輪胎花紋剛度及摩擦特性測試平臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輪胎性能測試裝置領(lǐng)域，詳細講是一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，成本低廉，測試數(shù)據(jù)精準的輪胎花紋剛度及摩擦特性測試平臺。
【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)有的試驗機中并沒有對輪胎花紋的剛度及摩擦特性測試的裝置，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性能的重要因素。目前輪胎生產(chǎn)廠家對其輪胎的花紋通常采用傳統(tǒng)的現(xiàn)有花紋的設(shè)計形式；對于設(shè)計出的新的輪胎花紋，不經(jīng)性能測試，直接投入使用；新的輪胎花紋會使輪胎的性能產(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)。這種測試獲得的數(shù)據(jù)誤差大，不能真實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)簡單、使用方便，成本低廉，測試數(shù)據(jù)精準的輪胎花紋剛度及摩擦特性測試平臺。
[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:
一種輪胎花紋剛度及摩擦特性測試裝置，其特征在于其包括基座、支撐架、模擬路面驅(qū)動裝置、試樣夾具、壓力檢測裝置和加壓裝置，支撐架和模擬路面驅(qū)動裝置設(shè)在基座上，模擬路面驅(qū)動裝置用于裝夾模擬路面并驅(qū)動其水平運動；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)動裝置上方的支撐架上，用于對試樣夾具施加壓力，使試樣與模擬路面間產(chǎn)生試驗所需壓力；壓力檢測裝置設(shè)在試樣夾具與加壓裝置之間，用于傳遞壓力并實時測量試樣受力數(shù)據(jù)；支撐架用于支撐并固定加壓裝置。
[0005]本發(fā)明中所述的模擬路面驅(qū)動裝置包括直線導(dǎo)軌、模擬路面夾座和驅(qū)動電機，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)動電機設(shè)置在直線導(dǎo)軌的一端，模擬路面夾座與驅(qū)動電機間經(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)動電機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，驅(qū)動電機工作帶動滾珠絲杠的螺桿轉(zhuǎn)動，驅(qū)動滾珠絲杠的螺母帶動模擬路面夾座在直線導(dǎo)軌上水平移動。
[0006]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)軌的移動單元固定連接，底板四周設(shè)有至少四個夾頭；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，將模擬路面平鋪在底板上，用至少四個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。更進一步的模擬路面上方設(shè)有呈矩形環(huán)狀擋水框，試驗時可在擋水框內(nèi)的路模擬面上澆水，進行水膜實驗，模擬下雨天路面濕滑等工況。
[0007]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裝置相連，壓力監(jiān)測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，施壓杠桿的動力端位于第二導(dǎo)向定滑輪下方，牽引繩經(jīng)兩個導(dǎo)向定滑輪導(dǎo)向后，兩端分別與砝碼盤和施壓杠桿的動力端相連，從圖中可以看出，施壓杠桿的動力端上設(shè)有動滑輪，牽引繩穿繞動滑輪后與支架上部連接。動滑輪、施壓杠桿可使砝碼盤內(nèi)的砝碼所受重力被大幅度的擴大后輸出，如:動滑輪可節(jié)約一半的力，施壓杠桿動力臂與阻力臂為5:1時，可輸出約砝碼盤內(nèi)的砝碼所受重力900%的壓力。
[0008]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)有至少兩個上下貫通的緩沖滑孔，緩沖滑孔內(nèi)設(shè)有可上下滑動的連接螺栓，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對傳感器的沖擊，保證傳感器受力均勻，傳感器的使用壽命長、測量的數(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)動接頭。轉(zhuǎn)動鎖緊螺釘使連接軸可自由轉(zhuǎn)動后，轉(zhuǎn)動連接軸、帶動夾頭轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)至所需角度后，反向轉(zhuǎn)動鎖緊螺釘將連接軸鎖緊固定在連接座上；可任意調(diào)節(jié)夾頭與模擬路面運動方向間的夾角，實現(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，加壓桿通過連接座、加壓套筒壓動加壓盤在連接螺栓上滑動，壓動緩沖壓簧對加壓座施力。
[0009]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)有相對的夾持螺栓，夾持螺栓相對端設(shè)有擠壓夾持頭；連接座上端設(shè)有與轉(zhuǎn)動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)有一對緊固螺母，固定軸經(jīng)螺母固定安裝在連接座上；使用時，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。
[0010]本發(fā)明在使用時，選擇試驗所需的模擬路面裝夾在模擬路面驅(qū)動裝置上，將試驗的試樣裝夾在試樣夾具上，加壓裝置對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)動裝置驅(qū)動模擬路面相對試樣運動，壓力檢測裝置實時測量試樣受力數(shù)據(jù)并傳給計算機進行記錄、處理。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，可準確的測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)計及使用提供精準的參考數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本發(fā)明中模擬路面驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3是本發(fā)明中加壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]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)動接頭間的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖5是本發(fā)明中試樣夾具的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1-4所示的一種輪胎花紋剛度及摩擦特性測試裝置，包括基座14、支撐架1、模擬路面驅(qū)動裝置、試樣夾具、壓力檢測裝置和加壓裝置，支撐架1和模擬路面驅(qū)動裝置設(shè)在基座14上，模擬路面驅(qū)動裝置用于裝夾模擬路面并驅(qū)動其水平運動；從圖1、圖2中可以看出，模擬路面驅(qū)動裝置包括直線導(dǎo)軌11、模擬路面夾座和驅(qū)動電機10，模擬路面夾座與直線導(dǎo)軌11相配合的、可沿直線導(dǎo)軌滑動的安裝在直線導(dǎo)軌上，驅(qū)動電機10設(shè)置在直線導(dǎo)軌11的一端，模擬路面夾座與驅(qū)動電機間經(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)動電機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，驅(qū)動電機工作帶動滾珠絲杠的螺桿17轉(zhuǎn)動，驅(qū)動滾珠絲杠的螺母帶動模擬路面夾座在直線導(dǎo)軌上水平移動。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)軌的移動單元固定連接，直線導(dǎo)軌的移動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，將模擬路面15平鋪在底