CN105319075B - 试验装置以及试验方法 - Google Patents

试验装置以及试验方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105319075B
CN105319075B CN201510279250.8A CN201510279250A CN105319075B CN 105319075 B CN105319075 B CN 105319075B CN 201510279250 A CN201510279250 A CN 201510279250A CN 105319075 B CN105319075 B CN 105319075B
Authority
CN
China
Prior art keywords
measurement data
mentioned
tire
test
interference
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510279250.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105319075A (zh
Inventor
甲斐辉雅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saginomiya Seisakusho Inc
Original Assignee
Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saginomiya Seisakusho Inc filed Critical Saginomiya Seisakusho Inc
Publication of CN105319075A publication Critical patent/CN105319075A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105319075B publication Critical patent/CN105319075B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Tires In General (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

本发明提供一种在与真实信号之间不产生相位延迟,并且即使测量波形的频率成分与干扰的频率重叠的情况下,也能够仅除去干扰信号,不存在对测量结果带来影响的担忧,进而能够实施正确的试验的试验装置以及试验方法。基于存储于干扰测量数据存储部(110)的干扰测量数据与存储于试验测量数据存储部(112)的试验测量数据,通过匹配滤波器(120),确定干扰测量数据的干扰数据的位置,从试验测量数据除去干扰数据,从而获得测量数据。

Description

试验装置以及试验方法
技术领域
本发明例如涉及对由金属材料、树脂材料、复合材料等材料、汽车部件等机械部件、这些材料以及机械部件的成品、还有桥梁、楼宇、住宅等建筑物等构造物构成的被试验对象物负荷外力而进行的加速度试验、冲击试验、振动试验、疲劳试验、耐久试验、特性试验等各种试验用的试验装置及试验方法。
另外,本发明涉及针对被试验对象物,特别地用于汽车、摩托车、无轨电车、飞机、水陆两用车等运输设备的轮胎,使作为被试验体的轮胎与旋转滚筒接触,对越过异物时的轮胎的耐久性能进行试验的轮胎试验装置。
更加详细而言,涉及在对轮胎作用规定速度(旋转力)与按压力的状态下,在滚筒的旋转表面设置任意的突起物,对轮胎越过突起物时的动作进行试验的轮胎试验装置。
背景技术
以往,作为这种轮胎试验装置,在专利文献1(日本特开平6-129954号公报)公开有图18所示的轮胎试验装置200。
即,如图18所示,该专利文献1的轮胎试验装置200具备旋转驱动的行驶滚筒202以及轮胎按压装置206。该轮胎按压装置206将轮胎T按压于行驶滚筒202的表面204,由此保持为轮胎T以与行驶滚筒202的旋转对应的方式旋转,并且配置为能够相对于该行驶滚筒202的表面204分离或接触。
在该专利文献1的轮胎试验装置200中,行驶滚筒202的表面204为平坦的表面,未构成为以与实际的道路对应的方式来测量越过路缘石、石头等时,与这些障碍物的形状对应地带给轮胎T的影响。
因此,在专利文献2(日本特开2010-54316号公报)公开有图19所示的轮胎试验装置300。
即,如图19所示,在专利文献2的轮胎试验装置300中,具备旋转驱动的行驶滚筒302以及轮胎按压装置306。该轮胎按压装置306将轮胎T按压于行驶滚筒302的表面304,由此保持为轮胎T以与行驶滚筒302的旋转对应的方式旋转,并且配置为能够相对于该行驶滚筒302的表面304分离或接触。
而且,构成为为了模拟路面的小石头等在凹凸状的面对轮胎T进行试验,而在行驶滚筒302直接形成凸部308来进行试验。
另外,如图20所示,在专利文献3(日本特开2001-289740公报)公开有,在行驶滚筒402的内部设置促动器404,在该促动器404的前端设置突起部406的轮胎试验装置400。
而且,公开有构成为通过促动器404的伸缩动作,设置于促动器404的前端的突起部406沿行驶滚筒402的径向出没于行驶滚筒402的表面408的轮胎试验装置400。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平6-129954号公报
专利文献2:日本特开2010-54316号公报
专利文献3:日本特开2001-289740公报
发明内容
然而,在专利文献2的轮胎试验装置300中,构成为在行驶滚筒302直接形成凸部308来进行试验,因此凸部308的形状固定,从而无法与实际的道路的形状、路缘石、小石头等障碍物的各种形状对应,进而也仅能够进行与实际的道路形状等相去甚远的轮胎试验。
另外,在专利文献2的轮胎试验装置300中,无法比较并同时进行平坦道路状态的行驶状态的轮胎试验与在行驶滚筒302形成凸部308的状态的轮胎试验。
另一方面,在专利文献3的轮胎试验装置400中,构成为能够进行平坦道路状态的行驶状态的轮胎试验与突起部406突出于行驶滚筒402的表面408的状态的轮胎试验。
然而,为了进行平坦道路状态的行驶状态的轮胎试验,如图21的局部放大剖视图所示,需要在促动器404收缩的状态下,突起部406的表面410形成与行驶滚筒402的表面408相同的形状的表面(圆弧状的平坦的表面),突起部406的形状固定(固定为圆弧状的平坦的表面)。
因此,在专利文献3的轮胎试验装置400中,无法对应于实际的道路,与各种形状的路缘石、石头等障碍物对应,测量越过这些障碍物时,根据这些障碍物的形状而带给轮胎T的影响进行测量。
本申请人鉴于上述的现状,开发了能够简单容易地进行对应于实际的道路,与各种形状的路缘石、石头等对应,测量越过这些障碍物时,根据障碍物的形状而带给轮胎T的影响进行测量的轮胎试验的轮胎试验装置。
另外,本申请人开发了能够同时进行平坦道路状态的行驶状态的轮胎试验以及对应于实际道路,与各种形状的路缘石、石头等对应,测量越过这些障碍物时根据障碍物的形状而带给轮胎T的影响进行测量的轮胎试验的轮胎试验装置。
若对本申请人开发的轮胎试验装置500的概略进行说明,则为图22那样的结构。
图22(A)是对轮胎试验装置500进行说明的行驶滚筒502的短边方向的简要剖视图,图22(B)是对轮胎试验装置500的动作进行说明的行驶滚筒502的短边方向的简要剖视图。
如图22(A)、图22(B)所示,轮胎试验装置500具备由未图示的滚筒驱动装置沿A方向旋转驱动的行驶滚筒502。另外,构成为通过未图示的轮胎按压装置,将轮胎T按压于行驶滚筒502的表面504,该轮胎按压装置以轮胎能够相对于行驶滚筒502的表面504接触分离且轮胎T以与行驶滚筒502的旋转对应的方式旋转的方式保持轮胎。
并且,具备突设部件移动装置506,其构成为使突设于行驶滚筒502的表面504的突设部件(未图示)在将保持于轮胎按压装置的轮胎T按压于行驶滚筒502的表面504的轮胎接触位置C1与沿行驶滚筒502的轴向远离轮胎接触位置C1且轮胎T不与行驶滚筒502的表面504接触的轮胎待机位置C2之间沿行驶滚筒502的轴向B移动。
虽未图示,但在该突设部件移动装置506具备由传感器构成的载荷检测器。
在该情况下,载荷检测器配置于行驶滚筒502的滚筒旋转圆周上,因此如图23的图表的N所示,因行驶滚筒502的旋转不均、动平衡的影响,而在该载荷检测器的测量值输入有干扰。
另外,如图22(C)所示,突设部件移动装置506向行驶滚筒502的轴向B的移动因阶跃输入而动作,因此如图23的图表的H所示,由该动作带来的惯性力也仍作为干扰而输入载荷检测器。
因此,作为除去这些干扰的方法,以往例如存在通过低通滤波器(low-passfilter)、高通滤波器(high-pass filter)的方法。
然而,在通过上述的低通滤波器、高通滤波器的方法中,在与真实信号之间产生相位差,另外测量波形的频率成分与干扰的频率重叠的情况下,甚至会除去图23的图表的I部分的欲测量的信号的一部分成分,存在对测量结果带来影响的担忧,进而无法实施正确的试验。
本发明鉴于上述的现状,目的在于提供一种在与真实信号之间不产生相位延迟,并且测量波形的频率成分与干扰的频率重叠的情况下也能够仅除去干扰信号,而不存在对测量结果带来影响的担忧,能够实施正确的试验的试验装置以及试验方法。
本发明是为了实现上述的现有技术的课题以及目的而发明的,本发明的试验装置是用于对被试验对象物负荷外力而进行各种试验的试验装置,上述试验装置的特征在于,具备:干扰测量数据存储部,其对在上述试验装置未安装有被试验对象物的状态下,使上述试验装置动作,而由设置于试验装置的传感器获得的干扰测量数据进行存储;试验测量数据存储部,其对在上述试验装置安装了被试验对象物的状态下,使上述试验装置动作,而由设置于试验装置的传感器获得的试验测量数据进行存储;以及数据解析部,其基于存储于上述干扰测量数据存储部的干扰测量数据与存储于上述试验测量数据存储部的试验测量数据,通过匹配滤波器,确定上述干扰测量数据的干扰数据的位置,从上述试验测量数据除去干扰数据,从而获得测量数据。
另外,本发明的试验方法是对被试验对象物负荷外力而进行各种试验的试验装置所实施的试验方法,上述试验方法的特征在于,具备:干扰测量数据存储步骤,在该步骤中,对在上述试验装置未安装有被试验对象物的状态下,使上述试验装置动作,而由设置于试验装置的传感器获得的干扰测量数据进行存储;试验测量数据存储步骤,在该步骤中,对在上述试验装置安装了被试验对象物的状态下,使上述试验装置动作,而由设置于试验装置的传感器获得的试验测量数据进行存储;以及数据解析步骤,在该步骤中,基于存储于上述干扰测量数据存储部的干扰测量数据与存储于上述试验测量数据存储部的试验测量数据,通过匹配滤波器,确定上述干扰测量数据的干扰数据的位置,从上述试验测量数据除去干扰数据,从而获得测量数据。
如上构成,由此能够基于存储于干扰测量数据存储部的干扰测量数据与存储于试验测量数据存储部的试验测量数据,通过匹配滤波器,确定干扰测量数据的干扰数据的位置。
然后,从试验测量数据除去位置被确定的干扰数据,从而能够获得测量数据,进而能够实施正确的试验。
并且,在与真实信号之间不产生相位延迟,并且在测量波形的频率成分与干扰的频率重叠的情况下也能够仅除去干扰信号,不存在对测量结果带来影响的担忧,进而能够实施正确的试验。
并且,时间序列数据内的任意时刻都能够仅除去干扰信号,不存在对测量结果带来影响的担忧,进而能够实施正确的试验。
另外,本发明的试验装置的特征在于,上述数据解析部构成为:读入存储于上述试验测量数据存储部的试验测量数据,实施傅里叶变换,读入存储于上述干扰测量数据存储部的干扰测量数据,实施傅里叶变换,基于上述试验测量数据的傅里叶变换结果与上述干扰测量数据的傅里叶变换结果,实施卷积积分,针对上述卷积积分的结果,实施傅里叶逆变换,获得被增强的干扰数据,基于上述被增强的干扰数据,确定上述干扰测量数据的干扰数据的位置,从上述试验测量数据除去干扰数据,从而获得测量数据。
另外,本发明的试验方法的特征在于,上述数据解析步骤具备:试验测量数据傅里叶变换步骤,在该步骤中,读入在上述试验测量数据存储步骤中被存储的试验测量数据,实施傅里叶变换;干扰测量数据傅里叶变换步骤,在该步骤中,读入在上述干扰测量数据存储步骤中被存储的干扰测量数据,实施傅里叶变换;卷积积分步骤,在该步骤中,基于上述试验测量数据傅里叶变换步骤的傅里叶变换结果与上述干扰测量数据傅里叶变换步骤的傅里叶变换结果,实施卷积积分;
干扰数据增强步骤,在该步骤中,针对上述卷积积分步骤的卷积积分的结果,实施傅里叶逆变换,获得被增强的干扰数据;以及测量数据取得步骤,在该步骤中,基于在上述干扰数据增强步骤中被增强的干扰数据,确定上述干扰测量数据的干扰数据的位置,从上述试验测量数据除去干扰数据,从而获得测量数据。
如上构成,由此基于在干扰数据增强步骤中被增强的干扰数据,确定干扰测量数据的干扰数据的位置,从试验测量数据除去干扰数据,从而能够获得测量数据,进而能够实施正确的试验。
另外,在本发明中,其特征在于,上述试验装置为对作为被试验对象物的轮胎的耐久性能进行试验的轮胎试验装置,并具备:滚筒驱动装置,其旋转驱动行驶滚筒;轮胎按压装置,其以如下方式保持轮胎,轮胎能够相对于上述行驶滚筒的表面接触分离,并且通过将轮胎按压于上述行驶滚筒的表面,从而轮胎与行驶滚筒的旋转对应地旋转;以及突设部件移动装置,其构成为使突设于上述行驶滚筒的表面的突设部件沿上述行驶滚筒的轴向在轮胎接触位置与轮胎待机位置之间移动,在上述轮胎接触位置,保持于上述轮胎按压装置的轮胎被按压于行驶滚筒的表面,上述轮胎待机位置沿行驶滚筒的轴向远离上述轮胎接触位置且轮胎不与行驶滚筒的表面接触。
通过如上构成,通过突设部件移动装置的动作,突设于行驶滚筒的表面的突设部件在轮胎接触位置与沿行驶滚筒的轴向远离该位置的轮胎待机位置之间移动。
在突设部件位于轮胎待机位置的状态下,在轮胎接触位置,成为突设于行驶滚筒的表面的突设部件不存在于行驶滚筒的表面的状态,能够进行平坦道路状态的行驶状态的轮胎试验。
另外,通过突设部件移动装置的动作,突设于行驶滚筒的表面的突设部件从轮胎待机位置沿行驶滚筒的轴向移动,向保持于轮胎按压装置的轮胎被按压于行驶滚筒的表面的轮胎接触位置移动。
在突设部件位于轮胎接触位置的状态下,在轮胎接触位置,为突设于行驶滚筒的表面突设的突设部件存在于行驶滚筒的表面的状态,因此能够进行与各种形状的路缘石、石头等对应,测量越过这些障碍物时,根据障碍物的形状(突设部件的形状)而带给轮胎T的影响的轮胎试验。
由此,能够简单容易地进行对应于实际的道路,与各种形状的路缘石、石头等对应,测量越过这些障碍物时根据障碍物的形状而带给轮胎T的影响的轮胎试验。
另外,能够同时地进行平坦道路状态的行驶状态的轮胎试验以及对应于实际道路,与各种形状的路缘石、石头等对应,测量越过这些障碍物时根据障碍物的形状而带给轮胎T的影响的轮胎试验。
另外,能够基于存储于干扰测量数据存储部的干扰测量数据与存储于试验测量数据存储部的试验测量数据,通过匹配滤波器,确定干扰测量数据的干扰数据的位置。
然后,从试验测量数据除去位置被确定的干扰数据,从而能够获得测量数据,能够实施正确的试验。
并且,与真实信号之间不产生相位延迟,在测量波形的频率成分与干扰的频率重叠的情况下,也能够仅除去干扰信号,不存在对测量结果带来影响的担忧,能够实施正确的轮胎试验。
并且,在时间序列数据内的任意时刻都能够仅除去干扰信号,不存在对测量结果带来影响的担忧,能够实施正确的轮胎试验。
另外,本发明的试验装置的特征在于,上述试验装置构成为:在轮胎未安装于上述轮胎按压装置的状态下,使上述滚筒驱动装置与突设部件移动装置动作,并将由设置于上述试验装置的传感器获得的干扰测量数据存储于干扰测量数据存储部,在轮胎安装于上述轮胎按压装置的状态下,使上述滚筒驱动装置、突设部件移动装置、以及轮胎按压装置动作,并将由设置于上述试验装置的传感器获得的试验测量数据存储于试验测量数据存储部。
另外,本发明的试验方法的特征在于,构成为:在上述干扰测量数据存储步骤中,在轮胎未安装于上述轮胎按压装置的状态下,使上述滚筒驱动装置与突设部件移动装置动作,并将由设置于上述试验装置的传感器获得的干扰测量数据存储于干扰测量数据存储部,在上述试验测量数据存储步骤中,在轮胎安装于上述轮胎按压装置的状态下,使上述滚筒驱动装置、突设部件移动装置、以及轮胎按压装置动作,并将由设置于上述试验装置的传感器获得的试验测量数据存储于试验测量数据存储部。
如上,能够在轮胎按压装置未安装轮胎的状态下,使滚筒驱动装置与突设部件移动装置动作,由此通过设置于试验装置的传感器获得干扰测量数据,并将干扰测量数据存储于干扰测量数据存储部。
另外,能够在轮胎按压装置安装了轮胎的状态下,使滚筒驱动装置、突设部件移动装置、以及轮胎按压装置动作,由此通过设置于试验装置的传感器获得试验测量数据,并将试验测量数据存储于试验测量数据存储部。
由此,能够仅除去干扰信号,不存在对测量结果带来影响的担忧,能够实施正确的轮胎试验。
本发明的效果如下。
根据本发明,能够基于存储于干扰测量数据存储部的干扰测量数据与存储于试验测量数据存储部的试验测量数据,通过匹配滤波器,确定干扰测量数据的干扰数据的位置。
而且,从试验测量数据除去位置被特定的干扰数据,从而能够获得测量数据,能够实施正确的试验。
并且,与真实信号之间不产生相位延迟,并且在测量波形的频率成分与干扰的频率重叠的情况下,也能够仅除去干扰信号,不存在对测量结果带来影响的担忧,能够实施正确的试验。
并且,在时间序列数据内的任意时刻都能够仅除去干扰信号,不存在对测量结果带来影响的担忧,能够实施正确的试验。
附图说明
图1是对将本发明的试验装置以及试验方法应用于作为试验装置的轮胎试验装置的实施例进行说明的轮胎试验装置整体的简图。
图2是图1的轮胎试验装置的框图。
图3是剖切图1的轮胎试验装置的轮胎试验装置主体的一部分的状态的主视图。
图4是图3的轮胎试验装置主体的A方向的侧视图。
图5是图4的轮胎试验装置主体的局部放大图。
图6是图3的轮胎试验装置主体的局部放大图。
图7是表示在图6中突设部件64位于轮胎接触位置C1的状态的局部放大图。
图8是对图1的轮胎试验装置的动作进行说明的流程图。
图9是对图1的轮胎试验装置的动作进行说明的流程图。
图10是对图1的轮胎试验装置的动作进行说明的流程图。
图11是图1的轮胎试验装置的的动作的示意图。
图12是表示图1的轮胎试验装置的干扰测量数据的图表。
图13是表示图1的轮胎试验装置的试验测量数据的图表。
图14是通过图1的轮胎试验装置的匹配滤波器120来确定干扰测量数据的干扰数据的位置的图表。
图15是表示从图1的轮胎试验装置的试验测量数据中除去干扰数据而获得的测量数据的图表。
图16是图1的轮胎试验装置的匹配滤波器120的示意图。
图17是基于图16的匹配滤波器120的示意图的图表。
图18是以往的轮胎试验装置200的简图。
图19是以往的轮胎试验装置300的简图。
图20是以往的轮胎试验装置400的简要剖视图。
图21是图20的以往的轮胎试验装置400的局部放大剖视图。
图22(A)是对轮胎试验装置500进行说明的行驶滚筒502的短边方向的简要剖视图,图22(B)是对轮胎试验装置500的动作进行说明的行驶滚筒502的短边方向的简要剖视图。
图23是表示轮胎试验装置500的试验测量数据的图表。
图中:1—轮胎试验装置,10—轮胎试验装置主体,11—旋转接头,12—基台,13—移动机构,14—行驶滚筒,15—滚珠花键,16—行驶滚筒支承框架,16a—行驶滚筒支承框架,17—花键轴,17a—一端,17b—另一端,18—轴承,19—伺服马达,20—轴部,20a—狭缝开口部,21—位移传感器,22—端部,32—驱动马达,34—凸缘,38—凸缘,40—凸缘框,42—突设部件移动装置,44—内部移动机构,46—缸体室,48—活塞,48a—一端,48c—端部,50—移动板部件,50a—端部,50b—端部,52—引导支承框架,52a—狭缝开口部,54—轴向移动部,56—基座部件,58—引导机构,60—引导轨道,62—引导部件,64—突设部件,66—突设部,68—行驶表面部,68a—表面,70—载荷检测传感器,72—开口部,80—角度传感器,84—轮胎支承凸缘,84a—轮胎支承凸缘部,90—装置,90a—旋转安装轴,90b—基端部,92—驱动装置,92a—活塞,94—载荷检测器,100—滚筒控制装置,102—用户接口,104—突设部件移动装置控制装置,106—轮胎按压装置控制装置,108—控制装置,110—干扰测量数据存储部,112—试验测量数据存储部,120—匹配滤波器,200—轮胎试验装置,202—行驶滚筒,204—表面,206—轮胎按压装置,300—轮胎试验装置,302—行驶滚筒,304—表面,306—轮胎按压装置,308—凸部,310—表面,400—轮胎试验装置,402—行驶滚筒,404—促动器,406—突起部,408—表面,500—轮胎试验装置,502—行驶滚筒,504—表面,506—突设部件移动装置,B—轴向,C1—轮胎接触位置,C2—轮胎待机位置,D—旋转方向,E—位置,G—轴向移动位置,J—载荷波形部分,K—干扰部分,L—载荷波形部分,M—测量数据部分,O—干扰部分,T—轮胎,θ1—角度位置,θ2—角度位置。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式(实施例)更加详细地进行说明。
(实施例1)
图1是对将本发明的试验装置以及试验方法应用于作为试验装置的轮胎试验装置的实施例进行说明的轮胎试验装置整体的简图,图2是图1的轮胎试验装置的框图,图3是剖切图1的轮胎试验装置的轮胎试验装置主体的一部分的状态的主视图,图4是图3的轮胎试验装置主体的A方向的侧视图,图5是图4的轮胎试验装置主体的局部放大图,图6是图3的轮胎试验装置主体的局部放大图,图7是表示在图6中突设部件64位于轮胎接触位置C1的状态的局部放大图。
在图1中,附图标记1表示本发明的轮胎试验装置的整体,轮胎试验装置1具备轮胎试验装置主体10。
本发明的轮胎试验装置1例如用于同时进行平坦道路状态的行驶状态的轮胎试验、以及对应于实际道路,与各种形状的路缘石、石头等对应,测量越过这些障碍物时根据障碍物的形状而带给轮胎T的影响的轮胎试验。
如图3~图6所示,本发明的轮胎试验装置主体10例如具备设置于地板等的基台12,在基台12的上表面立设有以能够旋转的方式支承行驶滚筒14的一对行驶滚筒支承框架16。
而且,如图3~图6所示,在行驶滚筒支承框架16分别设置有轴承18,在轴承18插通有行驶滚筒14的圆管形状的轴部20的端部22、24,由此以能够旋转的方式支承行驶滚筒14。
另外,如图3~图6所示,行驶滚筒14的轴部20的一方的端部22通过一方的行驶滚筒支承框架16a连接于驱动马达32。由此,构成为驱动马达32的旋转被传递至行驶滚筒14。此外,虽未图示,但例如在驱动马达32附设有速度检测传感器。
并且,如图3~图6所示,在行驶滚筒14具备突设部件移动装置42。该突设部件移动装置42由沿行驶滚筒14的轴部20的轴线X配置于行驶滚筒14的内部的内部移动机构44构成。
即,作为内部移动机构44,如图3~图6所示,在行驶滚筒14的轴部20的内部形成有缸体室46,在该缸体室46内以能够沿轴向移动的方式收纳有活塞48。
而且,如图3~图6所示,活塞48的一端48a延伸至缸体室46的外部,并与相对于行驶滚筒14的轴部20的轴线X在垂直方向沿径向延伸的移动板部件50连结。
该移动板部件50的一方的端部50a经由沿轴部20的轴线方向形成的狭缝开口部20a,通过形成于引导支承框架52的狭缝开口部52a,沿径向延伸而连结于轴向移动部54,其中,引导支承框架52设置为架设于平行的四个凸缘38之间。
如图3~图6所示,轴向移动部54具备矩形板状的基座部件56。构成为基座部件56通过形成于该基座部件56的下表面的引导机构58能够沿行驶滚筒14的轴向移动。
即,引导机构58由例如所谓的LM引导件构成,并由形成于凸缘框40的引导支承框架52的两端部并沿行驶滚筒14的轴向延伸的两个平行的引导轨道60与形成于基座部件56的下表面并沿着该引导轨道60被引导的引导部件62构成。
另外,如图3~图6所示,在轴向移动部54,在基座部件56的上表面,沿行驶滚筒14的轴向相邻配置有供突设部件64配置的突设部66及构成行驶滚筒14的表面(行驶面)36的一部分的行驶表面部68。
在该情况下,如图6的放大图所示,行驶表面部68构成为形成与行驶滚筒14的表面(行驶面)36大致相同的圆弧形状的表面68a的形状。
另一方面,突设部66的突设部件64构成为从行驶滚筒14的表面(行驶面)36向径向外侧突设的形状。即,不特别限定该突设部件64的形状,只要形成与实际的道路对应而与各种形状的路缘石、石头等对应的形状即可,能够适当地进行变更。
另外,在该实施例的突设部66的突设部件64,在其下表面与基座部件56的上表面之间具备载荷检测传感器70。
通过这样构成,在突设部件移动装置42的轴向移动部54的突设部件64具备作为载荷检测部的载荷检测传感器70,因此能够对由轮胎T负荷于突设部件移动装置42的轴向移动部54的突设部件64的压力进行测量,从而能够更加正确地进行对带给轮胎T的影响进行测量的轮胎试验。
另外,如图3所示,在行驶滚筒14的表面(行驶面)36以突设部件移动装置42的轴向移动部54能够沿行驶滚筒14的轴向移动的方式形成有矩形形状的开口部72。
并且,如图3、图4所示,位于中心角与移动板部件50的一方的端部50a错开180°的位置的移动板部件50的另一方的端部50b成为与移动板部件50的一方的端部50a大致相同的结构。因此,对相同的构成部件标注相同的参照编号,并简单地进行说明。
即,移动板部件50的另一方的端部50b经由沿轴部20的轴线方向形成的狭缝开口部20a,通过形成于引导支承框架52的狭缝开口部52a,沿径向延伸而连结于轴向移动部54,其中,引导支承框架52设置为架设于平行的两个凸缘框40之间。
如图3~图6所示,轴向移动部54具备矩形板状的基座部件56。构成为基座部件56通过形成于该基座部件56的下表面的引导机构58而能够沿行驶滚筒14的轴向移动。
即,引导机构58由形成于凸缘框40的引导支承框架52的两端部并沿行驶滚筒14的轴向延伸的两个平行的引导轨道60、与形成于基座部件56的下表面并沿着该引导轨道60被引导的引导部件62构成。
另外,在行驶滚筒14的表面(行驶面)36以突设部件移动装置42的轴向移动部54能够沿行驶滚筒14的轴向移动的方式形成有矩形形状的开口部72。
此外,如图3所示,在连结于移动板部件50的另一方的端部50b的轴向移动部54未形成有突设部66的突设部件64,而成为构成行驶滚筒14的表面(行驶面)36的一部分的行驶表面部68延伸配置至突设部66的突设部件64的部分的形状。
另外,在该实施例的轮胎试验装置主体10中,如图3所示,作为外部移动机构,使用伺服式的移动机构13。
即,在该伺服式的移动机构13中,如图3所示,活塞48的另一方的端部48c经由旋转接头11连接于设置在行驶滚筒14的轴部20的外部的滚珠花键15的花键轴17的一端17a。
而且,花键轴17的另一端17b连结于伺服马达19。
另外,如图3所示,为了对花键轴17沿行驶滚筒14的轴部20的轴线X方向的移动量进行检测,在滚珠花键15的花键轴17的一端17a设置有位移传感器21。
如上构成,由此构成为滚珠花键15的花键轴17通过伺服马达19的动作而进行伸缩,由此活塞48沿着行驶滚筒14的轴部20的轴线X方向移动。
即,构成为突设于行驶滚筒14的表面(行驶面)36的突设部件64通过伺服马达19的动作而在轮胎接触位置C1与沿行驶滚筒的轴向远离该位置且轮胎T不与行驶滚筒14的表面36接触的轮胎待机位置C2之间移动。
此外,在该实施例中,作为沿行驶滚筒14的轴部20的轴线X配置于行驶滚筒14的外部的外部移动机构,配置了伺服式的移动机构13,虽未图示,但作为沿行驶滚筒14的轴部20的轴线X配置于行驶滚筒14的内部的内部移动机构,也能够配置伺服式的移动机构。
并且,如图3所示,在一方的行驶滚筒支承框架16a设置有对行驶滚筒14的旋转角度进行检测的角度传感器80。
另一方面,如图4所示,在基台12的上表面立设有在俯视时呈大致日文コ字形状的轮胎支承凸缘84,轮胎支承凸缘84具备一对以平行配置的方式立设的轮胎支承凸缘部84a。而且,虽未图示,但在这些轮胎支承凸缘部84a之间设置有两组平行的轮胎引导轨道。
并且,在两组平行的轮胎引导轨道之间设置有轮胎按压装置90,轮胎按压装置90被这些轮胎引导轨道引导。另外,在轮胎按压装置90设置有旋转安装轴90a,在该旋转安装轴90a以能够旋转且能够自由装卸的方式安装有作为被试验体的轮胎T。
并且,在轮胎按压装置90的基端部90b连结有按压驱动装置92,该按压驱动装置92固定于轮胎支承凸缘84的例如由活塞缸体机构构成,并且在该按压驱动装置92的活塞92a设置有载荷检测器94。
因此,如上构成,由此通过轮胎按压装置90,如图4的箭头B所示,轮胎T配置为能够相对于行驶滚筒14的表面(行驶面)36接触分离。
而且,构成为,驱动按压驱动装置92,将轮胎T按压于行驶滚筒14的表面(行驶面)36,由此轮胎T对应于行驶滚筒14的旋转而旋转。
因此,如上述那样构成,由此如图3、图6所示,在本发明的轮胎试验装置1中,构成为能够通过使突设部件移动装置42动作,来使突设于行驶滚筒14的表面(行驶面)36的突设部件64在
(1)保持于轮胎按压装置90的轮胎T按压于行驶滚筒14的表面(行驶面)36的轮胎接触位置C1与
(2)如图7所示,沿行驶滚筒14的轴向远离轮胎接触位置C1且轮胎T不与行驶滚筒14的表面36接触的轮胎待机位置C2之间,
沿行驶滚筒14的轴向移动。
如上构成,由此通过突设部件移动装置42的动作,突设于行驶滚筒14的表面(行驶面)36的突设部件64在轮胎接触位置C1与沿行驶滚筒的轴向远离该位置的轮胎待机位置C2之间移动。
从突设部件位于轮胎接触位置C1的状态开始,通过突设部件移动装置42的动作,活塞48在图3、图6中向行驶滚筒14的轴向的右侧移动。
由此,连结于活塞48的一端48a的移动板部件50经由活塞48的一端48a向行驶滚筒14的轴向右侧移动。与此相伴,连结于移动板部件50的轴向移动部54向行驶滚筒14的轴向右侧移动。
此时,在基座部件56具备连结于移动板部件50的一方的端部50a的轴向移动部54的引导机构58,即,基座部件56的引导部件62沿着凸缘框40的引导支承框架52的引导轨道60向行驶滚筒14的轴向的右侧移动。
若在图6中进行说明,则基座部件56上表面的突设部66的突设部件64向行驶滚筒14的轴向右侧移动,并向轮胎待机位置C2移动。而且,在该状态下,构成行驶滚筒14的表面(行驶面)36的一部分的行驶表面部68位于轮胎接触位置C1。
在该状态下,在轮胎接触位置C1,突设于行驶滚筒14的表面(行驶面)36的突设部件64呈不存在于行驶滚筒14的表面的状态,因此能够进行平坦道路状态的行驶状态的轮胎试验。
接下来,从图7的状态开始,通过突设部件移动装置42的动作,突设于行驶滚筒14的表面(行驶面)36的突设部件64沿行驶滚筒14的轴向移动,从轮胎待机位置C2向保持于轮胎按压装置90的轮胎T按压于行驶滚筒14的表面(行驶面)36的轮胎接触位置C1移动。
即,从突设部件64位于轮胎待机位置C2的状态开始,通过突设部件移动装置42的动作,即,通过伺服马达19的动作,活塞48从图3、图6的状态开始,在图3、图6中,向行驶滚筒14的轴向左侧移动。
由此,连结于活塞48的一端48a的移动板部件50经由活塞48的一端48a向行驶滚筒14的轴向左侧移动。与此相伴,连结于移动板部件50的轴向移动部54向行驶滚筒14的轴向左侧移动。
此时,在基座部件56具备连结于移动板部件50的一方端部50a的轴向移动部54的引导机构58,即,基座部件56的引导部件62沿着凸缘框40的引导支承框架52的引导轨道60向行驶滚筒14的轴向左侧移动。
若在图7中进行说明,则基座部件56的上表面的突设部66的突设部件64向行驶滚筒14的轴向左侧移动,并向轮胎接触位置C1移动。
在该状态下,在轮胎接触位置C1,突设于行驶滚筒14的表面(行驶面)36的突设部件64呈存在于行驶滚筒14的表面(行驶面)36的状态。
因此,能够进行与各种形状的路缘石、石头等对应,测量越过这些障碍物时,根据障碍物的形状(突设部件64的形状)而带给轮胎T的影响的轮胎试验。
由此,能够简单容易地进行对应于实际的道路,与各种形状的路缘石、石头等对应,测量越过这些障碍物时,根据障碍物的形状而带给轮胎T的影响的轮胎试验。
另外,能够同时进行平坦道路状态的行驶状态的轮胎试验、以及对应于实际的道路,与各种形状的路缘石、石头等对应,测量越过这些障碍物时根据障碍物的形状而带给轮胎T的影响的轮胎试验。
在该情况下,如图4所示,突设部件移动装置42的动作的时机只要在
(1)突设部件移动装置42的沿行驶滚筒14的轴向移动的轴向移动位置G通过了行驶滚筒14的旋转方向D的轮胎按压装置90的轮胎按压位置E的第一角度位置θ1与
(2)突设部件移动装置42的沿行驶滚筒14的轴向移动的轴向移动位置G进入行驶滚筒14的旋转方向D的轮胎按压装置90的轮胎按压位置E前的第二角度位置θ2之间旋转的期间,
即,在由图4的箭头F所示的角度范围内,突设部件64在轮胎接触位置C1与轮胎待机位置C2之间在行驶滚筒14的表面(行驶面)36沿轴向移动即可。
即,在突设部件移动装置42的沿行驶滚筒14的轴向移动的轴向移动位置G通过了行驶滚筒14的旋转方向D的轮胎按压装置90的轮胎按压位置E的第一角度位置θ1,使突设部件移动装置42动作。
由此,开始使突设部件64从轮胎待机位置C2(图6的状态)向轮胎接触位置C1(图7的状态)在行驶滚筒14的表面(行驶面)36上的轴向的移动。
在该状态下,突设部件移动装置42的沿行驶滚筒14的轴向移动的轴向移动位置G不位于行驶滚筒14的旋转方向D的轮胎按压位置E,因此能够使突设部件64从轮胎待机位置C2向轮胎接触位置C1向行驶滚筒14的表面(行驶面)36沿轴向移动。
并且,持续该状态直至突设部件移动装置42的沿行驶滚筒14的轴向移动的轴向移动位置G进入行驶滚筒14的旋转方向D的轮胎按压装置90的轮胎按压位置E之前的第二角度位置θ2,能够使突设部件64从轮胎待机位置C2向轮胎接触位置C1移动。
而且,在突设部件移动装置42的沿行驶滚筒14的轴向移动的轴向移动位置G进入行驶滚筒14的旋转方向D的轮胎按压装置90的轮胎按压位置E前的第二角度位置θ2,突设部件64的从轮胎待机位置C2向轮胎接触位置C1的移动结束。
由此,轮胎T以规定次数越过突设部件64,在越过障碍物时,能够进行对应于障碍物的形状(突设部件64的形状)而带给轮胎T的影响进行测量的轮胎试验。
而且,在轮胎T以规定的次数越过突设部件64的轮胎试验结束后,在突设部件移动装置42的沿行驶滚筒14的轴向移动的轴向移动位置G再次沿行驶滚筒14的旋转方向D通过了轮胎按压装置90的轮胎按压位置E的第一角度位置θ1,使突设部件移动装置42动作。
由此,开始使突设部件64从轮胎接触位置C1向轮胎待机位置C2,在行驶滚筒14的表面(行驶面)36的轴向的移动。
在该状态下,突设部件移动装置42的沿行驶滚筒14的轴向移动的轴向移动位置G不位于行驶滚筒14的旋转方向D的轮胎按压位置E,因此能够使突设部件64从轮胎接触位置C1向轮胎待机位置C2向行驶滚筒14的表面(行驶面)36沿轴向移动。
并且,持续该状态直至突设部件移动装置42的沿行驶滚筒14的轴向移动的轴向移动位置G进入行驶滚筒14的旋转方向D的轮胎按压装置90的轮胎按压位置E前的第二角度位置θ2,从而能够使突设部件64从轮胎接触位置C1向轮胎待机位置C2移动。
而且,在突设部件移动装置42的沿行驶滚筒14的轴向移动的轴向移动位置G进入行驶滚筒14的旋转方向D的轮胎按压装置90的轮胎按压位置E前的第二角度位置θ2,从突设部件64的轮胎接触位置C1向轮胎待机位置C2的移动结束。
在该状态下,在轮胎接触位置C1,突设于行驶滚筒14的表面(行驶面)36的突设部件64呈不存在于行驶滚筒14的表面(行驶面)36的状态。另外,在该状态下,构成行驶滚筒14的表面(行驶面)36的一部分的行驶表面部68位于轮胎接触位置C1,因此能够进行平坦道路状态的行驶状态的轮胎试验。
因此,能够同时进行平坦道路状态的行驶状态的轮胎试验、以及对应于实际的道路,与各种形状的路缘石、石头等对应,测量越过这些障碍物时,根据障碍物的形状而带给轮胎T的影响的轮胎试验。
此外,在该情况下,不特别限定第一角度位置θ1、第二角度位置θ2,能够以与行驶滚筒14的旋转速度对应的方式适当地设定。
另外,在该实施例中,在轴向移动部54,在基座部件56的上表面沿行驶滚筒14的轴向相邻配置有供一个突设部件64配置的突设部66、与构成行驶滚筒14的表面(行驶面)36的一部分的一个行驶表面部68。
然而,虽未图示,但也可以在轴向移动部54具备沿行驶滚筒14的轴向配置多个突设部件64的突设部66。
然而,在该情况下,将作为载荷检测器的载荷检测传感器70配置于行驶滚筒14的滚筒旋转圆周上,因此与上述的图23的图表的N相同地,因行驶滚筒14的旋转不均、动平衡的影响,而在该载荷检测器的测量值中输入有干扰。
另外,与上述的图22(B)相同地,突设部件移动装置42向行驶滚筒14的轴向B的移动通过阶跃输入而进行动作,因此与上述图23的图表的H相同地,由该动作带来的惯性力也仍作为干扰而输入载荷检测器。
因此,作为除去这些干扰的方法,以往例如存在通过低通滤波器(low-passfilter)、高通滤波器(high-pass filter)的方法。
然而,在通过上述的低通滤波器、高通滤波器的方法中,与真实信号之间产生相位差,另外测量波形的频率成分与干扰的频率重叠的情况下,甚至会除去图23的图表的I部分的欲测量的信号的一部分成分,从而存在对测量结果带来影响的担忧,进而无法实施正确的试验。
因此,本发明的轮胎试验装置1如下述那样构成。
即,在本发明的轮胎试验装置1中,如图1所示,具备对轮胎试验装置主体10的行驶滚筒14的驱动马达32的旋转驱动进行控制的滚筒控制装置100。
该滚筒控制装置100构成为相对于驱动马达32输出指令信号,并且接收附设于驱动马达32的来自未图示的速度检测传感器的旋转角信号。
而且,该滚筒控制装置100构成为连接于用户接口(PC Sysytem)102,并从用户接口102接受动作指令。另外,滚筒控制装置100构成为基于从驱动马达32接受的来自速度检测传感器的旋转角信号,向用户接口102发送旋转角测量数据。
另外,突设部件移动装置42与作为载荷检测部的载荷检测传感器70连接于突设部件移动装置控制装置104。而且,构成为从该突设部件移动装置控制装置104向突设部件移动装置42发送指令信号,并且将由载荷检测传感器70测量出的位置及载荷信号发送至突设部件移动装置控制装置104。
并且,突设部件移动装置控制装置104构成为连接于用户接口102,并从用户接口102接受位置的动作指令。另外,突设部件移动装置控制装置104构成为基于从载荷检测传感器70接受的位置及载荷信号,向用户接口102发送位置及载荷信号测量数据。
另一方面,轮胎按压装置90连接于对轮胎T向行驶滚筒14的表面(行驶面)36的按压进行控制的轮胎按压装置控制装置106。而且,构成为从该轮胎按压装置控制装置106向轮胎按压装置90发送指令信号,并且将由轮胎按压装置90的轮胎按压载荷检测器94测量出的位置及载荷信号发送至轮胎按压装置控制装置106。
并且,轮胎按压装置控制装置106构成为连接于用户接口102,并从用户接口102接受动作指令。另外,轮胎按压装置控制装置106构成为基于从轮胎按压载荷检测器94接受的位置及载荷信号,向用户接口102发送位置及载荷信号等测量数据。
即,如图2的框图所示,突设部件移动装置42、行驶滚筒14(驱动马达32)、以及轮胎按压装置控制装置106经由控制装置108(滚筒控制装置100、突设部件移动装置控制装置104、轮胎按压装置控制装置106)与用户接口102连接。
由此,如上所述,构成为能够在突设部件移动装置42、行驶滚筒14(驱动马达32)、以及轮胎按压装置控制装置106与用户接口102之间相互通信动作指令、各测量数据。
而且,如图2所示,如后所述,用户接口102具备对干扰测量数据(参照信号)进行存储的干扰测量数据存储部(存储区域1)110。另外,用户接口102具备对试验测量数据进行存储的试验测量数据存储部(存储区域2)112。
并且,如图2所示,如后所述,用户接口102具备对在数据解析部通过匹配滤波器从试验测量数据除去干扰数据从而获得的测量数据进行存储的解析数据存储部(存储区域3)114。
另外,如图2所示,用户接口102具备对试验条件进行存储的试验条件存储部(存储区域4)116。
如上构成的本发明的轮胎试验装置1构成为如图8~图10的流程图、图11的本发明的轮胎试验装置1的动作的示意图、图12~图15的图所示那样进行动作。
即,如图8的流程图所示,启动轮胎试验装置1,在步骤S1中,预先对干扰进行测量。在该步骤S1的干扰的测量中,通过滚筒控制装置100的指令信号,使驱动马达32驱动,而使行驶滚筒14旋转。另外,通过突设部件移动装置控制装置104的指令信号,使突设部件移动装置42在任意的时间动作。
由此,通过作为突设部件移动装置42的载荷检测部的载荷检测传感器70,将因突设部件移动装置42的动作而产生的惯性力与因旋转不均而产生的力作为干扰进行测量,从而如图2所示,将干扰测量数据存储于干扰测量数据存储部(存储区域1)110。
如图11、图12的图表所示,该干扰测量数据由作为因突设部件移动装置42的突设部件64在轮胎接触位置C1与轮胎待机位置C2之间的移动而产生的惯性力所带来的干扰的载荷波形部分J、与因旋转不均等而产生的干扰部分K构成。
具体而言,该步骤S1的干扰的测量如图9的流程图所示那样地实施。
首先,在步骤S11中,如图3、图6所示,在突设部件移动装置42的轴向移动部54的突设部66设置突设部件64。
接下来,在步骤S12中,如图6所示,通过突设部件移动装置控制装置104的指令信号,使突设部件移动装置42动作,并使基座部件56的上表面的突设部66的突设部件64向行驶滚筒14的轴向右侧移动,而向轮胎待机位置C2(初始位置)移动。
然后,在步骤S13中,通过滚筒控制装置100的指令信号,使驱动马达32驱动,而使行驶滚筒14旋转。
在步骤S14中,通过滚筒控制装置100对行驶滚筒14是否到达预先设定的规定转速进行判断。而且,当在步骤S14中判断为到达规定转速的情况下,进入步骤S15,开始测量。
另一方面,当在步骤S14中判断为未到达规定转速的情况下,再次,返回步骤S14,通过滚筒控制装置100对行驶滚筒14是否到达预先设定的规定转速进行判断。
然后,进入步骤S15,在开始测量后,在步骤S16中,如图7所示,通过突设部件移动装置控制装置104的指令信号使突设部件移动装置42动作,使基座部件56的上表面的突设部66的突设部件64向行驶滚筒14的轴向左侧移动,而向轮胎接触位置C1移动。
接下来,在步骤S17中,通过突设部件移动装置控制装置104的指令信号使突设部件移动装置42动作,使基座部件56的上表面的突设部66的突设部件64向行驶滚筒14的轴向右侧移动,而向原来的轮胎待机位置C2(初始位置)移动。
然后,在步骤S15、步骤S16中,通过作为突设部件移动装置42的载荷检测部的载荷检测传感器70,将因突设部件移动装置42的动作而产生的惯性力与因旋转不均而产生的力作为干扰进行测量,如图2所示,将干扰测量数据存储于干扰测量数据存储部(存储区域1)110。
然后,在步骤S18中,结束测量。
如上,如图8的流程图所示,在步骤S1中,预先对干扰进行测量,在将干扰测量数据存储于干扰测量数据存储部(存储区域1)110后,在图8的流程图的步骤S2中,对干扰测量数据的测量、存储是否结束进行判断。
然后,在步骤S2中,在判断为干扰测量数据的测量、存储未结束的情况下,返回步骤S1,进行干扰的测量。
另一方面,在步骤S2中,在判断为干扰测量数据的测量、存储结束的情况下,进入步骤S3,实施试验。
即,通过滚筒控制装置100的指令信号驱动驱动马达32,使行驶滚筒14旋转。另外,在轮胎按压装置90的旋转安装轴90a以能够旋转的方式安装作为被试验体的轮胎T。然后,通过轮胎按压装置控制装置106的指令信号使按压驱动装置92驱动,而将轮胎T按压于行驶滚筒14的表面(行驶面)36。
另外,通过突设部件移动装置控制装置104的指令信号使突设部件移动装置42在任意的时间动作。
由此,如图8的流程图所示,在步骤S4中,如图2所示,将来自作为突设部件移动装置42的载荷检测部的载荷检测传感器70的试验测量数据存储于对用户接口102的试验测量数据进行存储的试验测量数据存储部(存储区域2)112。
另外,在步骤S4中,如图2所示,将来自附设于按压驱动装置92的活塞92a的载荷检测器94的试验测量数据存储于对用户接口102的试验测量数据进行存储的试验测量数据存储部(存储区域2)112。
此外,如图11、图13的图表所示,该试验测量数据由作为因突设部件移动装置42的突设部件64在轮胎接触位置C1与轮胎待机位置C2之间的移动而产生的惯性力所带来的干扰的载荷波形部分L、轮胎T越过突设部件64时的测量数据部分M、以及因旋转不均等而产生的干扰部分O构成。
此外,如图9的流程图所示,步骤S3、步骤S4的试验的实施、试验测量数据的存储与上述的步骤S1的干扰的测量同样地实施。
其中,在步骤S1的干扰的测量中,在图9的流程图的步骤S15、步骤S16中,构成为干扰测量数据存储于干扰测量数据存储部(存储区域1)110。
取而代之,对于步骤S3、步骤S4的试验的实施、试验测量数据的存储而言,如图2所示,将来自作为突设部件移动装置42的载荷检测部的载荷检测传感器70的试验测量数据存储于用户接口102的试验测量数据存储部(存储区域2)112。
另外,构成为如图2所示,将来自附设于按压驱动装置92的活塞92a的载荷检测器94的试验测量数据存储于对用户接口102的试验测量数据进行存储的试验测量数据存储部(存储区域2)112。
如上,在进行步骤S3、步骤S4的试验的实施、试验测量数据的存储后,如图8的流程图所示,在步骤S5中,在数据解析部实施数据解析。
即,如图11所示,基于存储于干扰测量数据存储部(存储区域1)110的干扰测量数据(参照图11(A)的图表、图12的图表)与存储于试验测量数据存储部(存储区域2)112的试验测量数据(参照图11(B)的图表、图13的图表),通过匹配滤波器120,确定干扰测量数据的干扰数据的位置(参照图11(c)的图表、图14的图表)。
然后,构成为在通过匹配滤波器,确定了干扰测量数据的干扰数据的位置后,从试验测量数据除去干扰数据,从而获得测量数据(参照图11(D)的图表、图15的图表),进而将所获得的测量数据存储于用户接口102的解析数据存储部(存储区域3)114。
然后,如图8的流程图所示,在步骤S6中,结束试验。
然而,该数据解析部的数据解析基于下述的匹配滤波器的理论而进行。
首先,在将目标信号(这次为预先测量出的干扰信号)定义为s(t),将其频谱定义为s(f),将目标信号的能量定义为E时,
式(1)
匹配滤波器的输出V(x0)以
式(2)
给出,在为X=X0时,将能够获得最大能量的滤波器定义为匹配滤波器,本申请为利用该理论除去特定信号而获得测量信号的方法。
即,是使用如下理论的方法,在为X=X0时(位置一致时),在其频率形状与位置一致时,获得最大的能量。
具体而言,基于图10的流程图、图11的本发明的轮胎试验装置1的动作的示意图、图16的匹配滤波器120的示意图、图17的图表,如以下那样实施。
首先,如图10的流程图所示,在步骤S20中,读入存储于用户接口102的解析数据存储部(存储区域3)114的测量数据(参照图11(B)的图表、图13的图表),并将其输入匹配滤波器120。
另一方面,在步骤S21中,读入存储于用户接口102的干扰测量数据存储部(存储区域1)110的干扰测量数据(参照图11(A)的图表、图12的图表),并将其输入匹配滤波器120。
然后,在步骤S22中,对输入匹配滤波器120的测量数据实施傅里叶变换。
相同地,在步骤S23中,对输入匹配滤波器120的干扰测量数据实施傅里叶变换。
接下来,在步骤S24中,对在步骤S23中进行了傅里叶变换的干扰测量数据,进行变换成共轭数的运算处理。
然后,在步骤S25中,基于在步骤S22中进行了傅里叶变换的测量数据与在步骤S24中变换成共轭数了的干扰测量数据,实施卷积积分。
接下来,在步骤S26中,对在步骤S25中卷积积分后的数据实施傅里叶逆变换。由此,在步骤S27中,获得干扰信号被增强的信号(参照图11(c)的图表、图14的图表)。
然后,在步骤S28中,在确定干扰测量数据的干扰数据的位置后,从试验测量数据除去干扰数据(D=B-C)。
由此,构成为在步骤S29中,仅抽出测量数据(参照图11(D)的图表、图15的图表),将所获得的测量数据存储于用户接口102的解析数据存储部(存储区域3)114。
若对这些步骤S20~S29详细地进行说明,则基于图16的匹配滤波器120的示意图,如以下那样进行运算处理。
首先,存在信号函数x(t),在将该函数的频率维度的函数设为x(f)时,以下的关系成立。
式(3)
X(f)=∫x(t)e-j2πftdt (1)
此处,如下所述考虑矩形波信号。
式(4)
而且,若向式(1)代入式(3),则成为
式(5)
X(f)=τsin(fπτ)/(fπτ) (5)。
此处,若将积分范围设为-τ/2~τ/2,则表示为
式(6)
X(f)=τsin(fπτ)/(fπτ) (5),
描绘出图17所示的图表。
此处,在图17的图表中,横轴成为频率,实际的值仅取正,但式(5)如图17的图表所示,也具有负值。
该值与时间延迟的信号(此处,为x(t-t0))与原始信号的傅里叶变换后的函数相乘得到的值相等。
即,若将时间延迟的信号x(t-t0)的傅里叶变换设为x′(f),则成为
式(7)
X′(f)=∫x(t-t0)e-j2πftdt (6),
将t设为t′,若将t-t0给予式(6),则成为
式(8)
逆运算也相同,若以对频率进行偏移的式子展开,则成为相同的情况。
接下来,自相关函数(干扰测量数据(参照信号))以共轭时间轴上的复数考虑。即,以
式(9)
Rx(τ)=∫x(t)x*(t-τ)dt
来定义。此处,τ为函数x(t)的时间延迟,自相关函数为
式(10)
Rx(τ)=∫|X(f)|2e-j2πfτdf (8)。
若对式(8)进行傅里叶变换,则成为
式(11)
F[Rx(τ)]=∫[∫x(t)x*(t-τ)dt]e-j2πfτdτ (9),
若对该式进行展开,则如
式(12)
F[Rx(τ)]=X*(f)∫x(t)e-j2πftdt=|X(f)|2 (10)
那样,成为频谱的平方(最大的能量)。
该证明如下所述能够通过使用δ函数来进行。
式(13)
f(0)=∫f(t)δ(t)dt (11)
f(t0)=∫f(t)δ(t-t0)dt (12)
此处,f(0)与f(t0)为函数f(□)的开始(0)与延迟了t0时的值。
此时,考虑矩形波。矩形波以
式(14)
来定义。
若该矩形波的宽度为τ,振幅形成(1/τ),则使τ无限接近0时如下那样近似。
式(15)
此时,在τ成为0的情况下,成为∞,因此若处理为δ函数,则根据式(11),δ函数能够以
式(16)
I(f)=∫δ(t)e-j2πftdt (14)
来表现。该I(f)的解成为1。该式(14)的逆变换能够以
式(17)
δ(t)=∫ej2πftdf (15)
来表示。
此处,考虑|x(f)|2的逆变换。
式(18)
q(τ)=∫X(f)X*(f)ej2πfτdf (16)
而且,若向式(1)代入与X(f)共轭的x*(f),则式(16)成为
式(19)
q(t)=∫∫∫x(t)x*(t′)ej2πf(τ+t′-t′)dfdtdt′ (17)。
若针对频率f对其进行展开,则成为
式(20)
q(τ)=∫∫x(t)x*(t′)δ[t′-(t-τ)]dtdt′ (18)。
若针对t′对其进一步进行展开,则成为
式(21)
q(τ)=∫x(t)x*(t-τ)dt (19)
该式与自相关的定义相同。
基于上述的想法,如图16的匹配滤波器120的示意图所示,若将成为目标的干扰信号设为s(t),将测量出的信号设为x(t),将输出信号设为v(t),则成为
式(22)
S(f)=∫s(t)e-j2πftdt (20)
X(f)=∫x(t)e-j2πftdt (21)
v(τ)=∫X(f)S*(f)ej2πfτdf (22)
v(t)=∫∫∫x(t)s*(t′)ej2πf(τ+t′-t)dfdtdt′ (23)
v(τ)=∫∫x(t)s*(t′)δ[t′-(t-τ)]dtdt′ (24)
v(τ)=∫x(t)s*(t-τ)dt (25)。
即,如该式(25)那样,根据上述的自相关的定义,在t=t0时,即,为τ时,能够获得最大的能量,从而输出被增强的信号。
由此,在图10的步骤S28中,在位置一致时,即,在其频率形状与位置一致时,能够获得最大的能量,因此,由此,在确定干扰测量数据的干扰数据的位置后,从试验测量数据除去干扰数据(D=B-C)。
然后,构成为在图10的步骤S29中,仅抽出测量数据(参照图11(D)的图表、图15的图表),将所获得的测量数据存储于用户接102的解析数据存储部(存储区域3)114。
如上构成,由此基于存储于干扰测量数据存储部(存储区域1)110的干扰测量数据与存储于试验测量数据存储部(存储区域2)112的试验测量数据,通过匹配滤波器120,能够确定干扰测量数据的干扰数据的位置。
而且,从试验测量数据除去位置被确定了的干扰数据,从而能够获得测量数据,进而能够实施正确的试验。
并且,即便在与真实信号之间不产生相位延迟,并且测量波形的频率成分与干扰的频率重叠的情况下,也能够仅除去干扰信号,从而不存在对测量结果带来影响的担忧,从而能够实施正确的试验。
并且,即便在时间序列数据内的任意的时刻,也能够仅除去干扰信号,从而不存在对测量结果带来影响的担忧,进而能够实施正确的试验。
以上,虽对本发明的优选的实施方式进行了说明,但本发明不限定于此,例如,在上述实施例中,对将本发明的试验装置以及试验方法应用于作为试验装置的轮胎试验装置的实施例进行了说明。
然而,能够将本发明的试验装置以及试验方法应用于例如相对于由金属材料、树脂材料、复合材料等材料、汽车部件等机械部件、这些材料以及机械部件的成品、还有桥梁、楼宇、住宅等建筑物等构造物构成的被试验对象物负荷外力而进行的加速度试验、冲击试验、振动试验、疲劳试验、耐久试验、特性试验等各种试验用的试验装置以及试验方法。
另外,在上述实施例中,相对于一个行驶滚筒14设置了一个突设部件移动装置42、一个轮胎按压装置90,但例如,虽未图示,但也能够相对于一个行驶滚筒14设置多个突设部件移动装置42、多个轮胎按压装置90,相对于多个轮胎T同时实施轮胎试验。
并且,在上述实施例中,同时地进行平坦道路状态的行驶状态的轮胎试验以及在以与实际的道路对应的方式与各种形状的路缘石、石头等对应并越过这些障碍物时,对与障碍物的形状对应而给轮胎T带来的影响进行测量的轮胎试验,但也可以仅对与障碍物的形状对应而给轮胎T带来的影响进行测量的轮胎试验。
另外,例如,也能够为了进行模拟在较差路面的道路行驶的较差路面状态的轮胎试验,而变更突设部件64的形状、材质、润湿情况、温度状态、试验环境等,来进行各种其他的轮胎试验。
另外,在上述实施例中,在轴向移动部54的基座部件56的上表面在行驶滚筒14的轴向相邻地配置有供突设部件64配置的突设部66、与构成行驶滚筒14的表面(行驶面)36的一部分的行驶表面部68,但也可以仅设置供突设部件64配置的突设部66。
由此,也可以构成为在轮胎越过突设部件64,并越过障碍物时,仅进行对与障碍物的形状(突设部件64的形状)对应而给轮胎T带来的影响进行测量的轮胎试验。
另外,作为本发明的应用于轮胎试验装置1的轮胎不限定于橡胶制造的轮胎,能够应用于树脂制造的轮胎、金属制造的轮胎等各种轮胎等,能够在不脱离本发明的目的的范围内进行各种变更。
工业上的利用可能性
本发明能够应用于例如相对于由金属材料、树脂材料、复合材料等材料、汽车部件等机械部件、这些材料以及机械部件的成品、还有桥梁、楼宇、住宅等建筑物等构造物构成的被试验对象物负荷外力而进行的加速度试验、冲击试验、振动试验、疲劳试验、耐久试验、特性试验等各种试验用的试验装置。
另外,本发明能够应用于针对被试验对象物,特别地使用于汽车、摩托车、无轨电车、飞机及水陆两用车等运输设备的轮胎,使作为被试验体的轮胎与旋转滚筒接触,从而对越过异物时的轮胎的耐久性能进行试验的轮胎试验装置。
更加详细而言,能够应用于在对轮胎作用规定的速度(旋转力)与按压力的状态下,在滚筒的旋转表面设置任意的突起物,对轮胎越过突起物时的动作进行试验的轮胎试验装置。

Claims (8)

1.一种试验装置,其是用于对被试验对象物负荷外力而进行各种试验的试验装置,
上述试验装置的特征在于,具备:
干扰测量数据存储部,其对在上述试验装置未安装有被试验对象物的状态下,使上述试验装置动作,而由设置于试验装置的传感器获得的干扰测量数据进行存储;
试验测量数据存储部,其对在上述试验装置安装了被试验对象物的状态下,使上述试验装置动作,而由设置于试验装置的传感器获得的试验测量数据进行存储;以及
数据解析部,其基于存储于上述干扰测量数据存储部的干扰测量数据与存储于上述试验测量数据存储部的试验测量数据,通过匹配滤波器,使用在频率形状与位置一致时获得最大能量的理论,确定上述干扰测量数据的干扰数据的位置,从上述试验测量数据除去干扰数据,从而获得测量数据。
2.根据权利要求1所述的试验装置,其特征在于,
上述数据解析部构成为:
读入存储于上述试验测量数据存储部的试验测量数据,实施傅里叶变换,
读入存储于上述干扰测量数据存储部的干扰测量数据,实施傅里叶变换,
基于上述试验测量数据的傅里叶变换结果与上述干扰测量数据的傅里叶变换结果,实施卷积积分,
针对上述卷积积分的结果,实施傅里叶逆变换,获得被增强的干扰数据,
基于上述被增强的干扰数据,确定上述干扰测量数据的干扰数据的位置,从上述试验测量数据除去干扰数据,从而获得测量数据。
3.根据权利要求1或2所述的试验装置,其特征在于,
上述试验装置为对作为被试验对象物的轮胎的耐久性能进行试验的轮胎试验装置,并具备:
滚筒驱动装置,其旋转驱动行驶滚筒;
轮胎按压装置,其以如下方式保持轮胎,轮胎能够相对于上述行驶滚筒的表面接触分离,并且通过将轮胎按压于上述行驶滚筒的表面,从而轮胎与行驶滚筒的旋转对应地旋转;以及
突设部件移动装置,其构成为使突设于上述行驶滚筒的表面的突设部件沿上述行驶滚筒的轴向在保持于上述轮胎按压装置的轮胎被按压于行驶滚筒的表面的轮胎接触位置、与在行驶滚筒的轴向上远离上述轮胎接触位置且轮胎不与行驶滚筒的表面接触的轮胎待机位置之间移动。
4.根据权利要求3所述的试验装置,其特征在于,
上述试验装置构成为:
在轮胎未安装于上述轮胎按压装置的状态下,使上述滚筒驱动装置与突设部件移动装置动作,并将由设置于上述试验装置的传感器获得的干扰测量数据存储于干扰测量数据存储部,
在轮胎安装于上述轮胎按压装置的状态下,使上述滚筒驱动装置、突设部件移动装置、以及轮胎按压装置动作,并将由设置于上述试验装置的传感器获得的试验测量数据存储于试验测量数据存储部。
5.一种试验方法,其是对被试验对象物负荷外力而进行各种试验的试验装置所实施的试验方法,上述试验装置为权利要求1至4中任意一项所述的试验装置,
上述试验方法的特征在于,具备:
干扰测量数据存储步骤,在该步骤中,对在上述试验装置未安装有被试验对象物的状态下,使上述试验装置动作,而由设置于试验装置的传感器获得的干扰测量数据进行存储;
试验测量数据存储步骤,在该步骤中,对在上述试验装置安装了被试验对象物的状态下,使上述试验装置动作,而由设置于试验装置的传感器获得的试验测量数据进行存储;以及
数据解析步骤,在该步骤中,基于存储于上述干扰测量数据存储部的干扰测量数据与存储于上述试验测量数据存储部的试验测量数据,通过匹配滤波器,使用在频率形状与位置一致时获得最大能量的理论,确定上述干扰测量数据的干扰数据的位置,从上述试验测量数据除去干扰数据,从而获得测量数据。
6.根据权利要求5所述的试验方法,其特征在于,
上述数据解析步骤具备:
试验测量数据傅里叶变换步骤,在该步骤中,读入在上述试验测量数据存储步骤中被存储的试验测量数据,实施傅里叶变换;
干扰测量数据傅里叶变换步骤,在该步骤中,读入在上述干扰测量数据存储步骤中被存储的干扰测量数据,实施傅里叶变换;
卷积积分步骤,在该步骤中,基于上述试验测量数据傅里叶变换步骤的傅里叶变换结果与上述干扰测量数据傅里叶变换步骤的傅里叶变换结果,实施卷积积分;
干扰数据增强步骤,在该步骤中,针对上述卷积积分步骤的卷积积分的结果,实施傅里叶逆变换,获得被增强的干扰数据;以及
测量数据取得步骤,在该步骤中,基于在上述干扰数据增强步骤中被增强的干扰数据,确定上述干扰测量数据的干扰数据的位置,从上述试验测量数据除去干扰数据,从而获得测量数据。
7.根据权利要求5或6所述的试验方法,其特征在于,
上述试验装置为对作为被试验对象物的轮胎的耐久性能进行试验的轮胎试验装置,上述轮胎试验装置具备:
滚筒驱动装置,其旋转驱动行驶滚筒;
轮胎按压装置,其以如下方式保持轮胎,轮胎能够相对于上述行驶滚筒的表面接触分离,并且通过将轮胎按压于上述行驶滚筒的表面,从而轮胎与行驶滚筒的旋转对应地旋转;以及
突设部件移动装置,其构成为使突设于上述行驶滚筒的表面的突设部件沿上述行驶滚筒的轴向在保持于上述轮胎按压装置的轮胎被按压于行驶滚筒的表面的轮胎接触位置、与在行驶滚筒的轴向上远离上述轮胎接触位置且轮胎不与行驶滚筒的表面接触的轮胎待机位置之间移动。
8.根据权利要求7所述的试验方法,其特征在于,构成为:
在上述干扰测量数据存储步骤中,在轮胎未安装于上述轮胎按压装置的状态下,使上述滚筒驱动装置与突设部件移动装置动作,并将由设置于上述试验装置的传感器获得的干扰测量数据存储于干扰测量数据存储部,
在上述试验测量数据存储步骤中,在轮胎安装于上述轮胎按压装置的状态下,使上述滚筒驱动装置、突设部件移动装置、以及轮胎按压装置动作,并将由设置于上述试验装置的传感器获得的试验测量数据存储于试验测量数据存储部。
CN201510279250.8A 2014-05-29 2015-05-27 试验装置以及试验方法 Active CN105319075B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-111524 2014-05-29
JP2014111524A JP6050280B2 (ja) 2014-05-29 2014-05-29 試験装置および試験方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105319075A CN105319075A (zh) 2016-02-10
CN105319075B true CN105319075B (zh) 2019-02-05

Family

ID=54841874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510279250.8A Active CN105319075B (zh) 2014-05-29 2015-05-27 试验装置以及试验方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6050280B2 (zh)
CN (1) CN105319075B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021131367A (ja) * 2020-02-21 2021-09-09 三菱重工業株式会社 信号処理方法、計測装置及び信号処理プログラム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101936805A (zh) * 2010-07-29 2011-01-05 中国化工橡胶桂林有限公司 工程机械轮胎胎面抗冲击试验装置
CN102077070A (zh) * 2008-04-30 2011-05-25 米其林技术公司 预测在不平坦地面上行驶的车辆的噪音/舒适性能的方法
CN103575551A (zh) * 2012-08-02 2014-02-12 住友橡胶工业株式会社 轮胎的台上试验装置以及使用该装置的轮胎性能试验方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57144442A (en) * 1981-03-03 1982-09-07 Kobe Steel Ltd Correction method for measurement error of tire uniformity machine
JPH0645230Y2 (ja) * 1989-02-14 1994-11-16 株式会社明電舎 シャシダイナモメータ用ローラ
JP3658523B2 (ja) * 1999-08-31 2005-06-08 アンリツ産機システム株式会社 金属検出機
JP2001289740A (ja) * 2000-04-06 2001-10-19 Fujitsu Ten Ltd 悪路走行試験装置
JP4473171B2 (ja) * 2005-04-27 2010-06-02 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のノッキング判定装置
JP5541689B2 (ja) * 2010-03-16 2014-07-09 株式会社神戸製鋼所 バランス試験における監視方法及び動バランス計測装置
JP5548116B2 (ja) * 2010-12-27 2014-07-16 住友ゴム工業株式会社 タイヤの突起乗り越し性能の試験方法
JP6190565B2 (ja) * 2013-12-04 2017-08-30 株式会社鷺宮製作所 タイヤ試験装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102077070A (zh) * 2008-04-30 2011-05-25 米其林技术公司 预测在不平坦地面上行驶的车辆的噪音/舒适性能的方法
CN101936805A (zh) * 2010-07-29 2011-01-05 中国化工橡胶桂林有限公司 工程机械轮胎胎面抗冲击试验装置
CN103575551A (zh) * 2012-08-02 2014-02-12 住友橡胶工业株式会社 轮胎的台上试验装置以及使用该装置的轮胎性能试验方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105319075A (zh) 2016-02-10
JP2015225038A (ja) 2015-12-14
JP6050280B2 (ja) 2016-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111373252B (zh) 一种桥梁损伤快速检测方法及相关装置
CN109855823B (zh) 一种利用测试车进行桥梁结构损伤识别的方法
US8452552B2 (en) Method for testing a vibration damper of a motor vehicle in the installed state, and vibration damper-test system for a motor vehicle
WO2018023845A1 (zh) 一种基于胎压监测的竖向车轮冲击力实时测量方法及系统
JP6736669B2 (ja) 道路車両又は鉄道車両のモーダルパラメーターを求める方法及び道路プロファイル又はレールプロファイルの間接的な特徴付けの方法
US20150308926A1 (en) Vibration analysis method and vibration analysis device of vehicle
JP6966198B2 (ja) 車両試験装置、車両試験方法及び車両試験装置用プログラム
Becker et al. Profiling of rough terrain
SA08290755B1 (ar) جهاز وطريقة للاختبار غير الإتلافي لخطوط الأنابيب
JP2006170680A (ja) ランダム走行車輪荷重による舗装のホイールトラッキング試験方法およびランダム走行車輪荷重による舗装のホイールトラッキング試験装置。
Zhang et al. Vehicle parameter identification and road roughness estimation using vehicle responses measured in field tests
CN104165742A (zh) 一种基于互谱函数的运行模态分析实验方法及装置
CN105319075B (zh) 试验装置以及试验方法
CN103542973B (zh) 一种测试车辆制动性能的方法及装置
Johnsson et al. A new test track for automotive squeak and rattle (S&R) detection
CN116296180A (zh) 基于双轴车接触响应空间位置关系的桥梁阻尼比识别方法
CN114264727A (zh) 一种基于运营列车动态响应的轨道—桥梁系统损伤识别的方法
Zhang et al. Experimental studies of extracting bridge mode shapes by response of a moving vehicle
CN102901596A (zh) 等直径转轴的光电反射式动态扭矩测试方法
Janssens et al. Pass-by noise engineering: a review of different transfer path analysis techniques
CN104267205B (zh) 一种道路车辆行驶速度垂向测速仪及方法
Sandu et al. Discrete mass tyre model for ride investigation over uneven rigid terrain
Yagi Response type roughness measurement and cracking detection method by using smartphone
Popp et al. Frequency domain identification and identifiability analysis of a nonlinear vehicle drivetrain model
RU2688030C1 (ru) Способ контроля неравномерности толщины стенок трубопроводов

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant