EN 13597-2003铁路设施 橡胶悬挂部件 气压悬挂弹簧橡胶膜片.doc

BS EN 13597:20032004年01月 翻译CENELEC铁路应用 橡胶悬挂元件空气悬挂弹簧橡胶模板Railway applications - Rubber suspension components-Rubber diaphragms for pneumatic suspension springs EN 135972003 EN欧 洲 标 准ICS 21.160;45.060.01EN 135972003目 次前言III引言IV1 范围12 规范性引用文件13 术语、定义、符号和缩写23.1 术语和定义23.2 符号和缩写43.3 特性的三种尺寸确定94 技术确定文件104.1 概述104.2 客户提供的文件104.3 供货商提供的文件105 使用条件115.1 概述115.2 气候和大气条件115.3 环境条件115.4 机械条件116 产品技术确定116.1 概述116.2 对运行条件的抵抗性136.3 物理特性136.4 几何和尺寸特性146.5 功能特性157 检查和试验方法247.1 概述247.2 对运行条件对抗性的试明247.3 物理特性的确定267.4 几何及尺寸特性的确定297.5 功能特性的确定308 标记429 可追溯性4310 供货方生产计划资格4311 产品的认可及合格4312 检验与质量监督44附录A （资料性附录） 膜 板 类 型45附录B （规范性附录） 由膜板上制取试件47附录C （资料性附录） 疲劳试验程序示例49附录D （规范性附录） 合格程序52附录E （资料性附录） 膜板特性建议公差54参考文献55III前 言本标准(EN13597：2003)是由所属DIN秘书处的技术委员会CEN/TC 256“铁路应用”准备的。本标准系EN13597:2003的官方英文版。 最新于2003年8月出版的内容完全的或已经认可的欧洲标准均可作为国家标准。2003年8月后与国家标准发生冲突的标准将被取消。附录B、附录D是规范性附录。 附录A、附录C和附录E为资料性附录。本标准于2002年11月21日通过批准。本标准由南车四方机车车辆股份有限公司翻译、编辑。引 言本标准是为铁路经营者、制造方、铁路工业设备供货商及空气弹簧橡胶膜板供货商而设计的。 应同时结合空气弹簧悬挂膜板的供货情况履行欧洲标准要求。 本标准是学习及研究的结果，为了达到铁路车辆的要求而改进空气弹簧橡胶膜板的性能和质量。欧洲委员会同欧洲自由贸易协会向CEN发出指令，要求准备本文件： 1996年7月23日官方审议指示96/48/EEC内容为欧洲高速列车网络的彼此协作性； 1993年6月14日官方审议指示93/38/EEC协调了有关下列实物运用的获取程序：水、能源、运输及电信部分； 1991年7月29日官方审议91/440/EEC有关公共铁路的开发。本标准有英语，法语，和德语三个官方版本。任何其他语言的版本，只要是由CEN成员（翻译成自己的语言）根据官方版本翻译而成并通报管理中心，此版本则具有官方效力。CENELEC 成员由奥地利、比利时、捷克共和国、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、匈牙利、冰岛、爱尔兰、意大利、卢森堡、马尔他、荷兰、挪威、葡萄牙、斯洛伐克、西班牙、瑞典、瑞士和英国等国家的国家标准组织组成。IV铁路应用 橡胶悬挂元件空气悬挂弹簧橡胶模板1 范围本标准规定了：l 悬挂膜板最终的特性，以及完成鉴定需要的适用的检查、试验方法；l 由用户履行的认可程序；l 用于产品合格的指导方针和规定要求；l 膜板生产时的质量监控；l 供货要求。本标准适用于被设计安装在铁路车辆和运营于带固定导向系统、无论任何型号的钢轨及运行面的专用轨道的类似车辆上的悬挂膜板。本标准不适用于影响膜板性能的其它空气悬挂组合或控制系统元件，如：风缸、构架、加强件、紧急悬挂系统或弹簧系统(如串接弹簧)等等。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。EN45020，标准化及相关领域通用词汇(ISO/IEC指南2：1996)ISO31-1，数量和单位 第1部分：地点和时间ISO31-3，数量和单位 第3部分：机械ISO36，橡胶、硬化或热塑性 纺织品粘性的确定 ISO048，橡胶、硬化或热塑性 硬度的确定(硬度为10 IRHD和100IRHD之间) IRHD为国际橡胶硬度等级。ISO471，橡胶 调节及试验的温度、湿度和次数ISO1382，橡胶 词汇ISO1431-2，橡胶、硬化或热塑性 抗臭氧裂化第2部分：动力拉紧试验ISO1817，橡胶、硬化 液体效果的确定。ISO2781，橡胶、硬化 密度的确定。ISO2921，橡胶、硬化 低温特性的确定 温度 收缩力程序(TR试验)。ISO4649，橡胶、硬化或热塑性 使用一种旋转圆柱形的转筒式设备确定耐磨性。ISO10209-1，技术产品证据资料 词汇 第一部分：有关技术图纸的术语：通用及图纸类型。3 术语、定义、符号和缩写3.1 术语和定义出于本欧洲标准的目的，将提供以下ISO1382中的术语及其定义。3.1.1止口膜板端部的元件。它可以使得膜板稳固，并可以使膜板同周围环绕结构密封连接。注：一块膜板具有两条止口。3.1.2钢丝圈 加固芯，在加强帘布层两端硬化。注：确保永久地安装在一个圆锥形的或其它规定形状的安装件上。3.1.3加强帘布层加固材料结构，通常由重型纤维帘线层组成，以交叉方式排列。加强帘布层将被嵌入弹性体中用于弹力传输。3.1.4膜板 此处的膜板是指成品产品，包括加强帘布层及止口，可做为空气悬挂系统的部件。注：不同类型的膜板在附件A中有所说明。3.1.4.1新膜板新膜板是指新的、从未使用过的膜板。3.1.4.2旧膜板旧膜板是指已经使用了的、尺寸已有改变的膜板。3.1.5帘线层薄片，通常由橡胶纤维制成。图解：1 钢丝圈 2 止口3 橡胶内层4 加强帘布层5 帘线层6 橡胶外层7 橡胶纤维 图1： 膜板的不同部件3.2 符号和缩写本标准中使用的及分条款中定义的大多数符号，应符合ISO31-1及ISO31-3。可以使用表1中定义的十进制单位及分数单位。表1：符号及缩写符号缩写单 位解 释Aem2膜板的有效面积，为：Ae = F/PAe /d：随着轴向位移有效面积的变化 Ae /d = (F(j+1)-Fj)/P) / (d(j+1)-dj)Am或 rad运动幅值，为a=d/2或a=/2图解：1、位移(d或) 图2： 幅值定义 2、时间(t) 3、d(t)或(t) 4、d或 Dm膜板外径(见图5，A.1，A.2，A.3和A.4)，为：DPj: 在给定内压力下的膜板外径(见符号解释P).dm线性位移，为：dM: 最大工作位移；d：在膜板“力与线性位移的关系曲线”上测得的最大位移间的差(见图2和14)。注：以上符号确定了位移的方向(见3.3)。例如dMx对应的是平行于轴线Ox的最大位移。符号缩写单 位解 释em为证明低耐热性试验用试件的厚度(见7.2.1)。FN施加于膜板上的静力，为：Fj：不同的作用力(F1，F2和F3等等)，为0F0FjFM；F0：最小作用力；FM：最大作用力；F：在膜板“力与线性位移关系曲线”上测得的最大作用力间的差(见图14)。注：以上符号确定了力的方向(见图3.3)。例如Fz0对应的是沿轴线Oz施加于膜板上的最小作用力。fHz频率HM膜板的高度(见图5，6，A.1，A.2，A.3和A.4)，为：H1：当膜板有径向位移时，与膜板上平面(上止口的支撑面)有关的最大外形尺寸。H2：当膜板有径向位移时，与膜板上平面(上止口的支撑面)有关的最小外形尺寸。HPj：在给定内压力下的膜板高度(见符号解释P)。hNM膜板的调平高度膜板止口承载面间的间距(见图5, 6，A.1，A.2，A.3和A.4)。在设定空气弹簧高度时，该尺寸是必不可少的。在技术确定文件中要对该尺寸予以规定。ksNm/rad等速旋转刚度在等速条件下，环绕轴线测得的膜板刚度。注1：上述符号确定了特性的方向(见3.3)。例如ksz对应的是等速情况下，环绕轴线OZ测得的旋转刚度。注2：允许确定一个等速旋转柔度来代替等速旋转刚度。此处的柔度是刚度的倒数(1/ks)。kdynN/m正弦运动刚度在正弦运动条件下，沿一轴线测得的膜板刚度。注1：上述符号确定了特性的方向(见3.3)。例如kdynz对应的是正弦运动下沿轴线Oz测得的等速刚度。注2：允许确定一个正弦运动柔度来代替正弦运动刚度。此处的柔度是刚度的倒数(1/kydn).符号缩写单 位解 释kdynNm/rad正弦运动旋转刚度在正弦运动条件下，环绕轴线测得的膜板刚度。注1：上述符号确定了特性的方向(见3.3)。例如kdynz对应的是正弦运动下，环绕轴线OZ测得的旋转刚度。注2：允许确定一个正弦运动旋转柔度来代替正弦运动旋转刚度。此处的柔度是刚度的倒数(1/ kdyn)。LBm车辆转向架心盘间距离的一半，膜板安装在转向架心盘上。MNm环绕膜板一轴线施加的力矩，为：Mj: 不同作用力矩(M1，M2，M3等等)，为0MjMM。MM：与最大角位移M相对应的最大作用力矩。M:在膜板“力矩与角位移关系曲线”上测得的最大力矩间的差(见图14)。注：以上符号确定了旋转轴(见图3.3)。例如MMz对应的是环绕轴线OZ施加的最大力矩。Lbm膜板中心线与转向架心盘间的距离。/0m为证明低耐热性而采用的试件的参考长度(见7.2.1)PPa膜板的相对内压(上述大气压力)，为：Pj: 当膜板被施加一个轴向静力Fj时，不同的内压力(P1，P2等等)，为0P0PjPM。P0: 当膜板被施加最小轴向静压力F0时的内压力。PM:当膜板被施加最大轴向静力FM时的内压力。PB:膜板破裂压力注1：1Pa=1N/m2；1bar=100kPa注2：使用此符号做为一个后缀，来指明随内压力而变化的参数(可以根据以上定义来确定该内压力)。R1m径向位移时，相对于膜板固定部分轴线的膜板最大外形尺寸(见图6)R2m径向位移时，相对于膜板固定部分轴线的膜板最小外形尺寸(见图6)。Rcm轨道曲线半径r%为证明低耐热性而采用的试件的收缩比(见6.2.1)。ts时间，为：t：振动时间(1/)。符号缩写单 位解 释VDm3膜板空气容积膜板内侧面及由止口内沿形成的两平行面决定了空气容积(见图3和图4)。VAUXm3附加空气容积用于试验的VD容积的任何增加或减少(见图3和4)。VTm3总空气容积用于试验的空气容积，为：VT =VD+VAux(见图3和4)。mAg/m2为证明耐油类和石油制品的性能所采用的试件表面单位重量的变化(见图6.2.3) rad环绕膜板轴线一平面上的角位移，为：M：环绕一确定轴线的最大角位移。：在膜板“力矩与角位移关系曲线”上测得的最大角位移之差(见图2和14)。注1：以上符号确定了旋转轴线(见3.3)。例如MZ对应的是环绕轴线OZ的最大角位移。注2：允许使用角度单位代替弧度。图3：空气容积的确定(举例为正附加空气容积)VT = VDVAUX图4：空气容积的确定(举例为负附加空气容积)图5：膜板处于中心位置时的主要尺寸图解： 1设置过度图6：膜板径向位移时的主要尺寸3.3 特性的三种尺寸确定由于在技术确定文件中缺少一些参考系和具体坐标，应做下列安排：在空间上使用XYZ轴对车辆定位，一个笛卡尔参考点Oxyz。相对于车辆的机械系统内假设一个固定点，膜板做为原点，如下建立：l 轴线Ox平行于车辆纵轴线X；l 轴线Oy平行于车辆横轴线Y；l 轴线Oz平行于车辆垂直轴线 (或垂直轴线) Z。l 相对于自由度的位移为：l 平行于轴线Ox：dx；l 平行于轴线Oy：dy；l 平行于轴线Oz：dz；l 环绕轴线Ox旋转：x；l 环绕轴线Oy旋转：y；l 环绕轴线Oz旋转：z；l 正向旋转为从原点视为顺时针旋转。l 与位移有关的机械性能为：l 对于dx：刚度ksx和kdynx；力Fx；l 对于dy：刚度ksy和kdyny；力Fy；l 对于dz；刚度ksz和kdynz；力Fz；l 对于x：刚度ksx和kdynx；力矩Mx；l 对于y：刚度ksy和kdyny；力矩My；l 对于z：刚度ksz和kdynz；力矩Mz。这些规定可以用图7加以说明。图7：特性的三种尺寸定义4 技术确定文件4.1 概述膜板应在技术规范中予以确定，包括以下文件(见4.2和4.3)。在ISO10209-1中给出图纸类型确定。4.2 客户提供的文件客户提供技术规范包括：a) 接口图纸(尽可能，悬挂装置总装配图或分转配图)至少包括以下内容：l 空间包络面；l 功能尺寸与公差；l 标记位置。b) 最少应包括以下详细技术参数：l 使用条件(力，运动，温度，装配，环境，维修，存储等)；l 要求(产品的特性，公差及预期的使用寿命)。l 批准程序和型式试验要求(即：要进行检查的性能、应做的试验以及试验和检查顺序)。4.3 供货商提供的文件由供货商提供的说明膜板的文件和详细资料至少应包括：l 膜板使用所需的资料（例如：性能参数、安装说明等等）；l 技术确定图，其中包括外形尺寸（当膜板处于中心位置和有最大位移时）。5 使用条件5.1 概述这些条件应在用户的膜板技术规范中予以确定。5.2 气候和大气条件应考虑到的大气温度范围(车外的环境温度)通常为“-25+50”。然而，万一处于特殊运行条件或特殊地理条件下，也可以选择不同的大气温度范围。5.3 环境条件根据在车上的位置和它的运行条件，膜板可能经受以下方面的侵蚀：l 化学品(如洗涤品)；l 有机污水；l 喷油；l 飞渣；l 等等。5.4 机械条件考虑到装有膜板的车辆的功能状态，在膜板的使用寿命内，要求它能经受得起力和位移(轴向、径向、角位移)。对膜板进行技术确定时应考虑力和位移，因此这些力和位移在技术规范中必须予以确定。由用户提供的技术规范至少应规定：a) 轴向静力F0，Fj (F1，F2，F3)及FM。b) 位移l 相对于调平高度hN，机械系统(膜板为该系统的一部分)压缩(-dM)和拉伸(+dM)时的最大轴向位移；l 对机械系统(膜板为该系统的一部分)施加轴向静力Fj时的最大径向位移dM。l 对机械系统(膜板为该系统的一部分)施加轴向静力Fj时的最大角变形M。6 产品技术确定6.1 概述根据膜板的使用及运用条件，为了膜板的技术确定，用户应在技术规范中规定所有必要的特性。这些特性应在表2的规定中进行选择。表2： 膜板特性特 性特性技术确定(分条款)检查和试验方法(分条款)对运行条件的抵抗性低温6.2.17.2.1臭氧6.2.27.2.2油类和石油制品6.2.37.2.3洗涤品6.2.47.2.4磨损6.2.57.2.5火6.2.67.2.6其它条件6.2.7物理特性新膜板的外观6.3.17.3.1在极限变形下的膜板外观6.3.27.3.2帘线层间的粘着力6.3.37.3.3压力阻力6.3.47.3.4气密性6.3.57.3.5抗疲劳6.3.67.3.6抗破裂6.3.77.3.7几何和尺寸特性空间包络面6.4.17.4.1，7.4.2和7.4.3新膜板的外形尺寸6.4.27.4.1旧膜板的外形尺寸6.4.37.4.1，7.4.2和7.4.3功能特性等速轴向刚度6.5.1.27.5.1.2.2等速径向刚度6.5.1.37.5.1.2.3等速旋转刚度6.5.1.47.5.1.2.4正弦运动轴向刚度6.5.1.57.5.1.3.2正弦运动径向刚度6.5.1.67.5.1.3.3正弦运动旋转刚度6.5.1.77.5.1.3.4特性“压力力”6.5.27.5.2轴向等压线6.5.37.5.36.2 对运行条件的抵抗性6.2.1 低温膜板应能承受低温。除非另有规定，膜板应符合以下限制条件：在7.2.1规定的试验条件下，导致10%的收缩百分比r (温度TR10)的温度应小于或等于-35。6.2.2 臭氧膜板应能承受臭氧作用。除非另有规定，膜板应符合以下限制条件：在7.2.2规定的试验条件下，无裂纹或裂缝出现。6.2.3 油类和石油制品如偶然被喷上油，膜板应无损伤。除非另有规定，膜板应符合以下限制条件：在7.2.3规定的试验条件下，表面单位mA重量的变化应小于或等于170g/m2。6.2.4 洗涤品膜板应能承受洗涤品的侵蚀而无损伤。除非另有规定，膜板应符合以下限制条件：在7.2.4规定的试验条件下，试件硬度的变化应小于或等于5 IRHD。用户应向供货方提供膜板可能接触到的洗涤品的详细资料。6.2.5 磨损膜板外表面应能经受磨损。除非另有规定，膜板应符合以下限制条件：在7.2.5规定的试验条件下，试件容积的损失应小于或等于200mm3。6.2.6 火用户应让供货方了解火对膜板产生的影响。除非另有规定，应对膜板按照对火的反应、烟的阻光度及释放气体的毒性进行分类。6.2.7 其它条件用户应在技术规范中规定一些膜板的其它运用条件。6.3 物理特性6.3.1 新膜板的外观新膜板应无裂缝，凸起或起泡。新膜板仅可允许有可以简单地被擦去的出汗及起霜现象。橡胶不得有多孔及裂开缺陷，表面上不得有油渍。6.3.2 极限水平变形下的膜板外观在7.3.2规定的试验条件下，膜板不得出现尖的重叠或分离缺陷。技术规范中规定的限制条件内的轻微表面不平整是可以允许的。6.3.3 帘线层间的粘着力除非另有规定，膜板应符合以下限制条件：在7.3.3规定的试验条件下，帘线层间的粘着力在宽度上每毫米至少为6N。6.3.4 压力阻力膜板应能承受7.3.4中规定的试验，而无如裂开、裂缝、磨损等等之类的损伤。6.3.5 气密性当被固定在安装装置上时，膜板应是气密的。在7.3.5规定的试验条件下，压力损失（P）应低于或等于0.015MPa(0.15bar)。6.3.6 抗疲劳在运行期间，膜板应能承受所有被施加的应力及力。可以通过疲劳试验，模拟运用期间的运动及可能遇到的各种力，对膜板的抗疲劳进行评估。试验程序（见7.3.6）及验收标准在技术规范中有详细的规定。除非另有规定，膜板应：l 无品质的降低，如裂开、裂缝、磨损等等。l 而且应符合6.3.5中有关气密性的要求。6.3.7 抗破裂新膜板和旧膜板的破裂压力在技术规范中做出了规定。技术规范中规定的破裂压力PB（施加于新膜板和旧膜板）应是最低值。除非另有规定，PB应等于或大于最小值为1.6MPa（16bar）的PM的三倍。6.4 几何和尺寸特性6.4.1 空间包络面考虑到给出的调平高度hN和功能条件，由用户确定适用于膜板的空间包络面。对于每一种考虑到的功能条件，应规定以下参数：l 径向位移（d）；l 轴向位移（d）；l 轴向静力（F）；除非在技术规范中另有规定：空间包络面的确定应符合最大功能条件（径向和轴向的最大运用位移dM，最大作用力FM）。应在旧膜板上测量膜板外形尺寸，因为它们的容积还可能增大（见6.4.3）。膜板的外形尺寸（无论新的还是旧的）均应保持在规定的空间包络面内。6.4.2 新膜板的外形尺寸除非技术规范中另有规定，当新膜板处于调平高度hN下，且位于中心位置，并将承受一个轴向静力FM时，应确定其外形尺寸及公差。在7.4.1规定的试验条件下，安装新膜板时，其外形尺寸应：l 符合技术规范中的规定；l 保持在规定的空间包络面内（见6.4.1）。6.4.3 旧膜板的外形尺寸做为一个通用规则，旧膜板外形尺寸既可以用表示主要尺寸变化（图6中的H1，H2，R1，R2）的曲线来说明，也可以用表示膜板外形的曲线说明，为了清楚地确定调平高度hN，按照：l 施加于机械系统（膜板为该系统的一部分）轴向静力（Fj）；l 施加于机械系统（膜板为该系统的一部分）的给定的轴向静力Fj和径向位移(d)；l 施加于机械系统（膜板为该系统的一部分）的给定的轴向静力Fj和轴向位移(d)；除非技术规范中另有规定，当旧膜板承受轴向静力FM时，确定其外形尺寸。在7.4.1，7.4.2和7.4.3规定的试验条件下，安装旧膜板时，其外形尺寸应：l 符合技术规范中的规定；l 保持在规定的空间包络面内（见6.4.1）。6.5 功能特性6.5.1 膜板刚度6.5.1.1概述有三种主要刚度（等速和正弦运动状态下）：a) 轴向刚度：在垂直于膜板承载面处测量。b) 径向刚度：在平行于膜板承载面的一个平面上测量。c) 旋转刚度：在环绕膜板轴线处测量。也可能有圆锥刚度：在环绕膜板的任何径向轴线处测量。图8对这些加以说明。然而，在技术规范中，用户应仅对必要的刚度特性作出规定。选择的任何特性均应按目前标准的要求确定。膜板刚度（等速和正弦运动状态下）应联系三条轴线Ox，Oy和Oz（见3.3）来确定。图解：1. 轴向 2. 旋转3. 圆锥形4. 径向5. 图8：确定膜板特性三个方向的示意图在膜板技术规范中，可以通过曲线对刚度特性进行说明，如：l 等速刚度与运动幅值的关系曲线；l 等速刚度与轴向静力的关系曲线；l 正弦运动刚度与频率的关系曲线；l 等等注：在正弦运动下测得的刚度通常会高于等速状态下测得的同种类的刚度。图9是对“等速刚度（ks）与运动幅值(a)”关系曲线的举例说明。图10是对“等速刚度（ks）与轴向静力（F）”关系曲线的举例说明。技术规范中，有两种类型的特性，应区别开：a) 要求的特性：这种特性应由包络线（公差）来确定。对于任何给定的变量，可以通过一个刚度的变化值与公差（见图9）相等，由定义曲线来确定包络线。推荐的公差见附件E。b) 作为示值给出的特性：在此情况下，给出的曲线无公差。对特性产生影响的接口的任何部分，应在技术规范中予以规定。附件A中列出了典型例子。图解： 1. 刚度ks2. 幅值a3. 参数4. 最大5. 标定6. 最小C2：定义曲线（理论曲线）C1和C4为包络线C3，C5和C6为膜板特性，C3：要求的特性C5和C6：做为示值给出的特性图9：等速刚度（等速刚度（ks）与运动幅值（a）的关系曲线示例）图解： 1. 刚度ks2. 轴向静力F3. 参数 C1, C2和C3为做为示值给出的膜板特性。图10：等速刚度（等速刚度（ks）与轴向静力（F）的关系曲线示例6.5.1.2等速轴向刚度该特性由“等速轴向刚度（ks）与轴向运动幅值（a）”的关系曲线来确定，也可能由“等速轴向刚度（ks）与轴向静力（F）”的关系曲线来确定。每条曲线均要结合下述参数来建立：l 轴向运动幅值（a）；l 轴向静力（F）；l 调平高度（hN）；l 空气容量（VT）。如有要求，等速轴向刚度将同上述参数一起，在用户技术规范中予以规定。6.5.1.3等速径向刚度该特性由“等速径向刚度（ks）与径向运动幅值（a）”的关系曲线来确定，也可能由“等速径向刚度（ks）与轴向静力（F）”的关系曲线来确定。每条曲线均要结合下述参数来建立：l 径向运动幅值（a）；l 轴向静力（F）；l 调平高度（hN）；如有要求，等速径向刚度将同上述参数一起，在用户技术规范中予以规定。6.5.1.4等速旋转刚度该特性由“等速旋转刚度（ks）与旋转运动幅值（a）”的关系曲线来确定，也可能由“等速旋转刚度（ ks）与轴向静力（F）”的关系曲线来确定。每条曲线均要结合下述参数来建立：l 旋转运动幅值（a）；l 轴向静力（F）；l 调平高度（hN）。如有要求，等速旋转刚度应同上述参数一起，在用户技术规范中予以规定。6.5.1.5正弦运动轴向刚度该特性由“正弦运动轴向刚度（kdyn）与频率（f）”的关系曲线来确定，也可能由“正弦运动轴向刚度(kdyn)与轴向静力（F）”的关系曲线来确定。每条曲线均要结合下述参数来建立：l 轴向运动幅值（a）；l 轴向静力（F）；l 调平高度（hN）；l 频率（f）；l 空气容量（VT）如有要求，正弦运动轴向刚度将同上述参数一起，在用户技术规范中予以规定。6.5.1.6正弦运动径向刚度该特性由“正弦运动径向刚度（kdyn）与频率（f）”的关系曲线来确定，也可能由“正弦运动径向刚度(kdyn)与轴向静力（F）”的关系曲线来确定。每条曲线均要结合下述参数来建立：l 径向运动幅值（a）；l 轴向静力（F）；l 调平高度（hN）；l 频率（f）；如有要求，正弦运动径向刚度将同上述参数一起，在用户技术规范中予以规定。6.5.1.7正弦运动旋转刚度该特性由“正弦运动旋转刚度（kdyn）与频率（f）”的关系曲线来确定，也可能由“正弦运动旋转刚度(kdyn)与轴向静力（F）”的关系曲线来确定。每条曲线均要结合下述参数来建立：l 旋转运动幅值（a）；l 轴向静力（F）；l 调平高度（hN）；l 频率（f）；如有要求，正弦运动旋转刚度将同上述参数一起，在用户技术规范中予以规定。6.5.2 特性“内压力与轴向静力”关系曲线该特性确定了施加于膜板上的轴向静力及产生的内压力间的关系。 该特性应在技术规范中予以确定：l 既可以用曲线“内压力（P）与轴向静力（F）”的关系曲线l 也可以用由一个或多个给出的静力(F)确定的内压力值（P）。 特性“P/F”的公差可以提供给任何给定力F下的内压力P使用（图11）。 推荐使用的公差见附件E。 图解： 1. 内压力2. 轴向静力F3. 最大4. 标定5. 最小l 定义曲线（理论曲线）l 包络线图11：特性“内压力（P）与轴向静力（F）” 关系曲线（举例）6.5.3 轴向等压线该特性确定了在恒定内压力（Pj）下，轴向静力（F）与轴向位移（d）之间的关系。每条曲线的建立应结合下述参数：l 轴向位移（-dM；+dM）；l 调平高度（hN）；l 内压力（Pj）。轴向等压线的公差可以提供给任何给定轴向位移（d）下的轴向静力（F）（图12）。推荐使用的公差见附件E。注：为Pj P(j-1) P(j-2)图解： 1. 轴向静力F2. 轴向位移d3. 最大4. 最小l 膜板特性l 包络线（公差）图12： 轴向等压线（举例）7 检查和试验方法7.1 概述7.1.1 通用试验条件除非另有规定，按照ISO471的要求，试验应在2350个大气压、温度为（232）以及相对湿度（505）%的环境下进行。试验时，应在要求的参数确认值以及公差范围内进行。对试验结果的说明须经供货方及用户双方同意。对上述内容的任何修改，须经用户同意。 当进行7.3（不包括7.3.3）、7.4和7.5所描述的试验时，膜板应固定于一设备上，以再现将膜板装配于机械系统时的、并符合设计的状态。 除非在技术规范中另有规定，如果膜板在运用时装有一个加强件，所有膜板及加强件（如边缘件）均要接受试验（上述试验）。 然而，进行抗破裂试验时，当加强件对膜板的抗破裂起很小影响时，可以在未装加强件时做抗破裂试验。此点应在用户同供货方的协议中予以规定。 一些试验是危险的，应采取所有的防护措施以保证操作人员的安全。7.1.2 仪器 试验设备及测量设备的详细资料应提交给用户认可。 用于试验膜板内压力的测量设备应精确至0.01MPa。7.1.3 试件的技术确定及准备 除了对运行条件对抗性（见7.2）及帘线层间粘着力（见7.3.3）的证明试验外，其它所有试验所采用的试件均应是完整的膜板。 开始试验及测量前，膜板应置于环境温度内至少72小时。 用于7.2和7.3.3描述的试验的试件，应从已经过疲劳试验（见7.3.6）和抗破裂试验（见7.3.7）的膜板上制取。膜板上制取试件的区域在附件B中有所规定。7.2 对运行条件对抗性的试明7.2.1 低温按照ISO2921试明低耐热性，参见下列数值：l 试件参考长度：/0 =（500.2）mm；l 试件厚度：e =（10.2）mm；应测量试件收缩百分比r。7.2.2 臭氧按照ISO1431-2，操作方法A，在持续动态暴露的情况下，检查膜板的抗臭氧性，详细内容如下：l 在将准备好的试件置于黑暗中48小时至96小时后进行试验；l 变形周期应于0%至20%延长之间；其频率为0.5Hz；l 在暴露七天后，应对试件进行检查；l 试件尺寸应为：l 厚度：（10.2）mm；l 宽度：最小10mm；l 长度：延长前，两端间最小40mm；l 臭氧浓度应为50pphm（pphm的意思为：容积为亿万分之几（10-8）；l 温度为（402）。应在三个试件上进行试验。每个试件的两侧均要检查。7.2.3 油类和石油制品按照ISO1817对试件进行耐油试验。采用的试件的厚度应同膜板壁的总厚度一致。试件的外侧应与油接触。试验参数如下：l 油：IRM902；l 试验温度：（701）；l 浸油时间：（720-2）小时。应测量单位面积mA重量的变化。7.2.4 洗涤品试验参数如下：按照ISO1817对试件进行耐洗涤品试验。采用的试件取自膜板橡胶的外层。l 草酸水溶液的浓度为重量的5%；l 试验温度：（501）；l 浸入时间：（720-2）小时。按照ISO48测量硬度IRHD变化。7.2.5 磨损按照ISO4649进行抗磨损性试验。对于橡胶相对密度按ISO2781的要求测量。应从膜板上制取直径为16mm，厚度为6mm的试件，以确保橡胶表面具有足够的厚度。试件表面及试件安装表面（膜板外层）须用砂布打磨。如果碰到了加强帘布层，则试验失效须重新进行。在磨损前及磨损后，试件均需称重。应当对由于磨损而损失的体积进行计算。7.2.6 火试验方法须经用户及供货方双方同意。7.3 物理特性的确定7.3.1 新膜板的外观膜板在有与没有内压力的情况下，需要接受目视检查。7.3.2 在极限水平变形情况下的膜板外观为了检查，膜板应处于以下状态：l 径向位移不得低于dM，并且其承载面应是平行的；l 处于一个调平高度上，且该调平高度不得高于规定调平高度hN；l 承受一个不超过Fj = 0.7F0的轴向静力。膜板须经过目视检查。当膜板有径向位移时（随机仅采用一个方向），进行此项检查。然而，可以要求在多个方向上进行此项检查（例如，当膜板上装有单向加强件时）。在最后这种情况下，应在技术规范中清楚地确定这些考虑到的方向。7.3.3 帘线层间的粘着力按ISO36检查帘线层间的粘着力。7.3.4 压力阻力除非技术规范中另有规定，应按下述内容进行压力阻力试验。膜板应处于稳定状态。l 在中心位置，且承载面平行；l 时间为（21）分钟；l 在规定的调平高度hN 2mm；l 在内压力P(1.3PM)。膜板须接受目视检查。按照安全规定的要求，应当在减小的压力下进行该检查。7.3.5 气密性除非在技术规范中另有规定，应按下述内容进行气密性试验。测量期间，膜板应处于稳定状态：l 在中心位置，且承载面平行；l 在规定的调平高度hN 2mm。膜板应一直保持稳定状态：a） 处于内压力P(1.3PM)下至少30秒；b） 处于内压力P(0.9PM)下至少10分钟，且试验设备的供气及排气系统均关闭。应测量试验最后5分钟的压力变化。 图解：1. 压力（MPa）2. 时间3. 准备4. 测量图13：测量程序7.3.6 抗疲劳由用户规定疲劳试验要求。按照步骤进行试验：a） 试验装置试验装置将被设计为可重现膜板在运行中可能受到的主要力以及进行的运动。b） 试验步骤疲劳试验将包括按规定的顺序重复力和运动，如那些在附件C中的示例。试验步骤应在技术规范中予以规定。c） 试验步骤的生效在可能的情况下，通过在膜板上进行该试验来使试验生效，试验采用的膜板应具有相同或相似功能，且其运行性能是已知的。d) 检查在疲劳试验的即将结束的时候：l 膜板须接受目测检查；l 按照7.3.5进行气密性试验。7.3.7 抗破裂需要在环境温度超过10的情况下，借助水来完全该试验。试验时，膜板应处于稳定状态：l 在中心位置；l 处于规定的hN 5mm的调平高度上。试验包括以0.5MPa/分钟的最高速度不断地提高膜板内压力，直到膜板破裂。应记录破裂压力PB。除非另有规定，仅仅在一个已按照7.3.6的规定进行了疲劳试验的膜板上测量破裂压力。7.4 几何及尺寸特性的确定7.4.1 膜板外形尺寸与轴向静力测量期间，膜板应处于稳定状态；l 在中心位置，且承载面平行；l 在规定的的调平高度hN 2mm；l 在确定的轴向力Fj2%。按照技术规范中规定的条件，仅仅测量技术规范中规定的外形尺寸。在不同的轴向力Fj按递增次序施加的情况下，测量膜板外形尺寸。7.4.2 膜板外形尺寸与径向变形测量期间，膜板应处于稳定状态：l 其承载面平行；l 在规定的调平高度hN 2mm；l 在确定的轴向静力Fj2%；l 径向位移（d+20）mm。按照技术规范中规定的条件，仅需测量技术规范中规定的外形尺寸。在不同的轴向力Fj按递增次序施加的情况下，测量膜板的外形尺寸。在膜板进行不同的径向位移d时，测量其外形尺寸，位移应以递增的次序施加。当膜板仅有一个方向的径向位移时（随机采用），对膜板进行测量。然而，可以要求在多个方向上进行此项测量（例如，当膜板上装有单向加强件时）。在最后这种情况下，应在技术规范中清楚地确定这些考虑到的方向。7.4.3 膜板外形尺寸与轴向变形a) 首先，应令膜板处于下述状态：l 处于中心位置，且承载面平行；l 在规定的调平高度hN 2mm；l 在确定的轴向静力Fj5%；设计用于向试验设备输送及输出空气的系统，在测量期间应当关闭。b) 测量在膜板与调平高度hN保持（d+20）mm的距离时，测量外形尺寸。在不同的轴向力Fj按递增次序施加的情况下，测量膜板的外形尺寸。当处于与调平高度hN不同距离的情况下，测量膜板外形尺寸。位移应以递减的次序（+dM至dM）施加。按照技术规范中规定的条件，仅需测量技术规范中规定的外形尺寸。7.5 功能特性的确定7.5.1 刚度7.5.1.1概述开始测量刚度特性前，膜板应在无内压力的情况下，至少被固定24小时。对刚度特性进行两次确定，之间，不强制要求膜板一定要保持这样的固定。设计用于向试验设备输送及输出空气的系统，在测量工作期间应关闭。刚度曲线绘自膜板“力与位移幅值（线性的或角的）”的关系曲线，如下（见图14）。 图解： 1. 力F或力矩M；2. 线性位移d或角位移；3. F或M；4. d或。图14: “力与位移幅值”关系曲线图（示例）应在图中两点间测量F（或M）及d（或）值。刚度是由整个周期中，力的变量与位移变量间的比来确定的：k=(F/d)或(M/)。7.5.1.2等速刚度7.5.1.2.1概述 每次确定前，应按下述条件固定膜板：l 处于中心位置，且承载面平行；l 在规定的调平高度hN 2mm；l 在轴向静力FM2%下。 在一个方向（在轴向、径向或环绕其轴线旋转）上对膜板施加一运动幅值后进行测量，并记录相应的力（或力矩）。 对每一种组合（规定的轴向静力和运动幅值），均要不间断地进行三个周期。为了削减运动中产生的惯性，运动形式与时间应是三角关系函数。为了确定膜板F及d或M及所要求的“力与运动幅值”关系曲线，应在第二个周期中记录。7.5.1.2.2等速轴向刚度 除非在技术规范中另有规定，应按以下步骤测量：a) 初步准备 膜板应持续地：在轴向上，承受幅值a等于dM的五个周期；在轴向静力FM2%下，保持处于中心位置（152）分钟。b) 测量 运动速度为（50.5）mm/s。 在轴向位移不同幅值下进行刚度测量。幅值应以递增次序施加且间隔时间为2分钟至3分钟。应考虑到的位移幅值为： a=5mm；10mm；15mm及 a=20mm；dM以10mm递增。在不同轴向力Fj下进行刚度测量。要求以递减次序且无间断地施加力，力的公差为1%.图解： V幅值aW周期X力Y准备Z测量等待时间#：（152）分钟*：（2至3）分钟图15： 测量程序7.5.1.2.3等速径向刚度 测量期间，膜板应保持在调平高度hN2mm上。除非在技术规范中另有规定，应按以下步骤测量：a) 初步准备 膜板应不间断地：l 在径向上，在轴向静力FM2%下，承受幅值a等于dM的二十个周期；l 在轴向静力F02%下，保持处于中心位置（603）分钟。b)测量 运动速度为（50.5）mm/s。 在径向位移不同幅值下进行刚度测量。幅值应以递增次序施加且间隔时间为2分钟至3分钟。应考虑到的位移幅值为：l 对于dM20mm：a=5mm；dM以5mm递增；l 对于dM20mm：a=5mm；10mm；15mm；20mm及a=30mm；l dM以10mm递增；在不同轴向力Fj下进行刚度测量。要求以递增次序且无间断地施加力，且力的公差为1%。 图解： V幅值aW周期X力Y准备Z测量等待时间：（603）分钟#：（152）分钟*：（2至3）分钟图16： 测量程序7.5.1.2.4等速旋转刚度测量期间，膜板应保持在调平高度hN2mm上。除非在技术规范中另有规定，应按以下步骤测量：a) 初步准备 膜板应持续地：l 在围绕它们轴线旋转的位置上，在轴向静力FM2%下，承受幅值a等于M的五个周期；l 在轴向静力F02%下，保持处于中心位置（152）分钟。b)测量 运动速度为（510-3）rad/s(0.510-3)rad/s。 在角位移不同幅值下进行刚度测量。幅值应以递增次序施加且间隔时间为2分钟至3分钟。应考虑到的位移幅值为：l 对于M（6010-3）rad：a=(3010-3)rad及（6010-3）rad；l 对于M（6010-3）rad：a=(9010-3)rad；l M以（3010-3）rad递增；在不同轴向力Fj下进行刚度测量。要求以递增次序且无间断地施加力，且力的公差为1%。图解： V幅值aW周期X力Y准备Z测量等待时间#：（152）分钟*：（2至3）分钟图17：测量程序7.5.1.3正弦运动刚度7.5.1.3.1概述在每次确定前，应按下述条件固定膜板：处于中心位置，且承载面平行；l 在规定的调平高度hN 2mm；l 在轴向静力FM2%下。对于技术规范中规定的频率，每一种频率均应被激励至少十个周期。仅可使用每次操作最后两秒内的记录。试验包括在不同的频率下，对膜板施加一个动态振动（d）t，并记录相应的力F(t).可以通过产生运动的力来测量刚度kdyn，运动形式为：d(t)=asin(2ft)此处：l d(t)： 瞬时值；l a：位移幅值；l f：频率；l t：时间7.5.1.3.2正弦运动轴向刚度 除非在技术规范中另有规定，应按以下步骤测量： a)初步准备 膜板应持续地：l 在轴向上，在频率f=0.1Hz及轴向静力FM2%下，承受幅值a等于dM的五个周期。l 在轴向静力FM2%下，保持处于中心位置（152）分钟。b)测量在轴向位移不同幅值下进行刚度测量。幅值应以递增次序施加，且间隔时间为2分钟至3分钟。在不同轴向力Fj下进行刚度测量。以递减次序且无间断地施加力，且力的公差为1%。在不同的频率f下进行刚度测量。以递增次序施加频率，且频率公差为1%。 图解： V幅值aW周期X力Y准备Z测量等待时间#：（152）分钟*：（2至3）分钟图18：测量程序7.5.1.3.3正弦运动径向刚度 测量期间，膜板应保持在调平高度hN2mm上；除非在技术规范中另有规定，应按以下步骤测量： a)初步准备 膜板应持续地：l 在径向上，在频率f=0.1Hz及轴向静力FM2%下，承受幅值a等于dM的二十个周期。l 在轴向静力F02%下，保持处于中心位置（603）分钟。b)测量在轴向位移不同幅值下进行刚度测量。幅值应以递增次序施加，且间隔时间为2分钟至3分钟。在不同轴向力Fj下进行刚度测量。以递增次序且无间断地施加力，且力的公差为1%。在不同的频率f下进行刚度测量。以递增次序施加频率，且频率公差为1%。图解： V幅值aW周期X力Y准备Z测量等待时间：（603）分钟#：（152）分钟*：（2至3）分钟图19：测量程序7.5.1.3.4正弦运动旋转刚度测量期间，膜板应保持在调平高度hN2mm上；除非在技术规范中另有规定，应按以下步骤测量： a)初步准备 膜板应持续地：l 在围绕它们轴线旋转位置上，在频率f=0.1Hz及轴向静力FM2%下，承受幅值a等于M的五个周期。l 在轴向静力F02%下，保持处于中心位置（152）分钟。b)测量在角位移不同幅值下进行刚度测量。幅值应以递增次序施加，且间隔时间为2分钟至3分钟。在不同轴向力Fj下进行刚度测量。以递增次序且无间断地施加力，且力的公差为1%。在不同的频率f下进行刚度测量。以递增次序施加频率，且频率公差为1%。图解： V幅值a W周期X力Y准备Z测量等待时间#：（152）分钟*：（2至3）分钟图20：测量程序7.5.2 特性“内压力与轴向静力”关系曲线测量期间，膜板应处于稳定状态：l 处于中心位置，且承载面平行；l 在规定的调平高度hN 2mm。在施加一个公差为1%的轴向静力Fj时进行测量。并且记录相应内压力Pj。 应在不同的轴向力Fj下测量内压力。应以递减次序无间断地施加轴向力。 如果特性“P/F”由包络线确定，按下述内容测量：l 记录轴向静力FM下的内压力PM；l 以压力递减次序测量（将PM缩减至0.1MPa，降低直至P=0），每次以0.1MPa的增量进行递减。7.5.3