[发明专利]用于测量轮胎高速均匀性的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及测量轮胎均匀性技术领域，尤其涉及一种用于测量轮胎高速均匀性的方法和系统。

背景技术

目前中国轮胎工业界在测量轮胎均匀性时，一般除了静态不平衡和胎冠半径变化，即不圆度之外，还有滚动态的径向力变化和横向力变化。而在测量轮胎均匀性的过程中，滚动速度都很慢，约每秒只转一圈。这比实际使用时的转速差了一个数量级。之所以如此，理由有以下三点：1)在生产线上的均匀性试验机除了检查均匀性之外，一般还有均匀性校正的功能，即用高速旋转的砂轮将轮胎面胶磨去少许，以提高轮胎均匀性，因此，轮胎转速不能太快；2)高速旋转对钢架要求高，否则会出现共振，因此，设备价钱会变得十分昂贵；3)对高速性能要求不高。

然而实际上，由不均匀性产生的力是随着轮胎的速度增加的，例如，质量不均匀所产生的离心力的增加，是与速度的平方成正比。更有甚者，当力的波动变化频率接近轮胎胎体共振频率时，共振作用会使得不均匀性所激励的震动幅度更大。在低转速下测得的不均匀性，和高速旋转时所得的结果是截然不同的。因此，要改善轮胎的舒适性，降低震动及其引起的噪声，必须直接测量其高速均匀性。

目前一般轮胎高速均匀性试验机，如前所述，用加强了支架刚性的转鼓试验机，在轮胎轴上安装垂直、横向和纵向(即F_z、F_y和F_x)三个方向力的传感器，来测量轮胎力的变化。为了避免使用笨重和昂贵的加强支架，美国的Gerald Potts发明了一种简化的高速均匀性试验机，利用加速度传感器的信号，经过计算求得由钢架振动引起的惯性力，从而在力传感器信号中消去干扰，得到正确的轮胎由均匀性产生力的变化之数据。

但是，前述两种方法虽然都能满足轮胎均匀性测量的需求，但都相对较为复杂，而且测量成本昂贵。

发明内容

本发明的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术缺陷之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种用于测量轮胎高速均匀性的方法。该方法具有简单化、降低测量成本的优点，且同样可以满足技术上的需求。

本发明的另一个目的在于提出一种用于测量轮胎高速均匀性的系统。

为了实现上述目的，本发明一方面实施例的用于测量轮胎高速均匀性的方法，所述轮胎设置在轮胎转鼓试验机上，所述轮胎的转轴分别与多个力传感器和旋转编码器连接，所述方法包括：S1、当所述轮胎的转速达到预设的高速状态之后，所述多个力传感器采集所述轮胎对所述转轴的垂直、横向、纵向三个方向上的力信号；S2、数据采集板根据所述旋转编码器发送的脉冲信号采集所述力信号，并将所述力信号与所述轮胎的旋转角度之间建立关系，以及根据时域同步平均算法和所述关系测量所述轮胎的均匀性。

根据本发明实施例的用于测量轮胎高速均匀性的方法，当轮胎的转速达到预设的高速状态之后，多个力传感器可采集轮胎对转轴的垂直、横向、纵向三个方向上的力信号，数据采集板可根据旋转编码器发送的脉冲信号采集力信号，并将力信号与轮胎的旋转角度之间建立关系，以及根据时域同步平均算法和关系测量轮胎的均匀性，本发明提出的方法要简单的多，因此降低了测量成本，且同样可以满足技术上的需求。

为了实现上述目的，本发明另一方面实施例的用于测量轮胎高速均匀性的系统，包括：轮胎转鼓试验机、多个力传感器、旋转编码器和数据采集板，其中，所述多个力传感器与所述轮胎转鼓试验机中的轮胎的转轴连接，所述多个力传感器用于在所述轮胎的转速达到预设的高速状态之后，采集所述轮胎对所述转轴的垂直、横向、纵向三个方向上的力信号；所述旋转编码器与所述轮胎的转轴连接，所述旋转编码器用于发送脉冲信号；所述数据采集板用于根据所述脉冲信号采集所述力信号，并将所述力信号与所述轮胎的旋转角度之间建立关系，以及根据时域同步平均算法和所述关系测量所述轮胎的均匀性。

根据本发明实施例的用于测量轮胎高速均匀性的系统，可通过多个力传感器在轮胎的转速达到预设的高速状态之后，采集轮胎对转轴的垂直、横向、纵向三个方向上的力信号，数据采集板根据旋转编码器发送的脉冲信号采集力信号，并将该力信号与轮胎的旋转角度之间建立关系，以及根据时域同步平均算法和该关系测量轮胎的均匀性，本发明提出的方法要简单的多，因此降低了测量成本，且同样可以满足技术上的需求。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：