CN2468032Y - 受力轮胎花纹块与胎体变形量测试装置 - Google Patents

受力轮胎花纹块与胎体变形量测试装置 Download PDF

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Abstract

受力轮胎花纹块与胎体变形量测试装置,主要由加载部分、测试部分、模拟路面部分三部分组成,采用机械或者液压方式加载,激光测试,使轮胎和轮胎胎面花纹在多种模拟路面上承受多种荷载,产生各种变形和力学特性,通过计算机实时对测试到的数据进行处理、显示,可以准确、方便地掌握轮胎受载、变形和轮胎内特性与外特性关系,轮胎的结构设计和新产品开发。本实用新型装置测试面广,操作方便,价格比进口测试装置便宜,便于推广使用。

Description

受力轮胎花纹块与胎体变形量测试装置
受力轮胎花纹块与胎体变形量测试装置,涉及轮胎测量装置的技术,是一种新型的对受力轮胎及轮胎花纹块与胎体变形量进行测量的装置。
轮胎是连接车辆与路面的唯一的部件,除空气作用力外,车辆的其他所有外力几乎都是由路面传递至轮胎后再传递至车辆的。轮胎的力学特性对车辆的许多力学特性起主导和决定作用,特别是车辆的操纵稳定性、制动安全性、车辆垂直振动与前轮摆振特性、车辆动力性与通过性,车辆结构的不断改进与革新,先进的ABS、ASC、4WS、DSC、主动悬架等车辆先进底盘控制系统的设计与分析都依赖于轮胎的力学特性。
正因为如此,国外对轮胎力学试验研究予以高度重视,大力投资研制出许多高性能、多功用的现代化轮胎室内试验设备,如外转鼓式、内转鼓式、平台式、带式试验台等,另一面,也建立了如自推动车辆、牵引拖车等路面式验设备(路面试验设备虽然是在真实路面上进行试验,但试验的重复性往往较差,所以室内试验设备更加受到重视)。利用这些设备,对轮胎的力学特性开展了全方位、多工况的试验、测量,但这些设备只是单件生产,造价昂贵。我国曾自行设计了轮胎静态外特性试验台,利用该试验台,对轮胎的力学特性进行研究测量。但是国内外的研究主要侧重于对轮胎的外特性及接地表面上力的分布方面,很少对轮胎和轮胎花纹块受力变形进行系统的测量和研究,而且轮胎材料是多层的、不均匀的、各向异性的,轮胎与路面的作用又是复杂多变的,轮胎的载荷、气压、速度也是时常变化的。目前所有的试验台都无法对受力轮胎花纹块与胎体变形量进行系统的测量。
针对上述测量轮胎设备的不足,本实用新型提供一种能够对处在各种工况状态下轮胎胎体与胎面花纹变形进行测试的装置。
本实用新型主要由加载部分、测试部分、模拟路面部分三部分组成:
加载部分:由垂直载荷加载装置、驱动力侧向力加载装置和轮胎前束与外倾角调整装置组成,通过机械或者液压方式加载。在垂直载荷作用下,可以测量和研究汽车从动轮轮胎的变形和力学特性;在垂直载荷和侧向力作用下,可以测量和研究汽车转向时轮胎的变形和力学特性;在垂直载荷和切向力作用下,可以测量和研究汽车驱动轮轮胎的变形和力学特性。
测试部分:由激光发生和接收器、驱动力侧向力位移测试传感器、垂直荷载位移传感器组成,它们分别与计算机控制的数据采集和数据处理器连接,使计算机对测试数据及时进行处理。激光测试装置测试轮胎胎面花纹与胎体的变形,力和位移测试装置可以测试轮胎各方向的刚度参数、轮胎下沉量和滚动半径,还同时可以监测所加力的大小。
模拟路面部分:采用带缝隙平钢板或无缝隙平钢板或平面玻璃刚板或水泥路面模板或沥青路面模板或各种形状的路面模板。带缝隙平钢板和平面玻璃刚板可以测量轮胎胎面花纹与胎体变形;无缝隙平钢板、水泥路面模板、沥青路面模板和各种形状的路面模板可以测量轮胎与路面之间的摩擦系数以研究轮胎的牵引附着性;各种形状的路面模板可以研究轮胎的包络特性及对平顺性和牵引附着性的影响规律;无缝隙平钢板加接地印迹测试部件可以测试在垂直载荷、驱动力和侧向力作用下轮胎接地印迹(可以根据需要在轮胎表面、地面和纸上直接显示),从接地印迹形状、颜色深浅和部位可以判断该轮胎的接地压力分布是否合理。
本实用新型优点和效果在于采用了多种加载形式,即可以以一种形式加载,也可以以组合方式加载,使轮胎和轮胎胎面花纹在多种模拟路面上承受多种荷载,产生各种变形和力学特性,通过计算机实时对测试到的数据进行处理、显示可以准确、方便地掌握轮胎受载、变形和轮胎内特性与外特性关系,有利于轮胎力学特性模型的建立,轮胎的结构设计和新产品开发,并且还可为车辆的平顺性、通过性、动力性研究提供试验数据。本实用新型装置测试面广,操作方便,价格比进口测试装置便宜,便于推广使用。
附图是本实用新型实施例,其中;
图1.是本实用新型结构示意图;
图2.是本实用新型结构侧视图;
图3.是本实用新型工作示意图。
根据上述附图对本实用新型作进一步的描述。
本实用新型装置由驱动力侧向力加载装置1,驱动力侧向力位移测试传感器2、垂直荷载位移传感器3、垂直载荷加载装置4、轮胎前束与外倾角调整器6、模拟路面平板7、激光发生和接收器8、切向步进电机9和侧向步进电机10组成。驱动力侧向力加载装置1、驱动力侧向力位移测试传感器2固定设置在本实用新型装置的下部,垂直载荷位移传感器3与垂直载荷加载装置4连接在一起,轮胎5固定在与垂直载荷加载装置4固定连接成一体的架子中,轮胎前束与外倾角调整器6设在与垂直载荷加载装置4固定连接成一体的架子的一侧,模拟路面平板7设在轮胎5的底部,在加载作用下与轮胎5紧密接触,激光发生和接收器8和切向步进电机9和侧向步进电机10设在本实用新型装置的底部。
本实用新型工作时将被测试轮胎5安装在到测试装置上,通过轮胎前束与外倾角调整器6按要求调整轮胎的前束和外倾角,采用机械方式给轮胎施加垂直载荷、侧向力和驱动力。通过与本实用新型装置连接的计算机调整激光发生和接收器8与被测试轮胎5之间的距离、调试好测试的范围和测试参数。进行测试时,激光发生和接收器8发射激光束透过模拟路面平板7,然后接收反射激光束记录测试数据。当切向步进电机9使激光发生和接收器8切向方向移动时计算机记录下被测试轮胎5一个断面花纹块的变形,当侧向步进电机10使激光发生和接收器8侧向方向移动时计算机记录下被测试轮胎5接触地面时所有轮胎花纹块的变形。在进行轮胎测试时,计算机同时记录下相应各方向上的力和力矩,经过分析计算即可绘制和输出轮胎胎体和胎面花纹的变形,轮胎的下沉量,滚动半径和刚度及可以计算出轮胎花纹沟槽体积的变形量,测出各种条件下轮胎接地印迹和摩擦系数。

Claims (2)

1.受力轮胎花纹块与胎体变形量测试装置,包括加载部分、测试部分、模拟路面部分:加载部分由驱动力侧向力加载装置(1),垂直载荷加载装置(4)、轮胎前束与外倾角调整器(6)组成,测试部分由驱动力侧向力位移测试传感器(2)、垂直荷载位移传感器(3)、激光发生和接收器(8)组成,模拟路面部分采用模拟路面平板(7),以及切向步进电机(9)和侧向步进电机(10),其特征在于:驱动力侧向力加载装置(1)、驱动力侧向力位移测试传感器(2)固定设置在装置的下部,垂直载荷位移传感器(3)与垂直载荷加载装置(4)连接在一起,轮胎(5)固定在与垂直载荷加载装置(4)固定连接成一体的架子中,轮胎前束与外倾角调整器(6)设在与垂直载荷加载装置(4)固定连接成一体的架子的一侧,模拟路面平板(7)设在轮胎(5)的底部,在加载作用下与轮胎(5)紧密接触,激光发生和接收器(8)和切向侧向步进电机(9)和侧向步进电机(10)机械连接,设在装置的底部。
2.根据权利要求1所述的受力轮胎花纹块与胎体变形量测试装置,其特征在于:模拟路面平板(7)可采用带缝隙平钢板或无缝隙平钢板或平面玻璃刚板或水泥路面模板或沥青路面模板或其他各种形状路面模板。
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