一种带传动式橡胶摩擦特性测试系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种带传动式橡胶摩擦特性测试系统，主要由支撑框架(3)和固定在其上方的夹具模块(1)、路面动力系统(2)组成,路面动力系统(2)中的路面传送带在电机的带动下运动,夹具模块(1)中的液压加载缸对其下方待测的橡胶样品施加载荷，使橡胶样品与路面传送带摩擦接触，并通过压力传感器对橡胶样品受到的压力进行采集。本实用新型专利技术可以实现覆盖汽车轮胎在各种不同工况下橡胶轮胎胎面与路面的摩擦系数的测量。可以真实反映不同胎面花纹的汽车轮胎与路面在各种滑移速度下的特性，克服了传统台架由于橡胶尺寸、滑移速度、滑移距离等的限制。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于轮胎摩擦学研宄领域，具体涉及一种带传动式橡胶摩擦特性测试系统，可为轮胎胎面橡胶材料摩擦、磨损性能提供有效的测试手段。同时可为测量不同速度下轮胎与路面的摩擦特性提供平台。
技术介绍
橡胶作为轮胎的主要组成部分，其摩擦特性很特殊，它并不符合库仑摩擦定律。橡胶轮胎的机械特性很大程度上取决于橡胶的摩擦特性(尤其在一些极限工况下)。目前对橡胶摩擦的理论研宄尚不成熟。因此，橡胶摩擦的测试研宄对轮胎力学特性的研宄就十分重要。另一方面，轮胎胎面花纹作为提高汽车性能，确保行驶安全的重要因素。其作用就是增加胎面与路面间的摩擦力，以防止车轮打滑，这与鞋底花纹的作用如出一辙。它提高了胎面接地弹性，在胎面和路面间切向力(如驱动力、制动力和横向力)的作用下，花纹块能产生较大的切向弹性变形。切向力增加，切向变形随之增大，接触面的“磨擦作用”也就随之增强，进而抑制了胎面与路面打滑或打滑趋势。因此，具有花纹特征的橡胶摩擦特性研宄相当重要。为了研宄橡胶的摩擦特性，目前常见的橡胶摩擦台有两类:转盘式和滑台式摩擦台。转盘式的摩擦台通常一方面由电机带动转盘，来模拟运动的路面，另一方面通过重力、液压或者电缸加载的橡胶样品和转盘接触，实现摩擦的过程，属于旋转运动；滑台式试验台是由Im到5m之间的平板来模拟路面，橡胶的滑移运动一般通过直线导轨来实现，属于直线运动。这些设备的开发很大程度地推动了摩擦理论的进步，但这些仪器的各自存在一些缺占.V.转盘式摩擦台试验样品尺寸不宜较大，由于橡胶样品在转盘滑移时，内外侧的滑移速度不一致，转盘越小或者试验样品尺寸越大，这种现象越明显，难以测试具有胎面花纹橡胶块的试验测试；滑台式摩擦台滑移速度、滑移位移较小，受到平板式的实际尺寸限制，橡胶的最大摩擦速度难以提升。因此，很有必要提出能够结合两者优点的测试系统。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的是提出一种能够测试具有胎面花纹的大尺寸橡胶块，且适用于高滑移速度、高滑移距离工况特点(即结合了两种摩擦台架优点)的带传动式橡胶摩擦测试系统。本技术公开了一种带传动式橡胶摩擦特性测试系统，主要由夹具模块1、路面动力系统2和支撑框架3组成，所述夹具模块I固定在支撑框架3的上框架301上，路面动力系统2由支撑框架3的悬臂梁框架302支撑，所述悬臂梁框架302与支撑框架3的下框架303固连；所述路面动力系统2中的路面传送带205在电机的带动下运动；所述夹具模块I位于路面传送带205的上方，其中含有液压加载缸102和压力传感器，所述液压加载缸102对其下方待测的橡胶样品107施加载荷，使橡胶样品107与路面传送带205摩擦接触，并通过压力传感器对橡胶样品107受到的压力进行采集。所述夹具模块I中，液压加载缸102通过固定座101的顶板固定在上框架301上，液压加载缸102下方安装第一直线导轨105，所述橡胶样品107装在容纳盒106内，并与第一直线导轨105滑动连接；所述压力传感器包括垂直压力传感器103和水平压力传感器108，其中垂直压力传感器103安装在液压加载缸102与第一直线导轨105之间，水平压力传感器108 —端与固定座101的侧板连接，另一端与容纳盒106连接。在所述液压加载缸102与第一直线导轨105之间，垂直压力传感器103两侧安装有导向杆件104。所述的路面动力系统2主要由调速电机201、主动传动轴207和安装在主动传动轴207上的主动转鼓204、路面传送带205、从动传动轴211和安装在从动传动轴211上的从动转鼓215组成；所述路面传送带205安装在主动转鼓204和从动转鼓215上并张紧，所述调速电机201通过传动皮带202将动力输送至主动传动轴207，进而带动路面传送带205运动。所述主动传动轴207两端分别通过第一支座203和第二支座208支撑，并直接固定安装在悬臂梁框架302上，从动传动轴211两端分别通过第三支座210和第四支座214支撑，并滑动安装在悬臂梁框架302上的第二直线导轨212和第三直线导轨216上；所述主动转鼓204与从动转鼓215之间平行安装有第一电缸209和第二电缸213，所述第一电缸209和第二电缸213 —端分别固定在悬臂梁框架302上，另一端分别与第三支座210和第四支座214连接。所述下框架303上安装有图像采集仪206，用于检测路面传送带205与主动转鼓204的相对位移。所述第一支座203和第二支座208内部为圆柱轴承，第三支座210内部为球铰与滑动轴承组合体，第四支座214内部为球铰。在所述悬臂梁框架302上装有平面止推轴承217，所述平面止推轴承217位于路面传送带205下方，并正对液压加载缸102。所述路面传送带205材质为钢，其上贴有不同等级的砂纸，以模拟不同附着的路面。本技术的有益效果是:本技术结合了转盘式和导轨式摩擦台架的优点。可以实现覆盖汽车轮胎在各种不同工况下(包含各种胎面橡胶、胎面花纹、各种负荷下胎面压强、驱动制动时的滑移速度、不同路面橡胶轮胎)胎面与路面的摩擦系数的测量。可以真实反映不同胎面花纹的汽车轮胎与路面在各种滑移速度下的特性，克服了传统台架由于橡胶尺寸、滑移速度、滑移距离等的限制。【附图说明】图1是本技术的系统结构立体图；图2是本技术的系统结构主视图；图3是图2的俯视图；图4是本技术中支撑框架的结构示意图；图5是本技术中夹具模块的主视图；图中:I夹具模块；101固定座；102液压加载缸；103垂直压力传感器；104导向杆件；105第一直线导轨；106容纳盒；107橡胶样品；108水平压力传感器；2路面动力系统；201调速电机；202传动皮带；203第一支座；204主动转鼓；205路面传送带；206图像采集仪；207主动传动轴；208第二支座；209第一电缸；210第三支座；211从动传动轴；212第二直线导轨；213第二电缸；214第四支座；215从动转鼓；216第三直线导轨；217平面止推轴承；3支撑框架；301上框架；302悬臂梁框架；303下框架。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术进行详细的描述。如图1所示，本技术所公开的测试系统主要由夹具模块1、路面动力系统2和支撑框架3组成。其中夹具模块I固定安装在支撑框架3的上框架301的下方，路面动力系统2安装在支撑框架3内侧。如图4所示，支撑框架3包括上框架301、悬臂梁框架302和下框架303。上框架301固定在下框架303上方，悬臂梁框架302与下框架303螺栓固定，悬臂梁框架302是悬臂在支撑框架3上，同时悬臂梁框架302与路面动力系统2安装连接，并用于支撑整个路面动力系统2。如附图5所示，所述的夹具模块I包括固定座101 ;液压加载缸102 ;垂直压力传感器103 ;导向杆件104 ;第一直线导轨105 ;橡胶样品容纳盒106 ;橡胶样品107 ;水平压力传感器108。其中，固定座101成倒“L”形，其顶部上侧与上框架301固定，固定座101顶部下侧与液压加载缸102固定，第一直线导轨105位于液压加载缸102下方，垂直压力传感器103和导向杆件104均安装在液压加载缸102与第一直线导轨105之间，且导向杆件104成对安装在垂直压力传感器103两本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带传动式橡胶摩擦特性测试系统，主要由夹具模块(1)、路面动力系统(2)和支撑框架(3)组成,其特征在于：所述夹具模块(1)固定在支撑框架(3)的上框架(301)上，路面动力系统(2)由支撑框架(3)的悬臂梁框架(302)支撑，所述悬臂梁框架(302)与支撑框架(3)的下框架(303)固连；所述路面动力系统(2)中的路面传送带(205)在电机的带动下运动；所述夹具模块(1)位于路面传送带(205)的上方，其中含有液压加载缸(102)和压力传感器，所述液压加载缸(102)对其下方待测的橡胶样品(107)施加载荷，使橡胶样品(107)与路面传送带(205)摩擦接触，并通过压力传感器对橡胶样品(107)受到的压力进行采集。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭孔辉，杨一洋，许男，马其贞，张玉新，聂文进，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22