1、JJF XXXX-XXXX 中華人民共和國工業和信息化部建材計量技術規范JJF(建材) XXXX-XXXX 制動襯片剪切強度試驗機校準規范Calibration specification for brake linings shear strength testing machine （征求意見稿）XXXX-XX-XX發布 XXXX-XX-XX 實施中華人民共和國工業和信息化部 發布道路車輛制動襯片剪切強度試驗機校準規范Calibration specification for brake linings shear strength testing machine JJF XXXX-XXX

2、X歸 口 單 位：中國建筑材料聯合會主要起草單位：參加起草單位：本規范委托全國建材工業計量技術委員會負責解釋本規范主要起草人： 參加起草人：目 錄引言(II）1 范圍（1）2 引用文件（1）3 概述（1）4 計量特性（2）4.1 道路車輛制動襯片剪切強度試驗機的計量性能要求（2）4.2 剪切強度檢測結果的不確定度評定（2）5 校準條件和校準儀器（2）5.1 環境條件（2）5.2 校準儀器（2）6 校準項目和校準方法（3）6.1 校準項目（3）6.2 外觀檢查（3）6.3 試驗機剪切力的校準（3）6.4 試驗機正壓力的校準（4）6.5 試驗機運行速度的校準（5）6.6 道路車輛制動襯片剪切強度的

3、計算公式（6）7 校準結果（6）8 復校時間間隔（7）附錄A校準記錄及校準證書內頁格式（8）附錄B剪切強度試驗機剪切力測量的不確定度評定實例（12）附錄C剪切強度試驗機正壓力測量的不確定度評定實例（15）附錄D剪切強度試驗機位移量測量的不確定度評定實例（18）引 言本規范以JJF 1071國家計量校準規范編寫規則，JJF 1001通用計量術語及定義、JJF 1059.1測量不確定度評定與表示而制定的。本規范為首次制定。II制動襯片剪切強度試驗機校準規范1 范圍本規范適用于制動襯片剪切強度試驗機的校準,其他類似的試驗機也可參照本規范進行校準。2 引用文件本規范引用了下列文獻GB/T 22309-

4、2008 道路車輛 制動襯片 盤式制動塊總成和鼓式制動蹄總成剪切強度試驗方法凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規范。3 概述圖 1 道路車輛制動襯片剪切強度試驗機結構示意圖3.1 制動襯片剪切強度試驗機主要是通過GB/T 22309-2008 道路車輛 制動襯片 盤式制動塊總成和鼓式制動蹄總成剪切強度試驗方法來測試汽車用制動襯片的剪切強度。3.2 制動襯片剪切強度試驗機的工作原理是：通過背板支座和側向夾具固定襯片，且襯片與壓頭平行，通過加載油缸驅動滑臺，對制動襯片施加一定的橫向剪切力，并控制加載速率，液壓系統驅動滑臺

5、，使滑臺將力施加給制動襯片，同時給襯片施加一個垂直于剪切力的正壓力，當壓頭與制動襯片輪廓吻合接觸，樣品受到的橫向剪切力逐漸增大并且達到一定的峰值時，襯片與鋼背粘接處發生分離，峰值即為失效剪切力，通過數據測量采集裝置正確記錄該失效力的瞬間值，在計算得到襯片的有效粘結面積后，通過公式計算出制動襯片的粘接剪切強度。其結構示意圖如圖1所示。4 計量特性4.1 制動襯片剪切強度試驗機的計量特性制動襯片剪切強度試驗機的計量性能指標見表1。表1 制動襯片剪切強度試驗機的計量性能指標序號計量項目技術指標1剪切力測量范圍：0300kN，相對誤差：±1%。2正壓力測量范圍：1.0 MPa，壓力示值相對誤

6、差：±0.15 MPa。3加載速率測試范圍：10mm/min，相對誤差：±1mm/min。注：以上所有指標不是用于合格性判別，僅提供參考 4.2 剪切強度檢測結果的不確定度評定通過剪切強度試驗方法的要求及計算公式，并對影響剪切強度測試值的分量不確定度進行合成。5 校準條件和校準儀器5.1 環境條件5.1.1 環境溫度：（20±5）。5.1.2 相對濕度：（50±10）%。5.1.3 電源電壓波動值在額定電壓的±10%范圍內。5.1.4 校準現場周圍應無強烈的振動源和高頻信號干擾。5.2 校準儀器5.2.1 校準時所需的標準儀器按照表2參考選擇，

7、校準儀的最大允許誤差應小于被校準參數的技術要求，以滿足校準工作的要求。表2 校準儀器序號儀器儀器名稱測量范圍及準確度等級用途備注1距離測試儀測量范圍應包含（0mm150mm），分度值：0.1mm，測量精度：0.1%測試滑臺的位移量，用于計算滑臺移動速率2秒表測量范圍：（015）min,測量精度：±0.%,分度值：1/100s測試滑臺移動的時間，用于計算滑臺移動速率3壓力傳感器壓力測量范圍應包含（0500kN）,MPE:0.1%，分度值：100N測試試驗機的橫向剪切力4正壓力校準儀壓力測量范圍應包含（0.1 MPa2.0 MPa），MPE:1%。分度值：1kPa測試氣體管路的壓力6 校

8、準項目和校準方法6.1 校準項目根據試驗機的試驗特性和功能，對試驗機需要校準的參數有:外觀檢查、試驗機剪切力、 正壓力及加載速率的不確定度評定。6.2 外觀檢查剪切強度試驗機外形結構應完好，設備標牌（名稱、規格型號、使用范圍、制造廠及出廠編號）應齊全，所配備的電器控制系統和測試元件應能正常工作。用目測方法進行檢查，接通電源，檢查設備各個控制部分運行情況是否正常。6.3 試驗機剪切力的校準6.3.1 選取試驗機剪切力校準點：25kN、50kN，100kN、150kN，200kN、300kN的橫向剪切力作為校準點，計算各校準點的示值誤差。6.3.2 將柱式壓力傳感器水平放置，使傳感器頂部受力區正向

9、面對壓頭夾具，固定其位置位于試驗機夾具處，使傳感器尾部完全貼合于夾具，確保其不會出現松動和移位。校準儀器安裝完成后，開啟試驗機使其正向加載直至與傳感器受力部位接觸，此時傳感器逐漸受到壓頭施加的橫向載荷，直至壓力傳感器所示值達到校準點，安裝示意圖如圖2。校準壓力點達到最大值后，再逐步卸載壓力，并記錄各個校準點的壓力值，連續5次記錄各校準點試驗機壓力示值和柱式壓力傳感器的壓力示值。6.3.3 通過式（1）、（2）計算示值誤差和示值相對誤差。 （1） （2）式中：剪切力示值誤差,單位為牛頓（N）；5次柱式壓力傳感器示值平均值，單位為牛頓（N）；5次試驗機剪切力示值平均值，單位為牛頓（N）；剪切力示值

10、相對誤差。 圖 2 壓力傳感器安裝示意圖6.3.4 各校準點中示值相對誤差絕對值最大者，作為剪切力的校準結果。6.4 試驗機正壓力的校準 6.4.1 選取0.5 MPa的管路壓力作為校準點，計算各校準點的示值誤差。6.4.2 校準時，首先將壓力校準儀與氣體制動管路對接，固定好壓力校準儀位置，確保測試過程不會有泄露現象，然后通過開啟壓力源從零點開始均勻緩慢的為制動管路加壓至校準點，安裝示意圖如圖3。待壓力穩定后，連續5次記錄各校準點試驗機壓力示值和壓力校準儀的壓力示值。6.4.3 通過式（3）、（4）分別計算示值誤差和示值相對誤差。 （3） （4）式中：管路壓力示值誤差,單位為兆帕（ MPa）；

11、5次壓力校準儀示值平均值，單位為兆帕（ MPa）；5次試驗機的壓力示值平均值，單位為兆帕（ MPa）；制動管路壓力示值相對誤差。圖 3 壓力校準儀及輔助儀器安裝示意圖6.4.4 各校準點中示值相對誤差絕對值最大者，作為試驗機正壓力校準結果。6.5 試驗機速度校準6.5.1 根據GB/T 22309-2008 道路車輛制動襯片剪切強度試驗方法的要求，試驗的加載速率為（101）mm/min或者（45001000）N/s。6.5.2 校準時，首先用距離測定儀測量滑臺距離試驗機機架的距離，并記錄該距離，然后在(0100mm)范圍內分別取10mm、30mm、50mm、80mm、100mm五個位移點作為校

12、準點，開始計量前首先將秒表置零，根據GB/T 22309-2008 道路車輛制動襯片剪切強度試驗方法中要求的速度進行測量，按照10mm/min 的速度計算位移，記錄秒表在1min、3min、5min、8min、10min時間內的位移量，通過位移量和運行時間計算出各校準點滑臺移動速度，對比實際運行速度和10mm/min的誤差值，從而驗證試驗機壓頭加載速率是否準確，原理圖如圖4。重復測量五次，確定試驗機的實際速度。6.5.3 通過式（5）、（6）、（7）分別計算示值誤差和示值相對誤差。 （5） （6） （7）式中：距離測定儀測出的實際位移,單位為毫米（mm）； 滑臺運行時間，單位為秒（s）；運行速

13、度示值誤差,單位為毫米每分鐘（mm/min）；試驗機實際運行速度，單位為毫米每分鐘（mm/min）；每個校準點測量五次結果速度的平均值，單位為毫米每分鐘（mm/min）；試驗機位移示值相對誤差。圖4：滑臺運行速度校準原理圖6.5.4 根據GB/T 22309-2008 道路車輛制動襯片剪切強度試驗方法的要求，試驗的加載速率為(45001000）N/s。選取試驗機剪切力校準點：25kN、50kN，100kN、150kN，200kN、300kN的橫向剪切力作為校準點，計算各校準點的力加載速率。6.5.5 校準時，將柱式壓力傳感器水平放置，使傳感器頂部受力區正向面對壓頭夾具，固定其位置位于試驗機夾具

14、處，使傳感器尾部完全貼合于夾具，確保其不會出現松動和移位。校準儀器安裝完成后，開啟試驗機使其正向加載直至與傳感器受力部位接觸，此時傳感器逐漸受到壓頭施加的橫向載荷，直至壓力傳感器所示值達到校準點，開始計量前首先將秒表置零，根據GB/T 22309-2008 道路車輛制動襯片剪切強度試驗方法中要求的速度進行測量，按照(45001000）N/s的加載速率速度計算力值。記錄秒表在0.1min、0.2min、0.5min、1min時間內的力值，通過力值和運行時間計算出各校準點力加載速率，對比實際運行加載速率和4500N/s的誤差值，從而驗證試驗機壓頭加載速率是否準確。重復測量五次，確定試驗機的實際加載

15、速率速度。6.5.6 通過式（8）、（9）、（10）分別計算示值誤差和示值相對誤差。 （8） （9） （10）式中：F壓力傳感器測出的實際力值,單位為牛（N）； 加載時間，單位為秒（s）；加載速率示值誤差,單位為牛每秒（N/s）；試驗機實際加載速度，單位為牛每秒（N/s）；每個校準點測量五次結果速度的平均值，單位為牛每秒（N/s）（N/s）；試驗機位移示值相對誤差。6.5.7 各校準點中示值相對誤差絕對值最大者，作為速度校準結果。6.6 制動襯片剪切強度的計算公式剪切強度的計算公式（7）： （7）式中：失效剪切力，單位為牛頓（N）； 試樣面積，單位為平方毫米（mm²）。7 校準結果7

16、.1 制動襯片剪切強度試驗機校準后發給校準證書，校準證書應包括的信息及推薦的校準證書內頁格式見附錄A，校準記錄應詳盡記錄測量數據和計算結果。7.2 制動襯片剪切強度試驗機校準結果的不確定度按照JJF1059-1999的要求評定,具體計算實例見附錄B、附錄C附錄D。7.3 校準證書應至少包括以下信息：（1） 標題，如“校準證書”或“校準報告”；（2） 實驗室名稱和地址；（3） 進行校準的地點（如果不是在校準單位的實驗室內進行校準）；（4） 證書或報告的唯一性標識（如編號），每頁及總頁數標識；（5） 送校單位的名稱和地址；（6） 被校對象的描述和明確標識；（7） 進行校準的日期；（8） 對校準所用

17、依據的技術規范的標識，包括名稱及代號；（9） 本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明；（10） 校準環境的描述；（11） 校準結果及測量不確定度的說明；（12） 校準證書或校準報告簽發人的簽名、職務或等效標識、以及簽發日期；（13） 校準結果僅對被校對象有效的說明；（14） 未經校準實驗室書面批準，不得部分復制證書的聲明。8 復校時間間隔根據制動襯片剪切強度試驗機的實際使用情況而定，建議試驗機復校間隔（有效期）為一年。附錄A校準記錄及校準證書內頁格式委托單位： 證書編號： 設備名稱： 型號： 出廠編號： 生產廠家： 環境溫度： 相對濕度： 校準日期： 校準地點： 校準依據： 校準設備： 1.

18、校準前檢查： 2. 剪切力校準記錄： 表A.1剪切力示值誤差記錄計算表 單位： N設定值試驗機剪切力示值(N)剪切力實測值(N)示值誤差示值相對誤差% 12345平均值12345平均值3.正壓力校準記錄： 表A.2正壓力示值誤差記錄計算表 單位：MPa設定值校準儀正壓力示值 （MPa）平均值示值誤差示值相對誤差%123454.位移量示值誤差： 表A.3位移量示值誤差記錄計算表 單位：mm設定值測距儀位移示值(mm) 滑臺運行時間（s）速度平均值（mm/min）示值誤差示值相對誤差%1234512345 校準員： 核驗員： 校準日期： 共 頁第 頁5.力加載速率示值誤差： 表A.4力加載速率誤差

19、記錄計算表 單位：mm設定值壓力傳感器示值（N) 加載時間（s）加載速率平均值（N/s）示值誤差示值相對誤差%1234512345 校準員： 核驗員： 校準日期： 共 頁第 頁校準證書內頁推薦格式序號校準項目校準結果1外觀檢查2剪切力示值誤差:示值相對誤差: %3正壓力示值誤差:示值相對誤差: %4滑臺運行速度示值誤差:示值相對誤差: %校準結果測量不確定度校準依據校準環境要求溫度： ，相對濕度： %校準員： 核驗員： 校準日期： 共 頁第 頁附錄B制動襯片剪切強度試驗機剪切力的不確定評定實例B.1 校準方法本次以剪切力25000N為設定值，給出測試數值的測量不確定度評定。將壓力校準裝置按照6

20、.3.2的方法進行安裝，然后開啟設備進行工作，當壓力達到設定值時進行數據測量并記錄，其他校準的不確定度評定可參考本方法。B.2 測量模型 （B.1） 式中：剪切力示值誤差, 單位為牛頓（N）；5次柱式壓力傳感器示值平均值，單位為牛頓（N）；5次試驗機剪切力示值平均值，單位為牛頓（N）；B.3 計算剪切力的不確定度B.3.1 輸入量、引入的不確定度、B.3.1.1 輸入量重復測量引入的不確定度在試驗設備校準點設定壓力值為25000N時，記錄壓力校準儀的壓力示值值，共計5次，分別為：、，其平均值為，測量值及計算結果見表B.1,屬A類不確定度分量。表B.1 測量值及計算結果 單位： N組數12345

21、測量值2510225303247042550524905平均值25505316.23平均值的標準不確定度：141.43 NB.3.1.2 輸入量重復測量引入的不確定度在試驗設備校準點設定壓力值為25000N時，記錄試驗機的剪切力示值，共計5次，分別為：、，其平均值為，測量值及計算結果見表B.2,屬A類不確定度分量。表B.2 測量值及計算結果 單位： N組數12345測量值2584425612259102493225968平均值25653425.23平均值的標準不確定度：190.17 NB.3.1.3 剪切力校準裝置修正值引入的不確定度輸入量的不確定度主要來源于剪切力校準裝置的測量不確定度，可根

22、據最大允許示值誤差進行評定，因此采用B類方法進行評定。剪切力測試儀校準裝置的示值誤差為：0.1%，當設定值為25000N時，校準裝置輸出誤差為：25N，該誤差服從均勻分布，標準不確定度為：=14.43 NB.4 合成標準不確定度的評定B.4.1 靈敏系數數學模型 由于、相互獨立，互不相關。因此靈敏系數 =-1，=1，B.4.2 標準不確定度匯總表表 B.3 標準不確定度匯總表標準不確定度分量不確定度來源標準不確定度( N)壓力測量重復性141.43壓力測量重復性190.17校準裝置輸出不確定度14.34B.4.3合成不確定度的計算輸入量和彼此獨立，互不相關，因此合成標準不確定度可按下式得到：2

23、37.43NB.4.4 擴展不確定度的評定試驗機剪切力測量結果的擴展不確定度取=2 ,則：474.86N附錄C 制動襯片剪切強度試驗機正壓力的不確定評定實例C.1 校準方法本次以壓力0.5MPa為設定值,給出測試數值的測量不確定度評定。將壓力校準裝置按照6.4.2的方法進行安裝，然后開啟試驗機使其工作，并進行數據測量并記錄，其他校準點的不確定度評定可參考本方法。C.2 測量模型 （C.1） 式中: 管路壓力示值誤差,單位為兆帕（ MPa）；5次壓力校準儀示值平均值，單位為兆帕（ MPa）；5次試驗機的壓力示值平均值，單位為兆帕（ MPa）。C.3 計算壓力的不確定度C.3.1 輸入量、引入的不

24、確定度、C.3.1.1 輸入量重復測量引入的不確定度在試驗設備校準點設定壓力值為0.5MPa時，記錄壓力校準儀測試的壓力值，共計5次，分別為：、，其平均值為，測量值及計算結果見表C.1,屬A類不確定度分量。表C.1 測量值及計算結果 單位：MPa組數12345測量值0.520.510.500.490.50平均值0.5040.011平均值的標準不確定度：0.005 MPaC.3.1.2 輸入量重復測量引入的不確定度在試驗設備校準點設定壓力值為0.5MPa時，記錄試驗機顯示的壓力值，共計5次，分別為：、，其平均值為，測量值及計算結果見表C.2,屬A類不確定度分量。表C.2 測量值及計算結果 單位：

25、MPa組數12345測量值0.490.510.510.500.48平均值0.4980.013平均值的標準不確定度：0.006 MPaC.3.1.2 壓力校準裝置修正值引入的不確定度輸入量的不確定度主要來源是壓力校準裝置的測量不確定度，可根據最大允許示值誤差進行評定，因此采用B類方法進行評定。壓力測控儀校準裝置的示值誤差為：1%，當設定值為0.5MPa時，校準裝置輸出誤差為：0.005MPa，該誤差服從均勻分布，標準不確定度為：=0.003 MPaC.4 合成標準不確定度的評定C.4.1 靈敏系數數學模型 （C.2）由于、相互獨立，互不相關。因此靈敏系數 =-1，=1，C.4.2 標準不確定度匯

26、總表表 C.3 標準不確定度匯總表標準不確定度分量不確定度來源標準不確定度（MPa）校準裝置輸出不確定度0.005測量重復性0.006校準裝置輸出不確定度0.003C.4.3 合成不確定度的計算輸入量和彼此獨立，互不相關，因此合成標準不確定度可按下式得到：0.008 MPaC.4.4 擴展不確定度的評定試驗機正壓力測量結果的擴展不確定度：取=2 ,則：0.016 MPa附錄D制動襯片剪切強度試驗機運行速度的不確定評定實例D.1 校準方法本次以距離3min的移動速率為設定值，記錄試驗機工作3min后實際的位移量，與標準中的10mm/min做對比，給出測試數值的測量不確定度評定。將距離測定儀按照6

27、.5.2的方法進行測量，通過距離測定儀和秒表測定距離和運行時間并進行記錄，其他距離點的不確定度評定可參考本方法。D.2 測量模型 （D.1） 式中：距離測定儀測出的實際位移,單位為毫米（mm）； 滑臺運行時間，單位為秒（s）；試驗機實際運行速度，單位為毫米每分鐘（mm/min）；D.3 計算測距儀測試距離的不確定度D.3.1 輸入量引入的不確定度D.3.1.1 輸入量重復測量引入的不確定度在試驗設備設定測試距離為30mm時，通過距離測定儀和秒表記錄每次運行距離和時間，并計算每次運行速度，重復5次，分別為：、，其平均值為，測量值及計算結果見表D.1,屬A類不確定度分量。表D.1 測量值及計算結果

28、 單位：mm/min組數12345測量值9.559.4610.1510.389.89平均值9.8860.39平均值的標準不確定度：0.17 mm/minD.3.1.2 位移校準裝置修正值引入的不確定度輸入量的不確定度主要來源與位移校準裝置的測量不確定度，可根據最大允許示值誤差進行評定，因此采用B類方法進行評定。距離測定儀校準裝置的最大允許誤差為：0.5%，當設定值為30mm，時間為3min時，校準裝置輸出誤差為：0.15mm，該誤差服從均勻分布，標準不確定度為：=0.087mm則：=0.029mm/minD.4 合成標準不確定度的評定D.4.1 靈敏系數數學模型 （D.2）由于、相互獨立，互不相關,為常數。因此靈敏系數 =-1，=0，D.4.2 標準不確定度匯總表表 D.2 標準不確定度匯總表標準不確定度分量不確定度來源標準不確定度（mm/min）校準裝置輸出不確定度0.029測量重復性0.17D.4.3 合成不確定度的計算輸入量和彼此獨立，互不相關，因此合成標準不確定度可按下式得到：0.1