах ±5 кПа. Если испытание предназначено для имитации условий эксплуатации, используемое давление воздуха в шине должно быть эквивалентно давлению воздуха в шинах, используемых в дорожных условиях.
Очистите поверхность шины от грязи, посторонних частиц и других загрязнений. Установите испытательную шину на обод, указанный организацией по стандартизации шин и ободов. Для колес с ободьями, используемых на крупногабаритных транспортных средствах, монтаж и демонтаж должны соответствовать правилам, изложенным в OSHA 1910.177.
Процедура испытания включает в себя следующие основные этапы: обнуление измерительной системы, нагружение шины по одному радиусу до 50% от 100% нагрузки, приложение наклонной плоскости смещения δX до тех пор, пока продольная сила не достигнет 30% от испытательной нагрузки, разгрузка шины и повторение этого процесса при нагрузке 100%, дважды при нагрузке 100% и трижды при нагрузке 100%.
Аналогично процедуре продольного испытания, но с изменением направления смещения на боковое направление, FY измеряется как функция δY. Скорость смещения должна быть от 0,3 до 0,9 мм/сек, а скорость сбора данных должна быть достаточной для получения 50 или более примерно равномерно распределенных наборов данных во время изменения смещения.
Испытательная лаборатория предоставит данные в стандартизированном формате, согласованном запрашивающей стороной. Файл отчета должен содержать заголовок, необходимый запрашивающей стороне для проведения испытания, а также данные, идентифицирующие испытательную машину, оператора, а также дату и время испытания.
Результаты программы продольной жесткости представлены в формате двух столбцов: δX в первом столбце и FX во втором. Результаты программы боковой жесткости также представлены в формате двух столбцов: δY в первом столбце и FY во втором. Каждому результату нагрузки предшествует строка комментария.
Стандарт устанавливает чёткие требования к повторяемости и воспроизводимости результатов испытаний, выраженные в виде стандартного отклонения. Эти требования основаны на опыте эксплуатации типовых машин, работающих в соответствии с системами качества ISO 17025.
| Параметры измерения | Точность управления | Точность измерения | Стандартное отклонение |
|---|---|---|---|
| Управление нормальной силой | ±1% от полной шкалы | - | 0,4% от полной шкалы |
| Измерение боковой силы | - | ±0,5% от полной шкалы | 0,2% от полной шкалы |
| Измерение продольной силы | - | ±0,5% от полной шкалы | 0,2% от полной шкалы |
| Смещение измерение | - | ±0,5 мм | 0,2 мм |
При выборе испытательного оборудования убедитесь, что оно соответствует всем техническим требованиям, указанным в стандарте, особенно в отношении точности измерения силы, точности контроля смещения и возможностей контроля окружающей среды. Рекомендуется отдавать приоритет поставщикам оборудования с надежной прослеживаемостью и записями о калибровке.
Температура в испытательном помещении должна поддерживаться в диапазоне 22°C ± 2°C; это крайне важно для обеспечения сопоставимости результатов испытаний. Рекомендуется использовать специальное помещение с контролируемой средой или камеру с контролируемой температурой.
При анализе данных испытаний учитывайте нелинейные характеристики шины. Хотя стандарт в первую очередь фокусируется на характеристиках жесткости в линейном диапазоне, в реальных испытаниях может наблюдаться некоторое нелинейное поведение, требующее разумного объяснения на основе конкретной конструкции шины и свойств материала.
Создать комплексную систему контроля качества, включая регулярную калибровку оборудования, обучение персонала и валидацию процедуры испытаний. Рекомендуется создать базу данных испытаний шин для отслеживания статистических характеристик результатов испытаний в долгосрочной перспективе и предоставления данных для повышения качества.
Данные испытаний SAE J2718 в основном используются для определения параметров моделей дорожной нагрузки и проведения сравнительных оценок характеристик измерений в ходе исследований и разработок. С развитием электромобилей и технологий автономного вождения растет спрос на точное моделирование механических свойств шин, и важность этого стандарта станет еще более заметной.
Возможные направления будущего развития включают: дальнейшую автоматизацию методов испытаний, оптимизацию алгоритмов анализа данных и интеграцию с другими стандартами испытаний шин. Хотя в настоящее время стандарт стабилен, с развитием технологий тестирования нельзя исключать появление обновленных версий в будущем.

© 2025. Все права защищены.