CN112014124B - 一种用于模拟轮胎爆破的测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于模拟轮胎爆破的测试装置，包括：缸体，其开设有多个第一通孔；盖体，设置于所述缸体的上方，且所述盖体与所述缸体之间设有保压空间，所述盖体可相对于所述缸体上下移动以密封或打开所述保压空间；安装盘，用于固定所述缸体和驱动气缸；所述安装盘沿其半径方向开设有多个通槽，多个所述通槽可任意组成至少两组用于适配不同规格轮胎的通槽组；采集控制器，设置于所述驱动气缸，用于控制驱动气缸的伸缩且采集轮胎气压参数。本申请中，在缸体上设置多个第一通孔来连接保压空间和轮胎的内腔，当保压空间打开泄压时，多个第一通孔同时作用，瞬间的急剧降低轮胎内腔的气压，使得轮胎内腔泄压更迅速，以使模拟爆胎过程更真实。

Description

一种用于模拟轮胎爆破的测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及汽车零部件的测试技术领域，尤其涉及一种用于模拟轮胎爆破的测试装置及测试方法。

背景技术

随着现代交通的快速发展，汽车的保有量和新增量逐年攀升，道路的承载压力也与日俱增，例如高速公路上，车辆的密度越来越高，尤其是在节假日。在高速公路上行驶的车辆处在一个除汽车之外，无其它道路使用者的相对封闭的环境，当发生危险时，除了疲劳驾驶及酒驾等主观因素导致的非正常驾驶外，客观上最容易导致严重车祸的原因便是爆胎。

相关统计数据显示，在高速公路上的交通事故中，约有10％是由于轮胎故障引起，而其中爆胎一项就占轮胎故障引发事故总量的70％以上。因此，在整车试验中，需要对轮胎爆胎进行模拟，以测的爆胎过程中轮胎的各种参数变化，进而对轮胎做出相应的改进。

而现有的爆胎模拟多为通过气阀与轮胎内腔连接，进而控制气阀的开启和关闭以模拟轮胎的爆胎过程，这样的模拟行驶具有以下不足：第一，气阀泄压过程不够迅速，不足以模拟轮胎在高速行驶过程中的爆胎过程；第二，一个气阀只能控制一个点位的泄压，无法实现在一个轮胎内的多点位泄压，泄压速度进一步降低；第三，气阀在测试过程中，轮胎高速运转易对气阀造成破坏，使得气阀无法二次使用。

现有中国专利公开号为“CN205898386U”的一种用于模拟车辆轮胎爆胎及漏气的检测装置，包括：旋转接头，旋转接头具有内转子和外定子，内转子与第一套筒相连，第一套筒固定在车轮上，第一套筒连通内转子的内部空腔与轮胎，第一套筒、旋转接头的中心轴线与轮胎的旋转轴线重合；电控阀，电控阀通过第二套筒与内转子的内部空腔连通；控制箱，控制箱与电控阀相连，控制箱通过控制电控阀以控制轮胎的漏气速率，实现轮胎爆胎模拟或漏气模拟。该方案通过电控阀来控制泄压进而模拟轮胎爆胎，即存在上述的不足。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明所要解决的技术问题在于，提出一种用于模拟轮胎爆破的测试装置及测试方法，用于解决现有技术中模拟轮胎爆胎的过程不够真实等问题。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是一种用于模拟轮胎爆破的测试装置，包括：

缸体，所述缸体包括底座及第一侧环，所述底座与所述第一侧环的下端部固定连接，所述第一侧环开设有多个第一通孔；

盖体，设置于所述缸体的上方，且所述盖体与所述缸体之间设有保压空间，所述盖体可相对于所述缸体上下移动以密封或打开所述保压空间；所述保压空间与多个所述第一通孔相连通，用于连通所述保压空间和轮胎的内腔；

驱动组件，包括驱动气缸，所述驱动气缸设置于所述缸体的下方；驱动杆，其一端与所述驱动气缸连接，另一端穿过所述缸体并与所述盖体固接；

安装盘，用于固定所述缸体和驱动气缸；所述安装盘沿其半径方向开设有多个通槽，多个所述通槽可任意组成至少两组用于适配不同规格轮胎的通槽组；

采集控制器，设置于所述驱动气缸，用于控制驱动气缸的伸缩且采集轮胎气压参数。

优选地，多个第一通孔沿所述第一侧环的轴向均匀分布。

优选地，所述盖体包括呈圆柱体设置的上盖及呈圆环状的第二侧环，所述上盖与所述第二侧环的上方固接；所述第二侧环的周向均匀设有多个第二通孔，且多个第二通孔与多个第一通孔一一对应；所述第二侧环的外壁与所述第一侧环的内壁契合，且任一所述第一通孔与一个所述第二通孔连通。

优选地，所述缸体还包括设置于所述第一侧环内的第一斜面体；所述盖体还包括设置于所述第二侧环内的第二斜面体，所述第二斜面体上开设有多个通道，每个所述通道与一个所述第二通孔相通以形成所述保压空间；所述第一斜面体的上表面与所述第二斜面体的下表面贴合。

优选地，所述通道呈圆形通孔设置，所述通道的轴线与所述第一斜面体的上表面夹角为锐角。

优选地，所述第一侧环的上端设有第一密封部，所述第一密封部设有橡胶环，所述第一密封部的内径由上自下的逐渐减小以形成第一斜面。

优选地，所述第二侧环的上端设有第二密封部，所述第二密封部设有与橡胶环适配的环槽，所述第二密封部的内径由上自下的逐渐减小以形成第二斜面；所述第一斜面与所述第二斜面贴合。

一种模拟轮胎爆破的测试方法，包括步骤：

S1、将所述用于模拟轮胎爆破的测试装置固定于待测轮胎上，并在轮胎的侧壁上设置多个通气孔；

其中，多个通气孔均匀的分布在轮胎的侧壁上；

S2、将多个所述通气孔与多个第一通孔一一连通；

其中，所述缸体上连接有多个接气管，每个所述接气管的一端连接于所述第一通孔并与所述保压空间相通，另一端用于与轮胎的内腔相通；

S3、恒定轮胎的内腔与保压空间的气压；

S4、待胎压达到预设值，且轮胎转速达到预设速度时，采集控制器控制驱动气缸伸长，进而将盖体顶出缸体，释放保压空间以模拟轮胎爆破；

S5、测试轮胎在爆破过程中的气压参数；其中，所述驱动气缸设有用于检测轮胎气压的气压传感器；所述采集控制器收集所述气压传感器所检测的气压参数。

优选地，在步骤S1中，还包括步骤：

S11、将待测轮胎的轮毂上原有的固定螺栓拆除至少三个，用于固定安装盘；

其中，所述安装盘上设有多个连接柱，所述连接柱的一端用于与轮胎的轮毂固接，另一端固定的设置于所述通槽的任意位置。

优选地，在步骤S3中，所述保压空间连接有保压气管，用于对轮胎的内腔充气或放气；当安装好该测试装置后，对保压气管充放气以使待测轮胎的气压达到预设值。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

在第一侧环上设有多个第一通孔，以接通保压空间和轮胎内腔，使得泄压的通道具有多个，进而使泄压速度更快，模拟爆胎的过程更真实；

设置第一斜面体和第二斜面体，同时第一斜面体与第二斜面体表面贴合，也就是说，保压空间缩小到等于多个通道的体积，同理可使得泄压反应更快，模拟轮胎爆破的过程更真实；

第一斜面体与通道的轴线的夹角为锐角，即每个通道在第一斜面体上所呈截面为椭圆，该椭圆的面积大于通道的横截面积；也就是说，这样的设置增大了通道与第一斜面体的接触面积，在释放保压空间的一瞬间，气体从通道流出以泄压的速度可以进一步增大，使得泄压速度更快；

安装盘沿其半径方向开设有多个通槽，多个通槽可任意组成至少两组用于适配不同规格轮胎的通槽组；使得安装盘可安装在各种不同尺寸规格的轮毂，兼容性更好；

拆除轮毂上的固定螺栓来固定安装盘，利用每个轮毂本身具有三个以上的固定螺栓的特点，将安装盘固定在轮毂上的设计非常巧妙，无需对轮毂进行改装，操作非常方便，也不会破坏轮毂原来的结构，不会影响轮胎的模拟爆破的测试。

附图说明

图1为实施例中测试装置与轮胎安装状态的结构示意图。

图2为实施例中测试装置的结构示意图。

图3为实施例中缸体、盖体及驱动气缸三者组合的结构示意图。

图4为实施例中缸体与多个气管的结构示意图。

图5为实施例中盖体的结构示意图。

图6为实施例中缸体的结构示意图。

图7为实施例中安装盘与多个连接柱配合的结构示意图。

图8为实施例中第一斜面体与驱动杆的结构示意图。

图中：

100、缸体；110、底座；120、第一侧环；121、第一通孔； 122、橡胶环；123、第一斜面；130、第一斜面体；

200、盖体；210、上盖；220、第二侧环；221、第二斜面；222、环槽；223、第二通孔；230、第二斜面体；231、通道；

300、驱动气缸；310、驱动杆；

400、接气管；

500、轮胎；510、轮毂；

600、安装盘；610、通槽；620、安装孔；630、固定孔；640、连接柱；

710、采集控制器；720、气压传感器；730、保压气管。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

请参照图1-图8，本发明公开了一种用于模拟轮胎爆破的测试装置，包括：

缸体100，所述缸体100包括底座110及第一侧环120，所述底座110与所述第一侧环120的下端部固定连接，所述第一侧环120开设有多个第一通孔121；

盖体200，设置于所述缸体100的上方，且所述盖体200与所述缸体100之间设有保压空间，所述盖体200可相对于所述缸体100上下移动以密封或打开所述保压空间；所述保压空间与多个所述第一通孔121相连通，用于连通所述保压空间和轮胎500的内腔；

驱动组件，包括驱动气缸300，所述驱动气缸300设置于所述缸体100的下方；驱动杆310，其一端与所述驱动气缸300连接，另一端穿过所述缸体100并与所述盖体200固接；

安装盘600，用于固定所述缸体100和驱动气缸300；所述安装盘600沿其半径方向开设有多个通槽610，多个所述通槽610可任意组成至少两组用于适配不同规格轮胎500的通槽610组；在安装盘600的中部开设有用于安装驱动气缸300的安装孔620和多个用于固定缸体100的固定孔630；

采集控制器710，设置于所述驱动气缸300，用于控制驱动气缸300的伸缩且采集轮胎500气压参数。

具体的说，安装盘600将缸体100和盖体200固定在轮胎500上，随着轮胎500一起转动，当达到预设条件时，采集控制器710控制驱动气缸300伸长，带动驱动杆310将盖体200顶出缸体100，最终打开（释放）保压空间，使得保压空间和轮胎500内腔中的气压急剧下降，模拟出最真实的爆胎过程；在爆胎的过程中，采集控制器710对轮胎500内腔的气压参数进行采集，得出测试结果。

在第一侧环120上设有多个第一通孔121，以接通保压空间和轮胎500内腔，多个第一通孔121与保压空间连通使泄压速度更快，模拟爆胎的过程更真实，所测得的数据更具有参考价值。

在安装盘600沿其半径方向设置多个通槽610的目的在于，用于将安装盘600固定在轮毂510上，可通过连接件连接在通槽610的任意位置，进而实现安装盘600可安装在不同尺寸的轮胎500上。同时，由于在不同轮毂510上的固定点位所在半径的夹角不一致，使得多个通槽610无法适配在这种不同的轮毂510上；因此，在本实施例中，任意相邻的两个通槽610所成夹角不相等，即多个通槽610可任意组成至少两组用于适配不同规格轮胎500的通槽610组，当安装在不同的轮毂510上时，只需选择对应的通槽610组即可实现安装。

多个第一通孔121沿所述第一侧环120的轴向均匀分布。

优选地，第一侧环120呈圆环状设置，底座110呈圆柱体设置，将第一通孔121沿第一侧环120的周向均匀布置，使得多个由第一通孔121组成的泄压道均匀布置在缸体100的周侧，在泄压时，各个泄压道的气压变化相等，可使泄压更顺畅，所模拟的轮胎500爆破过程更真实。

所述盖体200包括呈圆柱体设置的上盖210及呈圆环状的第二侧环220，所述上盖210与所述第二侧环220的上方固接；所述第二侧环220的周向均匀设有多个第二通孔223，且多个第二通孔223与多个第一通孔121一一对应；所述第二侧环220的外壁与所述第一侧环120的内壁契合，且任一所述第一通孔121与一个所述第二通孔223连通。

第二侧环220的外壁与第一侧环120的内壁贴合，使得第一侧环120与第二侧环220之间没有间隙，相当于缩小了保压空间的体积，当打开保压空间时，压力释放反应更迅速，泄压速度更快，进一步提高了模拟的真实性。

所述缸体100还包括设置于所述第一侧环120内的第一斜面体130；所述盖体200还包括设置于所述第二侧环220内的第二斜面体230，所述第二斜面体230上开设有多个通道231，每个所述通道231与一个所述第二通孔223相通以形成所述保压空间；所述第一斜面体130的上表面与所述第二斜面体230的下表面贴合。

设置第一斜面体130和第二斜面体230，同时第一斜面体130与第二斜面体230表面贴合，也就是说，保压空间缩小到等于多个通道231的体积，同理可使得泄压反应更快，模拟轮胎500爆破的过程更真实。同时，第一斜面体130与第二斜面体230的斜面具有导向作用，当盖体200向下盖住缸体100时，第二斜面体230的下表面与第一斜面体130的上表面贴合并发生相对滑动，进而限制（引导）盖体200与缸体100的移动方向，以此起到导向作用。

所述通道231呈圆形通孔设置，所述通道231的轴线与所述第一斜面体130的上表面夹角为锐角。

第一斜面体130与通道231的轴线的夹角为锐角，即是说每个通道231在第一斜面体130上所呈截面为椭圆，该椭圆的面积大于通道231的横截面积；也就是说，这样的设置增大了通道231与第一斜面体130的接触面积，在释放保压空间的一瞬间，气体从通道231流出以泄压的速度可以进一步增大，使得泄压速度更快，模拟过程更真实。

所述第一侧环120的上端设有第一密封部，所述第一密封部设有橡胶环 122，所述第一密封部的内径由上自下的逐渐减小以形成第一斜面123。

所述第二侧环220的上端设有第二密封部，所述第二密封部设有与橡胶环 122适配的环槽222，所述第二密封部的内径由上自下的逐渐减小以形成第二斜面221；所述第一斜面123与所述第二斜面221贴合。

当盖体200向下移动至与缸体100契合时，第一斜面123与第二斜面221相抵顶，同时橡胶环 122嵌入环槽222以密封保压空间。

与第一斜面体130和第二斜面体230同理，第一斜面123与第二斜面221契合亦可起到导向作用，使得盖体200与缸体100的配合更严丝合缝，两者的组装过程也更简单。

本发明还公开了一种模拟轮胎500爆破的测试方法，包括步骤：

S1、将所述用于模拟轮胎500爆破的测试装置固定于待测轮胎500上，并在轮胎500的侧壁上设置多个通气孔；

其中，多个通气孔均匀的分布在轮胎500的侧壁上；

S2、将多个所述通气孔与多个第一通孔121一一连通；

其中，所述缸体100上连接有多个接气管400，每个所述接气管400的一端连接于所述第一通孔121并与所述保压空间相通，另一端用于与轮胎500的内腔相通；

S3、恒定轮胎500的内腔与保压空间的气压；

S4、待胎压达到预设值，且轮胎500转速达到预设速度时，采集控制器710控制驱动气缸300伸长，进而将盖体200顶出缸体100，释放保压空间以模拟轮胎500爆破；

S5、测试轮胎500在爆破过程中的气压参数；其中，所述驱动气缸300设有用于检测轮胎500气压的气压传感器720；所述采集控制器710收集所述气压传感器720所检测的气压参数。

需要说明的是，多个通气孔均匀的分布在轮胎500的侧壁上，使得轮胎500在模拟爆胎的过程中，各个通气孔所产生的气压差一致，可从每个通气孔进行泄压，实现了在一个轮胎500中多个部位的同时泄压，提高泄压速度，以实现最真实的模拟爆胎的过程。

在步骤S1中，还包括步骤：

S11、将待测轮胎500的轮毂510上原有的固定螺栓拆除至少三个，用于固定安装盘600；

其中，所述安装盘600上设有多个连接柱640，所述连接柱640的一端用于与轮胎500的轮毂510固接，另一端固定的设置于所述通槽610的任意位置。

具体的说，轮毂510上原有的固定螺栓在拆除后，会留下可用于安装连接柱640的孔，将连接柱640远离通槽610的一端与该孔固接，以此实现安装盘600固定在轮毂510上；需要说明的是，在不影响轮胎500行驶的前提下，拆除轮毂510上的固定螺栓来固定安装盘600，利用每个轮毂510本身具有三个以上的固定螺栓的特点，将安装盘600固定在轮毂510上的设计非常巧妙，无需对轮毂510进行改装，操作非常方便，也不会破坏轮毂510原来的结构，不会影响轮胎500的模拟爆破的测试。同时，由于轮毂510上多个固定螺栓同圆设置，使得安装盘600固定在轮毂510后可与轮毂510同轴转动，保证了该测试装置在随轮毂510转动时，多个通道231处的气压保持一致，进而提高了轮胎500爆破模拟的可靠性。

在本实施例中，在原有的轮毂510上拆除三个固定螺栓，留出三个用于固定安装盘600安装的孔且该三个孔呈等边三角形，使得安装盘600与轮毂510的固接更稳定，该测试装置在随轮毂510转动时更易达到动平衡，利于提高模拟爆破测试的真实性。

在步骤S3中，所述保压空间连接有保压气管730，用于对轮胎500的内腔充气或放气；当安装好该测试装置后，对保压气管730充放气以使待测轮胎500的气压达到预设值。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种用于模拟轮胎爆破的测试装置，其特征在于，包括：

缸体，所述缸体包括底座及第一侧环，所述底座与所述第一侧环的下端部固定连接，所述第一侧环开设有多个第一通孔；

盖体，设置于所述缸体的上方，且所述盖体与所述缸体之间设有保压空间，所述盖体可相对于所述缸体上下移动以密封或打开所述保压空间；所述保压空间与多个所述第一通孔相连通，用于连通所述保压空间和轮胎的内腔；

驱动组件，包括驱动气缸，所述驱动气缸设置于所述缸体的下方；驱动杆，其一端与所述驱动气缸连接，另一端穿过所述缸体并与所述盖体固接；

安装盘，用于固定所述缸体和驱动气缸；所述安装盘沿其半径方向开设有多个通槽，多个所述通槽可任意组成至少两组用于适配不同规格轮胎的通槽组；

采集控制器，设置于所述驱动气缸，用于控制驱动气缸的伸缩且采集轮胎气压参数；

所述盖体包括呈圆柱体设置的上盖及呈圆环状的第二侧环，所述上盖与所述第二侧环的上方固接；所述第二侧环的周向均匀设有多个第二通孔，且多个第二通孔与多个第一通孔一一对应；所述第二侧环的外壁与所述第一侧环的内壁契合，且任一所述第一通孔与一个所述第二通孔连通；

所述缸体还包括设置于所述第一侧环内的第一斜面体；所述盖体还包括设置于所述第二侧环内的第二斜面体，所述第二斜面体上开设有多个通道，每个所述通道与一个所述第二通孔相通以形成所述保压空间；所述第一斜面体的上表面与所述第二斜面体的下表面贴合。

2.根据权利要求1所述的一种用于模拟轮胎爆破的测试装置，其特征在于，多个第一通孔沿所述第一侧环的轴向均匀分布。

3.根据权利要求1所述的一种用于模拟轮胎爆破的测试装置，其特征在于，所述通道呈圆形通孔设置，所述通道的轴线与所述第一斜面体的上表面夹角为锐角。

4.根据权利要求1所述的一种用于模拟轮胎爆破的测试装置，其特征在于，所述第一侧环的上端设有第一密封部，所述第一密封部设有橡胶环，所述第一密封部的内径由上自下的逐渐减小以形成第一斜面。

5.根据权利要求4所述的一种用于模拟轮胎爆破的测试装置，其特征在于，所述第二侧环的上端设有第二密封部，所述第二密封部设有与橡胶环适配的环槽，所述第二密封部的内径由上自下的逐渐减小以形成第二斜面；所述第一斜面与所述第二斜面贴合。

6.一种模拟轮胎爆破的测试方法，采用如权利要求1-5任一项所述的模拟轮胎爆破的测试装置，其特征在于，包括步骤：

S1、将所述用于模拟轮胎爆破的测试装置固定于待测轮胎上，并在轮胎的侧壁上设置多个通气孔；

其中，多个通气孔均匀的分布在轮胎的侧壁上；

S2、将多个所述通气孔与多个第一通孔一一连通；

其中，所述缸体上连接有多个接气管，每个所述接气管的一端连接于所述第一通孔并与所述保压空间相通，另一端用于与轮胎的内腔相通；

S3、恒定轮胎的内腔与保压空间的气压；

S4、待胎压达到预设值，且轮胎转速达到预设速度时，采集控制器控制驱动气缸伸长，进而将盖体顶出缸体，释放保压空间以模拟轮胎爆破；

S5、测试轮胎在爆破过程中的气压参数；其中，所述驱动气缸设有用于检测轮胎气压的气压传感器；所述采集控制器收集所述气压传感器所检测的气压参数。

7.根据权利要求6所述的一种模拟轮胎爆破的测试方法，其特征在于，在步骤S1中，还包括步骤：

S11、将待测轮胎的轮毂上原有的固定螺栓拆除至少三个，用于固定安装盘；

其中，所述安装盘上设有多个连接柱，所述连接柱的一端用于与轮胎的轮毂固接，另一端固定的设置于所述通槽的任意位置。

8.根据权利要求6所述的一种模拟轮胎爆破的测试方法，其特征在于，在步骤S3中，所述保压空间连接有保压气管，用于对轮胎的内腔充气或放气；当安装好该测试装置后，对保压气管充放气以使待测轮胎的气压达到预设值。

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