专利名称：爆胎过程模拟装置及其实验方法
技术领域：
本发明涉及ー种汽车轮胎爆胎装置及实验方法，具体为ー种汽车轮胎爆胎过程模拟装置及其实验方法。
背景技术：
21世纪将是ー个汽车无处不在的社会。目前中国汽车的数量已超过I亿辆，而汽车离不开轮胎。轮胎是连接车辆与路面的唯一部件，除空气作用力外，汽车的各种运动包括制动、加速及转向等，都是通过滚动的轮胎作用于地面完成的，因此轮胎对于汽车的行驶安全性具有十分重要的影响。轮胎对汽车行车安全的影响一直受到汽车业界和社会公众的关注，爆胎则是重大交通事故的元凶，特别是发生在高速公路上的爆胎。随着国内高速公路的日渐增多，汽车行车速度大幅提高，高速行车中发生爆胎事故的概率也随之増大。
爆胎是引起高速公路交通事故的重要原因。统计资料显示，在我国高速公路交通事故中，爆胎引起的占22%以上。所以高速行驶汽车的爆胎现象及其对汽车操纵稳定性的影响与对策，是相关学者与汽车企业不得不面临的课题。开发爆胎过程模拟装置和实验方法，获得轮辋下沉量与胎压变化关系是研究和解决爆胎过程汽车操纵稳定性的基础。
然而，这一方面的研究似乎还没有引起足够的重视。根据我们掌握的资料，尽管爆胎通常造成较为严重的后果，但迄今为止针对爆胎过程胎压变化与轮辋下沉量的研究却很少。由于缺乏可靠的实验数据来源，研究人员在对爆胎过程进行分析研究时，无法全面定量考察爆胎过程对汽车操纵稳定性的影响。由于爆胎过程时间很短，常见的轮胎爆胎开ロ直径为25_左右，按一般轮胎充气压カ来算，泄完气仅O. 8秒。在对爆胎过程研究中，如何获得爆胎过程胎压变化与轮辋下沉量一直困扰着研究人员。本发明可以获得爆胎过程胎压变化、轮辋下沉量，为全面定量考察爆胎过程及其对汽车操纵稳定性的影响提供基础。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供ー种爆胎过程模拟装置及其实验方法，可以获得爆胎过程胎压变化和轮辋下沉量，具体技术方案如下。ー种爆胎过程模拟装置，包括由导向固定座、固定架、车轮轴、挡销、质量块、爆胎装置、压カ传感器和位移传感器，固定架焊接在车轮轴上，所述导向固定座开有竖直导向槽，车轮通过固定架固定在车轮轴上，车轮轴位于导向固定座的竖直导向槽中，车轮轴两端各设有所述质量块，所车轮轴两端的孔插有用于固定质量块的挡销，爆胎装置输出口通过导气管与车轮轮辋上开有的孔连接；压カ传感器安装在轮辋上，用于测量爆胎过程胎压变化；位移传感器安装车轮轴上，用于测出爆胎过程轮辋下沉量。上述的ー种爆胎过程模拟装置中，所述导向固定座通过螺栓固定在地板上。上述的ー种爆胎过程模拟装置中，导向固定座的导向槽两侧具有平面，该平面用于挡住插在车轮轴上的挡销，防止车轮轴在向下运动过程中向两侧偏移。
上述的一种爆胎过程模拟装置中，爆胎前车轮固定在车轮轴上，车轮轴最下端到导向槽底端的距离大于爆胎后轮胎的下沉位移，保证导向槽只起导向作用，不起支撑作用。上述的一种爆胎过程模拟装置中，加在车轮轴两端的质量块是对称的，轮胎爆胎后，在质量块重力作用下，车轮轴沿导向槽向下运动。
上述的一种爆胎过程模拟装置中，在质量块两侧和导向固定座两侧设有用于防止质量块和车轮轴在向下运动过程中向两侧偏移的挡销，挡销插在车轮轴上的孔。上述的一种爆胎过程模拟装置中，车轮通过螺栓与固定架连接。上述爆胎过程模拟装置的实验方法，具体是用螺栓把导向固定座固定在地板上，固定架与车轮轴焊接在一起，通过固定架把车轮固定在车轮轴上后，把车轮轴放在导向固定座上，然后在车轮轴两端加上质量块并在车轮轴上的孔插上挡销，通过导气管把轮辋上开设的孔与爆胎装置上的孔连接起来，按下爆胎装置开关使轮胎爆胎，在质量块的重力作用下，轮胎下沉变形，车轮轴沿所述导向槽下移，位移传感器和压力传感器分别测出爆胎过程轮辋下沉量和胎压变化。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果采用上述爆胎过程模拟装置进行实验的方法特点是用螺栓把导向固定座固定在地板上，固定架与车轮轴焊接在一起，通过固定架把车轮固定在车轮轴上后，把车轮轴放在导向固定座上，然后在车轮轴两端加上质量块和在车轮轴孔上插上挡销，通过导气管把轮辋上开设的孔与爆胎装置上的孔连接起来。按下爆胎装置开关，轮胎爆胎。用压力传感器和位移传感器分别爆胎过程胎压变化和轮辋下沉量，精度高，数据可靠。本发明结构简单，且成本低，易实现。
图I为实施方式中爆胎过程模拟装置的俯视结构示意图。图2为图I所示爆胎过程模拟装置的主视图。图3为实施方式中爆胎装置与轮辋的连接示意图。
具体实施例方式下面结合附图来对本发明的实施作进一步说明，但本发明的实施不限于此。如附图I和2所示，爆胎过程模拟装置，包括由导向固定座I、固定架4、车轮轴2、挡销6、质量块5、爆胎装置11、压力传感器9和位移传感器3，固定架焊接在车轮轴上，所述导向固定座开有竖直导向槽，车轮7通过固定架固定在车轮轴上，车轮轴位于导向固定座的竖直导向槽中，车轮轴两端各设有所述质量块，所车轮轴两端的孔插有用于固定质量块的挡销。本实例中的爆胎装置11可以采用现有的爆胎装置或爆胎实验装置，该装置包括导气管、快速接头、圆柱筒、电磁阀、电源及遥控开关。本实例中可在车轮的轮辋上钻8个出气口，在圆柱筒封闭一端的侧面圆周方向钻8个进气口，通过导气管和快速接头把轮辋上的8个出气口与套筒上的8个进气口连接起来，轮胎内气体通过导气管进入圆柱筒。圆柱筒的开口端通过螺纹与电磁阀的进气端相连。通过遥控开关控制电磁阀的开闭来实现轮胎爆胎。压力传感器安装在轮辋上，用于测量爆胎过程胎压变化；位移传感器安装车轮轴上，用于测出爆胎过程轮辋下沉量。
实验方法用螺栓把导向固定座固定在地板上，固定架与车轮轴焊接在一起，通过固定架把车轮固定在车轮轴上后，把车轮轴放在导向固定座上，然后在车轮轴两端加上质量块并在车轮轴上的孔插上挡销，通过导气管把轮辋上开设的孔与爆胎装置上的孔连接起来，按下爆胎装置开关使轮胎爆胎，在质量块的重力作用下，轮胎下沉变形，车轮轴沿所述导向槽下移，位移传感器和压カ传感器分别测出爆胎过程轮辋下沉量和胎压变化。 如上即可较好实现本发明并取得所述的技术效果。
权利要求
1.一种爆胎过程模拟装置，其特征在于包括由导向固定座、固定架、车轮轴、挡销、质量块、爆胎装置、压力传感器和位移传感器，固定架焊接在车轮轴上，所述导向固定座开有竖直导向槽，车轮通过固定架固定在车轮轴上，车轮轴位于导向固定座的竖直导向槽中，车轮轴两端各设有所述质量块，所车轮轴两端的孔插有用于固定质量块的挡销，爆胎装置输出口通过导气管与车轮轮辋上开有的孔连接；压力传感器安装在轮辋上，用于测量爆胎过程胎压变化；位移传感器安装车轮轴上，用于测出爆胎过程轮辋下沉量。
2.如权利要求I所述的一种爆胎过程模拟装置，其特征在于所述导向固定座通过螺栓固定在地板上。
3.如权利要求2所述的一种爆胎过程模拟装置，其特征在于导向固定座的导向槽两侧具有平面，该平面用于挡住插在车轮轴上的挡销，防止车轮轴在向下运动过程中向两侧偏移。
4.如权利要求书I所述的一种爆胎过程模拟装置，其特征在于爆胎前车轮固定在车轮轴上，车轮轴最下端到导向槽底端的距离大于爆胎后轮胎的下沉位移。
5.如权利要求书I所述的一种爆胎过程模拟装置，其特征在于加在车轮轴两端的质量块是对称的。
6.如权利要求书I所述的一种爆胎过程模拟装置，其特征在于在质量块两侧和导向固定座两侧设有用于防止质量块和车轮轴在向下运动过程中向两侧偏移的挡销，挡销插在车轮轴上的孔。
7.如权利要求书I所述的一种爆胎过程模拟装置，其特征在于车轮通过螺栓与固定架连接。
8.利用权利要求I所述爆胎过程模拟装置的实验方法，其特征在于用螺栓把导向固定座固定在地板上，固定架与车轮轴焊接在一起，通过固定架把车轮固定在车轮轴上后，把车轮轴放在导向固定座上，然后在车轮轴两端加上质量块并在车轮轴上的孔插上挡销，通过导气管把轮辋上开设的孔与爆胎装置上的孔连接起来，按下爆胎装置开关使轮胎爆胎，在质量块的重力作用下，轮胎下沉变形，车轮轴沿所述导向槽下移，位移传感器和压力传感器分别测出爆胎过程轮辋下沉量和胎压变化。
全文摘要
本发明公开了爆胎过程模拟装置及其实验方法，模拟装置包括导向固定座、固定架、车轮轴、挡销、质量块、爆胎装置、压力传感器、位移传感器，实验方法是用螺栓把导向固定座固定在地板上，固定架与车轮轴焊接在一起，通过固定架把车轮固定在车轮轴上后，把车轮轴放在导向固定座上，然后在车轮轴两端加上质量块和在车轮轴孔上插上挡销，通过导气管把轮辋上开设的孔与爆胎装置上的孔连接起来。按下爆胎装置开关，轮胎爆胎。在质量块的重力作用下，轮胎下沉变形，车轮轴下移，传感器测出爆胎过程轮辋下沉量和胎压变化。本发明可低成本地测出轮胎爆胎过程轮辋下沉量和胎压变化。
文档编号G01L17/00GK102680251SQ20121011130
公开日2012年9月19日 申请日期2012年4月17日 优先权日2012年4月17日
发明者臧孟炎, 蔡永周 申请人:华南理工大学