一種消除內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面變形的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于輪胎特性測試【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于消除重載輪胎特性測試時內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面變形的方法及裝置。其可以解決技術(shù)上存在的在內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面上加載重載輪胎進(jìn)行輪胎特性測試時易發(fā)生變形的問題。本發(fā)明消除內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面變形的方法為：在內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面的外鼓面上加載一個負(fù)載平衡輪胎，通過實(shí)時控制負(fù)載平衡輪胎施加于外鼓面的作用力來抵消測試輪胎施加于內(nèi)鼓面的作用力，從而保證內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面不易發(fā)生變形，提高了測試的精度和安全性。本發(fā)明還提供了一種實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置，該裝置簡單合理，通過實(shí)時控制加載給負(fù)載平衡輪胎的徑向變形和側(cè)偏角來實(shí)時控制負(fù)載平衡輪胎施加到內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面的外鼓面上的作用力。
【專利說明】一種消除內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面變形的方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于輪胎特性測試【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于消除重載輪胎特性測試時內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面變形的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]模擬路面作為輪胎特性試驗(yàn)機(jī)的重要組成部分，其能否真實(shí)的模擬實(shí)際路面對輪胎特性試驗(yàn)機(jī)的測量結(jié)果有重要的影響。目前，由于內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面在測量水滑路面、冰雪路面、不平路面、變摩擦系數(shù)路面上輪胎特性的優(yōu)勢，使得內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面成為了輪胎特性測試模擬路面的主要形式之一。
[0003]但因內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面必須采用單側(cè)輻板半封閉結(jié)構(gòu)，當(dāng)將航空輪胎、重卡輪胎等重載輪胎加載到內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面進(jìn)行輪胎特性試驗(yàn)時，內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面很容易在大垂直力和大側(cè)向力的作用下產(chǎn)生徑向和端部變形，不僅降低了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的精確度，在高速試驗(yàn)時還存在一定的安全隱患。因此，迫切需要一種用于消除重載輪胎特性測試時內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面變形的裝置。
[0004]為了解決在內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面上加載重載輪胎進(jìn)行輪胎特性測試時易發(fā)生變形的問題，目前主要的方法是通過拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化提高內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面的機(jī)械剛度，例如在內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面上安裝加強(qiáng)筋、采用變截面輻板等。這些方法雖然在一定程度上減小了變形，但其代價(jià)卻是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜，還通常導(dǎo)致制造加工成本大幅提高；此外，增加的轉(zhuǎn)鼓質(zhì)量也會降低模擬路面系統(tǒng)的固有頻率，影響試驗(yàn)效果；還有，測試輪胎對內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面的反復(fù)作用會導(dǎo)致內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面慢慢產(chǎn)生疲勞變形。而本實(shí)用新型提出的消除內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面變形的方法及裝置能保證內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面在輪胎特性測試過程中所受的外力基本為零，因此可以在長時間內(nèi)保證內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面不發(fā)生變形，大大提高了內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面的壽命O
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的是要提供一種消除內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面變形的方法及裝置，提高測試的精度和安全性。
[0006]結(jié)合附圖，說明如下:
[0007]—種消除內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面變形的方法，在內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面的外鼓面上加載一個負(fù)載平衡輪胎，通過實(shí)時控制該輪胎施加于外鼓面的作用力來抵消測試輪胎施加于內(nèi)鼓面上的作用力，從而保證內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面不易發(fā)生變形，至少包括以下步驟:
[0008]第一步；在內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面的外鼓面上加載一個能夠在外鼓面上滾動的負(fù)載平衡輪胎，該負(fù)載平衡輪胎在外鼓面上的接地印跡中心與測試輪胎在內(nèi)鼓面上的接地印跡中心，兩者在內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面上的周向位置和相對于內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面輻板的側(cè)向位置均一致；
[0009]負(fù)載平衡輪胎施加于外鼓面的作用力包括負(fù)載平衡輪胎在外鼓面滾動時作用于外鼓面的垂直力及側(cè)向力，且側(cè)向力為負(fù)載平衡輪胎側(cè)偏運(yùn)動產(chǎn)生的側(cè)向力和/或側(cè)傾運(yùn)動產(chǎn)生的側(cè)向力；
[0010]第二步:測量得到負(fù)載平衡輪胎在內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面的外鼓面滾動時的垂直載荷、側(cè)偏側(cè)向力及側(cè)傾側(cè)向力特性的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立描述負(fù)載平衡輪胎垂直力與徑向變形量、側(cè)偏側(cè)向力與側(cè)偏角及側(cè)傾側(cè)向力與側(cè)傾角關(guān)系的模型；
[0011]第三步:實(shí)時采集在內(nèi)鼓面上滾動的測試輪胎的垂直力和側(cè)向力；
[0012]第四步:根據(jù)實(shí)時采集得到的測試輪胎的垂直力和側(cè)向力，通過建立的負(fù)載平衡輪胎垂直力與徑向變形量、側(cè)偏側(cè)向力與側(cè)偏角及側(cè)傾側(cè)向力與側(cè)傾角關(guān)系的模型，計(jì)算得到負(fù)載平衡輪胎的徑向變形量、側(cè)偏角和/或側(cè)傾角；
[0013]第五步:給負(fù)載平衡輪胎實(shí)時加載計(jì)算得到的徑向變形量、側(cè)偏角和/或側(cè)傾角，使負(fù)載平衡輪胎產(chǎn)生與測試輪胎作用方向相反但大小相等的垂直力和側(cè)向力，剛好使負(fù)載平衡輪胎施加于外鼓面的垂直力和側(cè)向力抵消測試輪胎施加于內(nèi)鼓面的垂直力和側(cè)向力，從而可以保證內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面不易發(fā)生變形。
[0014]一種消除內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面變形的裝置，包括內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面1、測試輪胎2、六分力傳感器3，它還包括隨動負(fù)載平衡執(zhí)行裝置、負(fù)載平衡輪胎4以及計(jì)算機(jī)控制單元9 ；
[0015]所述的隨動負(fù)載平衡執(zhí)行裝置包括負(fù)責(zé)給負(fù)載平衡輪胎4加載相應(yīng)徑向變形的負(fù)載平衡輪胎垂直加載總成以及加載相應(yīng)側(cè)向力的負(fù)載平衡輪胎側(cè)向力加載總成；
[0016]所述的側(cè)向力為負(fù)載平衡輪胎側(cè)偏運(yùn)動產(chǎn)生的側(cè)向力和/或側(cè)傾運(yùn)動產(chǎn)生的側(cè)向力；
[0017]所述的隨動負(fù)載平衡執(zhí)行裝置的負(fù)載平衡輪胎垂直加載總成的上部固定有支架15，負(fù)載平衡輪胎4與支架15轉(zhuǎn)動連接；負(fù)載平衡輪胎4被負(fù)載平衡輪胎垂直加載總成加載到內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面I的外鼓面上，并且可以在外鼓面上滾動，且該負(fù)載平衡輪胎在外鼓面上的接地印跡中心與測試輪胎在內(nèi)鼓面上的接地印跡中心，兩者在內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面I上的周向位置和相對于內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面I輻板的側(cè)向位置均一致；
[0018]所述的測試輪胎2通過六分力傳感器3與計(jì)算機(jī)控制單元9連接，計(jì)算機(jī)控制單元9的輸出端分別與負(fù)載平衡輪胎垂直加載總成及負(fù)載平衡輪胎側(cè)向力加載總成的驅(qū)動系統(tǒng)連接。
[0019]所述的負(fù)載平衡輪胎垂直加載總成包括套筒18、伺服液壓缸5、活塞桿周向鎖止機(jī)構(gòu)；所述的套筒18套在伺服液壓缸5的外部，同時，套筒18與伺服液壓缸5的缸筒17之間周向固定，伺服液壓缸5負(fù)責(zé)對負(fù)載平衡輪胎4加載相應(yīng)的徑向變形。
[0020]所述伺服液壓缸5的活塞桿16上部固定有支架15。
[0021]所述的活塞桿周向鎖止機(jī)構(gòu)包括兩根鎖止導(dǎo)向桿14和四個與套筒18做成一體的帶圓孔的凸臺13，所述的兩根鎖止導(dǎo)向桿14穿過活塞桿16，兩端分別穿過凸臺13的圓孔；該凸臺13能限制兩根鎖止導(dǎo)向桿14的徑向運(yùn)動，但是，凸臺13與鎖止導(dǎo)向桿14之間的接觸面是光滑的，鎖止導(dǎo)向桿14可以在凸臺13的圓孔中沿軸向運(yùn)動。
[0022]所述的給負(fù)載平衡輪胎加載相應(yīng)側(cè)向力的側(cè)向力加載總成為負(fù)載平衡輪胎側(cè)偏運(yùn)動加載總成，該負(fù)載平衡輪胎側(cè)偏運(yùn)動加載總成包括固定在伺服電機(jī)座10上的伺服電機(jī)11、固定在蝸桿基座6上的蝸桿12、外齒轉(zhuǎn)盤軸承7、基座8 ;所述的外齒轉(zhuǎn)盤軸承7的內(nèi)圈19的下端面與基座8固定，外圈外側(cè)帶齒，且外圈20的上端面與套筒17固定，蝸桿12在伺服電機(jī)11的驅(qū)動下可以帶動外齒轉(zhuǎn)盤軸承7的外圈齒輪轉(zhuǎn)動，構(gòu)成渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對負(fù)載平衡輪胎4側(cè)偏角的加載；
[0023]計(jì)算機(jī)控制單元9的輸出端分別與負(fù)載平衡輪胎垂直加載總成及負(fù)載平衡輪胎側(cè)偏運(yùn)動加載總成的伺服液壓缸5和伺服電機(jī)11相連。
[0024]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是:
[0025]1、本發(fā)明提出的一種消除內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面變形的方法，解決了技術(shù)上存在的在內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面上加載重載輪胎進(jìn)行輪胎特性測試時易發(fā)生變形的問題，大大提高了測試的精度以及高速測試時的安全性。
[0026]2、本發(fā)明提出的一種實(shí)現(xiàn)消除內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面變形方法的裝置，該裝置簡單合理，通過實(shí)時控制加載給負(fù)載平衡輪胎的徑向變形和側(cè)偏角來實(shí)時控制負(fù)載平衡輪胎施加到內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面的外鼓面上的作用力，從而抵消了測試輪胎加載到內(nèi)鼓面的作用力，使內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面不受力的作用，從而不易發(fā)生變形，大大提高了內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面的壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明一種消除內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面變形方法的工作流程圖；
[0028]圖2是本發(fā)明一種實(shí)現(xiàn)消除內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面變形方法的裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3是本發(fā)明隨動負(fù)載平衡執(zhí)行裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4是本發(fā)明負(fù)載平衡輪胎垂直加載總成和外齒轉(zhuǎn)盤軸承剖視圖；
[0031]其中:1、內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面2、測試輪胎3、六分力傳感器4、負(fù)載平衡輪胎5、伺服液壓缸6、蝸桿基座7、外齒轉(zhuǎn)盤軸承8、基座9、計(jì)算機(jī)控制單元10、伺服電機(jī)座11、伺服電機(jī)12、蝸桿13、凸臺14、鎖止導(dǎo)向桿15、支架16、活塞桿17、缸筒18、套筒19、外齒轉(zhuǎn)盤軸承內(nèi)圈20、外齒轉(zhuǎn)盤軸承外圈
【具體實(shí)施方式】:
[0032]以下結(jié)合實(shí)施例對發(fā)明的技術(shù)方案做出進(jìn)一步的說明。
[0033]結(jié)合圖1，一種消除內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面變形的方法，該方法在內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面的外鼓面上加載一個負(fù)載平衡輪胎，通過實(shí)時控制該輪胎施加于外鼓面的作用力來抵消測試輪胎施加于內(nèi)鼓面上的作用力，從而保證內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面不易發(fā)生變形，至少包括以下步驟:
[0034]第一步；在內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面的外鼓面上加載一個可以在外鼓面上滾動的負(fù)載平衡輪胎，該負(fù)載平衡輪胎在外鼓面上的接地印跡中心與測試輪胎在內(nèi)鼓面上的接地印跡中心，兩者在內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面上的周向位置和相對于內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面輻板的側(cè)向位置均一致；
[0035]負(fù)載平衡輪胎施加于外鼓面的作用力包括負(fù)載平衡輪胎在外鼓面滾動時作用于外鼓面的垂直力及側(cè)向力，且側(cè)向力可以是負(fù)載平衡輪胎側(cè)偏運(yùn)動產(chǎn)生的側(cè)向力和/或側(cè)傾運(yùn)動產(chǎn)生的側(cè)向力；
[0036]第二步:測量得到負(fù)載平衡輪胎在內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面的外鼓面滾動時的垂直載荷、側(cè)偏側(cè)向力及側(cè)傾側(cè)向力特性的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，應(yīng)用Pacejka教授的Magic Formula模型或郭孔輝教授的UniTire等輪胎模型，通過參數(shù)辨識，建立描述負(fù)載平衡輪胎垂直力與徑向變形量、側(cè)偏側(cè)向力與側(cè)偏角及側(cè)傾側(cè)向力與側(cè)傾角關(guān)系的模型；[0037]第三步:實(shí)時采集在內(nèi)鼓面上滾動的測試輪胎的垂直力和側(cè)向力；
[0038]第四步:根據(jù)實(shí)時采集得到的測試輪胎的垂直力和側(cè)向力，通過建立的負(fù)載平衡輪胎垂直力與徑向變形量、側(cè)偏側(cè)向力與側(cè)偏角及側(cè)傾側(cè)向力與側(cè)傾角關(guān)系的模型，計(jì)算得到負(fù)載平衡輪胎的徑向變形量、側(cè)偏角和/或側(cè)傾角；
[0039]第五步:給負(fù)載平衡輪胎實(shí)時加載計(jì)算得到的徑向變形量、側(cè)偏角和/或側(cè)傾角，使負(fù)載平衡輪胎產(chǎn)生與測試輪胎作用方向相反但大小相等的垂直力和側(cè)向力，剛好使負(fù)載平衡輪胎施加于外鼓面的垂直力和側(cè)向力抵消測試輪胎施加于內(nèi)鼓面的垂直力和側(cè)向力，從而可以保證內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面不易發(fā)生變形。
[0040]如圖2?圖4所示，本發(fā)明一種實(shí)現(xiàn)消除內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面變形方法的裝置，該裝置通過實(shí)時控制加載給負(fù)載平衡輪胎的徑向變形和側(cè)偏角，來實(shí)時控制負(fù)載平衡輪胎施加于內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面的外鼓面上的垂直力和側(cè)向力，以抵消測試輪胎施加于內(nèi)鼓面上的作用力；該裝置包括內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面1、測試輪胎2、六分力傳感器3，它還包括隨動負(fù)載平衡執(zhí)行裝置、負(fù)載平衡輪胎4以及計(jì)算機(jī)控制單元9。
[0041]所述的六分力傳感器3與測試輪胎2連接，可以測量得到測試輪胎2在內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面11滾動時產(chǎn)生于接地印跡內(nèi)的垂直于內(nèi)鼓面的垂直力及相切于內(nèi)鼓面的側(cè)向力；
[0042]所述的隨動負(fù)載平衡執(zhí)行裝置包括負(fù)載平衡輪胎垂直加載總成以及負(fù)載平衡輪胎側(cè)偏運(yùn)動加載總成；
[0043]所述的隨動負(fù)載平衡執(zhí)行裝置中的負(fù)載平衡輪胎垂直加載總成負(fù)責(zé)給負(fù)載平衡輪胎加載相應(yīng)的徑向變形，該負(fù)載平衡輪胎垂直加載總成包括套筒18、伺服液壓缸5、活塞桿周向鎖止機(jī)構(gòu)；
[0044]所述的套筒18套在伺服液壓缸5的外部，起到提高伺服液壓缸5所能承受的徑向力的作用，同時，套筒18與伺服液壓缸5的缸筒17之間通過平鍵連接，以實(shí)現(xiàn)兩者之間的周向固定；
[0045]所述的伺服液壓缸5負(fù)責(zé)對負(fù)載平衡輪胎4加載相應(yīng)的徑向變形；
[0046]所述伺服液壓缸5的活塞桿16上部固定有支架15，負(fù)載平衡輪胎4與支架15轉(zhuǎn)動連接；負(fù)載平衡輪胎4被負(fù)載平衡輪胎垂直加載總成加載到內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面I的外鼓面上，并且可以在外鼓面上滾動，且該負(fù)載平衡輪胎在外鼓面上的接地印跡中心與測試輪胎在內(nèi)鼓面上的接地印跡中心，兩者在內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面I上的周向位置和相對于內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面I輻板的側(cè)向位置均一致；
[0047]所述的活塞桿周向鎖止機(jī)構(gòu)能防止套筒18與伺服液壓缸活塞桿16之間的周向轉(zhuǎn)動，該活塞桿周向鎖止機(jī)構(gòu)包括兩根鎖止導(dǎo)向桿14和四個與套筒做成一體的帶圓孔的凸臺13。所述的兩根鎖止導(dǎo)向桿14穿過活塞桿16，兩端分別穿過凸臺13的圓孔；該凸臺13能限制兩根鎖止導(dǎo)向桿14的徑向運(yùn)動，但是，凸臺13與鎖止導(dǎo)向桿14之間的接觸面是光滑的，鎖止導(dǎo)向桿14可以在凸臺13的圓孔中沿軸向運(yùn)動；
[0048]所述的隨動負(fù)載平衡執(zhí)行裝置中的負(fù)載平衡輪胎側(cè)偏運(yùn)動加載總成負(fù)責(zé)給負(fù)載平衡輪胎加載相應(yīng)的側(cè)偏角，該負(fù)載平衡輪胎側(cè)偏運(yùn)動加載總成包括伺服電機(jī)座10、伺服電機(jī)11、蝸桿基座6、蝸桿12、外齒轉(zhuǎn)盤軸承7、基座8 ；
[0049]所述的伺服電機(jī)座10用于支撐伺服電機(jī)11 ;所述的伺服電機(jī)11用于驅(qū)動蝸桿12 ；[0050]所述的蝸桿基座6用于支撐蝸桿12 ;所述的蝸桿12可以帶動外齒轉(zhuǎn)盤軸承7的外圈齒輪轉(zhuǎn)動，構(gòu)成渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)；
[0051]所述的外齒轉(zhuǎn)盤軸承7的內(nèi)圈19的下端面通過螺栓與基座8固定，外圈外側(cè)帶齒，且外圈20的上端面與套筒18通過螺栓固定，渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)帶動外圈20，從而帶動整個負(fù)載平衡輪胎垂直加載總成轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)對負(fù)載平衡4輪胎側(cè)偏角的加載；
[0052]所述的測試輪胎2通過六分力傳感器3與計(jì)算機(jī)控制單元9連接，計(jì)算機(jī)控制單元9的輸出端分別與負(fù)載平衡輪胎垂直加載總成及負(fù)載平衡輪胎側(cè)偏運(yùn)動加載總成的伺服液壓缸5和伺服電機(jī)11相連。
[0053]所述的計(jì)算機(jī)控制單元9采集六分力傳感器3輸出的測試輪胎2對內(nèi)鼓面的垂直力和側(cè)向力，根據(jù)負(fù)載平衡輪胎4垂直力與徑向變形量、側(cè)偏側(cè)向力與側(cè)偏角關(guān)系的模型，計(jì)算得到負(fù)載平衡輪胎4的徑向變形量、側(cè)偏角，并且控制隨動負(fù)載平衡執(zhí)行裝置對負(fù)載平衡輪胎4加載計(jì)算得到的垂直變形和側(cè)偏角。
[0054]上述的負(fù)載平衡輪胎垂直加載總成和負(fù)載平衡輪胎側(cè)向力加載總成還可以借鑒專利 CN102393309A、專利 CN102435449A、專利 CN102323069A 以及專利 CN102279111A 中的實(shí)現(xiàn)對輪胎垂直加載和側(cè)向力加載的機(jī)構(gòu)，所述的側(cè)向力為側(cè)偏運(yùn)動和/或側(cè)傾運(yùn)動產(chǎn)生的側(cè)向力。
【權(quán)利要求】
1.一種消除內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面變形的方法，其特征在于，在內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面的外鼓面上加載一個負(fù)載平衡輪胎，通過實(shí)時控制該輪胎施加于外鼓面的作用力來抵消測試輪胎施加于內(nèi)鼓面上的作用力，從而保證內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面不易發(fā)生變形，至少包括以下步驟: 第一步；在內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面的外鼓面上加載一個能夠在外鼓面上滾動的負(fù)載平衡輪胎，該負(fù)載平衡輪胎在外鼓面上的接地印跡中心與測試輪胎在內(nèi)鼓面上的接地印跡中心，兩者在內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面上的周向位置和相對于內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面輻板的側(cè)向位置均一致；負(fù)載平衡輪胎施加于外鼓面的作用力包括負(fù)載平衡輪胎在外鼓面滾動時作用于外鼓面的垂直力及側(cè)向力，且側(cè)向力為負(fù)載平衡輪胎側(cè)偏運(yùn)動產(chǎn)生的側(cè)向力和/或側(cè)傾運(yùn)動產(chǎn)生的側(cè)向力； 第二步:測量得到負(fù)載平衡輪胎在內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面的外鼓面滾動時的垂直載荷、側(cè)偏側(cè)向力及側(cè)傾側(cè)向力特性的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立描述負(fù)載平衡輪胎垂直力與徑向變形量、側(cè)偏側(cè)向力與側(cè)偏角及側(cè)傾側(cè)向力與側(cè)傾角關(guān)系的模型； 第三步:實(shí)時采集在內(nèi)鼓面上滾動的測試輪胎的垂直力和側(cè)向力； 第四步:根據(jù)實(shí)時采集得到的測試輪胎的垂直力和側(cè)向力，通過建立的負(fù)載平衡輪胎垂直力與徑向變形量、側(cè)偏側(cè)向力與側(cè)偏角及側(cè)傾側(cè)向力與側(cè)傾角關(guān)系的模型，計(jì)算得到負(fù)載平衡輪胎的徑向變形量、側(cè)偏角和/或側(cè)傾角； 第五步:給負(fù)載平衡輪胎實(shí)時加載計(jì)算得到的徑向變形量、側(cè)偏角和/或側(cè)傾角，使負(fù)載平衡輪胎產(chǎn)生與測試輪胎作用方向相反但大小相等的垂直力和側(cè)向力，剛好使負(fù)載平衡輪胎施加于 外鼓面的垂直力和側(cè)向力抵消測試輪胎施加于內(nèi)鼓面的垂直力和側(cè)向力，從而可以保證內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面不易發(fā)生變形。
2.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的消除內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面變形的裝置，包括內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面(I)、測試輪胎(2)、六分力傳感器(3)，其特征在于:它還包括隨動負(fù)載平衡執(zhí)行裝置、負(fù)載平衡輪胎(4)以及計(jì)算機(jī)控制單元(9)； 所述的隨動負(fù)載平衡執(zhí)行裝置包括負(fù)責(zé)給負(fù)載平衡輪胎(4)加載相應(yīng)徑向變形的負(fù)載平衡輪胎垂直加載總成以及加載相應(yīng)側(cè)向力的負(fù)載平衡輪胎側(cè)向力加載總成； 所述的側(cè)向力為負(fù)載平衡輪胎側(cè)偏運(yùn)動產(chǎn)生的側(cè)向力和/或側(cè)傾運(yùn)動產(chǎn)生的側(cè)向力；所述的隨動負(fù)載平衡執(zhí)行裝置的負(fù)載平衡輪胎垂直加載總成的上部固定有支架(15)，負(fù)載平衡輪胎(4)與支架(15)轉(zhuǎn)動連接；負(fù)載平衡輪胎(4)被負(fù)載平衡輪胎垂直加載總成加載到內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面(I)的外鼓面上，并且可以在外鼓面上滾動，且該負(fù)載平衡輪胎在外鼓面上的接地印跡中心與測試輪胎在內(nèi)鼓面上的接地印跡中心，兩者在內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面(O上的周向位置和相對于內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面(I)輻板的側(cè)向位置均一致； 所述的測試輪胎(2)通過六分力傳感器(3)與計(jì)算機(jī)控制單元(9)連接，計(jì)算機(jī)控制單元(9)的輸出端分別與負(fù)載平衡輪胎垂直加載總成及負(fù)載平衡輪胎側(cè)向力加載總成的驅(qū)動系統(tǒng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種消除內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面變形的裝置，其特征在于:所述的負(fù)載平衡輪胎垂直加載總成包括套筒(18)、伺服液壓缸(5)、活塞桿周向鎖止機(jī)構(gòu)；所述的套筒(18)套在伺服液壓缸(5)的外部，同時，套筒(18)與伺服液壓缸(5)的缸筒(17)之間周向固定，伺服液壓缸(5)負(fù)責(zé)對負(fù)載平衡輪胎(4)加載相應(yīng)的徑向變形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種消除內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面變形的裝置，其特征在于:所述伺服液壓缸(5 )的活塞桿(16 )上部固定有支架(15)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種消除內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面變形的裝置，其特征在于:所述的活塞桿周向鎖止機(jī)構(gòu)包括兩根鎖止導(dǎo)向桿(14)和四個與套筒(18)做成一體的帶圓孔的凸臺(13)，所述的兩根鎖止導(dǎo)向桿(14)穿過活塞桿(16)，兩端分別穿過凸臺(13)的圓孔；該凸臺(13)能限制兩根鎖止導(dǎo)向桿(14)的徑向運(yùn)動，但是，凸臺(13)與鎖止導(dǎo)向桿(14)之間的接觸面是光滑的，鎖止導(dǎo)向桿(14)可以在凸臺(13)的圓孔中沿軸向運(yùn)動。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種消除內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面變形的裝置，其特征在于:所述的給負(fù)載平衡輪胎加載相應(yīng)側(cè)向力的側(cè)向力加載總成為負(fù)載平衡輪胎側(cè)偏運(yùn)動加載總成，該負(fù)載平衡輪胎側(cè)偏運(yùn)動加載總成包括固定在伺服電機(jī)座(10)上的伺服電機(jī)(11)、固定在蝸桿基座(6)上的蝸桿(12)、外齒轉(zhuǎn)盤軸承(7)、基座(8);所述的外齒轉(zhuǎn)盤軸承(7)的內(nèi)圈(19)的下端面與基座(8)固定，外圈外側(cè)帶齒，且外圈(20)的上端面與套筒(17)固定，蝸桿(12)在伺服電機(jī)(11)的驅(qū)動下可以帶動外齒轉(zhuǎn)盤軸承(7)的外圈齒輪轉(zhuǎn)動，構(gòu)成渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對負(fù)載平衡 輪胎(4)側(cè)偏角的加載。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或6所述的一種消除內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面變形的裝置，其特征在于:計(jì)算機(jī)控制單元(9)的輸出端分別與負(fù)載平衡輪胎垂直加載總成及負(fù)載平衡輪胎側(cè)偏運(yùn)動加載總成的伺服液壓缸(5)和伺服電機(jī)(11)相連。
【文檔編號】G01M17/02GK103759953SQ201410054668
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年2月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月18日
【發(fā)明者】盧蕩, 徐婷, 楊博 申請人:吉林大學(xué)