[发明专利]一种消除偏载的轮胎六分力测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种轮胎力学测试装置，具体的说是一种消除偏载的轮胎六分力测试装置。

背景技术

重载大载荷轮胎六分力是汽车、飞机性能分析与设计的基础，其滚动力学性能——六分力特性，影响汽车的安全性、操纵稳定性、平顺性及NVH等性能；影响飞机起飞、着陆、制动、转弯和滑行阶段的运动特性，关系汽车、飞机的安全，对六分力特性的研究是汽车轮胎动力学及飞机地面动力学的重要内容。

专利(CN 102435449 B)中，把六分力传感器安装在与轮胎旋转轴同轴线的轮胎一侧，能够精确测量小载荷轮胎接地印迹内的轮胎六分力，但是当测量重型汽车轮胎或者航空轮胎时，轮胎受力都有一个共同点——轮胎所受载荷非常大。这时由于轮胎接地印迹中心与六分力传感器中心存在一定的距离，轮胎垂向力和侧向力与传感器中心存在力臂，使的轮胎垂向力和侧向力产生的力矩很容易使得六分力传感器绕X轴旋转的翻转力矩超量程，当轮胎所受载荷比较大时，该装置对轮胎六分力就无法测量，必须更换大量程六分力传感器，但是高精度大量程六分力传感器造价非常的昂贵，且量程还不能够满足要求。此外目前可实现轮胎大载荷六分力测量的装置少，结构复杂，造价昂贵。

发明内容

本发明的目的是要提供一种结构简单合理、价格低廉、能够实现轮胎大载荷下轮胎六分力的精确测量的装置。该装置能够消除测试中轮胎滚动时产生的动态偏载，也能够消除安装在该装置承载板上轮胎定位加载机构本身重力产生的静态偏载，实现使用现有小量程传感器测量超大轮胎六分力的目的，满足重型汽车轮胎及航空轮胎力学特性测试的需要，而不会使传感器绕X旋转的翻转力矩超量程，且使每个传感器受力均匀，最大限度的利用传感器量程。

结合附图，说明如下：

一种消除偏载的轮胎六分力测试装置，该装置与轮胎定位加载机构、模拟路面一起构成轮胎力学特性试验台，实现轮胎六分力特性的测量；该装置包括底座、2个支柱、2个六分力传感器、1个单分力传感器、4个球铰、一个承载板，所述支柱一2和支柱二5固定在底座1上，六分力传感器一3和六分力传感器二6分别固定在支柱一2和支柱二5上，球铰一4和球铰二7上端与承载板8固连，下端分别与六分力传感器一3和六分力传感器二6固连；轮胎定位加载机构13设置于承载板8上；

所述球铰三9上端与承载板8固连，单分力传感器10上端与球铰三9固连，其下端与球铰四11固连，球铰四11固定在底座1上；球铰三9、单分力传感器10、球铰四11构成二立杆。

所述的球铰一4、球铰二7对称设置在轮胎接地印迹中心P两侧，轮胎接地印迹中心P在球铰一中心和球铰二中心连线的中点，六分力传感器一3和六分力传感器二6的标定点分别与球铰一和球铰二的中心重合，从而能够消除测试中轮胎滚动时产生的作用于接地印迹中心的侧向力、纵向力及垂直载荷对六分力传感器一和六分力传感器二的动态偏载。

所述的球铰三9、单分力传感器10、球铰四11安装在承载板8及以上轮胎定位加载机构13重心下方，限制承载板8绕球铰一中心和球铰二中心连线转动，消除该装置承载板8及安装在其上轮胎定位加载机构13本身重力产生的对六分力传感器一和六分力传感器二的静态偏载。

所述的球铰一、球铰二对称设置在轮胎接地印迹中心P两侧，每个六分力传感器只受到轮胎接地印迹中心轮胎力的一半，使现有小量程传感器能够测量超大轮胎六分力。

所述的模拟路面装置采用两种形式，包括转鼓式模拟路面和平带式模拟路面。

有益效果：

1、本发明所用上述传感器布置结构简单合理、成本低、易于制造。

2、能够解决轮胎测试中轮胎滚动时轮胎接地印记中心的垂向力和侧向力产生的翻转力矩超量程，消除轮胎滚动时产生的动态偏载。

3、能够解决安装在该装置承载板上轮胎定位加载机构重力产生的静态偏载对两个六分力传感器的影响，消除安装在该装置承载板上轮胎定位加载机构重力产生的静态偏载。

4、每个六分力传感器只受到轮胎接地印记中心轮胎力的一半，实现使用现有小量程传感器测量超大轮胎六分力的目的，满足重型汽车轮胎及航空轮胎力学特性测试的需要。

附图说明

图1是一种消除偏载的轮胎六分力测试装置的轴视图；

图2是一种消除偏载的轮胎六分力测试装置的正视图；

图3是一种消除偏载的轮胎六分力测试装置的侧视图；

图4是模拟路面采用转鼓路面的轮胎力学特性试验台的轴视图；

图5是模拟路面采用转鼓路面的轮胎力学特性试验台的正视图；