自動腳輪行走試驗機及試驗方法
【專利摘要】本發明涉及一種自動腳輪行走試驗機，包括支架，安裝在支架上的待測腳輪，與待測腳輪接觸的待測腳輪行走面，所述待測腳輪上方連接可以向下加壓的加壓裝置，加壓裝置下端與待測腳輪相接處的位置設置壓力測量裝置，加壓裝置和壓力測量裝置連接控制裝置。采用這樣的結構后，腳輪檢測的測量結果精準，客戶信服度高。檢測人員操作方便，不需要每次計算施加壓力的大小、調整高度，也無需搬運加壓塊。設備占用空間小，可以在設備上加裝外罩等保護裝置，使得設備不會對實驗人員的安全造成威脅，試驗場所的噪音粉塵也被消除。
【專利說明】自動腳輪行走試驗機及試驗方法
[0001]
技術領域
[0002]本發明涉及一種測試腳輪性能的試驗裝置及方法。
[0003]
【背景技術】
[0004]現有的腳輪行走試驗機設計主要利用杠桿長度比例加壓方式的設計原理，在杠桿兩端配上不同重量的實體加壓塊進行加壓，具體結構如圖1所示，包括杠桿I，杠桿I的一端設置重量錘安裝部2，另一端設置平衡錘安裝部3，測試時，在重量錘安裝部2上放置重量加壓塊8，在平衡錘安裝部3上放置保持平衡加壓塊9，在杠桿上安裝上待測制品4，待測制品4下方設置與待測制品4接觸的待測腳輪行走面5，待測腳輪行走面5通過電機6驅動待測腳輪行走面5轉動，設置待測腳輪高度調整部7來調整待測制品4的高度來適應不同規格的腳輪。
[0005]杠桿I上從待測制品4到重量錘安裝部2的位置的距離為a，從待測制品4的位置到平衡錘安裝部3的距離b，重量加壓塊8的重量為荷重W，加壓力F= W*(a+b)/b。
[0006]這種試驗機存在很多缺點:
I)運用杠桿長度比例增壓方式，產生的偏差量大，測出的結果不準確，由于重量錘安裝部2本身有重量，荷重W實際上應當是重量錘安裝部2的重量加上重量加壓塊8的重量，每次更換加壓塊時需重新換算，非常麻煩，如果不重新計算，就會產生誤差。
[0007]2)根據待測腳輪的不同高度，每次都需要人為對機械進行高度調整。
[0008]3)需要制作許多不同規格的實體塊作為加壓用的重量鍾。
[0009]4)根據待測腳輪需測重量要求，對其加壓的重量鍾，需一個一個的人工搬運到設備上，對其加壓，實驗人員搬運困難系數加大這就造成了實驗人員的工作上的不便，也不安全。
[0010]5)加壓的荷重測定裝置測定，也不能保證它的精準度。
[0011]6)實際實驗過程加上障礙物時，在障礙物通過腳輪時，彈起過程中，加壓的重量鍾也會一同彈起，這就造成了加壓不均現象，同時，頻繁的跳起，可能會導致重量錘脫落，造成危險。
[0012]7)由于設計結構的弊端，無法加上封閉門等保護裝置，在實驗過程中，產生的PU粉塵，鐵粉等雜物，在實驗過程中到處亂飛，對空氣產生污染。
[0013]
【發明內容】
[0014]本發明要解決的技術問題是提供一種更為精確的測試腳輪性能的試驗設備，以及試驗方法。
[0015]為解決上述技術問題，本發明的自動腳輪行走試驗機，包括支架，安裝在支架上的待測腳輪，與待測腳輪接觸的待測腳輪行走面，所述待測腳輪上方連接可以向下加壓的加壓裝置，加壓裝置下端與待測腳輪相接處的位置設置壓力測量裝置，加壓裝置和壓力測量裝置連接控制裝置。
[0016]在控制裝置上輸入需要給待測腳輪的壓力值，加壓裝置對待測腳輪施加壓力，壓力測量裝置測得腳輪實際受到的壓力，將壓力值傳給控制裝置，控制裝置比較實際壓力值和設定壓力值，如果小于設定值，則自動加壓裝置繼續施加壓力，如果大于設定值使得待測腳輪受到的實際壓力則減少壓力，使得腳輪實際受到壓力和腳輪應當受到的負載值只差始終小于一個提前設定的范圍。這樣的裝置可以為試驗機提供準確的壓力，使得試驗結果更準確。
[0017]所述支架包括固定安裝的支架座和活動安裝在支架座上的支架體，所述支架體可以沿支架座上下自由運動，所述腳輪安裝在支架體上。
[0018]所述支架座為固定安裝的空管，所述支架體下部固定設置與所述空管相匹配的滑柱。各種待測腳輪的高度大小不同，待測腳輪的高度可以進行自動處理。
[0019]作為一種改進，所述待測腳輪上方還連接第一減壓裝置，所述第一減壓裝置連接控制裝置。在控制裝置調節加壓裝置的壓力大小的同時，同時控制第一減壓裝置，在實際壓力值大于設定壓力值時，第一減壓裝置對腳輪施加向上的力，抵消加壓裝置向下的力，從而使得腳輪實際受到壓力和腳輪應當受到的負載值只差始終小于一個提前設定的范圍。加入第一減壓裝置，可以使調節更加迅速靈敏。
[0020]所述支架上安裝第二減壓裝置。
[0021]所述第二減壓裝置為下端固定上端連接支架體的氣缸。
[0022]由于腳輪固定板本身就有自重，為了減去其自身的重量，所以就通過第二減壓裝置自動將固定板自身的重量去除，這樣自動加壓裝置實際加壓的重量正好是待測腳輪應給的重量，這樣測出的實際數值是最精準的。
[0023]作為一種改進，所述待測腳輪還連接自動高度調整裝置。各種待測腳輪的高度大小不同，通過自動高度調節裝置對待測腳輪的合理高度進行自動處理。
[0024]本發明還涉及一種腳輪行走試驗方法，包括下列步驟:將待測腳輪放置在待測腳輪行走面上行走，對待測腳輪施加壓力，通過控制裝置控制加壓裝置對待測腳輪加壓，測量腳輪受到的實際壓力，比較腳輪實際受到壓力和腳輪應當受到的負載值，控制裝置調整加壓裝置對腳輪施加的壓力大小，使兩者之差始終小于一個提前設定的范圍。
[0025]作為一種改進，通過減壓裝置抵消腳輪固定架等輔助裝置的重量，使得自動加壓裝置施加的壓力與腳輪實際受到的壓力相等。
[0026]作為一種改進，在待測腳輪上設置減壓裝置，當實際壓力大于腳輪應當受到的負載值時，減壓裝置向上推舉待測腳輪，使得腳輪實際受到壓力和腳輪應當受到的負載值只差始終小于一個提前設定的范圍。
[0027]作為一種改進，加壓裝置為氣缸，通過控制氣閥的開合大小來控制加壓裝置的壓力。
[0028]采用這樣的結構后，腳輪檢測的測量結果精準，客戶信服度高。檢測人員操作方便，不需要每次計算施加壓力的大小、調整高度，也無需搬運加壓塊。設備占用空間小，可以在設備上加裝外罩等保護裝置，使得設備不會對實驗人員的安全造成威脅，試驗場所的噪音粉塵也被消除。
[0029]
【附圖說明】
[0030]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0031 ]圖1是現有技術中腳輪行走試驗機的結構示意圖。
[0032]圖2是本發明的自動腳輪行走試驗機的結構示意圖。
[0033]圖3是本發明的自動腳輪行走試驗機的控制流程圖。
[0034]圖4是本發明的自動腳輪行走試驗機的電子壓力控制電路圖。
[0035]
【具體實施方式】
[0036]如圖1至圖4所示，本發明的自動腳輪行走試驗機，包括支架12，安裝在支架12上的待測腳輪U，待測腳輪11下方設置與待測腳輪11接觸的待測腳輪行走面13，待測腳輪行走面13通過電機14驅動待測腳輪行走面13轉動，待測腳輪11連接自動加壓裝置，自動加壓裝置為下壓氣缸15。
[0037]下壓氣缸15底端與待測腳輪11相接處的位置設置壓力測量裝置16，可選擇合適的壓力傳感器，稱重精密儀器等，下壓氣缸15和壓力測量裝置16連接控制裝置19，控制裝置19可以是合適的PLC。
[0038]試驗機設置第一減壓裝置，第一減壓裝置也連接控制裝置19，第一減壓裝置為上頂氣缸17，上頂氣缸17的缸體下端固定，氣缸桿連接支架體12b，
在控制裝置調節加壓裝置的壓力大小的同時，同時控制上頂氣缸17，在實際壓力值大于設定壓力值時，上頂氣缸17對腳輪11施加向上的力，抵消下壓氣缸15向下的力，從而使得腳輪11實際受到壓力和腳輪應當受到的負載值只差始終小于一個提前設定的范圍。加入上頂氣缸17，可以使調節更加迅速靈敏。
[0039]支架12包括固定的安裝支架座12a和活動安裝在支架座12a上的支架體12b，支架體12b可以沿支架座12a上下自由運動，腳輪安裝在支架體12b上。支架座12a為固定安裝的四根空管，支架體12b下部固定設置與所述空管相匹配的滑柱12c，支架體12b在橫向上的運動被限制，上下的運動是自由不受限的。各種待測腳輪11的高度大小不同，待測腳輪11的高度可以進行自動處理。支架座和支架體的具體結構也可以采用其他方式，例如各種滑軌、導軌，只要能夠限制橫向移動而不限制上下移動即可。
[0040]支架上安裝第二減壓裝置，第二減壓裝置為下端固定上端連接支架體12b的上第二頂氣缸18。第二上頂氣缸18給出的力在測量過程中是恒定的，一直等于腳輪和支架的重量之和。由于腳輪固定板本身就有自重，為了減去其自身的重量，所以就通過第二上頂氣缸18自動將固定板自身的重量去除，這樣自動加壓裝置實際加壓的重量正好是待測腳輪應給的重量，這樣測出的實際數值是最精準的。
[0041]控制裝置19包括將壓力測量裝置16得到的信號放大的放大調整器，數模模數轉換模塊，數值標示和設定模塊，壓力控制模塊，通過控制氣閥的開合大小來控制加壓裝置的壓力。
[0042]本發明的腳輪行走試驗方法，包括下列步驟:將待測腳輪11放置在待測腳輪行走面13上行走，對待測腳輪11施加壓力，通過控制裝置19控制加壓裝置對待測腳輪加壓，測量腳輪受到的實際壓力，比較腳輪實際受到壓力和腳輪應當受到的負載值，控制裝置調整加壓裝置對腳輪施加的壓力大小，使兩者之差始終小于一個提前設定的范圍。
[0043]設置壓力測量裝置16，測量腳輪11受到的實際壓力，將壓力值傳給控制裝置19，壓力值的模擬信號經過放大調整，在經過模數轉換變成數字信號，控制裝置19比較實際壓力和預先設定的壓力值，如果小于設定值，則控制裝置19控制氣閥開大，加大壓力，如果大于設定值，則減小氣閥開度，使實際測得腳輪11所受到的壓力與設定所需施加的壓力之差小于一個提前設定的范圍，處理后的信號經數模轉換成模擬信號，控制氣閥的開合度。這個范圍可以由試驗人員根據實際情況設定，比如1%以內，5%以內，10%以內等。這樣的方法可以為試驗機提供準確的壓力，使得試驗結果更準確。
[0044]通過設置向上頂的氣缸來抵消腳輪支架體12以及腳輪11本身重量，使得自動加壓裝置施加的壓力與腳輪實際受到的壓力相等。
[0045]在另一種實施方式中，在待測腳輪11上設置上頂氣缸，當實際壓力大于腳輪應當受到的負載值時，減壓裝置向上推舉待測腳輪，使得腳輪實際受到壓力和腳輪應當受到的負載值只差始終小于一個提前設定的范圍。加壓裝置為氣缸，通過控制氣閥的開合大小來控制加壓裝置的壓力。
[0046]本發明的電子控制方式采用了送氣排氣方式處理進行自動處理。稱重精密儀放大調整器的信號與輸入力的信號經過處理器的計算，發給制動回路，制動回路分別進行送氣電子處理或排氣電子處理，將信號發送給調節器，調節器將信號發送給氣閥。
【主權項】
1.一種自動腳輪行走試驗機，包括支架，安裝在支架上的待測腳輪，與待測腳輪接觸的待測腳輪行走面，其特征在于:所述待測腳輪上方連接可以向下加壓的加壓裝置，加壓裝置下端與待測腳輪相接處的位置設置壓力測量裝置，加壓裝置和壓力測量裝置連接控制裝置。2.按照權利要求1所述的自動腳輪行走試驗機，其特征在于:所述支架包括固定安裝的支架座和活動安裝在支架座上的支架體，所述支架體可以沿支架座上下自由運動，所述腳輪安裝在支架體上。3.按照權利要求2所述的自動腳輪行走試驗機，其特征在于:所述支架座為固定安裝的空管，所述支架體下部固定設置與所述空管相匹配的滑柱。4.按照權利要求1所述的自動腳輪行走試驗機，其特征在于:所述待測腳輪上方還連接第一減壓裝置，所述第一減壓裝置連接控制裝置。5.按照權利要求2所述的自動腳輪行走試驗機，其特征在于:所述支架上安裝第二減壓目.ο6.按照權利要求4所述的自動腳輪行走試驗機，其特征在于:所述第二減壓裝置為下端固定上端連接支架體的氣缸。7.一種腳輪行走試驗方法，包括下列步驟:將待測腳輪放置在待測腳輪行走面上行走，對待測腳輪施加壓力，其特征在于:通過控制裝置控制加壓裝置對待測腳輪加壓，測量腳輪受到的實際壓力，比較腳輪實際受到壓力和腳輪應當受到的負載值，控制裝置調整加壓裝置對腳輪施加的壓力大小，使兩者之差始終小于一個提前設定的范圍。8.按照權利要求7所述的腳輪行走試驗方法，其特征在于:通過減壓裝置抵消腳輪固定架等輔助裝置的重量，使得自動加壓裝置施加的壓力與腳輪實際受到的壓力相等。9.按照權利要求7或8所述的腳輪行走試驗方法，其特征在于:在待測腳輪上設置減壓裝置，當實際壓力大于腳輪應當受到的負載值時，減壓裝置向上推舉待測腳輪，使得腳輪實際受到壓力和腳輪應當受到的負載值只差始終小于一個提前設定的范圍。10.按照權利要求7所述的腳輪行走試驗方法，其特征在于:加壓裝置為氣缸，通過控制氣閥的開合大小來控制加壓裝置的壓力。
【文檔編號】G01N3/12GK105842077SQ201610340536
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月19日
【發明人】董安忠, 齊文英, 董禹
【申請人】青島信希塑膠有限公司