CN100494951C - 汽车轮胎滑转率控制机构及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车轮胎滑转率控制机构及其方法。机构中的台车与四连杆机构右端绞接,四连杆机构下方连接有转动轴,转动轴通过两个轴承与四连杆机构下方相连接,四连杆机构上方配制有配重,转动轴中间和末端分别装有绞盘和待测轮胎,绞盘和待测轮胎均与转动轴刚性连接,并可与转动轴一起转动;第一钢丝绳的一端缠绕在电机的驱动盘上,第一钢丝绳的另一端与四连杆机构左端相连接;第二钢丝绳一端并排缠绕在绞盘上,第二钢丝绳另一端固结在地面上,第一钢丝绳连接有第一拉力传感器,第二钢丝绳连接有第二拉力传感器。本发明的特点是结构简单,操作方便,轮胎的滑转率精度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车轮胎滑转率控制机构及其方法。
背景技术
在研究汽车驱动性能及制动性能时,首先要研究轮胎的牵引性能和制动性能,即在一定垂直载荷条件下,轮胎的牵引力随轮胎滑转率变化的规律,或轮胎的制动力随轮胎滑移率变化的规律。汽车轮胎定滑转率控制机构可保证轮胎在任意给定的滑转下行驶,是研究轮胎牵引性能和制动性能必备的装置。
当汽车行驶时,轮胎的滑转率(或滑移)率随行驶工况不同而变,实验人员无法人为控制轮胎的滑转率,也就无法得到轮胎的牵引力随轮胎滑转率变化的规律。因此,要深入研究轮胎的牵引性能和制动性能,首先要设计一台单个轮胎实验机构,将轮胎安装到该机构上,轮胎行驶时,可人为设定滑转率(或滑移),并且可以改变滑转率,这样就可以得到轮胎的牵引力随轮胎滑转率变化的规律。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车轮胎滑转率控制机构及其方法。
汽车轮胎滑转率控制机构包括第一钢丝绳,第一拉力传感器、绞盘、配重、四连杆机构、第二拉力传感器、第二钢丝绳、轨道、电机及驱动盘、台车、转动轴;台车与四连杆机构右端绞接,四连杆机构下方连接有转动轴,转动轴通过两个轴承与四连杆机构下方相连接,四连杆机构上方配制有配重,转动轴中间和末端分别装有绞盘和待测轮胎,绞盘和待测轮胎均与转动轴刚性连接,并可与转动轴一起转动;第一钢丝绳的一端缠绕在电机的驱动盘上,第一钢丝绳的另一端与四连杆机构左端相连接;第二钢丝绳一端并排缠绕在绞盘上,第二钢丝绳另一端固结在地面上,第一钢丝绳连接有第一拉力传感器,第二钢丝绳连接有第二拉力传感器。
机构的汽车轮胎滑转率控制方法:驱动电机及驱动盘,通过第一钢丝绳以速度V1拉动台车行驶在两根轨道上,绞盘上的第二钢丝绳的另一端与地面固定,在第二钢丝绳拉力的作用下,绞盘开始转动并缓慢释放第二钢丝绳,待测轮胎与绞盘同轴安装,受到绞盘上第二钢丝绳释放速度的限制,待测轮胎在水泥路面上一边滑转一边行驶;待测轮胎转动的角速度即为绞盘旋转的角速度,它与台车行驶的速度、绞盘的半径有关,由轮胎滑转率定义得:
δ=(V2-V1)/V1=(ω·R2-ω·R1)/(ω·R1)=R2/R1-1 (1)
式中:δ——轮胎滑转率
V1——轮胎实际速度=台车速度,V1=ω·R1;
V2——轮胎理论速度,V2=ω·R2;
ω——轮胎角速度;
R1——绞盘半径;
R2——轮胎动力半径;
当R2>R1时轮胎滑转,当R2<R1时轮胎滑移。
忽略台车与轨道间的摩擦力,由受力分析得轮胎牵引力T:
T=P2-P1 (2)
式中:P1——钢丝绳1的拉力;
P2——钢丝绳2的拉力。
本发明的特点是结构简单,操作方便,即可测轮胎滑转,又可测轮胎滑移,轮胎的滑转(移)率精度高。
附图说明
图1是汽车轮胎滑转率控制机构主视图;
图2是汽车轮胎滑转率控制机构俯视图(拆去配重4)。
具体实施方式
如附图所示,汽车轮胎滑转率控制机构第一钢丝绳1,第一拉力传感器2、绞盘3、配重4、四连杆机构5、第二拉力传感器6、第二钢丝绳7、轨道8、电机及驱动盘10、台车11、转动轴12;台车与四连杆机构右端绞接,四连杆机构下方连接有转动轴,转动轴通过两个轴承与四连杆机构下方相连接,四连杆机构上方配制有配重,转动轴中间和末端分别装有绞盘和待测轮胎,绞盘和待测轮胎均与转动轴刚性连接,并可与转动轴一起转动;第一钢丝绳的一端缠绕在电机的驱动盘上,第一钢丝绳的另一端与四连杆机构左端相连接;第二钢丝绳一端并排缠绕在绞盘上,第二钢丝绳另一端固结在地面上,第一钢丝绳连接有第一拉力传感器,第二钢丝绳连接有第二拉力传感器。
工作原理:电机工作时,电机的驱动盘转动,通过钢丝绳1以速度V1拉动台车行驶在两根轨道上,由于绞盘上的钢丝绳2的右端与地面固定,在钢丝绳2拉力的作用下,绞盘开始转动并缓慢释放钢丝绳2,由于轮胎与绞盘同轴安装,受到绞盘上钢丝绳2释放速度的限制,轮胎在水泥路面上一边滑转一边行驶。轮胎转动的角速度即为绞盘旋转的角速度,它不仅与台车行驶的速度有关,同时还与绞盘的半径有关。由轮胎滑转率定义得:
δ=(V2-V1)/V1=(ω·R2-ω·R1)/(ω·R1)=R2/R1-1 (1)
式中:δ——轮胎滑转率
V1——轮胎实际速度=台车速度,V1=ω·R1;
V2——轮胎理论速度,V2=ω·R2;
ω——轮胎角速度;
R1——绞盘半径;
R2——轮胎动力半径。
当R2>R1时轮胎滑转,当R2<R1时轮胎滑移。
忽略台车与轨道间的摩擦力,由受力分析得轮胎牵引力T:
T=P2-P1 (2)
式中:P1——钢丝绳1的拉力;
P2——钢丝绳2的拉力。
由式(1)可见,改变绞盘半径R1即可改变轮胎的滑转率δ,试验时根据要求拼装不同半径的绞盘即可,即可测轮胎滑转,又可测轮胎滑移。而且轮胎牵引力T的测量也非常简单。此外轮胎滑转率δ与台车的速度无关,排除了电机转速不稳带来的误差。
Claims (2)
1.一种汽车轮胎滑转率控制机构,其特征在于包括第一钢丝绳(1),第一拉力传感器(2)、绞盘(3)、配重(4)、四连杆机构(5)、第二拉力传感器(6)、第二钢丝绳(7)、轨道(8)、电机及驱动盘(10)、台车(11)、转动轴(12);台车与四连杆机构右端绞接,四连杆机构下方连接有转动轴,转动轴通过两个轴承与四连杆机构下方相连接,四连杆机构上方配制有配重,转动轴中间和末端分别装有绞盘和待测轮胎,绞盘和待测轮胎均与转动轴刚性连接,并可与转动轴一起转动;第一钢丝绳的一端缠绕在电机的驱动盘上,第一钢丝绳的另一端与四连杆机构左端相连接;第二钢丝绳一端并排缠绕在绞盘上,第二钢丝绳另一端固结在地面上,第一钢丝绳连接有第一拉力传感器,第二钢丝绳连接有第二拉力传感器。
2.一种使用如权利要求1所述的机构的汽车轮胎滑转率控制方法,其特征在于驱动电机及驱动盘(10),通过第一钢丝绳(1)以速度V1拉动台车(11)行驶在两根轨道(8)上,绞盘(3)上的第二钢丝绳(7)的另一端与地面固定,在第二钢丝绳拉力的作用下,绞盘开始转动并缓慢释放第二钢丝绳,待测轮胎(9)与绞盘同轴安装,受到绞盘上第二钢丝绳释放速度的限制,待测轮胎在水泥路面上一边滑转一边行驶;待测轮胎转动的角速度即为绞盘旋转的角速度,它与台车行驶的速度、绞盘的半径有关,由轮胎滑转率定义得:
δ=(V2-V1)/V1=(ω·R2-ω·R1)/(ω·R1)=R2/R1-1 (1)
式中:δ——轮胎滑转率
V1——轮胎实际速度=台车速度,V1=ω·R1;
V2——轮胎理论速度,V2=ω·R2;
ω——轮胎角速度;
R1——绞盘半径;
R2——轮胎动力半径;
当R2>R1时轮胎滑转,当R2<R1时轮胎滑移;
忽略台车与轨道间的摩擦力,由受力分析得轮胎牵引力T:
T=P2-P1 (2)
式中:P1——第一钢丝绳的拉力;
P2——第二钢丝绳的拉力。
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CNB2007100688736A CN100494951C (zh) | 2007-05-25 | 2007-05-25 | 汽车轮胎滑转率控制机构及其方法 |
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