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多轴车轮疲劳系统的控制方法技术方案

技术编号:2565883 阅读:138 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种获取测试机用驱动文件的方法,所述测试机用于车轮轮辋测试,所述方法包括步骤:    提供与鼓表面相接触的车轮组件,所述车轮组件可关于定义横轴线的轴线转动,并且,其中垂直轴线延伸穿过与所述车轮组件的轮胎相接触的鼓表面并与所述横轴线正交,并且,纵轴线被定义为同时与所述横轴线和所述垂直轴线正交;    计算倾覆力矩,该倾覆力矩关于所述纵轴线被施加至所述车轮轮辋;    基于计算出的倾覆力矩调节施加至所述车轮轮辋的至少一个力载荷以及所述车轮轮辋相对于所述鼓表面的外倾角,以在所述车轮轮辋上获得期望的加载。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用来测试机动车辆部件的测试装置。更具体地说,本专利技术涉及一种用来测试机动车辆的轮胎、车轮、主轴(spindle)和/或制动部件的测试装置。
技术介绍
Fraunhofer-Institut Fur Betriebsfestigkeit研发了一种利用转鼓内部的滚动车轮测试装置,该测试装置已被表明是一种有效的测试技术。一般而言,轮胎和车轮被安装至驱动马达并被布置在鼓内,在鼓处轮胎与内周表面结合。对原始设计已经进行了改进,以模拟在机动车辆在道路上行驶时、当轮胎和车轮轮辋被安装至机动车辆时的加载。上述加载可包括模拟车辆重量及动态加载的径向车轮加载和载荷沿轮胎和车轮轮辋的转轴施加的横向加载。在更进一步的实施例中,发表在德国Darmstadt 1997年9月11日第三届国际用户会议(the 3rd International User Meeting)论文集中的“令两轴车轮测试系统适于制动部件和凸耳螺栓松动(Lug-Loosening)”中还提出了驱动和制动转矩的应用。尽管原始设计被认为是有效的,并且已经作出了改进来模拟道路条件,但仍然存在着缺点。例如,作用于车辆车轮的径向和轴向力不是恒定的,而是依赖于多种因素。为了再现作用于车辆部件上的力,通常在所关心的部件上设置应变计(strain gauge),而且,车辆在现实条件下被驱动并由此来收集数据。致动器被操作以在实验室中给具有类似应变计的车辆部件施加载荷,从而近似在现实条件下所见的载荷。然而,即使在测试可以开始之前也需要复杂的装设步骤(setup procedure)(即测绘过程(mapping process))。例如,在实验室中可将并入了应变计的一个或多个测试车轮轮辋用于装设。然后施加力,并监控应变计的输出、以确定在测试车轮轮辋内是否存在期望的应变场。车轮组件的机器外倾角设置连同所施加的力(载荷对)一起被反复调节,直至应力场的读数令人满意为止。该装设步骤由于花费相当多的时间、同时导致试样磨损,因而使得测试复杂化。
技术实现思路
一种测试系统和方法,用于为车轮轮辋测试用的测试系统获得驱动文件,所述测试系统和方法包括设置与鼓表面相接触的车轮组件,所述车轮组件可绕定义横轴线的轴线旋转,并且,其中垂直轴线延伸穿过与所述车轮组件的轮胎相接触的鼓表面并与所述横轴线正交,并且,纵轴线被定义为同时与所述横轴线和垂直轴线正交。测量表征倾覆力矩的参数,该倾覆力矩关于所述纵轴线被施加至车轮轮辋。所述车轮轮辋相对于鼓表面的外倾角被调节、以获得所述车轮轮辋上关于所述纵轴线的期望倾覆力矩。附图说明图1是为了实施本专利技术所包含方面的滚动车轮测试装置在某种状态下的示意性透视图,其中有些部分被去除。图2是有些部分被去除的测试装置的正视图。图3是沿图2中线3--3取得的示意性截面图,其中有些部分被去除。图4是图1的测试装置的示意性表示。图5是用于实施本专利技术所包含方面的滚动车轮测试装置的第二实施例的示意性视图。图6是用于实施本专利技术所包含方面的滚动车轮测试装置的第三实施例的透视图。图7是流程图,图示出为车轮轮辋测试、用测试机获取驱动文件的方法。具体实施例方式在图1中以附图标记10图示出示例性的滚动车轮测试装置,该滚动车轮测试装置能够实施本专利技术。应注意,装置10是这样一种测试装置本领域技术人员从该测试装置能够了解到本专利技术所包含的方面可被用在其他测试装置上,并且,具体地,可被用于那些使用以不同方式布置的致动器来施加载荷的测试装置。在描述控制方法之前将先描述测试装置10。这里将只提供简短的描述。美国专利6,729,178提供了进一步的描述,并且通过引用而全部被合并与此。还应当了解,装置10为并入制动/驱动转矩的三轴机。下述的控制方法也可与不具备制动/驱动转矩载荷输入的两轴测试装置一起使用。一般而言,测试装置10包括支撑结构12,支撑结构12支撑与转鼓16接合的轮胎和车轮轮辋组件14。在图示的实施例中,转鼓16包括大的内腔18,轮胎和车轮轮辋组件14被布置在内腔18中,以便轮胎20接合内周表面22。在一种操作模式中,适当的液压或电动马达24驱动鼓16使其绕轴线26转动。在图示的实施例中,尽管可以使用直接将马达24联接至鼓16的方法,但是,如果需要,如皮带或链这样的无端式构件28也可被设置用来减速和放大鼓转矩。在这一点上此处使用时应注意,施加至车轮组件14的车轮轮辋的力包括Fx,Fx是车轮沿纵轴线所见的纵向或制动/驱动力;Fy,Fy为沿横轴线的横向力,其垂直于纵向力Fx并平行于车轮的旋转轴线;以及Fz,Fz为沿垂直轴线的垂直力,其垂直于纵向力Fx和横向力Fy。另外,力的组合在车轮组件14的车轮轮辋内产生力矩Mx(关于Fx的外倾(camber)或倾覆力矩)、My(关于Fy的制动力矩)以及Mz(关于Fz的转向力矩)。在轮胎20接合鼓16的内周表面22时,可通过鼓16基本平行于旋转轴线26的运动来施加横向载荷Fy。滑动组件30被设置用于鼓16的运动。致动器系统36使鼓16在滑动组件30上移位以施加横向载荷Fy。一般而言,支撑结构12包括驱动马达转矩组件40,驱动马达转矩组件40通过多个支杆(strut)44被支撑在基部42上。在下面详细讨论的驱动马达转矩组件40包括驱动主轴(spindle)48的马达,而主轴48进而驱动轮胎和车轮轮辋组件14。通常,用车辆悬架的生产部件50(图2)(即在机动车辆上一般提供的那些部件)将轮胎和车轮轮辋组件14支撑在主轴48上。如制动钳或制动鼓这样的生产制动部件51也可以传统方式被设置并使用,从而选择性地约束轮胎和车轮轮辋组件14的转动。适当的固定装置将悬架和制动部件彼此之间成适当关系地支撑在主轴48上。应注意,轮胎和车轮轮辋组件14、主轴和/或制动部件可以是那些适合应用于机动车辆的部件,也可以是那些为测试装置10特别设计的部件。多个支杆44可移动地支撑驱动马达组件40以及连接至其上的轮胎和车轮轮辋组件14。参考图1和2,多个支杆44包括支杆60,支杆60可操作地连接至致动器45。致动器45通过支杆60施加径向载荷,以便大致模拟机动车辆上的垂直载荷Fz,如车辆重量和动态加载。在图示的实施例中,钟形曲柄(bell crank)62被提供作为杠杆臂,并用来保持紧凑的组件。也可提供将致动器45直接连接至支杆60的方法。横向载荷通过支杆64起作用,支杆64连接在驱动马达转矩组件40与支撑基部42之间。一对垂直支杆74将驱动马达组件40支撑在支撑基部42的上方。在图示的实施例中还提供了稳定支杆66和68,支杆66被连接至普通枢转构件70。驱动马达转矩组件40转动轮胎和车轮轮辋组件14,并通过主轴48施加驱动转矩。在制动部件(如制动钳)被操作以约束轮胎和车轮轮辋组件14的转动时,产生制动转矩。控制器80接收表征施加给车轮组件14的轮辋的载荷的测量信号。在图示的实施例中,支杆60上的载荷传感器(load cell)82被用来测量径向或垂直载荷Fz,而支杆66上的载荷传感器84测量横向载荷Fy。支杆66和枢转构件70隔离来自载荷传感器84的力矩。驱动转矩和制动转矩通过设置在垂直支杆74上的载荷传感器86来测量。控制器80基于期望载荷和测得的载荷提供指令信号给马达24、驱动马达组件4本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:大·保罗·J·莱斯卡克雷吉·L·坎贝尔埃里克·W·杨C·埃考恩·布拉德利
申请(专利权)人:MTS系统公司
类型:发明
国别省市:

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