PT2249138E

PT2249138E - Máquina para testar pneus e método para testar pneus

Info

Publication number: PT2249138E
Application number: PT09715420T
Authority: PT
Inventors: Tetsuya Yoshikawa; Yasuhiko Fujieda
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2008-02-26
Filing date: 2009-02-24
Publication date: 2012-05-02
Also published as: JP2009204324A; TWI378232B; US20110000292A1; WO2009107604A1; KR101209414B1; JP4310365B1; ATE545854T1; SI2249138T1; ES2379857T3; PL2249138T3; CN101960281A; CN101960281B; EP2249138B1; US8136393B2; EP2249138A4; KR20100110879A; EP2249138A1; TW200944770A

Description

DESCRIÇÃO "MÁQUINA PARA TESTAR PNEUS E MÉTODO PARA TESTAR PNEUS"

Campo Técnico A presente invenção refere-se a uma máquina para testar pneus e a um método para testar pneus, para medição da força gerada num pneu, que é, tipicamente, a resistência de rolamento do pneu, por exemplo.

Antecedentes da Técnica

Convencionalmente, existe uma máquina para testar pneus conhecida que mede a resistência de rolamento de um pneu, incluindo um veio de suporte para suportar um pneu, um invólucro para suportar, de modo a poder rodar, este veio de suporte através de uma chumaceira, um cilindro de propulsão para fazer rodar o pneu por acionamento rotativo e uma célula da carga instalada no invólucro para medir uma força produzida no pneu. No entanto, numa tal máquina para testar pneus, o veio de suporte é suportado de modo a poder rodar no invólucro, ou semelhante, através da chumaceira. Por conseguinte, o que acontece é que, quando o veio de suporte é rodado (quando o pneu roda), é inevitavelmente gerado um binário de atrito rotacional no veio de suporte pelo atrito rotacional da chumaceira. Numa tal máquina para testar pneus, a resistência de rolamento é medida numa situação em que um binário semelhante ao binário de 1 atrito rotacional é aplicado ao centro do pneu através do veio de suporte. Por conseguinte, existe um problema na medida em que um valor de medição da resistência de rolamento é diferente da resistência de rolamento do pneu na situação original em que roda livremente.

Uma dificuldade deste problema está descrita no documento da técnica relacionada. Por exemplo, o Documento de Patente 1 divulga um método de medição da resistência de rolamento de um pneu para corrigir teoricamente um valor medido por uma célula de carga de modo a eliminar um impacto de um binário de atrito rotacional por uma chumaceira. Especificamente, o método descrito no Documento de Patente 1 inclui estabelecer, preliminarmente, uma matriz (uma matriz de transformação) para corrigir o valor de medição medido pela célula de carga por meio de cálculo e corrigir o valor de medição medido pela célula de carga com base na matriz, de modo a eliminar o binário de atrito rotacional (perturbação).

No entanto, este método não resolve o problema de o pneu não estar na condição original em que roda livremente. Isto é, mesmo quando o valor de medição da célula de carga é corrigido de modo a obter a resistência de rolamento, como neste método, a correcção é apenas realizada em teoria e, consequentemente, o valor obtido é diferente da verdadeira resistência de rolamento. Além disso, o Documento de Patente 1 não divulga qualquer método de correcção especifico. Por conseguinte, é extremamente difícil medir a resistência de rolamento do pneu com elevada precisão.

Documento de Patente 1 - Patente Japonesa Publicada com o N° 2003-4398. 2

Divulgação da Invenção É um objectivo da presente invenção proporcionar uma máquina para testar pneus e um método para testar pneus que permitam medir uma força produzida num pneu com elevada precisão.

De modo a atingir este objectivo, uma máquina para testar pneus de acordo com a presente invenção inclui um veio de suporte para suportar um pneu, um invólucro para suportar, de modo a poder rodar, este veio de suporte através de uma chumaceira, um dispositivo de propulsão tendo uma superfície de propulsão rodada, estando o dispositivo de propulsão adaptado para transmitir uma força rotacional ao pneu que entra em contacto com a superfície de propulsão, um dispositivo de medição instalado no invólucro para medir uma força e o momento produzido no veio de suporte e um anulador de binário para anular um impacto de um binário de atrito rotacional recebido pelo veio de suporte, proveniente do invólucro, de acordo com a rotação do veio de suporte durante a medição. Este anulador de binário é instalado separadamente do dispositivo de propulsão e inclui um meio de aplicação de binário de veio de suporte para aplicar um binário para anular o impacto do binário de atrito rotacional aplicado ao veio de suporte.

Um método para testar pneus de acordo com a presente invenção é medir uma força produzida no pneu com uma máquina para testar pneus incluindo um veio de suporte para suportar o pneu, um invólucro para suportar, de modo a poder rodar, este veio de suporte através de uma chumaceira, um dispositivo de propulsão tendo uma superfície rodada por accionamento rotacional, estando o dispositivo de propulsão adaptado para 3 transmitir uma força rotacional ao pneu que está em contacto com esta superfície e um dispositivo de medição instalado no invólucro para medir uma força e momento produzidos no veio de suporte, incluindo o método a medição da força produzida no pneu enquanto se aplica um binário ao veio de suporte, separadamente do dispositivo de propulsão, de modo a anular um impacto de um binário de atrito rotacional recebido pelo veio de suporte no invólucro de acordo com a rotação do veio de suporte.

Descrição Resumida dos Desenhos

Fig. 1: Uma vista de frente completa de uma máquina para testar pneus de acordo com uma primeira forma de realização.

Fig. 2: Uma vista em planta central da máquina para testar pneus de acordo com a primeira forma de realização.

Fig. 3: Uma vista em corte de um dispositivo de suporte de pneus de acordo com a primeira forma de realização.

Fig. 4, Fig. 4 (a): Uma vista que mostra um binário de atrito rotacional aplicado a um veio de suporte de acordo com a primeira forma de realização quando o veio de suporte é rodado; e Fig 4(b): uma vista que mostra uma relação entre o binário de atrito rotacional e um binário produzido e um binário detectado.

Fig.5: Um fluxograma para ilustrar um método para testar pneus de acordo com a primeira forma de realização.

Fig. 6: Uma vista em planta completa da máquina para testar pneus de acordo com a segunda forma de realização. 4

Fig.7, Fig. 7(a): uma vista que mostra o binário de atrito rotacional aplicado ao veio de suporte de acordo com a segunda forma de realização quando o veio de suporte é rodado; e Fig. 7 (b) : uma vista que mostra uma relação entre o binário de atrito rotacional e um binário produzido e um binário detectado.

Fig. 8: Um fluxograma para ilustrar um método para testar pneus de acordo com a segunda forma de realização.

Melhores Modos para Realizar a Invenção

Em seguida, serão descritas formas de realizações da presente invenção recorrendo aos desenhos.

Primeira Forma de realizaçao A Fig. 1 é uma vista de frente completa de uma máquina 1 para testar pneus de acordo com uma primeira forma de realização da presente invenção. A Fig. 2 é uma vista em planta da máquina 1 para testar pneus. Na descrição que se segue, o sentido para cima e para baixo na Fig. 1 indica o sentido para baixo e para cima, e o sentido para a esquerda e para a direita na Fig. 1 indica o sentido para a esquerda e para a direita, e o sentido de atravessamento na Fig. 1 indica o sentido para a frente e para trás. 0 sentido para cima e para baixo na Fig. 2 indica o sentido para a frente e para trás, e o sentido para a esquerda e para a direita na Fig. 2 indica o sentido para a esquerda e para a direita, e o sentido de atravessamento na Fig. 2 indica o sentido para cima e para baixo. 5

Como se mostra nas Figs. 1 e 2, a máquina 1 para testar pneus é um dispositivo para medir, por exemplo, a resistência de rolamento de pneus T e está dotada com um dispositivo 2 de propulsão para fazer com que os pneus T rodem, dispositivos 3 de suporte dos pneus para suportarem, de modo a poder rodar, os pneus T, dispositivos 4 de medição (Fig. 2) e anuladores 5 de binário. A máquina 1 para testar pneus de acordo com esta forma de realização está dotada com um dispositivo 2 de propulsão e dois dispositivos 3, 3 de suporte de pneus. 0 dispositivo 2 de propulsão está instalado numa parte central de uma estrutura 6 principal proporcionada numa superfície F de instalação e os dispositivos 3, 3 de suporte de pneus estão instalados, respectivamente, nos lados esquerdo e direito da estrutura 6 principal, de modo a ficarem posicionados, respectivamente, nos lados esquerdo e direito do dispositivo 2 de propulsão. Em pormenor, a estrutura 6 principal está dividida numa estrutura 8 central e estruturas 7, 7 esquerda e direita, posicionadas nos lados esquerdo e direito da estrutura central. 0 dispositivo 2 de propulsão está suportado na estrutura 8 central e os dispositivos 3, 3 de suporte de pneus estão suportados, respectivamente, nas estruturas 7, 7 esquerda e direita.

0 dispositivo 2 de propulsão tem uma superfície R cilíndrica de simulação de estrada (uma superfície de contacto com o pneu). Uma força de rolamento (uma força rotacional) é transmitida aos pneus T devido ao movimento rotacional da superfície R de simulação de estrada numa situação em que os pneus T estão em contacto com esta superfície R de simulação de estrada. Isto é, os pneus T aos quais a força de rolamento (a força rotacional) é transmitida giram (rodam) na superfície R de 6 simulação de estrada. Este dispositivo 2 de propulsão também pode transmitir a força de rolamento (a força rotacional) aos pneus T para que os pneus T rodem (livremente) depois de serem afastados da superfície R de simulação de estrada. 0 dispositivo 2 de propulsão de acordo com a presente forma de realização está dotado com um cilindro 10 de propulsão suportado na estrutura 8 central de modo a poder rodar em torno de um veio horizontal para a frente e para trás, e um motor 12 do cilindro (uma fonte de accionamento) instalado numa parte superior da estrutura 8 central para transmitir potência mecânica ao cilindro 10 de propulsão através de um elemento 11 de correia. Uma superfície periférica exterior do cilindro 10 de propulsão serve como a superfície R de simulação de estrada. O motor 12 do cilindro roda o cilindro 10 de propulsão de modo a rodar a superfície R de simulação de estrada.

Os dispositivos 3 de suporte de pneus suportam os pneus T, de modo a que estes possam rodar em torno de veios horizontais para a frente e para trás, e são instalados de modo a poderem ser deslocados, respectivamente, nas estruturas 7, 7 esquerda e direita. Em pormenor, como se mostra na Fig. 3, cada um dos dispositivos 3 de suporte de pneus está dotado com uma jante 28 na qual o pneu T é instalado, um veio 20 de suporte (o veio horizontal) que roda solidariamente com esta jante 28, um invólucro 22 tubular para suportar, de modo a poder rodar, este veio 2 0 de suporte e um componente 23 de suporte de invólucro tubular para prender este invólucro 22.

Como se mostra nas Figs. 1 e 2, cada estrutura 7, 7 esquerda e direita para suportar os dispositivos 3 de suporte de pneus está dotada com um par de primeiros componentes 14 7 laterais, inferior e superior, dois segundos componentes 18 laterais, inferior e superior, instalados entre os primeiros componentes 14 laterais, inferior e superior, no lado esquerdo ou direito, um componente 15 vertical esquerdo ou direito para acoplar extremidades exteriores esquerdas ou extremidades exteriores direitas dos primeiros componentes 14 laterais com os segundos componentes 18 laterais, para cima e para baixo, e um componente 16 deslizante, esquerdo ou direito, instalado entre os segundos componentes 18 laterais que são adjacentes uns aos outros no sentido para cima e para baixo, podendo o componente deslizante deslocar-se para a esquerda e para a direita em relação aos segundos componentes 18 laterais. Os dispositivos 3 de suporte de pneus estão ligados, respectivamente, aos componentes 16 deslizantes. Um par de actuadores 17, esquerdo e direito, para fazer deslizar os componentes 16 deslizantes, estão fixos aos componentes 15 verticais e acoplados, respectivamente, aos componentes 16 deslizantes. Os actuadores 17 são extensíveis e retrácteis para a esquerda e direita, e a sua extensão e contracção respectivas movem os componentes 16 deslizantes e os dispositivos 3 de suporte de pneus suportados nos componentes deslizantes, no sentido da esquerda e da direita em relação aos segundos componentes 18 laterais. 0 componente 23 de suporte de invólucro mostrado nas Figs. 2 e 3 está fixo ao componente 16 deslizante para prender o invólucro 22 tubular. Na presente forma de realização, um eixo do invólucro 22 e um eixo do componente 23 de suporte de invólucro correspondem um ao outro, e o invólucro 22 e o componente 23 de suporte de invólucro têm, substancialmente, um comprimento axial semelhante.

Como se mostra na Fig. 3, veio 20 de suporte é inserido no invólucro 22 e chumaceiras (rolamentos) 25a, 4b para suportar, de modo a poder rodar, o veio 20 de suporte, estão instaladas entre uma superfície periférica exterior do veio 20 de suporte e uma superfície periférica interior do invólucro 22 de modo a estarem espaçadas uma da outra no sentido para a frente e para trás. Entre as chumaceiras 25a, 25b, a chumaceira 25a instalada no lado de extremidade frontal do veio 20 de suporte (o lado em que o pneu T está ligado) é um rolamento de roletes e a chumaceira 25b instalada no lado de extremidade de base do veio 20 de suporte é um rolamento de esferas. Calhas interiores destas chumaceiras 25a, 25b estão fixas ao veio 20 de suporte e calhas exteriores estão fixas ao invólucro 22. O dispositivo 4 de medição tem duas células 4a, 4b de carga (instrumentos de medição de seis componentes) aptas a medir uma força e momento agindo entre o invólucro 22 e o componente 23 de suporte de invólucro. A célula 4a de carga (o instrumento de medição de seis componentes) está ligada a uma superfície lateral do invólucro 22 no lado ao qual o pneu está ligado e a outra célula 4b de carga (instrumento de medição de seis componentes) está ligada a uma superfície lateral do invólucro 22 no lado oposto ao lado ao qual o pneu está ligado. Estas duas células 4a, 4b de carga ensanduicham os rolamentos 25 que suportam, de modo a poder rodar, o veio 20 de suporte, como descrito acima, tanto do lado frontal como do lado traseiro. Com esta estrutura, o dispositivo 4 de medição pode medir a força e o momento produzidos no veio de suporte.

Cada uma das células 4a, 4b de carga tem uma pluralidade de componentes 27 de placa de disco e uma pluralidade de extensómetros (não mostrado). Os componentes 27 de placa estão 9 ligados, respectivamente, a superfícies laterais longitudinais do invólucro 22 e ao componente 23 de suporte de invólucro, e são processados de modo a que a tensão esteja concentrada localmente nos componentes de placa devido à força que actua entre o invólucro 22 e o componente 23 de suporte de invólucro. Os extensómetros estão presos a superfícies de partes, respectivamente, dos componentes 27 de placa onde está concentrada a tensão, como descrito acima, e conectados electricamente a um indicador de tensão (não mostrado). Este indicador de tensão calcula uma carga (a força) e o momento nas direcções X, Y, Z agindo entre o invólucro 22 e o componente 23 de suporte de invólucro, de acordo com um método conhecido pelos especialistas na técnica, com base em sinais provenientes dos extensómetros. As direcções X, Y, Z correspondem, respectivamente, às direcções dos eixos de coordenadas tridimensionais relativamente ao centro 0 de rotação do pneu T. Na Fig. 3, o sentido de atravessamento indica a direcção X (o sentido da esquerda e direita nas Figs. 1, 2) e o sentido da esquerda e da direita indica a direcção Y (o sentido para a frente e para trás nas Figs. 1, 2), e o sentido para cima e para baixo indica a direcção Z (o sentido para cima e para baixo nas Figs. 1, 2).

Com o dispositivo 3 de suporte de pneus e o dispositivo 4 de medição, a força que actua no veio 20 de suporte é transmitida ao invólucro 22 e, além disso, é transmitida aos componentes 27 de placa encaixados entre este invólucro 22 e o componente 23 de suporte de invólucro fixo ao componente 16 deslizante. De tal modo que a força produzida no pneu é transmitida ao veio 20 de suporte, às chumaceiras 25, ao invólucro 22 e, depois, às partes concentradas por tensão das 10 células 4a, 4b de carga, e extraída como os sinais dos extensómetros a medir.

Como se mostra na Fig. 4 (a), numa situação em que o pneu T contacta a superfície R de simulação de estrada do cilindro 10 de propulsão do dispositivo 2 de propulsão e é rodado pela força rotacional do cilindro 10 de propulsão, o veio 20 de suporte também é rodado (seguindo a rotação do pneu T) . Nesta altura, devido a um impacto das chumaceiras 25, a um componente de vedação de veio e óleo lubrificante, e semelhantes, colocados entre o veio 20 de suporte e o invólucro 22 (um impacto de atrito rotacional no invólucro), gera-se o momento em torno do eixo Y no veio 22 de suporte. Este momento é medido como momento My em torno do eixo Y dos eixos de coordenadas (designado, em seguida, algumas vezes, como o binário Myl de atrito rotacional) no dispositivo 4 de medição através do invólucro 22.

Um teste de pneu no qual uma caracterí stica, tal como a resistência de rolamento do pneu, é medida com base na premissa de que um binário rotacional não é aplicado no centro do pneu significa que o pneu está num assim denominado estado de livre rotação, como descrito acima. Entretanto, a situação em que o binário Myl de atrito rotacional, produzido na altura de rodar o veio 20 de suporte, é aplicado sobre o veio 20 de suporte devido ao impacto das chumaceiras 25, do componente de vedação de veio, do óleo lubrificante e semelhantes, como descrito acima, não é o estado original de livre rotação. Isto é, o binário Myl de atrito rotacional recebido do invólucro 22 de acordo com a rotação do veio 20 de suporte passa a ser uma causa de produção de um erro de medição. 11

Na presente invenção, como se mostra nas Figs. 2 e 4(b), é, além disso, instalado um anulador 5 de binário para anular o impacto do binário Myl de atrito rotacional que o veio 20 de suporte recebe do invólucro 22 e semelhantes quando o veio de suporte roda. O anulador 5 de binário está dotado com uma unidade de medição de binário de atrito rotacional para medir o momento em torno do eixo Y correspondente ao binário Myl de atrito rotacional, um motor 30 para o veio de suporte e uma unidade 32 de controlo. Nesta forma de realização, o dispositivo 4 de medição também serve como unidade de medição de binário de atrito rotacional. O motor 30 para o veio de suporte é formado por um motor síncrono e aplica um predeterminado binário My2 ao veio 20 de suporte na altura do teste do pneu. Em pormenor, o motor 30 para o veio de suporte está acoplado a uma extremidade de base do veio 20 de suporte para aplicar o binário contrariando o binário Myl de atrito rotacional devido à resistência rotacional e semelhante dos rolamentos 25a, 25b no veio 20 de suporte. Por outras palavras, o motor 30 para o veio de suporte aplica o binário My2 com a mesma magnitude que e no sentido oposto ao binário Myl de atrito rotacional (o binário para anular o impacto do binário Myl de atrito rotacional no invólucro 22) no veio 20 de suporte. 0 dispositivo 4 de medição mede a força e o momento agindo entre o invólucro 22 e o componente 23 de suporte de invólucro na altura do teste do pneu, e emite valores de medição respectivos para a unidade 32 de controlo. O momento em torno do eixo Y correspondendo ao binário Myl de atrito rotacional é enviado para a unidade 32 de controlo em conjunto com outros resultados de medição. 12 A unidade 32 de controlo controla o binário My2 produzido (o binário de saida) emitido pelo motor 30 para o veio de suporte. Por exemplo, a unidade 32 de controlo controla o binário My2 produzido pelo motor 30 para o veio de suporte com base no binário Myl de atrito rotacional, que é o momento em torno do eixo Y entre os valores medidos pelo dispositivo 4 de medição. Em pormenor, a unidade 32 de controlo ajusta o binário My2 produzido pelo motor 30 para o veio de suporte para que o binário Myl de atrito rotacional medido durante o teste do pneu corresponda ao binário My2 produzido (que é "Myl-My2=0"). Este ajuste é realizado com, por exemplo, controlo de inversor (tal como controlo de VVVF) de alteração da tensão, frequência e semelhante do motor 30 para o veio de suporte. A seguir, descreve-se um método para testar pneus de acordo com a presente invenção com operações da máquina para testar pneus. A medição da resistência de rolamento do pneu será utilizada como exemplo e descrita recorrendo a um fluxograma, na Fig. 5.

Em primeiro lugar, o pneu T cuja resistência de rolamento é medida é montado na jante 28 do dispositivo 3 de suporte de pneus mostrado na Fig. 3 (Passo SI da Fig. 5). Num estado em que o pneu T está montado dessa forma, o actuador 17 é accionado de modo a mover o dispositivo 3 de suporte de pneus no sentido de aproximação do dispositivo 3 ao cilindro 10 de propulsão. Uma vez que o pneu T é empurrado na direcção da superfície R de simulação de estrada deste cilindro 10 de propulsão, uma carga predeterminada é aplicada ao pneu T (Passo S2) . O motor 12 do cilindro é accionado, enquanto a carga é aplicada, de tal modo que o cilindro 10 de propulsão é rodado por uma velocidade de rotação predeterminada (Passo S3). 13 A seguir, numa situação em que o pneu T é rodado devido à potência mecânica do motor 12 do cilindro, isto é, a força rotacional do cilindro 10 de propulsão, o dispositivo 4 de medição mede o binário Myl de atrito rotacional aplicado ao veio 20 de suporte (Passo S4) . Nesta situação, o binário Myl de atrito rotacional é aplicado no centro do pneu T. Depois, o motor 30 do veio de suporte é accionado e a unidade 32 de controlo controla o binário My2 produzido do motor 30 para o veio de suporte para que o binário Myl de atrito rotacional medido pelo dispositivo 4 de medição corresponda ao binário My2 produzido (que é, "Myl-My2=0") (Passo S5).

Na altura em que se roda o pneu T accionado pelo motor 30 para o veio de suporte e o motor 12 do cilindro, o dispositivo 4 de medição (o instrumento de medição multi-componente) pode determinar uma carga vertical (uma força de reacção de carga) Fz numa situação em que o pneu T contacta a superfície R de simulação de estrada e uma força Fx actua no sentido dianteiro do pneu. Utilizando estes valores de medição, um raio de rolamento numa situação em que o pneu T roda e semelhantes, pode determinar-se a resistência de rolamento do pneu T (S6). Os métodos de determinação da resistência de rolamento deste pneu T são os mesmos da técnica convencional e não são particularmente limitados. Por exemplo, os métodos podem incluir um método introduzindo vários dados, tais como a carga (a força) nas direcções X, Y, Z e o momento medido pelas células da carga e o raio de rolamento, num dispositivo de cálculo, tal como a unidade 32 de controlo e num computador (não mostrado) e determinando a resistência de rolamento do pneu T pelo dispositivo de cálculo a partir dos vários dados, e outros métodos. 14

Na máquina 1 para testar pneus, na altura de realizar o teste do pneu (por exemplo, na altura de realizar um teste para medir a resistência de rolamento do pneu T), o binário é aplicado no veio 20 de suporte enquanto se ajusta o binário My2 produzido do motor 30 para o veio de suporte, para que o binário Myl de atrito rotacional corresponda ao binário My2 produzido (para que a diferença entre os binários seja zero). Por conseguinte, o impacto do binário Myl de atrito rotacional produzido devido à resistência rotacional e semelhante dos rolamentos 25a, 25b, na altura de rodar o pneu nos valores de medição, é anulado pelo binário My2 produzido. Por outras palavras, dado que o motor 30 para o veio de suporte aplica o binário com a magnitude e sentido para anular o impacto do binário Myl de atrito rotacional no veio 20 de suporte, o binário Myl de atrito rotacional pode ser compensado e o veio 20 de suporte pode ser rodado na situação de livre rotação sem qualquer impacto do binário Myl de atrito rotacional (numa situação em que o binário Myl de atrito rotacional não é aplicado no centro do pneu T).

Como descrito acima, o momento em torno do eixo Y, devido ao facto de o veio 20 de suporte receber o impacto das chumaceiras 25a, 25b, componente de vedação de veio, óleo lubrificante e semelhantes, isto é, o momento recebido no invólucro de acordo com a rotação do veio de suporte, é eliminado. Isto é, o impacto do binário Myl de atrito rotacional é anulado e a torsão do veio 20 de suporte devida ao binário Myl de atrito rotacional é eliminado. Isto permite medir com precisão a resistência de rolamento do pneu T. Além disso, dado que o dispositivo 4 de medição para medir a força produzida no pneu T também serve como a unidade de medição de binário de atrito rotacional para medir o binário Myl de atrito rotacional, 15 o impacto do binário Myl de atrito rotacional pode ser anulado por uma estrutura e controlo muito simples.

Segunda Forma de Realização

As Figs. 6 e 7 mostram um exemplo modificado do anulador 5 de binário da máquina 1 para testar pneus, como uma segunda forma de realização da presente invenção. A Fig. 7(a) mostra o binário de atrito rotacional aplicado ao veio de suporte e a Fig. 7(b) mostra uma relação entre o binário de atrito rotacional e o binário produzido e binário detectado.

Além disso, na segunda forma de realização, o dispositivo 4 de medição também serve como a unidade de medição de binário de atrito rotacional. 0 anulador 5 do binário está dotado com a unidade de medição de binário de atrito rotacional, motor 30 para o veio de suporte, unidade 31 de detecção de binário de veio de suporte e uma unidade 35 de controlo. Uma vez que o dispositivo 4 de medição e o motor 30 para o veio de suporte são iguais aos da primeira forma de realização, a sua descrição será suprimida. A unidade 31 de detecção de binário de veio de suporte (um medidor de detecção de binário) está disposta no veio 20 de suporte (no veio 20 de suporte entre o invólucro 22 e o motor 30 para o veio de suporte) para detectar um binário My3 aplicado neste veio 20 de suporte e emitir o binário para a unidade 32 de controlo. Por uma questão de conveniência da descrição, o binário do veio 20 de suporte detectado pela unidade 31 de detecção de binário de veio de suporte é, algumas vezes, denominado como binário My3 detectado. A unidade 31 de detecção 16 de binário de veio de suporte pode ser incorporada no motor 30 para o veio de suporte. A unidade 35 de controlo controla o binário My2 produzido do motor 30 para o veio de suporte com base no binário Myl de atrito rotacional medido pelo dispositivo 4 de medição e no binário My3 detectado pela unidade 31 de detecção de binário de veio de suporte na altura em que se roda o pneu T pela força rotacional transmitida pelo dispositivo 2 de propulsão. Em pormenor, a unidade 35 de controlo ajusta o binário My2 produzido pelo motor 30 para o veio de suporte para que o binário Myl de atrito rotacional corresponda ao binário My3 detectado na altura de realizar o teste do pneu ("Myl-My3=0"). Este ajuste é realizado com, por exemplo, o controlo do inversor (tal como o controlo de VVVF) de alteração da tensão, a frequência e semelhantes do motor 30 para o veio de suporte. A Fig. 8 mostra um método para testar pneus na segunda forma de realização. Os Passos S10 a S13 e S17 mostrados na Fig. 8 são iguais aos Passos SI a 4 e S6 da Fig. 5, respectivamente, de acordo com o método para testar pneus da primeira forma de realização. Por conseguinte, a sua descrição será suprimida.

No Passo S14 da Fig. 8, o motor 30 para o veio de suporte é accionado em rotação enquanto produz o binário My2. Deste modo, o binário recebido por uma extremidade de veio do veio 20 de suporte é medido pela unidade 31 de detecção de binário de veio de suporte como o binário My3 detectado (Passo S15) . A unidade 32 de controlo controla o binário My2 produzido pelo motor 30 para o veio de suporte para que este binário My3 detectado 17 corresponda ao binário Myl de atrito rotacional ("Myl-My3=0") (Passo S16).

Isto é, de acordo com esta máquina 1 para testar pneus, na altura de realizar o teste, o binário é aplicado ao veio 20 de suporte enquanto se ajusta o binário My2 produzjdo do motor 30 para o veio de suporte, para que o binário Myl de atrito rotacional corresponda ao binário My3 detectado. Deste modo, o impacto do binário Myl de atrito rotacional é anulado. O anulador 5 de binário está dotado com a unidade 31 de detecção de binário de veio de suporte para detectar o binário aplicado no veio 20 de suporte e a unidade 32 de controlo para controlar o motor 30 para o veio de suporte com base no binário My3 detectado por esta unidade 31 de detecção de binário de veio de suporte e no binário Myl de atrito rotacional recebido pelo veio 20 de suporte que é medido pelo dispositivo 4 de medição. Por conseguinte, o binário aplicado no veio 20 de suporte durante o teste do pneu T pode ser ajustado por controlo de realimentação, para que a precisão do binário My2 produzido para anular o binário Myl de atrito rotacional possa ser melhorada. A presente invenção não está limitada às formas de realização supracitadas, como descrito a seguir, por exemplo. A resistência de rolamento é medida como a força produzida no pneu nas formas de realização supracitadas. No entanto, um objecto a ser medido não é limitado. A máquina para testar pneus e o método para testar pneus de acordo com a presente invenção podem ser aplicados a um objecto com uma precisão de medição melhorada pela eliminação do impacto de binário de atrito rotacional recebido pelo veio 20 de suporte. Nas formas de 18 realização supracitadas, a força produzida no pneu T é medida quando o pneu T é rodado pela força rotacional transmitida pelo dispositivo de propulsão. No entanto, a força produzida no pneu T pode ser medida na situação em que o dispositivo de propulsão é afastado do pneu T depois de estar em contacto com o pneu T e transmitir a força rotacional ao pneu T, isto é, na situação em que o pneu T roda livremente.

Podem aplicar-se vários métodos conhecidos a meios específicos (dispositivos de medição) e métodos para medir a força produzida no pneu. Os métodos não são particularmente limitados desde que os métodos estejam aptos a medir o binário de atrito rotacional recebido pelo veio de suporte.

Nas formas de realização supracitadas, o momento em torno do eixo Y produzido no veio 22 de suporte devido ao impacto das chumaceiras 25a, 25b, do componente de vedação de veio, do óleo lubrificante e semelhantes é medido como o binário Myl de atrito rotacional. No entanto, uma vez que o impacto do momento devido à resistência de atrito rotacional das chumaceiras 25a, 25b é o maior, o binário Myl de atrito rotacional pode ser considerado como a resistência de atrito rotacional das chumaceiras. Por exemplo, o binário Myl de atrito rotacional do veio 22 de suporte produzido pela resistência de atrito rotacional das chumaceiras 25a, 25b pode ser preliminarmente determinado por experiências e este motor 30 para o veio de suporte pode transmitir o binário que contraria o binário Myl de atrito rotacional ao veio 22 de suporte. Em alternativa, pode instalar-se, separadamente do dispositivo 4 de medição, um medidor de binário exclusivo para medir o binário Myl de atrito rotacional. 19

Como descrito acima, a presente invenção proporciona uma máquina para testar pneus apta a medir a força produzida no pneu com precisão elevada e o método para testar pneus.

Especificamente, a máquina para testar pneus de acordo com a presente invenção inclui o veio de suporte para suportar o pneu, o invólucro para suportar, de modo a poder rodar, o veio de suporte através da chumaceira, o dispositivo de propulsão tendo a superfície de propulsão rodada, estando o dispositivo de propulsão adaptado para transmitir a força rotacional ao pneu que contacta com a superfície de propulsão, o dispositivo de medição instalado no invólucro para medir a força e o momento produzidos no veio de suporte, e o anulador de binário para anular o impacto do binário de atrito rotacional recebido pelo veio de suporte a partir do invólucro de acordo com a rotação do veio de suporte na medição. 0 anulador de binário está, separadamente do dispositivo de propulsão, dotado com o meio de aplicação de binário de veio de suporte para aplicar o binário para anular o impacto do binário de atrito rotacional no veio de suporte. A precisão da medição pode ser melhorada eficazmente por uma estrutura simples na qual o meio de aplicação de binário aplica o binário para anular o impacto do binário de atrito rotacional, na medição, ao veio de suporte, separadamente do dispositivo de propulsão.

Especificamente, o anulador de binário inclui, de um modo preferido, a unidade de medição de binário de atrito rotacional para medir o binário de atrito rotacional e a unidade de controlo para controlar o binário produzido pelo motor para o veio de suporte com base no momento medido. Por exemplo, a unidade de controlo pode controlar o motor para o veio de suporte para que o binário de atrito rotacional corresponda ao binário produzido pelo motor para o veio de suporte. 0 20 dispositivo de medição também pode servir como a unidade de medição de binário de atrito rotacional e, deste modo, a estrutura do dispositivo pode ser simplificada. 0 anulador de binário está, de um modo preferido, dotado com a unidade de detecção de binário de veio de suporte para detectar o binário aplicado no veio de suporte e a unidade de controlo controla o binário produzido pelo motor para o veio de suporte com base no momento correspondente ao binário de atrito rotacional medido pelo dispositivo de medição e no binário detectado pela unidade de detecção de binário de veio de suporte, quando o pneu é rodado pela força rotacional transmitida pelo dispositivo de propulsão. A unidade de controlo controla, de um modo preferido, o binário produzido pelo motor para o veio de suporte para que a diferença entre o momento correspondente ao binário de atrito rotacional medido pelo dispositivo de medição e o binário detectado pela unidade de detecção de binário de veio de suporte seja zero. A presente invenção proporciona um método para testar pneus para medir a força produzida no pneu com a máquina para testar pneus incluindo o veio de suporte para suportar o pneu, o invólucro para suportar, de modo a poder rodar, este veio de suporte através da chumaceira, tendo o dispositivo de propulsão a superfície rodada por accionamento rotativo, estando o dispositivo de propulsão adaptado para transmitir a força rotacional ao pneu em contacto com a superfície, e o dispositivo de medição instalado no invólucro para medir a força e o momento produzidos no veio de suporte. 0 método é caracterizado por medir a força produzida no pneu enquanto se aplica o binário ao 21 veio de suporte, separadamente do dispositivo de propulsão, de modo a anular o impacto do binário de atrito rotacional recebido pelo veio de suporte no invólucro de acordo com a rotação do veio de suporte. No teste do pneu, de um modo preferido, quando o pneu é rodado pela força rotacional transmitida pelo dispositivo de propulsão, o momento correspondente ao binário de atrito rotacional é medido e o binário aplicado no veio de suporte é detectado separadamente, e o binário a aplicar ao veio é controlado de modo a que a diferença entre o momento correspondente ao binário de atrito rotacional e o binário detectado seja zero φ

Lisboa, 17 de Abril de 2012 22

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Máquina para testar pneus compreendendo: um veio (20) de suporte para suportar um pneu; um invólucro (22) para suportar, de modo a poder rodar, o referido veio (20) de suporte através de uma chumaceira; um dispositivo (10) de propulsão tendo uma superfície rodada por accionamento rotacional, estando o referido dispositivo de propulsão adaptado para transmitir uma força rotacional ao pneu em contacto com a referida superfície; um dispositivo (4) de medição instalado no referido invólucro (22) para medir uma força e momento produzidos no referido veio (20) de suporte; caracterizada por um anulador (5) de binário para anular o impacto de um binário de atrito rotacional recebido pelo referido veio (20) de suporte no referido invólucro (22) de acordo com a rotação do referido veio de suporte, em que o referido anulador (5) de binário está, separadamente do referido dispositivo (10) de propulsão, dotado com um motor (30) para o referido veio (20) de suporte para aplicar um binário para anular o impacto do 1 binário de atrito rotacional ao referido veio de suporte.
2. Máquina para testar pneus, de acordo com a reivindicação 1, em que o referido anulador de binário está dotado com uma unidade de medição de binário de atrito rotacional para medir o binário de atrito rotacional e uma unidade de controlo para controlar o binário produzido pelo referido motor para o referido veio de suporte com base no momento correspondente ao binário de atrito rotacional medido pelo referido dispositivo de medição.
3. Máquina para testar pneus, de acordo com a reivindicação 2, em que a referida unidade de controlo controla o referido motor para o veio de suporte para que o momento correspondente ao binário de atrito rotacional corresponda ao binário produzido pelo referido motor para o veio de suporte.
4. Máquina para testar pneus, de acordo com a reivindicação 2, em que o referido anulador do binário está, ainda, dotado com uma unidade de detecção de binário de veio de suporte para detectar um binário aplicado no referido veio de suporte, e 2 a referida unidade de controlo controla o binário produzido pelo referido motor para o referido veio de suporte com base no momento correspondendo ao binário de atrito rotacional medido pelo referido dispositivo de medição e no binário detectado pela referida unidade de detecção de binário de veio de suporte, quando o pneu é rodado pela força rotacional transmitida pelo referido dispositivo de propulsão.
5. Máquina para testar pneus, de acordo com a reivindicação 2, em que o referido dispositivo de medição também serve como unidade de medição de binário de atrito rotacional do referido anulador do binário.
6. Máquina para testar pneus, de acordo com a reivindicação 5, em que a referida unidade de controlo controla o binário produzido pelo referido motor para o referido veio de suporte para que uma diferença entre o momento correspondendo ao binário de atrito rotacional medido pelo referido dispositivo de medição e o binário detectado pela referida unidade de detecção de binário de veio de suporte seja zero.
7. Método para testar pneus em que se mede uma força produzida no pneu com uma máquina para testar pneus compreendendo um veio (20) de suporte para suporte de pneu, um invólucro (22) para suportar, de modo a poder rodar, o veio (20) de suporte através de uma chumaceira, um dispositivo (10) de 3 propulsão tendo uma superfície rodada por accionamento rotacional, estando o dispositivo de propulsão adaptado para transmitir uma força rotacional ao pneu que está em contacto com a superfície e um dispositivo (4) de medição instalado no invólucro para medir uma força e momento produzidos no veio de suporte, sendo o método caracterizado por: se medir a força produzida no pneu enquanto se aplica um binário ao veio (20) de suporte, separadamente do dispositivo (10) de propulsão, de modo a anular um impacto de um binário de atrito rotacional recebido pelo veio de suporte no invólucro de acordo com a rotação do veio de suporte.
8. Método para testar pneus, de acordo com a reivindicação 7, em que quando o pneu é rodado pela força rotacional transmitida pelo dispositivo de propulsão, o momento correspondente ao binário de atrito rotacional é medido e um binário aplicado ao veio de suporte é detectado separadamente, e o binário a aplicar ao veio de suporte é controlado de modo a que uma diferença entre o momento correspondendo ao binário de atrito rotacional e o binário aplicado ao veio de suporte seja zero. Lisboa, 17 de Abril de 2012 4