專利名稱：全天候輪胎胎面-路面摩擦特性測試系統的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于輪胎摩擦學研究領域，具體涉及一種全天候輪胎胎面-路面摩擦特性測試系統，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：
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，人們開發了各種測試設備，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。這些設備的開發很大程度地推動了摩擦理論的進步，但這些儀器的一些特點使其很難進行輪胎摩擦特性的研究(1)由于結構的限制使其速度范圍都很窄(多為低速，小于lm/s)；(2)摩擦介質單一，不易更換；(3)測量時間長，導致試件磨損嚴重和急劇生熱，影響測量結果的準確性；(4)無環境溫度控制系統；(5)載荷的施加未實現自動化，變化范圍小。
發明內容為了克服現有測試系統和方法的不足，本實用新型提出一種能夠實現在指定的壓力、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的全天候輪胎胎面-路面摩擦特性測試系統。本實用新型通過以下技術方案實現一種全天候輪胎胎面-路面摩擦特性測試系統，包括控制臺1，液壓源2，調速電機3，旋轉盤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，環境艙9，風道 10，環境控制單元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通過數據線纜分別與控制調速電機3、液壓加載缸6、環境控制單元 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；調速電機3通過主框架13內部的傳動機構與旋轉盤4實現傳動，為旋轉盤4提供規定的轉速，實現汽車輪胎工作速度下的滑移速度(0-30m/s)調節；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驅動壓力盤5下壓，使輪胎胎面試塊8與旋轉盤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
3力，經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，加上加載機構的自重就得到垂直載荷的數值，從而得到輪胎胎面試塊8與摩擦路面15之間的摩擦系數；環境控制單元11通過風道10與環境艙9連接，環境控制單元11對環境艙9進行溫度、濕度的調節，可實現不同溫度、濕度條件下摩擦系數的測量；速度傳感器12位于旋轉盤4的下方、固定在主框架13上，測量旋轉盤4的轉速。由此可見，本實用新型的測試系統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隨滑移速度、垂直載荷、環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覆蓋汽車輪胎使用工況(包括各種不同接觸壓力、環境溫度和濕度、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測量，為橡膠材料的摩擦系數-滑移速度曲線的獲得提供了有效技術手段。
圖1全天候輪胎胎面-路面摩擦特性測試系統；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，調速電機3，旋轉盤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，環境艙9，風道10，環境控制單元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
下面將結合附圖，對本實用新型的技術方案做進一步介紹如圖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，包括: 控制臺1，液壓源2，調速電機3，旋轉盤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，環境艙9，風道10，環境控制單元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通過數據線纜分別與控制調速電機3、液壓加載缸6、環境控制單元 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；調速電機3通過主框架13內部的傳動機構與旋轉盤4實現傳動，為旋轉盤4提供規定的轉速，實現汽車輪胎工作速度下的滑移速度(0-30m/s)調節；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驅動壓力盤5下壓，使輪胎胎面試塊8與旋轉盤4上的摩擦路面15接觸，從而形成二者間的摩擦；如圖2所示，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的受力，經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，加上加載機構的自重就得到垂直載荷的數值，從而得到輪胎胎面試塊8與摩擦路面15之間的摩擦系數；環境控制單元11通過風道10與環境艙9連接，環境控制單元11對環境艙9進行溫度、濕度的調節，可實現不同溫度、濕度條件下摩擦系數的測量；[0032]速度傳感器12位于旋轉盤4的下方、固定在主框架13上，測量旋轉盤4的轉速。由此可見，本實用新型的測試系統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隨滑移速度、垂直載荷、環境溫度和濕度變化的測試曲線。值得注意的是，上述具體實施是用來做舉例的。本領域普通技術人員可以認識到許多修改、變化和改型。這些修改、變化和改型都在本申請的宗旨和范圍內，并落入權利要求書的保護范圍內。
權利要求1. 一種全天候輪胎胎面-路面摩擦特性測試系統，包括控制臺(1)，液壓源O)，調速電機(3)，旋轉盤G)，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)，環境艙(9)，風道(10)，環境控制單元(11)，速度傳感器(12)，主框架(13)，水平拉壓傳感器(14)，摩擦路面(15)，其特征在于控制臺(1)通過數據線纜分別與控制調速電機(3)、液壓加載缸(6)、環境控制單元 (11)相連接；液壓源( 通過液壓油管與液壓加載缸(6)連接；調速電機C3)通過主框架(1 內部的傳動機構與旋轉盤(4)實現傳動，旋轉盤(4)的滑移速度在0-30m/s之間調節；壓力盤( 鉸接在液壓加載缸(6)下端，輪胎胎面試塊(8)被固定在壓力盤(5)的下端；水平拉壓傳感器(14)安裝在壓力盤(5)與主框架(13)之間，能夠測出壓力盤(5)的水平受力；垂直壓力傳感器(7)安裝在壓力盤( 與液壓加載缸(6)之間，能夠測出壓力盤(5) 的垂直受力；環境控制單元(11)通過風道(10)與環境艙(9)連接，環境控制單元(11)對環境艙(9)進行溫度、濕度的調節；速度傳感器(12)位于旋轉盤⑷的下方、固定在主框架(13)上，能夠測量旋轉盤⑷ 的轉速。
專利摘要本實用新型公開了一種全天候輪胎胎面-路面摩擦特性測試系統，包括控制臺、調速電機、旋轉盤、壓力盤、液壓加載缸、垂直壓力傳感器、輪胎胎面試塊、環境艙、環境控制單元、水平拉壓傳感器、摩擦路面等，可實現覆蓋汽車輪胎使用工況(包括各種不同接觸壓力、環境溫度和濕度、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測量，為橡膠材料的摩擦系數-滑移速度曲線的獲得提供了有效技術手段。
文檔編號G01N19/02GK202204758SQ201120361208
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月25日 優先權日2011年9月25日
發明者莊曄, 郭孔輝 申請人:吉林大學