GB/T 18516-2017 便携式油锯 锯切效率和燃油消耗率试验方法 工程法

　　ICS 65 . 060 . 80 B 96

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 18516—2017

　　代替 GB/T 18516—2001

　　便携式油锯 锯切效率和燃油消耗率

　　试验方法 工程法

　　portablechainsaws—Measurementofcuttingrateandfuel

　　consumption—Engineeringmethod

　　2017-05-12 发布 2017-12-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 18516—20 17

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本标准代替 GB/T 18516—2001《油锯 锯切试验方法 工程法》，与 GB/T 18516—2001 相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：

　　— 修改了标准的名称，由原来的“油锯 锯切试验方法 工程法”修改为“便携式油锯 锯切效率和燃油消耗率试验方法 工程法”，同时修改其英文名称;

　　— 修改了“规范性引用文件”(见第 2 章，2001 年版第 2 章);

　　— 增加了术语和定义(见第 3 章);

　　— 修改了“试验条件”中的部分条款内容，增加了试验条件中对试验环境温度、湿度和大气压等要求，修改了对试验用木材的要求，并对部分章节进行了合并调整(见 4. 1 ~ 4. 4 , 2001 年版第3 章);

　　— 修改了“试验方法”中的部分条款内容，修改了测试前机器的预热时间(见 4.5~4.8 , 2001 年版第 4 章);

　　— 修改了“试验报告”中的部分条款内容，删除了锯链锉磨状况、锯链张紧度和润滑状况的内容(见第 5 章，2001 年版第 5 章);

　　— 图 1、图 A. 1、图 A. 2、图 B. 1 中增加了指示说明内容(见 4 . 3 . 3、附录 A、附录 B, 2001 年版 3 . 2 . 3 、 3 . 3、5 . 3) ;

　　— 将“锯切试验机的示例”放入资料性附录 A(见附录 A, 2001 年版 3 . 3)中;

　　— 将“油锯锯切效率及锯切燃油消耗率测定数据表”、“测定结果曲线图”放入规范性附录 B(见附录 B , 2001 年版 5 . 2、5 . 3) 。

　　本标准由国家林业局提出。

　　本标准由全国林业机械标准化技术委员会(SAC/TC 61)归口 。

　　本标准负责起草单位：浙江中坚科技股份有限公司。

　　本标准参加起草单位：永康市普天园林机械有限公司、浙江派尼尔机电有限公司、浙江中马园林机器股份有限公司、山东华盛中天机械集团股份有限公司、浙江萨帕斯工具制造有限公司、浙江鹰鸿园林机械有限公司、浙江白马实业有限公司、浙江三锋实业股份有限公司、安德烈斯蒂尔动力工具(青岛)有限公司、富世华(常州)机械制造有限公司、江门意玛克户外动力设备有限公司。

　　本标准主要起草人：杨海岳、夏鸿茂、唐恩常、朱道庆、赖佑政、张茂磊、叶方政、陈增辉、杨传武、杨锋、柳洪涛、全成镇、李大政。

　　本标准于 2001 年 11 月首次发布，本次为第一次修订。

　　GB/T 18516—20 17

　　引 言

　　本标准规定了采用专用试验机在实验室内测定便携式油锯(以下简称油锯)锯切效率和锯切燃油消耗率的方法，其测试精度主要取决于试验机及测试仪器的精度，受操作者人为因素影响较小。 测定油锯锯切效率和锯切燃油消耗率的另一种方法是 LY/T 1198—1996《油锯 锯切试验方法 简易法》所规定的手工操作加秒表计时的方法。 手工操作受人为因素影响较大，其测试精度较低。 但 LY/T 1198 规定的测试方法较简单，可用于室外或林区现场测试。

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　　便携式油锯 锯切效率和燃油消耗率

　　试验方法 工程法

　　1 范围

　　本标准规定了采用专用试验机测定油锯锯切效率及锯切燃油消耗率的方法。

　　本标准适用于油锯采用标准试材时的情况。

　　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 日期的引用文件，仅注 日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 5849 细木工板

　　GB/T 17657 人造板及饰面人造板理化性能试验方法

　　GB/T 18960 林业机械 便携式油锯 词汇

　　3 术语和定义

　　GB/T 18960 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　进锯力 downwardforceusedinsawing

　　测试系统通过油锯施加在试材上的下压力。

　　4 试验条件

　　4 . 1 试验环境状况

　　环境参数 αa 满足 0.93≤αa≤1.07 条件时认为试验有效。环境参数 αa 按式(1)计算：

　　式中：

　　αa — 环境参数;

　　狆y — 总气压，单位为千帕(kPa) ;

　　φy — 相对湿度;

　　狆sy — 试验环境饱和蒸汽压力，单位为千帕(kPa) ;

　　犜y — 试验环境的空气绝对温度，单位为开尔文(K)。

　　测量时，环境温度的允许误差为 ±2 K,大气压力的允许误差为± 0. 1 kPa,相对湿度的允许误差为±3%(绝对值)。

　　4 . 2 试验用油锯

　　4 . 2 . 1 试验用油锯应是装配齐全、按标准规范生产的、经检验合格的产品。

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　　4 . 2 . 2 油锯试验前应进行磨合运转，磨合时间和规范按制造厂的规定进行，磨合后允许对油锯按使用说明书的规定进行调整。

　　4 . 2 . 3 试验用的导板和锯链应为油锯制造厂家出厂时配带的，或符合使用说明书中推荐的规格及型号的新件。

　　4 . 2 . 4 试验前锯链的张紧度应按使用说明书调整到最佳切削性能状态。 如果使用说明书没有明确说明，应调整到如下状态为宜：将 1 kg 的重物悬挂在锯链下段的锯切长度的中心位置时，悬挂点处锯链链片上边缘离开导板导轨面的距离应为锯切长度的 0.017 倍(例：锯切长度为 30 cm 时，悬挂点处锯链链片上边缘离开导板导轨面的距离为 0 .51 cm)。

　　4 . 2 . 5 驱动链轮应为油锯制造厂家出厂时随机配带的，或符合使用说明书中推荐的型式及规格的新件。

　　4 . 2 . 6 发动机使用的燃油、润滑油及其混合比应符合使用说明书的规定。

　　4 . 2 . 7 锯链润滑应使用规定的润滑油并调节油泵至最大流量(若可调)，保证锯链处于 良好的润滑状态。

　　4 . 3 试验用木材

　　4.3. 1 试验用木材(以下简称试材)应采用密度为 0.5 g/cm3 ~0.7 g/cm3 的细木工板板材，质量应符合GB/T 5849 的要求，含水率应在 8%~12%范围以内。

　　4 . 3 . 2 试材允许存在细小的节子、裂纹、空洞等缺陷，但不应影响锯切阻力及锯切过程的稳定性。

　　4 . 3 . 3 试材横截面如图 1 所示。 试材允许有缺棱，但缺棱大小不应超过锯口宽度。 试材宽度 L 为锯切长度的 70%~80%(当锯切长度不大于 50 cm 时)，或比锯切长度小 10 cm(当锯切长度大于 50 cm 时)。试材高度 H 应能保证获得转速稳定的取值区间 Hm , 在 Hm 内的锯切时间应不小于 5 s。试材宽度 L与取值区间 Hm 的乘积，即为计测面积 A。

　　说明：

　　A — 计测面积;

　　L — 试材宽度;

　　H — 试材高度;

　　Hm — 取值区间。

　　图 1 试材横截面

　　4 . 3 . 4 试材宽度 L 可以采用多块细木工板粘接的方法实现。 拼接时要求试材的纹理方向一致，并保证锯切面与试材的纹理方向相垂直。 粘接时胶粘剂使用量应尽可能少，粘接强度以在切割时不发生开裂

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　　为最低要求。拼合处缝宽应不大于 2 mm,拼缝不计入锯口面积。试材的高度 H 不允许拼接或堆叠。

　　4 . 3 . 5 试材的密度和含水率应按 GB/T 17657 的规定进行测定。

　　4 . 4 试验设备及测试系统

　　4 . 4 . 1 试验设备及测试系统应满足下列基本要求：

　　a) 提供可靠夹持油锯和试材的夹持装置;

　　b) 提供不需要借助操作者手的稳定、可靠的油锯节气门控制装置，或者可以将油锯节气门设置在全开的位置;

　　c) 提供施加在油锯上可调节的稳定的进锯力的控制装置，进锯力的测量精度为 ±1 N ;

　　d) 提供可以测量发动机转速的装置，转速测量精度为测量值的 ±0.5% ;

　　e) 提供可以在取值区间 Hm 内测量锯切时间的装置，取值区间的测定精度为± 0.2 mm,锯切时间测量精度为 ±0 . 01 s ;

　　f) 提供外接混合油及其消耗量测量系统，该系统可以测量取值区间 Hm 内的混合油(质量/体积)消耗量或者混合油(质量/体积)流量，混合油消耗量测定精度为± 0. 1 cm3 或者± 0. 1 g;混合油流量测定精度为 ±1 cm3 /h 或者 ±1 g/h;

　　g) 提供试材宽度 L 的测量装置，其测定精度为 ±1 mm。

　　4 . 4 . 2 附录 A 给出了一种可以用于测定油锯锯切效率和锯切燃油消耗率的专用锯切试验机的示例。

　　4 . 5 试验准备

　　4.5. 1 测试前将待测油锯和试材在测试环境中静置 4 h 以上。

　　4 . 5 . 2 将试材牢固可靠地固定在测试装置上，试材的横截面应与地面垂直。

　　4 . 5 . 3 将油锯的前、后手柄用夹具可靠地夹持在测试装置上，使锯切时导板中心线成水平，导板平面与试材横截面平行。

　　4.5.4 调整油锯的位置，使油锯在最上位置时下端锯链切齿齿尖高出木材上表面 5 mm~15 mm,油锯在最下位置时上端锯链切齿齿尖全部低于木材下沿 5 mm~15 mm。

　　4.5.5 调整试材，使其纹理方向或粘接面与导板中心线垂直，每次锯下的木片厚度应不小于 15 mm。在整个锯切过程中，油锯机体及插木齿不应接触木材，导板头部圆弧部分应伸出试材之外。 必要时可拆去插木齿。

　　4 . 5 . 6 试锯和正式锯切应在同一试材上连续进行。 如遇有节子、空洞或其他缺陷影响锯切效率或锯切燃油消耗率，应重锯。

　　4 . 6 预热和试锯

　　油锯起动后空转运行 5 min,以怠速为主，可适当加大油门以防火花塞积炭。然后进行木材试锯，

　　从较小的进锯力开始，逐渐加大进锯力，直至锯不动为止。 通过试锯初步确定所需最短锯切时间时的进锯力大小，该点即为试锯时的最大锯切效率点，然后以该进锯力大小为基础，确定正式锯切试验时的进

　　锯力控制范围和间隔大小。进锯力的加载间隔应使发动机转速变化不大于 500 r/min。试锯的累计净锯切时间不应少于 1 min,整个预热过程延续时间应不少于 5 min,否则需增加锯口数目。

　　4 . 7 正式锯切

　　4.7. 1 开始锯切时的进锯力应使发动机的转速比试锯时最大锯切效率点转速高 600 r/min 以上，逐步加大进锯力，进锯力间隔应使发动机转速变化不大于 500 r/min,在每个进锯力点重复锯切 3 次，直至锯切效率比最大值明显下降或锯不动为止。

　　4.7.2 记录每个锯口取值区间 Hm 内的锯切时间 t和发动机平均转速n。结果填写在附录 B 的表 B. 1

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　　中。每个锯口取值区间 Hm 内发动机转速 n变化应不大于 200 r/min,否则该组数据无效，应重锯。

　　4.7.3 记取每个锯口取值区间的混合油消耗量 Q 或者混合油流量 G。结果填写在附录 B 的表 B.1 中。

　　4 . 8 锯切效率及锯切燃油消耗率的计算和试验结果评定

　　4 . 8 . 1 锯切效率按式(2)计算：

　　S …………………………( 2 )

　　式中：

　　S — 锯切效率，单位为平方厘米每秒(cm2 /s) ;

　　L — 试材宽度，单位为厘米(cm) ;

　　Hm — 锯口取值区间高度，单位为厘米(cm) ;

　　t — 单个锯口锯切时间，单位为秒(s )。

　　4 . 8 . 2 锯切燃油消耗率按式(3)或式(4)计算：

　　q …………………………( 3 )

　　式中：

　　qc — 锯切燃油消耗率，单位为克每平方米(g/m2 ) ;

　　Q — 一个锯口取值区间内混合油消耗量，单位为立方厘米(cm3 ) ;

　　γ — 燃油密度，单位为克每立方厘米(g/cm3 ) ;

　　kr — 燃油润滑油容积混合比;

　　L — 试材宽度，单位为厘米(cm) ;

　　Hm — 锯口取值区间高度，单位为厘米(cm)。

　　q …………………………( 4 )

　　式中：

　　qc — 锯切燃油消耗率，单位为克每平方米(g/m2 ) ;

　　G — 一个锯口取值区间内混合油平均流量(采样频率为 1 Hz),单位为立方厘米每小时(cm3 /h) ; t — 锯切时间，单位为秒(s ) ;

　　γ — 燃油密度，单位为克每立方厘米(g/cm3 ) ;

　　kr — 燃油润滑油容积混合比;

　　L — 试材宽度，单位为厘米(cm) ;

　　Hm — 锯口取值区间高度，单位为厘米(cm)。

　　4.8.3 计算 t时间内的若干转速值n得到发动机平均转速n。结果填写在表 B.1 中。计算同一进锯力点内三个锯口的各参数测量值的算数平均值，作为此进锯力点的测定值。 结果填写在表 B. 1 中 。

　　4 . 8 . 4 以最大锯切效率点的测定值作为锯切效率的最终测定值，同一点的锯切燃油消耗率也作为最终测定值。

　　4.8.5 在同一进锯力点内测得的三次锯切数据中，如果最大值和最小值相差大于 10%,则该组测定值无效，应重新进行锯切试验。

　　5 试验报告

　　5 . 1 试验报告应包括下列各项内容：

　　a) 油锯的制造厂、型号规格、序列号;

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　　b) 燃油、润滑油牌号及混合比;

　　c ) 导板制造厂家、类型和有效长度;

　　d ) 锯链制造厂家、类型和节距;

　　e ) 驱动链轮类型、齿数;

　　f) 锯链润滑油类型;

　　g) 试材类型、含水率、密度;

　　h ) 试材尺寸及缺陷情况;

　　i) 测试设备、仪器和工具;

　　j) 测试日期、地点、环境状况、操作人员;

　　k ) 测定数据表;

　　l ) 测定结果曲线图;

　　m ) 试验报告应由试验单位签字盖章。

　　5 . 2 测定数据填写在表 B. 1 中 。

　　5 . 3 按 B. 2 要求将测定结果画出曲线图。

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　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　锯切试验机的示例

　　图 A. 1 是一种可以用于测定油锯锯切效率和锯切燃油消耗率的专用锯切试验机。 如果油锯的进给运动基本上是平行的话，也可以采用其他等效的试验机结构，但该等效机构的测试精度应符合 4 . 4 的要求。

　　说明：

　　1 — 机架;

　　2 — 移动框架;

　　3 — 垂直导轨;

　　4 — 平衡重;

　　5 — 试材安装台;

　　6 — 油锯安装夹具。

　　图 A.1 专用锯切试验机

　　专用锯切试验机由机架(1)、移动框架(2)、垂直导轨(3)、平衡重(4)、试材安装台(5)、油锯安装夹具(6)等组成。 移动框架由滚动轴承支承在两个垂直导轨上，可沿垂直导轨做上下运动。 平衡重与移动框架由钢丝绳联接，两钢丝绳轮也支承在滚动轴承上。 平衡重由若干砝码组成，改变砝码的大小和数量可产生所需的进锯力。 当移动框架和机器的自重无法产生足够的进锯力时，可在移动框架上增加适当的配重。 油锯油门控制为软线遥控，可避免操纵油门时对进锯力的影响。 发动机转速信号也由软线输出。

　　图 A. 2 为试验机的测试系统。 转速传感器(1)安装在驱动链轮附近或高压线上，转速信号经调理电路(2)处理后，由转速表(3)显示或记录下来。 安装在移动框架上的动触点(4)及固定在试验机机架上

　　的两个定触点(5)可以控制转换电路(6) ,从而控制电子秒表(7)的走停，以此测定在取值区间 Hm 内的锯切时间 t。两固定触点的间距即为 Hm 。两固定触点可上下调节以改变 Hm 的大小和取值区间在试

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　　材上的高度位置。 转换电路(6)同时还控制电磁三通阀(10) ,使油锯在 Hm 行程内由计量管(9)供油，而其他时间由燃油箱(8)供油。 测试时旁路阀(11)应关闭。 当旁路阀(11)打开时，油箱的油 自动充入计量管。

　　说明：

　　1 — 转速传感器;

　　2 — 调理电路;

　　3 — 转速表;

　　4 — 动触点;

　　5 — 定触点;

　　6 — 转换电路;

　　7 — 电子秒表;

　　8 — 燃油箱;

　　9 — 计量管;

　　10 — 电磁三通阀;

　　11 — 旁路阀。

　　图 A.2 测试系统

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　　附 录 B

　　(规范性附录)

　　油锯锯切效率及锯切燃油消耗率测定数据表

　　B.1 试验用表

　　表 B.1 油锯锯切效率及锯切燃油消耗率测定数据表

　　样机序列号： ;油锯型号： ;制造厂： ;

　　出厂年月： ;

　　试验 日期： ;试验单位： ;试验地点： ;

　　试验人员： ;试验台型号： ;

　　环境状况：大气压力 kPa,环境温度 ℃ ,相对湿度 ;

　　试验用燃油标号： ;润滑油标号： ;

　　燃油/润滑油混合比(体积比)： ;燃油密度： g/ cm3 ;

　　导板制造厂家 ;类型 ;有效长度 ;

　　锯链制造厂家 ;类型 ;节距 ;

　　驱动链轮类型 ;齿数 ;锯链润滑油类型和标号 ;

　　试材树种 ;含水率 ;密度 ;

　　试材尺寸 ;缺陷情况 。

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　　B.2 测定结果曲线制作

　　选取表中的发动机平均转速 n、锯切效率 S、锯切燃油消耗率 qc 等数据制作测试结果的曲线图

　　(图 B. 1) 。测定结果曲线图为以直线连接测定值点的折线图，并标出最大锯切效率点的锯切效率值

　　Smax 、锯切燃油消耗率值 qcsmax及转速值 nsmax 。

　　说明：

　　n — 发动机平均转速;

　　S — 锯切效率;

　　qc — 锯切燃油消耗率;

　　Smax — 最大锯切效率点的锯切效率值;

　　qcsmax — 最大锯切效率点的燃油消耗率值;

　　nsmax — 最大锯切效率点的转速值。

　　图 B.1 测定结果曲线图