一種輪胎徑向沖擊試驗裝置和試驗方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于汽車輪胎碰撞試驗裝置及方法，具體涉及一種輪胎徑向沖擊試驗裝置 和試驗方法。
【背景技術】
[0002] 眾所周知，輪胎的作用主要是：支持車輛的全部重量，承受汽車的載荷；傳送牽引 和制動的扭力，保證車輪與地面的附著力；減輕和吸收汽車在行駛過程中產(chǎn)生的震動和沖 擊力；防止汽車零部件受到劇烈震動和早期損壞，適應汽車的高速性能并降低行駛時的噪 音，保證行駛的安全性、操作穩(wěn)定性、舒適性和節(jié)能穩(wěn)定性，因此就要求對輪胎耐沖擊性能 進行檢測。目前檢測汽車輪胎沖擊性能的試驗機一般采用自由落體加載的方式，即將加載 物懸置于所述待測輪胎的上方，瞬間釋放所述加載物，以此檢測輪胎的耐沖擊性能，這種方 式在做完試驗后需要人工整理所述加載物，容易造成遺失；另外對于不同的輪胎需要頻繁 更換不同的沖擊載荷，耗費了人力。為了克服上述檢測汽車輪胎沖擊性能試驗機存在的不 足，CN 202501971 U開了一種輪胎沖擊試驗機，包括機架、升降機構(gòu)、加載機構(gòu)、沖擊機構(gòu)以 及受載機構(gòu)，所述機架包括頂板和底座；所述升降機構(gòu)包括升降絲桿、電機以及導桿；所述 加載機構(gòu)包括砝碼、升降平臺A以及固定氣缸A ;所述沖擊機構(gòu)包括沖擊頭、升降平臺B以 及固定氣缸B ;所述受載機構(gòu)包括夾具和待檢測輪胎，所述輪胎沖擊試驗機自動化程度高、 檢測準確且不需要頻繁更換載荷。這種輪胎沖擊試驗機是對輪胎的側(cè)向（軸向）進行沖擊 試驗，而不能對輪胎的徑向進行沖擊試驗。
[0003] 在碰撞安全性能研發(fā)中，輪胎在碰撞安全的前碰撞，尤其是偏置碰撞中充當了一 條較為重要的傳力路徑，對64km/h偏置碰撞試驗工況影響很大，但目前仿真中輪胎參數(shù)通 過簡單金屬材料模擬，碰撞過程中無回彈現(xiàn)象，不能真實的反應實際情況，直接影響仿真分 析精度。為了提高仿真分析精度，支持后續(xù)車型的碰撞安全性能開發(fā)，就需要通過輪胎徑向 (水平）沖擊試驗，對輪胎在撞擊工況下的動態(tài)性能進行測試，采集如加速度等相關數(shù)據(jù)， 為輪胎仿真分析提供數(shù)據(jù)支持。目前還沒有專門的輪胎水平?jīng)_擊試驗的裝置及方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種輪胎徑向沖擊試驗裝置，其通過采集輪胎在C-NCAP評 價體系中的64km/h偏置碰撞試驗數(shù)據(jù)，分析該工況下輪胎動態(tài)性能變化，為輪胎仿真分析 提供數(shù)據(jù)支持。
[0005] 本發(fā)明還提供一種輪胎徑向沖擊試驗方法。
[0006] C-NCAP是中國汽車技術研宄中心在深入研宄和分析國外NCAP (New Car Assessment Program)的基礎上，結(jié)合我國的汽車標準法規(guī)、道路交通實際情況和車型特 征，并進行廣泛的國內(nèi)外技術交流和實際試驗確定了 C-NCAP的試驗和評分規(guī)則。與我國現(xiàn) 有汽車正面和側(cè)面碰撞的強制性國家標準相比，不僅增加了偏置正面碰撞試驗，還在兩種 正面碰撞試驗中在第二排座椅增加假人放置，以及更為細致嚴格的測試項目，技術要求也 非常全面。C-NCAP對試驗假人及傳感器的標定、測試設備、試驗環(huán)境條件、試驗車輛狀態(tài)調(diào) 整和試驗過程控制的規(guī)定都要比國家標準更為嚴謹和苛刻，與國際水平一致。
[0007] 本發(fā)明所述的一種輪胎徑向沖擊試驗裝置，包括剛性壁障、設在剛性壁障上的輪 胎固定夾具、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和攝像系統(tǒng)，被實驗的輪胎水平安裝在輪胎固定夾具上，其特征 是：一碰撞小車的前部在對被實驗的輪胎，該碰撞小車的底部與牽引機構(gòu)連接，能夠來回移 動；在所述碰撞小車的前部設有觸發(fā)傳感器，該觸發(fā)傳感器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和攝像系統(tǒng)電 連接；在所述碰撞小車的中部設有加速度傳感器，該加速度傳感器與所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電 連接。
[0008] 進一步，所述攝像系統(tǒng)包括設在被實驗的輪胎左方的第一高速攝像機、設在被實 驗的輪胎右方的第二高速攝像機，設在被實驗的輪胎上方的第三高速攝像機。
[0009] 本發(fā)明所述的一種輪胎徑向沖擊試驗方法，包括以下步驟：
[0010] 第一步，安裝輪胎并進行狀態(tài)檢查；
[0011] 通過輪胎固定夾具將被實驗的輪胎水平固定在剛性壁障上，使被實驗的輪胎的碰 撞部位處于碰撞小車的正中位置，對所述輪胎進行檢查并記錄檢查結(jié)果及相關參數(shù)；
[0012] 第二步，調(diào)試試驗系統(tǒng)；
[0013] 2. 1)布置及調(diào)試攝像系統(tǒng)，對布置于被實驗的輪胎左方的第一高速攝像機、布置 于被實驗的輪胎右方的第二高速攝像機和布置于被實驗的輪胎上方的第三高速攝像機進 行位置以及焦距的調(diào)試，直到能夠在攝像機中清晰的觀察到輪胎的胎面狀況為止；
[0014] 2. 2)布置及調(diào)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，首先，將觸發(fā)傳感器布置在碰撞小車的碰撞面上， 并位于被實驗的輪胎胎面的正前方；然后，將加速度傳感器布置在碰撞小車前后左右輪胎 正中位置；
[0015] 2. 3)碰撞小車預運行，通過牽引機構(gòu)的牽引碰撞小車，使之與被實驗的輪胎發(fā)生 輕微接觸，觀察攝像系統(tǒng)的清晰度、觸發(fā)傳感器以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是否正常工作，以及牽引 機構(gòu)的運行是否正常；
[0016] 第三步，試驗及數(shù)據(jù)記錄；
[0017] 通過牽引機構(gòu)，給距離輪胎IOOm的碰撞小車8km/h初速度水平（徑向）沖擊固定 的輪胎，在沖擊發(fā)生前激活數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、攝像系統(tǒng)，采集并記錄碰撞小車加速度、輪胎胎 面的正面以及側(cè)面變形情況等動態(tài)數(shù)據(jù)；
[0018] 第四步，數(shù)據(jù)處理與分析；
[0019] 4. 1)數(shù)據(jù)處理：
[0020] 對碰撞小車上采集到的加速度和速度數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理；刪除試驗開始前與結(jié)束 后記錄的多余數(shù)據(jù)，將碰撞小車加速度波形數(shù)據(jù)整理為EXCEL (微軟電子表格軟件）格式， 并生成曲線圖，采用CFC60 (頻率等級為60濾波通道）對加速度以及速度數(shù)據(jù)進行濾波，按 照實驗輪胎的型號以及實驗日期對加速度、速度和錄像統(tǒng)一編號并保存；
[0021] 4. 2)數(shù)據(jù)分析：
[0022] 根據(jù)采集到的加速度以及速度和錄像數(shù)據(jù)，分析試驗數(shù)據(jù)是否真實有效，如差異 較大，進行原因分析，確定試驗數(shù)據(jù)是否滿足設計要求，整理試驗報告。