轮胎综合磨损性能测试系统的制作方法

本发明涉及汽车零部件测试技术领域，特别是涉及一种轮胎综合磨损性能测试系统。

背景技术：

轮胎是汽车上最重要的组成部件之一，它的作用主要有：支持车辆的全部重量，承受汽车的负荷；传送牵引和制动的扭力，保证车轮与路面的附着力；减轻和吸收汽车在行驶时的震动和冲击力，防止汽车零部件受到剧烈震动和早期损坏，适应车辆的高速性能并降低行驶时的噪音，保证行驶的安全性、操纵稳定性、舒适性和节能经济性。

而轮胎的磨损是影响轮胎寿命的主要因素之一，轮胎磨损之后会影响轮胎与路面的附着力，从而影响行驶的安全性。如果轮胎的耐磨性不好，用户会频繁的更换轮胎，影响汽车的经济性。

影响轮胎耐磨性的因素主要有轮胎的材质、轮胎的尺寸、轮胎承受的压力、轮胎表面形状、行驶路面质量等。

有一些汽车经常在高温和低温的环境中使用，高温和低温对轮胎的寿命影响较大，还有的汽车经常在盐碱地、酸性环境中工作，盐碱地、酸性环境对轮胎的耐腐蚀性影响也较大，影响轮胎的寿命。

因此，现有技术的缺陷是，缺少一种轮胎综合性能装置，用于轮胎的耐磨性能测试，以及轮胎在高低温环境和腐蚀环境中的耐磨性能测试。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本发明的目的是提供一种轮胎综合磨损性能测试系统，用于轮胎的耐磨性能测试，以及轮胎在高低温环境和腐蚀环境中的耐磨性能测试。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种轮胎综合磨损性能测试系统，其关键在于，包括测试室，测试室的一侧壁设置有门；测试室的内腔底部安装有模拟路面；测试室的顶部安装有施压装置，施压装置上旋转安装有测试用的轮胎，轮胎位于测试室内并位于模拟路面上方，施压装置施加压力于所述轮胎使其抵接在模拟路面上；施压装置上还安装有驱动系统，驱动系统驱动轮胎转动以测试所述轮胎的耐磨性；

还包括转弯角度调节机构，转弯角度调节机构安装在测试室的内腔顶部驱动轮胎转动相应的角度模拟轮胎转弯；

所述模拟路面包括链板输送机，链板输送机的链板上可拆卸地安装有路面单元，所述链板输送机上还安装有抱闸机构，抱闸机构能够抱住链板输送机的链轮，用于测试轮胎打滑时与模拟路面之间的耐磨性能；

所述测试室还设置有加热装置、制冷装置以及喷洒装置，加热装置用于加热测试室到达设定的加热测试温度；制冷装置用于冷却测试室到达设定的冷却测试温度；喷洒装置用于向轮胎喷洒腐蚀性溶液测试轮胎在腐蚀环境中的耐磨性能。

通过上述的结构设置，测试人员从门进入测试室，把需要测试的轮胎旋转安装在施压装置上，施压装置施加压力用于模拟轮胎行驶时所承受的重量，使轮胎抵接在所述模拟路面上；模拟路面的表面可根据设计需要设置成一定粗糙度的路面，驱动系统可以驱动轮胎转动，使轮胎在模拟路面上行驶。通过检测轮胎在规定时间内的磨损量判断轮胎的耐磨性。磨损量越小，耐磨性越高。

由于轮胎在行驶过程中还要经常转弯，通过设置转弯角度调节机构，转弯角度调节机构驱动轮胎转动相应的角度模拟轮胎转弯；

检测轮胎转弯受到的磨损。

所述模拟路面包括链板输送机，链板输送机的链板上可拆卸地安装有路面单元，链板输送机采用成熟的技术，链板能够在链板输送机上行走，用于模拟路面，路面单元可根据设计需要设置成一定粗糙度的路面，可拆卸地安装在链板上，磨损之后可以更换。

车辆的轮胎在泥泞的路面上行走时，经常会发生打滑现象，抱闸机构能够抱住链板输送机的链轮，使路面单元停止行走，用于测试轮胎打滑时与模拟路面之间的耐磨性能；上述结构，用于观察轮胎打滑时的磨损状况。

当需要测试轮胎在高温环境时的耐磨性能时，关闭门，可以通过加热装置加热测试室到达设定的加热测试温度；观察轮胎在高温环境时的磨损状况。

当需要测试轮胎在低温环境时的耐磨性能时，关闭门，可以通过制冷装置冷却测试室到达设定的冷却测试温度；观察轮胎在低温环境时的磨损状况。

当需要测试轮胎在腐蚀环境下的耐磨性能时，关闭门，可以通过喷洒装置向轮胎喷洒腐蚀性的酸碱溶液；观察轮胎在腐蚀环境下的磨损状况。

所述施压装置包括第一液压缸、测力装置、底盘、悬挂系统；第一液压缸的缸筒竖直安装在测试室的顶面中心并连接有液压系统，第一液压缸的活塞杆经测试室顶面的通孔穿入测试室的内腔并连接所述测力装置，测力装置连接有底盘，底盘的底部安装有悬挂系统，悬挂系统转动安装有轮轴，所述轮轴的两端固定安装轮胎；

所述转弯角度调节机构包括步进电机dj1，步进电机dj1固定设置在测试室的内腔顶部；步进电机dj1经plc控制器连接有电脑；步进电机dj1经直齿轮减速机构驱动第一液压缸的活塞杆转动。

通过液压系统可以驱动第一液压缸的活塞杆伸出、缩回、停止，从而给轮胎施加合适的压力，测力装置如测力仪表等可用于观察施加压力的大小。底盘在悬挂系统和测力装置之间起连接固定作用，悬挂系统设置有板簧，用于缓冲轮胎行驶过程中的振动，悬挂系统转动安装有轮轴，轮轴上固设有法兰盘，方便安装所述轮胎。

电脑通过步进电机dj1可以控制第一液压缸的活塞杆转动相应的角度，从而控制轮胎转动相应的角度；模拟轮胎在转弯时受到的摩擦。

方便测试轮胎在转弯时受到的磨损。

所述测力装置为力传感器，力传感器经plc控制器连接电脑，所述液压系统包括油泵，油泵的进口经滤油器连接油箱，油泵的出口经第一三位四通电磁换向阀连接第一液压缸；油泵的出口还经溢流阀连接油箱；

液压系统经第一三位四通电磁换向阀控制第一液压缸工作；第一三位四通电磁换向阀经plc控制器连接电脑。

通过上述的结构设置，测试人员可以通过电脑设定轮胎的测试压力，经plc控制器控制第一三位四通电磁换向阀工作，从而控制液压缸的活塞杆伸出、缩回、停止。力传感器经plc控制器连接电脑，方便检测轮胎受到的压力，开始时，控制第一液压缸的活塞杆伸出；到达设定的轮胎测试压力时，电脑控制活塞杆停止。测试完成，控制第一液压缸的活塞杆缩回。

所述驱动系统包括液压马达，液压马达安装在悬挂系统上，油泵的出口经节流阀连接第二三位四通电磁换向阀，第二三位四通电磁换向阀连接所述液压马达；

液压系统经第二三位四通电磁换向阀控制液压马达工作；液压马达驱动轮胎转动，第二三位四通电磁换向阀经plc控制器连接电脑。

通过上述的结构设置，节流阀用于调节液压马达的转速，从而调节轮胎的转速，测试人员通过电脑控制第二三位四通电磁换向阀，从而控制液压马达正转、反转或停止。

采用液压马达驱动轮胎转动，在测试轮胎打滑时，液压马达不会象电机那样因为过载而烧毁。

优选地，液压马达还连接有速度传感器，速度传感器经单片机连接电脑，方便通过电脑观察轮胎的转速。

所述链板输送机包括机架，机架与测试室的内腔底部固连，机架上转动安装有两个链轮，两个链轮缠绕有链条，链条上安装有链板，链轮通过转轴转动安装在机架上；

所述抱闸机构包括第二液压缸、抱紧带、拉簧、摩擦轮，摩擦轮固套在转轴上，第二液压缸固定在机架上，第二液压缸的活塞杆连接抱紧带的一端，抱紧带的另一端绕过摩擦轮后连接拉簧的一端，拉簧的另一端固定在机架上。

通过上述的结构设置，在测试轮胎的打滑磨损时，测试人员控制第二液压缸的活塞杆缩回，使抱紧带抱紧摩擦轮，使链轮停止转动，从而控制路面单元停止行走。轮胎在路面单元上发生打滑，观察轮胎在打滑时的磨损。

不测试轮胎的打滑磨损时，测试人员控制第二液压缸的活塞杆伸出，使抱紧带放开摩擦轮，使链轮继续转动。

所述油泵的出口经第三三位四通电磁换向阀连接第二液压缸；

液压系统经第三三位四通电磁换向阀控制第二液压缸工作；第三三位四通电磁换向阀经plc控制器连接电脑。

通过上述的结构设置，测试人员通过电脑控制第三三位四通电磁换向阀工作，从而控制第二液压缸的活塞杆伸出、缩回或停止。

所述加热装置包括电加热管、温度传感器、继电器j1、单片机，温度传感器固定设置于测试室内，单片机通过温度传感器获取测试室内的温度，单片机经开关三极管控制继电器j1的线圈通断电，继电器j1的常闭开关控制电加热管通断电。

单片机连接有键盘，用于输入测试室的加热温度，单片机经开关三极管控制继电器j1的线圈通电，继电器j1的常闭开关闭合，控制电加热管通电，加热测试室，单片机通过温度传感器检测测试室内的温度，到达输入的加热温度时，控制电加热管断电，当测试室内的温度下降后，单片机又控制电加热管通电加热。

所述喷洒装置包括溶液箱、水泵、喷管，溶液箱的顶部通过水管连通测试室的内腔底部，水泵的进口与溶液箱的底部相连通，水泵的出口与喷管的一端相连，喷管的另一端伸入测试室对准所述轮胎。

溶液箱用于加入腐蚀性的酸溶液或碱溶液，关闭门，给水泵通电，水泵抽取溶液箱内的腐蚀溶液通过喷管对准所述轮胎喷洒，从而测试轮胎在腐蚀性的酸环境或碱环境中的磨损性能。

显著效果:本发明提供了一种轮胎综合磨损性能测试系统，用于轮胎的耐磨性能测试，以及轮胎在高低温环境和腐蚀环境中的耐磨性能测试。

附图说明

图1为本发明的结构图；

图2为图1左视图；

图3为plc控制器的电路图；

图4为液压系统的结构图；

图5为本发明的电路模块图；

图6为加热装置的电路模块图；

图7为加热装置的电路图；

图8为摩擦轮的外形结构图；

图9为路面单元的结构图；

图10为图9的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1-图10所示，一种轮胎综合磨损性能测试系统，包括测试室1，测试室1的一侧壁设置有门11；测试室1的内腔底部安装有模拟路面2；测试室1的顶部安装有施压装置3，施压装置3上旋转安装有测试用的轮胎1a，轮胎1a位于测试室1内并位于模拟路面2上方，施压装置3施加压力于所述轮胎1a使其抵接在模拟路面2上；施压装置3上还安装有驱动系统4，驱动系统4驱动轮胎1a转动以测试所述轮胎1a的耐磨性；

还包括转弯角度调节机构10，转弯角度调节机构10安装在测试室1的内腔顶部驱动轮胎1a转动相应的角度模拟轮胎1a转弯；

所述模拟路面2包括链板输送机21，链板输送机21的链板211上可拆卸地安装有路面单元22，所述链板输送机21上还安装有抱闸机构23，抱闸机构23能够抱住链板输送机21的链轮212，用于测试轮胎1a打滑时与模拟路面2之间的耐磨性能；

所述测试室1还设置有加热装置7、制冷装置8以及喷洒装置9，加热装置7用于加热测试室1到达设定的加热测试温度；制冷装置8用于冷却测试室1到达设定的冷却测试温度；喷洒装置9用于向轮胎1a喷洒腐蚀性溶液测试轮胎1a在腐蚀环境中的耐磨性能。

通过测试轮胎1a的磨损性能，测试人员可以判断新设计生产的轮胎1a质量。

所述制冷装置8采用现有成熟技术，包括压缩机、蒸发器、冷凝器等，蒸发器设置于测试室1内，吸收测试室1内的热量，压缩机和冷凝器等设置于测试室1外，其详细结构不再赘述。

制冷装置8设置在测试室1的顶部。

通过上述的结构设置，测试人员从门11进入测试室1，把需要测试的轮胎1a旋转安装在施压装置3上，施压装置3施加压力用于模拟轮胎行驶时所承受的重量，使轮胎1a抵接在所述模拟路面2上；模拟路面2的表面可根据设计需要设置成一定粗糙度的路面，驱动系统4可以驱动轮胎1a转动，使轮胎1a在模拟路面2上行驶。通过检测轮胎1a在规定时间内的磨损量判断轮胎的耐磨性。磨损量越小，耐磨性越高。

如图1所示，由于轮胎1a在行驶过程中还要经常转弯，通过设置转弯角度调节机构10，转弯角度调节机构10驱动轮胎1a转动相应的角度模拟轮胎1a转弯；

检测轮胎1a转弯受到的磨损。

如图1和图2所示，所述模拟路面2包括链板输送机21，链板输送机21的链板211上可拆卸地安装有路面单元22，链板输送机21采用成熟的技术，链板211能够在链板输送机21上行走，用于模拟路面，路面单元22可根据设计需要设置成一定粗糙度的路面，可拆卸地安装在链板211上，磨损之后可以更换。

车辆的轮胎1a在泥泞的路面上行走时，经常会发生打滑现象，抱闸机构23能够抱住链板输送机21的链轮212，使路面单元22停止行走，用于测试轮胎1a打滑时与模拟路面2之间的耐磨性能；上述结构，用于观察轮胎1a打滑时的磨损状况。

当需要测试轮胎1a在高温环境时的耐磨性能时，关闭门11，可以通过加热装置7加热测试室1到达设定的加热测试温度；观察轮胎1a在高温环境时的磨损状况。

当需要测试轮胎1a在低温环境时的耐磨性能时，关闭门11，可以通过制冷装置8冷却测试室1到达设定的冷却测试温度；观察轮胎1a在低温环境时的磨损状况。

当需要测试轮胎1a在腐蚀环境下的耐磨性能时，关闭门11，可以通过喷洒装置9向轮胎1a喷洒腐蚀性的酸碱溶液；观察轮胎1a在腐蚀环境下的磨损状况。

如图1所示，所述施压装置3包括第一液压缸31、测力装置32、底盘33、悬挂系统34；第一液压缸31的缸筒311竖直安装在测试室1的顶面中心并连接有液压系统35，第一液压缸31的活塞杆312经测试室1顶面的通孔穿入测试室1的内腔并连接所述测力装置32，测力装置32连接有底盘33，底盘33的底部安装有悬挂系统34，悬挂系统34转动安装有轮轴341，所述轮轴341的两端固定安装轮胎1a；

所述转弯角度调节机构10包括步进电机dj1，步进电机dj1固定设置在测试室1的内腔顶部；步进电机dj1经plc控制器5连接有电脑6；步进电机dj1经直齿轮减速机构101驱动第一液压缸31的活塞杆312转动。

上述的转弯角度调节机构10只是一较佳的实施例而已，也可以采用其它的转弯角度调节机构10，比如转弯方向盘，方向盘固套在第一液压缸31的活塞杆312下端，方向盘设置有一圈角度调节孔，在测试室1的顶部可拆卸地设置有固定杆，固定杆下端插入对应的角度调节孔，即可控制第一液压缸31的活塞杆312转动相应的角度。

通过液压系统35可以驱动第一液压缸31的活塞杆312伸出、缩回、停止，从而给轮胎1a施加合适的压力，测力装置32如测力仪表等可用于观察施加压力的大小。底盘33在悬挂系统34和测力装置32之间起连接固定作用，悬挂系统34设置有板簧，用于缓冲轮胎1a行驶过程中的振动，悬挂系统34转动安装有轮轴341，轮轴341上固设有法兰盘，方便安装所述轮胎1a。

悬挂系统34设置有板簧，板簧的上端通过紧固件与底盘33连接，板簧的下端通过紧固件连接有固定套，固定套中旋转穿设有轮轴341。

悬挂系统34上固设有第一防护罩3a，第一防护罩3a防止酸碱溶液溅在悬挂系统34、力传感器上。

液压马达41安装在悬挂系统34的固定套上，通过齿轮机构驱动轮轴341转动。

电脑6通过步进电机dj1可以控制第一液压缸31的活塞杆312转动相应的角度，从而控制轮胎1a转动相应的角度；模拟轮胎1a在转弯时受到的摩擦。

方便测试轮胎1a在转弯时受到的磨损。

采用直齿轮减速机构101，第一液压缸31的活塞杆312上固套的直齿轮的高度大于步进电机dj1的输出轴固套的直齿轮的高度，第一液压缸31的活塞杆312上下滑动时，仍能保持啮合，其啮合不受影响。

所述测力装置32为力传感器，力传感器经plc控制器5连接电脑6，所述液压系统35包括油泵351，油泵351的进口经滤油器352连接油箱353，油泵351的出口经第一三位四通电磁换向阀354连接第一液压缸31；油泵351的出口还经溢流阀355连接油箱353；

液压系统35经第一三位四通电磁换向阀354控制第一液压缸31工作；第一三位四通电磁换向阀354经plc控制器5连接电脑6。

所述力传感器采用evt-14tp力传感器；

量程：0～1t～2t～3t～5t～8t～12t～16t～20t～35t～50t～60t～75t。

通过上述的结构设置，测试人员可以通过电脑6设定轮胎1a的测试压力，经plc控制器5控制第一三位四通电磁换向阀354工作，从而控制液压缸31的活塞杆312伸出、缩回、停止。力传感器经plc控制器5连接电脑6，方便检测轮胎1a受到的压力，开始时，控制第一液压缸31的活塞杆312伸出；到达设定的轮胎1a测试压力时，电脑6控制活塞杆312停止。测试完成，控制第一液压缸31的活塞杆312缩回。

所述驱动系统4包括液压马达41，液压马达41安装在悬挂系统34上，油泵351的出口经节流阀356连接第二三位四通电磁换向阀357，第二三位四通电磁换向阀357连接所述液压马达41；

液压系统35经第二三位四通电磁换向阀357控制液压马达41工作；液压马达41驱动轮胎1a转动，第二三位四通电磁换向阀357经plc控制器5连接电脑6。

通过上述的结构设置，节流阀356用于调节液压马达41的转速，从而调节轮胎1a的转速，测试人员通过电脑6控制第二三位四通电磁换向阀357，从而控制液压马达41正转、反转或停止。

采用液压马达41驱动轮胎1a转动，在测试轮胎1a打滑时，液压马达41不会象电机那样因为过载而烧毁。

优选地，液压马达41还连接有速度传感器，速度传感器经单片机连接电脑6，方便通过电脑6观察轮胎1a的转速。

所述链板输送机21包括机架213，机架213与测试室1的内腔底部固连，机架213上转动安装有两个链轮212，两个链轮212缠绕有链条，链条上安装有链板211，链轮212通过转轴214转动安装在机架213上；

所述抱闸机构23包括第二液压缸231、抱紧带232、拉簧233、摩擦轮234，摩擦轮234固套在转轴214上，第二液压缸231固定在机架213上，第二液压缸231的活塞杆连接抱紧带232的一端，抱紧带232的另一端绕过摩擦轮234后连接拉簧233的一端，拉簧233的另一端固定在机架213上。

如图8所示，摩擦轮234的表面设置有多个凹痕2341或凸起，以增加与抱紧带232之间的摩擦力。凹痕2341或凸起呈“x”形。

通过上述的结构设置，在测试轮胎1a的打滑磨损时，测试人员控制第二液压缸231的活塞杆缩回，使抱紧带232抱紧摩擦轮234，使链轮212停止转动，从而控制路面单元22停止行走。轮胎1a在路面单元22上发生打滑，观察轮胎1a在打滑时的磨损。

不测试轮胎1a的打滑磨损时，测试人员控制第二液压缸231的活塞杆伸出，使抱紧带232放开摩擦轮234，使链轮212继续转动。

所述油泵351的出口经第三三位四通电磁换向阀358连接第二液压缸231；

液压系统35经第三三位四通电磁换向阀358控制第二液压缸231工作；第三三位四通电磁换向阀358经plc控制器5连接电脑6。

通过上述的结构设置，测试人员通过电脑6控制第三三位四通电磁换向阀358工作，从而控制第二液压缸231的活塞杆伸出、缩回或停止。

所述加热装置7包括电加热管71、温度传感器72、继电器j1、单片机，温度传感器72固定设置于测试室1内，单片机74通过温度传感器72获取测试室1内的温度，单片机74经开关三极管控制继电器j1的线圈通断电，继电器j1的常闭开关控制电加热管71通断电。

电加热管71上固设有第二防护罩73，第二防护罩73防止酸碱溶液溅在电加热管71上。电加热管71内设置有加热电阻丝。

单片机74连接有键盘，用于输入测试室1的加热温度，单片机74经开关三极管控制继电器j1的线圈通电，继电器j1的常闭开关闭合，控制电加热管71通电，加热测试室1，单片机74通过温度传感器72检测测试室1内的温度，到达输入的加热温度时，控制电加热管71断电，当测试室1内的温度下降后，单片机74又控制电加热管71通电加热。

所述喷洒装置9包括溶液箱91、水泵92、喷管93，溶液箱91的顶部通过水管911连通测试室1的内腔底部，水泵92的进口与溶液箱91的底部相连通，水泵92的出口与喷管93的一端相连，喷管93的另一端伸入测试室1对准所述轮胎1a。

溶液箱91用于加入腐蚀性的酸溶液或碱溶液，关闭门11，给水泵92通电，水泵92抽取溶液箱91内的腐蚀溶液通过喷管93对准所述轮胎1a喷洒，从而测试轮胎1a在腐蚀性的酸环境或碱环境中的磨损性能。

链板输送机21设置有链板211，用于模拟路面，路面单元22用于模拟不同粗糙度的路面。链板输送机21采用现有的成熟技术，其结构不再赘述。

所述路面单元22包括上模板221、下模板222、高度调节隔板223和“x”形的凸模224，高度调节隔板223设置于上模板221与下模板222之间，用于调节上模板221与下模板222之间的距离，上模板221设置有与凸模224对应的“x”形的通孔，凸模224的一端与下模板222固连，凸模224的另一端插入上模板221的“x”形的通孔或伸出“x”形的通孔；路面单元22通过螺栓225与链板211可拆卸连接。

通过上述的结构设置，只要采用不同高度的高度调节隔板223，上模板221与下模板222之间的距离发生改变，凸模224的另一端伸出上模板221的高度即不同，用于模拟不同粗糙度的路面。

凸模224的另一端可以与上模板221的上表面齐平，也可以降低高度调节隔板223的高度，使其凸出上模板221的上表面。

凸模224磨损之后，也可以通过调节高度调节隔板223来进行调节，比如磨损了2毫米，可以降低高度调节隔板223的高度，使高度调节隔板223降低2毫米，凸模224的凸出高度仍保持不变。

这里的高度调节隔板223的高度调节，可以是多块板子叠装在一起形成的，通过减少板子的数目，从而调节高度，也可以是一些高度尺寸不同的板子，使用时选择一块高度尺寸合适的板子即可。

高度调节隔板223在长度方向上也可以是多块，插装在上模板221与下模板222之间；在长度方向上也可以是相互连在一起的一块，插装在上模板221与下模板222之间。

第一三位四通电磁换向阀354、第二三位四通电磁换向阀357、第三三位四通电磁换向阀358均采用o型三位四通电磁换向阀。

测试室1的墙壁设置有观察窗12，用于观察测试状况。

最后，需要注意的是：以上列举的仅是本发明的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围。