輪胎部件接頭角度分布優(yōu)化方法及其制成的實驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于輪胎制造領(lǐng)域，涉及一種部件分布角度的優(yōu)化算法，特別是涉及一種 輪胎部件接頭角度分布優(yōu)化算法。
【背景技術(shù)】
[0002] 輪胎作為汽車與地面的唯一接觸部件，其振動幅度直接影響乘坐的舒適性，質(zhì)量 分布不均會使輪胎產(chǎn)生不平衡，導(dǎo)致車輛在行駛過程中產(chǎn)生振動，均勻性是衡量輪胎舒適 性的重要指標(biāo)。
[0003] 輪胎的均勻性通過動不平衡、靜不平衡和偶不平衡量來衡量，這三個不平衡量都 可以直接測量。
[0004] 在輪胎成型工序，要將各成型部件，如帶束層、胎面等進(jìn)行貼合，各接頭的分布角 度會對輪胎的離心力產(chǎn)生一定影響，為了使輪胎的靜不平衡量最小，應(yīng)合理分布成型部件 各接頭的分布角度。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中，輪胎部件接頭角度分布方式缺乏理論依據(jù)。
[0006] 因此，為了提高動平衡合格率，改善輪胎均勻性差的問題，需要尋求輪胎部件接頭 角度分布的最佳方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種以計算輪胎總離心力為出發(fā)點(diǎn)，簡單有效、 成本小的輪胎部件接頭角度分布優(yōu)化算法，該算法主要用于提高輪胎的均勻性。
[0008] 本發(fā)明所涉及設(shè)計方法主要有以下內(nèi)容：
[0009] -種輪胎部件接頭角度分布優(yōu)化算法，其特征在于，包括如下步驟：
[0010] a.將輪胎成型部件簡化為η個同心圓，部件接頭簡化為圓上的質(zhì)點(diǎn)m，由內(nèi)至外分 別為1111，111 2*"111/"1]111，每個質(zhì)點(diǎn)對應(yīng)的半徑分別為1'1，1'2*"；^"1' 11(11為整數(shù)且11彡1)，每個質(zhì) 點(diǎn)的離心力為Fi，離心力與水平線夾角為Θ i ;
[0011] b.對上述參數(shù)中的已知條件進(jìn)行測量計算，根據(jù)各半成品部件接合方式的不同， 以對接/搭接允許的上下公差為長度，與未接合部分相減，求出的質(zhì)量差即為各質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量；
[0012] c.單個質(zhì)點(diǎn)的離心力Fi
[0013] F； = m； ω zri ；
[0014] d.將每個離心力分解成水平和堅直兩個方向的分力Flx、Fly，則
[0015] Fix = m； ω zri sin Θ ;
[0016] Fiy = 1? ω cos Θ ;
[0017] (i = 1,2, ......, n);
[0018] e.計算離心力分力Flx、Fly的合力Fx、Fy，則
[0019] Fx = F1x+F2x+. . . +Fnx
[0020] Fy = Fly+F2y+...+Fny；
[0021] f.計算總離心慣性力F:，則
[0022]
[0023] g.輸入質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量及預(yù)期調(diào)整的角度，輸出總離心力數(shù)值，可確定多個方案進(jìn)行 計算，對比總離心力選擇最優(yōu)部件接頭分布角度。
[0024] -種使用部件接頭角度分布優(yōu)化方法制成的計量或?qū)嶒炑b置，它包括簡化為η (η 為整數(shù)且η >1)個同心圓的成型部件，每個成型部件的離心力與水平線夾角為θρ 01是 通過以下優(yōu)化方法得出的：
[0025] a.每個成型部件的接頭簡化為圓上的質(zhì)點(diǎn)m，由內(nèi)至外分別為 質(zhì)點(diǎn)對應(yīng)的半徑分別為1'1，1'2~1'/"1' 11(11為整數(shù)且11彡1)，每個質(zhì)點(diǎn)的離心力為？;，離心力 與水平線夾角為Θ i，離心力與水平線夾角Θ i的弧度為ω ;
[0026] b.對上述參數(shù)中的已知條件進(jìn)行測量計算，根據(jù)各半成品部件接合方式的不同， 以對接/搭接允許的上下公差為長度，與未接合部分相減，求出的質(zhì)量差即為各質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量； [0027] c.單個質(zhì)點(diǎn)的離心力Fi
[0028] F； = m； ω zri ；
[0029] d.將每個離心力分解成水平和堅直兩個方向的分力Flx、Fly，則
[0030] Fix = m； ω zri sin Θ ;
[0031] Fiy = 1? ω cos Θ ;
[0032] (i = 1,2, ......，n);
[0033] e.計算離心力分力Flx、Fly的合力Fx、Fy，則
[0034] Fx = F1x+F2x+. . . +Fnx
[0035] Fy = Fly+F2y+. . . +Fny ；
[0036] f.計算總離心慣性力F:，則
[0037]
[0038] g.輸入質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量及預(yù)期調(diào)整的角度，輸出總離心力數(shù)值，可確定多個方案進(jìn)行 計算，對比總離心力選擇最優(yōu)部件接頭分布角度。
[0039] 本發(fā)明的有益效果是：和現(xiàn)有算法相比，本發(fā)明考慮各接頭的分布角度，進(jìn)行理 論計算后對部件接頭角度進(jìn)行調(diào)整，使得靜不平衡量最小，均勻性更好，提供輪胎的舒適 性。通過監(jiān)控調(diào)整前后輪胎靜不平衡量的值進(jìn)行對比驗證即可，快速有效，不影響正常生 產(chǎn)，計算方法簡單，成本低。
【附圖說明】
[0040] 圖1為本發(fā)明的受力分析示意圖。
[0041] 圖2是產(chǎn)品合格率表的柱狀圖。
【具體實施方式】
[0042] 下面結(jié)合附圖對發(fā)明的計算原理進(jìn)行詳細(xì)說明：
[0043] 如圖1所示，
[0044] a.將輪胎成型部件簡化為η個同心圓，部件接頭簡化為圓上的質(zhì)點(diǎn)m，由內(nèi)至外分 別為1111，11^"11^"1]111,每個質(zhì)點(diǎn)對應(yīng)的半徑分別為1'1，1' 2*"；^"1'11(11為整數(shù)且11彡1)，每個質(zhì) 點(diǎn)的離心力為Fi，離心力與水平線夾角為Θ i ;
[0045] b.對上述參數(shù)中的已知條件進(jìn)行測量計算，根據(jù)各半成品部件接合方式的不同， 以對接/搭接允許的上下公差為長度，與未接合部分相減，求出的質(zhì)量差即為各質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量；
[0046] c.單個質(zhì)點(diǎn)的離心力Fi
[0047] F； = m； ω zri ；
[0048] d.將每個離心力分解成水平和堅直兩個方向的分力Flx、Fly，則
[0049] Fix = m； ω zri sin Θ ;
[0050] Fiy = m； ω 2ri cos Θ {
[0051] (i = 1,2, ......, n);
[0052] e.計算離心力分力Flx、Fly的合力Fx、Fy，則
[0053] Fx = F1x+F2x+. . . +Fnx
[0054] Fy = Fly+F2y+. . . +Fny；
[0055] f.計算總離心慣性力F〗，則
[0056]
[0057] g.輸入質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量及預(yù)期調(diào)整的離心力與水平線角度，輸出總離心力數(shù)值，可確 定多個方案進(jìn)行計算，對比總離心力選擇最優(yōu)部件接頭分布角度。
[0058] 本發(fā)明的特點(diǎn)：
[0059] (1) -種輪胎部件接頭角度分布優(yōu)化算法；(2)通過調(diào)整部件接頭角度排布，可以 調(diào)整輪胎的靜不平衡量；（3)靜不平衡量與輪胎的均勻性有很大的關(guān)系；(4)調(diào)整輪胎部件 接頭的分布角度可以提高輪胎的均勻性。
[0060] 本發(fā)明涉及的計算方法為，將輪胎的各成型部件進(jìn)行簡化處理，并對其進(jìn)行受力 分析，推導(dǎo)出輪胎成型后的總離心力公式。
[0061] 所述的簡化處理，是將各成型部件簡化為η個同心圓，部件接頭簡化為圓上的質(zhì) 點(diǎn)111，由內(nèi)至外分別為1]1 1，11^"111/"11111,每個質(zhì)點(diǎn)對應(yīng)的半徑分別為1'1，；^"；^"1' 11(11為整數(shù) 且 η > 1) 〇
[0062] 所述的受力分析，是根據(jù)離心力公式R = mi ω 2Γι求出各質(zhì)點(diǎn)在水平和堅直方向上 的分力，其中Fi為各質(zhì)點(diǎn)的離心力，Θ i為離心力與水平線夾角。
[0063] 所述的總離心力公式為 _
，其中Fx為各質(zhì)點(diǎn)水平方向上的分力之和， Fy為各質(zhì)點(diǎn)堅直方向上的分力之和。
[0064] 以315/70R22. 5輪胎為例，為提高產(chǎn)品均勻性，2014年2月對其部件接頭分布角度 進(jìn)行優(yōu)化計算，并于2月底根據(jù)計算結(jié)果將某成型機(jī)成型角度進(jìn)行調(diào)整，經(jīng)過樣本統(tǒng)計，該 產(chǎn)品動平衡合格率由80%提高至90%，達(dá)到理論計算的預(yù)期效果。
[0065] 產(chǎn)品合格率表的柱狀圖見圖2。
[0066]
[0067] 產(chǎn)品合格率表
[0068] 以上內(nèi)容是結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明所作詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明只局限于 這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下， 所做出的若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種輪胎部件接頭角度分布優(yōu)化方法，其特征在于，包括如下步驟： a. 將輪胎成型部件簡化為η個同心圓，部件接頭簡化為圓上的質(zhì)點(diǎn)m，由內(nèi)至外分別為 1111，11^"11^"1]1 11，每個質(zhì)點(diǎn)對應(yīng)的半徑分別為1'1，1'2*"；^"1'11(11為整數(shù)且11>1)，每個質(zhì)點(diǎn)的 離心力SFi，離心力與水平線夾角為，離心力與水平線夾角弧度為ω ; b. 對上述參數(shù)中的已知條件進(jìn)行測量計算，根據(jù)各半成品部件接合方式的不同，以對 接/搭接允許的上下公差為長度，與未接合部分相減，求出的質(zhì)量差即為各質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量； c. 單個質(zhì)點(diǎn)的離心力Fi F； = m^2ri ； d. 將每個離心力分解成水平和堅直兩個方向的分力Flx、Fiy，則 FiX= 1? ω% sin Θ i Fiy = nii (^2r{ cos Θ i (i = 1,2, ......，n); e. 計算離心力分力Flx、Fly的合力Fx、Fy，則 Fx = Flx+F2x+· · · +Fnx FY = Fly+F2y+· · · +Fny ； f. 計算總離心慣性力h，則g. 輸入質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量及預(yù)期調(diào)整的角度，輸出總離心力數(shù)值，可確定多個方案進(jìn)行計 算，對比總離心力選擇最優(yōu)部件接頭分布角度。2. -種使用部件接頭角度分布優(yōu)化方法制成的計量或?qū)嶒炑b置，其特征在于：它包括 簡化為η (η為整數(shù)且η > 1)個同心圓的成型部件，每個成型部件的離心力與水平線夾角為 θ ρ Θ i是通過以下優(yōu)化方法得出的： a. 每個成型部件的接頭簡化為圓上的質(zhì)點(diǎn)m，由內(nèi)至外分別為叫，ην··ην··πιη，每個質(zhì) 點(diǎn)對應(yīng)的半徑分別為1' 1，1'2~1'/"1'11(11為整數(shù)且11彡1)，每個質(zhì)點(diǎn)的離心力為？;，離心力與 水平線夾角為Θ i，離心力與水平線夾角Θ i的弧度為ω ; b. 對上述參數(shù)中的已知條件進(jìn)行測量計算，根據(jù)各半成品部件接合方式的不同，以對 接/搭接允許的上下公差為長度，與未接合部分相減，求出的質(zhì)量差即為各質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量； c. 單個質(zhì)點(diǎn)的離心力Fi F； = m^2ri ； d. 將每個離心力分解成水平和堅直兩個方向的分力Flx、Fly，則 FiX= 1? ω% sin Θ i Fiy = nii (^2r{ cos Θ i (i = 1,2, ......，n); e. 計算離心力分力Flx、Fly的合力Fx、Fy，則 Fx = Flx+F2x+· · · +Fnx FY = Fly+F2y+· · · +Fny ； f. 計算總離心慣性力h，則g.輸入質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量及預(yù)期調(diào)整的角度，輸出總離心力數(shù)值，可確定多個方案進(jìn)行計 算，對比總離心力選擇最優(yōu)部件接頭分布角度。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種輪胎部件接頭角度分布優(yōu)化方法。通過將輪胎各半成品部件進(jìn)行質(zhì)點(diǎn)簡化的方式計算出輪胎的總離心力，得到輪胎總離心力最小時輪胎部件接頭的最佳分布角度，達(dá)到部件接頭角度分布均勻，靜不平衡量最小的目的。本發(fā)明簡便有效，成本較小，為提高輪胎的均勻性提供理論支持。
【IPC分類】G01B21/22
【公開號】CN105674938
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】牛晶晶
【申請人】風(fēng)神輪胎股份有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2014年11月20日