[发明专利]一种轮胎橡胶高速冰面摩擦特性测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及轮胎摩擦测试装置，详细讲是一种结构简单、使用方便，测试全面、测试成本低廉，真实反映轮胎在冰面上高速运动时的摩擦特性，对轮胎设计和使用具有重大参考价值的轮胎橡胶高速冰面摩擦特性测试装置。

背景技术

我们知道，在长期低温积雪地区路面或北方冬季雪后公路路段，由于公路路面被积雪或冰层覆盖，轮胎相对地面的驱动力和制动力均会大幅减弱，直接影响汽车行驶，从而极易引发严重的车辆行驶安全问题。而传统的车轮防滑手段（如防滑链）并不能完全有效的保证车辆在结冰路面的行驶安全且存在众多衍生安全隐患。因此，针对轮胎橡胶高速冰面摩擦特性的研究，作为直接关乎道路交通安全的课题受到车辆生产行业及学术研究领域的高度关注。

轮胎橡胶的冰面摩擦特性与轮胎的使用性能密切相关。在车辆行驶的动态条件下，橡胶胎面所受的摩擦力及摩擦特性受到包括操作条件、界面材料、摩擦机理变化、犁沟效应、冰体软化、塑性变形及冰面组成特性等一系列因素的影响，从而影响轮胎行驶性能。所以，研究不同条件下橡胶冰面的摩擦特性，是提高橡胶轮胎牵引性能和制动性能等使用性能的必然要求。而现有设备只能针对一种或两种工况下的冰面摩擦特性进行测试，无法真实反映轮胎橡胶高速冰面摩擦特性。

研究汽车冰面行驶过程中，常规试验可以车胎与冰面的摩擦特性以车胎为研究对象来进行。但若直接以轮胎为对象进行试验分析，其装置成本太高，并不实际；且由于胎面磨损、温度升高，以及受到室外气温、风向和驾驶员驾驶水平的影响，常导致测量准确度欠佳。

本发明采用仿行驶条件下试件的冰面摩擦试验的研究方法，测试高速、动态条件下轮胎的摩擦特性，开发轮胎橡胶高速冰面摩擦测试装置，以有效的降低成本，提高试验可控性，即以指定条件下轮胎和整车与冰面间的模拟摩擦试验手段，满足研究的需要。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构简单、使用方便，可以测量不同环境温度、接触压力和相对速度情况下橡胶与冰面接触面间摩擦系数的，测试全面，测试成本低廉，真实反映轮胎在冰面上高速运动时的摩擦特性，对轮胎设计和使用具有重大参考价值的轮胎橡胶高速冰面摩擦特性测试装置。

本发明解决上述现有技术的不足所采用的技术方案是：

一种轮胎橡胶高速冰面摩擦测试装置，设有检测箱，检测箱内经推力球轴承纵向安装有传动轴，传动轴下方设有动力源，动力源的输出轴与传动轴相连，传动轴上端固定连接有转盘，转盘上侧设有冰面安装槽，转盘上方的安装箱上设有双作用气缸，双作用气缸的活塞杆上经力学传感器连接有加压轴，加压轴两端经轴承分别连接胶盘连接座。

本发明中所述的双作用气缸的活塞杆下端经联轴器连接有压力杆，压力杆下端经力学传感器连接有连接杆，连接杆下端经连接套水平固定安装有加压轴。

本发明中所述的力学传感器为拉扭复合力传感器。

本发明进一步改进，设有制冷系统，制冷系统的蒸发器设在检测箱内。制冷系统可调控检测箱内的温度，使检测箱内及冰面安装槽内冰面温度处于实验要求温度的范围内。

本发明中所述的检测箱内设有一层ABS保温层。检测箱内温度控制更方便，不会出现较大的温度波动，温度适应性较好。

本发明使用时，在冰面安装槽内安装冰面，也可以直接向冰面安装槽内注水，然后通过制冷系统降低检测箱内的温度，使水在冰面安装槽内冻成冰面，将两个待检测橡胶盘分别安装在两个胶盘连接座上，双作用气缸工作，经活塞杆、加压轴将待检测橡胶盘与冰面接触，并施加一定的压力；动力源工作，经传动轴带动转盘、冰面安装槽旋转；两个待检测橡胶盘在冰面安装槽内的冰面上做相对滚动运动。力学传感器可精确测量待检测橡胶盘与冰面间的摩擦力和正压力，根据待检测橡胶盘与冰面间的接触面积、加压轴的长度计算出橡胶盘与冰面接触面间的摩擦系数，通过控制调节检测箱内的温度、双作用气缸对待检测橡胶盘施加的正压力和动力源带动冰面安装槽转动的数度，可测量不同环境温度、接触压力和相对速度情况下橡胶与冰面接触面间摩擦系数的，测试全面，测试成本低廉，可真实反映轮胎在冰面上高速运动时的摩擦特性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图

图2是本发明中双作用气缸与压力杆，压力杆、力学传感器、连接杆及连接套的连接结构示意图。

具体实施方式