GB/T 21152-2018 土方机械 轮式或高速橡胶履带式机器制动系统的性能要求和试验方法

GB/T 21152-2018 土方机械 轮式或高速橡胶履带式机器制动系统的性能要求和试验方法
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标准编号:GB/T 21152-2018
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标准类别:建筑工业标准
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GB/T 21152-2018 标准规范下载简介

GB/T 21152-2018 土方机械 轮式或高速橡胶履带式机器制动系统的性能要求和试验方法

配有静液压制动系统的机器,行车和辅助制动应该分别符合4.4和4.5的要求。 典型的静液压制动系统有一个可耗尽的动力供应,不能满足4.6规定的停车制动的要求 行车制动应用应该通过下面的一种方法获得: 一种单独控制的操纵; 脚从驱动踏板移动到制动踏板; 在采取制动行为的开始,用手或脚释放驱动控制并将其移动到空挡或反向驱动位置 可在行车制动系统上增加一个附加的制动系统,用于机器端动运动时控制机器。不管坡度,可用液 玉节流阀或类似的驱动传动系统(反向节流),保持机器静止

4.8联合制动和转向功能的系统

如果制动系统具有联合制动和转向功能用在辅助制动系统,在依据第6章辅助制动系统制动距 时,机器应维持可控性。 当维持表3规定的辅助制动距离时,如图1所示,机器任一侧均不能转向边界线X外侧

当W≤2m,X=1.25W; 当W>2m,X=2m,这是为了限制机器转向时超出公共道路交通线宽度要求 说明: W机器包括轮胎或履带的宽度GB 51364-2019 船舶工业工程项目环境保护设施设计标准,单位为米(m); 边界线宽度,单位为米(m)

4.9储能器的性能和报警装置

图1辅助制动的边界条件

如果储备的能量(如储能容器,蓄能器)用于行车制动系统,则该储能系统应该配备一个低能报警装 置。警告信号发生后,第三次实施行车制动应用中的残余压力,应足够满足表3中提供的适用于机器辅 助制动性能的要求。 报警装置应通过发出连续的(如稳定地或脉冲地)可视报警和/或声讯报警信号,有效引起司机的注 意。该项要求对指示压力或直空度的仪表不适用

4.10带电子控制系统的制动系统

制动系统的电控系统应该满足制造商通过危险评估方法确定的安全状态要求,电子控制系统应满 足ISO15998规定的安全状态的要求。 如果设计的最大机器速度限制在小于6km/h,当任一制动系统使机器在表3规定的制动距离范 围内制动时,就满足这些安全状态要求。 满足本标准要求的机器制动系统也达到了ISO15998规定的土方机器制动系统的安全概念,需对 制动器机器控制系统进行风险评估,确定当任何单一电气和/或电子机器控制系统失效时,制动功能满 足本标准制动性能要求。 注:ISO15998也要求机器控制系统的附加测试来验证它的性能和失效模式

4.11设计为牵引拖车的机器

本标准中适用于机器行车、辅助及停车制动的所有性能要求均适用于牵引拖车 如果测试时含机器和拖车的组合装置的重量,包括规定的拖车负荷,牵引机器的制动系统满足行 车、辅助和停车制动的要求,则拖车或者被牵引装置不需要制动器。 如果适用,需要评估牵引制动系统来防止出现“功耗”

4.12机器使用说明和标签

根据制造商设计规格,制动控制系统的操作限制,如果适用,应包括在下列一项或几项内容中:

GB/T 211522018

操作手册; 指令信号; 机器监视显示器。 示例:停车制动操作注意事项:制动系统默认条件下,制动或减速操作特征可能自动更改产生新的制动性能特征, 比如变速箱自动切换空挡或由于推动停车制动对停车制动的潜在破坏。 如果制动器或机器的制造商建议制动器磨合,制动器磨合方法应包括在机器的操作手册或维修手 册中。 配备了限速器的机器,制造商应提供以下说明: a)在操作手册中,当加载的机器在机器制造商指定的特定斜坡下坡时,机器最大速度和/或传动 齿轮处于啮合; b)一种指令信号或机器监视显示器包含a)指定的信息,位于司机室和易于司机看见的地方。 显示下坡的减速能力的指令信号或机器监视显示器在百分比上不应超过行车和停车制动的最小制 动保持性能。(见6.4.2)

4.12.2制动系统和定期检验说明书

果制动系统和周期性验证说明由机器制造商提供,应该包括如下内容: a)日常制动检查方法说明: 种验证行车和停车制动器功能的方法; 如果行车和/或停车制动器的检查方法不包含在内,提供验证辅助制动器功能的方法, b)运行期间、定期或后期维护制动验证说明: 验证行车和停车制动器功能的方法,包括验收标准; 验证辅助制动器功能的方法。 说明中应通知用户如果行车、辅助或停车制动器不能按日常制动检查方法,运行期间、定期或后期 维护制动验证说明中规定的规格或性能要求运行,机器应立即停止运行直至符合要求。制动系统的周 期性验证说明,可能会给出不同于本标准规定的测试条件,以允许用户开展其他测试或验证,

4.12.3设计为牵引拖车的机器的附加说明

如适用,土方机械制造商应在机器手册或标签中提供机器的允许拖车牵引能力信息以及任何其 的拖车牵引说明或预防措施。如果提供,所提供的信息则应包括最大非制动拖车牵引负载以及 有效负载和牵引负载的最大组合

4.13制动驻坡能力估算

制动驻坡能力定义了将一台机器停止和保持在斜坡上的制动系统的能力。制动器实际可停止及保 持机器在某一斜坡上的能力会由其他因素受到限制,如道路条件、坡度、速度、负载或机器制造商的技术 规格。 附录B给出了制动驻坡能力的计算方法

在进行性能测试时,应遵守制造商规定的注意事项。涉及制动系统的所有参数,包括轮胎尺寸和 制动器调整、报警点和制动系统的压力都应在制造商规定的范围内。在任一性能试验中,都不应

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制动系统进行人工调整,如防止制动性能削弱或改善制动性能的调整。 进行测量的仪器的精度和单位应符合ISO9248的规定。 表2和表3中给出的性能要求,应在制动系统的行车极限条件下进行单站和保持试验。这些要求 应通过物理测试或替代方法进行验证,包括物理测试数据的计算和推导计算。验证方法应按照第7章 的规定记录在试验报告中。 替代制动性能试验方法见6.4.3和6.6。 注:液压制动系统通常不会受制动磨损极限的影响

5.2 ±一般测试条件

如果机器传动系统可以选择变速比,应选择与规定的试验速度相应的变速挡位进行制动试验。在 完全停车之前可将动力脱开。 行车制动系统性能试验中不应使用限速器,限速器可在辅助制动系统性能试验中使用。液压或类 似的驱动系统不属于限速器 对具有可选多轴驱动的机器,在进行制动系统性能试验时,非制动的可选驱动轴应脱挡。 工作装置(铲刀、铲斗、推土板等)应置于制造商建议的运输位置上。 试验前允许对制动器进行磨合与调整。磨合应按机器使用说明书和/或机器维修手册的规定进行 或咨询机器或制动器的制造商。 在试验前,机器应运转直到发动机油、传动箱油和机器中的液体,达到制造商规定的正常工作温度 机器的试验速度应当是制动操纵机构动作之前的瞬间测定的速度 制动保持性能试验应在动力传动系统脱开的状态下进行,除液压或类似的驱动系统,发动机转速最 低时(如发动机急速或停止),应启动动力传动系统。 当进行振动压路机试验时,所有试验均应在无振动状态下进行。 当静液压制动被用于行车制动时,行车制动系统的制动和保持性能(如反向节流)试验应在发动机 运行的状态下进行。 应记录篇7竞试验报告所需的全部数据

试验道路地基应充分压实,地面应坚硬、干燥。地面的湿度不应对制动试验有不良影响 试验道路的横向坡度不应大于3%。 行驶方间的坡度不应大于1%,或符合特定的试验要求。对于大于32000kg的刚性车架自卸车, 交接车架自卸车和自行式铲运机,其试验道路应具有行驶方向向下(9土1)%的坡度 进人试验道路前的引导路段应具有足够的长度,并应平整、坡度均匀,以便保证机器在制动之前达 凯需要的速度

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如适用,下列性能试验应在本标准范围内所有机器及所有制动系统上按照第5章规定的试验条件 下进行。制动保持和操作力应接照第7章的规定进行测量和报告 注:6.3的规定不适用于不配备储能装置(如:贮能器或蓄能器)的行车制动系统

在性能测试过程中,控制力不得超过表1中给出的值

表1性能试验时制动系统操纵机构的最大操作

6.3.1行车制动系统的恢复能力

发动机速度控制机构应使发动机达到最大的转速或频率,制动器工作压力应在靠近制动器处测定。 行车制动系统按下述方法操作以后,能够供给的压力不应低于第一次全行程制动操作时测得压力的70%: 自卸车、自行式铲运机和轮式挖掘机,以每分钟4次的速率操作12次; 对于所有其他机器,以每分钟6次的速率操作20次,

3.2辅助制动系统的能

如果行车制动系统的储能系统用于辅助制动系统,储能系统应在切断电源及机器停车的情况下满 足以下要求: 如适用,频率为≤1s开和1s关下5个全行车制动应用之后,行车制动系统储能系统的剩余 容量应满足表3中规定的辅助制动制动性 全行车制动应用应满足表1的力级要求。

用于行车制动的储能系统应达到4.9给出的试验要求。 试验过程中,报警装置应在辅助制动系统自动动作前报警 通过合适的试验方法减少行车制动系统的储能,

所有机器都应进行前进和后退两个方向的试验!

对于静液压或类似的驱动系统,可以使用反向节流以满足行车制动系统保持性能的条件,如果使用 的话,应记录在试验报告中

6.4.2行车和停车制动

表2行车和停车制动保持性能

.4.3制动保持性能试验

制动保持性能试验可在以下任一情况下进行: a)在指定的斜坡和防滑表面的试验场; b)在一个有防滑表面的倾斜平台上; c)在行驶方向坡度不大于1%的试验跑道上,对已制动停车、变速箱空挡的机器施加一拉力。 此情况,拉力应为接近地面的水平拉力以达到表2规定的斜坡最小等效拉力,等效拉力应以牛顿为 单位: 一当坡度为15%时,数值上等于以千克为单位的机器测试质量的1.46倍; 一当坡度为20%时,数值上等于以千克为单位的机器测试质量的1.92倍; 当坡度为25%时,数值上等于以千克为单位的机器测试质量的2.38倍。 跟斜坡试验相比拉力试验具有局限性。受轴荷分布的影响,机器在斜坡上的保持性能可能改变,可 能发生溜车。 d)用机器的推进系统来模拟一个静态的等效力,并通过下述推进试验证明表2要求的保持性能, 把机器放在一个水平面上。为推进系统提供表2中给出的生成适用于机器的等效制动保持要求的 能量。试验中记录推进系统的输出,同时制动保持试验中车轮速度没有动作 测量间接参数,如可用于随附计算(如齿轮比,轮胎尺寸)的转矩/压力/电流,以确定地面力输出。 制动试验报告中应记录测量参数相关的计算及制动保持性能。如果应用了与表2保持要求等效的推进 系统牵引力,制动系统抵抗住运动,则认为保持性能验证成功。在满足表2保持性能要求前,轮胎或履 带在测试过程中运动则认为制动保持性能失效

6.4.4停车制动作为辅助制动时的耐久性试验

如果停车制动系统作为辅助制动系统的 一部分,在适合机器的机器测试质量(见3.3)及水平表面没 停车制动的情况下,停车制动器应满足表2规定的保持性能要求,按照6.5规定的机器试验速度的

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态停止性能要求。对于压路机,停车制动耐久性试验要经过5次停止。使用停车制动器时允许轮胎锁定。

所有机器均应进行表3给出的制动距离试验。如适用,制动应满足下列机器试验速度之一,公差在 2km/h范围内: 一对于机器测试质量≤32000kg的刚性车架自卸车和铰接车架自卸车,在机器最大速度的 80%或32km/h的制动,以较大者为准(机器测试质量>32000kg的自卸车见6.5.5); 一对于机器最大速度<32km/h的机器,以最大速度制动; 一 对于所有其他机器,机器最大速度的80%或32km/h处制动,取较大者。 行车及辅助制动系统制动距离试验应从冷制动开始,在机器向前方行驶时进行,即沿试验道路的 正、反方向各进行一次,两次制动的时间间隔最少为10min。 制动距离和机器速度应取行车制动和辅助制动系统两次试验(在试验道路的正、反方向各进行 次)的平均值,并按照第7章的内容填写试验报告

6.5.2行车制动系统

行车制动系统应在表3中规定的机器类型的制动距离内制云

6.5.3辅助制动系统

辅助制动系统应在表3中规定的机器类型的制动距离内制动。 注:国家或其他法规,选取更严格的。 如果机器装有限速器,可在本试验之前和试验中间使用。 在行车制动系统中的任何单一故障时,辅助制动系统应进行试验,以测量机器的停止。在本次试验 中,修改行车制动系统或使用等效的方法来模拟最不利的行车制动系统的单一故障

6.5.4除机器测试质量>32000kg的刚性车架和铰接车架自卸车的所有机器的热衰减试验

6.5.4除机器测试质量>32000kg的刚性车架和铰接车架自卸车的所有机器的热衰减试验

除机器测试质量>32000kg的刚性车架和铰接车架自卸车外,本试验应在所有机器上进行。 在最大或接近最大减速度,且轮胎和履带没有滑动时,应用和释放行车制动器,完成4个连续制动 每次制动后,应使用机器最大加速度尽可能快地恢复6.5.1要求的机器测试速度。应对连续的第5次制 动进行测定,制动距离不应大于表3中所指制动距离的125%

对于能够在实验室环境中再现的制动系统功能,替代实验室试验可用于确定行车、辅助和停车制动 性能。实验室试验设备应能够产生同安装在机器上制动器一样的操作环境。测试系统应设置为能够在 扭矩水平上通过制动器保持力和制动器制动力承受和测量扭矩。实验室试验系统应通过与历史机器试 验数据关联的方式进行验证。 对于行车制动和辅助制动系统,应能重复制动器的动态负荷以满足本标准规定的冷制动停止性能 要求。应按照第7章中规定的要求测量数据并记录在测试报告中。 对于停车制动系统,应按照第7章中规定的要求测量最大制动保持转矩并记录在试验报告中

6.2静液压或类似行走驱动机器的替代辅助制动

对于使用除静液压或类似的推进驱动外的辅助制动器的机器上,传动系中的驱动马达减速力应移 除。或者,马达和终传动可在制动距离试验开始前与传动系断开。 如果很难去除推进电机的制动力或很难从传动系脱开电机和齿轮传动,辅助制动系统可进行如下 试验。 机器静止,含传动系公差下的运动、变量马达设置为最大位移、机械传动装置设置在最低转速时,在 满额定压力时启用辅助制动器,并推动驱动系统,正向和反向交替进行。除制动/传动零部件传动系公 差外.机器应在小于30mm/s蠕动运动时机器保持静止

试验报告应包含以下内容: a)参考的标准; b)测试时间及地点; c)机器类型:

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d 机器耐延商 e) 机器型号和编号; f) 制动系统的状态(例如:新的、已运转1000h,按制造商规定等); 试验机器的质量和轴荷分配(kg); 制造商认可的机器最大测试质量和轴荷分配: 如适用,压轮尺寸、轨道尺寸、轮胎尺寸、标定层数、花纹型式和压力(MPa); D 制动器种类(例如:盘式或鼓式、手控或脚控); 制动系统形式(例如:机械式或液压式); D 试验道路的路面(例如:沥青的、混凝土的或泥土的); m)试验道路的纵向坡度和横向坡度; 全部制动试验和保持试验的结果以及,如适用,替代制动保持的计算或方法; D) 在进行制动试验后,行车制动系统储备能量(见6.3.1)的百分比按下式计算

p 用百分比表示的剩余压力; 一第一次制动时制动系统压力; P2 其后制动时测定的制动系统最低压力。 p) 操作力大小(见4.3和6.2); q) 机器最大水平速度,机器试验速度(km/h); r) 使用作为制动系统之一的静液压制动系统进行试验; s) 如适用,停车制动耐久性试验的结果(见6.4.4); ) 如适用,评估报告及支撑信息,证明最大制动磨损不会影响制动性能结果; u) 如适用,制动驻坡能力估算,轮胎类型,轮胎压力,测得的轮胎滚动半径及充分发出的减速 度率

P 用百分比表示的剩余压力; p:—第一次制动时制动系统压力; P2 其后制动时测定的制动系统最低压力。 操作力大小(见4.3和6.2); 机器最大水平速度,机器试验速度(km/h); ) 使用作为制动系统之一的静液压制动系统进行试验; 如适用,停车制动耐久性试验的结果(见6.4.4); ) 如适用,评估报告及支撑信息,证明最大制动磨损不会影响制动性能结果; ) 如适用,制动驻坡能力估算,轮胎类型,轮胎压力,测得的轮胎滚动半径及充分发出的减速 度率。

附录A (资料性附录) 专用地下矿用机械

警示一一地下开采是世界范围内监管最严的工作之一。要求非常规范。本附录有关专用地下矿 的一般制动性能。由于地下采矿法规的规范性,有必要研究区域性地下开采的要求,机器应在符 监管要求下使用

本附录介绍了用于地下矿用制动系统的建议。本标准中的主体规定应仅适用于本附录补充及修改 的专用地下矿用机械。设计为地面作业的机械若在地下使用,应经制造商和最终用户评估。 任何制动系统上均不应安装可使应用位置处制动保持的装置,除非当设备操作人员不再接触制动 区动装置时,制动保持解除。 注:煤和瓦斯开采应用区域要求信息在A.12给出

在制动试验运行期间产生的最大减速值

A.3制动系统控制器(见4.3)

根据ISO10968,停车制动控制器应为主要控制器。形状及颜色应区别于其他控制器。 注:应用停车制动控制器时所需的操作动作有不同的区域性要求。典型的地下开采应用程序采用推停车制动器的 动作停车制动。然而有地区需要用拉的动作

A.4行车制动系统(见4.4)

A.4.1停车制动性能

铺助制动制动距离S的推荐公式见式(A.1),单位

.................A...

式中: 初始速度,单位为干米每小时(km/h); t时间,指0.35s; a一—平均减速度,单位为米每二次方秒(m/s)(=0.28g或2.75m/s²)。 表示20%(11.3)坡度时推荐使用28%的制动效率。如果使用了20%的制动效率,推荐使用 12.3%坡度(7°)。 测试制动性能时,机器应在设计斜坡上至少保持0.75m/s的充分发出的减速度率。如果机器应用 于超过20%的坡度,最小制动效率应大于8%,以机器使用的最大坡度百分比表示

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A.5辅助制动系统(见4.5)

全因素,行车制动应能在最大设计坡度上使机器

除当辅助制动器t=1s,a=0.18g或1.77m/s外,辅助制动制动距离s的推荐公式为式(A.1), 单位为m。 测试制动性能时,机器应在设计斜坡上至少保持至少0.45m/s²充分发出的减速度率。 静液压制动系统不应作为辅助制动器。 限速器不宜在辅助制动系统性能试验中使用, 专用地下矿用机械的辅助制动器可不调节就使用。 如果辅助制动器自动应用,应在应用前警示操作者。如果自动制动器与辅助制动系统分离,其性能 应该至少与辅助制动器的性能相同

A.6停车制动系统(见4.6)

加上20%的安全因素,行车制动器应能在最大设计坡度上使机器静止,最小设计坡度为25%。停 车制动无论以下哪种情况,停车制动应自动运行:操作者停止发动机或由于其他原因发动机停止(如发 动机自动保护系统运行)。当发动机停止运行时,停车制动器应在发动机停止转动后2$内响应。 如果停车制动器已自动应用,应可由操作者通过特定操作解除。 机器应配置连锁系统,防止停车制动器应用时机器行驶。可提供制动器日常试验程序或系统停车 制动(如4.12.2)。可配置紧急状况下挪移机器的装置。应提供机器检索说明来解释释放停车制动器的 程序。 自动停车制动器应包括一司机驾驶室装置,无需关闭设备就可手动应用制动器,并且无需启动设备 就能解除及重新应用停车制动器。停车制动如果制动器手动释放,当机器重新启动时制动器应自动重 新启动。可使用一装置,防止制动器手动应用前机器重新启动。停车制动试验过程中,静液传动系统应 新开。 停车制动应只能通过控制器解除,解除时不应运行其他设备功能,也就是说此控制器专门针对停车 制动系统。停车制动停车制动保持性能可在实际斜坡上进行验证,或者在水平地面上停车制动器运行 状态下拖拽机器进行验证

A.7静液压制动系统(见4.7)

对于配置静液压传动装置的机器,不应回油节流以满足保持性能标准。行车制动保持时,当有端 时.停车制动器可在维修时使用

A.8设计为牵引拖车的机器(见4.11)

如果牵引机的制动器不能满足行车、辅助和停车制动器的要求,如果适用,当测试时使用机器和 量加上牵引机和拖车的总有效载荷,牵引拖车应配备作用于每个拖车车轮的,制动装置为系统的 如果拖车是设计为在所有工况下车轮均匀负载,则制动器只需要作用于要满足制动要求的车轮

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拖车制动器应作用在车轴的两侧。 拖车的行车制动器,辅助制动器和停车制动器应被设计为不能作为牵引机制动器独立应用。牵引 机的停车制动控制应适用于机器的停车制动器和配备的任何牵引拖车。 拖车的停车制动系统应设计为当拖车与牵引机断开时,停车制动系统自动应用。 如果拖车没有停车制动器,拖车需要设置保持自已固定的一种方法(不推荐使用轮挡)。机器/拖车 组合应只在前进方向进行测试

限速器不应在行车和辅助制动试验中使用。 所有的机器都应该在5.3中描述的试验道路上试验

10性能测试(见第6章)

A.10.1保持性能(见6.4)

推荐使用的停车制动保持性能见A.6停车制动。

存便用的行车制动保持性能见A,4.2 荐使用的停车制动保持性能见A.6停车制动。

A.10.2制动性能(见6.5)

A.10.2.1行车制动器(见6.5.2)

推荐使用的行车制动器制动性能见A.4.1。专用地下矿用机械的制动性能试验如下: a) 机器向前行驶和向后倒车运动速度一样,如铲运机(装、运、卸): 最大测试质量及最大指定有效载荷下5次向前行驶停止; 最大测试质量及最大指定有效载荷下5次倒车停止; 最大测试质量无载荷下5次向前行驶停止; 一最大测试质量无载荷下5次倒车停止。 b)机器主要做向前行驶,如自卸车或带拖车的机器: 最大测试质量及最大指定有效载荷下5次向前行驶停止; 最大测试质量无载荷下5次向前行驶停止。 试验时应以最大速度的80%下开展。 停止间要有间隔,最大间隔时间为10min。 应记录峰值减速

A.10.2.2辅助制动器(见6.5.3)

推荐使用的辅助制动器制动性能见A.5。 专用地下矿用机械的制动性能试验如下: 最大测试质量及最大指定有效载荷下3次向前行驶停止; 最大测试质量无载荷下3次向前行驶停止。 试验时应以最大速度或25km/h下开展,以最小速度为准。停止间要有间隔,最大间隔时间关 omin。

DB34/T 4247-2022 公共建筑节能改造节能量核定规程(附条文说明).pdfA.11试验报告(见第7章)

一些地区要求应有充分发出的减速度率报告

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A.12煤/瓦斯开采应用

警示一一高瓦斯矿并,如煤矿,比其他矿山监管更严格。监管机构要求的法律要求和认证,需要 泛地研究 在澳大利亚,在煤矿使用的制动器对于任何暴露的表面通常有150℃的最大允许制动温度。 在美国.MSHA(矿场安全和健康管理局) 务和紧急制动器性能相同

警示一一高瓦斯矿并,如煤矿,比其他矿山监管更严格。监管机构要求的法律要求和认证,需要进 行广泛地研究。 在澳大利亚,在煤矿使用的制动器对于任何暴露的表面通常有150℃的最大允许制动温度。 在美国.MSHA(矿场安全和健康管 和紧急制动器性能相同

吸度的制动能力(BSC)可以通 疲度的制动能力是指制动器制动并保持机器的能力,不是机器的坡度作业能力。在特定区域机器在坡 度上作业时,需要考其他因素(见4.13)。 坡度的制动能力,在一定百分比斜率的坡度上使机器制动,可以使用式(B.1)和测量的充分发出的 减速度率DR计算

GB/T 51353-2019 住房公积金提取业务标准GB/T 211522018

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