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《汽車(chē)輪胎六分力測(cè)力儀的研制_崔勝民》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、484橡膠工業(yè)2001年第48卷汽車(chē)輪胎六分力測(cè)力儀的研制崔勝民,張京明,尚捷(哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車(chē)工程學(xué)院,山東威海264209)摘要:介紹了輪胎六分力測(cè)力儀的結(jié)構(gòu)和工作原理。輪胎六分力測(cè)力儀能夠同時(shí)測(cè)量汽車(chē)行駛過(guò)程中輪胎所受到的3個(gè)力(縱向力、側(cè)向力和垂直力)和3個(gè)力矩(翻轉(zhuǎn)力矩、滾動(dòng)力矩和回正力矩),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、成本低等特點(diǎn)。關(guān)鍵詞:輪胎;多向力;六分力測(cè)力儀中圖分類號(hào):TQ336.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1000-890X(2001)08-0484-05輪胎是汽車(chē)的重要部件之一,是汽車(chē)與地雜,直接利用傳感器或電測(cè)方法來(lái)測(cè)量其所受面之
2、間的傳力元件,其動(dòng)態(tài)特性直接影響汽車(chē)的各種力和力矩是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的,因此需要設(shè)計(jì)的操縱穩(wěn)定性、燃油經(jīng)濟(jì)性、乘坐舒適性及安全一種測(cè)力儀,其機(jī)械結(jié)構(gòu)應(yīng)保證輪胎所受的各性等。種力都將傳遞到其上,要有利于實(shí)現(xiàn)非電量電輪胎動(dòng)力學(xué)的測(cè)量一直是汽車(chē)工程中努力測(cè),而且能排除同時(shí)作用的各個(gè)力、力矩間的相探索的課題。傳統(tǒng)的測(cè)量方法是采用轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)互干擾,同時(shí)要考慮安裝方便和通用性的要求。臺(tái)對(duì)輪胎進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn),雖然采用該方法可以依據(jù)上述要求,我們?cè)O(shè)計(jì)了輪胎六分力測(cè)排除許多干擾因素,為建立數(shù)學(xué)模型提供準(zhǔn)確力儀,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。的數(shù)據(jù),但其缺點(diǎn)是臺(tái)架上輪胎的受力情況與六分力測(cè)力儀主
3、要由連接盤(pán)、4根測(cè)力筋、實(shí)際安裝輪胎的受力情況有較大差距,而且對(duì)集流器和電磁轉(zhuǎn)角測(cè)量機(jī)構(gòu)組成。輪胎在各種不同路面上的受力狀況無(wú)法準(zhǔn)確模在汽車(chē)行駛時(shí),輪胎與地面之間產(chǎn)生的力擬。經(jīng)過(guò)輪胎、車(chē)輪、輪盤(pán)、輪轂、懸架傳遞到車(chē)身汽車(chē)實(shí)際行駛時(shí)輪胎的受力測(cè)試十分重上。這種測(cè)力儀的設(shè)計(jì)思路是切斷從輪盤(pán)至輪要,國(guó)際上許多大公司都在這方面進(jìn)行研究,有轂間力的傳遞,在其間連入測(cè)力儀,使力的傳遞關(guān)的測(cè)試儀器雖已問(wèn)世,但價(jià)格昂貴。我國(guó)在路線改為:輪胎※車(chē)輪※輪盤(pán)※測(cè)力儀※輪轂這方面也有一定研究,但在輪胎六分力全部同※懸架※車(chē)身。由于輪盤(pán)與輪轂是由測(cè)力儀相時(shí)測(cè)量方面還是空白,為此
4、我們研制設(shè)計(jì)了輪連接,因此可以保證所有力和力矩都將通過(guò)測(cè)胎六分力測(cè)力儀,將其安裝在汽車(chē)受力最復(fù)雜力儀。另一方面,輪盤(pán)上的各個(gè)力和力矩都將的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪上,以便對(duì)不同車(chē)型輪胎受到的以4根測(cè)力筋分別受拉壓、彎曲的形式表現(xiàn)出所有力進(jìn)行同步測(cè)量。來(lái),可以通過(guò)電阻應(yīng)變片較為方便地測(cè)量。將測(cè)力儀與一個(gè)連接盤(pán)相連,再與輪轂連接,當(dāng)測(cè)1輪胎六分力測(cè)力儀的結(jié)構(gòu)原理力儀用于測(cè)量不同汽車(chē)時(shí),只要安裝一種專用汽車(chē)行駛時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)的車(chē)輪受力情況極其復(fù)的連接盤(pán)即可,保證了通用性。基金項(xiàng)目:山東省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(Q95F0243)2輪胎六分力測(cè)力儀的測(cè)量原理作者簡(jiǎn)介:崔勝民(196
5、3-),男,黑龍江哈爾濱人,哈爾濱工測(cè)力儀需要測(cè)量汽車(chē)行駛時(shí)輪胎所受的3業(yè)大學(xué)汽車(chē)工程學(xué)院教授,博士,碩士生導(dǎo)師,主要從事汽車(chē)個(gè)力和3個(gè)力矩,即縱向力Fx、側(cè)向力Fy、垂系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究。直力Fz、翻轉(zhuǎn)力矩Mx、滾動(dòng)力矩My、回正力第8期崔勝民等.汽車(chē)輪胎六分力測(cè)力儀的研制485圖1測(cè)力儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1—輪轂;2—測(cè)力筋;3—連接盤(pán);4—集流器;5—電磁轉(zhuǎn)角測(cè)量機(jī)構(gòu)矩Mz。下,每根測(cè)力筋都將產(chǎn)生相同的拉伸或壓縮變?cè)跍y(cè)量時(shí),由于這6個(gè)分力是同時(shí)作用的,形。在測(cè)力筋1和3上分別軸向粘貼2個(gè)應(yīng)變當(dāng)用應(yīng)變片測(cè)量其中1個(gè)分力時(shí),會(huì)受到其它片,其電阻值分別為R5,R6和
6、R7,R8;在測(cè)力分力的影響,因此必須消除這些影響。同時(shí),由筋2和4上分別橫向粘貼2個(gè)應(yīng)變片,其電阻于工作時(shí)存在溫度變化,還必須考慮溫度補(bǔ)償,值分別為R11,R12和R9,R10。這些主要靠應(yīng)變片的布置和測(cè)量電路的連接來(lái)應(yīng)變片粘貼位置及電橋連接形式如圖2所解決。示。測(cè)力儀有4根測(cè)力筋,其截面為正方形,共根據(jù)電橋的特性可知,電橋的輸出電壓為:粘貼28片應(yīng)變片。在測(cè)力筋1和3上,分別粘UiΔR5ΔR6ΔR11ΔR12U0=[(+)-(+)+貼8片應(yīng)變片,其電阻值分別為R1,R2,R5,8R5R6R11R12R6,R13,R14,R17,R18和R3,R4,
7、R7,R8,R15,ΔR7ΔR8ΔR9ΔR10(+)-(+)](1)R7R8R9R10R16,R19,R20;在測(cè)力筋2和4上,分別粘貼6式中,R5=R6=R7=R8=R9=R10=R11=片應(yīng)變片,其電阻值分別為R11,R12,R23,R24,R27,R28和R9,R10,R21,R22,R25,R26。R12=R。具體粘貼位置和方向根據(jù)所測(cè)力的不同而設(shè)在側(cè)向力Fy的作用下,測(cè)力筋2和4的不同。R1～R4用于測(cè)量垂直力Fz;R5～R12線應(yīng)變?yōu)棣?測(cè)力筋1和3的軸向應(yīng)變?yōu)棣舩。用于測(cè)量側(cè)向力Fy;R13～R16用于測(cè)量翻轉(zhuǎn)力由材料力學(xué)可知,橫向粘貼的
8、R9,R10和R11,矩Mx;R17～R20用于測(cè)量滾動(dòng)力矩My;R21～R12應(yīng)變片的測(cè)力關(guān)
