一种车辆轮胎扬尘模拟实验装置的制作方法

本发明属于交通环保领域，尤其涉及一种车辆轮胎扬尘模拟实验装置。

背景技术：

随着社会发展，环境问题越来越受到重视，车辆扬尘现象已经成为影响环境雾霾的重要因素。目前车辆烟尘的形成机理，尚未有成熟的分析模型，为了更好的研究车辆烟尘的关键因素，车辆轮胎扬尘研究是个不容忽视的研究内容。

车辆轮胎扬尘跟风力、风向、轮胎载荷、轮速、路面积尘程度、轮胎类型、轮胎花纹等因素皆有关系，进行实车试验，需要安装设备，操作起来极为不便，而且经常很多因素不可控，影响分析精度，导致分析模型不可靠。

专利cn103673992b公开了一种模拟月尘的扬尘试验方法，模拟月尘的扬尘试验系统包括真空容器、旋转试验台、转轴组件、车轮、模拟月尘，旋转试验台的内部铺设有高度大于10cm的模拟月尘，转轴组件由转轴和与其呈十字转动连接的车轮轮轴组成并通过转轴固定连接在旋转试验台的底部，车轮转动连接在车轮轮轴上并能绕其旋转，同时能与车轮轮轴一起围绕转轴旋转，在试验过程中旋转试验台与转轴同步旋转，车轮与模拟月尘紧密接触并且试验在真空容器内进行。其技术特征忽略了轮胎和地面的作用关系，没有考虑轮胎载荷对扬尘的影响，而且没有把风的作用考虑进去，具有一定的局限性，无法满足车辆在路面的行驶环境模拟。

因此，急需开发一种能够更好模拟轮胎扬尘的实验装置。

技术实现要素：

本发明针对目前轮胎扬尘模拟实验装置存在的不足，提出一种车辆轮胎扬尘模拟实验装置，具有结构简单、模拟工况多的优点。

本发明是通过如下技术措施实现的：

一种车辆轮胎扬尘模拟实验装置，由风道模拟系统、轮胎扬尘实验装置、影像采集系统组成；所述的风道模拟系统由风道、风机组成，风机安装在风道的端口处，风机可以绕其底座转动，以模拟不同的风向；

所述的轮胎扬尘实验装置由轮胎、传送带、第一滚筒、第二滚筒、第三滚筒、底座、电机组件、支架、滑套、液压缸组件、布尘器、控制器、变频器组组成，轮胎上安装有驱动轴，驱动轴通过轴承安装在滑套上，滑套安装在支架上，并能沿着支架上下移动，液压缸组件的伸出杆与滑套的底部铰接，电机组件固定安装在滑套上，底座、支架固定安装，第一滚筒、第二滚筒、第三滚筒的两端分别通过轴承安装在底座上，传送带安装在第一滚筒、第二滚筒、第三滚筒上，布尘器布置在传送带的上方；轮胎与第二滚筒的轴线在同一垂直平面内，轮胎压在第二滚筒上的传送带上；控制器与变频器组、液压缸组件电连接，变频器组与风机、电机组件电连接。

所述的影像采集系统包括高速摄像机和存储器；

所述的电机组件包括电机和减速机；

所述的布尘器由壳体、转轴、门阀组成，门阀通过转轴安装在壳体内，门阀和转轴固定连接，调整转轴来实现尘土撒布的量；

所述的风道的侧面开有观察口。

本发明的有益效果是：

一种车辆轮胎扬尘模拟实验装置，采用布尘器来控制和模拟路面尘土积累程度，能够模拟不同的路面尘土厚度；采用液压缸进行轮胎载荷改变，采用电机驱动轮胎转动，模拟车辆不同车速，而且可以改变风速和风向，模拟不同的气流环境；具有结构简单、模拟工况逼真、模拟工况多的优点，能够更好逼近真实环境。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明部分结构示意图。

图3为本发明部分结构示意图。

图4为本发明部分结构示意图。

图5为本发明布尘器主视图。

图6为本发明布尘器左视图。

图7为本发明控制系统原理图。

图中，1-风道，2-轮胎，3-传送带，4-第一滚筒，5-第二滚筒，6-第三滚筒，7-底座，8-电机组件，9-支架，10-滑套，11-液压缸组件，12-布尘器，1201-壳体，1202-转轴，1203-门阀，13-控制器，14-变频器组，15-风机。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合附图，对本方案进行阐述。

一种车辆轮胎扬尘模拟实验装置，由风道模拟系统、轮胎扬尘实验装置、影像采集系统组成；所述的风道模拟系统由风道1、风机15组成，风机15安装在风道1的端口处，风机15可以绕其底座转动，以模拟不同的风向；

所述的轮胎扬尘实验装置由轮胎2、传送带3、第一滚筒4、第二滚筒5、第三滚筒6、底座7、电机组件8、支架9、滑套10、液压缸组件11、布尘器12、控制器13、变频器组14组成，轮胎2上安装有驱动轴，驱动轴通过轴承安装在滑套10上，滑套10安装在支架9上，并能沿着支架9上下移动，液压缸组件11的伸出杆与滑套10的底部铰接，电机组件8固定安装在滑套10上，底座7、支架9固定安装，第一滚筒4、第二滚筒5、第三滚筒6的两端分别通过轴承安装在底座7上，传送带3安装在第一滚筒4、第二滚筒5、第三滚筒6上，布尘器12布置在传送带3的上方；轮胎2与第二滚筒5的轴线在同一垂直平面内，轮胎2压在第二滚筒5上的传送带3上；控制器13与变频器组14、液压缸组件11电连接，变频器组14与风机15、电机组件8电连接；

所述的影像采集系统包括高速摄像机和存储器；

所述的电机组件包括电机和减速机；

所述的布尘器12由壳体1201、转轴1202、门阀1203组成，门阀1203通过转轴1202安装在壳体1201内，门阀1203和转轴1202固定连接，调整转轴1202来实现尘土撒布的量；

所述的风道1的侧面开有观察口。

模拟实验时，控制器13控制风机15的转速来模拟不同的风速；风机15绕其底座转动模拟不同的风力角度；控制器13控制变频器组14进而实现电机组件8不同的转速，进而模拟车辆不同的行驶速度；控制器13液压缸组件11动作，液压缸组件11拉动滑套10，滑套10进而将载荷施加到轮胎2上，轮胎2压倒第二滚筒5上，轮胎2的转动将带动传送带3转动，布尘器12将尘土撒布到传送带3上，传送带3不断将尘土带到轮胎2下，以模拟不同的尘土路面，采用影像采集系统进行扬尘数据采集，以用于后续研究分析。

尽管上面接合附图对本发明的优选实例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
一种车辆轮胎扬尘模拟实验装置，由风道模拟系统、轮胎扬尘实验装置、影像采集系统组成；所述的风道模拟系统由风道、风机组成，风机安装在风道的端口处，风机可以绕其底座转动，以模拟不同的风向；所述的轮胎扬尘实验装置由轮胎、传送带、第一滚筒、第二滚筒、第三滚筒、底座、电机组件、支架、滑套、液压缸组件、布尘器、控制器、变频器组组成；本发明采用布尘器来控制和模拟路面尘土积累程度，能够模拟不同的路面尘土厚度；采用液压缸进行轮胎载荷改变，采用电机驱动轮胎转动，模拟车辆不同车速，而且可以改变风速和风向，模拟不同的气流环境；具有结构简单、模拟工况逼真、模拟工况多的优点，能够更好逼近真实环境。

技术研发人员：张竹林
受保护的技术使用者：山东交通学院
技术研发日：2017.04.28
技术公布日：2017.07.18