CN110849601A - 用于检测飞机起飞降落时轮胎状态的试验设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及航空技术领域，尤其涉及一种用于检测飞机起飞降落时轮胎状态的试验设备。该试验设备包括基座、飞机模拟装置、地面模拟装置、检测组件和控制器件，其中：飞机模拟装置包括支架、第一驱动组件和第二驱动组件；轮胎能够转动连接于支架上；第一驱动组件用于驱动支架在基座上直线往复滑动；第二驱动组件用于驱动轮胎转动；地面模拟装置包括固定架和滚子，滚子转动连接于固定架，且滚子能够与轮胎接触并随轮胎转动；检测组件用于检测轮胎的转速和受力；控制器件用于根据检测的结果分别控制第一驱动组件和第二驱动组件动作。该试验设备能够模拟飞机起降时轮胎的转速和受力，从而较为准确地评估出轮胎的使用寿命，进而提高轮胎的利用率。

Description

用于检测飞机起飞降落时轮胎状态的试验设备

技术领域

本公开涉及航空技术领域，尤其涉及一种用于检测飞机起飞降落时轮胎状态的试验设备。

背景技术

飞机轮胎是飞机上的重要部件，其主要作用是支撑飞机，并缓冲飞机在着陆过程中受到的冲击，同时为飞机的制动提供摩擦力，因此，飞机轮胎在飞机的可靠性及安全性等方面具有十分重要的意义。目前，对轮胎的使用寿命的评估并不准确，主要是依靠经验确定轮胎的更换时间，从而导致轮胎的利用率不高。

所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种用于检测飞机起飞降落时轮胎状态的试验设备，该试验设备能够模拟飞机起降时轮胎的状态，从而较为准确地评估出轮胎的使用寿命，进而提高轮胎的利用率。

为实现上述发明目的，本公开采用如下技术方案：

根据本公开的一个方面，提供一种用于检测飞机起飞降落时轮胎状态的试验设备，所述试验设备包括：

基座；

飞机模拟装置，包括支架、第一驱动组件和第二驱动组件；所述支架滑动连接于所述基座，且轮胎能够转动连接于所述支架上；所述第一驱动组件固定于所述基座，并与所述支架相连接，用于驱动所述支架在所述基座上直线往复滑动；所述第二驱动组件固定于所述支架，并与所述轮胎相连接，用于驱动所述轮胎转动；

地面模拟装置，包括固定架和滚子，所述固定架固定于所述基座，所述滚子转动连接于所述固定架，且所述滚子能够与所述轮胎接触并随所述轮胎转动；

检测组件，设于所述轮胎，用于检测所述滚子和所述轮胎之间的接触载荷、及所述轮胎的转动速度；

控制器件，与所述检测组件连接，用于根据所述接触载荷控制所述第一驱动组件驱动所述支架在所述基座上直线滑动、以及根据所述转动速度控制所述第二驱动组件驱动所述轮胎转动。

在本公开的一种示例性实施例中，所述检测组件包括：

压力传感器，设于所述轮胎，且与所述控制器件连接，用于检测所述接触载荷，并根据所述接触载荷生成所述轮胎的压力信号；

速度传感器，设于所述轮胎，且与所述控制器件连接，用于检测所述转动速度，并根据所述转动速度生成所述轮胎的转速信号；

所述控制器件接收所述压力信号和所述转速信号，并根据所述压力信号控制所述第一驱动组件驱动所述支架在所述基座上直线滑动、以及根据所述转速信号控制所述第二驱动组件驱动所述轮胎转动，以模拟飞机起飞和降落时所述轮胎的状态。

在本公开的一种示例性实施例中，所述支架包括相对设置的第一拼接板和第二拼接板及连接所述第一拼接板和所述第二拼接板的连接板；所述第一驱动组件的一端固定于所述基座，另一端固定于所述连接板；

所述轮胎的转轴能够转动连接于所述第一拼接板和所述第二拼接板，且所述轮胎位于所述第一拼接板和所述第二拼接板之间。

在本公开的一种示例性实施例中，所述支架一体成型。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第二驱动组件具有转轮，所述转轮和所述轮胎的转轴通过皮带连接。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一拼接板和所述第二拼接板靠近所述基座的位置上均设有滚轮，所述基座具有凹槽，所述滚轮配合于所述凹槽中。

在本公开的一种示例性实施例中，所述固定架包括相对设置的第一架体和第二架体；所述滚子的转轴转动连接于所述第一架体和所述第二架体，且所述滚子位于所述第一架体和所述第二架体之间。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一架体和所述第二架体的形状均为三角形。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一驱动组件具有液压驱动缸；所述轮胎的中轴线、所述滚子的中轴线和所述液压驱动缸的中轴线位于同一个平面。

在本公开的一种示例性实施例中，所述检测组件还包括：

气压传感器，设于所述轮胎，并与所述控制器件连接，用来检测所述轮胎内的压强；

温度传感器，设于所述轮胎，并与所述控制器件连接，用来检测所述轮胎的温度。

本公开实施方式的用于检测飞机起飞降落时轮胎状态的试验设备，

在模拟飞机起飞时，首先打开第一驱动组件，使其驱动支架在基座上直线滑动，并使支架上的轮胎与固定架上的滚子接触，而检测组件能够检测出滚子和轮胎之间的接触载荷，在接触载荷达到额定载荷后，打开第二驱动组件，使其驱动轮胎转动，检测组件还能够检测出轮胎的转动速度，在转动速度达到额定速度后，控制器件控制第一驱动组件动作，并使支架沿远离滚子的方向滑动，则轮胎和滚子脱离，以模拟轮胎脱离地面的过程。

在模拟飞机降落时，首先打开第二驱动组件，使其驱动轮胎转动，而检测组件能够检测出轮胎的转动速度，在转动速度达到额定速度后，控制器件控制第一驱动组件动作，使其驱动支架在基座上直线滑动，并使支架上的轮胎与固定架上的滚子接触，检测组件还能够检测出滚子和轮胎之间的接触载荷，在接触载荷达到额定载荷后，控制器件控制第二驱动组件停止动作，则轮胎慢慢停止转动，以模拟轮胎降落地面的过程。

该试验设备能够模拟飞机起降时轮胎的转速和受力，并可反复进行试验，直至确定出轮胎的使用寿命，因此，该试验设备能够较为准确地评估出轮胎的使用寿命，进而提高轮胎的利用率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施方式用于检测飞机起飞降落时轮胎状态的试验设备的结构示意图。

图2是本公开实施方式凹槽和滚轮的配合示意图。

图3是本公开实施方式控制模块的方框图。

图中：100、轮胎；1、基座；11、第一座体；110、凹槽；12、第二座体；2、飞机模拟装置；21、支架；211、第一拼接板；212、第二拼接板；213、连接板；214、滚轮；22、第一驱动组件；23、第二驱动组件；231、转轮；232、驱动部；3、地面模拟装置；31、固定架；311、第一架体；312、第二架体；32、滚子；4、检测组件；41、压力传感器；42、速度传感器；5、控制器件；6、皮带。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。

所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本公开的主要技术创意。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语，例如“高”“低”“顶”“底”“左”“右”等也作具有类似含义。

当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。用语“一个”、“一”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

在相关技术中，通常是在飞机上设置检测设备对轮胎100的状态进行检测，但是检测设备繁琐复杂，不但成本较高，而且飞机降落和起飞的次数有限，难以对轮胎100的寿命进行较为准确的评估，所以主要是依靠经验确定轮胎100的更换时间，具体而言，原装的轮胎100在飞机起降大概1000次后进行更换，而翻修的轮胎100在飞机起降大概300次后进行更换。

为解决上述问题，本公开实施方式中提供一种用于检测飞机起飞降落时轮胎状态的试验设备，如图1所示，该试验设备可包括基座1、飞机模拟装置2、地面模拟装置3、检测组件4和控制器件5，其中：

飞机模拟装置2可包括支架21、第一驱动组件22和第二驱动组件23；支架21能够滑动连接于基座1，而轮胎100能够转动连接于支架21上；第一驱动组件22用于驱动支架21在基座1上直线往复滑动；第二驱动组件23用于驱动轮胎100转动；地面模拟装置3可包括固定架31和滚子32，滚子32转动连接于固定架31，且轮胎100能够顶抵并带动滚子32转动；检测组件4用于检测滚子32和轮胎100之间的接触载荷、及轮胎100的转动速度；控制器件5与检测组件4连接，用于根据接触载荷控制第一驱动组件22驱动支架21在基座1上直线滑动、以及根据转动速度控制第二驱动组件23驱动轮胎100转动。

本公开实施方式的用于检测飞机起飞降落时轮胎状态的试验设备，

在模拟飞机起飞时，首先打开第一驱动组件22，使其驱动支架21在基座1上直线滑动，并使支架21上的轮胎100与固定架31上的滚子32接触，而检测组件4能够检测出滚子32和轮胎100之间的接触载荷，在接触载荷达到额定载荷后，打开第二驱动组件23，使其驱动轮胎100转动，检测组件4还能够检测出轮胎100的转动速度，在转动速度达到额定速度后，控制器件5控制第一驱动组件22动作，并使支架21沿远离滚子32的方向滑动，则轮胎100和滚子32脱离，以模拟轮胎100脱离地面的过程。

在模拟飞机降落时，首先打开第二驱动组件23，使其驱动轮胎100转动，而检测组件4能够检测出轮胎100的转动速度，在转动速度达到额定速度后，控制器件5控制第一驱动组件22动作，使其驱动支架21在基座1上直线滑动，并使支架21上的轮胎100与固定架31上的滚子32接触，检测组件4还能够检测出滚子32和轮胎100之间的接触载荷，在接触载荷达到额定载荷后，控制器件5控制第二驱动组件23停止动作，则轮胎100慢慢停止转动，以模拟轮胎100降落地面的过程。

该试验设备能够模拟飞机起降时轮胎100的转速和受力，并可反复进行试验，直至确定出轮胎100的使用寿命，因此，该试验设备能够较为准确地评估出轮胎100的使用寿命，进而提高轮胎100的利用率。

当然，此试验设备也可应用于汽车轮胎的检测，此处不再详细描述。

下面结合附图对本公开实施方式提供的试验设备的各部件进行详细说明：

如图1所示，基座1作为试验设备的支撑部件，可以为立方状的支撑板，举例而言，基座1可包括第一座体11和第二座体12，且第二座体12和第一座体11垂直设置，以方便试验设备中其他部件的设置。当然，基座1也可以为实验室的水泥地面，此处不作特殊限定。

如图1所示，飞机模拟装置2用来模拟飞机的起落架，而轮胎100安装在起落架上，通过操控飞机模拟装置2，即可实现轮胎100的转动和平移，以模拟飞机起降时轮胎100的状态。

飞机模拟装置2可包括支架21、第一驱动组件22和第二驱动组件23，其中：

支架21可滑动连接于基座1，且轮胎100能够转动连接于支架21上，举例而言，支架21可包括第一拼接板211、第二拼接板212和连接板213，第一拼接板211和第二拼接板212相对设置，如图1所示，第一拼接板211和第二拼接板212的形状均可以为L型，此时，连接板213可连接于第一拼接板211和第二拼接板212的一端，且连接板213可与第二座体12平行设置，当然，连接板213也可与第一座体11平行设置，此处不作特殊限定。

为了能够安装轮胎100，可在L型第一拼接板211和第二拼接板212的拐角处开设贯通的安装孔，该安装孔用来安装轮胎100的转轴，而该转轴能够转动连接于第一拼接板211和第二拼接板212，以使轮胎100转动连接于支架21，此时，轮胎100可位于第一拼接板211和第二拼接板212之间，由此，在轮胎100转动时，第一拼接板211和第二拼接板212还可隔离开轮胎100与试验人员，防止试验人员被高速转动的轮胎100擦伤。

需要注意的是，可在第一拼接板211和第二拼接板212靠近基座1的位置上设置滚轮214，此时，如图2所示，基座1上还需设置凹槽110，滚轮214配合于凹槽110中，一方面，能够减小支架21与基座1之间的摩擦，另一方面，凹槽110能够对支架21起到导向作用，使得支架21的运行轨迹更为精确，从而提高试验结果的准确性。

支架21可一体成型，也就是说，第一拼接板211、第二拼接板212和连接板213可以是整块金属板经折弯形成，以保证支架21具有足够的强度和刚度，当然，支架21也可以由多块拼接板通过焊接或螺纹连接等方式拼接而成，此处不作特殊限定。需要注意的是，可在第一拼接板211和第二拼接板212上开设豁口，以减轻支架21的重量。

第一驱动组件22可固定于基座1，并与支架21相连接，用于驱动支架21在基座1上直线往复滑动。第一驱动组件22可具有液压驱动缸，也就是说，第一驱动组件22的驱动方式可以为液压驱动，以保证有足够大的力去推动轮胎100，当然，第一驱动组件22也可以是直线驱动电机，此处不作特殊限定。

举例而言，第一驱动组件22的一端可固定于第二座体12，另一端可固定于连接板213，当然，第一驱动组件22也可固定于第一座体11，能够驱动支架21在基座1上直线往复滑动即可，此处不作特殊限定。

第二驱动组件23可固定于支架21，并与轮胎100相连接，用于驱动轮胎100转动。举例而言，第二驱动组件23可包括转轮231和驱动部232，驱动部232与转轮231连接，用于驱动转轮231转动。另外，轮胎100的转轴可突出第一拼接板211设置，一方面，轮胎100转轴的突出部和转轮231可通过皮带6连接，该皮带6能够缓冲转动电机的冲击，并起到过载保护的作用；另一方面，将皮带6设置在第一拼接板211外部，不但易于调节皮带6的松紧度，也易于对到达寿命的皮带6进行更换。

当然，第二驱动组件23和轮胎100的转轴也可以通过链条或齿轮连接，此处不作特殊限定。

如图1所示，地面模拟装置3用来模拟机场的地面，具体而言，地面模拟装置3可包括固定架31和滚子32，其中：固定架31可固定于基座1，滚子32可转动连接于固定架31，且滚子32能够与轮胎100接触并随轮胎100转动，也就是说，滚子32相当于机场的地面。

举例而言，固定架31可包括相对设置的第一架体311和第二架体312，且第一架体311和第二架体312上可设置有贯通的安装孔，该安装孔用来安装滚子32的转轴，而该转轴能够转动连接于第一架体311和第二架体312，以使滚子32转动连接于固定架31。如图1所示，第一架体311和第二架体312的形状均可为三角形，也就是说，第一架体311和第二架体312均可为三角形架体，以使固定架31能够稳固地支撑滚子32。

需要注意的是，滚子32的中轴线、轮胎100的中轴线和第一驱动组件22的液压驱动缸的中轴线可位于同一个平面，此时，液压驱动缸的推力能够经第一拼接板211和轮胎100的转轴传递给滚子32的转轴，则轮胎100受到滚子32的作用力也穿过该液压驱动缸，使得滚子32和轮胎100之间的接触载荷符合飞机起降时的实际情况，进而提高了试验的精确性。

本公开实施方式的检测组件4用于检测滚子32和轮胎100之间的接触载荷、以及轮胎100的转动速度，具体而言，检测组件4可包括压力传感器41和速度传感器42，其中：

压力传感器41可设于轮胎100，用于检测滚子32和轮胎100之间的接触载荷，并根据检测到的接触载荷生成轮胎100的压力信号。举例而言，压力传感器41可设于轮胎100的转轴上，当然，也可设于轮胎100的轮毂上，此处不作特殊限定。

速度传感器42可设于轮胎100，用于检测轮胎100的转动速度，并根据转动速度生成轮胎100的转速信号。举例而言，速度传感器42可设于轮胎100的轮毂或转轴上，此处不作特殊限定。

本公开实施方式的控制器件5可与检测组件4连接，用于根据滚子32和轮胎100之间的接触载荷控制第一驱动组件22驱动支架21在基座1上直线滑动，以调节接触载荷的大小；以及根据轮胎100的转动速度控制第二驱动组件23驱动轮胎100转动或停止，以调节转动速度的大小。举例而言，控制器件5可以为单片机或是内置程序的芯片等，此处不作特殊要求。

详细分析，如图3所示，控制器件5可接收检测组件4生成的压力信号和转速信号，并根据压力信号控制第一驱动组件22驱动支架21在基座1上直线滑动、以及根据转速信号控制第二驱动组件23驱动轮胎100转动，以模拟飞机起飞和降落时轮胎100的状态。

需要注意的是，检测组件4还可包括气压传感器和温度传感器，其中：气压传感器和温度传感器均可设于轮胎100，用来检测轮胎100内的压强和轮胎100的温度，并生成相应的压强信号和温度信号。因此，控制器件5还可接收压强信号和温度信号，并对飞机起飞降落时轮胎100的压强和温度进行实时监控，以减少轮胎100爆破的风险。

由此，该试验设备能够对飞机起飞降落时轮胎100的状态进行全面的模拟和检测，并能够对获取的大量数据进行分析，以得到轮胎100的准确寿命，进而提高轮胎100的利用率。

应当理解的是，本公开不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本公开能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本公开的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本公开延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本公开的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本公开的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本公开。

Claims (10)

1.一种用于检测飞机起飞降落时轮胎状态的试验设备，其特征在于，所述试验设备包括：

基座；

飞机模拟装置，包括支架、第一驱动组件和第二驱动组件；所述支架滑动连接于所述基座，且轮胎能够转动连接于所述支架上；所述第一驱动组件固定于所述基座，并与所述支架相连接，用于驱动所述支架在所述基座上直线往复滑动；所述第二驱动组件固定于所述支架，并与所述轮胎相连接，用于驱动所述轮胎转动；

地面模拟装置，包括固定架和滚子，所述固定架固定于所述基座，所述滚子转动连接于所述固定架，且所述滚子能够与所述轮胎接触并随所述轮胎转动；

检测组件，设于所述轮胎，用于检测所述滚子和所述轮胎之间的接触载荷、及所述轮胎的转动速度；

控制器件，与所述检测组件连接，用于根据所述接触载荷控制所述第一驱动组件驱动所述支架在所述基座上直线滑动、以及根据所述转动速度控制所述第二驱动组件驱动所述轮胎转动。

2.根据权利要求1所述的试验设备，其特征在于，所述检测组件包括：

压力传感器，设于所述轮胎，且与所述控制器件连接，用于检测所述接触载荷，并根据所述接触载荷生成所述轮胎的压力信号；

速度传感器，设于所述轮胎，且与所述控制器件连接，用于检测所述转动速度，并根据所述转动速度生成所述轮胎的转速信号；

所述控制器件接收所述压力信号和所述转速信号，并根据所述压力信号控制所述第一驱动组件驱动所述支架在所述基座上直线滑动、以及根据所述转速信号控制所述第二驱动组件驱动所述轮胎转动，以模拟飞机起飞和降落时所述轮胎的状态。

3.根据权利要求1所述的试验设备，其特征在于，所述支架包括相对设置的第一拼接板和第二拼接板及连接所述第一拼接板和所述第二拼接板的连接板；所述第一驱动组件的一端固定于所述基座，另一端固定于所述连接板；

所述轮胎的转轴能够转动连接于所述第一拼接板和所述第二拼接板，且所述轮胎位于所述第一拼接板和所述第二拼接板之间。

4.根据权利要求3所述的试验设备，其特征在于，所述支架一体成型。

5.根据权利要求3所述的试验设备，其特征在于，所述第二驱动组件具有转轮，所述转轮和所述轮胎的转轴通过皮带连接。

6.根据权利要求3所述的试验设备，其特征在于，所述第一拼接板和所述第二拼接板靠近所述基座的位置上均设有滚轮，所述基座具有凹槽，所述滚轮配合于所述凹槽中。

7.根据权利要求1所述的试验设备，其特征在于，所述固定架包括相对设置的第一架体和第二架体；所述滚子的转轴转动连接于所述第一架体和所述第二架体，且所述滚子位于所述第一架体和所述第二架体之间。

8.根据权利要求7所述的试验设备，其特征在于，所述第一架体和所述第二架体的形状均为三角形。

9.根据权利要求1所述的试验设备，其特征在于，所述第一驱动组件具有液压驱动缸；所述轮胎的中轴线、所述滚子的中轴线和所述液压驱动缸的中轴线位于同一个平面。

10.根据权利要求1所述的试验设备，其特征在于，所述检测组件还包括：

气压传感器，设于所述轮胎，并与所述控制器件连接，用来检测所述轮胎内的压强；

温度传感器，设于所述轮胎，并与所述控制器件连接，用来检测所述轮胎的温度。

Images