一种接触式汽车车轮胎侧形变检测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种接触式汽车车轮胎侧形变检测系统。采用以下技术方案：承导轴通过底座固定安装在导轨平台上，导轨平台通过光轴滑动安装在导轨座上，导轨座水平固定在滚筒试验台上，检测筒通过连接板和运动套管套装在承导轴上，检测筒一端装有滑动杆，滑动杆端部装有万向轮，检测筒侧壁上装有位移传感器，所述检测筒位置可调，所述滑动杆可在检测筒内伸缩。位移传感器、PLC主控制器、滚筒试验台的驱动器依次通过信号线连接，PLC主控制器通过PCI总线与人机HMI终端连接，警报器与PLC主控制器通过信号线连接。本实用新型专利技术针对汽车胎侧形变无法准确检测，提供一种小体积、低误差、测量精准、检测快速、结果可靠的检测系统。

【技术实现步骤摘要】
一种接触式汽车车轮胎侧形变检测系统
本技术涉及一种车辆检测领域的检测设备，特别是涉及一种接触式汽车车轮胎侧形变检测系统。
技术介绍
轮胎是汽车的重要组成部分，基本结构主要有胎冠、胎肩、胎侧和趾口。其中，胎侧是轮胎最薄弱的部分，车辆行驶过程中，常常由于胎侧爆胎引发交通事故。诱发胎侧爆胎的原因主要有两大类：一是胎压问题，当轮胎气压不足，易造成轮胎谐振，在巨大的谐振作用力作用下胎侧形变超过临界值，胎侧的刚度无法承受，则发生爆胎。另外，轮胎气压不足时，轮胎的下沉量加大，导致车辆小半径转弯时胎侧接触地面，在高压、高温作用下，胎侧性能快速衰退，直接发生爆胎。二是胎侧损伤问题，轮胎在日常使用中疏于管理，外侧轮胎磨损、划伤、裂纹等导致胎侧变薄，厚度不均匀，局部位置强度降低，胎侧形变量过大，因而发生爆胎。当前对汽车车轮胎侧的检测主要有外观检测，拆卸车轮利用辅助仪器检测。外观检存在局限性，拆卸车轮工作量大，检测速度慢，且目前的检测都无法动态检测车轮胎侧的形变情况。汽车车轮胎侧的形变具体表现为胎侧的凸起，对其进行检测有助于从轮胎的使用效果上评估轮胎的状态，以便及时更换轮胎，预防爆胎的发生。因此，设计一种针对汽车车轮胎侧形变的检测系统非常必要。
技术实现思路
本技术针对汽车车轮胎侧形变无法快速准确检测的问题，提供一种小体积、低误差、测量精准、检测快速、结果可靠的接触式汽车车轮胎侧形变检测系统。本技术由人机HMI终端、PLC主控制器、警报器、测量装置及滚筒试验台等部分组成，操纵人机HMI终端启动检测程序，PLC主控制器控制滚筒试验台的滚筒来带动汽车的待测车轮转动，进而模拟汽车在路面运动，测量装置检测车轮接触滚筒时胎侧一周各点发生形变的凸起数值，PLC主控制器采集测量装置检测到的数据并传输到人机HMI终端进行处理，若胎侧异常则发出警报并将问题显示在人机HMI终端界面上，以便做出决策。参阅图1至图24，为实现上述目的，本技术采用如下技术方案予以实现。一种接触式汽车车轮胎侧形变检测系统，包括：滚筒试验台、导轨座、导轨平台、承导轴、检测筒、人机HMI终端、PLC主控制器和警报器，所述滚筒试验台用于模拟路面和驱动车轮转动，所述承导轴通过底座固定安装在导轨平台上，所述导轨平台通过光轴滑动安装在导轨座上，所述导轨座水平固定在滚筒试验台上，所述检测筒通过连接板和运动套管套装在承导轴上，所述检测筒一端装有滑动杆，滑动杆端部装有万向轮，所述检测筒侧壁上装有位移传感器，所述检测筒位置可调：随导轨平台左右移动，沿承导轴上下移动，所述滑动杆可在检测筒内伸缩，所述位置可调可单项调整或组合调整；所述位移传感器通过信号线与PLC主控制器连接，PLC主控制器与滚筒试验台的驱动器通过信号线连接，PLC主控制器与人机HMI终端通过PCI总线连接，警报器与PLC主控制器通过信号线连接。进一步地，所述导轨平台底部设有导轨滑块，所述导轨滑块套装在光轴上，所述导轨座由固定在矩形钢板四角上的凸台组成，所述光轴安装在凸台中间带有缺口的圆形通孔内，并通过侧平面缺口处的圆形通孔内的螺栓锁紧；所述承导轴为圆柱体，通过底部带有圆形通孔的底座滚动在导轨平台上，所述圆柱体表面对称设有两条类长方体的纵向槽和两条截面为类棱台的纵向槽，类长方体的纵向槽用于导向，类棱台的纵向槽用于定位。进一步地，所述运动套管由圆形钢筒和矩形钢板组成，连接处通过肋板加固，钢筒内壁对称设置有两条类长方体的纵向凸脊，与圆柱体表面上的两条类长方体纵向槽滑动配合，钢筒表面对称设有两个长方形通孔，与锁紧件配合定位，钢筒表面对称设置有两个带有圆形通孔的吊耳，矩形钢板前端加工有两个圆形通孔，用于与连接板螺栓连接。进一步地，所述锁紧件，包括：锁紧件后板、锁紧件前板、锁紧件固定板、锁紧件手柄和锁紧件螺栓，所述锁紧件螺栓两端设有螺纹，中间光杆与运动套管上吊耳圆孔滑动配合装配，所述锁紧件后板、锁紧件前板和锁紧件固定板套装在锁紧件螺栓上，所述锁紧件后板和锁紧件固定板通过螺母固定在锁紧件螺栓两端，所述锁紧件后板和锁紧件前板内表面对称设有纵向棱台，该纵向棱台与运动套管上长方形通孔相配合，所述锁紧件前板另一侧表面加工有空心凸台，凸台中心设置有一个大径圆形通孔，所述锁紧件固定板中间设置有圆形凸台，凸台中心加工有螺纹孔。进一步地，所述锁紧件手柄为T形件，其螺纹杆与锁紧件固定板上的螺纹孔螺纹装配，并穿过锁紧件前板上的大径圆形通孔，通过两个螺母将大于锁紧件前板上的圆形通孔直径的垫圈锁紧固定，通过旋转手柄带动锁紧件前板沿锁紧件螺栓移动，使锁紧件后板和锁紧件前板上的纵向棱台穿过运动套管上的矩形通孔，与承导轴上的截面为类棱台的纵向槽啮合，利用纵向槽两侧斜面的挤压力实现自锁定位。进一步地，所述检测筒套装在滑动杆上，检测筒两端分别为调零螺母和端盖，检测筒表面纵向均布4个长方形通孔，检测筒上表面通过带有螺纹孔凸台与连接板连接，侧面通过带有螺纹孔凸台固定位移传感器；所述滑动杆由圆钢、圆盘和短圆柱焊接而成，圆盘侧面对称设有弧形通孔，外表面装有与检测筒表面的纵向长方形通孔配合定位的导向杆，所述圆盘与端盖之间的滑动杆上套装压缩弹簧，两端固定在圆盘和端盖上；所述调零螺母和端盖与检测筒分别采用螺纹和螺栓连接，与滑动杆滑动配合连接，所述调零螺母用于调整滑动杆移动使万向轮与车轮侧面接触，圆盘前端的螺纹上装有外径比调零螺母内径大的普通螺母，可以先于圆盘阻挡调零螺母。进一步地，所述万向轮为万向球轮，与滑动杆螺纹连接；所述一个导向杆通过钢片与位移传感器一端的接触探头接触；所述位移传感器为直流回弹式LVDT位移传感器；进一步地，所述PLC主控制器选用西门子S7-200PLC控制器由PLC-Base、PLC电源、PLCCPU、PLC输入模块、PLC输出模块、PLC伺服模块、PLC信号模块、PLCCP模块和PLCIM模块组成，进一步地，所述人机HMI终端选用PROFACE生产的GP-4301TM型号触摸屏产品；所述警报器为LED型声光警报器，通电后发光发声。本技术的有益效果是：1.本技术所述的接触式汽车车轮胎侧形变检测系统操作简单、测量误差小、检测快速、结构稳定可靠。2.本技术所述的接触式汽车车轮胎侧形变检测系统克服了数据采集装置径向跳动产生干扰的问题，测量结果准确。3.本技术所述的接触式汽车车轮胎侧形变检测系统实现对汽车车轮外胎侧的动态快速检测，以测量胎侧实际运行中形变后的凸起程度来衡量胎侧的使用状态更加有效。4.本技术所述的接触式汽车车轮胎侧形变检测系统通过判断胎侧的形变程度，可以判断出轮胎是否有发生爆胎的危险或者轮胎是否气压不足，为驾驶人员规避风险，提供安全保障。附图说明图1是本技术所述的接触式汽车车轮胎侧形变检测系统测量装置的工作示意图；图2是本技术所述的接触式汽车车轮胎侧形变检测系统测量装置的等轴测视图；图3是本技术所述的导轨座的等轴测视图；图4是本技术所述的导轨滑块的等轴测视图；...

【技术保护点】
1.一种接触式汽车车轮胎侧形变检测系统，包括：滚筒试验台、导轨座、导轨平台、承导轴、检测筒、人机HMI终端、PLC主控制器和警报器，所述滚筒试验台用于模拟路面和驱动车轮转动，其特征在于，/n所述承导轴通过底座固定安装在导轨平台上，所述导轨平台通过光轴滑动安装在导轨座上，所述导轨座水平固定在滚筒试验台上，所述检测筒通过连接板和运动套管套装在承导轴上，所述检测筒一端装有滑动杆，滑动杆端部装有万向轮，所述检测筒侧壁上装有位移传感器，所述检测筒位置可调：随导轨平台左右移动，沿承导轴上下移动，所述滑动杆可在检测筒内伸缩，所述位置可调可单项调整或组合调整；所述位移传感器通过信号线与PLC主控制器连接，PLC主控制器与滚筒试验台的驱动器通过信号线连接，PLC主控制器与人机HMI终端通过PCI总线连接，警报器与PLC主控制器通过信号线连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种接触式汽车车轮胎侧形变检测系统，包括：滚筒试验台、导轨座、导轨平台、承导轴、检测筒、人机HMI终端、PLC主控制器和警报器，所述滚筒试验台用于模拟路面和驱动车轮转动，其特征在于，
所述承导轴通过底座固定安装在导轨平台上，所述导轨平台通过光轴滑动安装在导轨座上，所述导轨座水平固定在滚筒试验台上，所述检测筒通过连接板和运动套管套装在承导轴上，所述检测筒一端装有滑动杆，滑动杆端部装有万向轮，所述检测筒侧壁上装有位移传感器，所述检测筒位置可调：随导轨平台左右移动，沿承导轴上下移动，所述滑动杆可在检测筒内伸缩，所述位置可调可单项调整或组合调整；所述位移传感器通过信号线与PLC主控制器连接，PLC主控制器与滚筒试验台的驱动器通过信号线连接，PLC主控制器与人机HMI终端通过PCI总线连接，警报器与PLC主控制器通过信号线连接。


2.根据权利要求1所述的一种接触式汽车车轮胎侧形变检测系统，其特征在于，
所述导轨平台底部设有导轨滑块，所述导轨滑块套装在光轴上，所述导轨座由固定在矩形钢板四角上的凸台组成，所述光轴安装在凸台中间带有缺口的圆形通孔内，并通过侧平面缺口处的圆形通孔内的螺栓锁紧；所述承导轴为圆柱体，通过底部带有圆形通孔的底座固定在导轨平台上，所述圆柱体表面对称设有两条类长方体的纵向槽和两条截面为类棱台的纵向槽，类长方体的纵向槽用于导向，类棱台的纵向槽用于定位。


3.根据权利要求1或2所述的一种接触式汽车车轮胎侧形变检测系统，其特征在于，
所述运动套管由圆形钢筒和矩形钢板组成，连接处通过肋板加固，钢筒内壁对称设置有两条类长方体的纵向凸脊，与圆柱体表面上的两条类长方体纵向槽滑动配合，钢筒表面对称设有两个长方形通孔，与锁紧件配合定位，钢筒表面对称设置有两个带有圆形通孔的吊耳，矩形钢板前端加工有两个圆形通孔，用于与连接板螺栓连接。


4.根据权利要求3所述的一种接触式汽车车轮胎侧形变检测系统，其特征在于，
所述锁紧件，包括：锁紧件后板、锁紧件前板、锁紧件固定板、锁紧件手柄和锁紧件螺栓，所述锁紧件螺栓两端设有螺纹，中间光杆与运动套管上吊耳圆孔滑动配合装配，所述锁紧件后板、锁紧件前板和锁紧件固定板套装在锁紧件螺栓上，所述锁紧件...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑学胜，任有，闫冠，张志龙，姜姗，王靓喆，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22