CN101949776B - 六自由度轮胎试验机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种六自由度轮胎试验机，该试验机包括水平肩臂、竖直躯干、运动执行测力机构、制动驱动装置，模拟路面装置、信号处理装置、基座，所述的水平肩臂与竖直躯干相固连构成机体，水平肩臂与竖直躯干构成的机体通过多个横向和纵向设置的运动执行测力机构连接于基座上，制动驱动装置设置在竖直躯干上，制动驱动装置与水平肩臂之间设置有距离调整机构，在水平肩臂和竖直躯干构成的机体的下面基座上设置有模拟路面装置。本发明结构简单合理、价格低廉，不仅能够再现轮胎的各种运行工况，而且能够测定轮胎六个自由度运动参数及其与地面六分力的关系。

Description

六自由度轮胎试验机
技术领域
本发明涉及一种机动车轮胎测试装置，具体的说是一种六自由度轮胎试验机，它可再现轮胎的各种运行工况，同时还能并测定六个自由度运动参数及其与地面六分力的关系。
背景技术
轮胎力特性是汽车性能分析与设计的基础，轮胎力学特性试验机是轮胎的特性建模以及整车性能集成、调校与开发的关键测试设备之一，它可再现轮胎的各种运行工况，并测定六个自由度运动参数及其与地面六分力的关系，它是汽车动力学仿真设计关键数据的来源。
早期的轮胎特性试验机除了模仿路面与车轮的相对运动外(有时还模仿制动与驱动过程)，通常要实现转向与侧倾运动，并通过六分力传感器进行轮胎的六分力测定，这种试验机通常通过控制轮胎姿态和控制路面姿态相并行合成的方式实现模仿路面与车轮的相对运动，这种试验机的结构复杂。此外，由于存在前述缺点，不仅结构复杂，并且轮胎六个自由度运动参数的必需采用六分力传感器测定，由于价格十分昂贵。
发明内容
本发明的目的是要提供一种结构简单合理、价格低廉、能够再现轮胎的各种运行工况，并测定六个自由度运动参数及其与地面六分力的关系的六自由度轮胎试验机。
本发明的目的是这样实现的，该试验机包括水平肩臂、竖直躯干、运动执行测力机构、制动驱动装置，模拟路面装置、信号处理装置、基座，所述的水平肩臂与竖直躯干相固连构成机体，水平肩臂与竖直躯干构成的机体通过多个横向和纵向设置的运动执行测力机构连接于基座上，制动驱动装置设置在竖直躯干上，制动驱动装置与水平肩臂之间设置有距离调整机构，在水平肩臂和竖直躯干构成的机体的下面基座上设置有模拟路面装置。
所述的水平肩臂上带有两个向外伸出的臂体，臂体的伸出方向是水平同向伸出或反向伸出。
所述的运动执行测力机构包括作动缸，设置在作动缸一端的轴向力传感器，连接轴向力传感器的万向节，设置在作动缸另一端的万向节，与万向节连接的转轴；所述的运动执行测力机构带有轴向力传感器一端通过万向节连接于水平肩臂或竖直躯干上，另一端通过转轴连接于基座上。
所述的制动驱动装置包括滑板，平行对称设置在滑板一侧的四个滑块、设置在滑板上的伺服电机和带轮、设置伺服电机和带轮之间在同步带。
所述的模拟路面装置采用用于模拟低速的平板式、用于模拟高速的转鼓式或平带式三种结构形式。
所述的竖直躯干的垂直方向安有上下平行的导轨，滑板通过其上平行对称设置的四个滑块与竖直躯干上的导轨连接。
在所述滑板和水平肩臂之间设置有锁定机械锁。
在所述作动缸是其上带有测量作动缸长度传感器的作动缸。
所述滑板上轮胎连接端采用直接通过轴连接或通过设置在其上的六分力传感器连接两种结构形式。
所述的水平肩臂后侧和两个臂体端部与基座之间垂直设置有三个运动执行测力机构；竖直躯干的下面和侧面与基座之间水平设置有三个运动执行测力机构。
本发明具有以下优点和积极效果：
1、本发明由于采用上述结构，所以结构简单合理、价格低廉，成本低，易于制造。
2、本发明可再现轮胎的各种运行工况，同时还能并测定六个自由度运动参数及其与地面六分力的关系，推动国内轮胎试验机的发展，并达到国际领先水平。
附图说明
图1是平板式六自由度轮胎试验机整体结构示意图。
图2是本发明图1中A向投影示意图。
图3是本发明图1中B向投影示意图。
图4是本发明水平肩臂采用短的臂体、模拟路面装置采用转鼓式结构的另一实施方式结构示意图。
图5是本发明图4中C向投影示意图。
图6是本发明图4中D向投影示意图。
图7是本发明水平肩臂采用反向设置的臂体、模拟路面装置采用平带式结构的另一实施方式结构示意图。
图8是本发明图7中E向投影示意图。
图9是本发明图4中F向投影示意图。
图10是本发明制动驱动装置结构示意图。
图11是本发明运动执行测力机构结构示意图。
图12是本发明不安装六分力传感器的制动驱动装置结构示意图。
图13、14是本发明安装六分力传感器的制动驱动装置结构示意图。
图15、16、17是本发明水平肩臂与竖直躯干构成的机体与被测轮胎的不同位置变化结构示意图。
具体实施方式
由附图1、2、3所示：该试验机包括水平肩臂1、竖直躯干2、运动执行测力机构3、制动驱动装置4，模拟路面装置5、信号处理装置6、基座7，所述的水平肩臂1与竖直躯干3相固连构成机体，水平肩臂1与竖直躯干2构成的机体通过多个横向和纵向设置的运动执行测力机构3连接于基座7上，制动驱动装置4设置在竖直躯干2上；所述制动驱动装置4与水平肩臂1之间设置有距离调整机构8，距离调整机构8的升降，可使制动驱动装置4相对竖直躯干2滑动从而安装不同型号的轮胎，被试轮胎的转轴安装在制动驱动装置4上，通过距离调整机构8调节；在水平肩臂1和竖直躯干2构成的机体的下面基座7上设置有模拟路面装置5。
所述的水平肩臂1上带有两个向外伸出的臂体9，臂体9的伸出方向是水平同向伸出(如图1、4所示)或反向伸出(如图7所示)。
如图11所示：所述的运动执行测力机构3包括作动缸10，设置在作动缸一端的轴向力传感器11，连接轴向力传感器11的万向节12，设置在作动缸10另一端的万向节13，与万向节13连接的转轴；所述的运动执行测力机构3带有轴向力传感器11一端通过万向节12连接于水平肩臂2或竖直躯干3上，另一端通过转轴连接于基座7上。
所述作动缸10是其上带有测量作动缸长度传感器的作动缸。
如图10、12、13、14所示：所述的制动驱动装置4包括滑板15，平行对称设置在滑板15一侧的四个滑块16、设置在滑板15上的可提供驱动力和制动力的专用伺服电机17和带轮18、设置伺服电机17和带轮18之间在同步带19，专用伺服电机17通过带传动将制动力或驱动力提供给轮胎20，从而实现对轮胎20的制动与驱动控制。
所述的竖直躯干3的垂直方向安有上下平行的导轨，滑板15通过其上平行对称设置的四个滑块16与竖直躯干上的导轨连接。
在所述滑板15和水平肩臂2之间设置有锁定机械锁21，锁定机械锁21将滑板15与机体的位置固定。
所述滑板15上轮胎连接端采用直接通过轴连接或通过设置在其上的六分力传感器22链接两种结构形式。
所述的模拟路面装置5采用用于模拟低速的平板式(图1所示)、用于模拟高速的转鼓式(图4所示)或平带式(图7所示)三种结构形式。
由附图1、2、3、4、5、6、7、8、9所示：所述的水平肩臂1后侧和两个臂体9端部与基座7之间垂直设置有三个运动执行测力机构3；竖直躯干2的下面和侧面与基座7之间水平设置有三个运动执行测力机构3，水平的三个运动执行测力机构3设置在接近轮胎接地面的高度，以便更精确地测定接地面上的纵向力、侧向力与回正力矩。
改变垂直的三个运动执行测力机构3上作动缸10的长度可使台体与车轮产生上下、侧倾和纵倾三方向运动。改变水平的三个运动执行测力机构3上作动缸10的长度可使台体与车轮产生纵向、侧向和绕垂直轴转动三方向运动。通过测得的六个作动缸10长度可算得其六个运动端点的位置和轮胎的六个自由度运动状态，再根据测得各作动缸轴向力数值可算得作用在轮胎上的六分力，从而求得轮胎的运动力特性。
如图15、16、17所示：水平肩臂1与竖直躯干2构成的机体包括三种方案。双点划线为轮胎19的中分面，单点划线为运动执行测力机构3的中心线；附图15表示水平肩臂1上前后两个运动执行测力机构3的中心线分立于轮胎19的中分面两侧的机体结构形式。图16所示水平肩臂1上前后两个运动执行测力机构3的中心线在轮胎19的中分面内的结构形式。图17所示水平肩臂1上前后两个运动执行测力机构3的中心线在轮胎19的中分面一侧的结构形式。
本发明可实现以下组合试验方案：
①、图15所示的试验机机体可与可移动平板式模拟路面组合；可与转鼓式模拟路面组合；也可与平带式模拟路面组合。
②、图16所示的试验机机体可与可移动平板式模拟路面组合；可与转鼓式模拟路面组合；也可与平带式模拟路面组合。
③、图17所示的试验机机体可与转鼓式模拟路面组合；也可与平带式模拟路面组合。
④不同的组合方案又可与不安装六分力传感器22的制动驱动装置4相组合
⑤、与安装有六分力传感器22的制动驱动装置4相组合而形成不同的试验机方案。
对于未配备六分力传感器22的“试验机”，“试验机”试验前由信号处理装置根据试验要求的车轮定位参数计算各作动缸长度，并将指令送达作动缸令其实现；同时各作动缸上的轴向力传感器测得各缸作用力，并将这些信号传回信号处理装置；计算机计算轮胎所受的六分力，及其与六个自由度运动的关系并给出相应的特性曲线，并生成试验报告。对于配备有六分力传感器22的“试验机”，“试验机”试验前由信号处理装置根据试验要求的车轮定位参数计算各作动缸长度，并将指令送达作动缸令其实现，计算机获取轮胎所受的六分力，及其与六个自由度运动的关系并给出相应的特性曲线，并生成试验报告。

Claims (7)

1.一种六自由度轮胎试验机，其特征在于：该试验机包括水平肩臂、竖直躯干、运动执行测力机构、制动驱动装置，模拟路面装置、信号处理装置、基座，所述的水平肩臂与竖直躯干相固连构成机体，水平肩臂与竖直躯干构成的机体通过多个横向和纵向设置的运动执行测力机构连接于基座上，制动驱动装置设置在竖直躯干上，制动驱动装置与水平肩臂之间设置有距离调整机构，在水平肩臂和竖直躯干构成的机体的下面的基座上设置有模拟路面装置；所述的运动执行测力机构包括作动缸，设置在作动缸一端的轴向力传感器，连接轴向力传感器的第一万向节，设置在作动缸另一端的第二万向节，与第二万向节连接的转轴，所述的运动执行测力机构带有轴向力传感器一端通过所述第一万向节连接于水平肩臂或竖直躯干上，另一端通过所述转轴连接于基座上；所述的制动驱动装置包括滑板，所述滑板上带有轮胎连接端，所述的水平肩臂上带有两个向外伸出的臂体，所述水平肩臂后侧和两个臂体端部与基座之间垂直设置有三个运动执行测力机构；竖直躯干的下面和侧面与基座之间水平设置有三个运动执行测力机构。
2.根据权利要求1所述的一种六自由度轮胎试验机，其特征在于：所述臂体的伸出方向是水平同向伸出或反向伸出。
3.根据权利要求1所述的一种六自由度轮胎试验机，其特征在于：所述的制动驱动装置还包括平行对称设置在滑板一侧的四个滑块、设置在滑板上的伺服电机和带轮、设置在伺服电机和带轮之间的同步带。
4.根据权利要求1所述的一种六自由度轮胎试验机，其特征在于：所述的模拟路面装置采用用于模拟低速的平板式、用于模拟高速的转鼓式或平带式三种结构形式之一。
5.根据权利要求1所述的一种六自由度轮胎试验机，其特征在于：所述的竖直躯干的垂直方向安有上下平行的导轨，滑板通过其上平行对称设置的四个滑块与竖直躯干上的导轨连接。
6.根据权利要求3所述的一种六自由度轮胎试验机，其特征在于：所述滑板和水平肩臂之间设置有锁定机械锁。
7.根据权利要求1所述的一种六自由度轮胎试验机，其特征在于：所述作动缸是其上带有测量作动缸长度传感器的作动缸。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102279124A (zh) * 2011-05-23 2011-12-14 湖州师范学院 六自由度边界载荷模拟实验系统
CN102393309B (zh) * 2011-08-25 2014-04-16 吉林大学 轮胎耦合刚度试验机
CN102279111B (zh) * 2011-08-31 2012-12-19 吉林大学 转盘侧偏式可换道轮胎力学特性试验机
CN102507218B (zh) * 2011-11-11 2014-03-12 北京化工大学 机械臂式轮胎综合性能仿真试验平台
CN103698099B (zh) * 2013-12-26 2017-01-04 长春孔辉汽车科技股份有限公司 五自由度汽车座椅振动试验台
CN103759953B (zh) * 2014-02-18 2014-10-08 吉林大学 一种消除内转鼓模拟路面变形的方法及装置
CN103822789B (zh) * 2014-03-05 2016-01-06 安徽江淮汽车股份有限公司 一种轮心六分力测量方法及系统
CN105445042B (zh) * 2014-08-21 2018-01-19 广州汽车集团股份有限公司 轮胎试验机
CN104458286A (zh) * 2014-12-10 2015-03-25 吉林大学 测试轮胎高频力学特性的试验台及方法
KR101896670B1 (ko) * 2017-07-20 2018-10-18 (주)스케일트론 타이어의 제동력 시험장치
CN117330334A (zh) * 2018-04-20 2024-01-02 国际计测器株式会社 轮胎测试装置
CN108956164B (zh) * 2018-07-25 2020-08-28 浙江麦知网络科技有限公司 一种汽车轮胎性能检测装置
CN109470489B (zh) * 2018-09-29 2020-10-16 陕西理工大学 一种多工况路面的电动模拟装置及路况模拟方法
CN110455556A (zh) * 2019-08-08 2019-11-15 中国汽车技术研究中心有限公司 一种用于轮胎动力学特性测试的试验平台

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3779073A (en) * 1972-04-04 1973-12-18 Dunlop Ltd Tire testing machine
SU1620883A1 (ru) * 1988-06-15 1991-01-15 Кутаисский политехнический институт им.Н.И.Мусхелишвили Стенд дл динамических испытаний пневматических шин
CN101813550A (zh) * 2009-11-05 2010-08-25 吉林大学 一体式铁路车辆转向架参数动态测试台
CN201780212U (zh) * 2010-09-15 2011-03-30 长春孔辉汽车科技有限公司 六自由度轮胎试验机

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3779073A (en) * 1972-04-04 1973-12-18 Dunlop Ltd Tire testing machine
SU1620883A1 (ru) * 1988-06-15 1991-01-15 Кутаисский политехнический институт им.Н.И.Мусхелишвили Стенд дл динамических испытаний пневматических шин
CN101813550A (zh) * 2009-11-05 2010-08-25 吉林大学 一体式铁路车辆转向架参数动态测试台
CN201780212U (zh) * 2010-09-15 2011-03-30 长春孔辉汽车科技有限公司 六自由度轮胎试验机

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘青等.轮胎静特性试验台的标定.《吉林工业大学学报》.1998,第28卷(第4期),第5-10页. *
董毛华等.轮胎综合试验机及其应用.《轮胎工业》.2007,第27卷(第12期),第751-753页. *

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