VDA 230-206 Teil 1-2005 Examination of the stick-slip behaviour of material pairs - General section《材料对粘滑运动状况的检查 通用部分》.pdf

1、 VDA Prfblatt / Test specification sheet Mai / May 2005 Untersuchung des Stick-Slip-Verhaltens von Materialpaarungen Allgemeiner Teil VDA Examination of the stick-slip behaviour of material pairs General section 230-206 Teil/Part 1 Fortsetzung Seite 2 bis 9 continued on page 2 to page 9 VERBAND DER

2、AUTOMOBILINDUSTRIE E. V. (VDA) Westendstrae 61 60325 Frankfurt Vertrieb: DOKUMENTATION KRAFTFAHRTWESEN E.V. (DKF) Ulrichstrae 14, D-74321 Bietigheim-Bissingen, www.dkf-ev.de 1 Anwendungsbereich Areas of application 2 Prinzip Principle 3 Begriffe Terms 3.1 Stick-Slip Stick-slip 3.2 Risikopriorittszah

3、l Risk priority number 3.3 Prfkrper Test specimens 4 Gerte Equipment 4.1 Stick-Slip-Prfstand Stick-slip test stand 4.2 Messgren Measurement categories 4.3 Probentrger Specimen carriers 4.3.1 Probentrger der Feder Specimen carrier on the spring 4.3.2 Probentrger des Schlittens Specimen carrier on the

4、 slide 4.4 Auswertung Rating 5 Materialauswahl und Herstellung der Material choice and manufacture of Proben the specimens 5.1 Allgemeine Hinweise und Behandlung General details and handling of the der Proben specimens 5.2 Transport und Lagerung Transport and storage 5.3 Reinigung Cleaning 5.4 Vorko

5、nditionierung Preconditioning 5.5 Auswahl und Zuschnitt der Proben Choice and cutting of the specimens 5.6 Aufbringen der Proben auf den Attaching the specimen to the Probentrger specimen carrier 5.6.1 Bestckung der Probentrger fr die Mounting of the specimen carrier on Feder the spring 5.6.2 Bestck

6、ung des Probentrgers fr den Mounting of the specimen carrier on Schlitten the slide carrier 6 Prfablauf Testing procedure 6.1 Vorbereitung Preparation 6.2 Durchfhrung Carrying out the testing 6.2.1 Einrichten des Prfstandes Setting up the testing stand 6.2.2 Nullpunktbestimmung Zero point adjustment

7、 6.2.3 Einrichten der Messung Setting up the measurement 6.2.4 Messung Measurement 6.2.5 Bewertung Rating 6.3 Prfbericht Test report Seite 2 VDA 230-206 Teil 1 Untersuchung des Stick-Slip-Verhaltens von Materialpaarungen Mai 2005 Allgemeiner Teil Page 2 VDA 230-206 Part 1 Examination of the stick-sl

8、ip behaviour of material pairs May 2005 General section 1 Anwendungsbereich Diese Arbeitsanweisung beschreibt ein Mess-verfahren zur Bestimmung der Stick-Slip-Neigung von Materialpaarungen. Standardmig wird eine Materialprobe ge-gen sich selbst geprft, d.h. z.B. Leder gegen Leder oder PVC gegen PVC.

9、 Abweichende Messungen sind mglich, z.B. Leder gegen PVC oder Leder gegen ABS. 1 Areas of application These work instructions describe a measurement process for determining the stick-slip tendency of material pairs. As a standard, a material specimen is tested against itself, i.e., e.g. leather agai

10、nst leather or PVC against PVC. Variant measurements are possible, e.g. leather against PVC or leather against ABS. 2 Prinzip Der Schlitten mit der Materialprobe A wird relativ zu einem federnden Element (kurz Fe-der) mit der Materialprobe B bewegt (siehe Bild 1: Funktionsprinzip). Die Kraft mit der

11、 die Materialproben gegeneinander gedrckt wer-den, sowie die Geschwindigkeit des Schlittens sind vorzugeben. Das Bewegungsverhalten der Feder, welches beim Wechsel zwischen Anhaften und Gleiten (Stick-Slip-Effekt) ent-steht, ist ein Ma fr die Stick-Slip-Neigung. 2 Principle The sliding carriage with

12、 the material specimen A is moved relative to a spring element (short steel spring) against the material specimen B (see Figure 1: Functional principle). The force with which the material specimens are pressed against each other as well as the speed of the sliding carriage are given. The springs mov

13、ement behaviour which is created during the change between adhesion and slipping (stick-slip effect) is a measurement of the stick-slip tendency. FN: Normalkraft / Normal force FR: Rckstellung / Reset force a: Beschleunigung / Acceleration vs: Schlittengeschwindigkeit / Sliding carriage speed Feder

14、/ Spring Materialprobe B Material sample B Materialprobe A Material sample A Schlitten / Sliding carriage Bild 1: Funktionsprinzip Figure 1: Functional principle Seite 3 VDA 230-206 Teil 1 Untersuchung des Stick-Slip-Verhaltens von Materialpaarungen Mai 2005 Allgemeiner Teil Page 3 VDA 230-206 Part

15、1 Examination of the stick-slip behaviour of material pairs May 2005 General section 3 Begriffe 3.1 Stick-Slip Stick-Slip ist das englische Wort fr Ruckglei-ten. Es beschreibt den periodischen Wechsel zwischen Anhaften und Abreien zweier auf-einander bewegter Materialoberflchen. Stick-Slip ist z.B.

16、die Ursache fr Geruschphno-mene wie Knarzen oder Quietschen. 3 Terms 3.1 Stick-slip Stick-slip is an English word. It describes the periodical change between adhesion and tear-off of two material surfaces which are moving against each other. Stick-slip is e.g. the cause for noise phenomena such as c

17、reaking or squeaking. 3.2 Risikopriorittszahl Die Risikopriorittszahl RPZ ist eine Abbil-dung der Stick-Slip-Neigung auf eine Skala von 1-10. Sie beschreibt die Neigung einer Materialpaarung, die unter den gegebenen Bedingungen zum Stick-Slip neigt. Fr die Bewertung einer Materialpaarung ist eine RP

18、Z zwischen 1 und 3 als unkritisch anzuse-hen, d. h. unter den getesteten Bedingungen ist nicht mit Stick-Slip zu rechnen. Bei einer RPZ grer als 6 ist mit einer hrbaren Ge-ruschemission zu rechnen. 3.2 Risk priority number The risk priority number RPN is a depiction of the stick-slip tendency on a s

19、cale of 1-10. It describes the tendency of a material pair to stick-slip under the given conditions. For the rating of a material pair, a RPN of between 1 and 3 is seen as uncritical, i.e. under the tested conditions, stick-slip is not expected to occur. An RPN larger than 6 means that an audible no

20、ise emission can be expected. 3.3 Prfkrper Die Verbindung aus Probentrger und aufge-brachter Materialprobe wird im Folgenden als Prfkrper bezeichnet. 3.3 Test specimens The connection between the specimen carrier and the applied material specimen will be designated as the test specimen in the follow

21、ing. 4 Gerte 4.1 Stick-Slip-Prfstand Gerte zur Bestimmung der Stick-Slip-Neigung bestehen aus einem beweglichen Schlitten, der eine Aufnahme fr einen Pro-bentrger besitzt. Der Schlitten kann mit vor-gegebener Geschwindigkeit ber eine be-stimmte Wegstrecke vor- und zurckbewegt werden. Der zweite Prob

22、entrger ist an der Spitze eines federnden Elementes montiert. Bei der Verwendung einer Blattfeder aus Federstahl betrgt die weder von der Federhalterung noch von dem Probentrger eingespannte freie Flche 31 mm x 50 mm. Die Dicke des Federstahls betrgt 1,6 mm. Andere Systeme mssen gleiche Eigenschafte

23、n aufweisen. 4 Equipment 4.1 Stick-slip test stand Equipment used for determining the stick-slip tendency is made up of a movable table which has a receptacle for a specimen carrier. The table can be moved back and forth over a certain distance with a given speed. The second specimen carrier is atta

24、ched to the tip of a spring element. When using a leaf spring made from spring steel, the free area that is not clamped by either the spring fixture or the specimen carrier is 31 mm x 50 mm. The thickness of the spring steel is 1.6 mm. Other systems must exhibit the same properties. Seite 4 VDA 230-

25、206 Teil 1 Untersuchung des Stick-Slip-Verhaltens von Materialpaarungen Mai 2005 Allgemeiner Teil Page 4 VDA 230-206 Part 1 Examination of the stick-slip behaviour of material pairs May 2005 General section Die Kraft (Normalkraft, FN) mit der die Materi-alproben gegeneinander gedrckt werden ist eins

26、tellbar. Kalibrierung Die Kalibrierung des Messgertes hat nach den Herstellervorgaben zu erfolgen. Darber hinaus knnen zustzliche Kalibrierungen bei Bedarf oder nach Anwendervorgaben durch-gefhrt werden. The force (normal force, FN) with which material specimens are pressed against each other can be

27、 adjusted. Calibration The calibration of the measurement equipment must be done according to the manufacturers instructions. Additionally, further calibrations can be done if needed or following an application change. 4.2 Messgren Normalkraft Die Normalkraft ist die rechtwinklig zur Schlit-tenebene

28、 wirkende Kraft. Sie wird ber das federnde Element und die Prfkrper auf den Schlitten bertragen. RckstellkraftDie Rckstellkraft ist die durch die Auslen-kung des federnden Elementes bedingte rck-treibende Kraft. Beschleunigung Die Beschleunigung ist die mittig auf der Fe-der, in einem Abstand von 19

29、 mm zur Proben-trgerspitze gemessene Beschleunigung. Schlittengeschwindigkeit Die Schlittengeschwindigkeit ist die Ge-schwindigkeit des Schlittens, relativ zu einem Bezugspunkt auf dem festen Teil der Fh-rung. 4.2 Measurement categories Normal force The normal force is the agent which is at a right

30、angle to the level of the sliding carriage. It is transferred from the spring element and the test specimens to the sliding carriage. Reset forceThe reset force is the return force which is caused by the displacement of the spring element. Acceleration The acceleration force is measured at the middl

31、e of the spring at a distance of 19 mm to the specimen carrier tip. Slide velocity The slide velocity is the speed of the table relative to a benchmark on the fixed part of the channel. 4.3 Probentrger 4.3.1 Probentrger der Feder Es ist fr die Messungen ein geeigneter Pro-bentrger zu verwenden, der

32、im spezifischen Teil definiert ist. Die Masse eines einzelnen Probentrgers ohne Probe darf 50 g nicht berschreiten. 4.3 Specimen carriers 4.3.1 Specimen carrier on the spring A suitable specimen carrier must be used for the measurements which is defined in the specified section. The weight of an ind

33、ividual specimen carrier without the specimen may not exceed 50 g. 4.3.2 Probentrger des Schlittens Fr den Schlitten ist ein ebener Probentrger zu whlen, z.B. ein Metallblech. Die Hhe des Probentrgers sollte min. 60 mm betragen. Die Breite des Probentrgers sollte mind. 20 mm breiter sein als die ver

34、fah-rene Wegstrecke. Bei der Montage ist auf die 4.3.3 Specimen carrier on the slide For the slide, a level specimen carrier should be chosen, e.g. sheet metal. The height of the specimen carriers should be at least 60 mm. The width of the specimen carrier should be at least 20 mm wider than the tra

35、verse path. During set up, the complete Seite 5 VDA 230-206 Teil 1 Untersuchung des Stick-Slip-Verhaltens von Materialpaarungen Mai 2005 Allgemeiner Teil Page 5 VDA 230-206 Part 1 Examination of the stick-slip behaviour of material pairs May 2005 General section vollstndige berdeckung der Materialpr

36、oben whrend des gesamten Verfahrweges zu ach-ten. coverage of the material specimen during the entire traverse path must be checked. 4.4 Auswertung Die Messgren Beschleunigung und Rck-stellkraft werden durch einen speziellen Algo-rithmus (OSIS1) in die RPZ berfhrt. Die Formel fr die RPZ setzt sich a

37、us folgenden Einzelparametern zusammen: 4.4 Rating The measurement categories acceleration and reset force are transformed into the RPN using a special algorithm (OSIS1). The formula for the RPN is made of the following individual parameters: 4NoteNoteNote*2RPZgungBeschleuniImpulsrateeEnergierat+= 4

38、RatingRatingRating*2RPNionAccelaeratrate ImpulserateEnergy += 5 Materialauswahl und Herstellung der Proben Nachfolgend sind allgemeine Angaben zur Materialauswahl und Herstellung der Proben aufgefhrt. Spezielle Anweisungen und Prf-bedingungen sind dem materialspezifischen Teil (siehe Anhang) zu entn

39、ehmen. 5 Material choice and manufacture of the specimens The following includes general information on the choice of materials and the manufacture of the specimens. Special instructions and testing conditions are to be taken from the sections specific to the materials (see Appendix). 5.1 Allgemeine

40、 Hinweise und Behand-lung der Proben Bei der Behandlung der Proben gilt allgemein der Grundsatz, dass die Eigenschaften der zu prfenden Flchen nicht beeinflusst werden drfen. Das bedeutet, dass die Proben nicht mit den Fingern berhrt oder auf andere Art und Weise verschmutzt werden drfen, bzw. vor V

41、erschmutzung geschtzt werden ms-sen. Ausnahmen sind gezielte Versuche um den Einfluss von Zusatzstoffen auf das Stick-Slip-Verhalten zu untersuchen. Neben der Oberflcheneigenschaft hat auch der Aufbau der Probe (z.B. Hinterschumung, Dicke, Deformation, etc.) Einfluss auf das Messergebnis. 5.1 Genera

42、l details and handling of the specimens When handling the specimens, this basic principle applies: The properties of the surfaces to be tests must not be affected. This means that the specimens cannot be touched by fingers or contaminated in any way and must be protected from contamination.Exception

43、s are targeted trials where additives are being tested for their effects on the stick-slip behaviour. In addition to the surface property, the make-up of the specimen e.g. (back foaming, thickness, deformation, etc.) also has an effect on the measurement results. 1Ziegler-Instruments GmbH Seite 6 VD

44、A 230-206 Teil 1 Untersuchung des Stick-Slip-Verhaltens von Materialpaarungen Mai 2005 Allgemeiner Teil Page 6 VDA 230-206 Part 1 Examination of the stick-slip behaviour of material pairs May 2005 General section 5.2 Transport und Lagerung Der Transport und die Lagerung der Proben mssen in Aluminium

45、folie erfolgen. Kunst-stofffolien sind nicht geeignet, da ein Einfluss auf das Prfergebnis nicht ausgeschlossen werden kann. Es ist zu bercksichtigen, dass die Lagerung der Proben (Zeit, Temperatur, etc.) Einfluss auf das Messergebnis haben kann. 5.2 Transport and storage The transport and the stora

46、ge of the specimens must be done in aluminium foil. Plastic foils are not suitable because an influence on the test results cannot be eliminated. It should also be remembered that the storage of the specimens (time, temperature, etc.) can also have an effect on the measurement result. 5.3 Reinigung

47、Die Proben sollten grundstzlich nicht gerei-nigt werden. Sollte die Reinigung doch ntig sein, so kann diese mit Druckluft erfolgen. Die Druckluft muss lfrei und ohne sonstige Zu-satzstoffe sein. 5.3 Cleaning The specimens should not be thoroughly cleaned. If, however, this is necessary, it can be do

48、ne using compressed air. The compressed air must be free of oil and with other additives. 5.4 Vorkonditionierung Die Materialien mssen vor der Probenprpa-ration mindestens 24 h unter Normbedingun-gen (Temperatur: 23 + 2 C, Luftfeuchtigkeit: 50 + 5 % relative Feuchte) gelagert werden. 5.4 Preconditio

49、ning Before the specimen preparation, the materials must be stored for at least 24 h under normal climate conditions (temperature: 23 + 2 C, humidity: 50 + 5 % relative humidity). 5.5 Auswahl und Zuschnitt der Proben Bei Materialien, deren Eigenschaften nicht homogen sind, sind Proben unter Bercksich-tigung entsprechender Normen (vgl. DIN EN ISO 2418 (10/2003) zu entnehmen und zu prfen. Das vorkonditionierte Material muss auf das Ma des Probentrgers