輪胎花紋剛度及摩擦特性測(cè)試平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輪胎性能測(cè)試裝置領(lǐng)域，詳細(xì)講是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，成本低廉，測(cè)試數(shù)據(jù)精準(zhǔn)的輪胎花紋剛度及摩擦特性測(cè)試平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]我們知道，輪胎的使用壽命及摩擦特性主要由輪胎與路面接觸的花紋部分決定，但現(xiàn)有的試驗(yàn)機(jī)中并沒有對(duì)輪胎花紋的剛度及摩擦特性測(cè)試的裝置，而輪胎花紋的剛度及摩擦特性也是影響輪胎在濕地和干地的制動(dòng)性能的重要因素。目前輪胎生產(chǎn)廠家對(duì)其輪胎的花紋通常采用傳統(tǒng)的現(xiàn)有花紋的設(shè)計(jì)形式;對(duì)于設(shè)計(jì)出的新的輪胎花紋，不經(jīng)性能測(cè)試，直接投入使用;新的輪胎花紋會(huì)使輪胎的性能產(chǎn)生較大的變化，影響輪胎的整體質(zhì)量及汽車的安全性能。有些生產(chǎn)廠家通過測(cè)試與輪胎材質(zhì)相同的橡膠塊來給出輪胎剛度及摩擦特性的數(shù)據(jù)。這種測(cè)試獲得的數(shù)據(jù)誤差大，不能真實(shí)反映成品輪胎的性能，尤其是輪胎表面采用不同花紋后，其性能差距較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，成本低廉，測(cè)試數(shù)據(jù)精準(zhǔn)的輪胎花紋剛度及摩擦特性測(cè)試平臺(tái)。
[0004]本發(fā)明解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足所采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種輪胎花紋剛度及摩擦特性測(cè)試裝置，其特征在于其包括基座、支撐架、模擬路面驅(qū)動(dòng)裝置、試樣夾具、壓力檢測(cè)裝置和加壓裝置，支撐架和模擬路面驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)在基座上，模擬路面驅(qū)動(dòng)裝置用于裝夾模擬路面并驅(qū)動(dòng)其水平運(yùn)動(dòng);試樣夾具設(shè)在加壓裝置的壓力輸出端上，加壓裝置設(shè)在模擬路面驅(qū)動(dòng)裝置上方的支撐架上，用于對(duì)試樣夾具施加壓力，使試樣與模擬路面間產(chǎn)生試驗(yàn)所需壓力;壓力檢測(cè)裝置設(shè)在試樣夾具與加壓裝置之間，用于傳遞壓力并實(shí)時(shí)測(cè)量試樣受力數(shù)據(jù);支撐架用于支撐并固定加壓裝置。
[0006]本發(fā)明中所述的模擬路面驅(qū)動(dòng)裝置包括直線導(dǎo)軌、模擬路面夾座和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，模擬路面夾座與直線導(dǎo)軌相配合的安裝在直線導(dǎo)軌上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置在直線導(dǎo)軌的一端，模擬路面夾座與驅(qū)動(dòng)電機(jī)間經(jīng)滾珠絲杠相連。模擬路面夾座下側(cè)上固定有滾珠絲杠的螺母，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸與滾珠絲杠的螺桿相連，螺桿與直線導(dǎo)軌平行。工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作帶動(dòng)滾珠絲杠的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠的螺母帶動(dòng)模擬路面夾座在直線導(dǎo)軌上水平移動(dòng)。
[0007]本發(fā)明中所述的模擬路面夾座包括底板和夾頭，底板與直線導(dǎo)軌的移動(dòng)單元固定連接，底板四周設(shè)有至少四個(gè)夾頭;所述夾頭為一側(cè)設(shè)有矩形凹槽的卡塊，卡塊上側(cè)或下側(cè)上設(shè)有頂緊螺栓。工作時(shí)，將模擬路面平鋪在底板上，用至少四個(gè)夾頭將模擬路面與底板固定連接，使用夾頭卡塊上的矩形凹槽卡扣在模擬路面和底板上，使用頂緊螺栓將二者夾緊固定。更進(jìn)一步的模擬路面上方設(shè)有呈矩形環(huán)狀擋水框，試驗(yàn)時(shí)可在擋水框內(nèi)的路模擬面上澆水，進(jìn)行水膜實(shí)驗(yàn)，模擬下雨天路面濕滑等工況。
[0008]本發(fā)明中所述的加壓裝置的結(jié)構(gòu)為:支架上部設(shè)有滑輪組，滑輪組上設(shè)有牽引繩；支架中部設(shè)有支撐塊，支撐塊上鉸接有施壓杠桿，支撐塊后側(cè)的施壓杠桿后端部與牽引繩的一端相連，牽引繩的另一端連接有砝碼盤;支撐塊前側(cè)的施壓杠桿前端部鉸接有加壓桿。加壓桿下端與壓力檢測(cè)裝置相連，壓力監(jiān)測(cè)裝置下部與試樣夾具相連。所述的滑輪組是:支架上部設(shè)有至少兩個(gè)導(dǎo)向定滑輪，砝碼盤設(shè)在第一導(dǎo)向定滑輪下方，施壓杠桿的動(dòng)力端位于第二導(dǎo)向定滑輪下方，牽引繩經(jīng)兩個(gè)導(dǎo)向定滑輪導(dǎo)向后，兩端分別與砝碼盤和施壓杠桿的動(dòng)力端相連，從圖中可以看出，施壓杠桿的動(dòng)力端上設(shè)有動(dòng)滑輪，牽引繩穿繞動(dòng)滑輪后與支架上部連接。動(dòng)滑輪、施壓杠桿可使砝碼盤內(nèi)的砝碼所受重力被大幅度的擴(kuò)大后輸出，如:動(dòng)滑輪可節(jié)約一半的力，施壓杠桿動(dòng)力臂與阻力臂為5:1時(shí)，可輸出約砝碼盤內(nèi)的砝碼所受重力900%的壓力。
[0009]本發(fā)明中所述的加壓桿下端設(shè)有加壓盤，加壓盤上設(shè)有至少兩個(gè)上下貫通的緩沖滑孔，緩沖滑孔內(nèi)設(shè)有可上下滑動(dòng)的連接螺栓，連接螺栓下端設(shè)有加壓座，加壓盤與加壓座間的連接螺栓上設(shè)有緩沖壓簧;加壓座下端設(shè)有三維力傳感器，三維力傳感器下端安裝有試樣夾具。緩沖壓簧可以防止模擬路面不平整時(shí)對(duì)傳感器的沖擊，保證傳感器受力均勻，傳感器的使用壽命長(zhǎng)、測(cè)量的數(shù)據(jù)精度高。本發(fā)明中所述的三維力傳感器下端設(shè)有連接座和轉(zhuǎn)動(dòng)接頭，所述連接座，連接座中央設(shè)有上下貫通的T形連接孔，T形連接孔內(nèi)設(shè)有可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的T形連接軸，連接座上設(shè)有用于鎖緊連接軸的鎖緊螺釘，連接軸下端與試樣夾具相配合連接的轉(zhuǎn)動(dòng)接頭。轉(zhuǎn)動(dòng)鎖緊螺釘使連接軸可自由轉(zhuǎn)動(dòng)后，轉(zhuǎn)動(dòng)連接軸、帶動(dòng)夾頭轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)至所需角度后，反向轉(zhuǎn)動(dòng)鎖緊螺釘將連接軸鎖緊固定在連接座上;可任意調(diào)節(jié)夾頭與模擬路面運(yùn)動(dòng)方向間的夾角，實(shí)現(xiàn)試樣在不同側(cè)偏角下的工況模擬。從圖4中可以看出，所述加壓盤上設(shè)有加壓套筒，緩沖滑孔位于加壓套筒內(nèi)，加壓套筒上部設(shè)有連接座，加壓桿下端與連接座相連;工作時(shí)，加壓桿通過連接座、加壓套筒壓動(dòng)加壓盤在連接螺栓上滑動(dòng)，壓動(dòng)緩沖壓簧對(duì)加壓座施力。
[0010]本發(fā)明中所述的試樣夾具可以是橡膠塊、橡膠片試樣夾具，也可以是橡膠輪試樣夾具。橡膠塊試樣夾具是:設(shè)有連接座，連接座下部設(shè)有安裝夾槽，安裝夾槽兩側(cè)的連接座上設(shè)有相對(duì)的夾持螺栓，夾持螺栓相對(duì)端設(shè)有擠壓夾持頭;連接座上端設(shè)有與轉(zhuǎn)動(dòng)接頭的插槽相配合的插柱，插柱上設(shè)有連接銷孔。橡膠輪試樣夾具的結(jié)構(gòu)為:設(shè)有連接座，連接座下部設(shè)有安裝槽，安裝槽內(nèi)設(shè)有固定軸，固定軸中部設(shè)有一對(duì)緊固螺母，固定軸經(jīng)螺母固定安裝在連接座上;使用時(shí)，拆下固定軸，使用緊固螺母將橡膠輪試樣裝夾固定在固定軸上，將固定軸安裝在連接座上。
[0011]本發(fā)明在使用時(shí)，選擇試驗(yàn)所需的模擬路面裝夾在模擬路面驅(qū)動(dòng)裝置上，將試驗(yàn)的試樣裝夾在試樣夾具上，加壓裝置對(duì)試樣施加向下的壓力、使其與模擬路面接觸并保持一定的壓力，模擬路面驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)模擬路面相對(duì)試樣運(yùn)動(dòng)，壓力檢測(cè)裝置實(shí)時(shí)測(cè)量試樣受力數(shù)據(jù)并傳給計(jì)算機(jī)進(jìn)行記錄、處理。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，可準(zhǔn)確的測(cè)得不同花紋試樣的剛度、摩擦特性等接地性能，為輪胎花紋設(shè)計(jì)及使用提供精準(zhǔn)的參考數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是本發(fā)明中模擬路面驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3是本發(fā)明中加壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4是本發(fā)明中壓盤、加壓座、三維力傳感器、連接座和轉(zhuǎn)動(dòng)接頭間的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖5是本發(fā)明中試樣夾具的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1-4所示的一種輪胎花紋剛度及摩擦特性測(cè)試裝置，包括基座14、支撐架1、模擬路面驅(qū)動(dòng)裝置、試樣夾具、壓力檢測(cè)裝置和加壓裝置，支撐架I和模擬路面驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)在基座14上，模擬路面驅(qū)動(dòng)裝置用于裝夾模擬路面并驅(qū)動(dòng)其水平運(yùn)動(dòng)；從圖1、圖2中可以看出，模擬路面驅(qū)動(dòng)裝置包括直線導(dǎo)軌11、模擬路面夾座和驅(qū)動(dòng)電機(jī)10，模擬路面夾座與直線導(dǎo)軌11相配合的、可沿直線導(dǎo)軌滑動(dòng)的安裝在直線導(dǎo)軌上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)10設(shè)置在直線導(dǎo)軌11的一端，模擬路面夾座與驅(qū)動(dòng)電機(jī)間經(jīng)滾珠絲杠相連。模擬路面夾座下側(cè)上固定有滾珠絲杠的螺母，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸與滾珠絲杠的螺桿17相連，螺桿17與直線導(dǎo)軌平行。工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作帶動(dòng)滾珠絲杠的螺桿17轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠的螺母帶動(dòng)模擬路面夾座在直線導(dǎo)軌上水平移動(dòng)。所述的模擬路面夾座包括底板18和夾頭12，底板18與直線導(dǎo)軌的移動(dòng)單元固定連接，直線導(dǎo)軌的移動(dòng)單元與滾珠絲杠的螺母固定相連，底板四周設(shè)有至少四個(gè)夾頭12;所述夾頭12為一側(cè)設(shè)有矩形凹槽的卡塊，卡塊上側(cè)或下側(cè)上設(shè)有頂緊螺栓19。工作時(shí)，將模擬路面1