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轮胎均匀特质检测模拟的建立和解析

2012-06-08 08:34:02中国实验招标网

  

  轮胎旋转过程中的径向力很大,测量量程可选1000kg或更大,实际标定过程中不可能标定那么大的质量,目前国际上比较认可的标定质量是50200kg.本研究试验机的标定是通过滑轮将轴芯和砝码盘连接而在砝码盘上加砝码的办法实现的,砝码加上之后,安装在主轴上的测力传感器可感受压力的变化,其输出信号经放大器放大后被上位机接收,并根据数学模型进行相关解算,得出标定结果。

  被测轮胎在主轴上匀速转动时,负荷轮作用在轮胎上的Fr和Fl可以通过两个三分量测力传感器受力Nu和Nd反映。对于负荷轮与轮胎接触的圆周上任意一点,以传感器1和2的中心平面为力矩分析平面,分别对径向力和侧向力进行分析。由力矩平衡

  数据测量与分析41数据测量测量时,与主轴相连的增量型旋转编码器(N脉冲/转)输出A,B和Z三相脉冲信号,用来确定轮胎圆周上的N个测力点,A相确定测力点的位置,Z相为零位基准信号,与轮胎转速同步。当轮胎在旋转过程中受到负荷轮产生的反作用力发生波动时,安装于主轴上的测力传感器可感受压力的变化并分别输出交变信号。当轮胎转速达到120rmin-1时,以编码器Z相脉冲为起始点,A相每发出一个脉冲就作为一次中断采样信号,两块数据采集卡(分别对主轴上的径向和侧向力用三分量测力传感器信号进行采集)就分别做一次A/D转换,即计算机采集一个数据,每圈共采集N个数据,连续采集M圈,将MN个数据平均可得到一组数字序列(共N个),经解算后得出轮胎的不均匀性。

  数据分析上位机采集到的数据只是一些离散的采样值,必须对这些采样值进行必要的数值分析和数学解算,才能得到所需要的结果。轮胎力的波动是轮胎充气、加载并旋转后,在径向和侧向发生的力的变化,将上位机实际采集数据做快速傅立叶变换(FFT),可以分别得到径向力和侧向力波动的各次谐波。在做FFT时,常在有效数据的后面补一些零,其目的是:使数据长度N为2的整次幂,以便于使用FFT算法;对原数据序列起到插值的作用,可以克服%栅栏效应,使谱的外观平滑。

  数据分析均匀性测量数据在上位计算机解算并将结果显示出来,这些数据包括径向力和侧向力各次谐波的幅值和相位(本轮胎均匀性试验机给出了110次谐波的值)、锥度和角度效应力等。由于轮胎在旋转过程中受到径向力的影响较大,因此以径向力波动为例对测量数据进行分析。所示为某轮胎不均匀性测试的径向力波动谐波分析。将径向力波动一次谐波高点作为轮胎打标判级的标准,由可见,径向力一次谐波幅值为78.4N.不同规格轮胎有不同的判级标准,将径向力一次谐波幅值与该规格轮胎进行比较得到该轮胎级别,具体判级标准由轮胎生产厂家根据有关行业标准做出规定。轮胎在打标工位标识其级别,作为轮胎出厂时质量检验的依据。

  侧向力波动的数据分析原理同径向力波动,只是相对径向力波动来说小得多。结语轮胎均匀性试验机是高精度的轮胎检测yabo.net,其测量精度对轮胎级别判定至关重要,这就对径向力波动的谐波分析轮胎均匀性测量的算法和数据分析提出了很高的要求。

 

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