CN107014559A - 一种汽车经过路面错台时对轮胎冲击力的测量装置 - Google Patents

一种汽车经过路面错台时对轮胎冲击力的测量装置 Download PDF

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CN107014559A CN201710318715.5A CN201710318715A CN107014559A CN 107014559 A CN107014559 A CN 107014559A CN 201710318715 A CN201710318715 A CN 201710318715A CN 107014559 A CN107014559 A CN 107014559A
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蔡良才
曹思杰
李光元
武晓亮
张忠平
陈正磊
闵桂龙
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid

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Abstract

本发明公开了一种汽车轮胎经过错台产生冲击力的测试计算方法,以汽车经过路面错台时对轮胎冲击力测量装置为基础,将冲击过程产生的冲击力转化成由基座产生的约束反力,通过测量约束反力以求得冲击力,建立冲击力峰值与速度、错台高度、轮载、轮径、胎压之间的关系。依据此方法进行测试,轮胎经过传力块时产生冲击力,并在钢板凹槽处产生约束反力,冲击力与约束反力受力平衡,约束反力由预设在传力块与钢板之间的力传感器测量得到,将约束反力进行合成便是冲击过程产生的冲击力。根据冲击力作用曲线,对冲击力产生规律进行分析,可以得到冲击力峰值与速度、错台高度、轮载等因素之间的关系。本发明的有益效果是能够直接测量轮胎经过错台时产生的冲击力,通过测试系统可以进行一定范围内速度、错台高度、轮载等因素变化的冲击试验,得到基于各影响因素条件下冲击力峰值求解方法。

Description

一种汽车经过路面错台时对轮胎冲击力的测量装置
技术领域
本发明属于测量技术领域,涉及一种汽车轮胎经过错台时,产生冲击作用力的测试计算方法。
背景技术
轮胎-错台冲击作用属于瞬态冲击力作用范畴,借助压电陶瓷的动态力学传感器,可以测量瞬态冲击力。汽车运行过程中,经过错台时,轮胎-错台冲击作用产生的冲击力,现阶段还未出现一种能直接测量该冲击力的方法,一般都是通过在车身安装加速度传感器,间接反映冲击过程产生的冲击作用,但是这种方法测量得到的冲击力包含车身弹簧-阻尼系统的影响,并不能直接反映轮胎-错台作用处产生的冲击力。
目前,尚无设备是专门针对测量错台-轮胎冲击力过程产生的瞬态力。现有方法中根据车辆经过错台处振动信号增强的原理,利用竖向振动强度变化得到轮胎经过错台时竖向加速度,此类方法只能利用竖向加速度换算成竖向冲击力,无法求得水平方向上的冲击力,且测量得到的加速度受到车身弹簧-阻尼系统的衰减作用,并不是冲击点处轮胎的瞬态加速度,所求得的力也并非接触点处的冲击力。
发明内容
本发明目的是在一种汽车经过路面错台时对轮胎冲击力测量装置基础上,提供一种冲击力测试计算方法,解决了目前测量轮胎-错台冲击作用过程产生瞬态力缺乏相应测试计算方法的问题。
本发明所采用的技术方案是一种汽车经过错台时对轮胎冲击作用力的测试计算方法,该方法的基本思路为:汽车经过路面错台时,在接触点处产生冲击力作用。此过程中轮胎是不断运动的,从轮胎角度出发难以布置测量元件进行测量;而路面错台则是绝对静止的,接触点处产生的冲击力传至地基,并由地基产生约 束反力,通过测量约束反力便可求得冲击力(图1)。将错台视为镶嵌于地基中的独立单元体,冲击力由错台传至地基并产生约束反力,在错台与地基之间布置力传感器,可以测量得到约束反力大小和方向,约束反力合力即是冲击力。
本发明方法特征在于按照以下步骤进行:
(1)在汽车经过路面错台时对轮胎冲击力测量装置基础上,建立冲击力随速度、错台高度、轮载、胎压等因素变化的测试计算方法。将动态力传感器连接到配套的数据采集系统,将动态力传感器安装在支架上并固定于凹槽内壁,将钢板凹槽固定于在水泥混凝土基座中,将传力块放于钢板凹槽内,调节底部支架伸缩量控制错台高度,调节两侧支架,使传力块与凹槽之间产生预紧力,完成测量装置的组装;
(2)利用汽车为加载源,驾驶汽车经过传力块,将轮胎正对由传力块设置形成的错台进行冲击,得到冲击力曲线;
(3)改变行驶速度、错台高度、轮载、轮径、胎压等因素,得到不同因素变化条件下的冲击力曲线。
(4)按照预定方法将测量得到水平和竖直方向上的力进行合成,得到冲击力合力大小和方向。
(5)建立冲击力峰值与各因素之间的关系,对冲击力产生规律进行时域分析和频域分析。
进一步,将两个相对运动物体(轮胎与错台)之间的冲击力转化为两个相对静止物体(传力块与钢板凹槽)之间的约束力,通过测量此约束力来求解原始冲击力。
进一步,产生的约束力分为水平方向和竖直方向两个方向上,对两个方向上约束力合力进行合成,可以求得轮胎-错台作用点处冲击力的大小和作用方向。
进一步,通过改变速度、错台高度、轮载等因素大小,得到各影响因素与冲击力之间的关系。
进一步,根据不同条件下冲击力变化曲线,可以建立冲击力峰值与速度、错台高度、轮载、轮径、胎压等因素的关系,得到冲击力峰值的求解方程。
依据本方法中步骤1所述,得到冲击测量平台。依据此方法进行测试,轮胎经过传力块时产生冲击力,并在钢板凹槽处产生约束反力,冲击力与约束反力受 力平衡(图2),约束反力由预设在传力块与钢板之间的力传感器测量得到(图3、图4),冲击力求解冲击力过程为:
冲击力大小:
式中:F为错台与轮胎作用点处冲击力;F1~F7为由各约束面传感器测得的约束反力。
冲击力方向:
式中:φ为冲击力作用方向(与水平方向夹角)。
根据冲击力作用曲线,对冲击力产生规律进行分析,可以得到冲击力峰值与速度、错台高度、轮载等因素之间的关系:
Fmax=f(v,m,h......) (3)
式中:Fmax为冲击力最大值;f为各因素与冲击力最大值之间对应关系;v,m,h分别为速度、轮载、错台高度。
本发明的测试计算方法中,传力块、钢板凹槽的结构尺寸与测试车辆的轮胎尺寸相匹配,尺寸大小可变。传感器、数据采集装置型号及量程等根据测试力的大小可变。本发明的有益效果是能够直接测量汽车经过错台时轮胎与错台作用点处产生的瞬态冲击力,通过测试系统可以进行一定范围内速度、错台高度、轮载、轮径、胎压等因素变化的冲击试验。
附图说明
图1试验中各个配件整体装配图;
图2传力块受冲击力等效作用示意图;
图3错台高度3cm、速度30km/h、轮载520kg单次试验前、后轮冲击力曲线;
图4速度30km/h、错台高度5cm情况下前、后轮随轮载变化冲击力曲线;
图5轮胎经过错台时的冲击力现场测量图;
图6为速度10km/h时各个状态下的冲击力示意图;
图7为速度20km/h时各个状态下的冲击力示意图;
图8为速度30km/h时各个状态下的冲击力示意图;
图9为速度40km/h时各个状态下的冲击力示意图;
图10为速度50km/h时各个状态下的冲击力示意图;
图11为速度60km/h时各个状态下的冲击力示意图;
图12为错台为2cm时各个状态下的冲击力示意图;
图13为错台为3cm时各个状态下的冲击力示意图;
图14为错台为4cm时各个状态下的冲击力示意图;
图15为错台为5cm时各个状态下的冲击力示意图;
图16为错台为6cm时各个状态下的冲击力示意图;
图17为错台为7cm时各个状态下的冲击力示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式,结合现场试验案例对本发明进行详细说明。
1、将凹槽钢板预埋在道路地基中,凹槽上表面与路表平齐,并对凹槽钢板周围的地基做强化处理,尽量减小冲击力过程产生的变形,提高测试精度;
2、将力传感器连接到配套的数据采集系统;
3、将力传感器安装在支架上,固定于凹槽内壁;
4、放入传力块,调节底部支架伸缩量控制错台高度,调节两侧支架,使传力块与凹槽之间产生预紧力;
5、汽车行驶过程中,使车轮冲击传力块,测量对应速度,错台高度下产生的冲击力;
6、改变冲击速度、调节错台高度等因素,反复进行试验,得到不同条件影响下的冲击力变化曲线。
7、记录冲击力曲线对应的速度、轮载、错台高度等相关因素变化,建立冲击力峰值与各因素之间的关系。
测试平台结构组成:
1.传力块:水泥混凝土浇注件,受到冲击力作用后,将冲击力传至传感器;
2.传感器支架:固定传感器;用于传力块与凹槽钢板的预紧,使之紧密接触,防 止震动误差;调节底部高度,控制错台量;
3.钢板凹槽:固定传感器支架;
4.力传感器:采用YD-CL压电晶体的力传感器,用于测量瞬态冲击力。
5.水泥混凝土承力基座:①固定凹槽钢板;②提供足够约束反力。图2是水泥混凝土承力基座示意图。
实施例1:
实验方案:错台高度的调节
本试验模拟错台高度与冲击能量之间的关系,试验中根据需要改变错台高度,通过改变试件块底部工装支架的高度进行调节。工装支架共有7个厚度型号,分别是7mm、17mm、27mm、37mm、47mm、57mm、77mm,以此来调节其错台高度,分别对应0mm、10mm、20mm、30mm、40mm、50mm、70mm的错台。
在模拟错台时,试件块整体上升,因此在试件块后的位置应做加高处理,保证汽车平稳通过,对之前错台产生的冲击力不产生干扰。每个承力基座各需准备一块10mm和三块20mm厚的木板便可抵消1~7cm错台高度后的落差,木板平面尺寸为2000mm*600mm,选用人工合成木板。整个试验中各个配件的装配图如图1所示。
试验概况
为研究汽车经过错台过程产生冲击力的规律,在某机场滑行道东侧进行了为期7天的现场冲击试验。试验中利用标致3008普通家用型SUV,以不同速度、不同载重,对不同高度的错台进行实体冲击试验,以获得相关数据,进行理论分析。
试验设备
(1)加载车
试验采用普通家用型SUV与重型卡车进行冲击,SUV相关参数如表1所示:
表1SUV荷载参数
(2)测速仪
采用激光测速仪对车辆运动速度进行实时测量。
(3)采集系统
试验中采集系统即为预定的采集装置,包含传感器、传感器夹具、信号放大器、ART动态信号采集卡、计算机及相关的信号传输线。
(4)承力基座
承力基座在试验前期预先施工完成,是设置在道面上的预埋件。
(5)其它
试验外外场进行,从室内引电,需要长线缆及电插座等设备。
试验流程
传感器安装及布线
传感器按照预先固定好的位置进行安装,其实际布局如图3所示。
传力试件块布局
将传力试件块安装于凹槽中,配合传感器,测量由试件块传递的各个方向上的力值。将整体设备按固定位置装配好后,对实际错台高度进行测量。
试验车加速、冲击过程
车辆加速到预定速度,并以此速度进过错台,与错台接触过程通过传感器采集到相应的信号。
测试系统调试与测试
将测试系统按要求连接好之后进行调试、测量,以得到各个传感器之间的真实值。
试验中考虑的影响因素
针对影响冲击力大小的因素,本次试验主要考虑从三个方面进行测试:
(1)车速
考虑到车速过快可能带来的人员及车辆损坏,结合试验需要,考虑了SUV车速分别为10km/h、20km/h、30km/h、40km/h、50km/h、60km/h六种情况。重型卡车20km/h、30km/h、40km/h、50km/h四种情况。
(2)轮载
试验中,通过往车里添加砂袋的方法改变汽车整重,以此调节轮载。
(3)错台高度
试验从水平开始,共设置1cm、2cm、3cm、4cm、5cm、6cm、7cm七种高度的错台。
不同方案下的试验
不同速度下的试验
为考察行车速度对经过错台时产生冲击力的影响,试验设置低速到高速六种段位的速度,其理论速度值为10km/h、20km/h、30km/h、40km/h、50km/h、60km/h。试验中汽车由认为操控,接近错台前加速至预期速度,然后松油门、档位挂到空挡,确保汽车轮胎与错台冲击过程中没有外力的干扰,尽可能将此过程产生冲击力的力源简单化。冲击瞬间的速度由测速仪得到,分析过程所用的速度以实测速度为准。
不同错台高度下的试验
错台高度调节由底部夹具的尺寸决定,根据试验需求,制定了七种不同尺寸的夹具,即对应七种错台高度1cm、2cm、3cm、4cm、5cm、6cm、7cm。由于错台高度是由认为更换夹具来调节的,在安装过程中会有一定的装配误差,加之传力块外形尺寸上存在一定的误差,最终的错台高度与预定的错台高度会有一定的误差,分析过程以实际测量得到的错台高度为准。
不同荷载下的试验
荷载的变化从两方面体现,一是车辆本身前、后桥的荷载分配系数不同,因此前后轮的轮载不一样;另一方面,根据需要往车里添加砂袋,通过改变车内载重以改变前、后轮的轮载。在数据分析时,可以将两者结合共同分析,不过当前轮经过错台时,速度有一定的衰减,欲用后轮的数据进行对比时,应先将数据进行适当的修正。
试验数据分析
错台高度对冲击力的影响
错台对冲击力的影响主要体现在汽车弹簧系统的压缩量上,错台高度越大,轮胎欲经过错台时弹簧的压缩量就越大,此过程产生的冲击力自然就增大。因此错台高度越大,产生的冲击力就越大。
速度为10km/h时的冲击荷载曲线,随着错台高度增加,产生的冲击荷载就越大。荷载2状态下产生的冲击荷载要大于荷载1状态下产生的冲击荷载。取各个状态最大冲击力如表2所示
表2速度为10km/h时的冲击力
图6为速度10km/h时各个状态下的冲击力,对荷载1与荷载2曲线进行拟合,可以近似认为冲击力与错台高度呈线性增长,并得到两种状态下的线性方程。荷载1时的线性拟合方程:
y=1434x+6376 (4)
荷载2时的线性拟合方程:
y=1451x+7706 (5)
速度为20km/h时错台的影响,从曲线中抽取冲击过程中前轮最大荷载,换算成各个状态最大冲击力进行分析,如表3所示。
表3速度为20km/h时的冲击力
图7为速度20km/h时各个状态下的冲击力,对荷载1与荷载2曲线进行拟合,可以近似认为冲击力与错台高度呈线性增长,并得到两种状态下的线性方程。荷载1时的线性拟合方程:
y=1857x+7510 (6)
荷载2时的线性拟合方程:
y=1934x+9114 (7)
速度为30km/h时错台的影响
从曲线中抽取冲击过程中前轮最大荷载,换算成各个状态最大冲击力进行分析,如表4所示。
表4速度为30km/h时的冲击力
图8为速度30km/h时各个状态下的冲击力,对荷载1与荷载2曲线进行拟 合,可以近似认为冲击力与错台高度呈线性增长,并得到两种状态下的线性方程。荷载1时的线性拟合方程:
y=2542x+8219 (8)
荷载2时的线性拟合方程:
y=2662x+9898 (9)
速度为40km/h时错台的影响,从曲线中抽取冲击过程中前轮最大荷载,换算成各个状态最大冲击力进行分析,如表5所示。
表5速度为40km/h时的冲击力
图9为速度40km/h时各个状态下的冲击力,对荷载1与荷载2曲线进行拟合,可以近似认为冲击力与错台高度呈线性增长,并得到两种状态下的线性方程。荷载1时的线性拟合方程:
y=3704x+7776 (10)
荷载2时的线性拟合方程:
y=3842x+9536 (11)
速度为50km/h时错台的影响,从曲线中抽取冲击过程中前轮最大荷载,换算成各个状态最大冲击力进行分析,如表6所示。
表6速度为50km/h时的冲击力
图10为速度50km/h时各个状态下的冲击力,对荷载1与荷载2曲线进行拟 合,可以近似认为冲击力与错台高度呈线性增长,并得到两种状态下的线性方程。荷载1时的线性拟合方程:
y=4342x+11526 (12)
荷载2时的线性拟合方程:
y=4627x+8731 (13)
速度为60km/h时错台的影响,从曲线中抽取冲击过程中前轮最大荷载,换算成各个状态最大冲击力进行分析,如表7所示。
表7速度为60km/h时的冲击力
图11为速度60km/h时各个状态下的冲击力,对荷载1与荷载2曲线进行拟合,可以近似认为冲击力与错台高度呈线性增长,并得到两种状态下的线性方程。荷载1时的线性拟合方程:
y=4609x+11560 (14)
荷载2时的线性拟合方程:
y=4826x+12340 (15)
从上述分析中可以看出,冲击荷载随错台高度的增加呈线性增长,增长幅度随高度增加而变大,即错台高度越大线性方程的斜率就越大。从速度60km/m和70km/h的冲击荷载曲线中可以发现,当错台高度达到6~7cm时,速度增加,冲击力不再增大,说明达到冲击力极限的时候发生跳车现象。
行车速度对冲击力的影响
速度对冲击力的影响主要体现在接触时间上的区别,相同错台高度下,速度越快,轮胎与错台接触时间久越短,冲击瞬间汽车弹簧系统欲达到相同压缩量所用时间就越短,因此产生的冲击力就越大。
对行车速度与冲击力之间的关系进行单独分析,首先对相同错台高度时各个状态下的最大冲击荷载进行提取,对应过程如下所述。
错台为2cm时速度的影响
从曲线中抽取错台为2cm时,冲击过程中的前轮最大荷载,换算成各个状态最大冲击力进行分析,如表8所示。
表8速度为10km/h时的冲击力
图12为错台为2cm时各个状态下的冲击力,对荷载1与荷载2曲线进行拟合,可以近似认为冲击力与速度指数增长,并得到两种状态下的曲线方程。
荷载1时的拟合方程:
y=6973.6e0.156x (16)
荷载2时的拟合方程:
y=7894.8e0.165x (17)
错台为3cm时速度的影响
从曲线中抽取错台为3cm时,冲击过程中的前轮最大荷载,换算成各个状态最大冲击力进行分析,如表9所示。
表9速度为10km/h时的冲击力
图13为错台为3cm时各个状态下的冲击力,对荷载1与荷载2曲线进行拟合,可以近似认为冲击力与速度指数增长,并得到两种状态下的曲线方程。
荷载1时的拟合方程:
y=7480.3e0.179x (18)
荷载2时的拟合方程:
y=9301.2e0.156x (19)
错台为4cm时速度的影响
从曲线中抽取错台为4cm时,冲击过程中的前轮最大荷载,换算成各个状态最大冲击力进行分析,如表10所示。
表10速度为10km/h时的冲击力
图14为错台为4cm时各个状态下的冲击力,对荷载1与荷载2曲线进行拟合,可以近似认为冲击力与速度指数增长,并得到两种状态下的曲线方程。
荷载1时的拟合方程:
y=9340.6e0.169x (20)
荷载2时的拟合方程:
y=10302e0.161x (21)
错台为5cm时速度的影响
从曲线中抽取错台为5cm时,冲击过程中的前轮最大荷载,换算成各个状态最大冲击力进行分析,如表11所示。
表11速度为10km/h时的冲击力
如图15对荷载1与荷载2曲线进行拟合,可以近似认为冲击力与速度指数增长,并得到两种状态下的曲线方程。
荷载1时的拟合方程:
y=9766.5e0.196x (22)
荷载2时的拟合方程:
y=11720e0.174x (23)
错台为6cm时速度的影响
从曲线中抽取错台为6cm时,冲击过程中的前轮最大荷载,换算成各个状态最大冲击力进行分析,如表12所示。
表12速度为10km/h时的冲击力
如图16对荷载1与荷载2曲线进行拟合,可以近似认为冲击力与速度指数增长,并得到两种状态下的曲线方程。
荷载1时的拟合方程:
y=10548e0.231x (24)
荷载2时的拟合方程:
y=12281e0.215x (25)
错台为7cm时速度的影响
从曲线中抽取错台为7cm时,冲击过程中的前轮最大荷载,换算成各个状态最大冲击力进行分析,如表13所示。
表13速度为10km/h时的冲击力
如图17对荷载1与荷载2曲线进行拟合,可以近似认为冲击力与速度指数增长,并得到两种状态下的曲线方程。
荷载1时的拟合方程:
y=11479e0.258x (26)
荷载2时的拟合方程:
y=12398e0.255x (27)
从几何方程中可以看出,相同状态下冲击力与速度之间呈指数增长关系,增长曲线的弧度与错台高度有关。错台高度越大,指数曲线的曲率就越大,即冲击力的增长速率就越快。当错台速度达到50~60km/h时,错台高度增加,冲击力不再增大,说明达到冲击力极限的时候发生跳车现象。
轮载对冲击力的影响
从单次试验前、后轮产生的冲击力可以看出,轮载对冲击力是有影响的。前轮荷载要大于后轮荷载,从前、后轮产生的冲击力规律可以发现,前轮产生的冲击力明显大于后轮产生的冲击力,表明轮载越大,产生的冲击力就越大,冲击效应就越明显。
针对轮载对冲击力的影响,本次试验在5cm错台高度时进行时比较详细的测试,分布进行了前轮单轮荷载为480kg、500kg、520kg三种状态的试验,其具体分析如下。
实验显示,相同条件下产生冲击力从大到小依次是轮载3、轮载2、轮载1,说明轮载越大,冲击效应就越明显,对比前、后轮冲击力大小亦可发现此规律。从碰撞角度来看,水泥板形成的错台可认为是刚性体,而车辆系统可认为是半刚性体。随着质量增加,车辆系统中轮胎、悬架等结构的压缩越大,即车辆整体呈刚性趋势越明显,在冲击过程就越接近刚性体之间的碰撞,产生的瞬时冲击力就越大。
相同条件下,轮载增大,冲击效应越明显,产生的冲击力就越大。当速度为70km/h时,三种轮载下的冲击力相同。从冲击力随胎压的增加规律可发现,两者关系可以表示为二次多项式:
速度为10km/h时拟合方程:
y=0.35x2-0.15x+11.3 (28)
速度为20km/h时拟合方程:
y=0.6x2-1x+14.7 (29)
速度为30km/h时拟合方程:
y=0.6x2-1.4x+18.5 (30)
速度为40km/h时拟合方程:
y=0.2x2-0.2x+21.4 (31)
速度为50km/h时拟合方程:
y=0.3x2-0.4x+25.7 (32)
速度为60km/h时拟合方程:
y=0.25x2+0.15x+32.6 (33)
速度为70km/h时拟合方程:
y=36.5 (34)
不同速度下的冲击力随轮载增长的速率是不同的,由拟合公式可知,曲线的 曲率由二次多项式系数决定。当速度达到70km/h时,发生跳车现象,冲击力达到最大值36.5kN,并基本趋于稳定。
本次现场试验达到了预期的效果,对汽车经过错台时轮胎-错台之间的冲击作用取得了以下结论:
1、试验方式能够满足研究要求,试验数据真实有效;
2、实测数据规律性良好,并与实际规律相吻合,数据可应用理论分析。
3、冲击荷载随错台高度的增加呈线性增长,增长幅度随高度增加而变大,即错台高度越大线性方程的斜率就越大。
4、冲击荷载与速度之间呈指数增长关系,错台高度越大,指数曲线的曲率就越大,即冲击荷载的增长速率就越快。
5、冲击荷载随轮载增大,冲击效应越明显,产生的冲击力就越大。
6、冲击荷载存在一个极限临界荷载,当冲击荷载达到临界荷载时,将发生跳车现象,冲击荷载不会继续加大。
以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改,等同变化与修饰,均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种汽车轮胎经过路面错台产生冲击力的测试计算方法,其特征在于按照以下步骤进行:
(1)在汽车经过路面错台时对轮胎冲击力测量装置基础上,建立冲击力随速度、错台高度、轮载、胎压等因素变化的测试计算方法。将动态力传感器连接到配套的数据采集系统,将动态力传感器安装在支架上并固定于凹槽内壁,将钢板凹槽固定于在水泥混凝土基座中,将传力块放于钢板凹槽内,调节底部支架伸缩量控制错台高度,调节两侧支架,使传力块与凹槽之间产生预紧力,完成测量装置的组装;
(2)利用汽车为加载源,驾驶汽车经过传力块,将轮胎正对由传力块设置形成的错台进行冲击,得到冲击力曲线;
(3)改变行驶速度、错台高度、轮载、轮径、胎压等因素,得到不同因素变化条件下的冲击力曲线。
(4)按照预定方法将测量得到水平和竖直方向上的力进行合成,得到冲击力合力大小和方向。
(5)建立冲击力峰值与各因素之间的关系,对冲击力产生规律进行时域分析和频域分析。
2.按照权利要求1所述一种轮胎经过错台产生冲击力测试计算方法,其特征在于:将两个相对运动物体轮胎与错台之间的冲击力转化为两个相对静止物体传力块与钢板凹槽之间的约束力,通过测量此约束力来求解原始冲击力。
3.按照权利要求1所述一种轮胎经过错台产生冲击力测试计算方法,其特征在于:产生的约束力分为水平方向和竖直方向两个方向上,对两个方向上约束力合力进行合成,可以求得轮胎-错台作用点处冲击力的大小和作用方向。
4.按照权利要求1所述一种轮胎经过错台产生冲击力测试计算方法,其特征在于:通过改变速度、错台高度、轮载等因素大小,得到各影响因素与冲击力之间的关系。
5.按照权利要求1所述一种轮胎经过错台产生冲击力测试计算方法,其特征在于:根据不同条件下冲击力变化曲线,可以建立冲击力峰值与速度、错台高度、轮载、轮径、胎压等因素的关系,得到冲击力峰值的求解方程。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109738517A (zh) * 2018-12-21 2019-05-10 河海大学 一种轻型节电扫射式声波探测器及其探测方法
CN111141440A (zh) * 2019-12-25 2020-05-12 陕西电器研究所 一种用于补偿六维力传感器的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101187597A (zh) * 2006-11-20 2008-05-28 韩国轮胎株式会社 行驶轮胎的撞击力测定装置
JP4222872B2 (ja) * 2003-05-19 2009-02-12 横浜ゴム株式会社 タイヤ接地踏面観察装置
CN103353402A (zh) * 2013-07-03 2013-10-16 吉林大学 多工况轮胎力学特性测试车及测试方法
CN106198058A (zh) * 2016-08-03 2016-12-07 东南大学 一种基于胎压监测的竖向车轮冲击力实时测量方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4222872B2 (ja) * 2003-05-19 2009-02-12 横浜ゴム株式会社 タイヤ接地踏面観察装置
CN101187597A (zh) * 2006-11-20 2008-05-28 韩国轮胎株式会社 行驶轮胎的撞击力测定装置
CN103353402A (zh) * 2013-07-03 2013-10-16 吉林大学 多工况轮胎力学特性测试车及测试方法
CN106198058A (zh) * 2016-08-03 2016-12-07 东南大学 一种基于胎压监测的竖向车轮冲击力实时测量方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109738517A (zh) * 2018-12-21 2019-05-10 河海大学 一种轻型节电扫射式声波探测器及其探测方法
CN109738517B (zh) * 2018-12-21 2021-07-02 河海大学 一种轻型节电扫射式声波探测器及其探测方法
CN111141440A (zh) * 2019-12-25 2020-05-12 陕西电器研究所 一种用于补偿六维力传感器的方法
CN111141440B (zh) * 2019-12-25 2021-09-24 陕西电器研究所 一种用于补偿六维力传感器的方法

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