CN103293053A - 轮胎试验机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轮胎试验机，包括固定装置、试验装置，所述的试验装置通过加载装置与固定装置上的轮胎接触。本发明的技术效果为：1)轮胎固定于固定装置上，试验装置通过伺服系统加载与轮胎接触，可实现轮胎的穿刺、印痕、垂直刚度等试验；2)加载装置和试验装置位于地基坑内，可以提供试验装置大的加载力；3)轮胎在试验装置背面外露处有保护栏，避免了试验的潜在危险；4)地基坑周围有隔离警示护栏，防止操作员失足跌如地基坑。

Description

轮胎试验机

技术领域

本发明属于机械领域，涉及一种轮胎试验机。

背景技术

传统轮胎试验机为试验台和试验装置固定，轮胎采用伺服装置加载到试验装置上，来进行穿刺和印痕实验。

现有技术中，对于工程轮胎强度、印痕、垂直刚度及下沉量的检测没有专门的试验装置。

发明内容

为了解决工程轮胎强度、印痕、垂直刚度检测的难题，本发明提供了一种轮胎试验机。

本发明所采用的技术方案是：

轮胎试验机，包括固定装置、试验装置、控制装置，所述的试验装置通过加载装置驱动对固定装置上的轮胎进行加载。

优选的是，所述的加载装置包括伺服电机、与伺服电机连接的减速机、与减速机连接的滚珠丝杠。

优选的是，所述的固定装置包括底座、垂直于底座的两个立壁，位于两立壁之间的轮辋固定装置；所述的立壁互相平行，内侧有互相平行的纵向直线导轨。

优选的是，所述的轮辋固定装置横跨在两个立壁的顶部；所述的轮辋固定装置包括固定件和中间通过法兰连接的固定轴、固定轴的两端通过固定件固定在立壁的顶部。

优选的是，所述的固定件包括固定在立壁顶部的支座及扣在固定轴两端、且与支座固定的压盖。

优选的是，所述的轮辋固定装置还包括轮胎转动装置；所述的轮胎转动装置包括连接件和手柄，所述的连接件一端固定在固定轴的一侧，一端安装有手柄。

优选的是，所述的试验装置包括位于滚珠丝杠顶部、沿纵向直线导轨上下移动的工作台。

优选的是，所述的试验装置还包括安装在工作台底部的称重装置，所述的滚珠丝杠顶部穿过称重装置；所述的称重装置包括从下到上安装在锁紧螺母上的压盘、压块和称重传感器，所述的称重装置通过传感器盒穿过滚珠丝杠顶部且安装在工作台底部。

优选的是，所述的试验装置还包括安装在工作台上、有横向直线导轨的过渡板，沿横向直线导轨左右移动的滑板、滑板上方通过转接件固定安装的穿刺装置；所述的过渡板上有紧定手柄穿过滑板的孔锁紧滑板。

优选的是，所述的试验装置还包括轮胎宽度检测装置；所述的轮胎宽度检测装置包括固定在工作台一侧的连接板、固定在一侧立壁上的直线导轨、安装在连接板一侧且与小滚珠丝杠连接的微型电机，安装在连接板另一侧的移动板及安装在移动板上的限位开关。

本发明的技术效果为：

1)轮胎固定于固定装置上，试验装置通过伺服系统加载与轮胎接触，可实现轮胎尤其是工程轮胎的穿刺、印痕、垂直刚度等试验；

2)设备底座放置于车间水平面一下，操作区降低，使操作更加方便；

3)轮胎在试验装置背面外露处有保护栏，避免了试验时轮胎离开工作台的危险；

4)地基坑周围有隔离警示护栏，防止操作员失足跌如地基坑。

附图说明

图1是本发明轮胎试验机有穿刺装置的结构示意图；

图2是本发明轮胎试验机无穿刺装置的结构示意图

图3是本发明轮胎试验机做穿刺试验的结构示意图；

图4是本发明轮胎试验机做静负荷和垂直刚度试验的结构示意图；

图5是本发明轮胎试验机做静负荷和印痕试验的结构示意图；

图6是本发明称重装置结构示意图；

图7是本发明轮胎宽度检测装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式：

实施例1：

本实施例中的轮胎试验机用来做轮胎的静负荷和垂直刚度实验。

如图2和图4所示，轮胎试验机，包括固定装置、试验装置、控制装置，试验装置通过加载装置驱动对固定装置上的轮胎进行加载。

加载装置包括伺服电机3、与伺服电机3连接的减速机5、与减速机5连接的滚珠丝杠4，滚珠丝杠4通过其螺母安装在减速机5输出空心轴中，通过法兰连接。

固定装置包括底座1、垂直于底座1的两个立壁2，位于两立壁2之间的轮辋固定装置；立壁2互相平行，内侧有互相平行的纵向直线导轨6。

轮辋固定装置横跨在两个立壁2的顶部；轮辋固定装置包括固定件和中间通过法兰连接的固定轴12、固定轴12的两端通过固定件固定在立壁2的顶部。

固定件包括固定在立壁2顶部的支座22及扣在固定轴12两端、且与支座22固定的压盖13。

轮胎安装在轮辋固定装置上以后，伺服电机3驱动滚珠丝杠4完成工作台8沿纵向直线导轨6上下的直线运动，实现对轮胎的加载。

立壁2上端和/或下端有机械限位装置21，防止电气行程开关失灵时，工作台推出或下移与加速机碰撞，并在运输时固定运动件。

立壁2一侧安装操作按钮盒7，操作按钮盒7上设置紧急停车开关和声音报警器。当试验过程中遇到紧急情况，必须要求设备停车时，保证设备快速停止运行，保证人员和设备的安全。

轮辋固定装置还包括轮胎转动装置，轮胎转动装置包括连接件15和手柄14，连接件15一端固定在固定轴12的一侧，一端安装有手柄14；手柄14上安装有套管。

试验装置包括位于滚珠丝杠4顶部、沿纵向直线导轨6上下移动的工作台8。

试验装置位于地基内，四周通过地基坑盖板30形成平面，试验装置的一侧有地基台阶31，轮胎在试验装置背面外露处有保护栏，地基坑周围有隔离警示护栏32，防止设备操作人员失足跌落地基坑。

控制装置采用上位机管理和PLC控制两级管理控制方式，轮胎的试验负载通过伺服电机3驱动滚珠丝杠4加载来实现，用称重传感器33来测量试验加载负荷的大小，并将信号输入给PLC，通过上位机对负载/破坏能等数据进行显示或储存。

如图6所示，试验装置还包括安装在工作台8底部的称重装置，滚珠丝杠4顶部穿过称重装置；称重装置包括从下到上安装在锁紧螺母36上的压盘35、压块34和称重传感器33，压盘35和锁紧螺母36安装在滚珠丝杠4的前端，称重装置通过传感器盒37穿过滚珠丝杠4顶部且安装在工作台8底部。加载时，滚珠丝杠4输出推力，通过压盘35作用在压块34上。

工作时，工作台8在加载装置驱动下，沿着纵向直线导轨6向上，压向轮胎的胎面，接触后称重传感器33达到设定值开始计数，直到加载到试验设定负荷，完成计数，得出轮胎下沉量，保持该状态一定时间，期间通过激光测距仪44得出轮胎的垂直刚度值，完成试验。

实施例2：

本实施例中的轮胎试验机用来做轮胎的静负荷和印痕实验。

如图2和图5所示，轮胎试验机，包括固定装置、试验装置、控制装置，试验装置通过加载装置驱动对固定装置上的轮胎进行加载。

加载装置包括伺服电机3、与伺服电机3连接的减速机5、与减速机5连接的滚珠丝杠4，滚珠丝杠4通过其螺母安装在减速机5输出空心轴中，通过法兰连接。

固定装置包括底座1、垂直于底座1的两个立壁2，位于两立壁2之间的轮辋固定装置；立壁2互相平行，内侧有互相平行的纵向直线导轨6。

轮辋固定装置横跨在两个立壁2的顶部；轮辋固定装置包括固定件和中间通过法兰连接的固定轴12、固定轴12的两端通过固定件固定在立壁2的顶部。

固定件包括固定在立壁2顶部的支座22及扣在固定轴12两端、且与支座22固定的压盖13。

轮胎安装在轮辋固定装置上以后，伺服电机3驱动滚珠丝杠4完成工作台8沿纵向直线导轨6上下的直线运动，实现对轮胎的加载。

立壁2上端和/或下端有机械限位装置21，防止电气行程开关失灵时，工作台推出或下移与加速机碰撞，并在运输时固定运动件。

立壁2一侧安装操作按钮盒7，操作按钮盒7上设置紧急停车开关和声音报警器。当试验过程中遇到紧急情况，必须要求设备停车时，保证设备快速停止运行，保证人员和设备的安全。

轮辋固定装置还包括轮胎转动装置，轮胎转动装置包括连接件15和手柄14，连接件15一端固定在固定轴12的一侧，一端安装有手柄14；手柄14上安装有套管。

试验装置包括位于滚珠丝杠4顶部、沿纵向直线导轨6上下移动的工作台8。

试验装置位于地基内，四周通过地基坑盖板30形成平面，试验装置的一侧有地基台阶31，轮胎在试验装置背面外露处有保护栏，地基坑周围有隔离警示护栏32，防止设备操作人员失足跌落地基坑。

控制装置采用上位机管理和PLC控制两级管理控制方式，轮胎的试验负载通过伺服电机3驱动滚珠丝杠4加载来实现，用称重传感器33来测量试验加载负荷的大小，并将信号输入给PLC，通过上位机对负载/破坏能等数据进行显示或储存。

如图6所示，试验装置还包括安装在工作台8底部的称重装置，滚珠丝杠4顶部穿过称重装置；称重装置包括从下到上安装在锁紧螺母36上的压盘35、压块34和称重传感器33，压盘35和锁紧螺母36安装在滚珠丝杠4的前端，称重装置通过传感器盒37穿过滚珠丝杠4顶部且安装在工作台8底部。加载时，滚珠丝杠4输出推力，通过压盘35作用在压块34上。

试验装置还包括放置在工作台8上的复写纸47。

工作时，工作台8在加载装置驱动下沿纵向直线导轨6上升，对轮胎进行加载，采用复写纸47采集轮胎印痕，并通过计算软件得出印痕面积。

实施例3：

本实施例中的轮胎试验机用来做轮胎的静负荷和胎侧变形量实验。

如图2和图4所示，轮胎试验机，包括固定装置、试验装置、控制装置，试验装置通过加载装置驱动对固定装置上的轮胎进行加载。

加载装置包括伺服电机3、与伺服电机3连接的减速机5、与减速机5连接的滚珠丝杠4，滚珠丝杠4通过其螺母安装在减速机5输出空心轴中，通过法兰连接。

固定装置包括底座1、垂直于底座1的两个立壁2，位于两立壁2之间的轮辋固定装置；立壁2互相平行，内侧有互相平行的纵向直线导轨6。

轮辋固定装置横跨在两个立壁2的顶部；轮辋固定装置包括固定件和中间通过法兰连接的固定轴12、固定轴12的两端通过固定件固定在立壁2的顶部。

固定件包括固定在立壁2顶部的支座22及扣在固定轴12两端、且与支座22固定的压盖13。

轮胎安装在轮辋固定装置上以后，伺服电机3驱动滚珠丝杠4完成工作台8沿纵向直线导轨6上下的直线运动，实现对轮胎的加载。

立壁2上端和/或下端有机械限位装置21，防止电气行程开关失灵时，工作台推出或下移与加速机碰撞，并在运输时固定运动件。

立壁2一侧安装操作按钮盒7，操作按钮盒7上设置紧急停车开关和声音报警器。当试验过程中遇到紧急情况，必须要求设备停车时，保证设备快速停止运行，保证人员和设备的安全。

轮辋固定装置还包括轮胎转动装置，轮胎转动装置包括连接件15和手柄14，连接件15一端固定在固定轴12的一侧，一端安装有手柄14；手柄14上安装有套管。

试验装置包括位于滚珠丝杠4顶部、沿纵向直线导轨6上下移动的工作台8。

试验装置位于地基内，四周通过地基坑盖板30形成平面，试验装置的一侧有地基台阶31，轮胎在试验装置背面外露处有保护栏，地基坑周围有隔离警示护栏32，防止设备操作人员失足跌落地基坑。

控制装置采用上位机管理和PLC控制两级管理控制方式，轮胎的试验负载通过伺服电机3驱动滚珠丝杠4加载来实现，用称重传感器33来测量试验加载负荷的大小，并将信号输入给PLC，通过上位机对负载/破坏能等数据进行显示或储存。

如图6所示，试验装置还包括安装在工作台8底部的称重装置，滚珠丝杠4顶部穿过称重装置；称重装置包括从下到上安装在锁紧螺母36上的压盘35、压块34和称重传感器33，压盘35和锁紧螺母36安装在滚珠丝杠4的前端，称重装置通过传感器盒37穿过滚珠丝杠4顶部且安装在工作台8底部。加载时，滚珠丝杠4输出推力，通过压盘35作用在压块34上。

如图7所示，试验装置还包括轮胎宽度检测装置11，轮胎宽度检测装置11包括固定在工作台8一侧的连接板20、固定在一侧立壁2上的直线导轨43、安装在连接板20一侧且与小滚珠丝杠42连接的微型电机38，安装在连接板20另一侧的移动板45及安装在移动板45上的限位开关46，安装在连接板20与移动板45相对位置、可沿直线导轨43上下移动的激光测距仪44；微型电机38通过电机安装座39、联轴器40和螺母41连接在小滚珠丝杠42底部；连接板20为U型。

微型电机38驱动小滚珠丝杠42带着激光测距仪44沿直线导轨43上下运动，激光测距仪44在移动过程中连续扫描输出距离数据，在上位机中按照事先编好的程序进行比较运算，得出一次扫描过程中最小距离数值。在加载前和加载后分别扫描一次，将得出的两个数据相减即可得出轮胎胎侧变形量。

实施例4：

如图1和图3所示，轮胎试验机，包括固定装置、试验装置、控制装置，试验装置通过加载装置驱动对固定装置上的轮胎进行加载。

加载装置包括伺服电机3、与伺服电机3连接的减速机5、与减速机5连接的滚珠丝杠4，滚珠丝杠4通过其螺母安装在减速机5输出空心轴中，通过法兰连接。

固定装置包括底座1、垂直于底座1的两个立壁2，位于两立壁2之间的轮辋固定装置；立壁2互相平行，内侧有互相平行的纵向直线导轨6。

轮辋固定装置横跨在两个立壁2的顶部；轮辋固定装置包括固定件和中间通过法兰连接的固定轴12、固定轴12的两端通过固定件固定在立壁2的顶部。

固定件包括固定在立壁2顶部的支座22及扣在固定轴12两端、且与支座22固定的压盖13。

轮胎安装在轮辋固定装置上以后，伺服电机3驱动滚珠丝杠4完成工作台8沿纵向直线导轨6上下的直线运动，实现对轮胎的加载。

立壁2上端和/或下端有机械限位装置21，防止电气行程开关失灵时，工作台推出或下移与加速机碰撞，并在运输时固定运动件。

立壁2一侧安装操作按钮盒7，操作按钮盒7上设置紧急停车开关和声音报警器。当试验过程中遇到紧急情况，必须要求设备停车时，保证设备快速停止运行，保证人员和设备的安全。

轮辋固定装置还包括轮胎转动装置，轮胎转动装置包括连接件15和手柄14，连接件15一端固定在固定轴12的一侧，一端安装有手柄14；手柄14上安装有套管。

试验装置包括位于滚珠丝杠4顶部、沿纵向直线导轨6上下移动的工作台8。

试验装置位于地基内，四周通过地基坑盖板30形成平面，试验装置的一侧有地基台阶31，轮胎在试验装置背面外露处有保护栏，地基坑周围有隔离警示护栏32，防止设备操作人员失足跌落地基坑。

控制装置采用上位机管理和PLC控制两级管理控制方式，轮胎的试验负载通过伺服电机3驱动滚珠丝杠4加载来实现，用称重传感器33来测量试验加载负荷的大小，并将信号输入给PLC，通过上位机对负载/破坏能等数据进行显示或储存。

如图6所示，试验装置还包括安装在工作台8底部的称重装置，滚珠丝杠4顶部穿过称重装置；称重装置包括从下到上安装在锁紧螺母36上的压盘35、压块34和称重传感器33，压盘35和锁紧螺母36安装在滚珠丝杠4的前端，称重装置通过传感器盒37穿过滚珠丝杠4顶部且安装在工作台8底部。加载时，滚珠丝杠4输出推力，通过压盘35作用在压块34上。

试验装置还包括安装在工作台8上、有横向直线导轨18的过渡板9，沿横向直线导轨18左右移动的滑板16、滑板16上方通过转接件17固定安装的穿刺装置10，过渡板9上有紧定手柄19穿过滑板16的孔锁紧滑板16。当穿刺装置10顶端落在轮胎花纹沟内时，松开紧定手柄19调整穿刺装置10的位置，避开轮胎花纹沟后，再锁紧滑板16。

穿刺装置10末端有螺纹与转接件17连接，更换方便、快捷。

过渡板9两端有螺钉与工作台8固定，当需要做静负荷、垂直刚度和印痕试验时，将过渡板9及安装在过渡板上的穿刺装置10整体移走。

Claims (10)

1.轮胎试验机，包括固定装置、试验装置、控制装置，其特征在于：

所述的试验装置通过加载装置驱动对固定装置上的轮胎进行加载。

2.如权利要求1所述的试验机，其特征在于：

所述的加载装置包括伺服电机、与伺服电机连接的减速机、与减速机连接的滚珠丝杠。

3.如权利要求1或2所述的试验机，其特征在于：

所述的固定装置包括底座、垂直于底座的两个立壁，位于两立壁之间的轮辋固定装置；

所述的立壁互相平行，内侧有互相平行的纵向直线导轨。

4.如权利要求3所述的试验机，其特征在于：

所述的轮辋固定装置横跨在两个立壁的顶部；

所述的轮辋固定装置包括固定件和中间通过法兰连接的固定轴、固定轴的两端通过固定件固定在立壁的顶部。

5.如权利要求4所述的试验机，其特征在于：

所述的固定件包括固定在立壁顶部的支座及扣在固定轴两端、且与支座固定的压盖。

6.如权利要求4所述的试验机，其特征在于：

所述的轮辋固定装置还包括轮胎转动装置；

所述的轮胎转动装置包括连接件和手柄，所述的连接件一端固定在固定轴的一侧，一端安装有手柄。

7.如权利要求1或2所述的试验机，其特征在于：

所述的试验装置包括位于滚珠丝杠顶部、沿纵向直线导轨上下移动的工作台。

8.如权利要求7所述的试验机，其特征在于：

所述的试验装置还包括安装在工作台底部的称重装置，所述的滚珠丝杠顶部穿过称重装置；

所述的称重装置包括从下到上安装在锁紧螺母上的压盘、压块和称重传感器，所述的称重装置通过传感器盒穿过滚珠丝杠顶部且安装在工作台底部。

9.如权利要求7所述的试验机，其特征在于：

所述的试验装置还包括安装在工作台上、有横向直线导轨的过渡板，沿横向直线导轨左右移动的滑板、滑板上方通过转接件固定安装的穿刺装置；

所述的过渡板上有紧定手柄穿过滑板的孔锁紧滑板。

10.如权利要求7所述的试验机，其特征在于：

所述的试验装置还包括轮胎宽度检测装置；

所述的轮胎宽度检测装置包括固定在工作台一侧的连接板、固定在一侧立壁上的直线导轨、安装在连接板一侧且与小滚珠丝杠连接的微型电机，安装在连接板另一侧的移动板及安装在移动板上的限位开关，安装在连接板与移动板相对位置、可沿直线导轨上下移动的激光测距仪。

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