CN101743463A - 用于轮胎胎面磨损测试机的横向位置控制 - Google Patents

用于轮胎胎面磨损测试机的横向位置控制 Download PDF

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Abstract

一种轮胎测试方法，包括将驱动转矩施加到围绕旋转轴线的轮胎和轮子组件以驱动所述轮胎和轮子组件；还提供可旋转的鼓，所述轮胎与所述可旋转的鼓滚动接触；控制轮胎抵靠所述可旋转的鼓的负载压力；和调整所述轮胎横过所述可旋转的鼓的表面的横向位置。

Description

用于轮胎胎面磨损测试机的横向位置控制
技术领域
本发明涉及轮胎测试系统，该系统将旋转轮胎放置在道路模拟器上。更特别地，本发明提供用于轮胎胎面磨损测试机的横向位置控制结构。
背景技术
采用道路模拟器，例如鼓或平皮带进行轮胎测试是已知的。在测试过程中，轮胎抵靠道路模拟器的外表面旋转，该道路模拟器模拟不同的道路路面，例如混凝土路或柏油路。轮胎典型地安装在轮子组件上，该轮子组件被迫压向道路模拟器上，以将径向负载施加在轮子上以模拟汽车的重量。
该轮子组件安装到可调整的车架上用于调整轮子组件的轴向位置，从而调整在什么时候和以什么力使轮胎接触该道路模拟器。通过改变轮胎在道路模拟器上的角度位置，可以测量专门的测试实践中所需的胎面磨损、静态和动态力和力矩及其他参数。轮胎测试系统的例子可以在图1中看出，该图来自美国专利第5481907号，该专利的所有内容通过参考在此结合。
图1示出了结合可调整轮子定位组件12的轮胎测试系统10。该可调整轮子定位组件12安装在轨道13上并在其上滑动，该轨道又安装到静止框架14上。该可调整轮子定位组件12将轮子组件16支撑在车轮18上。车轮18的外周表面20接触轮子组件16的轮胎22的胎面。该外表面20模拟不同的道路表面，例如柏油路或混凝土路。轮胎径向负载通过采用合适的伺服液压控制的液压致动器而施加，该致动器连接到可调整轮子定位组件12和框架14上。该可调整轮子定位组件12调整轮胎22在外表面20上的位置。在示例的实施方式中，该可调整轮子定位组件12调整轮胎22的滑动角度或导向，即轮胎22围绕轴线24在双箭头26所示的方向上的旋转，该轴线24大致垂直于轮胎22与道路表面20的接触斑纹。此外，该可调整轮子定位组件12调整轮胎22相对于外表面20的外倾角。如同所示出的，该外倾角是在车轮18上轮胎22和轴线24在双箭头30所指的方向上朝向或远离框架14的枢转移位。
该框架14包括合适的横向构件32，使得框架14自身抵抗通过系统施加在轮胎22上的所有力，从而无需专门的设备基座。驱动/制动单元38通过驱动带40旋转或加载车轮18，选择性地为车轮18提供动力或制动负载。直接传动装置或齿轮箱也是可以接受的。具有合适的模拟或数字控制的控制系统44监测系统性能并提供命令指令用于调整车轮18的速度、通过可调整定位组件12将轮胎22定位在车轮18上的位置，以及可调整轮子定位组件12在框架14上的位置。通过信号线50连接到控制系统44上的操作者控制中心48提供操作者界面。
在优选实施方式中，提供另外的三个可调整轮胎定位组件52、54和56，以允许系统10同时测试四个轮胎。如所示出的，该可调整轮子定位组件52安装到框架14上，具有滑块(未示出)，滑块位于与该可调整轮子定位组件52相对的侧面上。该可调整轮子定位组件52支撑轮子组件60，从而安装于其上的轮胎62接触该车轮18。可调整轮胎测试组件54和56以相同的方式安装于框架14上，在第二车轮64的相对侧面上。第二车轮64通过类似于驱动/制动单元38的驱动/制动单元66而旋转或加载。柔软的导管68、70、72和74封闭数据信号和控制线(未示出)，允许每个可调整轮胎测试组件12、52、54和56各自相对于框架14的运动。
通过为测试轮胎在车轮表面上提供横向运动，本发明提供了在如图1所示的设计上的优点。而且，示例的设计中的一个缺点在于车轮上相同的圆周表面区域的重复使用。
发明内容
本发明广义地涉及包括横向运动控制的轮胎磨损测试方法。更特别地，本发明涉及轮胎测试方法，当该轮胎与可旋转的鼓滚动接触时，通过向围绕旋转轴线的轮胎和轮子组件施加驱动转矩以便抵靠可旋转的鼓驱动该轮胎和轮子组件。轮胎抵靠可旋转的鼓的负载压力受到控制，并且轮胎在可旋转的鼓的表面上的横向位置被改变。优选地，轮胎的横向位置根据使用者定义的波形改变。有利地，鼓的表面可以通过至少两种不同磨损材料而形成。
附图说明
图1是现有技术中轮胎测试装置的立体图。
具体实施方式
轮胎测试机提供模拟的道路表面，该道路表面通过合适的框架连接到用于旋转轮子和轮胎的座架上。该轮胎能够在已知的负载下运动以与模拟道路配合，在强制(positive)控制下导向、外倾地倾斜。轮胎支撑框架相对于道路安装，从而外倾负载轴线和导向轴线限定出一个平面，当导向轴线在外倾下被加载时，该导向轴线保持在该平面中。
本发明旨在控制测试轮胎相对于与测试机车轮的接触位置的横向位置。现有技术中，测试机托架已经具备许多功能，例如测量和控制轮胎负载(Fz)、轮胎和车轮的滑动角度(SA)、侧向力(Fy)、制动或驱动转矩(My)和倾斜角度(IA)。根据本发明，轮胎托架构造为用于提供相对于道路测试表面的横向轮胎运动。更特别地，根据被测试轮胎的宽度和道路表面的宽度，该横向运动可以控制，使得道路表面在整个测试过程中被均匀地使用。通过控制轮胎的位置，轮胎的磨损可以更加均匀和一致地产生，因为“轨迹”或“沟槽”更不容易在磨损表面上形成。
通过采用波形，本发明可以进一步地优化对道路表面的使用。该操作条件是有利的，因为轮胎横过车轮的磨损表面来回的线性缓变率并不必然地优化表面的使用。例如，道路表面的中心部将受到主要的磨损。相应地，该横向位置控制系统具有数字控制系统，其允许通过直至1000个点而定义任意的波形，而幅度和偏移值得到独立地控制和保存。附图示例了典型的波形，其可以用于具有相当宽的接地宽度的轮胎。幅度是轮胎相对于车轮的接触区域的中心线的横向位置。因此，0％表示中心，而+/-100％表示横向运动的最边缘。周期是完成一个循环所需要的时间，典型地为5-10分钟。在这种情况下，轮胎10次运动到车轮的外边缘以防止“轨迹”，然后在周期的中间点，其横向于车轮的内边缘并重复相同的过程。相应地，可以采用波形点个数在10-1000之间的波形。该循环持续地重复直至完成磨损测试。诸如轮胎接地的宽度、磨损表面宽度、横向运动的总容量、甚至轮胎花纹条的宽度的改变都需要考虑，以优化表面的均匀使用或者磨损。
Figure G2008800220786D00041
通过为测试轮胎的专门胎面宽度优化波形的形状，可以消除由在测试完较狭窄的轮胎之后立即测试宽的轮胎所引起的过度的路肩磨损。类似地，通过合适地控制轮胎的横向位置以使整个道路表面均匀地使用，表面将无需经常地更换。
本发明的横向位置控制方面还使得在相同鼓上采用两种不同的磨损表面、并在每个表面上用去给定比率的测试时间成为可能，所述两种不同的磨损表面例如是高细含量表面和高粗表面。
本发明的轮胎磨损测试机在许多方面类似于图1所示的装置。然而，本发明的机器包括可调整的轮胎定位组件，其滑动以使得轮胎(未示出)与车轮接触，并且包括允许对轮子组件相对于磨损表面侧面到侧面的运动进行控制的装置。
本发明提供相对于现有技术的几个不同的优点。不同于现有技术，本发明控制轮胎的位置，并且由于其还能够优化用于位置控制的波形的形状，并且没有“轨迹”或“沟槽”能够形成在磨损表面上，因而轮胎的磨损可以更加均匀和一致地产生。而且，通过为测试轮胎的专门胎面宽度和道路表面的宽度优化波形的形状，可以消除由在测试完较狭窄的轮胎之后立即测试宽的轮胎所引起的过度的路肩磨损问题。另外，通过合理控制轮胎的横向位置，本发明均匀地使用道路表面。由于均匀的使用，表面将无需经常地更换，这将同时节省时间和成本。不同于现有技术，横向位置控制使得在相同鼓上采用两种不同的磨损表面、并在每个表面上用去给定比率的测试时间成为可能，所述两种不同的磨损表面例如是高细含量表面和高粗表面。此外，横向运动使得复制轮胎与车辆一起在道路上横向滑动的运动的实际行为成为可能。
已经通过参考优选实施方式描述了典型的实施例。显然，通过阅读和理解前面的详细描述，本领域技术人员可以进行改进和改变。需要指出的是，典型的实施例解释为包括所有这样的改进和改变，只要这些改进和改变落入随附的权利要求或其等同物的范围之内。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种轮胎测试方法，包括：
围绕旋转轴线将驱动转矩施加到轮胎和轮子组件以驱动所述轮胎和所述轮子组件，并且通过与可旋转的鼓滚动接触驱动所述可旋转的鼓；
控制所述轮胎抵靠所述可旋转的鼓的负载压力；和
调整所述轮胎横过所述可旋转的鼓的表面的横向位置，使得所述可旋转的鼓的所述表面在测试完成之后被基本均匀地使用。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，轮胎测试包括采用可编程的横向位置波形。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述轮胎横过所述可旋转的鼓的磨损表面进行来回的非线性缓变率。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可旋转的鼓包括由至少两种不同的磨损材料构成的表面。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述波形具有10至1000个点。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述波形根据所述轮胎的胎面宽度改变。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述两种不同的磨损材料包括高细含量表面和高粗含量表面。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述可旋转的鼓的表面上不形成轨迹。
9.一种轮胎测试方法，包括：
围绕旋转轴线将驱动转矩施加到轮胎和轮子组件以驱动所述轮胎和所述轮子组件，并且通过与可旋转的鼓滚动接触驱动所述可旋转的鼓；
控制所述轮胎抵靠所述可旋转的鼓的负载压力；和
根据可编程的横向位置波形调整所述轮胎横过所述可旋转的鼓的表面的横向位置，该方法基于所述表面的宽度和轮胎接地的宽度优化所述可旋转的鼓的所述表面的磨损。
10.一种轮胎测试方法，包括：
将驱动转矩施加到围绕旋转轴线的轮胎和轮子组件以驱动所述轮胎和所述轮子组件，并且通过与可旋转的鼓滚动接触驱动所述可旋转的鼓；所述可旋转的鼓具有由至少两种不同磨损材料构成的表面；
控制所述轮胎抵靠所述可旋转的鼓的负载压力；和
调整所述轮胎横过所述可旋转的鼓的表面的横向位置。

Claims (10)

1.一种轮胎测试方法，包括：
围绕旋转轴线将驱动转矩施加到轮胎和轮子组件以驱动所述轮胎和所述轮子组件，并且通过与可旋转的鼓滚动接触驱动所述可旋转的鼓；
控制所述轮胎抵靠所述可旋转的鼓的负载压力；和
调整所述轮胎横过所述可旋转的鼓的表面的横向位置。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，轮胎测试包括采用可编程的横向位置波形。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述轮胎横过所述可旋转的鼓的磨损表面进行来回的非线性缓变率。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可旋转的鼓包括由至少两种不同的磨损材料构成的表面。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述横向运动复制与车辆在道路上横向滑动一起的轮胎运动的行为。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述波形具有10至1000个点。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述波形根据所述轮胎的胎面宽度改变。
8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述两种不同的磨损材料包括高细含量表面和高粗含量表面。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述可旋转的鼓的表面上不形成轨迹。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可旋转的鼓的表面在测试结束时被基本均匀地使用。
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