气弹簧是指由一个密封缸筒和能够在缸筒内滑动的活塞及活塞杆组件组成的以氮气或其他惰性气体为储能介质的弹性元件。今天我们来进建关于汽车用通常气弹簧(以下简称气弹簧)机能试验步骤的内容。
1、力学机能
试验前提:动态和静态试验检测时,在 23℃±2℃ 环境中进行。检测前气弹簧始终在伸展状态,不得压动活塞杆。并将样品搁置在 23℃±2℃ 环境中 2h 以上。静态试验丈量快率为 500mm/min,动态试验时测试快杜咨供需双方约定,测力精度不低于 1%。
常温动态试验:将气弹簧活塞杆向下垂直装夹于试验机上,开机第一个循环纪录启动力;第二个循环纪录采力点 C 处伸展力和压缩力 F1、F2、F3、F4,并推算公称力、动态摩擦力和弹力比率,绘着力-位移曲线。同时观察气弹簧活塞杆有无卡阻和显著的抖动景象。
表 1 抗拉机能
| 项目 | 气弹簧本体拉力 | 球窝接头拉力 | |
| 温度 ℃ | -30℃ 和 70℃ | 23℃ | 23℃ |
| 力值 N | 1500 | 6000 | 3200 |
| 个性 | 气弹簧力个性不变 | 允许气弹簧失效,但不得断裂与肢解 | 整体不得断裂、螺纹不得拉脱 |
常温静态试验:将气弹簧活塞杆向下垂直装夹于试验机上,开机第一个循环纪录启动力;第二个循环纪录采力点 C 处伸展力和压缩力 F1、F2、F3、F4,并推算公称力和弹力比率,绘着力-位移曲线。静态测试采力点 C 处停顿功夫为 3s,同时观察气弹簧活塞杆有卡无阻和显著的抖动景象。
2、伸展快率
试验前提:试验前应将样品搁置在 23℃±2℃ 环境中 2h 以上,计时器的分度值不大于 1/100s。
试验步骤:将气弹簧横放装夹于快率测试机上,开启测试机,由测试机自动压缩行程,而后撤出表力使活塞杆自由伸展,测试实现测定伸展功夫 t 和伸出行程 S,按下式推算伸展快率(均匀快率)v。
v=s/t
式中:
v——伸展快率,单元为毫米每秒(mm/s);
s——行程,单元为毫米(mm);
t——伸展功夫,单元为秒(s)。
3、气密机能
将气弹簧搁置在 80±2℃ 的高温试验箱中,保温 4h 后移置至 23±2℃ 下保温 2h,再将其置于 -40±2°C 的低温试验箱中,保温 4h 后移置至 23±2℃ 下保温 2h。进行 2 次高、低温试验后,再按 1 测试其力学机能。
4、耐久机能试验
经过气密机能试验后的气弹簧装夹于凹凸温试验箱中的仿照台架上,按表 2 划定以 4 次/min~6 次/min 的频率进行耐久试验,试验后按 1 检测力个性,并推算公称力 Fa 的衰减量和油液带出量。查抄气弹簧是否出现卡滞、抖动、异响等缺点。试验过程中气弹簧缸筒温度不应大于 50℃。
表 2 耐久机能试验
| 试验温度 | 循环周期次数 | ||
| 发起机盖气弹簧 | 行李箱盖气弹簧 | ||
| 序号 | 温度℃ | 循环次数 | 循环次数 |
| 1 | 筹备气密性试验后的气弹簧 | ||
| 2 | 23±2℃ | 25000 | 25000 |
| 3 | 80±2℃ | 2300 | 3000 |
| 4 | -30±2℃ | 100 | 3000 |
5、凹凸温震荡循环试验
气弹簧装夹于凹凸温试验箱中的振动试验机上,以 10Hz 的频率和 ±1mm 的幅度按表 3 进行震荡试验,试验后按 1 检测力个性,并推算公称力 Fa 的衰减量,查抄气弹簧是否出现卡滞、抖动、异响等缺点。
表 3 凹凸温震荡循环试验
| 序号 | 试验温度℃ | 循环次数 |
| 1 | 70±2℃ | 20幼时(720000次) |
| 2 | 23±2℃ | 60幼时(2160000次) |
| 3 | -30±2℃ | 20幼时(720000次) |
6、抗拉机能
将未装置接头的气弹簧固定在凹凸温箱中的试验机上,别离在 -30±2℃、70±2℃、23±2℃ 温度下以 1mm/min~2mm/min 快率按表 1 的划定值加载,维持 3min,卸载后按 1 检测力个性和观察。
球头销固定在台架上而后将带有球窝接头气弹簧依照正常装配在球头销上,保障球头销与气弹簧成 90 度角。在 23±2℃ 温度下以 1mm/min~2mm/min 快率,加载 3200N 力值维持 3min,卸载后观察球窝接头。

图 1 抗拉机能示意图
7、耐侵蚀机能
气弹簧的耐侵蚀机能按 GB/T 10125 和 GB/T 6461 的划定进行如表 4 要求后,查抄气弹簧机能。
表 4 耐侵蚀机能试验
| 气弹簧试验部位 | 试验功夫 |
| 钢管焊接处、滚槽处、包边处 | 72 幼时 |
| 活塞杆杆身、杆端螺纹与孔口 | 144 幼时 |
| 缸筒表表、管端螺纹与孔口 | 240 幼时 |
| 球窝接头卡片 | 240 幼时 |
8、球窝接头与球头插拔力
8.1 插入力
试验前查抄弹簧卡片,确保弹簧卡片装配状态正常,固定好球窝接头,按图 2 所示的方向施力 F,当球头插入塑料接头内时,纪录最大力值。

图 2 球窝接头与球头插入力示意图
8.2 拔着力
试验前查抄弹簧卡片,确保弹簧卡片装配状态正常。固定好球窝接头,按图 3 所示的方向施力 F,纪录拔出时的最大力值。

图 3 球窝接头与球头拔着力示意图
9、球窝接头防松力矩
固定气弹簧钢管和活塞杆,用测试工具拧松球窝接头,纪录扭力最大值。
10、抗径向力
在 23℃±2 温度环境中,将气弹簧两端球窝固定,在活塞杆和钢管衔接处 10mm(如图 4)施加 300N 载荷,维持 1 分钟后查抄气弹簧。

图 4 抗径向力
11、耐粉尘机能
尝试台架凭据气弹簧调整好关关地位和开启地位,或按现实车辆地位(如图 5)试验粉尘选取尺度 JIS Z8901 1 份一级粉末和 5 份八级粉末,(1:5)。
粉尘和水的配比为:1:30
测试温度:23±2℃
循环次数:4 次循环/每分钟,测试前和每 500 次循环后活塞杆上均匀涂覆已配好的粉尘。10 000 次循环后气弹簧按 1 检测力个性,并推算公称力 Fa 的衰减量和查抄气弹簧是否出现卡滞、抖动、异响等缺点。

图 5 耐粉尘机能试验