CN112924122A - 一种自动化测量轮胎单花纹块多种刚度特性的试验装置及工作方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种自动化测量轮胎单花纹块多种刚度特性的试验装置，包括花纹块、路面、花纹块底板、花纹块移动及夹持装置、花纹块刚度测试平台、路面搬运输送系统、高速摄像仪运载装置、装载机架和运载平台，运载平台为环形，装载机架固定设置于运载平台的环形内部；所述花纹块移动及夹持装置设置于装载机架内部上段，花纹块刚度测试平台设置于装载机架内部并位于花纹块移动及夹持装置下方，路面搬运输送系统设置于花纹块刚度测试平台的一侧；所述高速摄像仪运载装置设置于运载平台上。本发明的优点在于系统完整且包容性高，控制灵活，试验全程可实现自动化操作，减少人工劳动力，提高测试效率和测试精度。

Description

一种自动化测量轮胎单花纹块多种刚度特性的试验装置及工 作方法

技术领域

本发明涉及一种自动化测量轮胎单花纹块多种刚度特性的试验装置及工作方法，属于轮胎设备领域。

背景技术

轮胎作为汽车行驶时与地面的连接部件，其性能直接影响着汽车的承载力、制动、驱动和操纵稳定性。胎面花纹块是轮胎上直接和地面接触的部位，胎面花纹块的结构性能直接决定了轮胎的使用性能，尤其是胎面花纹块的刚度特性，其对轮胎的传力、转弯、制动和侧偏性有着重要作用，因此对胎面花纹块的刚度特性研究是研制高性能轮胎的关键。

现有技术中，胎面花纹刚度研究大多将轮胎整体作为试验测试的研究对象，干扰因素较多，获得单独的轮胎花纹刚度难度大，测试精度不高，如果针对单个的轮胎花纹块进行刚度研究，不仅能降低干扰因素，而且更加容易获得准确的轮胎花纹块测试数据，提高测试精度。

花纹块的刚度包括纵向刚度、径向刚度、横向刚度、侧偏扭转刚度和倾覆刚度等，现有技术中，针对于单个轮胎花纹块的上述刚度特性的测试研究尚未系统地展开，也尚未有一个试验系统能够满足进行上述五种花纹刚度的测试。

发明内容

本发明的技术方案提供一种自动化测量轮胎单花纹块多种刚度特性的试验装置，并给出了其进行多种刚度测试的试验方法，可以对花纹块的纵向刚度、径向刚度、横向刚度、侧偏扭转刚度和倾覆刚度进行测试，并能够获取准确的花纹块测试数据，测试精度高。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：

一种自动化测量轮胎单花纹块多种刚度特性的试验装置，包括花纹块、路面、花纹块底板、花纹块移动及夹持装置、花纹块刚度测试平台、路面搬运输送系统、高速摄像仪运载装置、装载机架和运载平台，运载平台为环形，装载机架固定设置于运载平台的环形内部；所述花纹块移动及夹持装置设置于装载机架内部上段，花纹块刚度测试平台设置于装载机架内部并位于花纹块移动及夹持装置下方，路面搬运输送系统设置于花纹块刚度测试平台的一侧；所述高速摄像仪运载装置设置于运载平台上；所述花纹块设置于花纹块底板上朝向花纹块刚度测试平台的表面上，花纹块底板通过花纹块移动及夹持装置与装载机架相对移动；所述路面设置于花纹块刚度测试平台内并位于花纹块的下方，路面与花纹块刚度测试平台沿垂直于路面的方向相对滑动。

优化的，上述自动化测量轮胎单花纹块多种刚度特性的试验装置，所述路面搬运输送系统包括第一传送链机构、第二传送链机构、路面传动组合机构和路面传动液压缸，第一传送链机构、第二传送链机构分别位于花纹块刚度测试平台的两侧，路面传动组合机构和路面传动液压缸设置于花纹块刚度测试平台内；所述路面传动组合机构包括若干小辊筒、辊筒挡板、辊筒电机、辊筒外壳和辊筒底板；所述第一传送链机构包括传输电机、第一传输链轮、第二传输链轮、第三传输链轮、传输链条、链轮传输轴、传送链支架；所述传输电机安装在传送链机架上，第一传输链轮固定套接于传输电机的动力输出轴端部，第一传输链轮通过链条与第二传输链轮连接，第二传输链轮和第三传输链轮通过键与链轮传输轴相连，第三传输链轮与安装在传送链支架的传输链条发生链传动；所述第二传送链机构与第一传送链机构结构相同。

优化的，上述自动化测量轮胎单花纹块多种刚度特性的试验装置，所述路面传动组合机构包括小辊筒、辊筒挡板、辊筒电机、辊筒外壳和辊筒底板；所述辊筒挡板为U型，小辊筒设置于辊筒挡板的U型开口内并通过销轴与辊筒挡板连接，每个小辊筒均连接有一个辊筒电机；所述辊筒底板设置于路面底板的环形凸起内，辊筒底板沿垂直于辊筒底板的方向与路面底板相对滑动；所述小辊筒安装在辊筒挡板内部，两者为销轴连接，共有两个辊筒挡板，每个辊筒挡板内安装有若干小辊筒，每个小辊筒均连接有一个辊筒电机，辊筒挡板由辊筒外壳包裹，辊筒外壳、辊筒电机、辊筒挡板均设置于辊筒底板上；所述辊筒底板下表面上端焊接有若干底板底座；所述路面传动液压缸包括路面液压缸筒、路面液压缸杆、第二过渡滑块，路面液压缸筒安装在平台底架的内部空腔的下部内侧，路面液压缸杆设置于路面液压缸筒内，路面液压缸杆通过销轴与第二过渡滑块的一端相连，第二过渡滑块另一端通过销轴与底板底座连接。

优化的，上述自动化测量轮胎单花纹块多种刚度特性的试验装置，所述花纹块移动及夹持装置包括花纹组合块横向移动装置、花纹组合块纵向移动装置、花纹组合块径向移动装置和花纹组合块装置；所述花纹组合块横向移动装置设置于花纹组合块纵向移动装置的两侧并与装载机架固定连接，花纹组合块纵向移动装置的两端通过花纹组合块横向移动装置与装载机架相对滑动；所述花纹组合块径向移动装置与花纹组合块纵向移动装置连接并沿花纹组合块纵向移动装置的长度延伸方向与花纹组合块纵向移动装置相对移动，花纹组合块装置与花纹组合块径向移动装置连接并通过花纹组合块径向移动装置与装载机架相对移动；所述花纹组合块装置包括花纹块夹持吸盘装置，花纹块包括花纹块单轮胎花纹和花纹块底板，花纹块单轮胎花纹和花纹块底板为橡胶一体成型件，花纹块底板通过花纹块夹持吸盘装置与花纹组合块装置固定连接。

优化的，上述自动化测量轮胎单花纹块多种刚度特性的试验装置，所述花纹组合块装置还包括花纹块大角度侧偏扭转装置、花纹块小角度侧偏扭转装置、花纹块侧倾扭转装置、花纹块夹持吸盘装置；所述花纹块大角度侧偏扭转装置与花纹组合块径向移动装置固定连接，花纹块夹持吸盘装置通过花纹块小角度侧偏扭转装置、花纹块侧倾扭转装置与花纹块大角度侧偏扭转装置连接，花纹块底板通过花纹块夹持吸盘装置与花纹块大角度侧偏扭转装置固定连接。

优化的，上述自动化测量轮胎单花纹块多种刚度特性的试验装置，所述花纹块刚度测试平台包括路面、路面底板、平台底架和若干平台底架液压缸，平台底架液压缸的一端与平台底架铰接，平台底架液压缸的另一端与花纹块刚度测试平台的装载机架铰接；所述平台底架内设置有内部空腔，平台底架的内部空腔的上端开口设置于平台底架的上表面上，路面底板设置于平台底架的内部空腔内，路面底板沿垂直于路面底板的方向上与平台底架相对滑动，路面底板上朝向平台底架的内部空腔上端开口的表面上固定设置有路面，路面设置于路面底板表面上中部位置；所述平台底架的内部空腔内设置有若干横向力传感器、若干纵向力传感器和若干地横装置，地横装置、横向力传感器和纵向力传感器设置于平台底架的内部空腔与路面底板之间并与路面底板接触；所述平台底架上设置有若干路面夹紧装置，路面夹紧装置的一端与平台底架连接，路面夹紧装置的另一端与路面表面接触。

优化的，上述自动化测量轮胎单花纹块多种刚度特性的试验装置，所述高速摄像仪运载装置包括高速摄像仪、型材后臂、中部支撑臂和型材前臂；所述型材后臂的一端与中部支撑臂的端部连接，型材后臂的另一端设置有后臂行走机构；所述中部支撑臂的中段设置有侧上板、侧下板，型材前臂的其中一端设置于侧上板、侧下板之间并与侧上板、侧下板通过转轴转动连接，型材前臂的另一端设置有两个滚轮；所述中部支撑臂的中段设置有摄像仪升降组件，摄像仪升降组件设置于侧上板、侧下板之间，侧上板、侧下板与中部支撑臂转动连接，侧上板、侧下板与中部支撑臂之间的转动轴线平行于中部支撑臂长度延伸方向；所述高速摄像仪设置于中部支撑臂的一端，高速摄像仪与中部支撑臂之间设置有摄像仪连接组件；所述中部支撑臂包括两个型材短臂，摄像仪升降组件设置于两个型材短臂之间，高速摄像仪设置于其中一个型材短臂上；所述两个型材短臂的端部分别连接有一个型材后臂，型材短臂上设置有L型的型材角件，型材角件的一侧表面与型材短臂固定连接，型材角件的另一侧表面与型材后臂固定连接。

一种自动化测量轮胎单花纹块多种刚度特性的试验装置的工作方法，包括以下步骤：

1)路面上料传输工作：准备多种不同种类的路面，路面种类包括粗沥青路面、细沥青路面、粗糙水泥路面等；将其中一种路面放置于第一传送链机构上，平台底架液压缸带动路面底板下降，通过第一传送链机构将路面传输至路面底板上方，通过路面传动组合机构带动路面传动组合机构脱离与路面的接触；

2)路面夹紧工作：在路面完全置放与路面底板上后，启动路面夹紧装置，使夹紧盘贴近夹紧路面；

3)花纹块夹取操作：放置要测试的花纹块与路面上，联合启动花纹块移动及夹持装置的花纹组合块横向移动装置、花纹组合块纵向移动装置、花纹组合块径向移动装置和花纹组合块装置，使吸盘支架上的吸盘吸于花纹块上并与花纹块固定；

4)测试花纹块的径向刚度、花纹块的横向刚度、花纹块的纵向刚度、花纹块的侧偏扭转刚度和花纹块的倾覆刚度；

5)在步骤4)完成后，将路面通过路面传动组合机构顶起并通过路面传动组合机构、第二传送链机构将路面传输至第二传送链机构上并将路面取下；更换其他材质的路面并重复步骤1)至步骤4)的过程；

6)重复步骤1)至步骤5)的过程，直至完成花纹块在全部种类路面上的刚度测试。

优化的，上述自动化测量轮胎单花纹块多种刚度特性的试验装置的工作方法，

在步骤4)中，对花纹块的径向刚度测试时，启动花纹组合块径向移动装置使得花纹块向下挤压路面，地衡装置受挤压产生径向力，通过高速摄像仪记录得到花纹块的径向位移，通过相关公式：径向力＝径向位移×径向刚度，进一步计算得到花纹块的径向刚度；

对花纹块的横向刚度测试时，启动花纹组合块横向移动装置使得花纹块产生相对路面横向移动的趋势，路面受横向剪切作用并将力传递给路面底板至横向力传感器，部分横向力传感器受到挤压，另一部分横向力传感器受到拉伸，各传感器得到横向力，并计算得到横向力的有效值，通过高速摄像仪测得花纹块的横向位移，并根据力与位移计算得到花纹块的横向刚度；

对花纹块的纵向刚度测试时，启动花纹组合块纵向移动装置使花纹块产生相对于路面纵向位移的趋势，路面受到纵向剪切作用并将力传递给路面底板至各纵向力传感器，部分纵向力传感器受到挤压，另一部分纵向力传感器受到拉伸，各纵向力传感器得到纵向力，并综合各纵向力传感器测量的纵向力得到纵向力有效值，通过高速摄像仪测得花纹块的纵向位移，并根据力与位移计算得到花纹块的纵向刚度；

或者对花纹块的纵向刚度测试时，通过花纹块径向移动装置8的传动控制使花纹块脱离路面，之后通过花纹块大角度侧偏扭转装置和花纹块小角度侧偏扭转装置的联动控制将花纹块旋转90°，之后再将花纹块移至零点位置，即使用横向力传感器和花纹组合块横向移动装置测量花纹块的纵向刚度，其余步骤同测量花纹块的横向刚度相同；

对花纹块的侧偏扭转刚度测试时，启动花纹块小角度侧偏扭转装置使得花纹块相对路面产生侧偏扭转力，路面受到纵横剪切力，并将剪切力传给各横向力传感器和各纵向力传感器，并使所有的横向力传感器、纵向力传感器产生力值；综合各传感器力值并拟合得到横向力传感器与纵向力传感器的力的有效值；同时通过高速摄像仪测得花纹块的横向位移、纵向位移、侧偏角度等位移参数，并根据力与位移计算得到花纹块的侧偏扭转刚度；

对花纹块的倾覆刚度测试时，启动花纹块侧倾扭转装置12使花纹块发生倾覆翻转，路面产生竖直方向的剪切力，并将剪切力传递给各纵向力传感器以及各地衡装置，在此过程中每一个传感器产生不同的力值，综合各传感器力值并拟合得到纵向力传感器和各地衡装置的力的有效值，同时通过高速摄像仪测得花纹块的径向位移、倾覆角度等位移参数，并根据力与位移计算得到花纹块的倾覆刚度。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

(1)轮胎单花纹块试验装置系统设计有花纹块移动及夹持装置、花纹块刚度测试装置、路面夹持装置、路面输送搬运装置、高速摄像仪运载装置，系统完整且包容性高，控制灵活，试验全程可实现自动化操作，减少人工劳动力，提高测试效率和测试精度。

(2)驱使花纹块移动的装置中设有花纹组合块的横向移动装置、纵向移动装置、径向移动装置，各装置既可以独立工作又可联动控制，可以使花纹块发生任意方向的移动，完成不同的方式的花纹块测试要求。

(3)驱使花纹块转动的装置中设有侧偏扭转装置、侧倾扭转装置，各装置中间也即可独立工作又可联动控制，可以使花纹块发生任意角度的转动，完成不同的方式的花纹块测试要求。

(4)花纹块移动与夹持装置中的传动机构采用五轴联动，可以测试花纹块任意方向、任意角度的刚度，包括任意横向刚度、纵向刚度、径向刚度，还可以测量任意角度的侧偏扭转刚度、倾覆刚度。

(5)花纹块的横向移动装置与侧偏扭转装置中采用多电机联合控制传动，既可以保证小量程位移测量下的测试精度，也可以保证大量程位移下的测试精度，从而提高了这两个关键刚度试验的测试精度。

(6)采用吸盘装置进行花纹块的夹取及固定，操作灵活方便，且配合花纹块移动及夹持装置中的五轴传动可以提高对花纹块的夹取与固定位置的精度。

(7)花纹块的刚度测试平台可以实现路面的夹持固定、替换输送、测试路况角度变换以及可测量花纹块移动引起的任意方向和角度的力，功能完整且测试灵活方便。

(8)刚度测试平台中设有多个横向力传感器、纵向力传感器及地衡装置构成传感器阵列，传感器阵列可以精确测量花纹块移动及转动时在各个方向产生的力，测试准确，精度高，为得到准确的花纹块刚度提供了保障。

设有平台底架液压缸装置，可以改变刚度测试平台的高度与角度，改变高度可以方便花纹块与路面的贴合以及路面替换，改变角度可以模拟花纹块测试时的不同路况，提高了刚度测试的灵活性。

采用液压缸驱动的基于杠杆原理的路面夹紧装置，可以实现对路面的夹持与固定，提高了路面下方的力传感器的测量精度，最终测量的花纹块刚度精度的测量精度得以提高。

在刚度测试平台内部设有路面传动组合机构，可以实现路面的更换和输送，各小辊筒采用电机单独控制，提高操作的灵活性与适应性，使路面传输控制达到最优。

设有路面搬运输送系统，可以实现路面的自动搬运传输、更换，可以在一次刚度测试中测量不同类型的路面，提高刚度试验系统的测试能力，全程自动化操作，灵活度高，提高了测试系统的智能化。

(10)高速摄像仪运载装置可以进行任意方向移动，并且可以实现高速摄像仪的任意高度与任意位置的调节，可以从任意角度观测花纹块的测试过程，具有高度灵活性，将传统固定式摄像变为可自动移动式摄像，适应程度高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的花纹块移动及夹持装置的结构示意图；

图3为本发明的花纹组合块装置的结构示意图；

图4为本发明的花纹块横向移动左侧部分示意图；

图5为本发明的花纹块横向移动右侧部分示意图；

图6为本发明的花纹块横向移动与纵向移动连接部处横向移动部分示意图；

图7为本发明的花纹块横向移动与纵向移动连接部处纵向移动部分示意图；

图8为本发明的花纹组合块纵向移动装置的结构示意图；

图9为本发明的纵径连接组合块示意图；

图10为本发明的纵径连接组合块仰视图；

图11为本发明的纵径连接组合块俯视图；

图12为本发明的花纹组合块径向移动装置示意图；

图13为本发明的花纹块组合装置的内部结构示意图；

图14为本发明的花纹组合块上部分剖视图；

图15为本发明的花纹块组合块上部分示意图；

图16为本发明的花纹组合块下部分剖视图；

图17为本发明的花纹组合块下部分示意图；

图18为本发明的花纹块刚度测试平台的结构示意图；

图19为本发明的测试平台除去平台底架示意图；

图20为本发明的花纹块测试平台半剖示意图；

图21为本发明的平台底架示意图；

图22为本发明的路面底板结构示意图；

图23为本发明的试验平台侧部各结构安装示意图；

图24为本发明的平台底架液压缸结构图；

图25为本发明的路面加紧装置内部结构示意图；

图26为本发明的路面搬运输送系统示意图；

图27为本发明的路面传动组合机构安装示意图；

图28为本发明的路面传动组合机构及路面传动液压缸各结构示意图；

图29为本发明的传送链机构的内部主要结构示意图；

图30为本发明的高速摄像仪运载装置示意图；

图31为本发明的后臂行走机构示意图；

图32为本发明的控制高速摄像仪运载装置上下升降部分示意图；

图33为本发明的控制高速摄像仪运载装置前臂左右摆动结构示意图；

图34为本发明的运载平台机构及安装位置示意图；

1、花纹块移动及夹持装置；2、花纹块刚度测试平台；3、路面搬运输送系统；4、高速摄像仪运载装置；5、装载机架；6、花纹组合块横向移动装置；7、花纹组合块纵向移动装置；8、花纹组合块径向移动装置；9、花纹组合块装置；10、花纹块大角度侧偏扭转装置；11、花纹块小角度侧偏扭转装置；12、花纹块侧倾扭转装置；13、花纹块夹持吸盘装置；14、花纹块；15、第一旋转电机；16、第一电机固定板；17、左侧联轴器；18、第一丝杠固定块；19、左侧丝杠；20、第一滑轨；21、第二滑轨；22、左大长侧板；23、第二丝杠固定块；24、第二旋转电机；25、第二电机固定板；26、右侧联轴器；27、第三丝杠固定块；28、右侧丝杠；29、第三滑轨；30、第四滑轨；31、右大长侧板；32、第四丝杠固定块；33、第一滑块；34、第一滑块连接块；35、第二滑块；36、第二滑块连接块；37、第一丝杠连接块；38、第一丝杠套筒；39、第三滑块；40、第三滑块连接块；41、第四滑块；42、第四滑块连接块；43、第五滑块；44、第五滑块连接块；45、第六滑块；46、第六滑块连接块；47、第二丝杠连接块；48、第二丝杠套筒；49、第七滑块；50、第七滑块连接块；51、第八滑块；52、第八滑块连接块；53、左侧小板；54、过渡板；55、右侧小板；56、纵向长侧板；57、纵向旋转电机；58、纵向联轴器；59、第五丝杠固定块；60、纵向丝杠；61、纵径连接组合块；62、第五滑轨；63、第六滑轨；64、第六丝杠固定块；65、径向长侧板；66、径向旋转电机；67、径向电机固定板；68、径向联轴器；69、第七丝杠固定块；70、径向丝杠；71、第七滑轨；72、第八滑轨；73、第八丝杠固定块；74、第一侧偏电机；75、第一侧偏固定块；76、第一侧偏联轴器；77、第二侧偏固定块；78、第一锁紧装置；79、第一衬套；80、第一角接触轴承；81、第二角接触轴承；82、第一侧偏连接块；83、轴承支撑固定块；84、第二锁紧装置；85、第二衬套；86、第一小带轮；87、第一传动套；88、第一皮带；89、第一侧偏传动轴；90、第二侧偏传动轴；91、第三缩紧装置；92、第三衬套；93、第三衬套过渡套；94、第三衬套保护套；95、第三角接触轴承；96、第四角接触轴承；97、第二侧偏连接块；98、第四衬套；99、第四衬套过渡套；100、第四锁紧装置；101、第二传动套；102、第一大带轮；103、第三传动套；104、传动空心轴；105、第一卡盘；106、轴承卡紧盘；107、第一深沟球轴承；108、第二深沟球轴承；109、第三侧偏固定块；110、小侧偏固定板；111、大侧偏固定板；112、空心轴外套；113、固连螺栓；114、侧偏旋转板；115、左侧倾固定板；116、右侧倾固定板；117、侧倾电机；118、侧倾电机联轴器；119、第一侧倾传动轴；120、侧倾轴锁套；121、第一侧倾连接块；122、第四传动套；123、第二小带轮；124、第二大带轮；125、第二皮带；126第五传动套；127、第二侧倾连接块；128、第二侧倾传动轴；129、侧偏支架；130、第二侧偏电机；131、第三侧倾传动轴；132、第三侧倾连接块；133、第六传动套；134、吸盘支架；135、吸盘；136、花纹块单轮胎花纹；137、路面；138、路面底板；139、平台底架；140、路面夹紧装置；141、平台底架液压缸；142、横向力传感器；143、纵向力传感器；144、地衡装置；145、路面传动组合机构；146、路面传动液压缸；147、底架液压缸底座；148、底架液压缸筒；149、底架液压缸杆；150、底架液压缸连接块；151、夹紧液压缸筒；152、夹紧液压缸杆；153、第一过渡滑块；154、第一夹紧杠杆；155、第二夹紧杠杆；156、夹紧连接板；157、夹紧固定块；158、夹紧盘；159、夹紧螺母；160、夹紧螺杆；161、夹紧连接块；162、辊筒外壳；163、辊筒挡板；164、小辊筒；165、辊筒电机；166、辊筒底板；167、路面液压缸筒；168、路面液压缸杆；169、第二过渡滑块；170、底板底座；171、第一传送链机构；172、第二传送链机构；173、传输电机；174、第一传输链轮；175、第二传输链轮；176、第三传输链轮；177、传输链条；178、链轮传输轴；179、传送链支架；180、高速摄像仪；181、高速摄像仪铰接球；182、高速摄像仪底座、183、底座连接板；184、型材后臂；185、滚轮；186、滚轮电机；187、小直齿轮；188、大直齿轮；189、电机固定板；190、大齿轮传动轴；191、型材短臂；192、带轮电机；193、第三小带轮；194、第三大带轮；195、第三皮带；196、型材角件；197、前置转动块；198、第四大带轮；199、第四皮带；200、带轮传动轴；201、前置固定板；202、第一锥齿轮；203、第二锥齿轮；204、锥轮电机；205、侧上板；206、侧下板；207、型材前臂；208、前臂伸出轴；209、运载平台；210、花纹块底板。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的技术特点。

如图1至图3所示，本发明为一种自动化测量轮胎单花纹块多种刚度特性的试验装置，包括花纹块136、路面137、花纹块底板210、花纹块移动及夹持装置1、花纹块刚度测试平台2、路面搬运输送系统3、高速摄像仪运载装置4、装载机架5和运载平台209，运载平台209为环形，装载机架5固定设置于运载平台209的环形内部；所述花纹块移动及夹持装置1设置于装载机架5内部上段，花纹块刚度测试平台2设置于装载机架5内部并位于花纹块移动及夹持装置1下方，路面搬运输送系统3设置于花纹块刚度测试平台2的一侧；所述高速摄像仪运载装置4设置于运载平台209上；所述花纹块136设置于花纹块底板210上朝向花纹块刚度测试平台2的表面上，花纹块底板210通过花纹块移动及夹持装置1与装载机架5相对移动；所述路面137设置于花纹块刚度测试平台2内并位于花纹块136的下方，路面137与花纹块刚度测试平台2沿垂直于路面137的方向相对滑动。

如图2和图3所示，花纹块移动及夹持装置1包括设置于装载机架5上的花纹组合块横向移动装置6、花纹组合块纵向移动装置7、花纹组合块径向移动装置8和花纹组合块装置9；所述花纹组合块横向移动装置6设置于花纹组合块纵向移动装置7的两侧并与装载机架5固定连接，花纹组合块纵向移动装置7的两端通过花纹组合块横向移动装置6与装载机架5相对滑动；所述花纹组合块径向移动装置8与花纹组合块纵向移动装置7连接并沿花纹组合块纵向移动装置7的长度延伸方向与花纹组合块纵向移动装置7相对移动，花纹组合块装置9与花纹组合块径向移动装置8连接并通过花纹组合块径向移动装置8与装载机架5相对移动；所述花纹组合块装置9包括花纹块夹持吸盘装置13，花纹块单轮胎花纹136通过花纹块夹持吸盘装置13与花纹组合块装置9固定连接。

如图2所示，所述花纹组合块横向移动装置6包括花纹块横向移动左侧部分和花纹块横向移动右侧部分；

如图4所示，花纹块横向移动左侧部分包括第一旋转电机15、第一电机固定板16、左侧联轴器17、第一丝杠固定块18、左侧丝杠19、第一滑轨20、第二滑轨21、左大长侧板22、第二丝杠固定块23、左侧小板53、第一丝杠连接块37和第一丝杠套筒38；所述左大长侧板22与装载机架5固定连接，第一电机固定板16设置于左大长侧板22上，第一旋转电机15通过螺栓与第一电机固定板16固定连接，第一旋转电机15的电机轴穿过第一电机固定板16并与左侧丝杠19通过左侧联轴器17连接，左侧丝杠19上套接有第一丝杠套筒38，第一丝杠套筒38与左侧丝杠19螺纹连接，第一丝杠套筒38上设置有第一丝杠连接块37，第一丝杠连接块37与左侧小板53固定连接；所述第一滑轨20、第二滑轨21固定设置于左大长侧板22，第一滑轨20上设置有第一滑块33和第二滑块35，第一滑块33和第二滑块35分别与第一滑轨20滑动连接，第一滑块33、第二滑块35分别连接有第一滑块连接块34、第二滑块连接块36；第二滑轨21上设置有第三滑块39、第四滑块41，第三滑块39、第四滑块41分别与第二滑轨21滑动连接，第三滑块39、第四滑块41分别连接有第三滑块连接块40、第四滑块连接块42，第一滑块连接块34、第二滑块连接块36、第三滑块连接块40、第四滑块连接块42与左侧小板53固定连接；

如图图5所示，花纹块横向移动右侧部分包括第二旋转电机24、第二电机固定板25、右侧联轴器26、第三丝杠固定块27、右侧丝杠28、第三滑轨29、第四滑轨30、右大长侧板31、第四丝杠固定块32、右侧小板55、第二丝杠连接块47和第二丝杠套筒48；

所述右大长侧板31与装载机架5固定连接，第二电机固定板25设置于右大长侧板31上，第二旋转电机24通过螺栓与第二电机固定板25固定连接，第二旋转电机24的电机轴穿过第二电机固定板25并与右侧丝杠28通过右侧联轴器26连接，右侧丝杠28上套接有第二丝杠套筒48，第二丝杠套筒48与右侧丝杠28螺纹连接，第二丝杠套筒48上设置有第二丝杠连接块47，第二丝杠连接块47与右侧小板55固定连接；

所述第三滑轨29、第四滑轨30固定设置于右大长侧板31，第三滑轨29上设置有第五滑块43和第六滑块45，第五滑块43和第六滑块45分别与第三滑轨29滑动连接，第五滑块43、第六滑块45分别连接有第五滑块连接块44、第六滑块连接块46；所述第四滑轨30上设置有第七滑块49、第八滑块51，第七滑块49、第八滑块51分别与第四滑轨30滑动连接，第七滑块49、第八滑块51分别连接有第七滑块连接块50、第八滑块连接块52，第五滑块连接块44、第六滑块连接块46、第七滑块连接块50、第八滑块连接块52与右侧小板55固定连接。

如图7和图8所示，花纹组合块纵向移动装置7包括左侧小板53、过渡板54、纵向长侧板56、右侧小板55、纵向旋转电机57、纵向联轴器58、第五丝杠固定块59、纵向丝杠60、纵径连接组合块61、第五滑轨62、第六滑轨63、第六丝杠固定块64几部分组成。左侧小板53、过渡板54、纵向长侧板56、右侧小板55依次连接，组成对于花纹块纵向移动时的相对静止背面板，纵向旋转电机57通过螺栓固定在过渡板54上，电机轴伸出通过纵向联轴器58与纵向丝杠60相连，纵向丝杠60安装在两侧的丝杠固定块上，丝杠固定块通过螺栓固定在纵向长侧板56上，纵径连接组合块61底部中间的纵向丝杠60套筒安装在纵向丝杠60上，纵径连接组合底部两侧的的滑块安装在滑轨上，两侧滑轨分别通过螺栓固定在纵向长侧板56上。通过纵向旋转电机57的转动带动纵向丝杠60旋转，从而使纵径连接组合块61能够纵向移动，最终使花纹块发生纵向移动。

如图12所示，花纹组合块径向移动装置包括径向长侧板65、径向旋转电机66、径向电机固定板67、径向联轴器68、第七丝杠固定块69、径向丝杠70、第七滑轨71、第八滑轨72、第八丝杠固定块93、纵径连接组合块几部分组成。

纵径连接组合块顶部的径向丝杠70套筒安装在径向丝杠70上，纵径连接组合顶部两侧的的滑块安装在第七、第八滑轨72上，两滑轨分别通过螺栓固定在径向长侧板65上。径向长侧板65上由上到下依次通过螺栓安装径向电机固定板67、第七丝杠固定块69、第八丝杠固定块93。径向旋转电机66通过螺栓安装在径向电机固定板67上，电机轴伸出通过径向联轴器68与径向丝杠70相连，径向丝杠70安装在两丝杠固定块上。在花纹组合块装置径向移动时，纵径连接组合块保持径向静止，径向长侧板65及其安装在上面的径向丝杠70、径向旋转电机66、径向滑轨发生相对移动，从而使花纹块产生径向的移动。

如图13所示，花纹组合块装置包括花纹块大角度侧偏扭转装置、花纹块小角度侧偏扭转装置、花纹块侧倾扭转装置、花纹块夹持吸盘装置和花纹块五部分。

如图14、15所示，花纹块大角度侧偏扭转装置包含第一侧偏电机74、第一侧偏固定块75、第一侧偏联轴器76、第二侧偏固定77块、第一锁紧装置78、第一衬套79、第一角接触轴承80、第二角接触轴承81、第一侧偏连接块82、轴承支撑固定块83、第二锁紧装置84、第二衬套85、第一小带轮86、第一传动套87、第一皮带88、第一侧偏传动轴89、第二侧偏传动轴90、第三缩紧装置91、第三衬套92、第三衬套过渡套93、第三衬套保护套94、第三角接触轴承95、第四角接触轴承96、第二侧偏连接块97、第四衬套98、第四衬套过渡套99、第四锁紧装置100、第二传动套101、第一大带轮102、第三传动套103、传动空心轴104、第一卡盘105、轴承卡紧盘106、第一深沟球轴承107、第二深沟球轴承108、第三侧偏固定块109、小侧偏固定板110、大侧偏固定板111、空心轴外套112、固连螺栓113、侧偏旋转板114等结构。

如图14、15所示，第一侧偏固定块75通过螺栓安装在径向长侧板上，第一侧偏固定块75上部通过螺栓连接有第一侧偏电机74，电机轴通过第一侧偏联轴器76与第一侧偏传动轴89相连，传动轴深入至第一侧偏连接块82与第一传动套87中，在第一侧偏连接块82处传动轴从上之下分别套有第一缩紧装置、第一衬套79、第一角接触轴承80、第二角接触轴承81、第二衬套85、第二锁紧装置84。第一衬套79、第一角接触轴承80和第二角接触轴承81安装在第一侧偏连接块82内部，且在第二角接触轴承81下侧、第二衬套85外侧、第二缩紧装置上侧安装有轴承支撑固定块83，用与承载轴承的作用。第一侧偏连接块82通过螺栓安装在第二侧偏固定77块，第二侧偏固定77块再通过螺栓固定在径向长侧板上。第一侧偏传动轴89底部安装有第一传动套87，第一传动套87外圈安装有第一小带轮86，第一小带轮86与第一大带轮102通过第一皮带88传动。

如图14、15所示，第二侧偏固定77块右侧安装有第二侧偏连接块97，作为第二侧偏传动轴90水平方向的固定装置，第二侧偏传动轴90从上至下依次安装有第三锁紧装置、第三衬套92、第三角接触轴承95、第四角接触轴承96、第四衬套98、第四缩紧装置、第二传动套101、第三传动套103。其中，第三衬套92外安装有第三衬套过渡套93和第三衬套保护套94，起承载由第二侧偏传动轴90引起的第三缩紧装置91竖直向下的力的作用。第三角接触轴承95与第角接触轴承安装在第二侧偏连接块97内部，第四衬套98外侧安装有第四衬套过渡套99，与下方的第四缩紧装置都有夹紧第二侧偏传动轴90的作用。第二传动套101外侧安装有第一大带轮102，第二侧偏传动轴90、第二传动套101和第一大带轮102三者相对固定。第三传动套103外侧安装有传动空心轴104，两者相对固定，传动空心轴104外侧从上至下依次安装第一卡盘105、第一深沟球轴承107、第二深沟球轴承108、空心轴外套112，在第一卡盘105的外侧、第一深沟球轴承107上部安装有轴承卡紧盘106，在两深沟球轴承外侧安装有第三侧偏固定块109，第三侧偏固定块109两侧通过螺栓安装有小侧偏固定板110和大侧偏固定板111，两侧偏固定板通过螺栓安装在径向长侧板上，即第三侧偏固定块109、小侧偏固定板110、大侧偏固定板111、径向长侧板保持相对固定。侧偏旋转板114通过固连螺栓113安装在空心轴外套112的下部，第一侧偏电机74的转动带动第一侧偏传动轴89、第一小带轮86、第一皮带88、第一大带轮102、第二侧偏传动轴90、传动空心轴104、空心轴外套112、侧偏旋转板114依次转动，最终实现轮胎花纹块的大侧偏扭转转动。

如图16、17所示，侧偏旋转板114两侧分别通过螺栓安装左侧倾固定板115和右侧倾固定板116，三者相对固定，在右侧倾固定板116上通过螺栓安装侧倾电机117，电机轴伸出通过侧倾电机联轴器118与第一侧倾传动轴119相连，第一侧倾传动轴119从右至左依次安装侧倾锁轴套、第一侧倾连接块121、第四转动套，其中第一侧倾连接块121安装在左侧倾固定板115上，第一侧倾连接块121与第一侧倾传动轴119发生相对转动，而第一侧倾传动轴119与第四传动套122相对固连，第四传动套122上安装有第二小带轮123，第二小带轮123上安装有第二皮带125，第二皮带125下端安装在第二大带轮124上。二大带轮内部通过第五传动套126与第二侧倾传动轴128连接，三者相对固连。第二侧倾传动轴128安装在第二侧倾连接块127上，两者发生相对转动。第二侧倾连接块127安装在左侧倾固定板115上，两者相对固连。侧偏支架129左侧安装在第二侧倾传动轴128末端，另一侧安装在第三侧倾传动轴131末端，三者相对固连。第三侧倾传动轴131安装在第三侧倾连接块132上，两者发生相对转动。侧倾电机117转动依次使第一侧倾传动轴119、第二小带轮123、第二大带轮124、第二侧倾传动轴128、侧偏支架129、第三侧倾传动轴131转动，从而使花纹块产生侧倾旋转。第二侧偏电机130固连安装在侧偏支架129上，电机轴通过第六传动套133与吸盘支架134连接，在吸盘支架134末端安装有四个吸盘135，吸盘135工作时可吸取花纹块，花纹块由花纹块单轮胎花纹136、花纹块底板210构成，两者为一个整体。

第二侧偏电机130引起的转动为小角度侧偏扭转，第一侧偏电机74引起的电机为大角度侧偏扭转，两种电机联动可以更有效的进行花纹块的吸取以及侧偏刚度测试。通过吸盘135实现花纹块的夹取及固定，操作方便，并且多种电机联动可以提高对花纹块的夹取精度。

如图18、19所示，花纹块刚度测试平台2包括路面137、路面底板138、平台底架139和若干平台底架液压缸141，平台底架液压缸141的一端与平台底架139铰接，平台底架液压缸141的另一端与花纹块刚度测试平台的装载机架铰接；所述平台底架139内设置有内部空腔，平台底架139的内部空腔的上端开口设置于平台底架139的上表面上，路面底板138设置于平台底架139的内部空腔内，路面底板138沿垂直于路面底板138的方向上与平台底架139相对滑动，路面底板138上朝向平台底架139的内部空腔上端开口的表面上固定设置有路面137，路面137设置于路面底板138表面上中部位置；所述平台底架139的内部空腔内设置有若干横向力传感器142和若干纵向力传感器143，横向力传感器142和纵向力传感器143设置于平台底架139的内部空腔与路面底板138之间；所述平台底架139上设置有若干路面夹紧装置140，路面夹紧装置140的一端与平台底架139连接，路面夹紧装置140的另一端与路面137表面接触。

如图20所示，本申请的技术方案中，平台底架139的内部空腔内设置了横向力传感器142，用于测量进行测试时花纹块引起的横向力，平台底架139的内部空腔内设置了纵向力传感器143，用于测量进行测试时花纹块引起的纵向力。测试用的路面137和路面底板138被路面夹紧装置140夹紧固定，当花纹块沿路面137的水平方向进行横向或纵向移动时，会引起路面底板138也有进行水平移动的趋势，进而压缩或者拉伸横向力传感器142、纵向力传感器143从而产生相关的横向力或纵向力，在测得花纹块位移后，根据力＝位移×刚度，最终求得花纹块的横向刚度或纵向刚度。

平台底架液压缸141可以支撑并调节平台底架139的高度，并且通过各个平台底架液压缸141形成不同的长度也可以调整平台底架139的角度，进而调整路面137的高度和角度，在花纹块检测过程中可以模拟不同路面角度的行驶状态下花纹块的受力情况。

如图21至图23所示，所述路面底板138上朝向平台底架139的内部空腔内部底端面的表面上设置有环形凸起；所述横向力传感器142的一端与环形凸起的侧表面接触，横向力传感器142的另一端与平台底架139的内部空腔内表面固定；所述纵向力传感器143的一端与路面底板138的下表面接触，纵向力传感器143的另一端与平台底架139的内部空腔内表面固定。

横向力传感器142、纵向力传感器143固定于平台底架139的内部空腔内，在路面底板138移动时，环形凸起推动横向力传感器142的测量端，平台底架139向纵向力传感器143的测量端施加压力。

所述平台底架139的内部空腔内设置有若干地衡装置144，地衡装置144的的一端固定设置于平台底架139的内部空腔内表面固定连接，地衡装置144的另一端与路面底板138的下表面接触；地衡装置144与路面底板138的下表面边沿处均匀接触。

平台底架139的内部空腔内在设置了地衡装置144，地衡装置144与平台底架139连接，当花纹块发生竖直向下的移动时，压缩路面底板138，路面底板138进一步压缩地衡装置144，从而产生竖直方向的径向力，根据相关公式最终求得花纹块的径向刚度。

所述横向力传感器142的数量为八个，路面底板138下表面的环形凸起的两侧分别设置有四个横向力传感器142；所述纵向力传感器143的数量为十二个，纵向力传感器143均匀的分为两组且分别与路面底板138下表面两侧均匀接触。

将八个横向力传感器142、十二个纵向力传感器143均匀的分布于路面底板138与平台底架139之间，使得路面底板138各个位置的力能够均匀的传递并测量。

如图24所示，所述平台底架液压缸141包括底架液压缸底座147、底架液压缸筒148、底架液压缸杆149和底架液压缸连接块150；所述底架液压缸底座147通过螺栓固定设置于花纹块刚度测试平台的装载机架上，底架液压缸筒148的端部与底架液压缸底座147铰接；所述底架液压缸杆149设置于底架液压缸筒148内并与底架液压缸筒148滑动，底架液压缸杆149的端部与底架液压缸连接块150铰接，底架液压缸连接块150通过螺栓固定设置于平台底架139上。

将平台底架液压缸141与平台底架139、花纹块刚度测试平台的装载机架铰接，方便调整平台底架139与花纹块刚度测试平台的装载机架的相对高度和相对角度，进而调整平台底架139内的路面137和路面底板138的高度和角度，方便检测多种路面情况下的花纹块的受力情况。

如图25所示，所述路面夹紧装置140包括第一夹紧杠杆154、第二夹紧杠杆155、夹紧连接板156、夹紧固定块157、夹紧盘158、夹紧连接块161；所述平台底架139的侧表面上设置有夹紧动力装置，夹紧动力装置的一端与平台底架139的侧表面铰接；所述夹紧连接块161设置于夹紧连接板156内并与夹紧连接板156铰接，夹紧连接板156通过螺栓固定于夹紧固定块157上，夹紧固定块157与路面底板138固定连接；所述第一夹紧杠杆154的中段下部通过夹紧连接块161与夹紧连接板156铰接，第一夹紧杠杆154的中段下部与夹紧连接块161铰接；所述第一夹紧杠杆154的一端与夹紧动力装置铰接，第一夹紧杠杆154的另一端与第二夹紧杠杆155的端部铰接；所述第二夹紧杠杆155的中段下部与夹紧连接板156铰接，第二夹紧杠杆155的一端与第一夹紧杠杆154铰接，第二夹紧杠杆155的另一端设置有夹紧盘158。

当需要对路面137进行夹紧固定时，夹紧动力装置回缩，带动第一夹紧杠杆154向下移动，夹紧连接块161以夹紧连接板156处的销轴为圆心，沿朝向路面137方向旋转，进而带动第一夹紧杠杆154沿靠近路面137方向倾斜移动，进而带动第二夹紧杠杆155以夹紧连接板156处的销轴为圆心，沿靠近路面137的方向旋转，使第二夹紧杠杆155端部向下移动，进一步使安装在第二夹紧杠杆155端部的夹紧盘158向下移动，从而使夹紧盘158贴近夹紧路面137。

所述夹紧动力装置包括夹紧液压缸筒151、夹紧液压缸杆152和第一过渡滑块153；所述夹紧液压缸筒151与平台底架139的侧表面铰接，夹紧液压缸杆152设置于夹紧液压缸筒151内并与夹紧液压缸筒151内表面滑动接触，夹紧液压缸杆152的端部通过第一过渡滑块153与第一夹紧杠杆154的端部铰接。

夹紧动力装置的夹紧液压缸筒151、夹紧液压缸杆152分别与平台底架139的侧表面、第一夹紧杠杆154的端部铰接，通过夹紧液压缸杆152推动第一夹紧杠杆154的移动，进而实现对路面137的夹紧固定。

所述第二夹紧杠杆155的端部设置有夹紧螺母159和夹紧螺杆160，夹紧螺杆160穿过第二夹紧杠杆155的端部并与第二夹紧杠杆155垂直设置，夹紧螺杆160上螺纹连接有两个夹紧螺母159，夹紧螺母159与第二夹紧杠杆155的表面接触；所述夹紧盘158固定设置于夹紧螺杆160的端部。

通过调整夹紧螺母159在夹紧螺杆160上的位置可以调整夹紧螺杆160穿过第二夹紧杠杆155端部的长度，进而调整夹紧盘158与第二夹紧杠杆155端部的相对距离，调整夹紧盘158对路面137的夹紧情况，可以适应不同厚度路面137的夹紧固定要求。

如图26所示，所述平台底架139的内设置有路面传动机构145，路面传动机构连接有若干路面传动液压缸146，路面传动液压缸146的缸筒安装在平台底架139的内部空腔内；所述平台底架139的内部空腔内设置有底板底座170，路面传动液压缸146的液压杆与底板底座170接触。

路面传动液压缸146安装在路面底板138的底部内侧，路面传动液压缸146的缸杆伸缩可以带动路面137及其传动机构上下滑动，进一步使路面137上下滑动，可用于路面137的输送与卸载。

如图27、28所示，所述路面传动机构包括小辊筒164、辊筒挡板163、辊筒电机165、辊筒外壳162和辊筒底板166；所述辊筒挡板163为U型，小辊筒164设置于辊筒挡板163的U型开口内并通过销轴与辊筒挡板163连接，每个小辊筒164均连接有一个辊筒电机165；所述辊筒底板166设置于路面底板138的环形凸起内，辊筒底板166沿垂直于辊筒底板166的方向与路面底板138相对滑动；所述小辊筒164安装在辊筒挡板163内部，两者为销轴连接，共有两个辊筒挡板163，每个辊筒挡板163内安装有若干小辊筒164，每个小辊筒164均连接有一个辊筒电机165，辊筒挡板163由辊筒外壳162包裹，辊筒外壳162、辊筒电机165、辊筒挡板163均设置于辊筒底板166上；所述辊筒底板166下表面上端焊接有若干底板底座170；所述路面传动液压缸146包括路面液压缸筒167、路面液压缸杆168、第二过渡滑块169，路面液压缸筒167安装在平台底架139的内部空腔的下部内侧，路面液压缸杆168设置于路面液压缸筒167内，路面液压缸杆168通过销轴与第二过渡滑块169的一端相连，第二过渡滑块169另一端通过销轴与底板底座170连接。

当需要传输置放在刚度测试平台上的路面137时，路面传动液压缸146中的路面液压缸杆168伸出，使路面传动机构145的各小辊筒164顶起并与路面137接触，启动辊筒电机165使各小辊筒164旋转从而使路面137发生移动。当小辊筒164不与路面137接触时，则停止相应的、不与路面137接触的小辊筒164的辊筒电机165转动，直至将路面137输送完毕。

如图26、29所示，路面搬运输送系统3包括第一传送链机构171、第二传送链机构172、路面传动组合机构和路面传动液压缸，第一传送链机构171、第二传送链机构172分别位于花纹块刚度测试平台2的两侧，路面传动组合机构和路面传动液压缸设置于花纹块刚度测试平台2内；所述路面传动组合机构包括若干小辊筒、辊筒挡板、辊筒电机、辊筒外壳和辊筒底板；所述第一传送链机构171包括传输电机173、第一传输链轮174、第二传输链轮175、第三传输链轮176、传输链条177、链轮传输轴178、传送链支架179；所述传输电机173安装在传送链机架上，第一传输链轮174固定套接于传输电机173的动力输出轴端部，第一传输链轮174通过链条与第二传输链轮175连接，第二传输链轮175和第三传输链轮176通过键与链轮传输轴178相连，第三传输链轮176与安装在传送链支架179的传输链条177发生链传动；所述第二传送链机构172与第一传送链机构171结构相同。

如图28所示，所述路面传动组合机构包括小辊筒164、辊筒挡板163、辊筒电机165、辊筒外壳162和辊筒底板166；所述辊筒挡板163为U型，小辊筒164设置于辊筒挡板163的U型开口内并通过销轴与辊筒挡板163连接，每个小辊筒164均连接有一个辊筒电机165；所述辊筒底板166设置于路面底板138的环形凸起内，辊筒底板166沿垂直于辊筒底板166的方向与路面底板138相对滑动；所述小辊筒164安装在辊筒挡板163内部，两者为销轴连接，共有两个辊筒挡板163，每个辊筒挡板163内安装有若干小辊筒164，每个小辊筒164均连接有一个辊筒电机165，辊筒挡板163由辊筒外壳162包裹，辊筒外壳162、辊筒电机165、辊筒挡板163均设置于辊筒底板166上；所述辊筒底板166下表面上端焊接有若干底板底座170；所述路面传动液压缸146包括路面液压缸筒167、路面液压缸杆168、第二过渡滑块169，路面液压缸筒167安装在平台底架139的内部空腔的下部内侧，路面液压缸杆168设置于路面液压缸筒167内，路面液压缸杆168通过销轴与第二过渡滑块169的一端相连，第二过渡滑块169另一端通过销轴与底板底座170连接。

如图30所示，高速摄像仪运载装置4高速摄像仪运载装置设置于测量轮胎单花纹块刚度特性测试装置的运载平台209上并在运载平台209上移动；高速摄像仪运载装置包括高速摄像仪180、型材后臂184、中部支撑臂和型材前臂207；所述型材后臂184的一端与中部支撑臂的端部连接，型材后臂184的另一端设置有后臂行走机构；所述中部支撑臂的中段设置有侧上板205、侧下板206，型材前臂207的其中一端设置于侧上板205、侧下板206之间并与侧上板205、侧下板206通过转轴转动连接，型材前臂207的另一端设置有两个滚轮185；所述中部支撑臂的中段设置有摄像仪升降组件，摄像仪升降组件设置于侧上板205、侧下板206之间，侧上板205、侧下板206与中部支撑臂转动连接，侧上板205、侧下板206与中部支撑臂之间的转动轴线平行于中部支撑臂长度延伸方向；所述高速摄像仪180设置于中部支撑臂的一端，高速摄像仪180与中部支撑臂之间设置有摄像仪连接组件。

本申请的技术方案中，型材后臂184、中部支撑臂和型材前臂207形成一个支撑将高速摄像仪180的主体，型材后臂184端部的后臂行走机构驱动型材后臂184移动，进而驱动整个高速摄像仪运载装置移动，使得高速摄像仪180能够在不同位置不同角度进行摄像并采集信息。型材前臂207的端部与侧上板205、侧下板206转动连接，使得型材前臂207能够通过转动对整个高速摄像仪运载装置的移动进行导向。高速摄像仪180通过摄像仪连接组件与中部支撑臂连接，将高速摄像仪180固定，在高速摄像仪180移动过程中，保证高速摄像仪180的稳定。

如图30所示，所述中部支撑臂包括两个型材短臂191，摄像仪升降组件设置于两个型材短臂191之间，高速摄像仪180设置于其中一个型材短臂191上；所述两个型材短臂191的端部分别连接有一个型材后臂184，型材短臂191上设置有L型的型材角件196，型材角件196的一侧表面与型材短臂191固定连接，型材角件196的另一侧表面与型材后臂184固定连接。

使用两个型材短臂191组成中部支撑臂，两个型材短臂191之间设置了摄像仪升降组件，通过摄像仪升降组件可以升高高速摄像仪180的高度，方便调整高速摄像仪180的拍摄高度，方便调整高速摄像仪180在摄像、采集信息时的拍摄范围。

如图31所示，所述后臂行走机构包括滚轮185、滚轮电机186和电机固定板189，滚轮185、电机固定板189分别设置于型材后臂184端部的两侧，电机固定板189与型材后臂184固定连接，滚轮电机186设置于电机固定板189上且动力输出端连接有小直齿轮187；所述型材后臂184端部设置有大齿轮传动轴190，大齿轮传动轴190穿过型材后臂184端部并与型材后臂184转动连接，大齿轮传动轴190的一端与滚轮185连接，大齿轮传动轴190的另一端设置有大直齿轮188，大直齿轮188与小直齿轮187啮合。

通过滚轮电机186驱动小直齿轮187、大直齿轮188、大齿轮传动轴190和滚轮185，使得滚轮185能够转动驱动型材后臂184和整个高速摄像仪运载装置移动。

如图30所示，所述摄像仪连接组件包括底座连接板183和高速摄像仪底座182，底座连接板183固定设置于其中一个型材短臂191上，高速摄像仪底座182设置于底座连接板183上；所述高速摄像仪180底部设置有高速摄像仪铰接球181，高速摄像仪底座182内设置有与高速摄像仪铰接球181配合设置的球头槽，高速摄像仪铰接球181设置于高速摄像仪底座182内的球头槽内。

高速摄像仪180通过高速摄像仪铰接球181与高速摄像仪底座182内的球头槽连接，使得高速摄像仪180能够相对高速摄像仪底座182转动不同的角度，方便调整高速摄像仪180在摄像、采集信息时的拍摄角度和范围。

其中一个型材短臂191上设置高速摄像仪180，另一个型材短臂191上设置有带轮电机192；两个型材短臂191的端部之间设置有前置转动块197，两个型材短臂191的端部通过前置转动块197的固定轴连接；所述摄像仪升降组件包括前置固定板201、前置转动块197；前置转动块197设置于侧上板205、侧下板206之间并与侧上板205、侧下板206固定连接；所述前置固定板201固定设置于型材短臂191上，带轮电机192的轴端连接有第三小带轮193，前置固定板201上设置有带轮传动轴200，带轮传动轴200穿过前置固定板201且与前置固定板201转动连接，带轮传动轴200的两端分别设置有第三大带轮194、第四大带轮198，第三小带轮193与第三大带轮194之间设置有第三皮带195并通过第三皮带195传动连接；所述第四大带轮198与前置转动块197之间设置有第四皮带199，第四大带轮198通过第四皮带199带动前置转动块197转动，前置转动块197与两个型材短臂191相对转动。

在带轮电机192与前置转动块197之间设置皮带传送，使得带轮电机192能够带动前置转动块197转动角度，进而带动侧上板205、侧下板206和型材前臂207转动，型材前臂207在转动后能够调整与型材后臂184的夹角，进而调整整个高速摄像仪运载装置高度，调整高速摄像仪180的拍摄高度，方便调整高速摄像仪180在摄像、采集信息时的拍摄角度和范围。

如图32、33所示，所述侧上板205上设置有锥轮电机204，锥轮电机204的动力输出端连接有第一锥齿轮202，型材前臂207上设置有前臂伸出轴208，前臂伸出轴208的一端与型材前臂207固定，前臂伸出轴208的另一端穿过侧上板205并与侧上板205转动连接，前臂伸出轴208的端部固定连接有第二锥齿轮203，第二锥齿轮203与第一锥齿轮202啮合。

通过锥轮电机204带动第一锥齿轮202、第二锥齿轮203和前臂伸出轴208转动，进而使得型材前臂207相对于侧上板205摆动，在高速摄像仪运载装置移动的过程中调整高速摄像仪运载装置的前进方向。

所述型材后臂184、型材短臂191和型材前臂207均为中空的铝型材杆；所述型材后臂184、型材短臂191的表面上分别设置有T型槽，型材后臂184、型材短臂191表面的T型槽内均设置有连接螺栓，连接螺栓的螺栓头部设置于T型槽内并与T型槽滑动，连接螺栓穿过型材角件196并与型材角件196通过螺母固定。

型材后臂184、型材短臂191和型材前臂207均为中空的铝型材杆，能够降低整个高速摄像仪运载装置的自重。型材后臂184、型材短臂191之间可以通过滑动调整相对安装位置，以适应不同的使用需求。

高速摄像仪运载装置工作方法：启动高速摄像仪运载装置，安装在型材后臂184上的滚轮电机186转动继而引起小直齿轮187、大直齿轮188、大齿轮传动轴190、滚轮185转动，实现高速摄像仪运载装置的水平移动，启动锥轮电机204，继而引起第一锥齿轮202，第二锥齿轮203，型材前臂207的转动，从而实现摆臂操作，以此控制高速摄像仪运载装置的运动方向。通过两个滚轮电机185和锥轮电机204的联合控制，使高速摄像仪运载装置到达适合进行刚度测试拍照的位置。启动带轮电机192，继而引起第三小带轮193、第三大带轮194、第四大带轮198、前置转动块197的转动，最终实现高速摄像仪180的上下移动，使高速摄像仪180调整的合适高度进行拍照工作。

一种自动化测量轮胎单花纹块多种刚度特性的试验装置的工作方法，包括以下步骤：

1)路面上料传输工作：准备多种不同种类的路面137，路面137种类包括粗沥青路面、细沥青路面、粗糙水泥路面等；将其中一种路面137放置于第一传送链机构171上，平台底架液压缸141带动路面底板138下降，通过第一传送链机构171将路面137传输至路面底板138上方，通过路面传动组合机构145带动路面传动组合机构脱离与路面137的接触；

步骤1)的过程具体为：在进行花纹块刚度测试时，首先将不同类型路面137放置于第一传送链机构171上，路面137类型包括粗沥青、细沥青、粗糙水泥路等不同路面。启动平台底架液压缸141，使液压缸内部的底架液压缸杆149向下缩进，依次使底架液压缸连接块150、平台底架139向下移动，并最终使平台底架139的高度低于路面137的高度。并启动路面传动液压缸146，使路面传动液压缸146内部的路面液压缸杆168伸缩，依次使第二过渡滑块169、底板底座170、路面传动机构145发生上下移动，使路面传动机构145中的小辊筒164的最高高度与路面底板138平行。启动第一传送链机构171中的传输电机173，依次驱动第一传输链轮174、第二传输链轮175、链轮传输轴178、第三传输链轮176、传输链条177发生相对转动，最终使放置在第一传送链机构171上的路面137发生横向移动。路面137依次到达平台底架139、路面底板138、路面传动组合机构145。在路面137脱离第一传送链机构171时，停止传输电机173的运行。在路面137到达路面传动组合机构145之后，启动路面传动组合机构145中的辊筒电机165，辊筒电机165转动使安装在辊筒挡板163上的小辊筒164转动，进而将路面137进一步横向传输，通过地衡装置144实时监测路面底板138所受的力的变化。到四个地衡装置144所受的力相同时，即路面137到达路面底板138的中心位置，此时停止辊筒电机165的运行。启动路面传动液压缸146，缸内的路面液压杠杆168向下伸缩并带动路面传动机构145向下移动，使其内部的小辊筒164脱离与路面137的接触。

2)路面夹紧工作：在路面137完全置放与路面底板138上后，启动路面夹紧装置140，使夹紧盘贴158近夹紧路面137。

步骤2)的过程具体为：在路面137完全置放与路面底板138上后，需要对路面进行夹紧固定，启动路面夹紧装置140，首先夹紧液压杠杆152回缩，带动第一过渡滑块153、第一夹紧杠杆154向下移动，夹紧连接块161以夹紧连接板156处的销轴为圆心，沿朝向路面方向旋转，进而带动第一夹紧杠杆154沿靠近路面方向倾斜移动，进而带动第二夹紧杠杆155以夹紧连接板156处的销轴为圆心，沿靠近路面的方向旋转，使第二夹紧杠杆155端部向下移动，进一步使安装在夹紧螺杆160上的夹紧盘158向下移动，从而使夹紧盘贴158近夹紧路面137。

3)花纹块夹取操作：放置要测试的花纹块136与路面137上，联合启动花纹块移动及夹持装置1的花纹组合块横向移动装置6、花纹组合块纵向移动装置7、花纹组合块径向移动装置8和花纹组合块装置9，使吸盘支架134上的吸盘135吸于花纹块136上并与花纹块136固定。

步骤3)的过程具体为：放置要测试的花纹块14与路面137上，联合启动第一旋转电机15、第二旋转电机24，纵向旋转电机57，径向旋转电机66，第一侧偏电机74、侧倾电机117和第二侧偏电机130，使吸盘支架134上的吸盘135位于花纹块14中的花纹块底板210四侧，且四个吸盘135据花纹块底板210的侧边位置距离相同，花纹块14中花纹块单轮胎花纹136与花纹块底板210为同一个橡胶制成，为一个整体，为方便说明将两者加以区分。启动吸盘135，使吸盘135吸取并固定花纹块14，通过吸盘137实现花纹块135的夹取及固定，操作灵活，并且多种电机联动可以提高对花纹块137的夹取精度。

4)测试花纹块136的径向刚度、花纹块136的横向刚度、花纹块136的纵向刚度、花纹块136的侧偏扭转刚度和花纹块136的倾覆刚度；

在花纹块136的横向刚度测试、花纹块136的纵向刚度测试、花纹块136的侧偏扭转刚度测试、花纹块136的倾覆刚度测试和花纹块136的径向刚度测试过程中，花纹块136需要进行横向移动、纵向移动、侧偏扭转、倾覆翻转和径向移动，其过程具体实现方式为：

花纹块横向移动操作：启动第一旋转电机15，依次使左侧联轴器17、左侧丝杠19旋转，进而使第一丝杠套筒38、第一丝杠连接块37、第一滑块33、第一滑块连接块34、第二滑块35、第二滑块连接块36、第三滑块39、第三滑块连接块40、第四滑块41、第四滑块连接块42、左侧小板53、过渡板54、纵向长侧板56、右侧小板55、第五滑块43、第五滑块连接块44、第六滑块45、第六滑块连接块46、第二丝杠连接块47、第二丝杠套筒48、第七滑块49、第七滑块连接块50、第八滑块51、第八滑块连接块52组成的固连组合板发生横向移动，进而使花纹组合块装置9中的花纹块14发生横向移动。在花纹块14到达路面137中心位置附近时，启动第二旋转电机24、并依次带动右侧联轴器26、右侧丝杠28转动，进而使上述固连组合板发生横向移动，使花纹块14发生小距离高精度的横向移动，使花纹块单轮胎花纹136位于路面137的横向中心位置。先使用左侧第一旋转电机进行粗糙控制，再使用右侧第二旋转电机进行精密控制在保证测试精度的同时也提高了测试效率。

花纹块纵向移动操作：启动纵向旋转电机57，依次使纵向联轴器58、纵向丝杠60、纵径连接组合块61、径向长侧板65发生纵向移动，进一步使固定在径向长侧板65上的花纹组合块装置9发生纵向移动，最终使花纹块14发生横向移动，使花纹块单轮胎花纹136位于路面137的径向移动位置。

花纹块侧偏扭转操作：启动第一侧偏电机74，第一侧偏电机74的转动带动第一侧偏传动轴89、第一小带轮86、第一皮带88、第一大带轮102、第二侧偏传动轴90、传动空心轴104、空心轴外套112、侧偏旋转板114依次转动，最终实现轮胎花纹块14的大侧偏扭转转动。在花纹块底板210的四侧边与路面137四侧边接近平行时，启动第二侧偏电机130，实现花纹块14的侧偏角度的微调，最终使花纹块底板210四侧边与路面137侧边平行。第二侧偏电机130引起的转动为小角度侧偏扭转，第一侧偏电机引起的电机为大角度侧偏扭转，两种电机联动可以更有效的进行花纹块角度的调试与花纹块的夹取操作，并提高测试精度。

花纹块倾覆翻转操作：启动侧倾电机117，侧倾电机117转动依次使第一侧倾传动轴119、第二小带轮123、第二大带轮124、第二侧倾传动轴128、侧偏支架129、第三侧倾传动轴131转动，从而使花纹块14产生倾覆旋转，使花纹块单轮胎花纹136底面与路面137上平面平行。

花纹块径向移动操作：花纹组合块装置9径向移动时，启动径向旋转电机66，纵径连接组合块61保持径向静止，径向长侧板65及其安装在上面的径向丝杠70、径向旋转电机66、第七滑轨71、第八滑轨72发生相对移动，从而使花纹块14产生径向的移动，使花纹块单轮胎花纹136刚好接触路面137。花纹块14进行横向移动中的第一滑轨20、第二滑轨21、第三滑轨29、第四滑轨30、纵向移动中的第五滑轨62、第六滑轨63、径向移动中的第七滑轨71、第八滑轨72在花纹块14移动中均起导向作用，保证移动精度。

5)在步骤4)完成后，将路面137通过路面传动组合机构顶起并通过路面传动组合机构、第二传送链机构171将路面137传输至第二传送链机构171上并将路面137取下；更换其他材质的路面137并重复步骤1)至步骤4)的过程；

6)重复步骤1)至步骤5)的过程，直至完成花纹块136在全部种类路面上的刚度测试。

在花纹块每进行完一项测试后，均需要对花纹块进行校准，花纹块位置校准过程为：启动径向旋转电机66，通过各部件传动使花纹块单轮胎花纹136向下压迫路面137，若横向力传感器142与纵向力传感器143存在一定的数值，或者四个地衡装置144产生的力的数值不一样，则说明花纹块14并不位于路面中心或者花纹块14的水平面并不与路面的对应面平行，此时应该将花纹块14上抬，重新进行上述各电机运行步骤进行校准直至校准通过。校准通过后再使花纹块轮胎花纹136刚好接触路面137，并将花纹块14在此位置设为零点位置。

在步骤4)中，对花纹块136的径向刚度测试时，启动花纹组合块径向移动装置8使得花纹块136向下挤压路面137，地衡装置144受挤压产生径向力，通过高速摄像仪180记录得到花纹块136的径向位移，通过相关公式：径向力＝径向位移×径向刚度，进一步计算得到花纹块136的径向刚度；

对花纹块136的横向刚度测试时，启动花纹组合块横向移动装置6使得花纹块136产生相对路面横向移动的趋势，路面137受横向剪切作用并将力传递给路面底板138至横向力传感器142，部分横向力传感器142受到挤压，另一部分横向力传感器142受到拉伸，各传感器得到横向力，并计算得到横向力的有效值，通过高速摄像仪180测得花纹块136的横向位移，并根据力与位移计算得到花纹块136的横向刚度；

对花纹块136的纵向刚度测试时，启动花纹组合块纵向移动装置7使花纹块136产生相对于路面纵向位移的趋势，路面137受到纵向剪切作用并将力传递给路面底板138至各纵向力传感器143，部分纵向力传感器143受到挤压，另一部分纵向力传感器143受到拉伸，各纵向力传感器143得到纵向力，并综合各纵向力传感器143测量的纵向力得到纵向力有效值，通过高速摄像仪180测得花纹块136的纵向位移，并根据力与位移计算得到花纹块136的纵向刚度；

或者对花纹块136的纵向刚度测试时，通过花纹块径向移动装置8的传动控制使花纹块136脱离路面137，之后通过花纹块大角度侧偏扭转装置和花纹块小角度侧偏扭转装置的联动控制将花纹块136旋转90°，之后再将花纹块136移至零点位置，即使用横向力传感器142和花纹组合块横向移动装置测量花纹块136的纵向刚度，其余步骤同测量花纹块136的横向刚度相同；

对花纹块136的侧偏扭转刚度测试时，启动花纹块小角度侧偏扭转装置11使得花纹块136相对路面137产生侧偏扭转力，路面137受到纵横剪切力，并将剪切力传给各横向力传感器142和各纵向力传感器143，并使所有的横向力传感器142、纵向力传感器143产生力值；综合各传感器力值并拟合得到横向力传感器142与纵向力传感器143的力的有效值；同时通过高速摄像仪180测得花纹块136的横向位移、纵向位移、侧偏角度等位移参数，并根据力与位移计算得到花纹块136的侧偏扭转刚度；

对花纹块136的倾覆刚度测试时，启动花纹块侧倾扭转装置12使花纹块136发生倾覆翻转，路面137产生竖直方向的剪切力，并将剪切力传递给各纵向力传感器143以及各地衡装置144，在此过程中每一个传感器产生不同的力值，综合各传感器力值并拟合得到纵向力传感器143和各地衡装置144的力的有效值，同时通过高速摄像仪180测得花纹块136的径向位移、倾覆角度等位移参数，并根据力与位移计算得到花纹块136的倾覆刚度。

在对一种花纹块14进行测试实验时，需要测量其在不同路面137类型下的刚度。在进行完第一步花纹块刚度测试完整工况方法后，需要对路面进行更换，再重新测量花纹块在新路面137下的刚度。具体工作方式如下：以先测量粗沥青类型路面137再测量细沥青类型路面137为例说明。在对粗沥青路面137进行完所有的刚度测试之后。此时花纹块位于零点位置。启动花纹组合块径向移动装置8中的径向旋转电机66，将花纹块14远离粗沥青路面137。之后使路面夹紧装置140的紧液压杠杆152伸出，带动第一过渡滑块153、第一夹紧杠杆154向上移动，夹紧连接块161以夹紧连接板156处的销轴为圆心，沿远离路面方向旋转，进而带动第一夹紧杠杆154沿远离路面方向倾斜移动，进而带动第二夹紧杠杆155以夹紧连接板156处的销轴为圆心，沿远离路面的方向旋转，使第二夹紧杠杆155端部向上移动，进一步使安装在夹紧螺杆160上的夹紧盘158向上移动，从而使夹紧盘贴158近松开粗沥青路面137。

启动路面传动液压缸146，使路面传动液压缸146内部的路面液压缸杆168向上伸出，依次使第二过渡滑块169、底板底座170、路面传动机构145发生向上移动，使路面传动机构145中的小辊筒164高于平台底架139。启动平台底架液压缸141，使液压缸内部的底架液压缸杆149向上，依次使底架液压缸连接块150、平台底架139向上移动，并最终使平台底架139的高度高于第二传送链机构172的高度。之后对粗沥青路面137进行卸料传输操作，首先启动路面传动组合机构145中的辊筒电机165，辊筒电机165转动使安装在辊筒挡板163上的小辊筒164转动，进而将粗沥青路面137向第二传送链机构172方向进行横向传输，路面137依次到达路面底板138、平台底架139、第二传送链机构172。在路面到达第二传送链机构172时，启动第二传送链机构172中的传输电机173，依次驱动第一传输链轮174、第二传输链轮175、链轮传输轴178、第三传输链轮176、传输链条177发生相对转动，最终使放置在第一传送链机构171上的粗沥青路面137进一步发生横向移动。通过地衡装置144实时监测路面底板138所受的力的变化。到四个地衡装置144所受的力为零时，即粗沥青路面137完全撤离路面底板138此时停止辊筒电机165的运行。之后通过平台底架液压缸141将平台底架139的高度低于将要进行上料操作的细沥青路面137的高度，通过调节路面传动液压缸146将小辊筒164的最高高度与路面底板138平行。之后对细沥青路面137进行上料传输操作。上料传输操作同第一步所述路面上料传输工作相同。

在对路面进行卸料传输时，可以使靠近第二传送链机构172的平台底架液压缸141中的底架液压杠杆149的伸出量小于远离第二传送链机构172的平台底架液压缸杆149，使平台底架139在横向上产生一定倾斜，即平台底架139中靠近第二传送链机构172的一侧高度低于靠近第一传送链机构171的一侧，使路面137在传输过程中不仅依靠与小辊筒164的摩擦滚动，还有路面137自身的重力影响。方便对路面137的卸料传输。对粗沥青路面137的卸料操作完成后应通过平台底架液压缸141将平台底架139调至水平位置，方便细沥青路面137的上料操作。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种自动化测量轮胎单花纹块多种刚度特性的试验装置，其特征在于：包括花纹块、路面、花纹块底板、花纹块移动及夹持装置、花纹块刚度测试平台、路面搬运输送系统、高速摄像仪运载装置、装载机架和运载平台，运载平台为环形，装载机架固定设置于运载平台的环形内部；所述花纹块移动及夹持装置设置于装载机架内部上段，花纹块刚度测试平台设置于装载机架内部并位于花纹块移动及夹持装置下方，路面搬运输送系统设置于花纹块刚度测试平台的一侧；所述高速摄像仪运载装置设置于运载平台上；所述花纹块设置于花纹块底板上朝向花纹块刚度测试平台的表面上，花纹块底板通过花纹块移动及夹持装置与装载机架相对移动；所述路面设置于花纹块刚度测试平台内并位于花纹块的下方，路面与花纹块刚度测试平台沿垂直于路面的方向相对滑动。

2.根据权利要求1所述的自动化测量轮胎单花纹块多种刚度特性的试验装置，其特征在于：所述路面搬运输送系统包括第一传送链机构、第二传送链机构、路面传动组合机构和路面传动液压缸，第一传送链机构、第二传送链机构分别位于花纹块刚度测试平台的两侧，路面传动组合机构和路面传动液压缸设置于花纹块刚度测试平台内；所述路面传动组合机构包括若干小辊筒、辊筒挡板、辊筒电机、辊筒外壳和辊筒底板；所述第一传送链机构包括传输电机、第一传输链轮、第二传输链轮、第三传输链轮、传输链条、链轮传输轴、传送链支架；所述传输电机安装在传送链机架上，第一传输链轮固定套接于传输电机的动力输出轴端部，第一传输链轮通过链条与第二传输链轮连接，第二传输链轮和第三传输链轮通过键与链轮传输轴相连，第三传输链轮与安装在传送链支架的传输链条发生链传动；所述第二传送链机构与第一传送链机构结构相同。

3.根据权利要求1所述的自动化测量轮胎单花纹块多种刚度特性的试验装置，其特征在于：所述路面传动组合机构包括小辊筒、辊筒挡板、辊筒电机、辊筒外壳和辊筒底板；所述辊筒挡板为U型，小辊筒设置于辊筒挡板的U型开口内并通过销轴与辊筒挡板连接，每个小辊筒均连接有一个辊筒电机；所述辊筒底板设置于路面底板的环形凸起内，辊筒底板沿垂直于辊筒底板的方向与路面底板相对滑动；所述小辊筒安装在辊筒挡板内部，两者为销轴连接，共有两个辊筒挡板，每个辊筒挡板内安装有若干小辊筒，每个小辊筒均连接有一个辊筒电机，辊筒挡板由辊筒外壳包裹，辊筒外壳、辊筒电机、辊筒挡板均设置于辊筒底板上；所述辊筒底板下表面上端焊接有若干底板底座；所述路面传动液压缸包括路面液压缸筒、路面液压缸杆、第二过渡滑块，路面液压缸筒安装在平台底架的内部空腔的下部内侧，路面液压缸杆设置于路面液压缸筒内，路面液压缸杆通过销轴与第二过渡滑块的一端相连，第二过渡滑块另一端通过销轴与底板底座连接。

4.根据权利要求1所述的自动化测量轮胎单花纹块多种刚度特性的试验装置，其特征在于：所述花纹块移动及夹持装置包括花纹组合块横向移动装置、花纹组合块纵向移动装置、花纹组合块径向移动装置和花纹组合块装置；所述花纹组合块横向移动装置设置于花纹组合块纵向移动装置的两侧并与装载机架固定连接，花纹组合块纵向移动装置的两端通过花纹组合块横向移动装置与装载机架相对滑动；所述花纹组合块径向移动装置与花纹组合块纵向移动装置连接并沿花纹组合块纵向移动装置的长度延伸方向与花纹组合块纵向移动装置相对移动，花纹组合块装置与花纹组合块径向移动装置连接并通过花纹组合块径向移动装置与装载机架相对移动；所述花纹组合块装置包括花纹块夹持吸盘装置，花纹块包括花纹块单轮胎花纹和花纹块底板，花纹块单轮胎花纹和花纹块底板为橡胶一体成型件，花纹块底板通过花纹块夹持吸盘装置与花纹组合块装置固定连接。

5.根据权利要求1所述的自动化测量轮胎单花纹块多种刚度特性的试验装置，其特征在于：所述花纹组合块装置还包括花纹块大角度侧偏扭转装置、花纹块小角度侧偏扭转装置、花纹块侧倾扭转装置、花纹块夹持吸盘装置；所述花纹块大角度侧偏扭转装置与花纹组合块径向移动装置固定连接，花纹块夹持吸盘装置通过花纹块小角度侧偏扭转装置、花纹块侧倾扭转装置与花纹块大角度侧偏扭转装置连接，花纹块底板通过花纹块夹持吸盘装置与花纹块大角度侧偏扭转装置固定连接。

6.根据权利要求1所述的自动化测量轮胎单花纹块多种刚度特性的试验装置，其特征在于：所述花纹块刚度测试平台包括路面、路面底板、平台底架和若干平台底架液压缸，平台底架液压缸的一端与平台底架铰接，平台底架液压缸的另一端与花纹块刚度测试平台的装载机架铰接；所述平台底架内设置有内部空腔，平台底架的内部空腔的上端开口设置于平台底架的上表面上，路面底板设置于平台底架的内部空腔内，路面底板沿垂直于路面底板的方向上与平台底架相对滑动，路面底板上朝向平台底架的内部空腔上端开口的表面上固定设置有路面，路面设置于路面底板表面上中部位置；所述平台底架的内部空腔内设置有若干横向力传感器、若干纵向力传感器和若干地横装置，地横装置、横向力传感器和纵向力传感器设置于平台底架的内部空腔与路面底板之间并与路面底板接触；所述平台底架上设置有若干路面夹紧装置，路面夹紧装置的一端与平台底架连接，路面夹紧装置的另一端与路面表面接触。

7.根据权利要求1所述的自动化测量轮胎单花纹块多种刚度特性的试验装置，其特征在于：所述高速摄像仪运载装置包括高速摄像仪、型材后臂、中部支撑臂和型材前臂；所述型材后臂的一端与中部支撑臂的端部连接，型材后臂的另一端设置有后臂行走机构；所述中部支撑臂的中段设置有侧上板、侧下板，型材前臂的其中一端设置于侧上板、侧下板之间并与侧上板、侧下板通过转轴转动连接，型材前臂的另一端设置有两个滚轮；所述中部支撑臂的中段设置有摄像仪升降组件，摄像仪升降组件设置于侧上板、侧下板之间，侧上板、侧下板与中部支撑臂转动连接，侧上板、侧下板与中部支撑臂之间的转动轴线平行于中部支撑臂长度延伸方向；所述高速摄像仪设置于中部支撑臂的一端，高速摄像仪与中部支撑臂之间设置有摄像仪连接组件；所述中部支撑臂包括两个型材短臂，摄像仪升降组件设置于两个型材短臂之间，高速摄像仪设置于其中一个型材短臂上；所述两个型材短臂的端部分别连接有一个型材后臂，型材短臂上设置有L型的型材角件，型材角件的一侧表面与型材短臂固定连接，型材角件的另一侧表面与型材后臂固定连接。

8.权利要求1-7所述的自动化测量轮胎单花纹块多种刚度特性的试验装置的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)路面上料传输工作：准备多种不同种类的路面，路面种类包括粗沥青路面、细沥青路面、粗糙水泥路面等；将其中一种路面放置于第一传送链机构上，平台底架液压缸带动路面底板下降，通过第一传送链机构将路面传输至路面底板上方，通过路面传动组合机构带动路面传动组合机构脱离与路面的接触；

2)路面夹紧工作：在路面完全置放与路面底板上后，启动路面夹紧装置，使夹紧盘贴近夹紧路面；

3)花纹块夹取操作：放置要测试的花纹块与路面上，联合启动花纹块移动及夹持装置的花纹组合块横向移动装置、花纹组合块纵向移动装置、花纹组合块径向移动装置和花纹组合块装置，使吸盘支架上的吸盘吸于花纹块上并与花纹块固定；

4)测试花纹块的径向刚度、花纹块的横向刚度、花纹块的纵向刚度、花纹块的侧偏扭转刚度和花纹块的倾覆刚度；

5)在步骤4)完成后，将路面通过路面传动组合机构顶起并通过路面传动组合机构、第二传送链机构将路面传输至第二传送链机构上并将路面取下；更换其他材质的路面并重复步骤1)至步骤4)的过程；

6)重复步骤1)至步骤5)的过程，直至完成花纹块在全部种类路面上的刚度测试。

9.根据权利要求8所述的自动化测量轮胎单花纹块多种刚度特性的试验装置的工作方法，其特征在于：

在步骤4)中，对花纹块的径向刚度测试时，启动花纹组合块径向移动装置使得花纹块向下挤压路面，地衡装置受挤压产生径向力，通过高速摄像仪记录得到花纹块的径向位移，通过相关公式：径向力＝径向位移×径向刚度，进一步计算得到花纹块的径向刚度；

对花纹块的横向刚度测试时，启动花纹组合块横向移动装置使得花纹块产生相对路面横向移动的趋势，路面受横向剪切作用并将力传递给路面底板至横向力传感器，部分横向力传感器受到挤压，另一部分横向力传感器受到拉伸，各传感器得到横向力，并计算得到横向力的有效值，通过高速摄像仪测得花纹块的横向位移，并根据力与位移计算得到花纹块的横向刚度；

对花纹块的纵向刚度测试时，启动花纹组合块纵向移动装置使花纹块产生相对于路面纵向位移的趋势，路面受到纵向剪切作用并将力传递给路面底板至各纵向力传感器，部分纵向力传感器受到挤压，另一部分纵向力传感器受到拉伸，各纵向力传感器得到纵向力，并综合各纵向力传感器测量的纵向力得到纵向力有效值，通过高速摄像仪测得花纹块的纵向位移，并根据力与位移计算得到花纹块的纵向刚度；

或者对花纹块的纵向刚度测试时，通过花纹块径向移动装置的传动控制使花纹块脱离路面，之后通过花纹块大角度侧偏扭转装置和花纹块小角度侧偏扭转装置的联动控制将花纹块旋转90°，之后再将花纹块移至零点位置，即使用横向力传感器和花纹组合块横向移动装置测量花纹块的纵向刚度，其余步骤同测量花纹块的横向刚度相同；

对花纹块的侧偏扭转刚度测试时，启动花纹块小角度侧偏扭转装置使得花纹块相对路面产生侧偏扭转力，路面受到纵横剪切力，并将剪切力传给各横向力传感器和各纵向力传感器，并使所有的横向力传感器、纵向力传感器产生力值；综合各传感器力值并拟合得到横向力传感器与纵向力传感器的力的有效值；同时通过高速摄像仪测得花纹块的横向位移、纵向位移、侧偏角度等位移参数，并根据力与位移计算得到花纹块的侧偏扭转刚度；

对花纹块的倾覆刚度测试时，启动花纹块侧倾扭转装置使花纹块发生倾覆翻转，路面产生竖直方向的剪切力，并将剪切力传递给各纵向力传感器以及各地衡装置，在此过程中每一个传感器产生不同的力值，综合各传感器力值并拟合得到纵向力传感器和各地衡装置的力的有效值，同时通过高速摄像仪测得花纹块的径向位移、倾覆角度等位移参数，并根据力与位移计算得到花纹块的倾覆刚度。

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