轮胎不平衡质量测试装置及其振幅测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术所述轮胎不平衡质量测试装置及其振幅测试方法，采取非接触式振幅测量手段，装载被测试轮胎的主轴组件仅在传感器轴向上因不平衡质量产生振幅，而在其他方向的振动可忽略不计，以避免其他作用力因素在传感器轴向上形成的干扰影响，最大限度地提高不平衡质量的测试精度。测试装置包括有基座，被测试轮胎、主轴、主轴壳体和传动端连接形成一整体结构的主轴组件；主轴组件通过弹性支撑安装于基座，主轴组件的轴向与重力方向重合；沿主轴组件的径向，通过驱动电机、传动端、主轴向被测试轮胎施加旋转驱动力；所述的弹性支撑，在重力方向和旋转驱动力方向上无弹性，在垂直于旋转驱动力的主轴组件径向上具有弹性；在接近于主轴壳体的垂向两端，分别设置一组位移传感器。

【技术实现步骤摘要】
轮胎不平衡质量测试装置及其振幅测试方法
本专利技术涉及一种应用于轮胎不平衡质量的测试装置及其振幅测试方法，属于橡胶机械与工业自动化领域。
技术介绍
目前应用于航空、道路交通等领域的橡胶轮胎，在其制造工艺过程中均会使用到多种不同规格、材料配方的基础胶片。胶片的厚度尺寸、均匀性指标的不同必然导致存在不同程度的不均匀现象，即轮胎不平衡质量的产生。因此，针对橡胶轮胎不平衡质量的测试是出厂使用前必须经过一个检测项目，通过不平衡质量的检测以获得其具体参数指标，进而准确地评判轮胎制造的质量等级。现有测试系统中多采用测力传感器与基座的硬连接结构，测试系统在测量时需要自由振动，该连接方式限制了测试系统的自由振动，导致测量结果与真实值之间存在较大误差且不能有效的分离轮胎静、偶不平衡质量。另外还有引入吊杆克服主轴系统重力产生的测试方法，但吊杆的引入限制了主轴系统的振动，且吊杆的松紧程度对测量结果影响较大；另外，吊杆为悬浮式支撑，这种支撑方式使得系统的可靠性会随工作时间的加长而降低，因此这种支撑方式对系统的可靠性、稳定性会产生不利的影响。又如公开以下方案的在先专利申请，申请号CN201210568290.0，名称用于不平衡量的测量装置及其方法，其测量装置包括有连接于固定座与旋转轴外壳之间的振动件、传感器组；振动件的2个连接端，沿旋转轴的轴向中心线延伸方向排列；传感器组至少具有一个横向传感器和一个竖向传感器，竖向传感器平行于振动件设置，横向传感器垂直于振动件所在的平面。测试过程中，在旋转轴上装配被检测轮胎，由驱动轮带动旋转轴绕其轴向中心线、相对于旋转轴外壳旋转。将振动件、横向传感器和竖向传感器设置于固定座与旋转轴外壳之间；被检测轮胎旋转时，振动件在旋转轴外壳一侧的连接端沿振动件所在平面的正交方向往复振动；横向传感器检测振动件所在平面正交方向上的振幅，竖向传感器检测振动件沿旋转轴轴向中心线方向产生的振幅。上述专利申请采取的是接触式测试方法，即在动平衡测试装置的延伸部设置平板式振动件，振动件在其所处平面的正交两个方向上产生振动，以屏蔽驱动轮产生的不规则颤动影响。在接收并测量得到不平衡质量引发的旋转振幅的同时，相应地存在被检测轮胎与旋转轴自重形成的振动，该振动数据的存在仍然会直接影响到检测数据的精度与效率。有鉴于此特提出本专利申请。
技术实现思路
本专利技术所述轮胎不平衡质量测试装置及其振幅测试方法，在于解决上述现有技术存在的问题而采取非接触式振幅测量手段，装载被测试轮胎的主轴组件仅在传感器轴向上因不平衡质量产生振幅，而在其他方向的振动可忽略不计，以避免其他作用力因素在传感器轴向上形成的干扰影响，最大限度地提高不平衡质量的测试精度。为实现上述设计目的，所述的轮胎不平衡质量测试装置主要包括有：基座，在基座上安装有驱动电机；在主轴一侧端安装被测试轮胎，在其另一侧端安装传动端；与现有技术的区别之处在于：被测试轮胎、主轴、主轴壳体和传动端连接形成一整体结构的主轴组件；主轴组件通过弹性支撑安装于基座，主轴组件的轴向与重力方向重合；沿主轴组件的径向，通过驱动电机、传动端、主轴向被测试轮胎施加旋转驱动力；所述的弹性支撑，在重力方向和旋转驱动力方向上无弹性，在垂直于旋转驱动力的主轴组件径向上具有弹性；在接近于主轴壳体的垂向两端，分别设置一组位移传感器。基于上述测试装置，通过弹性支撑将主轴组件进行悬挂固定，弹性支撑在各个方向上的刚度并不同。具体地，仅在位移传感器的轴向上是具有弹性的，可近似地认为其是弹性体，而在其他方向上是刚性的。测试不平衡质量过程中，主轴组件的振动主要发生在所述位移传感器的轴向上，在此方向上振动受到的干扰最小、采集系统测试过程中接收的振幅信号不受其它作用力的影响，因此测试结果较为准确。在重力方向上，弹性支撑的刚度大，足以支撑主轴系统及被测试轮胎的重量，垂向上无振动；在旋转驱动力方向上，弹性支撑的刚度较大、弹性较小以克服所施加的驱动力，在此方向上的振幅较小，可忽略。因此，与传统动平衡测试系统相比，本申请消除了测试系统安装结构、支撑结构自身产生的振动造成的数据测量误差，能够从根本上解决测量精度难以提高的问题。为进一步地提高弹性连接效果而突出上述三个正交方向之间存在的振动差别，针对弹性支撑与主轴组件之间悬挂安装结构的优化方案是，所述的弹性支撑垂向安装于基座，在弹性支撑顶端连接有联接装置；所述的主轴组件悬挂安装于联接装置、且位于两组对称分布的弹性支撑的中心位置。对于所述弹性支撑的优选改进方案是，在一组安装板之间垂向地设置至少一组矩形簧板。应用本申请提出的测试装置改进方案，同时还实现了如下轮胎不平衡质量的振幅测试方法。具体地，将被测试轮胎、主轴、主轴壳体和传动端组装为一整体结构的主轴组件；将主轴组件悬挂连接于弹性支撑顶端，主轴组件的轴向与重力方向重合；沿主轴组件的径向，通过驱动电机、主轴和套设于主轴组件轴端的传动端，向被测试轮胎施加旋转驱动力；所述的弹性支撑，在重力方向和旋转驱动力方向上为刚性，在垂直于旋转驱动力的主轴组件径向上为弹性；接近于主轴壳体的垂向两端，分别设置一组位移传感器；在垂直于旋转驱动力的主轴组件径向上，由位移传感器测量主轴壳体垂向两端随主轴组件旋转而形成的振幅，以测试得到被测试轮胎的不平衡质量与相位；进一步地，将2组弹性支撑垂向地安装于基座，在弹性支撑顶端连接一联接装置；将主轴组件悬挂安装于联接装置、且位于两组对称分布的弹性支撑的中心位置。优选方案是，所述的弹性支撑，在其一组安装板之间垂向地设置至少一组矩形簧板。综上内容，所述轮胎不平衡质量测试装置及其振幅测试方法具有优点是：不同于现有技术，本申请采取非接触式振幅测量方式，即仅在位移传感器轴向上产生并测量出振幅，而在其他方向的振动可忽略不计，避免了其他干扰因素对测量数据的干扰，不平衡质量的测试精度较高。附图说明图1是测试系统的示意图；图2是不平衡质量测试过程中弹性支撑的受力示意图；图3是如图2所示结构的工作简化示意图；图4是弹性支撑的示意图；如图1至图4所示，基座1，驱动电机2，联接装置3，被测试轮胎4，主轴5，主轴壳体6，弹性支撑7，皮带8，主轴组件9，轮胎不平衡质量10，位移传感器11，皮带轮12。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1，如图1所示的轮胎不平衡质量测试装置，包括有基座1，在基座1上安装有驱动电机2；在主轴5一侧端安装被测试轮胎4，在其另一侧端安装有皮带轮12；被测试轮胎4、主轴5、主轴壳体6和皮带轮12连接形成一整体结构的主轴组件9；每组弹性支撑7，在一组安装板71之间垂向地设置至少2组矩形簧板72；弹性支撑7垂向安装于基座1，在2组弹性支撑7的顶端连接有一联接装置3；主轴组件9悬挂安装于联接装置3、且位于两组对称分布的弹性支撑7的中心位置；主轴组件9的轴向与重力方向重合；沿主轴组件9的径向，通过驱动电机2、皮带轮12、主轴5向被测试轮胎4施加旋转驱动力；所述的弹性支撑7，在重力方向和旋转驱动力方向上无弹性，在垂直于旋转驱动力的主轴组件9径向上具有弹性；在接近于主轴壳体6的垂向两端，分别设置一组位移传感器11。应用上述轮胎不平衡质量测试装置而实现的一种振幅测试方法，是将被测试轮胎4、主轴5、主轴壳体6和传动端组装为一整体结构的主轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮胎不平衡质量测试装置，包括有基座(1)，在基座(1)上安装有驱动电机(2)；在主轴(5)一侧端安装被测试轮胎(4)，在其另一侧端安装传动端，其特征在于：被测试轮胎(4)、主轴(5)、主轴壳体(6)和传动端连接形成一整体结构的主轴组件(9)；主轴组件(9)通过弹性支撑(7)安装于基座(1)，主轴组件(9)的轴向与重力方向重合；沿主轴组件(9)的径向，通过驱动电机(2)、传动端、主轴(5)向被测试轮胎(4)施加旋转驱动力；所述的弹性支撑(7)，在重力方向和旋转驱动力方向上无弹性，在垂直于旋转驱动力的主轴组件(9)径向上具有弹性；在接近于主轴壳体(6)的垂向两端，分别设置一组位移传感器(11)。

【技术特征摘要】
1.一种轮胎不平衡质量测试装置，包括有基座(1)，在基座(1)上安装有驱动电机(2)；在主轴(5)一侧端安装被测试轮胎(4)，在其另一侧端安装传动端，其特征在于：被测试轮胎(4)、主轴(5)、主轴壳体(6)和传动端连接形成一整体结构的主轴组件(9)；主轴组件(9)通过弹性支撑(7)安装于基座(1)，主轴组件(9)的轴向与重力方向重合；沿主轴组件(9)的径向，通过驱动电机(2)、传动端、主轴(5)向被测试轮胎(4)施加旋转驱动力；所述的弹性支撑(7)，在重力方向和旋转驱动力方向上无弹性，在垂直于旋转驱动力的主轴组件(9)径向上具有弹性；在接近于主轴壳体(6)的垂向两端，分别设置一组位移传感器(11)。2.根据权利要求1所述的轮胎不平衡质量测试装置，其特征在于：所述的弹性支撑(7)垂向安装于基座(1)，在弹性支撑(7)顶端连接有联接装置(3)；所述的主轴组件(9)悬挂安装于联接装置(3)、且位于两组对称分布的弹性支撑(7)的中心位置。3.根据权利要求2所述的轮胎不平衡质量测试装置，其特征在于：所述的弹性支撑(7)，在一组安装板(71)之间垂向地设置至少一组矩形簧板(72)。4.应用如权利要求1至3所述轮胎不平衡质量测试装置的振...

【专利技术属性】
技术研发人员：段振亚，蓝竹军，杭柏林，王臣，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37