一種全速度范圍輪胎力學(xué)特性的試驗(yàn)方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于輪胎力學(xué)特性測(cè)試試驗(yàn)領(lǐng)域，具體涉及一種能測(cè)量從高速到低速全速度范圍內(nèi)輪胎的摩擦特性和滑移特性的方法及裝置。其可以解決當(dāng)前全速度范圍內(nèi)輪胎的摩擦特性和滑移剛度特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)匱乏的問題。該全速度范圍輪胎力學(xué)特性的試驗(yàn)方法為：按試驗(yàn)要求計(jì)算試驗(yàn)過程中輪胎所消耗的能量，給一種蓄能能力可調(diào)的路面模擬裝置存儲(chǔ)一定的能量，通過試驗(yàn)過程中對(duì)存儲(chǔ)的能量的不斷消耗，實(shí)現(xiàn)路面模擬裝置的速度從高到低的不斷變化，從而完成全速度范圍輪胎的滑移剛度特性和摩擦特性試驗(yàn)。上述蓄能能力可調(diào)的路面模擬裝置采用內(nèi)外兩個(gè)轉(zhuǎn)鼓模擬路面的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量蓄能，采用多級(jí)變速器實(shí)現(xiàn)蓄能能力可調(diào)。該裝置簡(jiǎn)單合理，且拓寬了輪胎力學(xué)特性測(cè)試的工位。
【專利說明】一種全速度范圍輪胎力學(xué)特性的試驗(yàn)方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于輪胎力學(xué)特性測(cè)試試驗(yàn)領(lǐng)域，具體涉及一種能測(cè)量從高速到低速全速范圍內(nèi)輪胎的摩擦特性和滑移剛度特性的方法，以及實(shí)現(xiàn)該測(cè)試方法的一種蓄能能力可調(diào)的路面模擬裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)中，受輪胎試驗(yàn)設(shè)備的能力以及試驗(yàn)成本等因素的限制，通常只能得到低速或單一速度下的輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)，全速度范圍內(nèi)的輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)非常的匱乏，對(duì)重載輪胎力學(xué)特性的試驗(yàn)更是如此。然而，輪胎的滾動(dòng)速度對(duì)輪胎與路面間的摩擦特性、輪胎的側(cè)偏剛度和縱滑剛度特性等都有顯著地影響，不同的滾動(dòng)速度下，輪胎的力學(xué)特性差別很大，這就給輪胎力學(xué)特性的研究帶來了很大的誤差。因此，隨著車輛動(dòng)力學(xué)對(duì)高精度輪胎建模與仿真要求的提出，一種能測(cè)量從高速到低速全速范圍內(nèi)輪胎摩擦特性和滑移剛度特性的方法亟待提出。
[0003]要進(jìn)行全速度范圍內(nèi)輪胎力學(xué)特性的測(cè)試，需要實(shí)現(xiàn)速度在高低速全速度范圍內(nèi)的變化。目前，實(shí)現(xiàn)速度控制的方法有很多，例如:專利(CN103344443A)使用的電慣量模擬控制方法，這些方法的基本思想是將速度傳感器、計(jì)算機(jī)控制單元以及速度調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，來控制速度按一定的要求變化。但是，這些方法實(shí)現(xiàn)起來比較復(fù)雜，速度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)不僅要在整個(gè)測(cè)試過程中一直工作，而且對(duì)其功率的要求很高，若要實(shí)現(xiàn)速度在高低速全速度范圍內(nèi)的變化成本很高。而本發(fā)明結(jié)合輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)的特點(diǎn)與要求，提出了一種全速范圍輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)方法及簡(jiǎn)單且低成本實(shí)現(xiàn)該方法的路面模擬裝置。
[0004]本發(fā)明采用轉(zhuǎn)鼓路面模擬裝置，轉(zhuǎn)鼓是輪胎測(cè)試領(lǐng)域常見的路面模擬裝置，例如專利(US2011/0138899A1)以及吉林大學(xué)提出的一系列高速輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)機(jī)中的路面模擬裝置，但這些路面模擬裝置只是提供模擬路面，沒被用作存儲(chǔ)能量，因此多為單轉(zhuǎn)鼓。具有雙轉(zhuǎn)鼓的路面模擬裝置，例如專利(CN2731429Y)以及專利(CN202177518U)，也只是提供模擬路面，在兩個(gè)轉(zhuǎn)鼓模擬路面之間沒有變速器來調(diào)節(jié)速比，不能達(dá)到存儲(chǔ)能量可調(diào)的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的主要目的是要提供一種能測(cè)量從高速到低速全速范圍內(nèi)輪胎的摩擦特性和滑移剛度特性的方法及裝置。
[0006]結(jié)合附圖，說明如下:
[0007]—種全速度范圍輪胎力學(xué)特性的試驗(yàn)方法，根據(jù)試驗(yàn)要求計(jì)算試驗(yàn)過程中輪胎所消耗的能量，給一種蓄能能力可調(diào)的路面模擬裝置存儲(chǔ)一定的能量，通過試驗(yàn)過程中對(duì)存儲(chǔ)的能量的不斷消耗，實(shí)現(xiàn)路面模擬裝置的速度從高到低的不斷變化，從而完成全速度范圍內(nèi)輪胎的滑移剛度特性和摩擦特性試驗(yàn)，至少包括以下步驟:[0008]第一步:蓄能能力可調(diào)的路面模擬裝置所需存儲(chǔ)能量值的計(jì)算:
[0009]根據(jù)測(cè)試輪胎的載荷、速度范圍、側(cè)偏角、滑移率等試驗(yàn)要求計(jì)算出試驗(yàn)過程中輪胎所消耗的能量，保證所需存儲(chǔ)能量值不小于所設(shè)計(jì)的輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)所消耗的能量；
[0010]第二步:給該蓄能能力可調(diào)的路面模擬裝置蓄能達(dá)到上步計(jì)算出的能量值，然后切斷供能；
[0011]第三步:路面模擬裝置的模擬路面在存儲(chǔ)能量的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)輪胎滾動(dòng)，在試驗(yàn)要求的測(cè)試速度下，進(jìn)行輪胎的滑移剛度特性試驗(yàn)，得到該測(cè)試速度下輪胎的滑移剛度特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)；
[0012]第四步:進(jìn)行輪胎的摩擦特性試驗(yàn)，得到一定滑移速度范圍的輪胎摩擦特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并使路面模擬裝置的模擬路面速度下降到下一個(gè)試驗(yàn)要求的測(cè)試速度點(diǎn)；
[0013]第五步:重復(fù)步驟三和四，直到獲得試驗(yàn)要求的測(cè)試速度范圍內(nèi)的所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)；
[0014]第六步:數(shù)據(jù)處理:
[0015]根據(jù)獲得的多個(gè)測(cè)試速度下輪胎的滑移剛度特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到滾動(dòng)速度和滑移剛度之間的關(guān)系曲線；匯集各個(gè)滑移速度范圍的輪胎摩擦特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到滑移速度和摩擦系數(shù)之間的關(guān)系曲線。
[0016]步驟一所述的蓄能能力可調(diào)的路面模擬裝置為存儲(chǔ)機(jī)械能、液壓能、電能或熱能等各種形式能量且蓄能能力可調(diào)的路面模擬裝置。
[0017]一種全速度范圍輪胎力學(xué)特性的試驗(yàn)裝置，該裝置為存儲(chǔ)機(jī)械能的蓄能能力可調(diào)的路面模擬裝置；該裝置包括主機(jī)架和基座系統(tǒng)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，它還包括一個(gè)聯(lián)動(dòng)內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓模擬路面系統(tǒng)；
[0018]所述的聯(lián)動(dòng)內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓模擬路面系統(tǒng)包括通過主機(jī)架9支撐的內(nèi)轉(zhuǎn)鼓主軸8和外轉(zhuǎn)鼓主軸12、位于主機(jī)架9內(nèi)部的安裝在內(nèi)轉(zhuǎn)鼓主軸8上的內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面6、安裝在外轉(zhuǎn)鼓主軸12上的外轉(zhuǎn)鼓模擬路面11以及內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓模擬路面之間的多級(jí)變速器10，在進(jìn)行輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)時(shí)，根據(jù)測(cè)試要求選擇內(nèi)、外轉(zhuǎn)鼓模擬路面6和11其中之一作為工作轉(zhuǎn)鼓模擬路面進(jìn)行輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)，則另一轉(zhuǎn)鼓模擬路面視為飛輪，進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)慣量蓄能，通過調(diào)節(jié)多級(jí)變速器10的速比，使內(nèi)、外轉(zhuǎn)鼓模擬路面6和11存儲(chǔ)的總能量不小于所設(shè)計(jì)的輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)所消耗的能量。
[0019]所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)2以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)2與多級(jí)變速器10之間的離
合器4。
[0020]所述的主機(jī)架和基座系統(tǒng)包括地基系統(tǒng)1，設(shè)置在地基系統(tǒng)I上的主機(jī)架座17和1113、驅(qū)動(dòng)電機(jī)座3、變速器座5以及設(shè)置在主機(jī)架座17和1113上的主機(jī)架9。
[0021]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是:
[0022]1、本發(fā)明提出的測(cè)試方法可以解決當(dāng)前全速度范圍內(nèi)輪胎的摩擦特性和滑移剛度特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)匱乏的問題。為研究不同速度下輪胎的力學(xué)特性提供寶貴的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，提高了輪胎的建模精度，也提高了車輛動(dòng)力學(xué)的仿真精度。
[0023]2、本發(fā)明提出的蓄能能力可調(diào)的路面模擬裝置，可以實(shí)現(xiàn)全速度范圍內(nèi)輪胎的力學(xué)特性測(cè)試。該裝置采用內(nèi)外兩個(gè)轉(zhuǎn)鼓模擬路面的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量蓄能，采用兩個(gè)轉(zhuǎn)鼓模擬路面之間的多級(jí)變速器實(shí)現(xiàn)蓄能能力可調(diào)。該裝置簡(jiǎn)單合理，不需要大功率電機(jī)，特別是對(duì)于重載輪胎，大大降低了設(shè)備的成本。
[0024]3、本發(fā)明提出的蓄能能力可調(diào)的路面模擬裝置中的內(nèi)、外兩個(gè)轉(zhuǎn)鼓模擬路面都可以進(jìn)行輪胎的力學(xué)特性測(cè)試，這拓展了輪胎力學(xué)特性測(cè)試的工位。同時(shí)，內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面在測(cè)量水滑路面、冰雪路面、不平路面、變摩擦系數(shù)路面以及測(cè)量精度上有很大的優(yōu)勢(shì)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明一種全速度范圍輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)方法的工作流程圖；
[0026]圖2是本發(fā)明蓄能能力可調(diào)的路面模擬裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3是本發(fā)明圖2的俯視圖；
[0028]圖4是本發(fā)明蓄能能力可調(diào)的路面模擬裝置的主機(jī)架和基座系統(tǒng)示意圖；
[0029]圖5是本發(fā)明蓄能能力可調(diào)的路面模擬裝置的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及聯(lián)動(dòng)內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓模擬路面系統(tǒng)示意圖；
[0030]其中:1、地基系統(tǒng) 2、驅(qū)動(dòng)電機(jī) 3、驅(qū)動(dòng)電機(jī)座 4、離合器 5、變速器座6、內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面7、主機(jī)架座I 8、內(nèi)轉(zhuǎn)鼓主軸9、主機(jī)架10、多級(jí)變速器11、外轉(zhuǎn)鼓模擬路面12、外轉(zhuǎn)鼓主軸13、主機(jī)架座II
【具體實(shí)施方式】:
[0031]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做出進(jìn)一步的說明。
[0032]如附圖1所示，一種全速度范圍輪胎力學(xué)特性的試驗(yàn)方法，根據(jù)試驗(yàn)要求計(jì)算試驗(yàn)過程中輪胎所消耗的能量，給一種蓄能能力可調(diào)的路面模擬裝置存儲(chǔ)一定的能量，通過試驗(yàn)過程中對(duì)存儲(chǔ)的能量的不斷消耗，實(shí)現(xiàn)路面模擬裝置的速度從高到低的不斷變化，從而完成全速度范圍內(nèi)輪胎的滑移剛度特性和摩擦特性試驗(yàn)，至少包括以下步驟:
[0033]第一步:蓄能能力可調(diào)的路面模擬裝置所需存儲(chǔ)能量值的計(jì)算:
[0034]根據(jù)測(cè)試輪胎的載荷、速度范圍、側(cè)偏角、滑移率等試驗(yàn)要求計(jì)算出試驗(yàn)過程中輪胎所消耗的能量，保證所需存儲(chǔ)能量值不小于所設(shè)計(jì)的輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)所消耗的能量；
[0035]第二步:給該蓄能能力可調(diào)的路面模擬裝置蓄能達(dá)到上步計(jì)算出的能量值，然后切斷供能；
[0036]第三步:路面模擬裝置的模擬路面在存儲(chǔ)能量的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)輪胎滾動(dòng)，在試驗(yàn)要求的測(cè)試速度下，進(jìn)行輪胎的滑移剛度特性試驗(yàn)，得到該測(cè)試速度下輪胎的滑移剛度特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)；
[0037]第四步:進(jìn)行輪胎的摩擦特性試驗(yàn)，得到一定滑移速度范圍的輪胎摩擦特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并使路面模擬裝置的模擬路面速度下降到下一個(gè)試驗(yàn)要求的測(cè)試速度點(diǎn)；
[0038]第五步:重復(fù)步驟三和四，直到獲得試驗(yàn)要求的測(cè)試速度范圍內(nèi)的所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)；
[0039]第六步:數(shù)據(jù)處理:
[0040]根據(jù)獲得的多個(gè)測(cè)試速度下輪胎的滑移剛度特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到滾動(dòng)速度和滑移剛度之間的關(guān)系曲線；匯集各個(gè)滑移速度范圍的輪胎摩擦特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到滑移速度和摩擦系數(shù)之間的關(guān)系曲線。
[0041]步驟一所述的蓄能能力可調(diào)的路面模擬裝置為存儲(chǔ)機(jī)械能、液壓能、電能或熱能等各種形式能量且蓄能能力可調(diào)的路面模擬裝置。
[0042]由圖2~圖5所示，為實(shí)現(xiàn)上述測(cè)試方法，本發(fā)明提供了一種蓄能能力可調(diào)的路面模擬裝置。該裝置具有兩個(gè)轉(zhuǎn)鼓，轉(zhuǎn)鼓的高速轉(zhuǎn)動(dòng)可以儲(chǔ)存能量，且一個(gè)轉(zhuǎn)鼓的內(nèi)鼓面可用作輪胎在其上滾動(dòng)的模擬路面，另一個(gè)轉(zhuǎn)鼓的外鼓面可用作輪胎在其上滾動(dòng)的模擬路面，兩個(gè)轉(zhuǎn)鼓之間設(shè)置有多級(jí)變速器調(diào)節(jié)兩個(gè)轉(zhuǎn)鼓間的速比并實(shí)現(xiàn)蓄能能力可調(diào)。該裝置包括主機(jī)架和基座系統(tǒng)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于:它還包括一個(gè)聯(lián)動(dòng)內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓模擬路面系統(tǒng)。
[0043]所述的主機(jī)架和基座系統(tǒng)包括地基系統(tǒng)1，設(shè)置在地基系統(tǒng)I上的主機(jī)架座17和1113、驅(qū)動(dòng)電機(jī)座3、變速器座5，以及設(shè)置在主機(jī)架座17和1113上的主機(jī)架9。其中，所述的地基系統(tǒng)I負(fù)責(zé)支撐整個(gè)蓄能能力可調(diào)的路面模擬裝置；所述的設(shè)置在地基系統(tǒng)I上的主機(jī)架座17和1113負(fù)責(zé)支撐主機(jī)架9 ;所述的主機(jī)架9負(fù)責(zé)支撐聯(lián)動(dòng)內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓模擬路面系統(tǒng)；所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)座3和變速器座5分別負(fù)責(zé)支撐電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和鼓間多級(jí)變速器10 ；
[0044]所述的聯(lián)動(dòng)內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓模擬路面系統(tǒng)包括通過主機(jī)架9支撐的內(nèi)鼓主軸8和外鼓主軸12、位于主機(jī)架9內(nèi)部的安裝在內(nèi)鼓主軸8上的內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面6、安裝在外鼓主軸12上的外轉(zhuǎn)鼓模擬路面11，以及內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓模擬路面之間的多級(jí)變速器10。
[0045]所述的內(nèi)、外轉(zhuǎn)鼓模擬路面6和11，不僅可以加載測(cè)試輪胎進(jìn)行輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)，還可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)慣量蓄能。在進(jìn)行輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)時(shí)，根據(jù)測(cè)試要求選擇內(nèi)、外轉(zhuǎn)鼓模擬路面6和11其中之一作為工作轉(zhuǎn)鼓模擬路面，則另一轉(zhuǎn)鼓模擬路面視為飛輪。
[0046]所述的多級(jí)變速器10可以調(diào)節(jié)內(nèi)、外轉(zhuǎn)鼓模擬路面6和11之間的速比，實(shí)現(xiàn)路面模擬裝置蓄能能力可調(diào)。在工作時(shí)，首先要保證工作轉(zhuǎn)鼓模擬路面的速度達(dá)到測(cè)試要求的轉(zhuǎn)速，再通過調(diào)節(jié)多級(jí)變速器10的速比，使內(nèi)、外轉(zhuǎn)鼓模擬路面6和11存儲(chǔ)的總能量不小于所設(shè)計(jì)的輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)`所消耗的能量。
[0047]所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)2，以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)與多級(jí)變速器之間的離合器
4。當(dāng)結(jié)合離合器4時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)2驅(qū)動(dòng)聯(lián)動(dòng)內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓模擬路面系統(tǒng)蓄能，斷開離合器4時(shí)，可以立即切斷驅(qū)動(dòng)電機(jī)2對(duì)聯(lián)動(dòng)內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓模擬路面系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力，停止向聯(lián)動(dòng)內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓模擬路面系統(tǒng)畜能。
[0048]實(shí)施例1:
[0049]根據(jù)測(cè)試要求選擇外轉(zhuǎn)鼓模擬路面作為工作轉(zhuǎn)鼓模擬路面，將內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面視為飛輪(若將內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面視為工作轉(zhuǎn)鼓模擬路面，外轉(zhuǎn)鼓模擬路面視為飛輪，實(shí)施方法類似，這里就不都贅述了)。
[0050]測(cè)試輪胎的載荷為Fz，測(cè)試輪胎與工作轉(zhuǎn)鼓模擬路面之間的最大摩擦系數(shù)為y，外轉(zhuǎn)鼓模擬路面的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J，內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面與外轉(zhuǎn)鼓模擬路面的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之比為^，內(nèi)、外轉(zhuǎn)鼓模擬路面的的半徑均為R。要求進(jìn)行輪胎的純縱滑剛度特性試驗(yàn)和純縱滑摩擦特性試驗(yàn)，試驗(yàn)要求的最高測(cè)試速度為V1，純縱滑摩擦特性試驗(yàn)的總時(shí)間為T。
[0051]I)、蓄能能力可調(diào)的路面模擬裝置所需存儲(chǔ)能量值的計(jì)算:
[0052]根據(jù)以上條件計(jì)算出試驗(yàn)過程中輪胎最多消耗的能量W1，該最多消耗的能量即為蓄能能力可調(diào)的路面模擬裝置所需存儲(chǔ)的能量值；
[0053]整個(gè)測(cè)試過程中，內(nèi)、外轉(zhuǎn)鼓模擬路面存儲(chǔ)的能量基本都被輪胎的純縱滑摩擦特性試驗(yàn)所消耗，因此，下面主要計(jì)算輪胎的純縱滑摩擦特性試驗(yàn)所消耗的能量。其他方式所消耗的能量，例如:輪胎的純縱滑剛度特性試驗(yàn)、空氣阻力以及聯(lián)動(dòng)內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓模擬路面系統(tǒng)與其他部件的摩擦阻力所消耗的能量，由一個(gè)比例系數(shù)n來代替，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，n的取值范圍一般為1.1-1.5。為了使計(jì)算得到的內(nèi)、外轉(zhuǎn)鼓模擬路面需要存儲(chǔ)的能量不小于所設(shè)計(jì)的輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)所消耗的能量，在計(jì)算時(shí)取測(cè)試輪胎對(duì)轉(zhuǎn)鼓模擬路面的最大作用力uFz。整個(gè)測(cè)試過程中工作轉(zhuǎn)鼓模擬路面的轉(zhuǎn)速是線性下降的，V =-V1VT-Vltj因此，在整個(gè)測(cè)試過程中最多消耗的能量W1為:
【權(quán)利要求】
1.一種全速度范圍輪胎力學(xué)特性的試驗(yàn)方法，其特征在于， 根據(jù)試驗(yàn)要求計(jì)算試驗(yàn)過程中輪胎所消耗的能量，給一種蓄能能力可調(diào)的路面模擬裝置存儲(chǔ)一定的能量，通過試驗(yàn)過程中對(duì)存儲(chǔ)的能量的不斷消耗，實(shí)現(xiàn)路面模擬裝置的速度從高到低的不斷變化，從而完成全速度范圍內(nèi)輪胎的滑移剛度特性和摩擦特性試驗(yàn)，至少包括以下步驟: 第一步:蓄能能力可調(diào)的路面模擬裝置所需存儲(chǔ)能量值的計(jì)算: 根據(jù)測(cè)試輪胎的載荷、速度范圍、側(cè)偏角、滑移率等試驗(yàn)要求計(jì)算出試驗(yàn)過程中輪胎所消耗的能量，保證所需存儲(chǔ)能量值不小于所設(shè)計(jì)的輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)所消耗的能量； 第二步:給該蓄能能力可調(diào)的路面模擬裝置蓄能達(dá)到上步計(jì)算出的能量值，然后切斷供能； 第三步:路面模擬裝置的模擬路面在存儲(chǔ)能量的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)輪胎滾動(dòng)，在試驗(yàn)要求的測(cè)試速度下，進(jìn)行輪胎的滑移剛度特性試驗(yàn)，得到該測(cè)試速度下輪胎的滑移剛度特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)； 第四步:進(jìn)行輪胎的摩擦特性試驗(yàn)，得到一定滑移速度范圍的輪胎摩擦特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并使路面模擬裝置的模擬路面速度下降到下一個(gè)試驗(yàn)要求的測(cè)試速度點(diǎn)； 第五步:重復(fù)步驟三 和四，直到獲得試驗(yàn)要求的測(cè)試速度范圍內(nèi)的所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)； 第六步:數(shù)據(jù)處理: 根據(jù)獲得的多個(gè)測(cè)試速度下輪胎的滑移剛度特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到滾動(dòng)速度和滑移剛度之間的關(guān)系曲線；匯集各個(gè)滑移速度范圍的輪胎摩擦特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到滑移速度和摩擦系數(shù)之間的關(guān)系曲線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全速度范圍輪胎力學(xué)特性的試驗(yàn)方法，其特征在于:步驟一所述的蓄能能力可調(diào)的路面模擬裝置為存儲(chǔ)機(jī)械能、液壓能、電能或熱能等各種形式能量且蓄能能力可調(diào)的路面模擬裝置。
3.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的全速度范圍輪胎力學(xué)特性的試驗(yàn)方法的裝置，該裝置為存儲(chǔ)機(jī)械能的蓄能能力可調(diào)的路面模擬裝置； 該裝置包括主機(jī)架和基座系統(tǒng)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于:它還包括一個(gè)聯(lián)動(dòng)內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓模擬路面系統(tǒng)； 所述的聯(lián)動(dòng)內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓模擬路面系統(tǒng)包括通過主機(jī)架(9)支撐的內(nèi)轉(zhuǎn)鼓主軸(8)和外轉(zhuǎn)鼓主軸(12)、位于主機(jī)架(9 )內(nèi)部的安裝在內(nèi)轉(zhuǎn)鼓主軸(8 )上的內(nèi)轉(zhuǎn)鼓模擬路面(6 )、安裝在外轉(zhuǎn)鼓主軸(12)上的外轉(zhuǎn)鼓模擬路面(11)以及內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓模擬路面之間的多級(jí)變速器(10)，在進(jìn)行輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)時(shí)，根據(jù)測(cè)試要求選擇內(nèi)、外轉(zhuǎn)鼓模擬路面(6)和(11)其中之一作為工作轉(zhuǎn)鼓模擬路面進(jìn)行輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)，則另一轉(zhuǎn)鼓模擬路面視為飛輪，進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)慣量蓄能，通過調(diào)節(jié)多級(jí)變速器(10)的速比，使內(nèi)、外轉(zhuǎn)鼓模擬路面(6)和(11)存儲(chǔ)的總能量不小于所設(shè)計(jì)的輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)所消耗的能量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種全速度范圍輪胎力學(xué)特性的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2)以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2)與多級(jí)變速器(10)之間的離合器(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種全速度范圍輪胎力學(xué)特性的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的主機(jī)架和基座系統(tǒng)包括地基系統(tǒng)(I)、設(shè)置在地基系統(tǒng)(I)上的主機(jī)架座I (7)和II(13)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)座(3)、變速器座(5)以及設(shè) 置在主機(jī)架座I (7)和II (13)上的主機(jī)架(9)。
【文檔編號(hào)】G01M17/02GK103776639SQ201410057091
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年2月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月19日
【發(fā)明者】盧蕩, 徐婷 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)