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《汽車輪胎六分力測力儀的研制_崔勝民》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、484橡膠工業(yè)2001年第48卷汽車輪胎六分力測力儀的研制崔勝民,張京明,尚捷(哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院,山東威海264209)摘要:介紹了輪胎六分力測力儀的結(jié)構(gòu)和工作原理。輪胎六分力測力儀能夠同時測量汽車行駛過程中輪胎所受到的3個力(縱向力、側(cè)向力和垂直力)和3個力矩(翻轉(zhuǎn)力矩、滾動力矩和回正力矩),具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、成本低等特點。關(guān)鍵詞:輪胎;多向力;六分力測力儀中圖分類號:TQ336.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:1000-890X(2001)08-0484-05輪胎是汽車的重要部件之一,是汽車與地雜,直接利用傳感器或電測方法來測量其所受面之
2、間的傳力元件,其動態(tài)特性直接影響汽車的各種力和力矩是無法實現(xiàn)的,因此需要設(shè)計的操縱穩(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,要有利于實現(xiàn)非電量電輪胎動力學(xué)的測量一直是汽車工程中努力測,而且能排除同時作用的各個力、力矩間的相探索的課題。傳統(tǒng)的測量方法是采用轉(zhuǎn)鼓試驗互干擾,同時要考慮安裝方便和通用性的要求。臺對輪胎進(jìn)行臺架試驗,雖然采用該方法可以依據(jù)上述要求,我們設(shè)計了輪胎六分力測排除許多干擾因素,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),但其缺點是臺架上輪胎的受力情況與六分力測力儀主
3、要由連接盤、4根測力筋、實際安裝輪胎的受力情況有較大差距,而且對集流器和電磁轉(zhuǎn)角測量機(jī)構(gòu)組成。輪胎在各種不同路面上的受力狀況無法準(zhǔn)確模在汽車行駛時,輪胎與地面之間產(chǎn)生的力擬。經(jīng)過輪胎、車輪、輪盤、輪轂、懸架傳遞到車身汽車實際行駛時輪胎的受力測試十分重上。這種測力儀的設(shè)計思路是切斷從輪盤至輪要,國際上許多大公司都在這方面進(jìn)行研究,有轂間力的傳遞,在其間連入測力儀,使力的傳遞關(guān)的測試儀器雖已問世,但價格昂貴。我國在路線改為:輪胎※車輪※輪盤※測力儀※輪轂這方面也有一定研究,但在輪胎六分力全部同※懸架※車身。由于輪盤與輪轂是由測力儀相時測量方面還是空白,為此
4、我們研制設(shè)計了輪連接,因此可以保證所有力和力矩都將通過測胎六分力測力儀,將其安裝在汽車受力最復(fù)雜力儀。另一方面,輪盤上的各個力和力矩都將的轉(zhuǎn)向驅(qū)動輪上,以便對不同車型輪胎受到的以4根測力筋分別受拉壓、彎曲的形式表現(xiàn)出所有力進(jìn)行同步測量。來,可以通過電阻應(yīng)變片較為方便地測量。將測力儀與一個連接盤相連,再與輪轂連接,當(dāng)測1輪胎六分力測力儀的結(jié)構(gòu)原理力儀用于測量不同汽車時,只要安裝一種專用汽車行駛時,轉(zhuǎn)動的車輪受力情況極其復(fù)的連接盤即可,保證了通用性。基金項目:山東省自然科學(xué)基金資助項目(Q95F0243)2輪胎六分力測力儀的測量原理作者簡介:崔勝民(196
5、3-),男,黑龍江哈爾濱人,哈爾濱工測力儀需要測量汽車行駛時輪胎所受的3業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院教授,博士,碩士生導(dǎo)師,主要從事汽車個力和3個力矩,即縱向力Fx、側(cè)向力Fy、垂系統(tǒng)動力學(xué)研究。直力Fz、翻轉(zhuǎn)力矩Mx、滾動力矩My、回正力第8期崔勝民等.汽車輪胎六分力測力儀的研制485圖1測力儀結(jié)構(gòu)簡圖1—輪轂;2—測力筋;3—連接盤;4—集流器;5—電磁轉(zhuǎn)角測量機(jī)構(gòu)矩Mz。下,每根測力筋都將產(chǎn)生相同的拉伸或壓縮變在測量時,由于這6個分力是同時作用的,形。在測力筋1和3上分別軸向粘貼2個應(yīng)變當(dāng)用應(yīng)變片測量其中1個分力時,會受到其它片,其電阻值分別為R5,R6和
6、R7,R8;在測力分力的影響,因此必須消除這些影響。同時,由筋2和4上分別橫向粘貼2個應(yīng)變片,其電阻于工作時存在溫度變化,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)變片的布置和測量電路的連接來應(yīng)變片粘貼位置及電橋連接形式如圖2所解決。示。測力儀有4根測力筋,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)所測力的不同而設(shè)在側(cè)向力Fy的作用下,測力筋2和4的不同。R1～R4用于測量垂直力Fz;R5～R12線應(yīng)變?yōu)棣?測力筋1和3的軸向應(yīng)變?yōu)棣舩。用于測量側(cè)向力Fy;R13～R16用于測量翻轉(zhuǎn)力由材料力學(xué)可知,橫向粘貼的
8、R9,R10和R11,矩Mx;R17～R20用于測量滾動力矩My;R21～R12應(yīng)變片的測力關(guān)
