[發明專利]爆胎瞬態特性測試方法及裝置

有效

• 申請號: 201110246097.0
• 申請日: 2011-08-25
• 公開（公告）號: CN102323068A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 盧蕩;郭孔輝;陶峰;黃巖軍;付晶晶;呂波
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01M17/02
• 分類號: G01M17/02
• 代理公司: 吉林省長春市新時代專利商標代理有限公司 22204
• 代理人: 石岱

技術領域

本發明屬于輪胎特性測試試驗領域，具體的說涉及一種輪胎爆胎時候的瞬態特性測試方法及實現這種測試方法的測試裝置。

背景技術

輪胎由于質量問題或者高溫使用不當而造成爆胎的事件時有發生，很多時候爆胎會引起車輛失控而導致人員傷亡。國內外的專家學者希望通過某種控制手段使得車輛在爆胎后能安全停車，為了達到此目的，輪胎作為整車與路面接觸的唯一部件，其在爆胎過程中的瞬態特性就顯得尤為重要。

當前的爆胎試驗要么在實車上進行，這會因為技術難題而無法測量輪胎爆胎過程中的瞬態特性；要么在實驗室內測量爆胎前和爆胎完全發生后的輪胎力學特性，這種方式就完全忽略了爆胎發生這個過程中的輪胎力學特性變化情況。以上兩種試驗方法都不能使研究人員建立高精度的爆胎輪胎力學特性模型，從而不能有效幫助提高爆胎車輛的安全性能。

當前的爆胎試驗主要利用以下兩種方法實現輪胎快速放氣，（1）、利用雷管爆炸實現輪胎的快速放氣；（2）、利用電磁閥實現輪胎的快速放氣，但該電池閥需要特制，且放氣速度不可控。這兩種方法都是在高速下進行試驗，駕駛員駕駛車輛有很高的危險性，第一種方法更是每做一次試驗就報廢一條輪胎，成本很高。

發明內容

本發明的目的是要提供一種利用低速滾動的輪胎模擬高速爆胎行為的爆胎瞬態特性測試方法，該方法解決了技術上存在的必須在高車速下進行實車爆胎、試驗危險系數高的問題，該方法可以模擬不同的車速和不同的爆胎持續時間，而且可在室內試驗臺上進行，試驗安全可靠。同時，為了實現該模擬方法，本發明還提供了一種直接利用輪胎氣門嘴進行放氣的裝置，該裝置不但具有放氣速度可控、充放氣方便的特點，還解決了現有技術存在的利用雷管爆胎、爆胎后的輪胎不可重復利用的問題，有效降低了試驗成本。?

本發明的上述技術目的主要是通過以下技術方案解決的：

本發明爆胎瞬態特性測試方法包括以下步驟：

1）、等效壓力的計算：需要預先設定模擬車速????????????????????????????????????????????????，計算出等效壓力，計算公式如下

其中——等效壓力、

???——垂直于徑向的胎面面積、

???——輪胎帶束層質量、

???——輪胎前進速度、

???——輪胎半徑；

2）、爆胎過程中輪胎滾過距離的計算：設定爆胎持續時間t，計算出爆胎過程中輪胎滾過的距離，假定爆胎過程中車輛的前進速度不變，則的計算公式如下

其中?——輪胎前進速度

???????——爆胎持續時間；

3）、安裝輪胎，并給輪胎充氣，使輪胎的初始胎壓比正常壓力值多一個等效壓力，即；

4）、試驗工況的設定：給試驗輪胎設定輸入載荷、制動力和側偏角，同時設定輪胎速度，并將采樣區間設定為；

5）、開始試驗：使輪胎在試驗臺上以低速滾動，以輪胎壓力和試驗臺滑臺位移作為兩個控制量，當輪胎壓力大于等效壓力且試驗臺滑臺位移大于采樣區間起始點時開始放氣，當輪胎壓力等于等效壓力且試驗臺滑臺位移大于采樣區間結束點時停止放氣，為了在采樣區間內剛好將輪胎的壓力從初始壓力放氣到等效壓力，通過調整節流閥的開度，控制放氣速度；

6）、利用試驗臺上的六分力傳感器采集輪胎放氣過程中的六分力數值，獲取放氣過程中輪胎力學特性的變化情況；

7）、利用試驗臺給輪胎輸入制動力及側偏角，同時重復步驟1）～6），可以獲取不同工況下爆胎過程中輪胎瞬態特性試驗數據，進而解算出輪胎在爆胎過程中的側偏剛度、縱滑剛度及滾動阻力系數。

實現所述的爆胎瞬態特性測試方法的裝置包括一個輪胎力學特性試驗臺及輪胎力學特性試驗臺上的位移傳感器，它還包括一個輪胎自動放氣裝置，所述的輪胎自動放氣裝置包括被測輪胎、氣門嘴、節流閥、電磁閥、繼電器、胎壓傳感器、帶有控制程序的計算機，所述的被測輪胎安裝在輪胎力學特性試驗臺上，在被測輪胎上增加設置兩個氣門嘴，其中一氣門嘴通過軟管與壓力傳感器相連接；另一氣門嘴通過軟管與節流閥連接，節流閥的另外一端通過軟管同電磁閥相連接，電磁閥的另一端與大氣相通；所述的壓力傳感器和位移傳感器通過導線與帶有控制程序的計算機的輸入端連接，帶有控制程序的計算機的輸出端與繼電器連接，控制繼電器的通斷；繼電器、220V交流電和電磁閥通過導線形成回路，通過繼電器的通斷實現電磁閥兩端220V交流電的通斷，進而實現輪胎的自動放氣。

本發明具有以下優點和積極效果：