本發(fā)明涉及機械領(lǐng)域，特別是涉及一種用于測試橡膠復(fù)合材料彎曲剛度裝置。

背景技術(shù)：

輪胎的剛度，尤其是胎側(cè)剛度對于乘坐舒適性和燃油經(jīng)濟性具有非常重要的影響。現(xiàn)有技術(shù)中，對于輪胎剛度的測試僅限于輪胎整體，而不能測量輪胎局部剛度，因此不能指導(dǎo)輪胎結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計以及力學性能的研究。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于測試橡膠復(fù)合材料彎曲剛度裝置，所述的一種用于測試橡膠復(fù)合材料彎曲剛度裝置要解決現(xiàn)有技術(shù)中不能測量輪胎局部剛度的技術(shù)問題。

本發(fā)明的這種橡膠復(fù)合材料彎曲剛度試驗裝置，包括一個機架、一個電動推桿和一個直線位移傳感器，所述的電動推桿包括控制端、一個固定部和一個活動桿，所述的活動桿設(shè)置在所述的固定部中，所述的直線位移傳感器包括有信號輸出端，其中，所述的電動推桿固定設(shè)置在所述的機架上，所述的活動桿的前端固定設(shè)置有一個加載壓頭，所述的加載壓頭的前端端面呈半圓柱狀，機架上固定設(shè)置有兩個支撐滾筒，所述的兩個支撐滾筒的軸向平行，兩個支撐滾筒關(guān)于加載壓頭對稱分布，機架中固定設(shè)置有一個支撐平臺，所述的支撐平臺位于兩個支撐滾筒的下方，所述的直線位移傳感器設(shè)置在機架與活動桿、或者加載壓頭間，加載壓頭與活動桿的前端之間設(shè)置有壓力傳感器，所述的壓力傳感器包括有信號輸出端。

進一步的，所述的機架中固定設(shè)置有一個直線導(dǎo)軌，所述的直線導(dǎo)軌平行于活動桿，加載壓頭的下側(cè)固定連接有一個連接座，所述的連接座與直線導(dǎo)軌之間設(shè)置有滑動副。

進一步的，所述的兩個支撐滾筒設(shè)置在一個支架中，所述的支架與機架固定連接，兩個支撐滾筒與支架之間各自通過轉(zhuǎn)軸連接。

進一步的，所述的電動推桿由電動機、或者氣缸、或者液壓缸構(gòu)成。

進一步的，加載壓頭前端的半圓柱狀端面的軸向與兩個支撐滾筒軸向平行。

進一步的，直線位移傳感器和壓力傳感器的信號輸出端均連接到一個計算機。

進一步的，電動推桿的控制端與所述的計算機連接。

進一步的，電動推桿的控制端與一個伺服控制器連接，所述的伺服控制器與一個信號調(diào)節(jié)器連接，所述的信號調(diào)節(jié)器與所述的計算機連接。

進一步的，所述的計算機包括主機和觸摸屏顯示器。

進一步的，所述的加載壓頭的前端的上緣和下緣分別設(shè)置有向前突出的托桿。

本發(fā)明的工作原理是：根據(jù)被測輪胎斷面測試點的材料分布制作橡膠復(fù)合材料的被測試件，其中各種材料沿試件厚度方向分布，試件為長方體形狀，長度、寬度固定（如300×50毫米），厚度根據(jù)實際需要調(diào)整，試驗時，將被測試件安放于支撐滾筒下方的支撐平臺上。利用計算機、信號調(diào)節(jié)器和伺服控制器控制電動推桿中的活動桿前進，活動桿前端的加載壓頭對被測試件加載壓力，被測試件兩端與兩個支撐滾筒形成簡支梁力學模型，被測試件中部在加載壓頭作用下曲撓變形，利用壓力傳感器測量壓力值，利用直線位移傳感器測量加載壓頭的位置，將被測試件達到指定曲撓變形時需要的壓力，轉(zhuǎn)換得到被測試件的彎曲剛度。試驗方案可預(yù)先在計算機中通過輸入裝置設(shè)定，包括電動推桿的前進方式、前進速度、加載時速度以及加載行程。電動推桿的前進方式包括手動和自動兩種方式，手動方式是指電動推桿的前進速度、加載時速度和加載行程通過手動輸入來設(shè)定，自動方式是指電動推桿的前進速度和加載時速度是預(yù)先設(shè)定的默認值，而加載行程手動輸入。電動推桿的前進速度是指加載壓頭接觸到被測試件之前過程中的前進速度（如5毫米每秒）。電動推的加載時速度是指壓頭接觸到被測試件之后過程中的前進速度（如1毫米每秒）。電動推桿的加載行程是指電動推桿接觸到被測試件之后過程中的前進距離（如20毫米）。

本發(fā)明與已有技術(shù)相比，其效果是積極和明顯的。本發(fā)明利用兩個支撐滾筒與被測試件的兩端形成簡支梁力學模型，利用電動推桿和加載壓頭對被測試件的中部加載壓力，利用壓力傳感器測量壓力值，利用直線位移傳感器測量加載壓頭的位置，將被測試件達到指定曲撓變形時需要的壓力，轉(zhuǎn)換得到被測試件的彎曲剛度，實現(xiàn)了輪胎斷面局部結(jié)構(gòu)彎曲剛度的測量，從而得到輪胎沿斷面方向的彎曲剛度分布。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的橡膠復(fù)合材料彎曲剛度試驗裝置的正向結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的橡膠復(fù)合材料彎曲剛度試驗裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

實施例1

如圖1和圖2所示，本發(fā)明的橡膠復(fù)合材料彎曲剛度試驗裝置1，包括一個機架5、一個電動推桿12和一個直線位移傳感器9，所述的電動推桿12包括控制端、一個固定部和一個活動桿，所述的活動桿設(shè)置在所述的固定部中，所述的直線位移傳感器9包括有信號輸出端，其中，所述的電動推桿12固定設(shè)置在所述的機架5上，所述的活動桿的前端固定設(shè)置有一個加載壓頭2，所述的加載壓頭2的前端端面呈半圓柱狀，加載壓頭2的前端的

上緣和下緣分別設(shè)置有向前突出的托桿，機架5上固定設(shè)置有兩個支撐滾筒3，所述的兩個

支撐滾筒3的軸向平行，兩個支撐滾筒3關(guān)于加載壓頭2對稱分布，機架5中固定設(shè)置有一

個支撐平臺，所述的支撐平臺位于兩個支撐滾筒3的下方，所述的直線位移傳感器9設(shè)置在

機架5與活動桿、或者加載壓頭2之間，加載壓頭2與活動桿的前端之間設(shè)置有壓力傳感器

10，所述的壓力傳感器10包括有信號輸出端。

進一步的，所述的機架5中固定設(shè)置有一個直線導(dǎo)軌7，所述的直線導(dǎo)軌7平行于

活動桿，加載壓頭2的下側(cè)固定連接有一個連接座6，所述的連接座6與直線導(dǎo)軌7之間設(shè)

置有滑動副。

進一步的，所述的兩個支撐滾筒3設(shè)置在一個支架4中，所述的支架4與機架5固定連接，兩個支撐滾筒3與支架4之間各自通過轉(zhuǎn)軸連接。

]進一步的，所述的電動推桿12由電動機、或者氣缸、或者液壓缸構(gòu)成。

進一步的，加載壓頭2前端的半圓柱狀端面的軸向與兩個支撐滾筒3軸向平行。

進一步的，直線位移傳感器9和壓力傳感器10的信號輸出端均連接到一個計算機

（圖中未示）。

進一步的，電動推桿12的控制端與所述的計算機連接。

進一步的，電動推桿12的控制端與一個伺服控制器11連接，所述的伺服控制器11與一個信號調(diào)節(jié)器8連接，所述的信號調(diào)節(jié)器8與所述的計算機連接。在圖1所示的實施例

中，伺服控制器11與電動推桿12集成封裝，信號調(diào)節(jié)器8與直線位移傳感器9集成封裝。

進一步的，所述的計算機包括主機和觸摸屏顯示器。

進一步的，所述的加載壓頭2的前端的上緣和下緣分別設(shè)置有向前突出的托桿。

本實施例的工作原理是：根據(jù)被測輪胎斷面測試點的材料分布制作橡膠復(fù)合材料的被測試件13，其中各種材料沿試件厚度方向分布，試件為長方體形狀，長度、寬度固定（如300×50毫米），厚度根據(jù)實際需要調(diào)整，試驗時，將被測試件13安放于支撐滾筒3下方的支撐平臺上。利用計算機、信號調(diào)節(jié)器8和伺服控制器11控制電動推桿12中的活動桿前進，活動桿前端的加載壓頭2對被測試件13加載壓力，被測試件13兩端與兩個支撐滾筒3形成簡支梁力學模型，被測試件13中部在加載壓頭2作用下曲撓變形，利用壓力傳感器10測量壓力值，利用直線位移傳感器9測量加載壓頭2的位置，將被測試件13達到指定曲撓變形時需要的壓力，轉(zhuǎn)換得到被測試件13的彎曲剛度。試驗方案可預(yù)先在計算機中通過輸入裝置設(shè)定，包括電動推桿12的前進方式、前進速度、加載時速度以及加載行程。電動推桿12的前進方式包括手動和自動兩種方式，手動方式是指電動推桿12的前進速度、加載時速度和加載行程通過手動輸入來設(shè)定，自動方式是指電動推桿12的前進速度和加載時速度是預(yù)先設(shè)定的默認值，而加載行程手動輸入。電動推桿12的前進速度是指加載壓頭2接觸到被測試件13之前過程中的前進速度（如5毫米每秒）。電動推桿12的加載時速度是指壓頭接觸到被測試件13之后過程中的前進速度（如1毫米每秒）。電動推桿12的加載行程是指電動推桿12接觸到被測試件13之后過程中的前進距離（如20毫米）。