CN112345273B - 一种轮胎高速均匀性设备控制胎监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于轮胎检测领域，涉及一种轮胎高速均匀性试验机稳定性监测方法。本发明通过低速和高速均匀性测试来挑选控制胎，并用控制胎来进行高速均匀性重复性测试，制定相应的高速均匀性参数限值指标，对测试参数的重复性和漂移量进行计算分析与监控，以实现设备状态的快速判定，确保高速均匀性测试参数的准确性和稳定性的日常监控方法。

Description

一种轮胎高速均匀性设备控制胎监测方法

技术领域

本发明属于轮胎检测领域，涉及一种轮胎高速均匀性试验机稳定性监测方法。

背景技术

轮胎作为车辆与地面的唯一接触部件，其均匀性直接影响到车辆的操纵稳定性、乘坐舒适性和行驶安全性，现代道路交通和汽车工业对轮胎均匀性的要求越来越高，尤其是在高速行驶条件下，轮胎均匀性对汽车的性能有十分重要的影响，如汽车的振动，噪声，乘坐舒适性，操纵稳定性和高速行驶安全性以及汽车零部件的寿命。所谓均匀性是指在静态和动态条件下，轮胎圆周特性恒定不变的性能，包括轮胎的质量不平衡、尺寸偏差和力的波动。高速均匀性是指受载轮胎在固定负荷半径，较高速度条件下(一般为转鼓线速度60km/h以上)的均匀性。

通过轮胎高速均匀性试验机来测量轮胎在高速下的均匀性性参数，由所测参数反映轮胎高速均匀性的优劣，就要考虑到所使用传感器是否能够准确的获取数据，因为传感器的精确度和准确度是决定最终测试数据的关键因素。因此，研究轮胎均匀性检测设备，必须对传感器的使用进行校准，来保证测量的准确、统一和法制性。目前我国轮胎企业使用的高速均匀试验机都是进口产品，测量重复性精度和测试准确度较高，可测得的指标有轮胎径向力波动RFV、切向力波动TFV、横向力波动LFV和对应的谐波HNRFV/HNTFV/HNLFV(N＝1,2,3,4…N)以及胎面中心跳动CRRO，上胎侧跳动TLRO和下胎侧跳动BLRO及其谐波值。

轮胎高速均匀性试验机的传感器校准与标定主要包括径向力和侧向力，切向力以及不圆度测量系统，即通过径/侧/横向校准分别求到径/侧/横向力的校准系数，从而得出测量传感器的电荷输出信号与轮胎波动力的关系。通过数据处理系统，由计算机显示屏来读取轮胎均匀性相关性能参数。现用传感器的标定方法虽然能够实现对传感器进行一定校准，但由于其标定方法和操作方法并非是设备实际工作状态，不可避免的影响了传感器测量数据的准确性，且标定周期一般为1次/年，周期较长，无法起到日常监控的效果。

综上所述，针对现有轮胎高速均匀性设备校准标定方法的不足，提出一种采用控制胎的方法来对高速均匀性设备状态进行日常监控的方法，测试一次大约需1小时，从而确保轮胎高速均匀性检测数据的稳定性和准确性。

目前，发明专利(CN1106441944A)一种轮胎均匀性检测装置的标定方法，公开了一种通过将传感器固定在负荷轮轴上，并对所得数据应用最小二乘法拟合所测电压与载荷关系的斜率即系统灵敏度的均匀性检测装置的标定方法。

中国发明专利申请(CN1104075895A)用于测量轮胎高速均匀性的方法和系统。公开了将轮胎设置在轮胎转鼓试验机上，轮胎的转轴分别与多个力传感器和旋转编码器连接，数据采集板根据所述旋转编码器发送的脉冲信号采集所述力信号，并将力信号与轮胎的旋转角度之间建立关系，以及根据时域同步平均算法和关系测量轮胎高速均匀性。

发明内容

本发明的目的在于针对轮胎高速均匀性试验机定期传感器标定方法外，提供了一种通过低速和高速均匀性测试来挑选控制胎，并用控制胎来进行高速均匀性重复性测试，制定相应的高速均匀性参数限值指标，对测试参数的重复性和漂移量进行计算分析与监控，以实现设备状态的快速判定，确保高速均匀性测试参数的准确性和稳定性的日常监控方法。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种轮胎高速均匀性试验机稳定性监测方法，该方法包括以下步骤：

1)通过低速均匀性和动平衡以及高速均匀性要求选择至少两条控制胎；

2)选择符合标准规定的固定高精度轮辋安装到控制胎上；

3)在高速均匀性试验机上进行一个速度下重复n次的高速均匀性测试，10≥n≥3；

4)通过控制胎步骤3)获得的高速均匀性试验数据的重复性和偏移量来评判轮胎高速均匀性设备的稳定性；至少一条控制胎的重复性和漂移量结果都符合标准差限值，即可判定设备稳定性是可靠的。

优选，步骤1)挑选控制胎应是硫化后至少在室温下停放了24小时的新轮胎，无明显外观缺陷和变形，表面需干净、干燥，无异物，且存放周期不超过6个月。

优选，步骤1)低速均匀性和动平衡要求，在高速均匀性试验机上进行一个速度下重复n次的低速均匀性重复性测试，RFV均值≤7kg且标准差≤2N；低速均匀性试验气压为：200kPa，试验载荷为：轮胎胎侧最大载荷*75％，轮胎转速：60r/min。

优选，步骤1)高速均匀性要求，在高速均匀性试验机上进行一个速度下重复n次的高速均匀性测试，挑选高速均匀性测试数据指标标准差在限值范围内，无异常谐波值出现，H1RFV平均值≤80N的轮胎；高速均匀性试验气压为220kPa，试验载荷为轮胎胎侧最大载荷*70％，试验速度120km/h。

作为一个具体实施方式，步骤3)中一个速度下重复5次，重复性试验步骤如下：

轮胎高速均匀性参数指标限值如下：

优选，步骤4)中重复性分析如下：

当次测试第1-n次测试数据进行平均值计算，然后利用平均值进行标准差分析：

平均值计算公式：

标准差计算公式：

再优选，对于当次测试结果有疑议的，可将轮胎轮辋组合体从高速均匀性设备上拆下重新安装再次测试，用于排除组合体安装问题造成的结果误差。

步骤4)中漂移分析如下：将控制胎首次测试第1-n次的数据取平均值，作为基准值μ₀，再将本次测试数据平均值μ_i，前次测试数据平均值μ_i-1以及基准值μ₀进行标准差计算，以求得漂移量；

控制胎基准值计算：

本次测试数据平均值：

前次测试数据平均值：

对μ₀，μ_i，μ_i-1三者进行求平均值μ_avg：

漂移量计算：

本发明由于采用了上述的技术方案，通过低速和高速均匀性测试来挑选控制胎，并用控制胎来进行高速均匀性重复性测试，制定相应的高速均匀性参数限值指标，对测试参数的重复性和漂移量进行计算分析与监控，以实现设备状态的快速判定，确保高速均匀性测试参数的准确性和稳定性的日常监控方法。

附图说明

图1为轮胎高速均匀性设备控制胎监测流程。

图2为轮胎高速均匀性试验RFV及H1RFV/H2RFV波形图。

具体实施方式

以下通过具体的实施案例进一步说明本发明的技术方案。

从公司仓库抽取一批规格为215/65R16 98H，花纹对称的轮胎，库存周期在6个月以内，低速均匀性和动平衡指标较优良(一般为A等)的轮胎。

选用符合标准规定的高精度轮辋依次安装到这些轮胎上，并在高速均匀性试验机上进行1×5的低速均匀性重复性测试，其中试验气压200kPa，试验载荷562.5kg，轮胎转速60r/min。对测试结果进行平均值计算，再利用所得平均值对1-5次测试数据进行标准差计算，从中挑出RFV均值≤7kg且标准差≤2N的轮胎。

将符合低速均匀性指标要求的轮胎按表1所示方法步骤进行高速均匀性测试，其中试验气压为220kPa，试验载荷525kg，挑选高速均匀性测试数据指标标准差在表2限值范围内，且无异常谐波值出现(高次谐波值大于低次谐波值现象)，且H1RFV平均值≤80N的两条轮胎作为控制胎。

表1 HSU(1×5)重复性试验步骤

表2轮胎高速均匀性参数指标限值

准备两个高精度轮辋(6.5J×16)并分别编号为A和B，将两条控制胎按表3对应的轮辋编号进行安装，为保证控制胎在轮辋上的正确就位，在胎圈或轮辋胎圈座或两者上涂以适当的润滑剂。然后将两条控制胎在25℃±3℃(测试室)温度环境下进行停放，充气压力与实际测试气压相同。

表3控制胎及其安装轮辋编号

轮胎215/65R16	安装轮辋(6.5×16)
		1#	A
2#	B

控制胎按表1所示方法和步骤进行1×5高速均匀性试验，每两个星期至少测量一次。其中首次1×5高速均匀性测试平均值作为基准值μ₀，其中试验气压为220kPa，试验载荷525kg。

通过控制胎1×5高速均匀性试验数据的重复性和偏移量来评判轮胎高速均匀性设备的稳定性：

(a)重复性分析

将1×5高速均匀性测试数据进行重复性分析。

重复性计算公式：

其中

(b)漂移分析

将控制胎首次测试第1-5次的数据取均值，作为基准值μ₀，再将本次测试数据μ_i，前次测试数据μ_i-1以及基准值μ₀进行漂移量计算。

控制胎基准值：

本次测试数据值：

前次测试数据值：

漂移量计算：

1#控制胎的试验数据分析结果见表4和表5，重复性和漂移量结果都在表2的标准差范围内，由此可判定设备稳定性是可靠的。

表4 1#控制胎试验数据重复性分析结果

表5 1#控制胎试验数据漂移分析结果

以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的。本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施列，而是要符合与本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种轮胎高速均匀性试验机稳定性监测方法，该方法包括以下步骤：

1)通过低速均匀性和动平衡以及高速均匀性要求选择至少两条轮胎；

低速均匀性和动平衡要求，在高速均匀性试验机上进行一个速度下重复n次的低速均匀性重复性测试，RFV均值≤7kg且标准差≤2N；低速均匀性试验气压为：200kPa，试验载荷为：轮胎胎侧最大载荷*75％，轮胎转速：60r/min；

高速均匀性要求，在高速均匀性试验机上进行一个速度下重复n次的高速均匀性测试，挑选高速均匀性测试数据指标标准差在限值范围内，无异常谐波值出现，H1RFV平均值≤80N的轮胎；高速均匀性试验气压为220kPa，试验载荷为轮胎胎侧最大载荷*70％，试验速度120km/h；

2)选择符合标准规定的固定高精度轮辋安装到轮胎上；

3)在高速均匀性试验机上进行一个速度下重复5次高速均匀性试验，重复性试验步骤如下：

轮胎高速均匀性参数指标限值如下：

4)通过步骤3)获得的高速均匀性试验数据的重复性和漂移量来评判轮胎高速均匀性试验机的稳定性；

重复性分析如下：

当次测试第1次-n次测试数据x进行平均值计算，然后利用平均值进行标准差分析：

平均值计算公式：

标准差计算公式：

漂移量分析如下：将轮胎首次测试第1次-n次的数据取平均值，作为基准值μ₀，再将本次测试数据平均值μ_i、前次测试数据平均值μ_i-1以及基准值μ₀进行标准差计算，以求得漂移量；

轮胎基准值计算：

本次测试数据平均值：

前次测试数据平均值：

对μ₀，μ_i，μ_i-1三者进行求平均值μ_avg：

漂移量计算：

至少一条轮胎的重复性和漂移量结果都符合标准差限值，即可判定高速均匀性试验机稳定性是可靠的。

2.根据权利要求1所述的一种轮胎高速均匀性试验机稳定性监测方法，其特征在于，步骤1)挑选轮胎应是硫化后至少在室温下停放了24小时的新轮胎，无明显外观缺陷和变形，表面需干净、干燥，无异物，且存放周期不超过6个月。

3.根据权利要求1所述的一种轮胎高速均匀性试验机稳定性监测方法，其特征在于，对于当次测试结果有疑议的，将轮胎轮辋组合体从高速均匀性试验机上拆下重新安装再次测试，用于排除组合体安装问题造成的结果误差。

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