CN216581099U - 轮胎特性试验加载装置及轮胎特性试验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种轮胎特性试验加载装置及轮胎特性试验系统。一种轮胎特性试验加载装置包括：框架本体、加载机构、偏转组件。第二驱动件驱使转动架绕轴转动，使得加载组件带动测试轮胎实现侧倾运动，通过调整第二驱动件的驱动程度，进而调整测试轮胎的侧倾角度大小。第三驱动件驱使加载组件绕自身轴线转动，进而实现测试轮胎的偏航扭转。如此轮胎特性试验加载装置，有效模拟飞机正常或侧风不同姿态着陆滑跑时轮胎各种复杂受力状态，使得测试轮胎在高速滚转状态下实现径向、侧倾和偏航扭转三向动态加载，有利于测量轮胎在复杂受力状态下的各种力学特性参数、摩擦与磨损等参数，提高轮胎特性试验加载装置测量结果的可靠性。

Description

轮胎特性试验加载装置及轮胎特性试验系统

技术领域

本实用新型涉及轮胎特性试验技术领域，特别是涉及一种轮胎特性试验加载装置及轮胎特性试验系统。

背景技术

随着特性测试技术的发展，出现了轮胎力学特性测试技术。轮胎力学特性是飞机、汽车等各种机动车辆运动特性设计的重要参数。为了满足各种轮胎工程应用需求，要设计满足复杂受力且具有各种不同特性的轮胎，无论是理论设计还是轮胎产品应用考核，都必需给以不同速度滚转的轮胎单向或多向复合加载通过试验验证考核其力学特性。所以，轮胎道面载荷模拟就成为检验轮胎特性是否满足应用需求的重要核心设备之一。

然而，现有技术中，轮胎试验大多采用静态或缓慢滚转准静态分别单向施加静载试验，然而，这种加载方式不能模拟高速滚转的机轮受力工况同时进行快速多向复合加载，这样很难获得轮胎在各种复杂受力状态下的真实动力学性能参数，不能满足现代高性能轮胎设计与应用考核需求。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种轮胎特性试验加载装置及轮胎特性试验系统，能够有效实现轮胎实验中多向复合加载，提高测试结果的可靠性。

一种轮胎特性试验加载装置，包括：框架本体；加载机构，所述加载机构包括转动架、加载组件及第一驱动件，所述加载组件与所述转动架连接，所述转动架的一端与所述框架本体转动连接，所述第一驱动件与所述加载组件驱动连接，所述第一驱动件用于驱使所述加载组件沿所述转动架的高度方向运动，所述加载组件用于安装测试轮胎，以使得测试轮胎与飞轮滚动配合；偏转组件，所述偏转组件包括第二驱动件及第三驱动件，所述第一驱动件设置于所述框架本体上，所述第一驱动件与所述加载组件驱动连接，所述第一驱动件用于驱使所述转动架转动，所述第三驱动件与所述加载组件驱动连接，所述第三驱动件用于驱使所述加载组件绕自身轴线转动。

上述轮胎特性试验加载装置，在测试前，将测试轮胎安装在加载组件上，并使得测试轮胎与飞轮滚动配合，此时，转动架处于竖直状态，并且测试轮胎的行走方向与飞轮的转动方向一致。测试时，飞轮转动，带动测试轮胎滚动，当第一驱动件工作时，第一驱动件驱使加载组件沿转动架的高端方向进给，从而实现对测试轮胎的径向加载或卸载。当第二驱动件工作时，第二驱动件驱使转动架绕轴转动，使得加载组件带动测试轮胎实现侧倾运动，通过调整第二驱动件的驱动程度，进而调整测试轮胎的侧倾角度大小。当第三驱动件工作时，第三驱动件驱使加载组件绕自身轴线转动，进而实现测试轮胎的偏航扭转。如此轮胎特性试验加载装置，有效模拟飞机正常或侧风不同姿态着陆滑跑时轮胎各种复杂受力状态，使得测试轮胎在高速滚转状态下实现径向、侧倾和偏航扭转三向动态加载，有利于测量轮胎在复杂受力状态下的各种力学特性参数、摩擦与磨损等参数，提高轮胎特性试验加载装置测量结果的可靠性。

在其中一个实施例中，所述框架本体包括主承力架、竖梁及底架，沿所述竖梁的高度方向，所述主承力架与所述底架间隔设置于所述竖梁上，所述第一驱动件与所述主承力架连接，所述转动架与所述底架转动连接。

在其中一个实施例中，所述主承力架与所述竖梁均为至少两个，至少两个所述竖梁沿所述底架的宽度方向间隔设置于所述底架上，两个所述主承力架分别与两个所述竖梁连接，所述加载机构设置于两个所述承力架之间。

在其中一个实施例中，所述框架本体还包括导向梁，所述导向梁与所述主承力架连接，所述导向梁的外轮廓为圆弧形，且所述导向梁与所述转动架导向配合。

在其中一个实施例中，所述导向梁两端分别连接于两个所述主承力架。

在其中一个实施例中，所述转动架沿所述底架的宽度方向连接于所述底架的中间位置。

在其中一个实施例中，所述转动架为至少两个，至少两个转动架沿所述底架的长度方向分别设置于所述底架的相对两侧，两个所述转动架均与所述框架本体转动连接。

在其中一个实施例中，所述转动架设有转动部与连接部，所述转动部与连接部连接，所述连接部与所述加载组件连接，所述转动部与所述框架本体通过转轴转动连接。

在其中一个实施例中，所述加载组件包括加载框架及三向测力平台，所述加载框架与所述转动架连接，所述三向测力平台与所述加载框架活动连接，所述第一驱动件与所述三向测力平台驱动连接，以驱使所述三向测力平台沿所述转动架的高度方向运动，所述第二驱动件与所述加载框架驱动连接，所述第三驱动件设置于所述加载框架上，且所述第三驱动件与所述三向测力平台驱动连接，以驱使所述三向测力平台绕自身轴线转动。

在其中一个实施例中，所述第一驱动件为油缸，所述油缸的活塞与所述三向测力平台连接。

在其中一个实施例中，所述第二驱动件为油缸，所述油缸的活塞与所述加载框架转动连接。

一种轮胎特性试验系统，包括上述中任意一项所述的轮胎特性试验加载装置。

上述轮胎特试验系统，在测试前，将测试轮胎安装在加载组件上，并使得测试轮胎与飞轮滚动配合，此时，转动架处于竖直状态，并且测试轮胎的行走方向与飞轮的转动方向一致。测试时，飞轮转动，带动测试轮胎滚动，当第一驱动件工作时，第一驱动件驱使加载组件沿转动架的高端方向进给，从而实现对测试轮胎的径向加载或卸载。当第二驱动件工作时，第二驱动件驱使转动架绕轴转动，使得加载组件带动测试轮胎胎实现侧倾运动，通过调整第二驱动件的驱动程度，进而调整测试轮胎的侧倾角度大小。当第三驱动件工作时，第三驱动件驱使加载组件绕自身轴线转动，进而实现测试轮胎的偏航扭转。如此轮胎特性试验加载装置，有效模拟飞机正常或侧风不同姿态着陆滑跑时轮胎各种复杂受力状态，使得测试轮胎在高速滚转状态下实现径向、侧倾和偏航扭转三向动态加载，有利于测量轮胎在复杂受力状态下的各种力学特性参数、摩擦与磨损等参数，提高轮胎特性试验加载装置测量结果的可靠性。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为一实施例中所述的轮胎特性试验加载装置的总体结构示意图一；

图2为一实施例中所述的轮胎特性试验加载装置的结构示意图二。

附图标记说明：

100、轮胎特性试验加载装置；110、框架本体；111、主承力架；112、竖梁； 113、底架；114、导向梁；115、转轴；120、加载机构；121、转动架；122、加载组件；1221、加载框架；1222、三向测力平台；123、第一驱动件；130、偏转组件；131、第二驱动件；132、第三驱动件；200、测试轮胎；300、飞轮。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

在一个实施例中，请参阅图1与图2，一种轮胎特性试验加载装置100，包括：框架本体110、加载机构120及偏转组件130。加载机构120包括转动架121、加载组件122及第一驱动件123，加载组件122与转动架121连接，转动架121 的一端与框架本体110转动连接。第一驱动件123与加载组件122驱动连接，第一驱动件123用于驱使加载组件122沿转动架121的高度方向运动，加载组件122用于安装测试轮胎200，以使得测试轮胎200与飞轮300滚动配合。偏转组件130包括第二驱动件131及第三驱动件132，第一驱动件123设置于框架本体110上，第一驱动件123与加载件驱动连接。第一驱动件123用于驱使转动架121转动，第三驱动件132与加载组件122驱动连接，第三驱动件132用于驱使加载组件122绕自身轴线转动。

上述轮胎特性试验加载装置100，在测试前，将测试轮胎200安装在加载组件122上，并使得测试轮胎200与飞轮300滚动配合，此时，转动架121处于竖直状态，并且测试轮胎200的行走方向与飞轮300的转动方向一致。测试时，飞轮300转动，带动测试轮胎200滚动，当第一驱动件123工作时，第一驱动件123驱使加载组件122沿转动架121的高端方向进给，从而实现对测试轮胎 200的径向加载或卸载。当第二驱动件131工作时，第二驱动件131驱使转动架 121绕轴转动，使得加载组件122带动测试轮胎200实现侧倾运动，通过调整第二驱动件131的驱动程度，进而调整测试轮胎200的侧倾角度大小。当第三驱动件132工作时，第三驱动件132驱使加载组件122绕自身轴线转动，进而实现测试轮胎200的偏航扭转。如此轮胎特性试验加载装置100，有效模拟飞机正常或侧风不同姿态着陆滑跑时轮胎各种复杂受力状态，使得测试轮胎200在高速滚转状态下实现径向、侧倾和偏航扭转三向动态加载，有利于测量测试轮胎 200在复杂受力状态下的各种力学特性参数、摩擦与磨损等参数，提高轮胎特性试验加载装置100测量结果的可靠性。

其中，为了进一步理解与说明转动架121的高度方向，以图1为例，转动架121的高度方向为图1中直线S₁上任意一箭头所指的方向。

在一个实施例中，请参阅图1，框架本体110包括主承力架111、竖梁112 及底架113，沿竖梁112的高度方向，主承力架111与底架113间隔设置于竖梁 112上，第一驱动件123与主承力架111连接，转动架121与底架113转动连接。如此，有利于保证框架本体110的结构稳定性，同时在加载试验时，主承力架 111有利于提供支撑作用，避免反作用力太大导致加载动作偏移，进而有利于保证轮胎特性试验加载装置100的使用可靠性。

其中，为了进一步理解与说明竖梁112的高度方向，以图1为例，竖梁112 的高度方向为图1中直线S₂上任意一箭头所指的方向。

进一步地，请参阅图1，主承力架111与竖梁112均为至少两个.至少两个竖梁112沿底架113的宽度方向间隔设置于底架113上，两个主承力架111分别与两个竖梁112连接，加载机构120设置于两个承力架之间。如此，有利于进一步保证框架本体110的结构稳定性，同时在加载试验时，两个主承力架111 能够周向提供支撑作用，避免反作用力太大导致加载动作偏移，进而有利于保证轮胎特性试验加载装置100的使用可靠性。

在一个实施例中，请参阅图1，框架本体110还包括导向梁114。导向梁114 与主承力架111连接，导向梁114的外轮廓为圆弧形，且导向梁114与转动架 121导向配合。如此，在加载组件122随转动架121转动的过程中，其运动轨迹为圆弧形，而转动架121与圆弧形的导向梁114导向配合有利于提高转动架121 的转动稳定性，避免由于支撑力过大导致转动架121的运动轨迹偏移，进而有利于保证轮胎特性试验加载装置100的工作稳定性与使用体验。

进一步地，请参阅图1，导向梁114两端分别连接于两个主承力架111。如此，有利于提高导向梁114与主承力架111的连接稳定性，进而有利于保证框架本体110的整体结构稳定性，保证框架本体110的支撑作用和导向梁114的导向作用，避免导向梁114在导向过程中变形，提高轮胎特性试验加载装置100 的工作稳定性与使用体验。

在一个实施例中，请参阅图1与图2，转动架121沿底架113的宽度方向连接于底架113的中间位置。如此，使得转动架121左右转动的幅度相同，有利于保证框架本体110的整体平衡，进而提高多向连续复合加载的稳定性，提高测试结果的准确性。

其中，为了进一步理解与说明底架113的宽度方向，以图1为例，底架113 的宽度方向为图1中直线S₃上任意一箭头所指的方向。

在一个实施例中，请参阅图1与图2，转动架121为至少两个，至少两个转动架121沿底架113的长度方向分别设置于底架113的相对两侧，两个转动架 121均与框架本体110转动连接。如此，有利于提高框架本体110受到第二驱动件131的侧倾作用时转动的稳定性，进而提高轮胎特性试验加载装置100的整体品质。

其中，为了进一步理解与说明底架113的长度方向，以图1为例，底架113 的长度方向为图1中直线S₄上任意一箭头所指的方向。

在一个实施例中，请参阅图1与图2，转动架121设有转动部与连接部。转动部与连接部连接，连接部与加载组件122连接，转动部与框架本体110通过转轴115转动连接。如此，转轴115连接的方式一方面有利于保证转动部与框架本体110的连接稳定性，另一方面有利于提高转动部偏移过程时转动的顺畅性，保证第二驱动件131线性加载时的测试结果可靠性。

在一个实施例中，请参阅图1与图2，加载组件122包括加载框架1221及三向测力平台1222。加载框架1221与转动架121连接，三向测力平台1222与加载框架1221活动连接，第一驱动件123与三向测力平台1222驱动连接。以驱使三向测力平台1222沿转动架121的高度方向运动，第二驱动件131与加载框架1221驱动连接，第三驱动件132设置于加载框架1221上，且第三驱动件 132与三向测力平台1222驱动连接，以驱使三向测力平台1222绕自身轴线转动。如此，第一驱动件123驱使三向测力平台1222运动，使得对三向测力平台1222 上的测试轮胎200实现径向加载。第三驱动件132驱使三向测力平台1222绕自身轴线转动，使得对对三向测力平台1222上的测试轮胎200实现偏航扭转测试，并通过计算机控制系统，控制加载幅度，完成测试轮胎200的测试。

可选地，第一驱动件123可为电机传动装置、气缸、油缸或其他驱动装置。

具体地，请参阅图1与图2，第一驱动件123为油缸，油缸的活塞与三向测力平台1222连接。如此，驱动方式简单，操作便捷，且加载力大，有利于保证第一驱动件123径向加载时的工作稳定性。本实施例仅提供一种第一驱动件123 的具体实施方式，但并不以此为限。

可选地，第二驱动件131可为电机传动装置、气缸、油缸或其他驱动装置。

具体地，请参阅图1与图2，第二驱动件131为油缸，油缸的活塞与加载框架1221转动连接。如此，驱动方式简单，操作便捷，且加载力大，有利于保证第二驱动件131侧倾时的工作稳定性。本实施例仅提供一种第二驱动件131的具体实施方式，但并不以此为限。

可选地，第三驱动件132可为电机传动装置、气缸、油缸或其他驱动装置。

具体地，请参阅图1与图2，第三驱动件132为油缸，油缸的活塞与三向测力平台1222连接。如此，驱动方式简单，操作便捷，且加载力大，有利于保证第三驱动件132偏航扭转时的工作稳定性。本实施例仅提供一种第三驱动件132 的具体实施方式，但并不以此为限。

在一个实施例中，一种轮胎特性试验系统，包括上述中任意一项所述的轮胎特性试验加载装置100。

上述轮胎特试验系统，在测试前，将测试轮胎200安装在加载组件122上，并使得测试轮胎200与飞轮300滚动配合，此时，转动架121处于竖直状态，并且测试轮胎200的行走方向与飞轮300的转动方向一致。测试时，飞轮300 转动，带动测试轮胎200滚动，当第一驱动件123工作时，第一驱动件123驱使加载组件122沿转动架121的高端方向进给，从而实现对测试轮胎200的径向加载或卸载。当第二驱动件131工作时，第二驱动件131驱使转动架121绕轴转动，使得加载组件122带动测试轮胎200实现侧倾运动，通过调整第二驱动件131的驱动程度，进而调整测试轮胎200的侧倾角度大小。当第三驱动件 132工作时，第三驱动件132驱使加载组件122绕自身轴线转动，进而实现测试轮胎200的偏航扭转。如此轮胎特性试验加载装置100，有效模拟飞机正常或侧风不同姿态着陆滑跑时轮胎各种复杂受力状态，使得测试轮胎200在高速滚转状态下实现径向、侧倾和偏航扭转三向动态加载，有利于测量测试轮胎200在复杂受力状态下的各种力学特性参数、摩擦与磨损等参数，提高轮胎特性试验加载装置100测量结果的可靠性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种轮胎特性试验加载装置，其特征在于，所述轮胎特性试验加载装置包括：

框架本体；

加载机构，所述加载机构包括转动架、加载组件及第一驱动件，所述加载组件与所述转动架连接，所述转动架的一端与所述框架本体转动连接，所述第一驱动件与所述加载组件驱动连接，所述第一驱动件用于驱使所述加载组件沿所述转动架的高度方向运动，所述加载组件用于安装测试轮胎，以使得测试轮胎与飞轮滚动配合；

偏转组件，所述偏转组件包括第二驱动件及第三驱动件，所述第一驱动件设置于所述框架本体上，所述第一驱动件与所述加载组件驱动连接，所述第一驱动件用于驱使所述转动架转动，所述第三驱动件与所述加载组件驱动连接，所述第三驱动件用于驱使所述加载组件绕自身轴线转动。

2.根据权利要求1所述的轮胎特性试验加载装置，其特征在于，所述框架本体包括主承力架、竖梁及底架，沿所述竖梁的高度方向，所述主承力架与所述底架间隔设置于所述竖梁上，所述第一驱动件与所述主承力架连接，所述转动架与所述底架转动连接。

3.根据权利要求2所述的轮胎特性试验加载装置，其特征在于，所述主承力架与所述竖梁均为至少两个，至少两个所述竖梁沿所述底架的宽度方向间隔设置于所述底架上，两个所述主承力架分别与两个所述竖梁连接，所述加载机构设置于两个所述承力架之间。

4.根据权利要求2所述的轮胎特性试验加载装置，其特征在于，所述框架本体还包括导向梁，所述导向梁与所述主承力架连接，所述导向梁的外轮廓为圆弧形，且所述导向梁与所述转动架导向配合。

5.根据权利要求4所述的轮胎特性试验加载装置，其特征在于，所述导向梁两端分别连接于两个所述主承力架；和/或，

所述转动架沿所述底架的宽度方向连接于所述底架的中间位置。

6.根据权利要求2所述的轮胎特性试验加载装置，其特征在于，所述转动架为至少两个，至少两个转动架沿所述底架的长度方向分别设置于所述底架的相对两侧，两个所述转动架均与所述框架本体转动连接。

7.根据权利要求6所述的轮胎特性试验加载装置，其特征在于，所述转动架设有转动部与连接部，所述转动部与连接部连接，所述连接部与所述加载组件连接，所述转动部与所述框架本体通过转轴转动连接。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的轮胎特性试验加载装置，其特征在于，所述加载组件包括加载框架及三向测力平台，所述加载框架与所述转动架连接，所述三向测力平台与所述加载框架活动连接，所述第一驱动件与所述三向测力平台驱动连接，以驱使所述三向测力平台沿所述转动架的高度方向运动，所述第二驱动件与所述加载框架驱动连接，所述第三驱动件设置于所述加载框架上，且所述第三驱动件与所述三向测力平台驱动连接，以驱使所述三向测力平台绕自身轴线转动。

9.根据权利要求8所述的轮胎特性试验加载装置，其特征在于，所述第一驱动件为油缸，所述油缸的活塞与所述三向测力平台连接；和/或，

所述第二驱动件为油缸，所述油缸的活塞与所述加载框架转动连接。

10.一种轮胎特性试验系统，其特征在于，所述轮胎特性试验系统包括权利要求1-9中任意一项所述的轮胎特性试验加载装置。

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