CN105277431A - 一种用于轮胎花纹摩擦特性测试的加压装置 - Google Patents

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吴健
徐春财
董吉义
崔志博
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Abstract

一种用于轮胎花纹摩擦特性测试的加压装置,涉及轮胎性能测试装置领域,设有支架,支架上部设有滑轮组,滑轮组上设有牵引绳;支架中部设有支撑块,支撑块上铰接有施压杠杆,支撑块后侧的施压杠杆后端部与牵引绳的一端相连,牵引绳的另一端连接有砝码盘;支撑块前侧的施压杠杆前端部铰接有加压杆,加压杆下端设有加压盘,加压盘上设有至少两个上下贯通的缓冲滑孔,缓冲滑孔内设有可上下滑动的连接螺栓,连接螺栓下端设有加压座,加压盘与加压座间的连接螺栓上设有缓冲压簧;加压座下端设有三维力传感器,三维力传感器下端安装有试样夹具。本发明详细讲是一种结构简单、使用方便,成本低廉,具有测量精度高、效果好等优点。

Description

一种用于轮胎花纹摩擦特性测试的加压装置
技术领域
本发明涉及轮胎性能测试装置领域,详细讲是一种结构简单、使用方便,成本低廉,用于测量轮胎花纹摩擦特性,测量精度高、效果好的用于轮胎花纹摩擦特性测试加压装置。
背景技术
我们知道,轮胎的使用寿命及摩擦特性主要由轮胎与路面接触的花纹部分决定,但现有的试验机中并没有对轮胎花纹的刚度及摩擦特性测试的装置,而轮胎花纹的刚度及摩擦特性也是影响轮胎在湿地和干地的制动性能的重要因素。目前轮胎生产厂家对其轮胎的花纹通常采用传统的现有花纹的设计形式;对于设计出的新的轮胎花纹,不经性能测试,直接投入使用;新的轮胎花纹会使轮胎的性能产生较大的变化,影响轮胎的整体质量及汽车的安全性能。有些生产厂家通过测试与轮胎材质相同的橡胶块来给出轮胎刚度及摩擦特性的数据。这种测试获得的数据误差大,不能真实反映成品轮胎的性能,尤其是轮胎表面采用不同花纹后,其性能差距较大。现有的摩擦试验机中对待测试样施加压力的加压装置通常是经伺服电机或液压缸、气压缸提供的动力来产生垂直向下的压力,此类加压装置结构复杂、制造成本高,操作难度大;橡胶块被直接装夹在加压装置的输出轴上,不适于测量轮胎花纹的摩擦特性。
发明内容
本发明的目的是解决上述现有技术的不足,提供一种结构简单、使用方便,成本低廉,用于测量轮胎花纹摩擦特性,测量精度高、效果好的用于轮胎花纹摩擦特性测试的加压装置。
本发明解决上述现有技术的不足所采用的技术方案是:
一种用于轮胎花纹摩擦特性测试的加压装置,其特征在于设有支架,支架上部设有滑轮组,滑轮组上设有牵引绳;支架中部设有支撑块,支撑块上铰接有施压杠杆,支撑块后侧的施压杠杆后端部与牵引绳的一端相连,牵引绳的另一端连接有砝码盘;支撑块前侧的施压杠杆前端部铰接有加压杆,加压杆下端设有加压盘,加压盘上设有至少两个上下贯通的缓冲滑孔,缓冲滑孔内设有可上下滑动的连接螺栓,连接螺栓下端设有加压座,加压盘与加压座间的连接螺栓上设有缓冲压簧;加压座下端设有三维力传感器,三维力传感器下端安装有试样夹具。
本发明中所述的三维力传感器下端设有连接座和转动接头,所述连接座呈T型,连接座中央设有上下贯通的T形连接孔,T形连接孔内设有可自由转动的T形连接轴,连接座上设有用于锁紧连接轴的锁紧螺钉,连接轴下端与试样夹具配合连接的转动接头。转动锁紧螺钉使连接轴可自由转动后,转动连接轴、带动夹头转动,调节至所需角度后,反向转动锁紧螺钉将连接轴锁紧固定在连接座上;可任意调节夹头与模拟路面运动方向间的夹角,实现试样在不同侧偏角下的工况模拟,十分逼近轮胎真实使用时的受力、磨损,检测效果更精准。T形连接孔及T形连接轴的设置,在达到调节侧偏角的功能下,结构简单、大平面接触、稳定性好,压力传输稳定。
本发明中所述的滑轮组是:支架上部设有至少两个导向定滑轮,砝码盘设在第一导向定滑轮下方,施压杠杆的动力端位于第二导向定滑轮下方,牵引绳经两个导向定滑轮导向后,两端分别与砝码盘和施压杠杆的动力端相连,从图中可以看出,施压杠杆的动力端上设有动滑轮,牵引绳穿绕动滑轮后与支架上部连接。动滑轮、施压杠杆可使砝码盘内的砝码所受重力被大幅度的扩大后输出,如:动滑轮可节约一半的力,施压杠杆动力臂与阻力臂为5:1时,可输出约砝码盘内的砝码所受重力900%的压力。
本发明中所述的试样夹具可以是橡胶块、橡胶片试样夹具,也可以是橡胶轮试样夹具。橡胶块试样夹具是:设有连接座,连接座下部设有安装夹槽,安装夹槽两侧的连接座上设有相对的夹持螺栓,夹持螺栓相对端设有挤压夹持头;连接座上端设有与转动接头的插槽相配合的插柱,插柱上设有连接销孔。橡胶轮试样夹具的结构为:设有连接座,连接座下部设有安装槽,安装槽内设有固定轴,固定轴中部设有一对紧固螺母,固定轴经螺母固定安装在连接座上;使用时,拆下固定轴,使用紧固螺母将橡胶轮试样装夹固定在固定轴上,将固定轴安装在连接座上。
本发明在使用时,在将试验的试样装夹在试样夹具上,在试样下方设置水平传动装置,如:水平输送机或自制的水平输送台,将模拟路面固定在水平传动装置上,在砝码盘内放入所需重量的砝码,加压砝码的压力经牵引绳、施压杠杆、加压盘、加压座和试样加具被平稳、准确的施加在试样上,使试样和模拟路面产生所需的压力。本发明结构简单、使用方便,成本低廉,用于测量轮胎花纹摩擦特性,测量精度高、效果好。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中去除支架和试样夹具后的结构示意图。
图3是本发明中压盘、加压座、三维力传感器、连接座和转动接头间的连接结构示意图。
图4是本发明中试样夹具的一种结构示意图。
具体实施方式
如图1-4所示的一种用于轮胎花纹摩擦特性测试的加压装置,设有支架1,支架1上部设有滑轮组,滑轮组上设有牵引绳7;支架中部设有支撑块3,支撑块3上铰接有施压杠杆4,支撑块后侧的施压杠杆4后端部与牵引绳7的一端相连,牵引绳7的另一端连接有砝码盘8;支撑块3前侧的施压杠杆4前端部铰接有加压杆2,加压杆2下端设有加压盘20,加压盘20上设有至少两个上下贯通的缓冲滑孔,缓冲滑孔内设有可上下滑动的连接螺栓22,连接螺栓22下端设有加压座21,加压盘与加压座21间的连接螺栓22上设有缓冲压簧23;加压座下端设有三维力传感器24,三维力传感器24下端设有连接座26和转动接头25,所述连接座26呈T型,连接座26中央设有上下贯通的T形连接孔,T形连接孔内设有可自由转动的T形连接轴,连接座上设有用于锁紧连接轴的锁紧螺钉28,连接轴下端设有与试样夹具配合连接的转动接头,转动接头下端安装有试样夹具。从图中可以看出,所述的转动接头为:连接轴下端设有纵向的插槽、插槽处的连接轴上设有横向的连接销27。转动锁紧螺钉使连接轴可自由转动后,转动连接轴、带动夹头转动,调节至所需角度后,反向转动锁紧螺钉将连接轴锁紧固定在连接座上;可任意调节夹头与模拟路面运动方向间的夹角,实现试样在不同侧偏角下的工况模拟,十分逼近轮胎真实使用时的受力、磨损,检测效果更精准。T形连接孔及T形连接轴的设置,在达到调节侧偏角的功能下,结构简单、大平面接触、稳定性好,压力传输稳定。从图3中可以看出,所述加压盘上设有加压套筒,缓冲滑孔位于加压套筒内,加压套筒上部设有连接座,加压杆下端与连接座相连;工作时,加压杆通过连接座、加压套筒压动加压盘在连接螺栓上滑动,压动缓冲压簧对加压座施力。
本发明中所述的滑轮组是:支架1上部设有至少两个导向定滑轮,砝码盘8设在第一导向定滑轮9下方,施压杠杆的动力端位于第二导向定滑轮6下方,牵引绳经两个导向定滑轮导向后,两端分别与砝码盘和施压杠杆的动力端相连,从图中可以看出,施压杠杆的动力端上设有动滑轮5,牵引绳穿绕动滑轮后与支架上部连接。动滑轮、施压杠杆可使砝码盘内的砝码所受重力被大幅度的扩大后输出,如:动滑轮可节约一半的力,施压杠杆动力臂与阻力臂为5:1时,可输出约砝码盘内的砝码所受重力900%的压力。
本发明中所述的试样夹具可以是橡胶块、橡胶片试样夹具,也可以是橡胶轮试样夹具。橡胶块试样夹具是:设有连接座29,连接座29下部设有安装夹槽,安装夹槽两侧的连接座上设有相对的夹持螺栓30,夹持螺栓30相对端设有挤压夹持头;连接座上端设有与转动接头的插槽相配合的插柱,插柱上设有连接销孔。橡胶轮试样夹具的结构为:设有连接座,连接座下部设有安装槽,安装槽内设有固定轴,固定轴中部设有一对紧固螺母,固定轴经螺母固定安装在连接座上,连接座上端设有与转动接头的插槽相配合的插柱,插柱上设有连接销孔;使用时,拆下固定轴,使用紧固螺母将橡胶轮试样装夹固定在固定轴上,将固定轴安装在连接座上。使用时,将插柱插入转动接头的插槽内,使用连接销将二者固定连接。
本发明在使用时,在将试验的试样装夹在试样夹具上,在试样下方设置水平传动装置,如:水平输送机或自制的水平输送台,将模拟路面固定在水平传动装置上,在砝码盘内放入所需重量的砝码,加压砝码的压力经牵引绳、施压杠杆、加压盘、加压座和试样加具被平稳、准确的施加在试样上,使试样和模拟路面产生所需的压力,水平传动装置带动模拟路面水平运动,使试样与模拟路面产生相对的运动,等同于试样在模拟路面上滑动,三维力传感器实时测量试样受力数据,可测试垂直加载力和试样与模拟路面之间的摩擦力,并传给计算机或与之相连的存储器上进行记录、处理。本发明结构简单、使用方便,成本低廉,用于测量轮胎花纹摩擦特性,测量精度高、效果好;能够精确、直观的测量和观察轮胎花纹的摩擦特性。

Claims (3)

1.一种用于轮胎花纹摩擦特性测试的加压装置,其特征在于设有支架,支架上部设有滑轮组,滑轮组上设有牵引绳;支架中部设有支撑块,支撑块上铰接有施压杠杆,支撑块后侧的施压杠杆后端部与牵引绳的一端相连,牵引绳的另一端连接有砝码盘;支撑块前侧的施压杠杆前端部铰接有加压杆,加压杆下端设有加压盘,加压盘上设有至少两个上下贯通的缓冲滑孔,缓冲滑孔内设有可上下滑动的连接螺栓,连接螺栓下端设有加压座,加压盘与加压座间的连接螺栓上设有缓冲压簧;加压座下端设有三维力传感器,三维力传感器下端安装有试样夹具。
2.根据权利要求1所述的用于轮胎花纹摩擦特性测试的加压装置,其特征在于所述的三维力传感器下端设有连接座和转动接头,所述连接座呈T型,连接座中央设有上下贯通的T形连接孔,T形连接孔内设有可自由转动的T形连接轴,连接座上设有用于锁紧连接轴的锁紧螺钉,连接轴下端与试样夹具配合连接的转动接头。
3.根据权利要求1或2所述的用于轮胎花纹摩擦特性测试的加压装置,其特征在于所述的滑轮组是:支架上部设有至少两个导向定滑轮,砝码盘设在第一导向定滑轮下方,施压杠杆的动力端位于第二导向定滑轮下方,牵引绳经两个导向定滑轮导向后,两端分别与砝码盘和施压杠杆的动力端相连,从图中可以看出,施压杠杆的动力端上设有动滑轮,牵引绳穿绕动滑轮后与支架上部连接。
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