JB/T 9870-2013 水力测功器

ICS 27.020J91备案号: 43976- 2014JB中华人民共和国机械行业标准JB/T 9870- 2013代替JB/T 9870- -1999水力测功器Hydraulic dynamometers2013-12-31发布2014-07-01实施中华人民共和国工业和信息化部发布JB/T 9870- 2013目次2规范性引用文件3术语和定义.4产品型号编制 方法.......5技术要求.6试验方法.88标志、包装、运输和贮存..附录A (资料性附录)不确定度计算示例..............................1附录B (规范性附录)水力测功器可靠性考核评定方法，..13附录C (规范性附录)故障模式分类..................................15表1转矩静态测 量相对误差试验记录表(顺时针或逆时针旋转) .........表2静态转矩感 最测试记录表表3吸收功率 试验记录表....表4检验项目分 .....表B.1试验 工况循环表.JB/T 9870- -2013前言本标准按照GB/T 1.1 - -2009给出的规则起草。本标准代替JB/T 9870- 1999 《水力测功器)，与JBT 9870- 199比上要技术变化如下:一修改了 测功器的调节方式(见5.4, 1999年版的5.4);修改了调节误差(见5.5， 1999年版的5.5);-修改了转矩静态测量相对误差(见5.6.3, 1999年版的5.6.2);一删除了保用期(见1999年版的5.11);修改了可靠性考核指标(见5.18， 1999年版的6.5);-增加了检验项目分类表(见表4);-增加了抽样方案和评定规则(见7.4);- 增加了不确定度的计算示例(见附录A)。本标准由中国机械工.业联合会提出。本标准由全国内燃机标准化技术委员会(SAC/TC177) 归u。本标准起草单位:上海内燃机研究所.常州常瑞天力动力机械有限公司、江苏启测测功器有限公司。本标准主要起草人:计维斌、钱华金、郭华、施冲、曹家骏、瞿俊鸣、宋国婵、乔亮亮、孙清。本标准于1981年首次发布，1989年第- 一次修订，999年第二次修订，本次是第三次修订。JB/T 9870- -2013水力测功器1范围本标准规定了水力测功器(以下简称测功器)的技术要求、试验万法和检验规则等。本标准适用于水力测功器。2规范性引用文件下列文件对 于本文件的应用是必不可少的。凡是注8期的引用文件,仅注8期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 191包装储运图示标志GB/T2828.1计数抽样检验程序 第1 部分:按接收质最限(AQL)检索的逐批检验抽样计划GB/T 6388运输 包装收发货标志GB/T9239.1机械振动 恒态(刚性)转子平衡品质要求第1 部分;规范与平衡允差的检验GB/T 13306标牌GB/T21404- -2008 内燃机发动机功率的确定和测最方法 - -般要求JB/T 5220转速数字显示仪3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1位置控制(开环) location control (open loop)不加任何反馈控制，测功器的转矩随转速自然变化的控制。3.2恒转速调节constant speed adjustment保持原动机转速为任一给定转速的控制。3.3恒转矩调节constant torque adjustment保持测功器为任一给定转矩的控制。3.4转速平方调节square speed adjustment使测功器的制动转矩随转速平方关系变化的控制。3.5转速比例调节speed proportional adjustment使测功器的制动转矩随转速成比例关系变化的控制。3.6静态转矩感量(灵敏度、灵敏阈) static torque sensitivity使测功器的转矩指示装置(或仪表)产生可以察觉变化的最小转矩量。JB/T 9870- -20134产品型号编制方法测功器型号用汉语拼音字母(以下简称字时)和阿拉伯数字(以下简称数字)表示，依次有下列三部分组成:首部中部尾部变型符号(用字母或数字表示) .工作能力符号(用数字表示最大吸收功率)- 结构类别符号(D-- 销钉式: P-- 圆盘式: Y-叶片式)示例1: D110 .表示疑人吸收功率为11kw的销钉式测功器。示例2: D260-S表示最人吸收功率为260 kW的销钉式测功器，s表示显示转矩。示例3; P1500表示最大吸收功率为1 S00kW的圆盘式测功器。示例4: Y120表示最人吸收功半为120 kW的叶片式测功器。5技术要求5.1总则测功器产品应按经规定程序批准的产品图样和技术文件制造。5.2 技术规范制造厂应在技术文件中提供测功器的下列主要技术规格和参数:a)刑号:b)最大吸收功率，单位为干瓦(kW);c)主轴最高转速，单位为转每分(/min);d)主轴转动方向:e)最大制动力矩，单位为牛米(N. m),或制动力测定范围，单位为牛(N);f)最大耗水量，单位为升每小时(Lh); .g)最高排水温度，单位为摄氏度(C);h)转动惯量，单位为千克平方米(kg.m);i)主轴中心高度，单位为毫米(mm);j外形尺寸(长X宽X高)，单位为毫米(mm);k)联轴器联接尺寸，单位为毫米(mm);1)净质量(不包括电控装置)，单位为千克(kg):m)总质量(净质最+电控装置)，单位为千克(kg);n)测功器安装基础平台白振频率，单位为赫(H2)。JB/T 9870- -20135.3运行条件测功器主机应能在下列环境下E常运转:a)环境温度: 0'C~ 50C;b)相对湿度:≤85%;c)海拔:≤3 000 m:d)电源:交流电压220VX (1土10%); 频率50HzX (I土 1%):e)冷却水:清洁软水(硬度<8° );f)冷却水进口温度:≤32C:g)测功器应固定在牢固的基础上，安装地点周用应尤影响性能的气流、振动和电磁场，以及无腐蚀性气体和导电尘埃存在。5.4调节方式 (由用户根据发动机的使用特性选定)5.4.1 D、 P系列指针式测功器功能开环控制，通过调节测功器进水量，实现测功器的负荷调节，以测试发动机在不同负荷下的速度特性。5.4.2 Y 系列测功器功能5.4.2.1位置调节(开环控制)。用以测试发动机的速度特性。5.4.2.2恒转矩调节。用以测试发动机的恒转矩特性。5.4.2.3恒转速调节。 用以测试发动机的负荷特性。5.4.2.4转速平方调节。 用以测试发动机的螺旋桨特性。5.4.2.5转速比例调节。 用以测试发动机的加减速特性。5.5调节误差5.5.1位置调 节误差:由测功器固有特性确定。5.5.2恒转矩调节误差: 不大于测功器最大量程土1%。5.5.3恒转速调节误差:不大于士5 r/min.5.5.4转速平方调节误差: 不大于土S r/min.5.5.5转速比例调节误差: 不大于士S r/min.5.6测量误差5.6.1指示装置回零误差对指针式指示装置，误差不超过士0.2个分度值:对数显式指示装置，误差不超过士1个字。5.6.2转速测量误差转速不大于1000 r/min时，误差不大于士1 r/min;转速大于1 000 r/min时，误差不大于测功器转速最大量程的士0.1%。5.6.3转矩静态测量 相对误差5.6.3.1对D. P系列指针式测量装置，最大相对误差应不大于测功器转矩最大量程的土0.4%。5.6.3.2对Y系列叶片式测量装置(采用数显仪表显示)，最大相对误差应不大于测功器转矩最大量程的+0.2%。JB/T 9870- -20135.6.4静态转矩感量误差应不大于最大量程的0.1%。5.7空负荷运转测功器应进行空负荷运转试验，各部件应工作正常，不得有异常声响。5.8冷却水出口温度在排水温度不高于70C的条件下，测功器应能平稳运转。5.9动平衡测功器转子部件应进行动平衡试验，其结果应符合产品图样要求或GB/T 9239.1的规定。5.10接触面积测功器主轴两端锥面与联轴器配合的按触面积应不少于70%。5.11 密封性测功器各密封面的结合处不允许有漏水、漏汕现象。5.12阀门可靠性测功器在运行过程中，各阀门开闭应灵话、工作可靠。5.13 保护功能测功器电控装置应具有转矩、转速指示和你护功能。5.14绝缘电阻测功器电控部分电源输入同路对机壳的绝缘电阻应不小于2 MQ.5.15外观质量5.15.1机械部分5.15.1.1刻度盘刻度、 字体应清晰、明确和易读。5.15.1.2测功器 零件应按产品图样要求进行防锈处理。5.15.1.3测功器镀层、 漆层、化学处理表面应光洁平整、色泽均匀，不得有起层、气泡、斑痕或擦伤、锈蚀，划痕等明显訣陷。5.15.2电控部分5.15.2.1电控装置的开关、 按钮应灵活可靠，运动自如，不得松动，所有接插点应接触可靠。5.15.2.2电控装置布线应整齐、 美观:印制电路板应清洁，焊点应光滑，无虚焊、漏焊等缺陷。5.15.2.3电控装置应有接地装置和接地标志。5.16功率吸收特性测功器吸收功率和发动机燃料消耗率的测最不确定度参见附录A的要求。JB/T 9870- -20135.17耐久性测功器经耐久性试验后应无致命故障或严重故障。耐久试验后经调节特性试验，各项性能指标均应符合5.5的要求。5.18可靠性测功器产品的可靠性应达到:.a)首次故障前平均工作时间(MTTFF)不低于1 000 h;b)平均故障间隔时间(MTBF) 不低于1 500 h。6试验方法.1 总则检测用的量具、检具、砝码、仪表等均应经有关计量部门鉴定合格，并在使用有效期内。6.2试验条件及 试验装置测功器应能在下列条件下正常运行:a)供水压力: 40kPa~250 kPa;注意:应靠近测功器落水线进行试验，使供水压力保持相对较高。b)压力波动范围:士5kPa。c)砝码:精度为5/100 000.d)校正装置:臂长土1 mm/10 000 mm。e)转速、转矩显示器。f)变速动力机及其附件。6.3 空负荷运转试验测功器在检定前，应在50%的额定转速下运转5 min, 100%额定转速下运转 2 min,各部件工作应正常，不得有异常声响。6.4转速测量 误差试验应按JB/T 5220的规定。6.5转矩静态测量相对误差测试6.5.1指示装 置零位调整在静校试验前应将测功器水平安装，然后进行零位调整。对指针式测功器，通过改变指针位置，进行调零:对数显式测功器，通过仪器调零模式进行调零。6.5.2转矩静态测量 相对误差测试用静态方法进行检验，将测功器与动力机脱开，在测功器-一个旋转方向规定的力臂处，从零点依次加砝码到最大最程值，冉由最大量程值卸砝码到零点，在各个测量范围内测量点数不得少于5点，且均匀分布。加载时不能卸载，卸载时不能加载，反复试验两次:或从另一旋转方向重复上:述试验。测试记录表格式见表1。JB/T 9870- -2013表1转矩静态测量相对误差试验记录表 (顺时针或逆时针旋转)测功器型号: .出厂编号:试验| |期:加我或减载N.m第一次.第_次序号加载a;减载a;加载a:减载a:绝对|相对绝对相对转矩值汉差|设差转矩值.改差|设差转矩值，设差误差设差设差90|112134结论注:绝对误差=实测值一理论值|: 相对设差= (绝对误差/最大量程) x 10%。6.6 静态转矩感量测试当测功器处于空负荷和满负荷的平衡状态时，对其逐渐递加或递减转矩，至指示装置的指针或数字显示有明显变动。此时空负荷或满负荷所增加或减少的转矩与最大量程转矩之比的百分数即为转矩感最(灵敏度)。测试记录表格式见表2。表2静态转矩感量测试记录表湖功器型号: .测试日期:加载转矩值N.m号g加载前加载后JB/T 9870- 20136.7冷却水出口温度测功器在加载过程中，用水银温度计在出水口处检查冷却水出口温度。6.8 动平衡试验测功器转子部件应按产品图样要求或达到GB/T 9239.1的规定在动平衡机上进行动平衡试验。6.9接触面积检查主轴两端锥面与联轴器配合，其接触面积用涂色法检查。6.10密封性检查用吸水纸目测检查各密封面结合处是否有漏水、漏油现象。6.11阀门可靠性检查用手操作阀门，开、闭应灵活，工作可靠。6.12保护功能试验模拟故障，检查测功器的保护功能。6.13绝缘电阻试验用500 V绝缘屯阻表(兆欧表)测量电控部分电流输入回路对机壳的绝缘电阻(对低压元件应采取保护措施)，施加500V直流试验电压，稳定5s后，重新开机，应能正常工作。6.14机械和电控部分的外观检查按5.15.1.1~5.15.1.3和5.15.2.1~5.15.2.3的要求，用目测、凭手感检查。6.15功率吸收特 性试验测取不同转速下的转矩值，试验记录表格式见表3.6.16调节特性试验按照用户从5.4中选定的调节方式，逐次进行试验，检查误差是否符合5.5的要求。6.17耐久性试验耐久性试验与用户使用试验结合进行，累计连续试验2 000 h.耐久性试验结束后，应按6.16进行调节特性试验，以考核各项性能指标的稳定性。6.18可靠性考核6.18.1可靠性试验 考核评定办法参见附录B.6.18.2故障 模式分类参见附录C.JB/T 9870--2013表3吸收功率试验记录表测功器型号:出厂编号:动力机型号: .编号:制造厂:仪器型号:环境温度:水量:试验1|期:刑功器序号转速rimin转矩N.m功率kW进水温度C出水温度 C|进水k力 kPa7检验规则7.1 型式检验7.1.1发生下 列情况之一时，应进行型式检验:a)新产品投产或老产品转场生产:b)正常生产时如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能:c)正常生产时每5年进行一-次: .d)产品长期停产后恢复生产。7.1.2型式检验项 目按表4的规定。7.2 出厂检验7.2.1每件测功器产品均需进行出厂 检验。合格后方可出厂，产品出厂必须附有合格证或合格标记。7.2.2出厂 检验项目按表4的规定。表4检验项目分类检验类别技术要求试验方法.检验项日名称型式检验出厂检验抽查检验章条号空负荷运转5.76.3指示装置调零5.6.16.5.1转速测量误差5.6.26.4转矩静态测量相对误差5.6.36.5.2静态转矩感量5.6.46.6冷却水出口温度5.86.78JB/T 9870- 2013表4检验项目分类(续)检验类别技术要求试验方法序号检验项目名称型式检验出厂检验抽查检验章条号动平衡V5.96.8接触面积↓5.106.99密封性5.116.10阀门可靠性6.11保护功能5.1312绝缘电阻5.146.13外观质量14功率吸收特性5.166.151:调节特性>s.56.16耐久性6.171可靠性5.186.18注: --必检项目:又- 选检项目: x--- 免检项日。7.3抽查检验7.3.1主要用 于产品鉴定、市场抽查、日常监督及订货抽检。7.3.2抽查检验项目按表4的规定。7.4抽样方 案和评定规则按GB/T 2828.1的规定，由供需双方确定抽样方案和评定规则。8标志、包装、运输和贮存8.1产品标牌应固定在醒目位置 上，标牌应符合GB/T 13306的规定。8.2测功器的标牌上至少应标明:a) 制造厂名称、计量许可证号、商标。b)产品型号、名称。c)最大吸收功率，单位为千瓦(kW);最高转速，单位为转每分(r/min)。d)编号。e)制造日期(年、月、日)。8.3装箱前应进行喷漆。8.4包装箱所选用的材料和结构应牢固， 并能防止风沙和雨水侵入。也可按供需双方合同规定的包装方式。8.5装箱的测功器及其附件、仪器、仪表、备件、工具应能可靠地固定在包装箱内，防止互相碰撞而损坏。8.6包装箱外面按照GB/T191和GB/T6388的规定至少要标明:a)制造厂名称:b)产品名称及型号:c)外形尺寸(长X宽X高)，单位为毫米(mm):d)毛重，单位为千克(kg);JB/T 9870- -2013e)收货地点及单位:f)出厂编号及生产日期:g)“向上”“禁止滚翻"“小心轻放”“怕湿”“由此吊起”等字样或标志。8.7 随机提供下列文件:a)产品合格证:b)装箱单;c)使用说明书及其他文件。8.8随同测功器 应提供必备的附件及T.具。8.9测功器及随机仪器、 仪表、附件、备件、工具应有防锈、防振措施。在正常贮存、保管及运输的情况下，自出厂之日起6个月内无锈蚀、失灵等现象发生。0JB/T 9870- -2013附录A(资料性附录)不确定度计算示例A.1发动机功率发动机功率按公式(A.1)计算:p=Tan(A.1)9.5493式中:p发动机功率，单位为千瓦(kW);T_--发动机有效转矩，单位为千牛米(kN.m);n-发动机转速， 单位为转每分(r/min)。转矩和转速按照GB/T 21404- 2008 中表4的要求标定，每项允许偏差均为土2%。A.2功率的总不确定度发动机功率的总不确定度A,按公式(A.2)计算:A=√a2 +B2 ......a--发动机有效转矩的允许偏差:b-发动机转速的允许偏差。4=0.02 +0.02 = 0.028≈3%在GB/T21404- 2008 的表4中，序号1.5 给出发动机功率允许的不确定度为士3%。A.3燃料消耗率燃料消耗率由功率和绝对燃料消耗率按公式(A3)计算:g= BIP.... (A.3)发动机燃料效率，单位为克每千瓦小时(gkW●h);B一发 动机绝对燃料消耗量，单位为千克每小时(kgh)。燃料消耗最按照GB/T 21404- 2008中表4 里序号4.1的要求标定，其允许偏差为土3%。发动机功率按照GB/T21404- 2008 中表4里序号4.5的要求标定，其允许偏差为士3%。发动机燃料消耗率的总不确定度B，按公式(A.4)计算:B=C2 +d .....(A.4)JB/T 9870- -2013c---发动机功率的允许偏差;d-发动机燃料消耗 最的允许偏差。B=√0.032 + 0.032 = 0.042≈4%在GB/T21404- 2008 的表4中，序号4.2给出燃料消耗率的不确定度为土3%。为符合GB/T 21404- 2008 的要求，应选邦燃料消耗最和发动机功率的测量不确定度，以保证最后计算的燃料消耗率偏着在士39%的允许偏差范围内。12JB/T 9870- -2013附录B(规范性附录)水力测功器可靠性考核评定方法B.1总则测功器产品的可靠性考核系通过台架可靠性试验、现场可靠性试验和用户调查等三三个方面进行。其中台架可靠性试验为考核项目，现场可靠性试验和用户调查为考查项目。B.2台架可 靠性试验的考核指标a)首次故障前平均工作时间按公式(B.1) 计算:MITTFF物+别(B.1)或=+(n- r)I式中:试验样机台数，n=2。r---发生首次故障 (不计轻度故障)的台数。第i台样机发生首次故障时的累积工作时间，单位为小时(h)。试验期问(包括磨合和性能试验期间)未发生故障的第j台样机的累积工作时间，单位为小时(h)。To-定时 截尾试验时间，单位为小时(h); T=-1000 h。当台架试验结果r=0时，其产品的MTTFF值按试验截尾时间、试验样机台数两者的乘积计。b)平均故障间隔时间按公式(B.2)计算:MTBF=上nTo式中: .ter--第i台样机的累积工作时问，单位为小时(h);r。-试验期问 (包括磨合和性能试验期间)样机发生故障(不计轻度故障)的总数。当台架试验结果r=0时，其产品的MTBF值按试验截尾时间、试验样机台数两者的乘积计。B.3现场可靠性试验B.3.1现场可靠性试验系在产 品实际使用中，有专人跟踪监视下进行。JB/T 9870- -2013B.3.2试验前应制定现场可 靠性试验大纲。B.3.3凡在试验中测功器发生 故障均须有故障分析和改进措施报告。B.3.4 考核指标为首次故障前平均工作时间(MTTFF) 和平均故障间隔时间(MTBF) 两项。B.3.5试验方法:试验规范按表B.I所列试验T况循环进行，工况间的过渡时间不大于2 min.表B.1试验工况循环表时间min50% Mumae25% M.ss50%mman50% Mou55停机0可靠性试验也可内燃机用户的可靠性试验结合进行。B.4用户调查B.4.1用户 调查应精重调查利功器用户使用中的实际可靠程度，摸清使用中出现的主要故障模式，统计产品使用中的首次故障前平均工作时间。B.4.2用户调查结果应写出用户调查报告。4JB/T 9870- 2013附录C(规范性附录)故障模式分类C.1故障分类 :a)致命故障(1类)测功器导致人身伤亡或造成重大经济损失的故障。如定转子螺柱松动、联轴器接触面积太少。b)严重故障(II 类)测功器主要性能超过规定值、主要零部件损坏，或需婴解体才能排除的故障。如静态转矩误差、转速测最误差、静态转矩感量误差和转子组件动平衡等超差。c) - -般故障(II类)需要停机检修，需婪更换主要零部件，并可用随机工具排除的故障。如主要零件铸造缺陷，漏油、漏水等。d)轻度故障(IV类)一般不导致停机，不需婴更换零件并可用随机工具在短时间内排除的故障。如轻微渗漏，非重要部位的紧周件松动。C.2故障模式分类故障模式分类见表C.1.表C.1故障模式分类序号名称故障模式情况说明故障类別定转子螺柱松动准重松动拆除后锁紧联轴器锥面接触血积少于70%修复或更换静态转矩设差D、P系列指针式大于+0.4%F.s查明并措除Y系列叶片式大于士0.2%F .s查明并排除转速测量误差转速不大于1 000 r/min大于士1 r/min转速人于1 000 r/mnin大于士0.1%F .S静态转矩感量误差人f0.1%F●S .转了组件动平衡不平衡力矩超标需重新平衡专子损伤需更换主轴损份轴承10恒转矩调节误差大于士1%F.S试验中排除恒转速调节误差人于士5 r/min12转速平方调节误差大于士5 r/minJB/T 9870- -2013表C.1故障模式分类 (续)序号名称故障模式情况说明故障类別13转速比例明节设差大于+5 t/min试验中排除1电控装置绝缘电阻小于2MQ查明并排除1:整机漏油、漏水漏油、深水严重停机摔除L空运转有异常.停机查明I117左右侧壳铸边缺菊需史换18左右轴承架铸边缺陷需更换I19端盖铸造缺陷II2紧固件轻微松动需承新拧紧V油、水路轻微漏油，漏水指除IV版权专有侵权必究书号: 1111117JB/T 9870-2013定价:21.00元打印H期: 2014年6月27H F009A