CN104011295A - 用于减小测试轮上的肩部磨损的方法和装置 - Google Patents

用于减小测试轮上的肩部磨损的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明包括使用横向构型行走轮测试轮胎性能的方法和装置。因此，机器的特定实施例包括配置成旋转的轮，轮具有配置成在操作期间接合轮胎的轮胎操作表面，轮胎操作表面沿着轮的环形侧布置并且具有相对于轮的圆周方向沿着构型路径横向地延伸的宽度。机器还可以包括配置成旋转轮的驱动源和配置成可旋转地保持轮胎的轮胎安装件。本发明也包括形成用于行走轮的横向构型轮胎操作表面的方法。

Description

用于减小测试轮上的肩部磨损的方法和装置
本申请要求2011年12月29日在美国受理处提交的国际专利申请第PCT/US2011/067994号的优先权和权益，上述申请通过引用被合并于此。
技术领域
本申请总体上涉及用于在轮胎测试机上测试轮胎的行走轮，并且更具体地涉及在测试或评价轮胎性能中由行走轮使用的轮胎操作表面。
背景技术
常常测试轮胎以确定各种特性中的任何一个。在特定情况下，代替在车辆上测试轮胎，其中条件难以控制，在旋转行走轮上测试轮胎以更好地控制测试条件。这样的行走轮包括轮胎沿其接触并且操作的外轮胎操作表面。这样的外轮胎操作表面形成轮的径向外表面。也可以说外轮胎操作表面是环形表面。
在操作中，轮胎被强制施加抵靠旋转行走轮的外轮胎操作表面并且沿着所述外轮胎操作表面旋转。尽管当外轮胎操作表面围绕轮的圆周延伸时该表面具有在纵向方向上的曲率，但是外轮胎操作表面在横向上平坦，由此该表面沿着垂直于轮的圆周方向并且平行于轮的旋转轴线的路径横向地延伸。换句话说，轮的外轮胎操作表面形成从轮的旋转轴线横向地延伸恒定距离的直圆柱形表面。
当轮胎接触轮胎操作表面时，无论它是轮表面还是地面，轮胎胎面的一部分接触操作表面。接触操作表面的胎面的部分形成接触区域，所述接触区域被称为轮胎的接地面或印迹。轮胎印迹包括限定接触区域的外周边，所述外周边可以形成特定形状。
轮胎测试机的一个目标是接近地复制轮胎的真实操作条件，例如轮胎沿着大体平坦表面、例如地面操作的条件。不幸的是，这些圆柱形外轮胎操作表面不代表真实条件，原因是已观察到在这些圆柱形表面上测试的轮胎与在大体平坦表面上测试的那些轮胎相比通常呈现在轮胎胎面的肩部上的明显更高磨损。换句话说，在轮胎胎面的宽度上的磨损分布不代表当轮胎在大体平坦表面上操作时获得的磨损分布。也已观察到在圆柱形外轮表面上测试的轮胎的印迹不同于当沿着大体平坦表面操作时获得的轮胎印迹。轮胎印迹是在轮胎和轮胎搁置于其上的表面之间的接触区域。
所以，需要提供一种具有更好地代表真实条件的外轮胎操作表面的行走轮，并且特别地提供一种生成与沿着大体平坦操作表面操作的轮胎更一致的沿着轮胎胎面的磨损分布的轮。也需要生成与沿着大体平坦操作表面操作的轮胎更一致的轮胎印迹。
发明内容
本发明包括使用轮测试轮胎性能的方法和装置，所述轮具有横向构型轮胎操作表面。本发明也包括形成用于行走轮的横向构型轮胎操作表面的方法。在特定实施例中，这样的方法包括提供配置成旋转的轮的步骤，所述轮具有配置成在操作期间接合轮胎的轮胎操作表面，所述轮胎操作表面在所述轮的径向方向上从所述轮的旋转轴线向外布置并且具有相对于所述轮的圆周方向横向地延伸的宽度，其中所述操作表面的宽度沿着构型路径横向地延伸。这样的方法的另外步骤包括将轮胎的胎面强制地接合抵靠所述轮的所述轮胎操作表面并且在根据先前的步骤接合时旋转所述轮胎和所述轮持续足够的持续时间以评价所述轮胎。
在本发明的特定实施例中，一种用于测试轮胎性能的机器，所述机器包括配置成旋转的轮，所述轮具有配置成在操作期间接合轮胎的轮胎操作表面，所述轮胎操作表面在所述轮的径向方向上从所述轮的旋转轴线向外布置并且具有相对于所述轮的圆周方向横向地延伸的宽度，其中所述操作表面的宽度沿着构型路径横向地延伸。这样的实施例包括配置成旋转所述轮的驱动源和配置成可旋转地保持轮胎并且强制地保持所述轮胎抵靠所述轮的轮胎安装件。
本发明的前述和其它目的、特征和优点将从如附图中所示的本发明的特定实施例的以下更详细描述变得明显，其中相似的附图标记表示本发明的相似部分。
附图说明
图1是根据本发明的特定实施例的包括机器的轮胎测试装置的侧视图，所述机器包括轮胎在其上操作以评价轮胎的性能的行走轮，行走轮具有形成围绕行走轮环形地延伸的凸出外表面的横向构型外轮胎操作表面。
图2是沿着图1中的线2-2获得的截面图，显示接合轮胎的轮的凸出轮胎操作表面。
图3是接合轮胎的现有技术的行走轮的截面图，行走轮的外轮胎操作表面包括直圆柱形表面。
图4是显示沿着不同的轮胎操作表面获得的轮胎印迹的前缘的图形。
图5是图2中所示的行走轮的替代实施例的截面图，替代轮包括具有可变横向曲率的横向构型轮胎操作表面。
图6是图2中所示的行走轮的替代实施例的截面图，替代轮包括具有可变横向曲率的横向构型轮胎操作表面。
图7是图2中所示的行走轮的替代实施例的截面图，替代轮包括具有可变横向曲率的横向构型轮胎操作表面。
图8是图2中所示的行走轮的替代实施例的截面图，替代轮包括沿着轮的环形内侧布置的横向构型轮胎操作表面。
图9是根据本发明的特定实施例的、根据形成用于行走轮的轮胎操作表面的方法、涂覆有粘合剂的基本部件的俯视透视图，所述涂覆有粘合剂的基本部件沿着集料的单层旋转所述单层沿着保持表面布置，基本部件的结合表面和粘合剂层都横向的凸出和纵向地凸出，并且集料的单层和保持表面横向地凹陷。
图10A是根据本发明的特定实施例的端视立面图，显示粘合剂涂覆的基本部件被施加到沿着保持表面布置的集料的单层上。
图10B是根据本发明的特定实施例的端视立面图，显示施加到集料施加固定件的图10A的粘合剂涂覆的基本部件。
图10C是根据本发明的特定实施例的施加到集料施加固定件的粘合剂涂覆的基本部件的侧视立面图，显示基本部件沿着固定件的长度旋转。
图10D是根据本发明的特定实施例的用于轮胎测试的行走轮的透视图，行走轮具有包括环形轮胎操作表面的外部环形侧，所述环形轮胎操作表面包括涂覆有集料的多个弓形轮胎操作表面段。
具体实施方式
如上所述，需要提供一种用于执行轮胎测试操作的改进行走轮。参考图3，在现有技术中使用的轮胎行走或测试轮118具有包括直圆柱形表面的外轮胎操作表面120o，由此外轮胎操作表面是横向平坦的。换句话说，平坦外轮胎操作表面120o通过位于离轮的旋转轴线Aw-Aw恒定距离Ro处大体上在表面宽度上横向地延伸使得外表面120o的横向延伸部平行于旋转轴线Aw-Aw(即，不相对于旋转轴线倾斜)。外轮胎操作表面可以包括纹理122，所述纹理可以形成颗粒或其它期望材料的层。然而，当在这些直圆柱形操作表面上测试轮胎时，与在大体平坦表面上测试的轮胎相比轮胎胎面在胎面肩部上受到更高的磨损率。此外，沿着直圆柱形表面生成的轮胎印迹的形状明显不同于沿着大体平坦表面生成的轮胎印迹的形状。所以，需要提供一种具有轮胎操作表面的行走轮，所述轮胎操作表面更好地生成在轮胎印迹上的胎面磨损分布和更接近地代表沿着大体平坦轮胎操作表面获得的轮胎印迹。
因此，本发明的特定实施例包括使用轮测试轮胎性能的方法，所述轮具有沿着轮的环形侧布置的横向构型轮胎操作表面。例如在测试轮胎性能中，可以测试和评价轮胎耐用性。应当理解耐用性的测试可以通过确定磨损率评价轮胎胎面的寿命，但是也可以(附加地或替代地)测试轮胎组成部件的其它元件的寿命。在任何情况下，当沿着沿着轮的环形侧布置的轮胎操作表面测试轮胎时，可能期望更好地保证轮胎与在大体平坦表面、例如地面或平坦机器测试表面上操作的轮胎类似地磨损。类似地，当在轮的这样的轮胎操作表面上测试轮胎时，可能期望更好地保证轮胎具有与在大体平坦表面上操作的轮胎的印迹一致的印迹。因此，提供环形行走轮，所述环形行走轮具有沿着构型路径横向地延伸的宽度以形成沿着轮的环形侧布置的横向构型轮胎操作表面。因此，轮胎操作表面可以沿着轮的外或内环形侧布置，每一侧在径向方向上从轮的旋转轴线向外布置。在某些实施例中，横向构型表面的至少一部分是凸出的，从而形成具有横向凸出、外轮胎操作表面的行走轮。在另外的其它实施例中，横向构型表面是至少部分凹陷的。在特定实施例中，具有横向构型轮胎操作表面的轮形成轮胎测试机器的一部分。接下来将论述使用轮测试轮胎性能的各种方法。
这样的方法的特定实施例包括提供配置成旋转的轮的步骤，轮具有沿着轮的环形侧布置并且配置成在操作期间接合轮胎的轮胎操作表面，轮胎操作表面具有相对于轮的圆周方向沿着构型路径横向地延伸的宽度。在这样的实施例中，轮具有配置成在操作期间接合轮胎的横向构型轮胎操作表面。轮胎操作表面沿着轮的环形侧并且在径向方向上从轮的旋转轴线向外布置。环形侧可以包括轮的内或外侧。由于轮胎操作表面沿着轮的环形侧布置，因此当描述轮的轮胎操作表面或轮胎操作侧的形状时，本文中的一个的描述也描述另一个，除非另外具体地说明，反之亦然。
应当理解轮胎操作表面可以围绕轮的环形侧连续地延伸以形成环形轮胎操作表面。在这样的情况下，可以说轮胎操作表面围绕轮的旋转轴线圆周地延伸。也应当理解轮胎操作表面可以围绕轮的环形侧不连续地或间断地延伸。在任何情况下，轮胎操作表面是沿着构型路径在横向于轮的径向方向的表面的宽度上横向地延伸的横向构型表面。构型路径可以包括非线性路径，例如可以完全地或部分地在轮的宽度上延伸的构型路径。因此，横向构型表面至少包括可以与一个或多个线性段或部分联接的非线性段或部分。
在特定实施例中，当横向构型轮胎操作表面相对于轮胎操作表面的中心线横向地向外延伸时所述表面朝着轮的旋转轴线径向地向内渐缩，中心线围绕轮胎操作表面圆周地延伸。在这样的实施例的某些情况下，当轮胎操作表面沿着轮的外环形侧布置时，径向地向内渐缩的轮胎操作表面的部分形成凸出轮胎操作表面。因此，可以说横向构型轮胎操作表面沿着凸出路径横向地延伸以形成横向凸出外表面。在这样的实施例的其它情况下，当轮胎操作表面沿着轮的内环形侧布置时，径向地向内渐缩的轮胎操作表面的部分形成凹陷轮胎操作表面。然而应当理解横向构型内和外操作表面可以均包括凹陷和/或凸出部分。而且，如本文中另外所述，可以领会横向构型表面的完整宽度或仅仅一部分可以被构型。因此，可以说横向凸出表面的宽度的至少一部分沿着凸出或凹陷路径延伸。应当理解凸出轮胎操作表面相对于轮的旋转轴线向外弯曲或圆化，由此表面宽度的横向范围比表面宽度的更中间部分更靠近轮的旋转轴线定位。对于凹陷轮胎操作表面，情况是相反的。凸出、外轮胎操作表面提供与当轮胎在大体平坦表面上操作时获得的分布更类似的轮胎印迹上的胎面磨损分布。凸出、外轮胎操作表面也提供更接近地类似沿着大体平坦表面出现的轮胎印迹的轮胎印迹。由凸出、外操作表面获得的相同益处也由凹陷、内轮胎操作表面获得。
应当理解横向构型轮胎操作表面可以相对于等分轮的宽度并且径向地向外和垂直于轮的旋转轴线延伸的平面(在本文中称为“等分平面”)对称或不对称。作为另一例子，表面的宽度方向延伸部可以沿着任何非线性路径延伸，包括恒定半径路径或包括由两个或更多个不同半径限定的多个弯曲和/或线性段的路径，其可以导致曲线或非线性路径。在特定情况下，轮胎操作表面的凸出部或凹陷部具有由恒定曲率半径限定的恒定曲率。曲率半径的原点可以位于分别相对于旋转轴线和等分平面的任何径向或横向位置处。例如，曲率半径的原点可以位于旋转轴线上、等分平面上或者可以与旋转轴线和/或等分平面间隔期望距离。在更具体的例子中，原点位于等分平面和旋转轴线的交点处。由此产生的曲率半径产生球形表面，但是表面不围绕原点延伸360度。可能通过移动原点更靠近或更远离旋转轴线而产生更大或更小的曲率。也可能通过在横向方向上移动原点远离等分平面提供不对称。
在执行轮胎性能测试中，横向构型轮胎操作表面的至少一部分可以被纹理化以包括纹理。纹理可以被提供以便于轮胎牵引和/或便于胎面磨损。应当理解这样的纹理可以包括由任何期望过程形成或施加的任何已知或期望纹理。例如，纹理可以例如由任何手工或机械化过程、例如模制、机械或化学蚀刻、冷或热加工或任何研磨或磨擦过程形成于轮胎操作表面中。任何这样的或另外期望的纹理可以例如通过将期望材料的层施加到横向构型表面而施加或附连到轮胎操作表面。示例性纹理包括纹理化带(例如安全行走带)、颗粒或石头，但是可以包括提供轮胎期望在其上操作的期望纹理的任何其它材料，无论是天然的还是非天然的。可以领会轮胎操作表面可以具有平滑纹理。应当注意尽管纹理的存在可以提供非线性微表面，但是这样的纹理的存在不抗拒或改变横向构型轮胎操作表面或侧和轮胎操作表面或侧沿其延伸的横向构型路径的更一般形成。
应当理解轮可以以任何方式和任何构造形成。例如，可以通过将凸出部模制或加工到轮的轮胎操作表面中形成轮胎操作表面的横向轮廓。作为另一例子，例如当通过围绕轮的外或内圆周附着一个或多个板获得轮胎操作表面时，可以通过经由任何热或冷成形过程模制、弯曲或成形每个板获得横向轮廓。
在使用轮执行测试轮胎耐用性的方法中的另外步骤包括(1)强制地将轮胎的胎面与轮的轮胎操作表面接合以及(2)在根据先前的步骤接合时旋转轮胎和轮持续期望的持续时间以评价轮胎的耐用性。可以根据已知的原理和技术执行这些步骤的每一个。
关于强制地将轮胎的胎面与轮胎操作表面接合的步骤，轮胎和/或轮可以朝着另一个平移以强制地接合轮胎和轮。由于轮胎和轮可以安装在相同的机器上，因此对应于轮胎或轮的机器的部分可以平移以实现这样的接合。当然，轮胎和轮可以安装在独立机器或装置上，同时仍然实现期望接合。也应当理解轮胎相对于轮的任何取向可以用于提供任何期望测试条件。例如，通过改变轮胎和轮的旋转轴线之间的位置关系，可以在轮胎和轮或引入轮胎的外倾之间提供滑动角。
关于旋转轮胎和轮的步骤，应当理解轮胎和/或轮可以被驱动以实现旋转的步骤。这样做时，驱动源布置成与轮胎和/或轮可操作地通信。驱动源可以包括本领域的普通技术人员已知的任何驱动源，并且可以包括例如马达。
用于在横向构型轮胎操作表面上测试轮胎耐用性的这些方法可以完全或部分手动地或自动地实现。下面更详细地论述了用于执行这样的方法的轮胎测试装置的示例性实施例。图中所示的(一个或多个)装置仅仅举例说明可以在本发明的范围内使用的各种轮胎测试装置中的任何一个。
参考图1，显示包括轮胎测试机器的示例性轮胎测试装置10。机器10包括轮胎16和轮18可以旋转地附连(也就是，配置成旋转)的基座或外壳12。轮胎测试装置和外壳包括配置成可旋转地保持轮胎并且强制地保持轮胎抵靠轮的轮胎安装件。驱动源14也被包括以用于驱动轮和/或轮胎，其可以包括本领域的普通技术人员已知的任何驱动源，例如马达。
轮18包括大体形成横向构型外轮胎操作表面20o的横向构型外侧19o。外侧19o和外表面20o都在圆周方向上围绕轮在长度方向上延伸以分别形成环形侧和表面。外侧19o和外表面20o显示为具有宽度W18，所述宽度可以是任何尺寸，包括等于或大于轮胎16的宽度W16的尺寸。在图1所示的实施例中，外表面20o在圆化或弯曲路径中横向地延伸以形成横向凸出表面。这在图2中更清楚地显示，该图显示沿着线2-2获得的图1的轮和轮胎的截面。
尽管应当理解横向凸出表面可以沿着可以包括任何曲线或非线性路径的任何弯曲路径横向地延伸，但是图2中所示的横向路径沿着由曲率半径Rc限定的恒定曲率延伸。特别地，半径Rc显示为从原点O延伸。尽管原点O可以布置在任何期望位置处，但是在所示的实施例中，原点沿着由线P-P表示的等分平面布置。该等分平面P-P等分外轮胎操作表面20o的宽度W18，并且垂直于轮的旋转轴线Aw-Aw延伸。可以说等分线P-P限定轮的和/或外轮胎操作表面的横向中心线。
可以领会原点O可以布置在离旋转轴线Aw-Aw任何距离Δrad处以获得任何期望的曲率半径Rc。因此，可以通过改变原点O和旋转轴线Aw-Aw之间的距离Δrad增加或减小曲率。例如，在图2中，原点O显示为布置在旋转轴线Aw-Aw和布置在曲率半径Rc的相对端部处的外表面20o之间。应当注意通过将原点定位在旋转轴线Aw-Aw之外，距离Δrad可以进一步增加曲率半径，由此旋转轴线Aw-Aw位于原点O和曲率半径Rc终止于其中的外轮胎操作表面20o之间。也可以领会可以提供球形外表面。例如，当Δrad等于零时，原点O布置在旋转轴线Aw-Aw的交点处以形成球形外表面20o，也就是外表面的纵向和横向延伸部从原点延伸相同距离的表面。通过将原点O布置在旋转轴线Aw-Aw和等分平面P-P的交点处，外表面也可以相对于等分平面P-P对称。
继续参考图2，轮的外轮胎操作表面20o显示为相对于等分平面P-P或外表面宽度W18的圆周中心线对称。仍然应当理解外表面20o可以是非对称的。当外表面的横向延伸部由恒定半径Rc限定时，例如图2中所示，可以通过改变原点O和等分平面P-P之间的距离获得不对称。替代地或附加地，可以通过用两个或更多个线性、曲线或非线性段限定外表面20o的横向延伸部或路径获得不对称。
如本文中另外所述，外轮胎操作表面可以包括纹理。参考图1和2，作为例子，轮18的外轮胎操作表面20o包括纹理22。该纹理22显示为层，但是可以包括根据需要形成或施加到外表面20o的任何期望纹理，如上面更具体地所述。
如本文中另外所述，外轮胎操作表面和/或侧可以在轮的宽度方向上沿着任何期望的非线性路径(包括任何可变或多曲率横向构型路径)延伸。本发明的示例性实施例在图5-7中显示，其中构型路径由两个或更多个不同的曲率半径限定。在每个图中，轮胎显示为与轮大体接合；然而，应当理解轮胎常常在负荷下被施加并且因此将偏转并且因此同时沿着轮的外表面的更大宽度接合和操作。参考图5，横向构型外轮胎操作表面沿着非线性路径延伸，所述非线性路径包括或限定在轮的轴向方向上布置在具有曲率半径Rcc的一对反曲率部分26之间的中心、凸出部分24(相对于轮的外侧19o凸出)。通过提供反曲率部分26，实际上，当外轮胎操作表面横向地延伸远离轮的中心线时外轮胎操作表面变得更平坦或弯曲更小。通过这样做，当轮胎沿着轮胎操作表面和反曲率部分滚动时可以更好地控制轮胎印迹的形状。应当注意反曲率部分26的每一个邻近中心、凸出部分24布置以提供相邻部分之间的平滑过渡。应当理解该对反曲率部分26可以具有相同或不同曲率半径。在所示的实施例中还应当注意该对反曲率部分限定轮的凹陷外表面。
作为使用反曲率部分的代替或附加，当外轮胎操作表面朝着表面宽度的横向侧延伸时线性延伸部分可以从中心、凸出部分延伸。在这样的情况下，提供中心部分和线性延伸部分之间的平滑过渡，线性延伸部分相对于轮的旋转轴线以大于零的角横向地延伸。在任何情况下，通过提供反曲率或线性锥度，当轮胎操作表面接近轮的任何横向侧时(或换句话说，当轮胎操作表面延伸远离轮的中心线时)消除表面锥度的斜率或曲率的任何进一步增加。
作为另一例子，现在参考图6的实施例，每个反曲率部分26相对于图5的实施例进一步横向的延伸以在轮的横向侧形成上升或升高区域28。可以说尽管中心、凸出部分24限定外轮胎操作表面20o的减小外径的区域(当外轮胎操作表面沿着表面W18的宽度横向地延伸时相对于轮18的旋转轴线Aw-Aw)，但是上升或升高区域28限定外轮胎操作表面的增加外径的区域。。现在参考图7的实施例，代替进一步横向地延伸以形成上升28的反曲率26，提供大体平行于轮18的旋转轴线Aw-Aw延伸的线性延伸部分30。线性延伸部分30限定圆柱形部分，所述圆柱形部分可以形成大体如图所示的直圆柱形表面或根据需要形成任何其它锥形圆柱形表面。因此，图7的实施例提供沿着构型路径横向地延伸的外轮胎操作表面20o，所述构型路径具有布置在一对圆柱形部分30之间的中心、凸出部分24。
如本文中另外所述，轮胎操作表面可以沿着轮的内环线侧形成。作为例子，参考图8，轮18显示为具有沿着轮18的内、环线侧19i布置的轮胎操作表面20i。轮胎16也显示为沿着内、环线侧19i操作。在所示的实施例中，内侧19i和内表面20i都横向地构型，并且更具体地是凹陷的(也就是说，相对于内侧19i凹陷)。可以领会内侧19i和内表面20i均可以沿着任何横向轮廓横向地延伸并且被纹理化，如本文中针对外侧19o和外表面20o所述。应当理解对于相同的轮胎和表面形状，沿着内侧形成的印迹大体上比沿着外侧形成的印迹更长。所以，可以认为代替由外侧使用的凸出表面，凹陷表面或至少比由外表面使用的曲率半径小的曲率半径可以有用于缩短沿着内侧形成的印迹以更接近地获得在平坦表面上形成的印迹形状。
如上所述，本发明包括形成用于行走轮的横向构型轮胎操作表面的方法。轮胎操作表面可以沿着行走轮的外、环形侧形成，或者可以沿着部件形成以便形成具有横向构型操作表面的行走轮。用于执行这些方法的示例性实施例在图9-10C中显示，其中具有纹理的横向构型轮胎操作表面50大体上如图9中所示形成于基本部件上以形成包括多个部段44中的一个的部件，所述部件随后附连到如图10D中示例性所示具有环形轮胎操作表面的行走轮。结合在图10A-10D中形成的横向平坦轮胎操作表面解释形成具有横向构型轮胎操作表面的行走轮的过程，使得普通技术人员可以理解通过用横向构型基本部件代替横向平坦基本部件以形成本文中所述的任何横向构型操作表面，图10A-10D中所示的过程可以用于形成横向构型轮胎操作表面。
现在参考图9-10D的示例性实施例，结合本文中所示的示例性实施例论述形成用于行走轮的横向构型轮胎操作表面的更一般方法，其不限于形成横向构型轮胎操作表面的更广泛方法。参考图9，形成用于行走轮的横向构型轮胎操作表面的方法包括提供用于接收纹理化轮胎操作表面42(在图10D中显示)的纵向凸出和横向构型结合表面50的步骤，结合表面与可旋转行走轮18(在图10D中显示)的径向外侧40(在图10D中显示)关联并且具有沿着构型路径在宽度方向上延伸的宽度和沿着弓形路径延伸的凸出长度。在所示的实施例中，结合表面50形成相似形状的基本部件46的一部分。
参考图10A，这样的方法还包括沿着结合表面50施加预定厚度H52的粘合剂材料52以形成包括沿着结合表面布置的粘合剂材料的纵向凸出和横向构型层的涂层结合表面并且沿着保持表面54布置集料材料58的单层60的步骤，其中集料材料的单层和保持表面的每一个也被横向构型。涂层结合表面、集料材料的单层和保持表面的横向构型变化在图9中通过例子被显示。
参考图10B，这样的方法也包括将一定宽度的涂层结合表面50的粘合剂材料52的层放置成与集料58的单层60接合的步骤。在所示的实施例中，集料引导部件56用于沿着保持表面更精确地布置集料并且控制集料层60与涂层结合表面50接合。参考图9和10C，方法也包括相对于保持表面54在长度方向上(在方向R上)旋转涂层结合表面50直到一定长度的粘合剂材料的凸出层已接合集料58的单层60的步骤，由此接合集料在旋转之后保持附着到粘合剂层以将接合集料从保持表面有效地转移到涂层结合表面以用集料涂覆粘合剂层并且由此沿着结合表面附着集料的单层以沿着结合表面形成轮胎操作表面42(在图10D中显示)。
为了评价使用横向构型轮胎操作表面的益处，评价不同半径的横向构型外轮胎操作表面。特别地，沿着横向构型外轮胎操作表面获得轮胎印迹并且将其与沿着横向平坦外轮胎操作表面(是常用行走轮)和表示常用地面的平坦表面获得的印迹比较。参考图4，尺寸确定成用于16英寸直径轮辋并且具有205毫米的标称宽度的子午线轮胎在平坦表面和均具有3米(m)的圆周直径的三个不同行走轮上被测试。用于每个行走轮的轮胎操作表面为环形并且在表面的宽度方向上相对于延伸通过轮胎操作表面的圆周中心线的平面对称，该平面垂直于行走轮的旋转轴线延伸并且沿着在行走轮的圆周方向上延伸的轮胎操作表面的最大圆周等分轮胎操作表面。第一行走轮横向地平坦，意味着轮胎操作表面具有平行于行走轮的旋转轴线延伸的宽度以形成具有3m直径的直圆柱形表面(其中轮胎操作表面大体上在表面的宽度上位于离轮的旋转轴线1.5m处)。第二行走轮的轮胎操作表面具有横向构型表面，其中轮胎操作表面的宽度沿着1.5m的曲率半径横向地延伸，半径从沿着行走轮的旋转轴线的位置延伸，其中限定在行走轮的圆周方向上的轮胎操作表面的最大圆周的曲率半径源自所述位置。第三行走轮的轮胎操作表面具有沿着代替表征第二行走轮的1.5m的曲率半径的0.75m的曲率半径横向地延伸的横向构型表面。对于每个测试，在轮胎被加压到2.3巴(大约等于压力的33磅每平方英寸(psi))并且由457德卡牛顿力(大约等于1027磅力)施加抵靠轮胎操作表面的情况下获得印迹。
继续参考图4，在上面详细所述的每个轮胎操作表面上测量的每个印迹的前缘显示为线或轮廓线。x轴坐标表示相对于轮胎的横向中心线沿着印迹的宽度的印迹的前缘的横向位置(其中x＝0)。横向中心线沿着印迹的长度纵向地延伸以将印迹的宽度分成第一和第二半部。y轴坐标表示印迹的长度和前缘离纵向中心线的距离。纵向中心线在垂直于轮胎的横向中心线的印迹的宽度上横向地延伸以将印迹的长度分成第一和第二半部。
在图4中，在平坦表面上测量的印迹的前缘轮廓线被识别为PFLT，而针对在第一行走轮(圆柱形表面)、第二行走轮(横向曲率半径等于1.5m)和第三行走轮(横向曲率半径等于0.75m)上获得的每个印迹测量的前缘轮廓线相应地被识别PCON、Pr1和Pr2。一般而言，曲率半径越小，由曲率半径沿着外轮胎操作表面生成的曲率越大。当查看每个测量的印迹的前缘轮廓线时，显而易见沿着环形外轮胎操作表面(例如在行走轮上)形成的每个印迹的长度比在平坦表面上形成的印迹PFLT短。也显而易见具有圆柱形轮胎操作表面的现有技术的行走轮生成具有最平坦前缘并且最不像沿着平坦表面形成的印迹PFLT的印迹PCON。关于具有横向构型轮胎操作表面的行走轮，显示具有由更小曲率半径限定的横向构型表面的行走轮生成具有更紧密地接近形成于平坦表面上的印迹的长度的更长长度的印迹Pr2。这是对形成于具有圆柱形轮胎操作表面的现有技术的行走轮上的印迹PCON的改进。也显示具有由更大曲率半径限定的横向构型表面的行走轮生成具有与形成于平坦表面上的印迹的前缘更接近形状的更平坦形状的前缘的印迹Pr1。这也是对形成于具有圆柱形轮胎操作表面的现有技术的行走轮上的印迹PCON的改进。
尽管已参考本发明的特定实施例描述了本发明，但是应当理解这样的描述是作为示例而不是作为限制。因此，本发明的范围和内容应当由附带的权利要求的术语限定。

Claims (22)

1.一种使用轮测试轮胎性能的方法，所述方法包括以下步骤：
提供配置成旋转的轮，所述轮具有沿着所述轮的环形侧布置并且配置成在操作期间接合轮胎的轮胎操作表面，所述轮胎操作表面具有相对于所述轮的圆周方向沿着构型路径横向地延伸的宽度；
强制地将轮胎的胎面与所述轮的所述轮胎操作表面接合；以及
在根据先前的步骤接合时旋转所述轮胎和所述轮持续足够的持续时间以评价所述轮胎。
2.根据权利要求1所述的方法，其中随着所述轮胎操作表面相对于所述轮胎操作表面的中心线横向地向外延伸，所述表面朝着所述轮的旋转轴线径向地向内渐缩，所述中心线围绕所述轮胎操作表面圆周地延伸。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述轮胎操作表面的所述宽度沿着凸出路径横向地延伸以形成横向凸出轮胎操作表面。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述凸出路径由恒定曲率半径限定。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述构型路径由恒定曲率半径限定。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述曲率半径具有位于所述平面和所述轮的旋转轴线的交点处的原点。
7.根据权利要求4所述的方法，其中所述曲率半径具有沿着所述平面定位在所述轮的旋转轴线和所述轮胎操作表面之间的原点。
8.根据权利要求4所述的方法，其中所述曲率半径具有沿着所述平面定位的原点使得所述轮的旋转轴线位于所述轮胎操作表面和所述原点之间。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述构型路径由两个或更多个不同的曲率半径限定。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述构型路径提供布置在一对圆柱形部分之间的构型部分。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述构型路径限定在所述轮的轴向方向上布置在一对反曲率部分之间的凸出、中心部分，所述一对反曲率部分形成所述轮的凹陷侧。
12.一种用于测试轮胎性能的机器，所述机器包括：
轮，所述轮配置成旋转，所述轮具有沿着所述轮的环形侧布置并且配置成在操作期间接合轮胎的轮胎操作表面，所述轮胎操作表面具有相对于所述轮的圆周方向沿着构型路径横向地延伸的宽度；
驱动源，所述驱动源配置成旋转所述轮；以及
轮胎安装件，所述轮胎安装件配置成可旋转地保持轮胎并且强制地保持所述轮胎抵靠所述轮。
13.根据权利要求12所述的机器，其中随着所述轮胎操作表面相对于所述轮胎操作表面的中心线横向地向外延伸，所述表面朝着所述轮的旋转轴线径向地向内渐缩，所述中心线围绕所述轮胎操作表面圆周地延伸。
14.根据权利要求13所述的机器，其中所述轮胎操作表面的所述宽度的至少一部分沿着凸出路径横向地延伸以形成横向凸出轮胎操作表面。
15.根据权利要求14所述的机器，其中所述凸出路径由恒定曲率半径限定。
16.根据权利要求12所述的机器，其中所述构型路径的至少一部分由恒定曲率半径限定。
17.根据权利要求15所述的机器，其中所述曲率半径具有位于所述平面和所述轮的旋转轴线的交点处的原点。
18.根据权利要求15所述的机器，其中所述曲率半径具有沿着所述平面定位在所述轮的旋转轴线和所述轮胎操作表面之间的原点。
19.根据权利要求14所述的机器，其中所述曲率半径具有沿着所述平面定位的原点使得所述轮的旋转轴线位于所述轮胎操作表面和所述原点之间。
20.根据权利要求12所述的机器，其中所述构型路径由两个或更多个不同的曲率半径限定。
21.根据权利要求12所述的机器，其中所述构型路径提供布置在一对圆柱形部分之间的构型部分。
22.根据权利要求12所述的机器，其中所述构型路径限定在所述轮的轴向方向上布置在一对反曲率部分之间的凸出、中心部分，所述一对反曲率部分形成所述轮的凹陷侧。
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