CN116625930A - 一种静态车胎检测摩擦设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车胎测试领域，尤其涉及一种静态车胎检测摩擦设备。该设备包括：施压装置、拉力装置和工装台，施压装置固定设置在工装台的顶部，拉力装置固定设置在工装台的一侧；施压装置包括支撑部、装夹部、驱动部以及检测部，驱动部设置在支撑部的顶部，检测部设置在支撑部的底部，装夹部设置在支撑部的内侧中部，并且驱动部传动连接于装夹部；拉力装置包括拉力组件和连接杆，拉力组件设置在支撑部的一侧，连接杆的一端滑移连接于拉力组件，连接杆的另一端固定连接于检测部的一端。首先将轮胎固定在装夹部上，再通过驱动部给轮胎增压，配合拉力装置使轮胎在检测部上进行检测，以此得到轮胎的静态摩擦系数与动态摩擦系数，以检测轮胎的防滑性能。
Description
技术领域
本发明涉及车胎测试领域，尤其涉及一种静态车胎检测摩擦设备。
背景技术
车辆车胎是汽车重要的组成部分之一，大多数汽车车胎都是橡胶制品，通常会运用5至6年，长时间使用，车胎会衰老磨损，非常容易发生爆胎，花纹磨损的情况，因此需要定期对汽车车胎进行更换。
随着高性能摩托车轮胎的不断发展，市场对轮胎行驶过程中的稳定性提出越来越高的要求，通过评价轮胎静态摩擦力可以有效评价轮胎的形式稳定性，为满足市场需求，从而提高公司摩托车轮胎的竞争力，因此需要对摩托车轮胎的静态摩擦了进行测试和改进，但是目前国内市场上没有此类整机测试设备，而进口的整机设备的整体价格比较昂贵，为此需要开发一款满足其研究基本需要的测试设备。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种静态车胎检测摩擦设备，首先将轮胎固定在装夹部上，再通过驱动部给轮胎增加压力，在拉力装置的配合下使轮胎在检测部上进行相关检测，以此得到轮胎的静态摩擦系数与动态摩擦系数，以检测轮胎的防滑性能。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种静态车胎检测摩擦设备，该设备包括：
施压装置；所述施压装置包括支撑部、装夹部、驱动部以及检测部，所述驱动部固定设置在支撑部的顶部，所述检测部固定设置在支撑部的底部，所述装夹部设置在支撑部的内侧中部，并且所述驱动部传动连接于装夹部；
拉力装置；所述拉力装置包括拉力组件和连接杆，所述拉力组件设置在支撑部的一侧，所述连接杆的一端滑移连接于拉力组件，连接杆的另一端固定连接于检测部的一端；
以及工装台，所述施压装置固定设置在工装台的顶部，所述拉力装置固定设置在工装台的一侧；
其中，所述支撑部包括竖杆和横板，所述竖杆竖向固定在工装台的顶面上，所述横板横向固定在竖杆远离工装台的一端上；其中，竖杆设有两组且分别设置在横板一侧的两个端部上；
所述驱动部包括气缸和推杆，所述气缸固定连接在横板的顶部，所述推杆部分设置在气缸的内部并滑移连接于气缸，所述推杆凸出于气缸的部分贯穿于横板；其中，所述装夹部固定连接在推杆远离气缸的一端；
所述装夹部包括固定组件和装胎组件，所述固定组件设置在两个竖杆之间，并与推杆固定相连，而装胎组件架设在固定组件上；所述固定组件包括两个竖板和用于连接两个竖板的连接板，所述推杆固定连接在连接板的一侧中部，而两个竖板分别设置在连接板另一侧的两个端部上，所述竖板在远离连接板的一端上设有固定槽，所述固定槽的开口方向与连接杆的设置方向相同且位于支撑部的一侧；所述装胎组件设有两组且分别设置在两个固定槽内，所述装胎组件包括装夹杆和抵接盘，所述装夹杆插接在固定槽内并使用锁紧螺母进行固定，所述抵接盘固定连接在装夹杆的一端，其中两个抵接盘之间设有用于固定轮胎的间隙；
所述检测部包括滑移连接于工装台顶部的推拉板，所述推拉板设置在两组装胎组件的下方，并且所述推拉板的一端固定连接于连接杆，所述推拉板的另一端上设有挡板。
作为优选，所述竖板包括位于支撑部内侧的竖向部分和垂直于竖向部分的横向部分，并呈现出“L”形；横向部分一体设置在竖向部分的底端并且横向部分的一端朝向拉力组件，所述固定槽设置在横向部分上并且其开口方向与连接杆的设置方向相同；其中，在横向部分上还设有与固定槽相连通的固定孔。
作为优选，所述竖杆在朝向竖板的一侧上设置第一滑轨，在竖板朝向竖杆的一侧上设有第一滑槽，通过第一滑轨和第一滑槽，使装夹部能在竖杆上进行滑移运动。
作为优选，所述抵接盘的一端上设有卡槽，所述装夹杆的一端卡接于卡槽。
作为优选，所述抵接盘上设有轴向设置的贯穿孔，所述贯穿孔内设有圆杆；当圆杆插接在贯穿孔内时，能够通过圆杆来连接两组装胎组件。
作为优选，所述推杆上设有测力仪，所述测力仪固定设置在推杆和连接板之间，并与两者相互抵接。
作为优选，所述连接板在设置测力仪的一侧上设有用于固定测力仪的第一固定板；其中，所述推杆穿设过第一固定板并与测力仪相互连接。
作为优选，所述工装台上设有的第二滑轨，并且所述推拉板上设有若干个固定连接的滑块，所述滑块上设有第二滑槽，其中第二滑槽的设置方向与横板的设置方向相垂直；滑块通过第二滑槽卡接在第二滑轨上，使得推拉板能在工装台上进行滑移运动。
作为优选，所述连接杆上设有用于增强稳定性的第二固定板，所述第二固定板固定连接在在连接杆和推拉板之间。
作为优选，所述推拉板的长度为55-65cm，其宽度为25-35cm。
综上所述，本发明的优点如下：
该设备的原理为将轮胎固定在装夹部的抵接盘上，以保证轮胎不旋转，在装夹部的连接板上安装测力仪供径向力显示，紧接着在检测部上放置不同的模拟路面，并由驱动部施压将轮胎接触在不同的模拟路面板上，通过调节压力，以达到所需要的径向力，再由拉力装置拉动模拟路面板，记录其测试中的最大力值计算出轮胎的静态摩擦系数与动态摩擦系数，以此检测轮胎的防滑性能。
附图说明
图1和图2为该静态车胎检测摩擦设备的结构示意图；
图3为装夹部的结构示意图；
图4为检测部的结构示意图；
图5为轮胎测试图表；
图6为轮胎关于气压与抓地力的图表；
图7为摩擦系数图；
附图标记：1、施压装置；2、拉力装置；3、工装台；11、支撑部；12、装夹部；13、驱动部；14、检测部；21、拉力组件；22、连接杆；111、竖杆；112、横板；121、竖板；122、连接板；123、固定槽；124、装夹杆；125、抵接盘；131、气缸；132、推杆；141、推拉板；142、挡板；151、第一滑轨；152、第一滑槽；153、卡槽；154、贯穿孔；155、圆杆；156、测力仪；157、第一固定板；158、第二滑轨；159、滑块；160、第二滑槽；161、第二固定板。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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做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。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
同时应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。
如图1至图7所示，一种静态车胎检测摩擦设备，该设备包括：施压装置1、拉力装置2以及工装台3，其中施压装置1固定设置在工装台3的顶部，而拉力装置2固定设置在工装台3的一侧。通过将轮胎固定在施压装置1上，再通过驱动拉力装置2，使得轮胎从静止状态向运动状态进行转变，以此得出轮胎的静态摩擦系数与动态摩擦系数。
施压装置1又细分为支撑部11、装夹部12、驱动部13以及检测部14，驱动部13固定设置在支撑部11的顶部，检测部14固定设置在支撑部11的底部，装夹部12设置在支撑部11的内侧中部，并且驱动部13传动连接于装夹部12。
支撑部11是用以支撑整个施压装置1。其包括竖杆111和横板112，竖杆111竖向固定在工装台3的顶面上，横板112横向固定在竖杆111远离工装台3的一端上；其中，竖杆111设有两组且分别设置在横板112一侧的两个端部上。
驱动部13是给施压装置1提供动力和压力。其包括气缸131和推杆132，气缸131固定连接在横板112的顶部，推杆132部分设置在气缸131的内部并滑移连接于气缸131，推杆132凸出于气缸131的部分贯穿于横板112；其中，装夹部12固定连接在推杆132远离气缸131的一端。
装机部是用以固定轮胎。其包括固定组件和装胎组件，固定组件设置在两个竖杆111之间，并与推杆132固定相连，而装胎组件架设在固定组件上；固定组件包括两个竖板121和用于连接两个竖板121的连接板122，推杆132固定连接在连接板122的一侧中部，而两个竖板121分别设置在连接板122另一侧的两个端部上，竖板121在远离连接板122的一端上设有固定槽123，固定槽123的开口方向与连接杆22的设置方向相同且位于支撑部11的一侧；装胎组件设有两组且分别设置在两个固定槽123内，装胎组件包括装夹杆124和抵接盘125，装夹杆124插接在固定槽123内并使用锁紧螺母进行固定，抵接盘125固定连接在装夹杆124的一端，其中两个抵接盘125之间设有用于固定轮胎的间隙。
当需要对轮胎进行检测时，先将两组装夹杆124分别向远离竖杆111的一侧进行移动，使两组装胎组件之间的距离增大，再将轮胎固定在两组抵接盘125之间。当轮胎固定完之后，使用把手螺母对装夹杆124进行固定，使此时的装夹杆124固定在当前固定槽123的位置，确保轮胎处于静止状态。
检测部14是用来检测轮胎的摩擦系数。其包括滑移连接于工装台3顶部的推拉板141，推拉板141设置在两组装胎组件的下方，并且推拉板141的一端固定连接于连接杆22，推拉板141的另一端上设有挡板142。
为了确保实验数据的准确性，在工装台3的顶端、装胎组件的下方设置一个定板，定板通过螺钉固定连接在工装台3上，而推拉板141则设置在定板的上方。当该设备对轮胎进行检测实验时，需要移动检测部14的推拉板141，因此为了方便移动，于是在定板上设置第二滑轨158，在推拉板141上设有若干个固定连接的滑块159，滑块159上设有第二滑槽160，其中第二滑槽160的设置方向与横板112的设置方向相垂直；滑块159通过第二滑槽160卡接在第二滑轨158上，使得推拉板141能在工装台3上进行滑移运动。
由于该设备是要检测轮胎的摩擦系数，而在不同的路面上时，轮胎会有不同的摩擦系数，因此需要在推拉板141上放置不同的模拟地面；当拉力装置2被驱动时，会将推拉板141向拉力装置2自身设置的方向进行移动，此时的轮胎是抵接在模拟地面上的，而挡板142的设置是防止模拟地面在移动状态下会偏移原本的轨道，对实验产生误差。设置挡板142是用以确保模拟地面在推拉板141上具有相当的稳定性。
其中，模拟地面可以是关于沥青类路面、水泥混凝土路面、粒料路面或块料路面等其他路面的相关砖块，且模拟路面的长度范围设置在40-50cm，其宽度设置在15-20cm；为了真实的模拟现在的地面，将推拉板141的长度设置在55-65cm，其宽度设置在25-35cm。
模拟地面与轮胎接触的一面，其可以与工装台3保持平行，使轮胎在测试时能够垂直于模拟地面进行检验测试；模拟地面也可以在其与轮胎接触的一面设置向左或向右的倾斜角度，使轮胎在测试时，不垂直于模拟地面，如此设置模拟地面可以测试轮胎左右两侧的摩擦系数。
其中，拉力装置2是用来模拟轮胎进行运动的。其包括拉力组件21和连接杆22，拉力组件21设置在支撑部11的一侧，连接杆22的一端滑移连接于拉力组件21，连接杆22的另一端固定连接于检测部14的一端。
如图1至图3所示，竖板121包括位于支撑部11内侧的竖向部分和垂直于竖向部分的横向部分，并呈现出“L”形；其横向部分一体设置在竖向部分的底端，并且横向部分的一端朝向拉力组件21，从图2上看横向部分位于竖板121的右侧，而固定槽123设置在横向部分上并且其开口方向与连接杆22的设置方向相同；其中，在横向部分上还设有与固定槽123相连通的固定孔。
如此设置装夹部12固定组件的竖板121，使其在安装和拆卸轮胎的时候更加便捷，能够很好地移动装夹杆124。
其中，抵接盘125上设有轴向设置的贯穿孔154，贯穿孔154内设有圆杆155；当圆杆155插接在贯穿孔154内时，能够通过圆杆155来连接两组装胎组件。并且在抵接盘125的一端上设有卡槽153，而装夹杆124的一端卡接于卡槽153。
设置圆杆155是用以固定轮胎而装夹杆124上也设有相对的孔洞。当需要安装轮胎时，先将圆杆155从抵接盘125的贯穿孔154上取下，再将两组装夹杆124分别向远离竖杆111的一侧进行移动，使两组装胎组件之间的距离增大，紧接着将轮胎固定在两组抵接盘125之间，此时再将圆杆155依次穿过其中一组装胎组件的装夹杆124上的孔洞、与该装夹杆124相连接的抵接盘125、间隙、另一组装胎组件的装夹杆124以及与该抵接盘125相连接的装夹杆124上的孔洞；以此确保轮胎在固定的同时能够进行转动。当轮胎固定完之后，使用把手螺母对装夹杆124进行固定，使此时的装夹杆124固定在当前固定槽123的位置，确保轮胎处于静止状态。
通过在竖杆111朝向竖板121的一侧上设置第一滑轨151，在竖板121朝向竖杆111的一侧上设有第一滑槽152，通过第一滑轨151和第一滑槽152，使装夹部12能在竖杆111上进行滑移运动。以此确保只能够进行上下的竖向运动，而不能进行左右的横向运动，确保了装夹部12固定组件的稳定性，保证了设备在检测实验的过程中不会出现实验误差。
如图1和图2所示，在驱动部13的推杆132上设有测力仪156，测力仪156固定设置在推杆132和连接板122之间，并与两者相互抵接。
该测力仪156采用0.3级标准测力仪156供径向力显示，并且在测力仪156上外接了压力调节阀，通过压力调节阀调节压力，以达到所需要的径向力，使得精度的误差可控制在±1kg范围内。
并且为了确保测力仪156的稳定性，在连接板122设置测力仪156的一侧上设有用于固定测力仪156的第一固定板157，其中，推杆132穿设过第一固定板157并与测力仪156相互连接；以保证测力仪156不会进行移动，确保测力仪156的稳定性。
由于整个设备是通过拉力装置2来模拟现在中轮胎的运动，因此仅仅依靠连接杆22来连接检测部14的推拉板141，容易在拉力模拟的过程中出现连接杆22与推力盘分离的情况。因此连接杆22上设置用于增强稳定性的第二固定板161，第二固定板161固定连接在在连接杆22和推拉板141之间。第二固定板161通过螺栓或卡接的方式与连接杆22和推拉板141进行连接。
该原理为将轮胎固定在匹配连接盘上，保证轮胎不旋转，在施压装置1接触面安装0.3级标准测力仪156供径向力显示，由气缸131施压将轮胎接触在不同的模拟路面板上，通过压力调节阀调节压力，以达到所需要的径向力，精度可控制在±1kg；然后由拖动系统拉动模拟路面板，记录其测试中的最大力值计算出轮胎的静态摩擦系数与动态摩擦系数，以检测轮胎的防滑性能。
该设备的原理为将轮胎固定在装夹部12的抵接盘125上，以保证轮胎不旋转，在装夹部12的连接板122上安装测力仪156供径向力显示，紧接着在检测部14上放置不同的模拟路面，并由驱动部13施压将轮胎接触在不同的模拟路面板上，通过调节压力，以达到所需要的径向力，再由拉力装置2拉动模拟路面板，记录其测试中的最大力值计算出轮胎的静态摩擦系数与动态摩擦系数，以此检测轮胎的防滑性能。
该测试设备已于2022年2月投入测试，已经为车胎研究所提供了一定数量的测试数据，通过拟合，数据的可信度约98.8%。
该设备投入测试为轮胎或橡胶件摩擦系数提供测试参考；将有效结合实际路测刹车效果，共同比对轮胎的干湿抓地能力，为进一步开发高级轮胎产品作出重要贡献。另外针对单方面轮胎轮廓，轮胎花纹、橡胶配方各方面的评估，将有利于研发顺利开展工作，有效解决实际发生的轮胎问题。
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 (10)
1.一种静态车胎检测摩擦设备，其特征在于，该设备包括：
施压装置(1)；所述施压装置(1)包括支撑部(11)、装夹部(12)、驱动部(13)以及检测部(14)，所述驱动部(13)固定设置在支撑部(11)的顶部，所述检测部(14)固定设置在支撑部(11)的底部，所述装夹部(12)设置在支撑部(11)的内侧中部，并且所述驱动部(13)传动连接于装夹部(12)；
拉力装置(2)；所述拉力装置(2)包括拉力组件(21)和连接杆(22)，所述拉力组件(21)设置在支撑部(11)的一侧，所述连接杆(22)的一端滑移连接于拉力组件(21)，连接杆(22)的另一端固定连接于检测部(14)的一端；
以及工装台(3)，所述施压装置(1)固定设置在工装台(3)的顶部，所述拉力装置(2)固定设置在工装台(3)的一侧；
其中，所述支撑部(11)包括竖杆(111)和横板(112)，所述竖杆(111)竖向固定在工装台(3)的顶面上，所述横板(112)横向固定在竖杆(111)远离工装台(3)的一端上；其中，竖杆(111)设有两组且分别设置在横板(112)一侧的两个端部上；
所述驱动部(13)包括气缸(131)和推杆(132)，所述气缸(131)固定连接在横板(112)的顶部，所述推杆(132)部分设置在气缸(131)的内部并滑移连接于气缸(131)，所述推杆(132)凸出于气缸(131)的部分贯穿于横板(112)；其中，所述装夹部(12)固定连接在推杆(132)远离气缸(131)的一端；
所述装夹部(12)包括固定组件和装胎组件，所述固定组件设置在两个竖杆(111)之间，并与推杆(132)固定相连，而装胎组件架设在固定组件上；所述固定组件包括两个竖板(121)和用于连接两个竖板(121)的连接板(122)，所述推杆(132)固定连接在连接板(122)的一侧中部，而两个竖板(121)分别设置在连接板(122)另一侧的两个端部上，所述竖板(121)在远离连接板(122)的一端上设有固定槽(123)，所述固定槽(123)的开口方向与连接杆(22)的设置方向相同且位于支撑部(11)的一侧；所述装胎组件设有两组且分别设置在两个固定槽(123)内，所述装胎组件包括装夹杆(124)和抵接盘(125)，所述装夹杆(124)插接在固定槽(123)内并使用锁紧螺母进行固定，所述抵接盘(125)固定连接在装夹杆(124)的一端，其中两个抵接盘(125)之间设有用于固定轮胎的间隙；
所述检测部(14)包括滑移连接于工装台(3)顶部的推拉板(141)，所述推拉板(141)设置在两组装胎组件的下方，并且所述推拉板(141)的一端固定连接于连接杆(22)，所述推拉板(141)的另一端上设有挡板(142)。
2.根据权利要求1所述的一种静态车胎检测摩擦设备，其特征在于，所述竖板(121)包括位于支撑部(11)内侧的竖向部分和垂直于竖向部分的横向部分，并呈现出“L”形；横向部分一体设置在竖向部分的底端并且横向部分的一端朝向拉力组件(21)，所述固定槽(123)设置在横向部分上并且其开口方向与连接杆(22)的设置方向相同；其中，在横向部分上还设有与固定槽(123)相连通的固定孔。
3.根据权利要求2所述的一种静态车胎检测摩擦设备，其特征在于，所述竖杆(111)在朝向竖板(121)的一侧上设置第一滑轨(151)，在竖板(121)朝向竖杆(111)的一侧上设有第一滑槽(152)，通过第一滑轨(151)和第一滑槽(152)，使装夹部(12)能在竖杆(111)上进行滑移运动。
4.根据权利要求1所述的一种静态车胎检测摩擦设备，其特征在于，所述抵接盘(125)的一端上设有卡槽(153)，所述装夹杆(124)的一端卡接于卡槽(153)。
5.根据权利要求4所述的一种静态车胎检测摩擦设备，其特征在于，所述抵接盘(125)上设有轴向设置的贯穿孔(154)，所述贯穿孔(154)内设有圆杆(155)；当圆杆(155)插接在贯穿孔(154)内时，能够通过圆杆(155)来连接两组装胎组件。
6.根据权利要求1所述的一种静态车胎检测摩擦设备，其特征在于，所述推杆(132)上设有测力仪(156)，所述测力仪(156)固定设置在推杆(132)和连接板(122)之间，并与两者相互抵接。
7.根据权利要求6所述的一种静态车胎检测摩擦设备，其特征在于，所述连接板(122)在设置测力仪(156)的一侧上设有用于固定测力仪(156)的第一固定板(157)；其中，所述推杆(132)穿设过第一固定板(157)并与测力仪(156)相互连接。
8.根据权利要求1所述的一种静态车胎检测摩擦设备，其特征在于，所述工装台(3)上设有的第二滑轨(158)，并且所述推拉板(141)上设有若干个固定连接的滑块(159)，所述滑块(159)上设有第二滑槽(160)，其中第二滑槽(160)的设置方向与横板(112)的设置方向相垂直；滑块(159)通过第二滑槽(160)卡接在第二滑轨(158)上，使得推拉板(141)能在工装台(3)上进行滑移运动。
9.根据权利要求1所述的一种静态车胎检测摩擦设备，其特征在于，所述连接杆(22)上设有用于增强稳定性的第二固定板(161)，所述第二固定板(161)固定连接在在连接杆(22)和推拉板(141)之间。
10.根据权利要求1所述的一种静态车胎检测摩擦设备，其特征在于，所述推拉板(141)的长度为55-65cm，其宽度为25-35cm。
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Cited By (1)
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2023
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