[實用新型]全天候輪胎胎面-路面摩擦特性測試系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120361208.8
• 申請日: 2011-09-25
• 公開（公告）號: CN202204758U
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭孔輝;莊曄
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: G01N19/02
• 分類號: G01N19/02
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 王立文

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于輪胎摩擦學(xué)研究領(lǐng)域，具體涉及一種全天候輪胎胎面-路面摩擦特性測試系統(tǒng)，可為輪胎胎面橡膠材料摩擦、磨損性能提供有效的測試手段。同時可為測量不同速度下輪胎-路面的摩擦特性提供平臺。

背景技術(shù)

橡膠作為輪胎的主要組成部分，其摩擦特性很特殊，它并不符合庫侖摩擦定律。橡膠輪胎的機(jī)械特性很大程度上取決于橡膠的摩擦特性(尤其在一些極限工況下)。目前對橡膠摩擦的理論研究尚不成熟。因此，橡膠摩擦的測試研究對輪胎力學(xué)特性的研究就十分重要。

為了研究橡膠的摩擦特性，人們開發(fā)了各種測試設(shè)備，大體分三類：恒牽引力式摩擦儀，恒速式摩擦儀和擺式摩擦儀。這些設(shè)備的開發(fā)很大程度地推動了摩擦理論的進(jìn)步，但這些儀器的一些特點使其很難進(jìn)行輪胎摩擦特性的研究：

(1)由于結(jié)構(gòu)的限制使其速度范圍都很窄(多為低速，小于1m/s)；

(2)摩擦介質(zhì)單一，不易更換；

(3)測量時間長，導(dǎo)致試件磨損嚴(yán)重和急劇生熱，影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性；

(4)無環(huán)境溫度控制系統(tǒng)；

(5)載荷的施加未實現(xiàn)自動化，變化范圍小。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有測試系統(tǒng)和方法的不足，本實用新型提出一種能夠?qū)崿F(xiàn)在指定的壓力、溫度、濕度、速度條件下獲得橡膠輪胎胎面與路面間的摩擦系數(shù)的全天候輪胎胎面-路面摩擦特性測試系統(tǒng)。

本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種全天候輪胎胎面-路面摩擦特性測試系統(tǒng)，包括：控制臺1，液壓源2，調(diào)速電機(jī)3，旋轉(zhuǎn)盤4，壓力盤5，液壓加載缸6，垂直壓力傳感器7，輪胎胎面試塊8，環(huán)境艙9，風(fēng)道10，環(huán)境控制單元11，速度傳感器12，主框架13，水平拉壓傳感器14，摩擦路面15。

其中，控制臺1通過數(shù)據(jù)線纜分別與控制調(diào)速電機(jī)3、液壓加載缸6、環(huán)境控制單元11相連接；

液壓源2通過液壓油管與液壓加載缸6連接，為其提供液壓動力；

調(diào)速電機(jī)3通過主框架13內(nèi)部的傳動機(jī)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)盤4實現(xiàn)傳動，為旋轉(zhuǎn)盤4提供規(guī)定的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)汽車輪胎工作速度下的滑移速度(0-30m/s)調(diào)節(jié)；

壓力盤5通過鉸接在液壓加載缸6下部，輪胎胎面試塊8被固定在壓力盤5的下端，測試中通過液壓加載缸6驅(qū)動壓力盤5下壓，使輪胎胎面試塊8與旋轉(zhuǎn)盤4上的摩擦路面15接觸，從而形成二者間的摩擦；

水平拉壓傳感器14安裝在壓力盤5與主框架13之間，可測出壓力盤5的水平受力，經(jīng)力矩平衡可算出輪胎胎面試塊8處受到的摩擦力；垂直壓力傳感器7安裝在壓力盤5與液壓加載缸6之間，可測出壓力盤5的垂直受力，加上加載機(jī)構(gòu)的自重就得到垂直載荷的數(shù)值，從而得到輪胎胎面試塊8與摩擦路面15之間的摩擦系數(shù)；

環(huán)境控制單元11通過風(fēng)道10與環(huán)境艙9連接，環(huán)境控制單元11對環(huán)境艙9進(jìn)行溫度、濕度的調(diào)節(jié)，可實現(xiàn)不同溫度、濕度條件下摩擦系數(shù)的測量；

速度傳感器12位于旋轉(zhuǎn)盤4的下方、固定在主框架13上，測量旋轉(zhuǎn)盤4的轉(zhuǎn)速。

由此可見，本實用新型的測試系統(tǒng)可用于輪胎胎面的摩擦特性測試，獲得輪胎胎面與不同路面間摩擦系數(shù)隨滑移速度、垂直載荷、環(huán)境溫度和濕度變化的測試曲線。

本實用新型的有益效果：可實現(xiàn)覆蓋汽車輪胎使用工況(包括各種不同接觸壓力、環(huán)境溫度和濕度、滑移速度、路面條件)變化范圍的全天候橡膠輪胎胎面與路面之間的摩擦系數(shù)測量，為橡膠材料的摩擦系數(shù)-滑移速度曲線的獲得提供了有效技術(shù)手段。

附圖說明

圖1全天候輪胎胎面-路面摩擦特性測試系統(tǒng)；

圖2水平拉壓傳感器的連接示意圖；

圖中：控制臺1，液壓源2，調(diào)速電機(jī)3，旋轉(zhuǎn)盤4，壓力盤5，液壓加載缸6，垂直壓力傳感器7，輪胎胎面試塊8，環(huán)境艙9，風(fēng)道10，環(huán)境控制單元11，速度傳感器12，主框架13，水平拉壓傳感器14，摩擦路面15。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步介紹：

如圖1所示，本實用新型的一種全天候輪胎胎面-路面摩擦特性測試系統(tǒng)，包括：控制臺1，液壓源2，調(diào)速電機(jī)3，旋轉(zhuǎn)盤4，壓力盤5，液壓加載缸6，垂直壓力傳感器7，輪胎胎面試塊8，環(huán)境艙9，風(fēng)道10，環(huán)境控制單元11，速度傳感器12，主框架13，水平拉壓傳感器14，摩擦路面15。

其中，控制臺1通過數(shù)據(jù)線纜分別與控制調(diào)速電機(jī)3、液壓加載缸6、環(huán)境控制單元11相連接；

液壓源2通過液壓油管與液壓加載缸6連接，為其提供液壓動力；