JP2001208652A - Dynamometer apparatus - Google Patents

Dynamometer apparatus

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JP2001208652A
JP2001208652A JP2000014491A JP2000014491A JP2001208652A JP 2001208652 A JP2001208652 A JP 2001208652A JP 2000014491 A JP2000014491 A JP 2000014491A JP 2000014491 A JP2000014491 A JP 2000014491A JP 2001208652 A JP2001208652 A JP 2001208652A
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JP
Japan
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drum
tire
load
peripheral speed
friction coefficient
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JP2000014491A
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Japanese (ja)
Inventor
Seiji Ikeda
清治 池田
Yoji Kushiro
洋司 久代
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Sumitomo Precision Products Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Precision Products Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dynamometer apparatus capable of evaluating the control system of an antilock brake for aircraft and high-speed vehicles in high speed ranges in excess of 500 km/hr, and conducting a landing simulation test for control of aircraft. SOLUTION: A detecting and calculating means for the coefficient of friction between a drum and a tire is prepared based on the idea of calculating the coefficient of friction between the drum and tire from the peripheral velocity of the drum, the pressure load of the tire and a predetermined calculating means. To simulate the required coefficient of friction, the peripheral velocity of the drum and the pressure load of the tire can be controlled to the required values, and the coefficient of friction and lift can be measured through the measurement of the peripheral velocity of the drum and the pressure load of the tire.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、航空機、高速車
両などのブレーキやアンチロックブレーキの制御システ
ムの評価や、航空機用脚の着陸条件などを正確に模擬可
能なダイナモメータ装置に係り、タイヤ保持部を自動負
荷可能な構成となして、回転ドラムの周速度に応じた実
機タイヤと地面間の摩擦係数を模擬可能にし、また揚力
や磁気浮上力も組み合せて模擬可能にし、さらには550k
m/hr以上の高速度域での実機状態を精度良く模擬してシ
ステムの高精度な評価を行うことができるダイナモメー
タ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dynamometer device capable of accurately simulating the control system of a brake or an anti-lock brake of an aircraft, a high-speed vehicle, etc., and accurately simulating landing conditions of an aircraft leg. The part can be automatically loaded to enable simulation of the friction coefficient between the actual machine tire and the ground according to the peripheral speed of the rotating drum, and also to enable simulation by combining lift and magnetic levitation force.
The present invention relates to a dynamometer device capable of accurately simulating the actual machine state in a high speed range of m / hr or more and performing highly accurate evaluation of the system.

【0002】[0002]

【従来の技術】航空機、高速車両などのアンチロックブ
レーキの性能評価は、高速化のために今日ではもはやシ
ミュレーション評価のみでは不足であるとされている。
すなわち、実機の慣性質量を負荷した回転ドラムに模擬
ランディングしたタイヤに対して、ブレーキの最適制御
が行われているかの否かは、実機の負荷状態を再現して
試験を行うことが求められている。
2. Description of the Related Art The performance evaluation of anti-lock brakes for aircraft, high-speed vehicles, etc. is considered to be no longer sufficient by simulation evaluation alone because of the speeding up.
In other words, for tires simulated landing on a rotating drum loaded with the inertial mass of the actual machine, whether or not the brakes are optimally controlled is to be tested by reproducing the load condition of the actual machine. I have.

【0003】従来、上記のごとく高速回転ドラムを用いて、
これにタイヤを接触させてドラムの周速度を付与する
が、摩擦係数を模擬するためには粘着薬剤をドラムに塗
布しなければならず、正確な実機の状況を再現している
とは言い難いものであった。
Conventionally, using a high-speed rotating drum as described above,
The tire is brought into contact with it to give the peripheral speed of the drum, but in order to simulate the coefficient of friction, an adhesive agent must be applied to the drum, and it cannot be said that it accurately reproduces the situation of the actual machine Was something.

【0004】また、航空機の前輪式着陸装置における、シミ
ーと呼ばれる車輪の首振り振動の再現や、シミー発生条
件の確認のためにシミー試験装置が提案されている。こ
れは、実機の前胴に相当するねじり剛性をねじり剛性調
整部材を介して実現した昇降自在の剛性体を用い、これ
に装着された航空機の前脚のタイヤを回転駆動される回
転ドラムに当接させて模擬ランディングし、脚柱に外乱
用アクチュエータより外乱を与えてシミーを発生させ、
脚の各軸方向の振動などを測定する。
[0004] In addition, a shimmy test apparatus has been proposed for reproducing a swinging vibration of a wheel called a shimmy in a front-wheel landing system of an aircraft and for checking shimmy occurrence conditions. This uses a vertically movable rigid body that realizes torsional rigidity equivalent to the front fuselage of the actual machine via a torsional rigidity adjusting member, and abuts the tire on the front leg of the aircraft attached to the rotating drum that is driven to rotate. And simulated landing, giving disturbance to the pedestal from the disturbance actuator to generate shimmy,
Measure the vibration of each leg in the axial direction.

【0005】さらに、従来のシミー試験装置では、地上走行
中のブレーキ操作により前脚に作用する負荷変動を再現
できず、シミーの発生を忠実に模擬できない問題を解決
するため、実機の前胴剛性を模擬したねじり軸とねじり
軸から離反する方向に延びるアームとを備えて、ねじり
軸に取付けられるアームおよびバラストによって実機の
前胴慣性モーメントを模擬した構成のシミー試験装置が
提案(特許2886158号)されている。
Further, in the conventional shimmy test apparatus, in order to solve the problem that the load fluctuation acting on the nose gear due to the brake operation during taxiing cannot be reproduced and the occurrence of shimmy cannot be faithfully simulated, the front body rigidity of the actual machine is reduced. A shimmy testing apparatus has been proposed (Patent No. 2886158) that includes a simulated torsion axis and an arm extending in a direction away from the torsion axis, and that simulates a front body moment of inertia of an actual machine by an arm and a ballast attached to the torsion axis. ing.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前記のシミー試験装置
において、前脚は昇降自在の剛性体に装着されるため、
航空機で着陸時の揚力によるタイヤ押付力の低減や変動
を模擬してアンチロックブレーキの性能評価を行うこと
が想定できるが、タイヤと回転ドラム間の摩擦係数の正
確な再現は、前述の高速回転ドラム装置の場合と同様に
不可能である。
In the shimmy test apparatus described above, the front leg is mounted on a rigid body that can move up and down.
It can be assumed that the performance of antilock brakes will be evaluated by simulating the reduction or fluctuation of the tire pressing force due to the lift during landing on an aircraft.However, the accurate reproduction of the friction coefficient between the tire and the rotating drum is based on the aforementioned high-speed rotation. This is not possible as in the case of the drum device.

【0007】この発明は、航空機、高速車両などの500km/hr
を超える高速域におけるアンチロックブレーキの制御シ
ステムの評価や、航空機用脚の着陸模擬試験が可能なダ
イナモメータ装置の提供を目的とし、特に回転ドラムの
周速度に応じた実機タイヤと地面間の摩擦係数や揚力な
どを模擬可能にして、実機状態を精度良く模擬して制御
システムの高精度な評価を行うことが可能なダイナモメ
ータ装置の提供を目的としている。
[0007] The present invention is applicable to 500 km / hr of aircraft, high-speed vehicles, etc.
The purpose of this study is to evaluate the control system of anti-lock brakes in the high-speed range and to provide a dynamometer device that can simulate landing landing of aircraft legs, especially the friction between the actual machine tires and the ground according to the peripheral speed of the rotating drum. It is an object of the present invention to provide a dynamometer device capable of simulating a coefficient, a lift, and the like, and accurately simulating an actual machine state to evaluate a control system with high accuracy.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】発明者らは、実機の摩擦
係数の模擬が可能な構成からなるダイナモメータ装置を
目的にその構成や制御方法について種々検討を重ね、ま
ず、回転ドラムへの押圧荷重を可変にする自動負荷手段
を用いて、所要の摩擦係数を模擬するためにドラム周速
度やタイヤの押圧荷重を所要値に制御すること、逆に言
えば、ドラム周速度とタイヤの押圧荷重をリアルタイム
に計測することでドラムと各タイヤ毎間の最大摩擦係数
の実測可能になることに着目した。
The present inventors have conducted various studies on the configuration and control method of a dynamometer device having a configuration capable of simulating the friction coefficient of an actual machine. Controlling the drum peripheral speed and the tire pressing load to required values in order to simulate the required coefficient of friction using automatic load means that makes the load variable, in other words, the drum peripheral speed and the tire pressing load It was noted that real-time measurement made it possible to actually measure the maximum coefficient of friction between the drum and each tire.

【0009】このため、発明者らは、ドラム周速度とタイヤ
の押圧荷重並びに予め定めた計算手段とからドラムとタ
イヤ間の摩擦係数を算出するという考えで、ドラムとタ
イヤ間の摩擦係数の検出・算出手段を用意し、これによ
って、前記の所要の摩擦係数を模擬するためにドラム周
速度やタイヤの押圧荷重を所要値に制御できること、ド
ラム周速度とタイヤの押圧荷重の測定により摩擦係数や
揚力を測定できるを知見した。
[0009] Therefore, the inventors of the present invention calculate the friction coefficient between the drum and the tire from the drum peripheral speed, the tire pressing load, and the predetermined calculation means, and detect the friction coefficient between the drum and the tire.・ Calculation means are provided, whereby the drum peripheral speed and the tire pressing load can be controlled to required values in order to simulate the required friction coefficient, and the friction coefficient and the friction coefficient are measured by measuring the drum peripheral speed and the tire pressing load. It was found that lift could be measured.

【0010】また、発明者らは、上記手法によって、ブレー
キ・スキッド時のドラム表面とタイヤとの最大摩擦係数
の算出と、ドラム周速との最大摩擦係数近似曲線の算出
が可能になることを知見した。
[0010] Further, the inventors have found that the above-mentioned method makes it possible to calculate the maximum friction coefficient between the drum surface and the tire at the time of braking and skidding and to calculate the maximum friction coefficient approximate curve with the drum peripheral speed. I learned.

【0011】すなわち、この発明は、駆動源を有する回転ド
ラム部と、該ドラムと同軸に着脱可能なフライホイール
と、タイヤを該ドラムに押圧力とその方向を可変に接触
させるタイヤ保持部と、所要の摩擦係数と揚力を模擬す
るためにドラム周速度とタイヤの押圧荷重のうち1つ以
上を制御する装置制御手段と、あるいはさらにドラムと
タイヤ間の摩擦係数の検出・算出手段を有することを特
徴とするダイナモメータ装置である。
That is, the present invention provides a rotary drum portion having a drive source, a flywheel detachable coaxially with the drum, a tire holding portion for variably contacting a tire with the drum with a pressing force and a direction thereof, Device control means for controlling at least one of a drum peripheral speed and a tire pressing load in order to simulate a required friction coefficient and a lift; or further, a means for detecting and calculating a friction coefficient between the drum and the tire. It is a dynamometer device characterized by the following.

【0012】またさらに、この発明は、上記構成のダイナモ
メータ装置において、ドラム周速度に応じてタイヤの押
圧力にリフト補正及びドラム表面での摩擦力の実機摩擦
力に合わせる補正を行って押圧力を可変にする自動負荷
手段を有することを特徴とするダイナモメータ装置であ
る。
Still further, according to the present invention, in the dynamometer apparatus having the above-described structure, the pressing force of the tire is corrected in accordance with the peripheral speed of the drum by performing lift correction and correcting the frictional force on the drum surface to match the actual machine frictional force. Is a dynamometer device having an automatic load means for making the variable.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】この発明によるダイナモメータ装
置は、大径の回転ドラムの軸受に油圧によるスラスト及
び/又はラジアル荷重に対抗する動圧ベアリングを用い
て、高荷重、高速回転を実現することで、周速度で550k
m/hr以上の超高速度を実現すると共に、前記軸受などの
機械損を回転慣性測定時に事前に校正し、理想転動距離
算出時に補正し、実機の負荷条件を模擬するために、周
速に応じてタイヤなどの押し付け荷重にリフト補正及び
ドラム表面での摩擦力の実機摩擦力に合わせる補正を行
い押圧荷重を可変にする自動負荷手段を有している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A dynamometer device according to the present invention realizes high load and high speed rotation by using a dynamic pressure bearing against a thrust and / or a radial load by hydraulic pressure for a bearing of a large diameter rotating drum. At a peripheral speed of 550k
In addition to realizing ultra-high speeds of m / hr or more, peripheral speeds are calibrated in advance when measuring the mechanical loss of the bearings, etc. during rotational inertia measurement, corrected when calculating the ideal rolling distance, and simulating the load conditions of the actual machine. Automatic load means for making a lift correction to the pressing load of the tire or the like and a correction of the frictional force on the drum surface to the actual frictional force in accordance with the actual load to make the pressing load variable.

【0014】これによって、この発明は、550km/hrを超える
高速域におけるアンチロックブレーキの制御システムの
評価や、航空機用脚の着陸模擬試験、特に回転ドラムの
周速度に応じた実機タイヤと地面間の摩擦係数や揚力な
ど、実機状態を精度良く模擬して制御システムの高精度
な評価を行うことができる。
As a result, the present invention provides an evaluation of a control system for an anti-lock brake in a high-speed region exceeding 550 km / hr, a simulation test for landing on an aircraft leg, and in particular, a distance between an actual tire and the ground according to the peripheral speed of a rotating drum. It is possible to accurately simulate the actual machine condition such as the friction coefficient and lift of the control system and to evaluate the control system with high accuracy.

【0015】この発明によるダイナモメータ装置は、フリー
ラン(Free Run)、すなわち所要回転後に駆動モーターを
オフした際に予定する実機の機械慣性を回転ドラムとフ
ライホイールにて供給できる回転ドラム部、タイヤを該
ドラムに押圧力とその方向を可変に接触させるタイヤ保
持部とからなる装置系と、所要の摩擦係数と揚力を模擬
するためにドラム周速度とタイヤの押圧荷重のうち1つ
以上を制御する装置制御手段、あるいはさらにドラムと
タイヤ間の摩擦係数の検出・算出手段、補正を行い押圧
荷重を可変にする自動負荷手段の制御系とから構成され
る。また、前記装置系の回転ドラムとフライホイール
は、単体の構成の他、その寸法や負荷荷重などを可変に
するために同軸に着脱自在な分割型を採用することがで
きる。
[0015] The dynamometer apparatus according to the present invention provides a free run (free run), that is, a rotary drum portion and a tire that can supply the mechanical inertia of an actual machine scheduled when a drive motor is turned off after a required rotation by a rotary drum and a flywheel. A device system consisting of a tire holding unit for variably contacting the pressing force and the direction with the drum, and controlling one or more of a drum peripheral speed and a tire pressing load to simulate a required friction coefficient and lift. And a control system of automatic load means for correcting and making the pressing load variable by detecting and calculating the coefficient of friction between the drum and the tire. The rotary drum and the flywheel of the device system may be of a single structure, or may be of a coaxially detachable type in order to make the size, load load and the like variable.

【0016】ダイナモメータ装置の構成例を図1と図2に示す
正面図と上面図に基づいて説明する。中央の回転ドラム
1はその回転軸2の両端を基台4に載置された軸受3,3にて
軸支される。回転ドラム1自体は幅方向中央で分割され
た2分割型で、それぞれのドラム内に図示しない連結機
構を有して回転軸2に対して必要時に係合離脱可能にな
っている。
A configuration example of the dynamometer device will be described with reference to the front view and the top view shown in FIGS. Central rotating drum
1 is rotatably supported at both ends of a rotating shaft 2 by bearings 3 mounted on a base 4. The rotary drum 1 itself is a two-part type divided at the center in the width direction, and has a connecting mechanism (not shown) in each drum so that it can be engaged and disengaged from the rotary shaft 2 when necessary.

【0017】回転軸2の一方には駆動源となる電動機5とギア
ボックス6を介して接続されている。また、回転軸2の他
方にはフライホイール10,11が連結可能になっている。
ここでは2つのフライホイール10,11がそれぞれ連結機構
を内蔵して、基台12に載置される軸受13,13に両端が軸
支される回転軸14に対して必要時に係合離脱可能になっ
ている。
One of the rotating shafts 2 is connected to a motor 5 serving as a driving source via a gear box 6. Further, flywheels 10 and 11 can be connected to the other of the rotating shaft 2.
Here, the two flywheels 10 and 11 each have a built-in coupling mechanism, and can be disengaged and disengaged when necessary with a rotating shaft 14 having both ends supported by bearings 13 and 13 mounted on a base 12. Has become.

【0018】また、各フライホイール10,11には別途サブウ
ェイトを着脱可能にしてあり、それぞれの重量を任意に
増減できるようになっている。要するに回転系におい
て、2分割型の回転ドラム1と重量が異なるフライホイー
ル10,11とで、種々の慣性質量を有する回転体を実現可
能に構成してある。
Further, a sub-weight is separately detachable from each of the flywheels 10, 11, so that the weight of each can be arbitrarily increased or decreased. In short, in the rotating system, the rotating body having various inertial masses can be realized by the two-split rotary drum 1 and the flywheels 10 and 11 having different weights.

【0019】前記の軸受3,13には、所要範囲で変動する負荷
に対して対応可能な能力を持たせる必要が有り、公知の
いかなる軸受機構も採用可能である。ここでは、油圧に
よるスラスト及び/又はラジアル荷重に対抗する構成の
動圧ベアリングとして、オイルリフター・ラジアルベア
リングや動圧スラストベアリングを採用している。
It is necessary that the bearings 3 and 13 have an ability to cope with a load that fluctuates in a required range, and any known bearing mechanism can be adopted. Here, an oil lifter / radial bearing or a dynamic thrust bearing is employed as a dynamic pressure bearing configured to resist thrust and / or radial load by hydraulic pressure.

【0020】タイヤ保持部20は、タイヤ21のトレッドを回転
ドラム1外周面に接触させた際にタイヤ21が回転するよ
うに軸支したアーム22を、水平動可能なスライダーフレ
ーム23に装着し、このフレーム23を水平方向に往復動可
能にするアクチュエータ24によって、タイヤ21の回転ド
ラム1への当接(押圧)負荷を種々変化できるように構成
されている。また、タイヤ21はそのホイール内あるいは
外部にブレーキシステムを備えている。
The tire holding unit 20 mounts an arm 22 pivotally supported so that the tire 21 rotates when the tread of the tire 21 is brought into contact with the outer peripheral surface of the rotating drum 1, on a horizontally movable slider frame 23, An actuator 24 that enables the frame 23 to reciprocate in the horizontal direction is configured so that the contact (pressing) load of the tire 21 on the rotating drum 1 can be variously changed. The tire 21 has a brake system inside or outside the wheel.

【0021】ここでは、スライダーフレーム23は水平レール
25を掴むようにした脚部を有し、水平方向にロッドを進
退できるようにした油圧式のアクチュエータ24で、フレ
ーム23を水平方向に往復動可能にしてあり、ロッドの送
り長さでタイヤ21の回転ドラム1へ押圧力を設定でき、
例えばロードセルで実際の負荷を検知できる。
Here, the slider frame 23 is a horizontal rail.
A hydraulic actuator 24 having legs for gripping the rod 25 and capable of moving the rod in the horizontal direction allows the frame 23 to reciprocate in the horizontal direction. Pressing force can be set for the rotating drum 1 of
For example, an actual load can be detected by a load cell.

【0022】また、タイヤ保持部20は、タイヤホイールの回
転数が計測可能で、ドラム表面の接線方向を含む3軸方
向の荷重の負荷状態の測定、あるいは同3軸方向の荷重
の測定が可能に構成してある。具体的には、実機の脚部
で設定されるキャンバー角を再現し、任意に調整可能に
してある。
The tire holding unit 20 can measure the number of rotations of the tire wheel, and can measure a load state of a load in three axial directions including a tangential direction of the drum surface, or can measure a load in the same three axial directions. It is configured in. Specifically, the camber angle set by the leg of the actual machine is reproduced and can be adjusted arbitrarily.

【0023】制御手段には、所要の摩擦係数と揚力を模擬す
るためにドラム周速度とタイヤの押圧荷重のうち1つ以
上を制御する装置制御手段と、ドラムとタイヤ間の摩擦
係数の検出・算出手段と、前記手段を組み合せて、タイ
ヤの押圧荷重にリフト補正及びドラム表面での摩擦力の
実機摩擦力に合わせる補正を行い押圧荷重を可変にする
自動負荷手段を用いる。
[0023] The control means includes a device control means for controlling at least one of a drum peripheral speed and a tire pressing load in order to simulate a required friction coefficient and a lift, and a detection and detection of a friction coefficient between the drum and the tire. An automatic load unit is used in which the calculation unit and the above unit are combined to perform lift correction on the pressing load of the tire and correction of the frictional force on the drum surface to match the frictional force of the actual machine to make the pressing load variable.

【0024】装置制御手段は、前述の回転ドラム部とタイヤ
保持部の構成において、それぞれ電動機5の制御やアク
チュエータ24の制御によって、ドラム周速度とタイヤの
押圧荷重を変化させることが可能であり、ドラム回転計
やロードセルなどの所要のセンサーでの実測に基づいて
制御系の補正を行い、ドラム周速度とタイヤの押圧荷重
を正確に制御することが可能である。後述のリアルタイ
ムの補正を行う場合には、設定、実測、修正設定のステ
ップ速度と補正の収束度などを適宜プログラミングする
必要がある。
The apparatus control means can change the drum peripheral speed and the tire pressing load by controlling the electric motor 5 and controlling the actuator 24 in the above-described configuration of the rotating drum section and the tire holding section, respectively. It is possible to correct the control system based on actual measurement by a required sensor such as a drum tachometer or a load cell, and to accurately control the drum peripheral speed and the tire pressing load. When performing real-time correction, which will be described later, it is necessary to appropriately program the setting, actual measurement, correction setting step speed, correction convergence degree, and the like.

【0025】この発明において、ドラムとタイヤ間の摩擦係
数の検出・算出手段は、ドラム周速度とタイヤの押圧荷
重に基づいて予め定めた計算手段にてドラムとタイヤ間
の摩擦係数を算出するものである。まず、ダイナモメー
タ装置を用いて、回転ドラムと各タイヤ毎間の最大摩擦
係数の実測を行い、これからドラム周速とタイヤ最大摩
擦係数の特性データを取得する。
In the present invention, the means for detecting and calculating the coefficient of friction between the drum and the tire calculates the coefficient of friction between the drum and the tire by predetermined calculating means based on the peripheral speed of the drum and the pressing load of the tire. It is. First, the maximum friction coefficient between the rotating drum and each tire is actually measured using a dynamometer device, and from this, characteristic data of the drum peripheral speed and the tire maximum friction coefficient are obtained.

【0026】また、制御系において、摩擦係数の検出・算出
手段と装置制御手段とが、予め定められた補正手段で相
互に補完して、目的の検出・算出又は制御を実現するた
め、例えば、補正手段に、実機と設備間の最大摩擦係数
の比率を基に、ドラムの接線方向の後方荷重が実機と等
しくなるようにタイヤ押付荷重を補正するサーボシステ
ムを採用することができる。
Further, in the control system, the friction coefficient detection / calculation means and the device control means complement each other with predetermined correction means to realize the desired detection / calculation or control. A servo system that corrects the tire pressing load such that the rear load in the tangential direction of the drum becomes equal to that of the actual machine based on the ratio of the maximum coefficient of friction between the actual machine and the equipment can be used as the compensating means.

【0027】詳述すると、回転ドラムの回転数の極小値とブ
レーキ・トルク極大値を検索してブレーキ・スキッド時
の回転ドラム表面とタイヤの最大摩擦係数の算出を行
い、車輪回転速度の極小値またはブレーキトルク極大値
の時間軸における、ブレーキ・トルク:Tpi 、押付け荷
重:Epi/タイヤ変位:Defpi 、ホイール回転角加速度:α
pi 、ドラム周速:V 、I:タイヤ/ホイール/ブレーキ回
転慣性モーメント、r0:タイヤ・フリー半径のデーター
を基に、μmaxを算出する。
More specifically, the minimum value of the rotational speed of the rotary drum and the maximum value of the brake torque are searched to calculate the maximum friction coefficient between the surface of the rotary drum and the tire at the time of brake skid, and the minimum value of the wheel rotational speed is obtained. Or, in the time axis of the maximum value of the brake torque, brake torque: T pi , pressing load: Epi / tire displacement: Def pi , wheel rotation angular acceleration: α
pi, drum peripheral speed: V, I: tire / wheel / brake rotor inertia moment, r 0: on the basis of the data of the tire-free radius, to calculate the μ max.

【0028】これから、ドラム周速対最大摩擦係数(タイヤ
とドラム間)曲線の近似式、すなわち、最小自乗法によ
る1次式、2次式及び両対数Logμmax=BLogV+LogAを求
め、又、近似式の係数を求める。
[0028] Now, a drum peripheral speed to maximum coefficient of friction (between the tires and drum) approximation of curve type, i.e., a linear equation by the least squares method to obtain the quadratic equation and logarithmic Logμ max = BLogV + LogA, also, Find the coefficient of the approximate expression.

【0029】ドラム周速に対する最大摩擦係数の近似曲線の
算出方法の一例は、以下の通りである。 ケース1: ドラム周速に関係なく最大摩擦係数=定数 ケース2: 最大摩擦係数はドラム周速の1次関数とし、A
・x+Bは解析結果(ドラム周速、最大摩擦係数)データの
最小自乗法によりA及びBを算出する。
An example of a method for calculating an approximate curve of the maximum friction coefficient with respect to the drum peripheral speed is as follows. Case 1: Maximum friction coefficient = constant regardless of drum peripheral speed Case 2: Maximum friction coefficient is a linear function of drum peripheral speed, A
X + B calculates A and B by the least square method of the analysis result (drum peripheral speed, maximum friction coefficient) data.

【0030】ダイナモメータ装置において、ドラム周速信号
と規定タイヤ押圧荷重信号を補正信号と共に入力して、
タイヤの押圧荷重制御信号を出力している。補正には、
タイヤとドラム間の最大摩環係数(μmax)近似曲線と実
機のタイヤと地面の摩擦係数(μspec)間の補正がある。
[0030] In the dynamometer device, a drum peripheral speed signal and a specified tire pressing load signal are input together with a correction signal.
A tire pressing load control signal is output. To correct,
There is a correction between the maximum friction coefficient (μ max ) approximation curve between the tire and the drum and the friction coefficient (μ spec ) between the actual tire and the ground.

【0031】また、航空機、磁気浮上車両に装着されている
タイヤーブレーキシステムでは、着陸時の揚力によるタ
イヤ押付力低減することを考慮して、機速(周速)に応じ
た揚力をタイヤの押圧荷重に合算する補正を行う。
In a tire-brake system mounted on an aircraft or a magnetically levitated vehicle, a lift corresponding to the machine speed (peripheral speed) is applied to the tire in consideration of a reduction in the tire pressing force due to the lift at the time of landing. Perform correction to add to the load.

【0032】この発明のダイナモメータ装置において、ドラ
ムの実測最大摩擦係数(ドラム周速の関数)を用いて、理
論計算したドラム転動距離と実測転動距離の比率でブレ
ーキ制御能力を評価することが可能である。
In the dynamometer device of the present invention, the brake control ability is evaluated by the ratio of the theoretically calculated rolling distance of the drum to the measured rolling distance by using the actually measured maximum friction coefficient of the drum (a function of the peripheral speed of the drum). Is possible.

【0033】ブレーキ効率を評価するためには、ドラムの転
動距離を測定する必要があり、例えば、測定チャンネル
のうち1チャンネルをブレーキ開始信号に割り当て、こ
の信号の立ち上がりポイントを検索し、解析の基準アド
レスを設定する。
In order to evaluate the braking efficiency, it is necessary to measure the rolling distance of the drum. For example, one of the measurement channels is assigned to a brake start signal, a rising point of this signal is searched, and analysis is performed. Set the reference address.

【0034】また、理想転動距離の算出について、ダイナモ
メータ機械損を見積もることが必要であり、例えば、押
付け荷重一定にてドラム周速とダイナモメータ機械損と
の関係を予め取得し、このドラム周速とダイナモメータ
機械損との関係において、周速と押付け荷重データより
機械損を算出して、理想距離算出式に代入して見積り精
度を大きく向上させると良い。
In calculating the ideal rolling distance, it is necessary to estimate the mechanical loss of the dynamometer. For example, the relationship between the peripheral speed of the drum and the mechanical loss of the dynamometer is obtained in advance with a constant pressing load, In the relationship between the peripheral speed and the mechanical loss of the dynamometer, it is preferable to calculate the mechanical loss from the peripheral speed and the pressing load data and substitute it into an ideal distance calculation formula to greatly improve the estimation accuracy.

【0035】制動距離スタート信号onから制動距離ストップ
信号offまでの範囲を評価対象として、理想制動距離X
idealの算出を行う。すなわち、車輪押付け荷重/ドラム
周速データと先に求めたドラム周速対最大摩擦係数(タ
イヤとドラム間)曲線の近似式より、ドラム角速度、制
動距離スター卜信号on時のドラム周速、ドラム径、ドラ
ムの慣性モーメント、ダイナモメータの機械損失トル
ク、車輪押付け荷重の各値を用いて、計算上の停止時間
を算出する。
The range from the braking distance start signal on to the braking distance stop signal off is evaluated, and the ideal braking distance X
Calculate ideal . That is, from the wheel pressing load / drum peripheral speed data and the approximate expression of the curve of the drum peripheral speed versus the maximum friction coefficient (between the tire and the drum) obtained earlier, the drum angular speed, the drum peripheral speed when the braking distance start signal is on, and the drum peripheral speed The stop time in calculation is calculated using the values of the diameter, the moment of inertia of the drum, the mechanical loss torque of the dynamometer, and the wheel pressing load.

【0036】要するに、ドラム周速の関数であるドラムの実
測最大摩擦係数を用い、理論計算したドラム転動距離と
実測転動距離の比率でブレーキ制御能力を評価すること
ができる。
In short, the brake control ability can be evaluated based on the theoretically calculated ratio of the drum rolling distance to the actually measured rolling distance using the actually measured maximum friction coefficient of the drum, which is a function of the drum peripheral speed.

【0037】[0037]

【実施例】図1、図2に示すダイナモメータ装置におい
て、ドラム幅を350mmと300mmの分割型とし、ドラム外径
2133mmとすると、機械式等価慣性重量は、350mmドラム
のみの場合、1900〜5700kgf、2ドラムの場合、3200〜70
00kgf、さらにフライホイールを用いて、3200〜10000kg
fの範囲で300kgfステップで任意に変化させることがで
きた。また、一車輪当たり0〜5000kg又は0〜13000kgの
車輪押圧荷重制御が可能である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the dynamometer shown in FIGS.
Assuming 2133mm, the mechanical equivalent inertial weight is 1900-5700kgf for 350mm drum only and 3200-70 for 2 drum
00kgf, using a flywheel, 3200-10,000kg
It could be changed arbitrarily in the range of f in 300kgf steps. Further, wheel pressing load control of 0 to 5000 kg or 0 to 13000 kg per wheel is possible.

【0038】油圧によるラジアル、スラスト荷重対向型動圧
軸受を採用し、ドラム周速度は、1368rpmで550km/hrが
得られ、最大ラジアル荷重は13ton、ドラグ荷重は6to
n、サイド荷重は6tonと優れた耐荷重性能を有する装置
が得られた。
A radial and thrust load opposed type dynamic pressure bearing by hydraulic pressure is adopted, a drum peripheral speed of 550 km / hr is obtained at 1368 rpm, a maximum radial load of 13 tons, and a drag load of 6 to.
n, a device with an excellent load-carrying performance with a side load of 6 tons was obtained.

【0039】上記構成のダイナモメータ装置において、航空
機の脚のタイヤキャンバー角を8.5°として、当該航空
機の滑走速度に応じて発生する揚力を車輪押圧荷重制御
の補正に用い、タイヤとドラム間のドラム周速対最大摩
擦係数曲線を求めたところ、図3の結果を得た。これよ
り、理論計算したドラム転動距離と実測転動距離の比率
でブレーキ効率の算出が可能となった。
[0039] In the dynamometer device having the above-described configuration, the tire camber angle of the legs of the aircraft is set to 8.5 °, and the lift generated in accordance with the gliding speed of the aircraft is used for correcting the wheel pressing load control. When the peripheral speed vs. maximum friction coefficient curve was determined, the results in FIG. 3 were obtained. This makes it possible to calculate the braking efficiency based on the ratio of the theoretically calculated drum rolling distance to the actually measured rolling distance.

【0040】[0040]

【発明の効果】この発明によるダイナモメータ装置は、
回転ドラムの周速度に応じた実機タイヤと地面間の摩擦
係数や揚力などを模擬可能にし、実機状態を精度良く模
擬して制御システムの高精度な評価を行うことができ
る。
The dynamometer device according to the present invention has the following features.
It is possible to simulate the friction coefficient and the lift between the actual machine tire and the ground according to the peripheral speed of the rotating drum, and to accurately simulate the actual machine state to perform a highly accurate evaluation of the control system.

【0041】すなわち、航空機、高速車両などの500km/hrを
超える高速域におけるアンチロックブレーキの制御シス
テムの評価や、航空機用脚の着陸模擬試験が可能とな
り、航空機、高速車両など脚やブレーキ装置の設計、評
価が容易に実施できる。
That is, it is possible to evaluate an anti-lock brake control system in a high-speed region exceeding 500 km / hr of an aircraft, a high-speed vehicle, etc., and to perform a landing simulation test of an aircraft leg, such as an aircraft or a high-speed vehicle. Design and evaluation can be performed easily.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明によるダイナモメータ装置の構成例を
示す正面説明図である。
FIG. 1 is an explanatory front view showing a configuration example of a dynamometer device according to the present invention.

【図2】この発明によるダイナモメータ装置の構成例を
示す上面説明図である。
FIG. 2 is an explanatory top view showing a configuration example of a dynamometer device according to the present invention.

【図3】タイヤとドラム間のドラム周速対最大摩擦係数
曲線を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a curve of a drum peripheral speed between a tire and a drum versus a maximum friction coefficient.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 回転ドラム 2,14 回転軸 3,13 軸受 4,12 基台 5 電動機 6 ギアボックス 10,11 フライホイール 20 タイヤ保持部 21 タイヤ 22 アーム 23 スライダーフレーム 24 アクチュエータ 25 水平レール 1 rotating drum 2,14 rotating shaft 3,13 bearing 4,12 base 5 electric motor 6 gearbox 10,11 flywheel 20 tire holding part 21 tire 22 arm 23 slider frame 24 actuator 25 horizontal rail

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 駆動源を有する回転ドラム部と、該ドラ
ムと同軸に着脱可能なフライホイールと、タイヤを該ド
ラムに押圧力とその方向を可変に接触させるタイヤ保持
部と、所要の摩擦係数と揚力を模擬するためにドラム周
速度とタイヤの押圧荷重のうち1つ以上を制御する装置
制御手段と、あるいはさらにドラムとタイヤ間の摩擦係
数の検出・算出手段を有するダイナモメータ装置。
1. A rotary drum having a drive source, a flywheel detachable coaxially with the drum, a tire holding portion for variably contacting a tire with a pressing force and a direction of the drum, and a required friction coefficient. A dynamometer device having device control means for controlling at least one of a drum peripheral speed and a tire pressing load to simulate lift and a lift, or a means for detecting and calculating a friction coefficient between a drum and a tire.
【請求項2】 駆動源を有する回転ドラム部と、該ドラ
ムと同軸に着脱可能なフライホイールと、タイヤを該ド
ラムに押圧力とその方向を可変に接触させるタイヤ保持
部と、所要の摩擦係数と揚力を模擬するためにドラム周
速度とタイヤの押圧荷重を制御する装置制御手段とを有
し、ドラムとタイヤ間の摩擦係数の検出・算出手段並び
に、ドラム周速度に応じてタイヤの押圧荷重にリフト補
正及びドラム表面での摩擦力の実機摩擦力に合わせる補
正を行って押圧荷重を可変にする自動負荷手段を有する
ダイナモメータ装置。
2. A rotary drum unit having a driving source, a flywheel detachable coaxially with the drum, a tire holding unit for variably contacting a tire with the drum with a pressing force and a direction thereof, and a required friction coefficient. And a device control means for controlling the drum peripheral speed and the tire pressing load to simulate the lift, detecting and calculating the coefficient of friction between the drum and the tire, and the tire pressing load according to the drum peripheral speed. A dynamometer device having automatic load means for performing a lift correction and a correction of the frictional force on the drum surface to match the actual frictional force to vary the pressing load.
【請求項3】 回転ドラム部及び/又はフライホイールの
軸受部が、油圧によるスラスト及び/又はラジアル荷重
に対抗する動圧ベアリングを有する請求項1又は請求項2
に記載のダイナモメータ装置。
3. The rotating drum portion and / or the flywheel bearing portion has a dynamic pressure bearing against a thrust and / or a radial load by hydraulic pressure.
3. A dynamometer device according to claim 1.
【請求項4】 回転ドラム部及び/又はフライホイール
が、同軸に着脱自在な分割型である請求項1又は請求項2
に記載のダイナモメータ装置。
4. The rotary drum unit and / or the flywheel is a coaxially detachable split type.
3. A dynamometer device according to claim 1.
【請求項5】 タイヤ保持部が、ドラム表面の接線方向
を含む3軸方向の荷重(負荷)の測定が可能である請求項1
又は請求項2に記載のダイナモメータ装置。
5. The tire holding unit is capable of measuring a load (load) in three axial directions including a tangential direction of a drum surface.
Or the dynamometer device according to claim 2.
【請求項6】 検出・算出手段が、ドラム周速度とタイ
ヤの押圧荷重をもとに予め定めた計算手段にてドラムと
タイヤ間の摩擦係数を算出する請求項1又は請求項2に記
載のダイナモメータ装置。
6. The method according to claim 1, wherein the detection / calculation means calculates a friction coefficient between the drum and the tire by a predetermined calculation means based on a drum peripheral speed and a tire pressing load. Dynamometer device.
【請求項7】 装置制御手段と検出・算出手段とが、予
め定められた補正手段で相互に補完して、目的の検出・
算出又は制御を実現する請求項1又は請求項2に記載のダ
イナモメータ装置。
7. The apparatus control means and the detection / calculation means complement each other with a predetermined correction means, so that a target detection / calculation means is provided.
3. The dynamometer device according to claim 1, wherein the dynamometer device performs calculation or control.
【請求項8】 補正手段が、実機と設備間の最大摩擦係
数の比率を基に、ドラムの接線方向の後方荷重が実機と
等しくなるようにタイヤ押付荷重を補正するサーボシス
テムである請求項7に記載のダイナモメータ装置。
8. The servo system according to claim 7, wherein the correction means corrects the tire pressing load based on the ratio of the maximum friction coefficient between the actual machine and the equipment so that the rear load in the tangential direction of the drum becomes equal to that of the actual machine. 3. A dynamometer device according to claim 1.
【請求項9】 ドラムの実測最大摩擦係数(ドラム周速の
関数)を用いて、理論計算したドラム転動距離と実測転
動距離の比率でブレーキ制御能力を評価する請求項1又
は請求項2に記載のダイナモメータ装置。
9. The brake control ability according to claim 1 or 2, wherein the measured maximum friction coefficient of the drum (a function of the peripheral speed of the drum) is used to evaluate the brake control ability by the ratio of the theoretically calculated rolling distance to the measured rolling distance. 3. A dynamometer device according to claim 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN100575907C (en) * 2008-09-29 2009-12-30 浙江工业大学 Integral comprehensive performance testing bench for miniature working machine
CN101832835A (en) * 2010-04-20 2010-09-15 福建畅丰车桥制造有限公司 Fatigue-testing machine for brake drum
CN102636343A (en) * 2012-04-25 2012-08-15 西安航空制动科技有限公司 Fatigue resistance loading test table for aviation wheel and testing method utilizing same

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