专利名称：子午线轮胎临界速度实车测试系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种子午线轮胎临界速度实车测试系统。
背景技术：
轮胎作为影响行车安全的重要部件，其质量安全、可靠程度出厂前都必须经过严格的检验，要进行有关轮胎高速行驶状态下的附着特性、变形特征以及应力变化等方面的研究。然而轮胎高速旋转势必会导致产生大量的热量，如果热量不能有效散失掉很容易产生爆胎，造成安全事故，但是轮胎高速旋转性能又是轮胎特性中非常重要的方面，因此有关轮胎驻波方面的研究、高速旋转特性研究多数仅限于轮胎有限元仿真或者是轮胎模型解析法，两种方法均基于虚拟或者理论层面的特性研究，对轮胎高速旋转特性研究的意义具有一定的局限性。有关轮胎实验法研究的是利用飞轮带动直径很小的模型轮胎进行加速滚动，利用高速CCD摄影技术得到模型轮胎在驻波发生过程不同速度下的变形图像，这种方法具有一定的实际意义，但使用的轮胎毕竟不是真实的轮胎，而且轮胎没有放在实车上。当前有关轮胎高速旋转的特性研究方法中各有利弊，解析法的研究通用性较好，但精度不够；实验法的精度较高，但成本较高而且较危险；仿真分析法的通用性较好，同样精度难以保证。现有的轮胎临界速度测试设备仅限于利用飞轮带动直径很小的模型轮胎，其实用性不强、危险性大、利用率低，实际意义不大，因此研究实车轮胎高速旋转时轮胎变形特征，通过对轮胎变形来分析其临界速度发生时刻以及车辆相应的行驶速度具有十分重要的现实意义。发明内容本实用新型的目的是针对上述存在的问题提供一种子午线轮胎临界速度实车测试系统，结构简单、操作方便，克服了以往用有限元仿真和解析模型以及现行通过飞轮带动直径很小的模型轮胎实验等方法来分析轮胎变形的不足。上述的目的通过以下的技术方案实现一种子午线轮胎临界速度实车测试系统，其组成包括底盘测功机，高速摄像装置与计算机连接，所述的底盘测功机与实车上的子午线轮胎连接。所述的子午线轮胎临界速度实车测试系统，所述的底盘测功机包括位于所述的测功机底部的受所述的子午线轮胎碾压的滚筒、所述的滚筒中装有对所述的滚筒实施滚动阻力的功率吸收装置、测量装置、对车轮起到对正作用的举升滚轮、数据采集与控制装置，所述的功率吸收装置是电涡流式的。所述的子午线轮胎临界速度实车测试系统，所述的高速摄像装置包括高速信号采集卡、高速摄像机、数据分析软件处理器、高速摄像机支架。所述的子午线轮胎临界速度实车测试系统，所述的计算机包括数据处理器、数据采集卡，所述的数据处理器与所述的数据采集卡连接。有益效果本产品通过对实车上轮胎进行测试，测定的轮胎临界速度更具实际意义，而且无需将车辆轮胎跑的破坏，操作简单，安全可靠，更具安全性、经济性。克服了以往用有限元仿真和解析模型以及现行通过飞轮带动直径很小的模型轮胎实验等方法来分析轮胎变形的不足。本实用新型有效的整合了解析法的通用性、实验法的精确性和现实性等优点为从事轮胎临界速度研究、轮胎高速行驶特征研究、轮胎疲劳测试等有关轮胎变形、速度测试、应力分析等方面提供了良好的测试平台。
附图I是本产品的结构示意图。附图2是实车上的子午线轮胎的结构示意图。
具体实施方式
实施例I :一种子午线轮胎临界速度实车测试系统，其组成包括底盘测功机I、高速摄像装置2、实车上的子午线轮胎3、计算机4，所述的高速摄像装置与所述的计算机连接，所述的底盘测功机与所述的实车上的子午线轮胎连接，所述的实车上的子午线轮胎要进行标记，包括胎冠与胎侧的圆周棱线要用白色荧光油漆进行标记，用白色荧光的“▼”符号沿着子午线轮胎周向8等分并使其指向白色荧光圆周棱线。对所述的实车上的子午线轮胎进行其临界速度测试时，通过测试轮胎高速旋转时的弹性变形、弹性变形恢复时刻以及弹性变形过程中轮胎角速度等参量，推算出该轮胎临界速度的大小。实施例2 根据实施例I所述的子午线轮胎临界速度实车测试系统，所述的高速摄像装置包括高速信号采集卡5、高速摄像机6、数据分析软件处理器7、高速摄像机支架8。所述的高速摄像机垂直于所述的实车上的子午线轮胎平面，并在拍摄纵向上可以自由移动，移动轨道通过地脚螺栓固定，以便更有效地调整拍摄焦距，并保证车辆高速行驶时不被前方鼓风机的强风吹偏。同时所述的实车上的子午线轮胎高速摄像机的高度也是可调的，便于对拍摄轮胎胎侧位置的调节。且将捕捉频率调整到1068 FPS，调整好焦距，打开新闻灯，对拍摄所述的实车上的子午线轮胎进行光线补充。测试前，利用所述的实车上的子午线轮胎预热准备对所述的实车上的子午线轮胎进行试拍摄，观察所述的高速摄像机拍摄的所述的实车上的子午线轮胎位置、图像清晰等情况，待调试好再进行正式测试，这样能够保证够获得足够清晰的图像。实施例3 根据实施例I所述的子午线轮胎临界速度实车测试系统，所述的计算机包括数据处理器9、数据采集卡10，所述的数据处理器与所述的数据采集卡连接。当所述的实车上的子午线轮胎高速旋转时利用所述的高速摄像机拍摄圆周棱线、周向8等分标记“ ▼”，通过高速摄像机记录拍摄时刻以及相邻两张图片见标记“ ▼”的圆周方向转过的角度，同时利用辅助工具确定轮胎弹性完全恢复的时刻，利用测得的这些数值，计算轮胎发生驻波时的临界速度。实施例4 根据实施例I所述的子午线轮胎临界速度实车测试系统，所述的底盘测功机包括滚筒11、功率吸收装置12、测量装置13、举升滚轮14、数据采集与控制装置15。其中所述的滚筒有两个，所述的滚筒顶端弧面少部分露出地面，所述的实车上的子午线轮胎碾压在所述的滚筒顶端弧面上所述的实车上的子午线轮胎转动带动所述的滚筒旋转，通过所述的滚筒旋转来模拟汽车实际道路行驶。所述的功率吸收装置采用的是电涡流式的，当励磁线圈通以直流电时，在转子与铁芯间隙就有磁力线通过，此间隙的磁通分布在转子齿顶处的磁通密度最大，而通过齿槽处的磁通密度最小。当测功机转子旋转，且给励磁线圈加一定的电流时，可摆动的定子外壳就产生一定的阻力矩，便得到吸收功率阻力矩，即可模拟出车辆实际行驶时产生的滚动阻力；所述的滚筒的顶端弧面与轮胎接触，随着车轮连续转动，起到模拟道路行驶的作用。通过功率吸收装置对所述的滚筒实施滚动阻力，实现模拟不同道路的滚动阻力设置；所述的举升滚轮在做实验前对车轮的起到对正作用，使得车轮行驶方向与滚筒的轴线垂直，避免因偏斜对轮胎造成不必要的磨损。实施例5 根据实施例I所述的子午线轮胎临界速度实车测试系统，本实用新型子午线轮胎临界速度实车测试系统测试时需要至少为三人，具体分工为一人驾驶车辆、一人控制高速 摄像机拍摄、一人控制底盘测功机。驾驶车辆时，驾驶人与操纵高速摄像机人员事先交流，看手势进行加速、减速以及停车等操作。高速摄像机拍摄时，操纵高速摄像机人员看着驾驶人发出指令，主要是车速是否到达想拍摄的车速，得到驾驶人的指令后，触发高速摄像机拍摄触发器进行拍摄，拍摄10秒钟后停止拍摄。底盘测功机的控制主要是对其参数进行设置，模拟测试需要的路面特征，同时对测试过程中出现意外时进行安全保护。
权利要求1.一种子午线轮胎临界速度实车测试系统，其组成包括底盘测功机，其特征是高速摄像装置与计算机连接，所述的底盘测功机与实车上的子午线轮胎连接。
2.根据权利要求I所述的子午线轮胎临界速度实车测试系统，其特征是所述的底盘测功机包括位于所述的测功机底部的受所述的子午线轮胎碾压的滚筒、所述的滚筒中装有对所述的滚筒实施滚动阻力的功率吸收装置、测量装置、对车轮起到对正作用的举升滚轮、数据采集与控制装置，所述的功率吸收装置是电涡流式的。
3.根据权利要求I或2所述的子午线轮胎临界速度实车测试系统，其特征是所述的高速摄像装置包括高速信号采集卡、高速摄像机、数据分析软件处理器、高速摄像机支架。
4.根据权利要求I或2所述的子午线轮胎临界速度实车测试系统，其特征是所述的计算机包括数据处理器、数据采集卡，所述的数据处理器与所述的数据采集卡连接。
专利摘要本实用新型涉及一种子午线轮胎临界速度实车测试系统。当前有关轮胎高速旋转的特性研究方法中各有利弊，解析法的研究通用性较好，但精度不够；实验法的精度较高，但成本较高而且较危险；仿真分析法的通用性较好，同样精度难以保证。本实用新型的组成包括底盘测功机(1)，高速摄像装置(2)与计算机(4)连接，所述的底盘测功机与实车上的子午线轮胎(3)连接。本产品用于子午线轮胎临界速度实车测试。
文档编号G01M17/02GK202562755SQ20122019751
公开日2012年11月28日 申请日期2012年5月4日 优先权日2012年5月4日
发明者齐晓杰, 王云龙, 王强, 吕德刚, 王国田 申请人:黑龙江工程学院