KR20030050900A - A Impact Energy Absorbing Tester under Kinetic Load for Tire - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 외부의 동하중에 대한 타이어의 충격 에너지 흡수력을 측정하기 위한 장치에 관한 것으로, 특히 일정질량을 갖고 있는 물체의 위치에너지 값을 기준으로 타이어가 흡수한 에너지를 측정하도록 된 타이어의 동하중 충격에너지 흡수력 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for measuring the impact energy absorbing force of a tire to the external dynamic load, in particular the dynamic load impact energy of the tire to measure the energy absorbed by the tire based on the potential energy value of the object having a certain mass An absorption force measuring apparatus.
주지된 바와 같이 타이어는 그 특성상 많은 요구조건을 만족하면서 기본적인 기능을 수행해야 하는데, 특히 근래에는 승차감이 중요한 성능으로 요구되고 있는 실정이다.As is well known, tires must perform basic functions while satisfying many requirements due to their characteristics. In particular, in recent years, riding comfort is required as an important performance.
기본적으로 타이어의 승차감을 좋게 하기 위해서는 외부의 가진에 대한 타이어의 응답이 최소가 되어야 유리하지만 타이어의 특성상 일정의 탄성력은 배제시킬 수 없는 요소이다. 즉 타이어의 외부 가진에 대한 응답특성은 강성값과 댐핑값에 의해 결정되기 때문에 타이어의 승차감을 최적화하기 위해서는 강성값과 댐핑값에 대한 정확한 측정이 요구된다.Basically, in order to improve the ride comfort of the tire, it is advantageous if the tire response to the external excitation is minimized, but the elastic force of the constant cannot be excluded due to the characteristics of the tire. That is, since the response characteristics to the tire's external excitation are determined by the stiffness value and the damping value, accurate measurement of the stiffness value and the damping value is required to optimize the ride comfort of the tire.
현재 정적인 타이어에 대한 강성의 측정법은 세로 방향에 대한 종강성과 축방향에 대한 횡강성, 그리고 비틀림 강성을 측정하는 방법 등이 이용되고 있는데, 이렇게 측정된 값들 중에서 특히 종강성은 타이어의 승차감과 밀접한 관계를 갖는다.Currently, the method of measuring the stiffness of a static tire is used to measure longitudinal stiffness in the longitudinal direction, lateral stiffness in the axial direction, and torsional stiffness. Among these measured values, the longitudinal stiffness is closely related to the ride comfort of the tire. Has
하지만 실제 주행 중에는 타이어의 종방향에 대한 하중이 동적인 상태로 가해지기 때문에 정적인 상태로 측정된 타이어의 종강성 특성을 그대로 사용하기에는 문제가 있었고, 주행 중 돌기물에 대한 타이어의 응답을 분석하는 시험법인 돌기승월 시험기는 시험장치의 복잡성과 결과 데이터의 분석 등이 요구되는 단점이 있었다.However, during the actual driving, there was a problem in that the longitudinal rigidity characteristics of the tire measured in the static state were not used as it was because the load was applied to the longitudinal direction of the tire in a dynamic state. Protruding month tester, a test method, had the disadvantage of requiring complexity of test equipment and analysis of result data.
한편, 종래에는 사이드월의 강성을 시험하기 위하여 다른 부위를 구속하고강성을 측정하는 시험법이 이용되었지만, 실제 타이어의 동적인 하중에 대한 충격 흡수력을 측정하기 위한 시험장치로는 한계를 가지고 있었다.On the other hand, in the past, a test method for restraining other parts and measuring the stiffness was used to test the stiffness of the sidewall, but the test apparatus for measuring the impact absorption force against the dynamic load of the actual tire had a limitation.
그리고 공지된 기술인 공기압 타이어의 충격흡수력 시험장치(대한민국 등록실용신안공보 제0133099호)의 경우에는 플런저 에너지(Plunger Energy) 측정장치와 동일하며 타이어에 하중을 가하는 하중부가장치의 형상이 트레드폭 방향보다 넓어 타이어가 파괴되지 않고 하중을 흡수하도록 하여 변형량과 하중의 변화를 통한 강성을 산출하는 장치로서 정적인 상태에서의 타이어의 기본적인 물성인 강성을 구하는 장치이다.In addition, in the case of a shock absorbing force test apparatus (Priority Registration No. 0133099) of a pneumatic tire, which is a known technique, it is the same as a plunger energy measuring apparatus. It is a device that calculates the stiffness through the change of the deformation amount and the load by allowing the tire to absorb the load without widening.
그러나 이 장치는 정적인 상태에 국한되어 측정이 가능한 단점이 있어 타이어의 동특성 즉 동적으로 가해지는 하중에 대한 타이어의 특성 또는 동적으로 타이어가 접지면에 접촉할 때의 거동을 분석하기 위한 기초자료로서의 한계를 가지는 단점이 있었다.However, this device is limited to the static state and can be measured. As a basic data for analyzing the dynamic characteristics of the tire, that is, the tire characteristics against the dynamically applied load, or the behavior of the tire when it is in contact with the ground plane. There was a drawback with limitations.
이에 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 일정질량을 갖는 물체의 위치에너지 값을 기준으로 타이어가 흡수한 에너지를 측정하도록 되어 동적인 상태에서 가해지는 하중에 대한 타이어의 특성을 측정할 수 있도록 된 타이어의 동하중 충격에너지 흡수력 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been invented to solve the above problems, the tire characteristics to measure the energy absorbed by the tire based on the potential energy value of the object having a certain mass characteristics of the tire against the load applied in the dynamic state It is an object of the present invention to provide a device for measuring the dynamic load impact energy absorption force of a tire that can be measured.
도 1은 본 발명에 따른 측정장치의 개략적 구성도,1 is a schematic configuration diagram of a measuring device according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 측정장치의 변위계에서 하중낙하부의 변위량을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.Figure 2 is a graph showing the results of measuring the displacement of the load drop in the displacement meter of the measuring apparatus according to the present invention.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawings-
1 : 가이드바2 : 구동모터1: guide bar 2: drive motor
3 : 회전축4 : 케이블3: rotating shaft 4: cable
5 : 변위계6 : 하중낙하부5: displacement meter 6: load dropping part
7 : 충돌부재8 : 고정축7: collision member 8: fixed shaft
9 : 전원부10 : 레코더9: power supply unit 10: recorder
11 : 타이어11: tires
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 가이드바의 상부에 구비된 구동모터, 이 구동모터에서 연장된 회전축, 상기 구동모터의 하부에 설치된 변위계, 이 변위계와 전기적으로 연결된 레코더, 상기 회전축과 케이블을 매개로 연결되는 하중낙하부, 이 하중낙하부의 하부에 나사 결합되는 충돌부재, 상기 가이드바의 하부에 부착된 고정축으로 구성되어 이루어진다.The present invention for achieving the above object, the drive motor provided in the upper portion of the guide bar, the rotary shaft extending from the drive motor, the displacement meter installed on the lower portion of the drive motor, the recorder electrically connected to the displacement meter, the rotary shaft and It consists of a load dropping portion connected via a cable, a collision member screwed to the lower portion of the load dropping portion, a fixed shaft attached to the lower portion of the guide bar.
이하 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 측정장치의 개략적 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 측정장치의 변위계에서 하중낙하부의 변위량을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.1 is a schematic configuration diagram of a measuring apparatus according to the present invention, Figure 2 is a graph showing the result of measuring the displacement amount of the load drop in the displacement meter of the measuring apparatus according to the present invention.
본 발명은 가이드바(1)의 상부에 구비된 구동모터(2), 이 구동모터(2)에서 연장된 회전축(3), 상기 구동모터(2)의 하부에 설치된 변위계(5), 이 변위계(5)와 전기적으로 연결된 레코더(10;Recorder), 상기 회전축(3)과 케이블(4)을 매개로 연결되는 하중낙하부(6), 이 하중낙하부(6)의 하부에 나사 결합되는 충돌부재(7), 상기 가이드바(1)의 하부에 부착된 고정축(8)으로 구성되어 이루어진다.The present invention is a drive motor (2) provided in the upper portion of the guide bar (1), a rotating shaft (3) extending from the drive motor (2), a displacement meter (5) installed in the lower portion of the drive motor (2), the displacement meter Recorder (10) electrically connected to (5), the load dropping portion (6) connected via the rotating shaft (3) and the cable (4), the collision screwed to the lower portion of the load dropping portion (6) It consists of a member (7), a fixed shaft (8) attached to the lower portion of the guide bar (1).
여기서, 상기 변위계(5)는 레이저 또는 초음파 센서와 같은 비접촉식 측정수단이 사용되며, 상기 구동모터(2)는 전원부(9)와 전기적으로 연결된다.Here, the displacement meter 5 is a non-contact measuring means such as a laser or an ultrasonic sensor is used, the drive motor 2 is electrically connected to the power supply (9).
이하 본 발명의 작동을 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described in detail.
상기 고정축(8)에 시험하고자 하는 타이어(11)를 장착한 다음, 전원부(9)에서 인가된 전원에 의해 구동모터(2)가 회전하게 되면, 이 구동모터(2)의 회전축(3)과 연결된 케이블(4)이 풀리면서 이 케이블(4)에 의해 지지되고 있던 하중낙하부(6)가 중력에 의해 자유낙하 되는데, 이때 하중낙하부(6)의 양측은 상기가이드바(1)에 의해 안내를 받으며 정확하게 수직하방으로 떨어지게 되고, 이 하중낙하부(6)의 충돌부재(7)가 타이어(11)의 상부면과 충돌하게 되며, 이 타이어(11)의 탄성 반발력에 의해 상기 하중낙하부(6)가 상부로 튀어 올랐다가 다시 떨어지게 되는데, 이때 상기 변위계(5)에서 하중낙하부(6)의 상하 거리의 변위량을 측정하여 레코더(10)에 기록하게 된다.After the tire 11 to be tested is mounted on the fixed shaft 8, and the driving motor 2 is rotated by the power applied from the power supply unit 9, the rotating shaft 3 of the driving motor 2 is rotated. While the cable 4 connected to the cable 4 is released, the load dropping part 6 supported by the cable 4 freely falls by gravity, and both sides of the load dropping part 6 are connected to the guide bar 1. Guided and fall down vertically, the collision member 7 of the load dropping portion 6 collides with the upper surface of the tire 11, and the load drop is caused by the elastic repulsive force of the tire 11; The part 6 bounces upwards and then falls again. At this time, the displacement amount of the vertical distance of the load dropping part 6 is measured by the displacement meter 5 and recorded in the recorder 10.
한편 도 2는 상기 변위계(5)에 의해 측정된 결과를 그래프로 나타낸 것으로, 이 변위계(5)에서 기록된 변위값들은 충격에너지 흡수량을 계산하는데 필요한 데이터로서 활용되게 된다.2 is a graph showing the results measured by the displacement meter 5, and the displacement values recorded in the displacement meter 5 are utilized as data necessary for calculating the amount of impact energy absorption.
그리고, 상기 충돌부재(7)는 하중낙하부(6)와 나사 결합되어 있기 때문에 필요에 따라 충돌부재(7)의 무게 및 형상을 변경시켜 장착할 수 있는데, 예를 들어 접지면을 모사하기 위한 시험일 경우에는 타이어(11)의 접지면보다 넓은 면적을 가진 충돌부재(7)를 하중낙하부(6)에 나사 결합시켜 시험을 시행하고, 돌기물에 대한 타이어(11)의 흡수력을 시험할 경우에는 타이어(11)의 트레드 폭보다 작은 형상을 가진 충돌부재(7)를 하중낙하부(6)에 나사 결합시켜 사용할 수 있다.In addition, since the collision member 7 is screwed with the load dropping portion 6, the collision member 7 may be mounted by changing the weight and shape of the collision member 7 as necessary, for example, to simulate a ground plane. In the case of the test, the test is carried out by screwing the collision member 7 having a larger area than the ground plane of the tire 11 to the load dropping portion 6, and in the case of testing the absorption power of the tire 11 against projections. A collision member 7 having a shape smaller than the tread width of the tire 11 may be screwed onto the load dropping portion 6.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 동적 가하중에 대한 타이어의 충격에너지 흡수량의 계측을 정량적으로 시험할 수 있으며, 종래의 정적 상태의 강성 측정장치가 갖는 한계를 극복함은 물론, 주행 중에 돌기물에 대한 타이어의 응답 특성을 분석하는 시험장치에 비해서도 보다 용이하게 타이어의 동특성을 측정할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to quantitatively test the measurement of the impact energy absorption of the tire against the dynamic load, and overcome the limitations of the conventional stiffness measuring device, as well as to the projections during driving. Compared with the test apparatus for analyzing the response characteristics of the tire, the dynamic characteristics of the tire can be measured more easily.
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CN109060241A (en) * | 2018-10-08 | 2018-12-21 | 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 | A kind of sensor equivalent inertia force modification method for impulsive force calibration |
CN115219245A (en) * | 2021-12-20 | 2022-10-21 | 广州汽车集团股份有限公司 | Tire bump test method and device |
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