WO2012037855A1 - 车轮径向冲击试验方法 - Google Patents

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尹志高
刘春海
李世德
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中信戴卡轮毂制造股份有限公司
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    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/0078—Shock-testing of vehicles
    • G—PHYSICS
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    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/013—Wheels

Definitions

  • the invention relates to a method for checking the safety performance of a wheel, in particular to a test method for the strength of a wheel rim.
  • the wheel radial impact test is a laboratory test method for verifying the strength of a wheel rim. It is mainly used to evaluate the safety performance when the wheels pass through obstacles such as depressions or protrusions on the road during driving. It can replace the road test of a full-vehicle curved pit of a BMW car factory. It is also possible to replace Audi's threshold test in the future.
  • the technical solution of the invention patent is that the tire to be tested is installed and inflated.
  • the air-filled wheel tire assembly is mounted to a special bracket system that is equivalent to the assembly of the wheel on the vehicle.
  • After installation adjust the wheel position so that the tire centerline coincides with the centerline of the wheel radial impact machine.
  • the position on the circumference of the wheel that will be impacted is located directly below the hammer.
  • the initial relative position of the deformation measurement points on the rim is measured.
  • the impact energy is calculated from the maximum static load of the wheel.
  • the impact height is adjusted according to the impact energy. Pull out the safety pin and release the electromagnet to impact the wheel.
  • the relative position of the deformation measuring point on the wheel rim is again calculated, and the amount of deformation is calculated.
  • the position of the deformation measuring point is the inner edge of the rim corresponding to the impact position.
  • the tire selected for the test is the tire specified by the vehicle manufacturer. If not specified, the tubeless radial tire with the smallest section height applicable to the wheel should be used.
  • the inflation pressure is the value specified by the vehicle manufacturer and, if not specified, should be 200 kPa ⁇ 10 kPa.
  • the ambient temperature should be maintained between 10 ° C and 30 ° C throughout the test.
  • K Coefficient, in joules per kilogram (J/kg). There are three values: 0.3-0.5, 1.1-1.3, 4.1-4.5, corresponding to three different energy levels;
  • E2 F2 ⁇ Fr, inner rim deformation ⁇ 2.5mm
  • E3 F3 ⁇ Fr, the rim is allowed to have cracks or fractures at the impact portion; the rim wheel well region is allowed to have a crack with a circumference of 25% (90°).
  • Tire refers to the tire system with emergency running or lack of gas running.
  • the tire wheel should meet the following three energy impacts of E1, E2 and E3:
  • E2 F2 ⁇ Fr, inner rim deformation ⁇ 2.5mm;
  • E3 F3 ⁇ Fr, the rim is allowed to have cracks or breaks in the impact portion; the rim wheel well region is allowed to have a crack in the range of 25% (90°) in the circumference.
  • the value range of F1 is: 0.3-0.5; the range of F2 is: 1.1-1.3; the range of F3 is: 4.1-4.5.
  • the method provides a new method for determining wheel safety and is a useful attempt to evaluate wheel safety.

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

一种车轮径向冲击试验方法，包括如下步骤：在温度为10°C至30°C的环境下，将车轮装好轮胎，充气至200kPa；将车轮轮胎总成安装到支架系统上，调整好冲击位置；计算出冲击能量后，选择冲击高度和冲击质量；释放重锤进行冲击；冲击完成后检测轮辋的变形量和裂纹情况；根据变形和裂纹情况评估出车轮是否合格。

Description

车轮径向冲击试验方法 技术领域
本发明涉及一种车轮安全性能检验方法，具体的说涉及一种车轮轮辋强度的试验方法。
背景技术
车轮径向冲击试验是一种验证车轮轮辋强度的实验室试验方法。主要用来评价当汽车行驶过程中车轮通过道路上的凹陷或突起物等障碍时的安全性能。它可以代替宝马汽车厂的一种整车弧形凹坑道路通行试验。将来也有可能代替奥迪的门槛试验。
技术问题
本发明的目的是建立一种可以验证车轮轮辋强度的实验室试验方法。
技术解决方案
本发明专利的技术方案为：将被试验车轮安装轮胎并充气。充好气的车轮轮胎总成安装到特制的支架系统上，安装方法等效于车轮在汽车上的装配。装好后调整车轮位置，使轮胎中心线与车轮径向冲击机重锤中线重合。车轮圆周上将受冲击的位置位于锤头的正下方。测量轮辋上变形测量点的初始相对位置。根据车轮的最大静载荷计算冲击能量。根据冲击能量调整冲击高度。拔出安全销，释放电磁铁对车轮进行冲击。冲击完成后，再次车轮轮辋上变形测量点的相对位置，计算出变形量。
本试验方法专利中，变形测量点的位置是冲击位置所对应的轮辋内侧边缘。
本试验方法专利中，试验选用的轮胎为车辆制造厂指定的轮胎，如果没有指定，应采用车轮适用的断面高度最小的无内胎子午线轮胎。充气压力为车辆制造厂规定值，如果没有规定，则应为200kPa±10kPa。在整个试验过程中，环境温度应保持在10℃-30℃。
本试验方法专利中，冲击能量的计算如下：
E = K ×Fr
式中：E：冲击能量，单位焦耳（J）；
K ：系数，单位焦耳/千克（J/kg）。有三种取值范围：0.3-0.5、1.1-1.3、4.1-4.5， 对应三种不同的能量级；
Fr ：车轮或车辆制造厂规定的车轮最大静载荷，单位千克（kg）。 本试验方法专利的能量与冲击载荷、冲击高度的换算关系如下表所示。
冲击能量（J） 下落高度（mm） 冲击速度(m/s) 冲锤质量(kg)
200 136 1.6 150
300 204 2.0 150
400 272 2.3 150
500 340 2.6 150
600 408 2.8 150
700 476 3.1 150
800 544 3.3 150
900 612 3.5 150
1000 680 3.7 150
1100 748 3.8 150
1200 815 4.0 150
1300 883 4.2 150
1400 951 4.3 150
1500 1019 4.5 150
1600 1087 4.6 150
1700 1155 4.8 150
1800 1223 4.9 150
1900 1291 5.0 150
2000 1315 5.1 155
2100 1338 5.1 160
2200 1359 5.2 165
2300 1379 5.2 170
2400 1359 5.2 180
2500 1378 5.2 185
2600 1395 5.2 190
2700 1376 5.2 200
2800 1392 5.2 205
2900 1375 5.2 215
3000 1390 5.2 220
3100 1374 5.2 230
3200 1388 5.2 235
3300 1373 5.2 245
3400 1386 5.2 250
3500 1372 5.2 260
3600 1385 5.2 265
3700 1397 5.2 270
3800 1383 5.2 280
3900 1395 5.2 285
4000 1382 5.2 295
4100 1393 5.2 300
4200 1381 5.2 310
4300 1392 5.2 315
本试验方法专利的合格判据为。
a.对于装配常规轮胎的车轮，应同时满足下面E2和E3两种能量的冲击。 E2 = F2×Fr，内轮缘变形量≤2.5mm； E3= F3×Fr，轮缘被冲击部位允许有裂纹或断裂；轮辋轮井区域最大允许有圆周25%（90°)范围的裂纹。
b.对于装配RFT（全称为Run on Flat Tire，是指有紧急运行或者缺气运行特点的轮胎系统）轮胎的车轮，应同时满足下面E1、E2和E3三种能量的冲击： E1= F1×Fr，轮胎气压=0kPa，内轮缘变形量≤1.0mm； E2 = F2×Fr，内轮缘变形量≤2.5mm； E3= F3×Fr，轮缘被冲击部位允许有裂纹或断裂；轮辋轮井区域最大允许有圆周25%（90°)范围的裂纹。 F1的取值范围是：0.3-0.5；F2的取值范围是：1.1-1.3；F3的取值范围是：4.1-4.5。
有益效果
本方法提供了一种判定车轮安全性的新方法，是对车轮安全性评估的一项有益尝试。
附图说明
本发明的最佳实施方
  1. 将车轮轮胎总成安装到试验机上。应保证车轮在试验机上的固定装置在尺寸上与车辆上使用的固定装置相当。调整车轮轴向位置，使轮胎断面中心对准锤头中心，锁定轴向调整机构。调整轮缘圆周方向的位置，使冲击部位处在锤头正下方。由于车轮中心部分设计的多样性，因此在车轮轮辋圆周上应选择足够的位置进行冲击试验，以确保中心部分评价的完整性。对于三种取值K所对应的冲击能量，可以在同一个车轮上进行冲击，冲击部位均匀地分布在车轮上的窗口处。手动拧紧螺母或螺栓到规定的扭矩值，或者采用车辆或车轮制造厂推荐的方法拧紧。根据计算的能量值，参考表1选择并调整冲锤质量和下落高度。当冲击能量小于2000J时，冲锤质量为150kg；当冲击能量在2000J以上时，按每次5kg调整冲锤质量，并保证冲击速度在5±0.2 m/s范围内。冲击能量允许在±2%的范围内调整。释放冲锤，进行冲击。要有防止冲锤回弹后二次冲击的机构（车轮断裂或轮胎漏气除外）。检查轮胎气压；测量、检查轮辋变形或裂纹情况。
本发明的实施方式
  1. 将车轮轮胎总成安装到试验机上。应保证车轮在试验机上的固定装置在尺寸上与车辆上使用的固定装置相当。调整车轮轴向位置，使轮胎断面中心对准锤头中心，锁定轴向调整机构。调整轮缘圆周方向的位置，使冲击部位处在锤头正下方。由于车轮中心部分设计的多样性，因此在车轮轮辋圆周上应选择足够的位置进行冲击试验，以确保中心部分评价的完整性。对于三种取值K所对应的冲击能量，可以在同一个车轮上进行冲击，冲击部位均匀地分布在车轮上的窗口处。手动拧紧螺母或螺栓到规定的扭矩值，或者采用车辆或车轮制造厂推荐的方法拧紧。根据计算的能量值，参考表1选择并调整冲锤质量和下落高度。当冲击能量小于2000J时，冲锤质量为150kg；当冲击能量在2000J以上时，按每次5kg调整冲锤质量，并保证冲击速度在5±0.2 m/s范围内。冲击能量允许在±2%的范围内调整。释放冲锤，进行冲击。要有防止冲锤回弹后二次冲击的机构（车轮断裂或轮胎漏气除外）。检查轮胎气压；测量、检查轮辋变形或裂纹情况。
工业实用性
序列表自由内容

Claims (1)

  1. 车轮径向冲击试验方法， 合格判据为：
    a. 对于装配常规轮胎的车轮，应同时满足下面E2和E3两种能量的冲击；
    E2 = F2 ×Fr，内轮缘变形量≤2.5mm；
    E3= F3 ×Fr，轮缘被冲击部位允许有裂纹或断裂；轮辋轮井区域最大允许有圆周25%（90°)范围的裂纹；
    b. 对于装配RFT（全称为Run on Flat Tire，是指有紧急运行或者缺气运行特点的轮胎系统）轮胎的车轮，应同时满足下面E1、E2和E3三种能量的冲击：
    E1= F1 ×Fr，轮胎气压=0kPa，内轮缘变形量≤1.0mm；
    E2 = F2 ×Fr，内轮缘变形量≤2.5mm；
    E3= F3 ×Fr，轮缘被冲击部位允许有裂纹或断裂；轮辋轮井区域最大允许有圆周25%（90°)范围的裂纹；
    F1 的取值范围是：0.3-0.5；F2的取值范围是：1.1-1.3；F3的取值范围是：4.1-4.5。
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