一种轮胎力学特性实时测量装置及其测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107817117A(43)申请公布日2018.03.20(21)申请号201711246331.3(22)申请日2017.12.01(71)申请人吉林大学地址130012吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人姚宗伟杨宏飞李学飞毕秋实(74)专利代理机构长春吉大专利代理有限责任公司22201代理人张岩刘程程(51)Int.Cl.G01M17/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种轮胎力学特性实时测量装置及其测量方法(57)摘要本发明涉及一种轮胎力学特性实时测量装置及其测量方法，适用于不同车轮运动定位与速度下的轮胎力学特性试验，该装置能够模拟轮胎在高速运转时的各种工况，为研究轮胎在高速时的力学特性提供试验支持。该测量装置主要由轮胎、超声波厚度自动测量仪、形态位置发射传感器、轮辋和形态位置接收传感器构成。本发明装置结构简单，且解决了轮胎在使用过程中由于不断磨损，温度不断改变而造成的测量精度不够高或不够准确，以及试验过程中轮胎印迹改变的问题；本发明测量方法在提高了试验结果的鲁棒性和可靠性的同时，还可以时刻得知每个轮胎的受力情况，提升了车辆的安全性；本发明还解决了传统测轮胎力学特性设备占用空间大，成本高且不易实现等问题。CN107817117ACN107817117A权利要求书1/1页1.一种轮胎力学特性实时测量装置，其特征在于：主要由轮胎(1)、超声波厚度自动测量仪(2)、形态位置发射传感器(3)、轮辋(4)和形态位置接收传感器(5)构成；所述轮胎(1)上嵌入有多组超声波厚度自动测量仪(2)和形态位置发射传感器(3)，且多组超声波厚度自动测量仪(2)和形态位置发射传感器(3)均匀分布在轮胎(1)的内侧圆周上；所述形态位置接收传感器(5)安装在轮辋(4)上，其与超声波厚度自动测量仪(2)、形态位置发射传感器(3)组数相同成对设置，多组形态位置接收传感器(5)沿轮辋(4)外侧圆周均匀分布；所述超声波厚度自动测量仪(2)能够实时测量轮胎(1)厚度获得轮胎的磨损量；所述形态位置接收传感器(5)中部设有万向结构，能够随着受力方向的改变而改变。2.根据权利要求1所述的一种轮胎力学特性实时测量装置，其特征在于：所述超声波厚度自动测量仪(2)、形态位置发射传感器(3)与轮辋(4)均为六组。3.根据权利要求1所述的一种轮胎力学特性实时测量装置，其特征在于：所述超声波厚度自动测量仪(2)和形态位置发射传感器(3)均采用铸造和注射成型的热塑型弹性体材料制成。4.根据权利要求1所述的一种轮胎力学特性实时测量装置，其特征在于：所述形状位置接收传感器(5)安装在轮辋(4)外侧圆周孔上，并与轮辋(4)密封。5.如权利要求1所述的一种轮胎力学特性实时测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：A、当轮胎(1)行驶在路面(7)上，轮胎(1)与路面(7)接触使轮胎(1)发生受力变形，嵌入轮胎(1)内侧的形态位置发射传感器(3)随之发生改变，对应的轮辋(4)上形态位置接受传感器(5)接收轮胎(1)内侧的形状位置变化，获得每一组装有传感器位置的轮胎(1)内侧的的形状，并连接起来模拟出整个轮胎(1)内侧的形状；B、超声波厚度自动测量仪(2)时刻测量轮胎(1)的厚度从而得出轮胎(1)的磨损量，再结合步骤A描绘出不同磨损量时的轮胎(1)内侧形状，直至达到磨损量极限；C、将经过大量实验得到的在不同磨损量及温度下的轮胎受六项力的值绘制成表1；D、由步骤A、步骤B得出不同磨损量的轮胎(1)内侧形状，再查表1得出六项力的值。2CN107817117A说明书1/3页一种轮胎力学特性实时测量装置及其测量方法技术领域[0001]本发明属于轮胎力学特性测量技术领域，具体涉及一种轮胎力学特性实时测量装置及其测量方法，适用于不同车轮运动定位与速度下的轮胎力学特性试验，该装置能够模拟轮胎在高速运转时的各种工况，为研究轮胎在高速时的力学特性提供试验支持。背景技术[0002]现有的汽车动力学动态特性测试装置，多是在车辆底盘测功机的基础上添加附属设备或者基于一体化转鼓的汽车动力学动态特性测试装置。其采用模块化设计，由测控系统和若干个一体化转鼓组成改进系统。基本原理是以转鼓模拟路面，将汽车的驱动轮放在转鼓上，从而带动转鼓转动，并控制给转鼓施加阻力。上述装置虽能够模拟不同的行驶阻力，通过传感器计算轮胎力，但是，其存在设备复杂，占地面积、试验条件局限性大，以及生产制造成本高等缺限。发明内容[0003]本发明的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种轮胎力学特性实时测量装置及其测量方法，实现在不同温度及磨损量情况下，时刻检测轮胎所受六项力。[0004]本发明的目的是通过以下技术方案实现的，现