CN112985845A - 一种模拟路面转鼓及汽车试验设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于汽车车轮和汽车底盘悬架系统的试验技术领域，提供了一种模拟路面转鼓及汽车试验设备，模拟路面转鼓包括转鼓基体和模拟路面，模拟路面为模拟道轨路面、模拟卵石路面和模拟冲击路面中的至少一种，从而将试车场中的试验路面再现，能将道轨路面、卵石路面、冲击路面引起的冲击载荷施加到车轮和底盘系统上，在台架试验设备上就可以进行汽车车轮和悬架系统的道路模拟试验，缩短了整车的开发周期，降低了开发成本，经过验证，本发明的模拟路面转鼓可有效再现试车场的模拟道轨路面，在相同的速度、相同的车载工况下，径向冲击载荷一致性大于95%。
Description
技术领域
本申请涉及汽车车轮和汽车底盘悬架系统的试验技术领域，具体涉及一种模拟路面转鼓及汽车试验设备。
背景技术
随着汽车行业的快速发展，人们对汽车的可靠性以及舒适性提出了更高的要求。汽车在行驶过程中，会受到来自因卵石、道轨等路面不平引起的垂向冲击载荷，该冲击载荷直接作用在车轮及轮胎上，车轮在上述工况下时可能会出现变形或裂纹的风险。据不完全统计，绝大多数车轮的裂纹、漏气等失效形式主要是因车轮受到冲击发生变形而产生应力集中后，在使用过程中出现的疲劳失效。
为确保车轮的可靠性，整车厂商以及车轮厂商一般采用台架试验或试车场路试来验证。实车在试车场进行道路试验可真实的反应用户车辆的实际使用工况，从而客观的识别和判断设计问题。但试车场的道路试验需要使用整车，并需要配备专业的试车人员，周期性长，测试成本高。台架试验可以验证车轮的疲劳和强度性能，如道路试验机验证车轮的疲劳性能，冲击试验机验证车轮的强度性能。但车轮台架试验往往没有合适的模拟各种路面的转鼓，无法实现将因各种路面不平而引起的冲击载荷施加到车轮和底盘系统上的问题，试验结果会与真实结果有一定的偏差。
发明内容
本申请实施例提供了一种模拟路面转鼓及汽车试验设备，可解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：
第一方面，提供一种模拟路面转鼓，包括转鼓基体和模拟路面，所述转鼓基体呈圆柱形，所述转鼓基体的圆柱侧壁上固定有模拟路面；所述模拟路面为模拟道轨路面、模拟卵石路面和模拟冲击路面中的至少一种；所述模拟道轨路面为间隔相同距离设置矩形凸起的路面；所述模拟卵石路面为遍布卵石形凸起的路面；所述模拟冲击路面为设置有模拟减速带的路面。
在一些实施例中，所述模拟路面通过螺栓固定在所述转鼓基体上。
在一些实施例中，所述模拟路面材质为7075铝合金，所述转鼓基体材质为Q345碳钢。
在一些实施例中，所述转鼓基体上沿轴向开设有减重通孔。
第二方面，本申请的实施例中提供了一种模拟路面转鼓，包括转鼓基体和模拟路面，所述转鼓基体包括旋转轴、左固定圆板和右固定圆板，所述左固定圆板和右固定圆板固定在旋转轴上，并能随所述旋转轴旋转；所述左固定圆板和右固定圆板的边缘之间固定有模拟路面；所述模拟路面为模拟道轨路面、模拟卵石路面和模拟冲击路面中的至少一种；所述模拟道轨路面为间隔相同距离设置矩形凸起的路面；所述模拟卵石路面为遍布卵石形凸起的路面；所述模拟冲击路面为设置有模拟减速带的路面。
在一些实施例中，所述左固定圆板和右固定圆板的边缘上开设有螺栓孔，所述模拟路面的左右两侧通过螺栓和所述螺栓孔的配合固定。
在一些实施例中，所述模拟路面材质为7075铝合金，所述转鼓基体材质为Q345碳钢。
在一些实施例中，所述左固定圆板和右固定圆板上沿轴向开设有减重通孔。
第三方面，本申请的实施例中提供了一种汽车试验设备，包含上述任一实施例中所述的一种模拟路面转鼓。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供了一种模拟路面转鼓及汽车试验设备，模拟路面转鼓包括转鼓基体和模拟路面，模拟路面为模拟道轨路面、模拟卵石路面和模拟冲击路面中的至少一种，从而将试车场中的试验路面再现，能将道轨路面、卵石路面、冲击路面引起的冲击载荷施加到车轮和底盘系统上，在台架试验设备上就可以进行汽车车轮和悬架系统的道路模拟试验，缩短了整车的开发周期，降低了开发成本，经过验证，本发明的模拟路面转鼓可有效再现试车场的模拟道轨路面，在相同的速度、相同的车载工况下，径向冲击载荷一致性大于95%。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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是本申请一种模拟道轨路面转鼓的结构示意图。
图2是本申请一种模拟道轨路面转鼓的模拟道轨路面的安装结构示意图。
图3是本申请一种模拟道轨路面转鼓的模拟路面结构示意图。
图4是本申请一种模拟道轨路面转鼓的模拟路面沿A-A方向剖视图。
图5是本申请一种模拟冲击路面转鼓的结构示意图。
图6是本申请一种模拟冲击路面转鼓的模拟道冲击路面的安装结构示意图。
图7是本申请一种模拟冲击路面转鼓的模拟路面结构示意图。
图8是本申请一种模拟冲击路面转鼓的模拟路面沿A-A方向剖视图。
图9是本申请一种模拟卵石路面转鼓的结构示意图。
图10是本申请一种模拟卵石路面转鼓的模拟卵石路面的安装结构示意图。
图11是本申请一种模拟卵石路面转鼓的转鼓基体的结构示意图。
图12是本申请一种模拟卵石路面转鼓的转鼓基体的左视图。
图13是本申请一种模拟卵石路面转鼓的模拟路面结构示意图。
图14是本申请一种模拟卵石路面转鼓的的模拟路面沿A-A方向剖视图。
其中：1-转鼓基体、2-模拟路面、3-紧固螺栓、4-螺栓孔、5-减重通孔、6-旋转轴、7-左固定圆板、8-右固定圆板。
具体实施方式
本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例1：
实施例1中提供了一种模拟道轨路面转鼓，如图1-4中所示，包括转鼓基体1和模拟路面2，所述转鼓基体1呈圆柱形，所述转鼓基体1的圆柱侧壁上固定有模拟路面2。在本实施例中，所述模拟路面2为模拟道轨路面，所述模拟道轨路面为间隔一定距离设置矩形凸起的路面，所述模拟道轨路面的道轨的宽度和高度根据实际需要进行设定，例如道轨宽100mm,高可以分别为20mm、30mm或50mm。所述模拟路面2通过紧固螺栓3固定在所述转鼓基体1上，紧固螺栓3的型号根据实际需要进行选定，例如M14，10.9级。所述的转鼓基体1的圆柱侧壁表面加工出两组螺栓孔4，每组有孔16～48个，如图2-4中所示，所述两组螺栓孔4中每组螺栓孔4沿转鼓基体1周向均匀分布，且距转鼓基体1的圆柱侧壁的边缘有一定距离，该距离根据实际需要设定，例如为25mm。螺栓孔4孔径根据实际需要设定，例如为12.5mm或14.5mm。所述模拟路面2上也开设有用于固定安装的螺栓孔4。
所述模拟路面2材质为7075铝合金，所述转鼓基体1材质为Q345碳钢。所述的转鼓基体1的直径和宽度根据需要进行设置，例如直径为1500mm～2500mm，宽度为350mm～550mm。
在一些实施例中，所述模拟路面2可以为多段依次安装的模拟道轨路面、模拟卵石路面和模拟冲击路面中的至少一种。例如在本实施例中所述所述模拟路面2为沿所述转鼓基体1圆周依次安装的8组模拟道轨路面。
本实施例1进行了三种不同高度的模拟道轨路面的测试。
测试1：碳钢转鼓基体直径为1960mm，宽度为450mm。在转鼓基体表面加工出2组螺栓孔4，每组有孔32个；2组螺栓孔4中每组螺栓孔4沿转鼓基体周向均匀分布，且距转鼓基体边缘为25mm，螺栓孔4孔径为14.5mm。所述的转鼓基体1材料为碳钢Q345。在转鼓基体表面通过螺栓连接的方式依次安装8组模拟螺栓路面，所用紧固螺栓型号为M14、10.9级；模拟道轨路面材质为7075高强耐磨铝合金，模拟道轨宽度为100mm，模拟道轨高度为20mm。按照此法制定的转鼓为第一组。
测试2：碳钢转鼓基体直径为1960mm，宽度为450mm。在转鼓基体表面加工出2组螺栓孔4，每组有孔32个；2组螺栓孔4中每组螺栓孔4沿转鼓基体周向均匀分布，且距转鼓基体边缘为25mm，螺栓孔4孔径为14.5mm。所述的转鼓基体（1）材料为碳钢Q345。在转鼓基体表面通过螺栓连接的方式依次安装8组模拟螺栓路面，所用紧固螺栓型号为M14、10.9级；模拟道轨路面材质为7075高强耐磨铝合金，模拟道轨宽度为100mm，模拟道轨高度为30mm。按照此法制定的转鼓为第二组。
测试3：碳钢转鼓基体直径为1960mm，宽度为450mm。在转鼓基体表面加工出2组螺栓孔4，每组有孔32个；2组螺栓孔4中每组螺栓孔4沿转鼓基体周向均匀分布，且距转鼓基体边缘为25mm，螺栓孔4孔径为14.5mm。所述的转鼓基体（1）材料为碳钢Q345。在转鼓基体表面通过螺栓连接的方式依次安装8组模拟螺栓路面，所用紧固螺栓型号为M14、10.9级；模拟道轨路面材质为7075高强耐磨铝合金，模拟道轨宽度为100mm，模拟道轨高度为40mm。按照此法制定的转鼓为第三组。
将实施例1中第测试1-3中模拟道轨路面转鼓安装在车轮道路模拟台架上，以转鼓表面模拟道轨路面。将实车悬架及车轮轮胎总成压在模轨路面转鼓表面上，启动试验机，使转鼓转动，测量车轮所受的垂向载荷（过道轨时所受最大垂向载荷）。使用以下的工作条件来进行模拟道轨试验：
悬架：选用某车型的麦弗逊前悬架；
车轮及轮胎：选用17寸车轮，215/55R17子午线轮胎（胎压200kPa）；
接触面压力设定：4500N（车轮最大静载荷）；
运行速度设定：60km/h；
测量车轮所受的垂向载荷及车轮变形量，结果如表1所示：
表1：测试1-3组中测量的车轮所受的转鼓的垂向载荷和车轮变形量。
对比例4-6：车轮的实车试验
对某实车的左前轮进行60km/h下驶过三种道轨测试；对比例4道轨型号为：道轨宽为100mm，高度为20mm；对比例5道轨型号为：道轨宽为100mm，高度为30mm；对比例6道轨型号为：道轨宽为100mm，高度为40mm。为保证驾驶员的安全，在车身内安装方翻滚架，驾驶员穿安全服并佩戴头盔。并将车轮前轴重调整为900kg，后轴种调整为640kg。驾驶车辆以60km/h的速到驶过道轨，测量车轮所受的垂向载荷及车轮变形量，结果如表2所示：
表2：对比例4-6组道轨实车试车场测量的车轮所受的垂向载荷及车轮变形量。
车轮变形试验结果分析；
本实施例中测试1-3组和对比例4-6组选择了相同规格的道轨，结果具有可比性。将本实施例中测试1-3组和对比例4-6组测得的试验数据放到表3、表4中进行比较，结果表如下：
表3 车轮所受的垂向载荷对比。
表4 车轮变形量对比。
从试验结果中可以看出，在相同的道轨参数下，模拟道轨路面转鼓测得的车轮所受的垂向载荷和车轮变形量与试车场测得的试验结果一致性高，可以替代试车场的道轨冲击试验。
在另一些实施例中，为了减轻转鼓基体的重量，从而方便安装，在所述转鼓基体1上沿轴向开设有减重通孔。
实施例2
实施例2提供了一种模拟冲击路面转鼓，如图5-8中所示，包括转鼓基体1和模拟路面2，所述转鼓基体1呈圆柱形，所述转鼓基体1的圆柱侧壁上固定有模拟路面2。在本实施例中，所述模拟路面2为模拟冲击路面，所述模拟冲击路面为设置有模拟减速带的路面。所述模拟路面2可以为多段依次安装的模拟冲击路面，例如在本实施例中所述所述模拟路面2为沿所述转鼓基体1圆周中心对称安装两个模拟减速带，所述模拟减速带的顶面宽、底面宽和高度可以根据实际需要进行选定，例如顶面宽100mm,底面宽300mm，高度位30mm、40mm或50mm。所述模拟路面2通过紧固螺栓3固定在所述转鼓基体1上，紧固螺栓3的型号根据实际需要进行选定，例如M12或M16。所述的转鼓基体1的圆柱侧壁表面沿圆周均匀加工出四组螺栓孔4，每组有螺栓孔15个，沿转鼓基体1轴向分布3排螺栓孔4，间距为150～250mm，每排中分布5个螺栓孔，弧面距离为100mm，螺栓孔型号为M12或M16，如图5-8中所示。所述模拟路面2上也开设有用于固定安装的螺栓孔4。
如图5中所示，为了减轻转鼓基体1的重量，从而方便安装，在所述转鼓基体1上沿轴向开设有减重通孔5。
所述模拟路面2材质为7075铝合金，所述转鼓基体1材质为Q345碳钢。所述的转鼓基体1的直径和宽度根据需要进行设置，例如直径为1500mm～2500mm，宽度为350mm～550mm。
本实施例2中进行了三种不同高度的冲击路面的测试。
测试1：碳钢转鼓直径为2000mm，宽度为450mm。在转鼓表面加工出4组螺栓孔，并均匀分布在转鼓表面；4组螺栓孔中每组有螺栓孔15个，沿转鼓轴向分布3排螺栓孔，间距为200mm；每排中分布5个螺栓孔，弧面距离为100mm，螺栓孔型号为M12。在转鼓表面通过螺栓连接的方式对称安装两组模拟减速带，所用紧固螺栓等级为10.9级；模拟减速带材质为7075高强耐磨铝合金，顶面宽为100mm，底面宽为300mm，高度为30mm。按照此法制定的转鼓为第一组。
测试2：碳钢转鼓直径为2000mm，宽度为450mm。在转鼓表面加工出4组螺栓孔，并均匀分布在转鼓表面；4组螺栓孔中每组有螺栓孔15个，沿转鼓轴向分布3排螺栓孔，间距为200mm；每排中分布5个螺栓孔，弧面距离为100mm，螺栓孔型号为M12。在转鼓表面通过螺栓连接的方式对称安装两组模拟减速带，所用紧固螺栓等级为10.9级；模拟减速带材质为7075高强耐磨铝合金，顶面宽为100mm，底面宽为300mm，高度为40mm。按照此法制定的转鼓为第二组。
测试3：碳钢转鼓直径为2000mm，宽度为400mm。在转鼓表面加工出4组螺栓孔，并均匀分布在转鼓表面；4组螺栓孔中每组有螺栓孔15个，沿转鼓轴向分布3排螺栓孔，间距为200mm；每排中分布5个螺栓孔，弧面距离为100mm，螺栓孔型号为M12。在转鼓表面通过螺栓连接的方式对称安装两组模拟减速带，所用紧固螺栓等级为10.9级；模拟减速带材质为7075高强耐磨铝合金，顶面宽为100mm，底面宽为300mm，高度为50mm。按照此法制定的转鼓为第三组。
将实施例2中测试1-3中的模拟冲击路面转鼓安装在车轮道路模拟台架上，以转鼓表面模拟减速带冲击路面。将实车悬架及车轮轮胎总成压在模拟冲击路面转鼓表面上，启动试验机，使转鼓转动，测量车轮所受的垂向载荷（过减速带时所受最大垂向冲击载荷）。使用以下的工作条件来进行模拟减速带冲击试验：
悬架：选用某车型的麦弗逊前悬架；
车轮及轮胎：选用17寸车轮，215/55R17子午线轮胎（胎压200kPa）；
接触面压力设定：4500N（车轮最大静载荷）；
运行速度设定：60km/h;
测量车轮所受的垂向载荷及车轮变形量，结果如表5所示：
表5：实施例2测试1-3中车轮所受的转鼓的垂向冲击载荷和车轮变形。
实车试车场试验对比例4-6。
对某实车的左前轮进行60km/h下驶过三种减速带测试；对比例4第4组减速带型号为：顶面宽为100mm，底面宽为300mm，高度为30mm；对比例5第5组减速带型号为：顶面宽为100mm，底面宽为300mm，高度为40mm；对比例6第6组减速带型号为：顶面宽为100mm，底面宽为300mm，高度为50mm。为保证驾驶员的安全，在车身内安装方翻滚架，驾驶员穿安全服并佩戴头盔。并将车轮前轴重调整为900kg，后轴种调整为640kg。驾驶车辆以60km/h的速到驶过减速带，测量车轮所受的垂向载荷及车轮变形量，结果如表6所示：
表6：实车对比例4-6中车轮所受的减速带的垂向冲击载荷和车轮变形。
实施例2中测试1-3和对比例4-6的实验所获得数据分析。
实施例2中测试1-3和对比例4-6选择了相同规格的减速带，结果具有可比性。将实施例2中测试1-3和对比例4-6中测得的试验数据放到表7、表8中进行比较，结果表如下：
表7 车轮所受的垂向冲击载荷对比
表8 车轮变形量对比
从试验结果中可以看出，在相同的减速带参数下，模拟冲击路面转鼓测得的车轮所受的垂向冲击载荷和车轮变形量与试车场测得的试验结果一致性高，可以替代试车场的减速带冲击试验。
实施例3
实施例3中提供了一种模拟卵石路面转鼓，如图9中所示，包括转鼓基体1和模拟路面2，所述转鼓基体材质为Q345碳钢，所述模拟路面材质为7075铝合金。
所述转鼓基体1包括旋转轴6、左固定圆板7和右固定圆板8，所述左固定圆板7和右固定圆板8固定在旋转轴6上，并能随所述旋转轴6旋转。所述左固定圆板7和右固定圆板8的直径和两者之间的距离根据需要进行设定，例如直径为1500mm-2500mm，两者之间的距离为350mm-550mm。所述左固定圆板7和右固定圆板8的边缘之间固定有模拟路面2。本实施例中采用非实心的转鼓基体1的结构设计，一方面节省了材料，降低了费用，另一方面也减轻了转鼓基体1的重量，更便于转鼓的安装和试验使用。
所述左固定圆板7和右固定圆板8的边缘上分别沿圆周均匀开设有一组螺栓孔4，螺栓孔4的数量根据需要进行设定，例如，每组有孔24-56个，螺栓孔4的大小根据实际需要进行设定，例如孔径为10.5mm或12.5mm。所述模拟路面2的左右两侧通过紧固螺栓3和所述螺栓孔4的配合固定。所述模拟路面2上也开设有用于固定安装的螺栓孔4。所述模拟路面2为卵石路面，所述卵石路面为遍布卵石形凸起的路面，所述模拟卵石路面通过数控雕刻而成。
如图9中所示，为了减轻转鼓基体1的重量，从而方便安装，所述左固定圆板7和右固定圆板8上沿轴向开设有减重通孔5。
在一些实施例中，所述模拟路面2可以为多段依次安装的模拟道轨路面、模拟卵石路面和模拟冲击路面中的至少一种。例如在本实施例3中所述模拟路面2为沿所述转鼓基体1圆周依次安装的8组模拟卵石路面。
所述模拟卵石路面2的具体尺寸例如卵石布置密度、卵石高度、卵石直径可以根据需要进行选择和设置，例如表9中常用的模拟卵石路面2参数。
表9常用的模拟卵石路面参数。
实施例3中进行了四种不同参数的的卵石路面的测试。
测试1：碳钢转鼓基体直径为1960mm，宽度为450mm。在转鼓基体表面加工出2组通孔，每组有孔40个；2组通孔中每组通孔沿转鼓基体周向均匀分布，且距转鼓基体边缘为15mm，通孔孔径为12.5mm。所述的转鼓基体1材料为碳钢Q345。在转鼓基体表面通过螺栓连接的方式依次安装8组模拟螺栓路面，所用紧固螺栓型号为M12、10.9级；模拟卵石路面材质为7075高强耐磨铝合金，卵石布置密度为30～50个/m2，卵石高度为40mm～100mm，卵石直径为180mm～310mm。按照此法制定的转鼓为第一组。
测试2：碳钢转鼓基体直径为1960mm，宽度为450mm。在转鼓基体表面加工出2组通孔，每组有孔40个；2组通孔中每组通孔沿转鼓基体周向均匀分布，且距转鼓基体边缘为15mm，通孔孔径为12.5mm。所述的转鼓基体1材料为碳钢Q345。在转鼓基体表面通过螺栓连接的方式依次安装8组模拟螺栓路面，所用紧固螺栓型号为M12、10.9级；模拟卵石路面材质为7075高强耐磨铝合金，卵石布置密度为30～50个/m2，卵石高度为30mm～80mm，卵石直径为180mm～310mm。按照此法制定的转鼓为第二组。
测试3：碳钢转鼓基体直径为1960mm，宽度为450mm。在转鼓基体表面加工出2组通孔，每组有孔40个；2组通孔中每组通孔沿转鼓基体周向均匀分布，且距转鼓基体边缘为15mm，通孔孔径为12.5mm。所述的转鼓基体（1）材料为碳钢Q345。在转鼓基体表面通过螺栓连接的方式依次安装8组模拟螺栓路面，所用紧固螺栓型号为M12、10.9级；模拟卵石路面材质为7075高强耐磨铝合金，卵石布置密度为30～50个/m2，卵石高度为30mm～80mm，卵石直径为100mm～200mm。按照此法制定的转鼓为第三组。
测试4：碳钢转鼓基体直径为1960mm，宽度为450mm。在转鼓基体表面加工出2组通孔，每组有孔40个；2组通孔中每组通孔沿转鼓基体周向均匀分布，且距转鼓基体边缘为15mm，通孔孔径为12.5mm。所述的转鼓基体（1）材料为碳钢Q345。在转鼓基体表面通过螺栓连接的方式依次安装8组模拟螺栓路面，所用紧固螺栓型号为M12、10.9级；模拟卵石路面材质为7075高强耐磨铝合金，卵石布置密度为50～70个/m2，卵石高度为20mm～40mm，卵石直径为100mm～180mm。按照此法制定的转鼓为第四组。
实施例3中测试1-4四组卵石模拟路面进行卵石路面冲击试验。
将实施例3中测试1-4的四组模拟卵石路面转鼓安装在车轮道路模拟台架上，以转鼓表面模拟试车场卵石路面。将实车悬架及带有六分力传感器的车轮轮胎总成压在模拟卵石路面转鼓表面上，启动试验机，使转鼓转动，采集车轮所受的垂向载荷。使用以下的工作条件来进行模拟卵石路面疲劳试验：
悬架：选用某车型的麦弗逊前悬架；
车轮及轮胎：选用17寸车轮，215/55R17子午线轮胎（胎压200kPa）；
接触面压力设定：4500N（车轮最大静载荷）；
运行速度设定：40km/h；
行驶距离：300mm；
采集车轮所受的垂向载荷、纵向载荷并统计相对损伤值，结果如表10所示：
表10实施例3中测试1-4模拟路面转鼓的采集数据。
对比例：车轮的实车试车场试验。
在某汽车试验场强化耐久路段鹅卵石1#、2#路，对某车辆进行测试。时速40km/h驶过两种卵石路面。1#路卵石路面型号为：卵石布置密度为30～50个/m2，卵石直径为180mm～310mm，卵石高度为40mm～100mm；2#路卵石路面型号为：卵石布置密度为50～70个/m2，卵石直径为100mm～180mm，卵石高度为20mm～40mm。为保证驾驶员的安全，在车身内安装方翻滚架，驾驶员穿安全服并佩戴头盔。并将车轮前轴重调整为900kg，后轴种调整为640kg。驾驶车辆以40km/h的速到驶过卵石路面，采集左前车轮所受的垂向载荷、纵向载荷并统计相对损伤值，结果如表11所示：
表11：第1#、2#路卵石路面采集数据。
从试验结果中可以看出，在相同的卵石路面参数下（1#路对比测试1-3, 2#路对比测试4），模拟卵石路面转鼓测得的垂向载荷、纵向载荷以及相对损伤与试车场测得的试验结果一致性高，本实施例中的模拟卵石路面转鼓可以替代试车场的卵石路面试验。
实施例4
实施例4中提供了一种汽车试验设备，用于进行车轮的台架试验、底盘零部件的台架试验或者车轮和底盘悬架的台架试验，包含上述任一实施例中所述的一种模拟路面转鼓。本实施例中的汽车试验设备，采用了上述实施例中的模拟路面转鼓，能将试车场中的试验路面再现，能将道轨路面、卵石路面、冲击路面引起的冲击载荷施加到车轮和底盘系统上，在台架试验设备上就可以进行汽车车轮和悬架系统的道路模拟试验，缩短了整车的开发周期，降低了开发成本。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种模拟路面转鼓，其特征在于，包括转鼓基体和模拟路面，所述转鼓基体呈圆柱形，所述转鼓基体的圆柱侧壁上固定有模拟路面；
所述模拟路面为模拟道轨路面、模拟卵石路面和模拟冲击路面中的至少一种；
所述模拟道轨路面为间隔相同距离设置矩形凸起的路面；
所述模拟卵石路面为遍布卵石形凸起的路面；
所述模拟冲击路面为设置有模拟减速带的路面。
2.根据权利要求1中所述的一种模拟路面转鼓，其特征在于，所述模拟路面通过螺栓固定在所述转鼓基体上。
3.根据权利要求1中所述的一种模拟路面转鼓，其特征在于，所述模拟路面材质为7075铝合金，所述转鼓基体材质为Q345碳钢。
4.根据权利要求1中所述的一种模拟路面转鼓，其特征在于，所述转鼓基体上沿轴向开设有减重通孔。
5.一种汽车试验设备，其特征在于，包含权利要求1-4中任一项中所述的一种模拟路面转鼓。
6.一种模拟路面转鼓，其特征在于，包括转鼓基体和模拟路面，
所述转鼓基体包括旋转轴、左固定圆板和右固定圆板，所述左固定圆板和右固定圆板固定在旋转轴上，并能随所述旋转轴旋转；
所述左固定圆板和右固定圆板的边缘之间固定有模拟路面；
所述模拟路面为模拟道轨路面、模拟卵石路面和模拟冲击路面中的至少一种；
所述模拟道轨路面为间隔相同距离设置矩形凸起的路面；
所述模拟卵石路面为遍布卵石形凸起的路面；
所述模拟冲击路面为设置有模拟减速带的路面。
7.根据权利要求6中所述的一种模拟路面转鼓，其特征在于，所述左固定圆板和右固定圆板的边缘上开设有螺栓孔，所述模拟路面的左右两侧通过螺栓和所述螺栓孔的配合固定。
8.根据权利要求6中所述的一种模拟路面转鼓，其特征在于，所述模拟路面材质为7075铝合金，所述转鼓基体材质为Q345碳钢。
9.根据权利要求6中所述的一种模拟路面转鼓，其特征在于，所述左固定圆板和右固定圆板上沿轴向开设有减重通孔。
10.一种汽车试验设备，其特征在于，包含权利要求6-9中任一项中所述的一种模拟路面转鼓。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113984408A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-01-28 | 江苏汤臣汽车零部件有限公司 | 一种汽车传动测试综合路况模拟系统 |
| CN118310770A (zh) * | 2024-06-06 | 2024-07-09 | 中信戴卡股份有限公司 | 一种车轮恶劣路况模拟装置及测试方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115719556B (zh) * | 2022-12-16 | 2023-06-02 | 扬州工业职业技术学院 | 一种汽车悬架多工况模拟装置 |
| CN116380495B (zh) * | 2023-06-06 | 2023-09-01 | 中汽研汽车检验中心（天津）有限公司 | 基于数字孪生的排放和能耗试验方法、系统、设备和介质 |
Citations (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11218470A (ja) * | 1998-02-04 | 1999-08-10 | Bridgestone Corp | タイヤ試験用ドラム |
| US20040050150A1 (en) * | 2001-01-15 | 2004-03-18 | Siemens Ag | Road test simulator with plural rollers |
| JP2011075288A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Kobe Steel Ltd | タイヤ試験装置のドラム |
| CN102426132A (zh) * | 2011-08-25 | 2012-04-25 | 吉林大学 | 轮胎力学特性测试专用复合模拟路面 |
| CN102589895A (zh) * | 2012-01-20 | 2012-07-18 | 中交一公局第五工程有限公司 | 一种用于试验车辆行驶的模拟破损路 |
| CN102706566A (zh) * | 2012-07-03 | 2012-10-03 | 汕头市浩大轮胎测试装备有限公司 | 室内轮胎试验机的转鼓装置 |
| CN103620367A (zh) * | 2011-06-23 | 2014-03-05 | 株式会社普利司通 | 轮胎试验装置 |
| CN104155119A (zh) * | 2014-08-25 | 2014-11-19 | 上海大众汽车有限公司 | 汽车异响试验台及其转鼓型路面模拟装置 |
| CN104190139A (zh) * | 2014-09-04 | 2014-12-10 | 南阳鑫子源石油石化技术装备有限公司 | 防冲蚀转鼓压泥装置 |
| CN104568476A (zh) * | 2015-02-13 | 2015-04-29 | 吉林大学 | 一种悬挂式轮胎力学特性试验装置 |
| CN204758307U (zh) * | 2015-02-11 | 2015-11-11 | 中信戴卡股份有限公司 | 一种用于模拟路面的转鼓 |
| CN105388027A (zh) * | 2015-10-10 | 2016-03-09 | 清华大学 | 轮胎试验装置 |
| CN105806633A (zh) * | 2016-05-13 | 2016-07-27 | 北京理工大学 | 一种车轮道路模拟试验台 |
| KR20170046961A (ko) * | 2015-10-22 | 2017-05-04 | 장철환 | 타이어 마모 시험용 마찰시그먼트를 구비한 타이어 마모 시험용 회전드럼 |
| CN106908254A (zh) * | 2015-12-22 | 2017-06-30 | 上海汽车集团股份有限公司 | 轮胎振动试验装置 |
| CN107957340A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-04-24 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 汽车四分之一悬架及减振器模拟工况试验台 |
| CN108709756A (zh) * | 2018-08-03 | 2018-10-26 | 青岛科技大学 | 工程胎综合性能试验机 |
| CN110542567A (zh) * | 2019-08-30 | 2019-12-06 | 东风汽车股份有限公司 | 汽车传动系路面冲击载荷模拟方法 |
| JP2020046227A (ja) * | 2018-09-14 | 2020-03-26 | 富士電機株式会社 | タイヤ試験装置 |
| CN110998274A (zh) * | 2017-08-03 | 2020-04-10 | 国际计测器株式会社 | 轮胎测试方法、轮胎测试装置及散布装置 |
| CN214384531U (zh) * | 2021-04-01 | 2021-10-12 | 中信戴卡股份有限公司 | 一种模拟路面转鼓及汽车试验设备 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10141973C1 (de) * | 2001-08-28 | 2003-04-17 | Hartmut Bathelt | Fahrbahnbelag für Rollenprüfstände |
| DE102008008061B4 (de) * | 2008-02-01 | 2018-05-30 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Prüfstand |
| KR101641069B1 (ko) * | 2011-12-29 | 2016-07-29 | 미쉐린 러쉐르슈 에 떼크니크 에스.에이. | 타이어 시험 로드 휠을 위한 타이어 작동 표면 |
| DE102016211203A1 (de) * | 2016-06-22 | 2017-12-28 | Zf Friedrichshafen Ag | Lauftrommelanordnung für einen Reifenprüfstand sowie Reifenprüfstand mit der Lauftrommelanordnung |
-
2021
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-
2022
- 2022-03-29 KR KR1020220038973A patent/KR20220136915A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11218470A (ja) * | 1998-02-04 | 1999-08-10 | Bridgestone Corp | タイヤ試験用ドラム |
| US20040050150A1 (en) * | 2001-01-15 | 2004-03-18 | Siemens Ag | Road test simulator with plural rollers |
| JP2011075288A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Kobe Steel Ltd | タイヤ試験装置のドラム |
| CN103620367A (zh) * | 2011-06-23 | 2014-03-05 | 株式会社普利司通 | 轮胎试验装置 |
| CN102426132A (zh) * | 2011-08-25 | 2012-04-25 | 吉林大学 | 轮胎力学特性测试专用复合模拟路面 |
| CN102589895A (zh) * | 2012-01-20 | 2012-07-18 | 中交一公局第五工程有限公司 | 一种用于试验车辆行驶的模拟破损路 |
| CN102706566A (zh) * | 2012-07-03 | 2012-10-03 | 汕头市浩大轮胎测试装备有限公司 | 室内轮胎试验机的转鼓装置 |
| CN104155119A (zh) * | 2014-08-25 | 2014-11-19 | 上海大众汽车有限公司 | 汽车异响试验台及其转鼓型路面模拟装置 |
| CN104190139A (zh) * | 2014-09-04 | 2014-12-10 | 南阳鑫子源石油石化技术装备有限公司 | 防冲蚀转鼓压泥装置 |
| CN204758307U (zh) * | 2015-02-11 | 2015-11-11 | 中信戴卡股份有限公司 | 一种用于模拟路面的转鼓 |
| CN104568476A (zh) * | 2015-02-13 | 2015-04-29 | 吉林大学 | 一种悬挂式轮胎力学特性试验装置 |
| CN105388027A (zh) * | 2015-10-10 | 2016-03-09 | 清华大学 | 轮胎试验装置 |
| KR20170046961A (ko) * | 2015-10-22 | 2017-05-04 | 장철환 | 타이어 마모 시험용 마찰시그먼트를 구비한 타이어 마모 시험용 회전드럼 |
| CN106908254A (zh) * | 2015-12-22 | 2017-06-30 | 上海汽车集团股份有限公司 | 轮胎振动试验装置 |
| CN105806633A (zh) * | 2016-05-13 | 2016-07-27 | 北京理工大学 | 一种车轮道路模拟试验台 |
| CN110998274A (zh) * | 2017-08-03 | 2020-04-10 | 国际计测器株式会社 | 轮胎测试方法、轮胎测试装置及散布装置 |
| CN107957340A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-04-24 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 汽车四分之一悬架及减振器模拟工况试验台 |
| CN108709756A (zh) * | 2018-08-03 | 2018-10-26 | 青岛科技大学 | 工程胎综合性能试验机 |
| JP2020046227A (ja) * | 2018-09-14 | 2020-03-26 | 富士電機株式会社 | タイヤ試験装置 |
| CN110542567A (zh) * | 2019-08-30 | 2019-12-06 | 东风汽车股份有限公司 | 汽车传动系路面冲击载荷模拟方法 |
| CN214384531U (zh) * | 2021-04-01 | 2021-10-12 | 中信戴卡股份有限公司 | 一种模拟路面转鼓及汽车试验设备 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113984408A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-01-28 | 江苏汤臣汽车零部件有限公司 | 一种汽车传动测试综合路况模拟系统 |
| CN113984408B (zh) * | 2021-10-29 | 2023-10-17 | 江苏汤臣汽车零部件有限公司 | 一种汽车传动测试综合路况模拟系统 |
| CN118310770A (zh) * | 2024-06-06 | 2024-07-09 | 中信戴卡股份有限公司 | 一种车轮恶劣路况模拟装置及测试方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US11754470B2 (en) | 2023-09-12 |
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