一种车轮疲劳试验方法及装置与流程

本发明属于车轮疲劳试验，具体涉及一种车轮疲劳试验方法及装置。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、车轮在出厂之前均需要进行疲劳试验，通常车轮疲劳试验时，最大应力发生在辐板部位，可直接粘贴应变片进行应力测试，但是当车轮最大应力发生在无法直接粘贴应变片测试部位时，目前无对应的试验方法。

3、具体的，若车轮的最大应力部位发生在车轮辐板安装孔过渡圆弧处(a区)，过渡圆弧处无法直接粘贴应变片进行应力测量，即使粘贴应变片也无法准确测出该处应力，可见，无法通过测量获得车轮最大应力，因此，无法进行车轮疲劳试验。

技术实现思路

1、本发明为了解决上述问题，提出了一种车轮疲劳试验方法，本发明能实现最大应力发生在辐板安装孔里时对车轮进行疲劳试验。

2、根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：

3、第一方面，公开了一种车轮疲劳试验方法，包括：

4、在工装车轴轴身距轮毂上侧面设定高度的截面上，粘贴应变花，形成控制应力采集通道；

5、在设定区域分别粘贴应变片形成采集应力通道；

6、动态标定：逐渐对车轮试件施加作用力，通过上述通道实时采集应变数据，确定出设定区域最大点处的径向应力值；

7、针对动态标定结果，间接推算测量圆孔边缘区域径向应力值。

8、作为进一步的技术方案，粘贴应变花之前，将车轮与车轴沿不同的直径方向进行周向等分，沿等分线粘贴应变花。

9、作为进一步的技术方案，还包括：将控制应力通道、采集应力通道接入主控系统，通道调零，对车轮疲劳试件进行试验前的静态标定。

10、作为进一步的技术方案，所述静态标定过程为：

11、将激励装置安装于工装车轴自由端，将液压机构置于规定位置；

12、测量液压机构与激励装置作用点距离车轮轮毂上侧面距离；

13、液压机构逐渐对车轮试件施加作用力，记录作用力与采集通道应变数据的对应关系。

14、作为进一步的技术方案，通过静态标定获取的应变通道数值，确定出b区和c区应变最大值所在应变片中的测点号，确定b区和c区最值点的几何位置，将两最值点的几何点沿车轮轴心逆时针旋转30°，形成两个新几何点，在两个新几何点分别粘贴应变花；

15、对车轮疲劳试件进行试验前的动态标定，逐渐增加伺服电机转速，实时采集应变数据，确定出b区和c区最大点处的径向应力值。

16、作为进一步的技术方案，如果动态标定结果与有限元仿真计算结果，规律趋势一致，则采用b区径向应力最值乘以最值比(a/b)，间接推算测量a区即圆孔边缘区域径向应力值。

17、作为进一步的技术方案，依据动态标定获取的控制应力，对轮轴疲劳试验系统进行控制，进行车轮疲劳试验。

18、第二方面，公开了一种车轮疲劳试验系统，包括：

19、控制应力采集通道、采集应力通道、激励装置及主控系统；

20、所述控制应力采集通道为通过在工装车轴轴身距轮毂上侧面设定高度的截面上粘贴应变花形成的；

21、所述采集应力通道为在设定区域分别粘贴应变片形成的；

22、所述激励装置安装于工装车轴自由端，并将激励装置与车轮疲劳试件组合体放置于轮轴疲劳试验平台；

23、所述控制应力通道、采集应力通道接入主控系统，通道调零，对车轮疲劳试件进行试验前的静态标定；

24、动态标定：逐渐对车轮试件施加作用力，通过上述通道实时采集应变数据，确定出设定区域最大点处的径向应力值；

25、针对动态标定结果，间接推算测量圆孔边缘区域径向应力值。

26、作为进一步的技术方案，还包括液压机构，静态标定时，将液压机构置于规定位置，测量液压机构与激励装置作用点距离车轮轮毂上侧面距离，液压机构逐渐对车轮试件施加作用力，记录作用力与采集通道应变数据的对应关系。

27、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

28、本发明通过动态标定结果与有限元仿真计算结果进行比较，间接推算测量圆孔边缘区域的径向应力值，能够实现在无法直接粘贴应变片测试部位对径向应力值的测量，继而实现对车轮疲劳试验。

29、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

30、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种车轮疲劳试验方法，其特征是，包括：

2.如权利要求1所述的一种车轮疲劳试验方法，其特征是，粘贴应变花之前，将车轮与车轴沿不同的直径方向进行周向等分，沿等分线粘贴应变花。

3.如权利要求1所述的一种车轮疲劳试验方法，其特征是，还包括：将控制应力通道、采集应力通道接入主控系统，通道调零，对车轮疲劳试件进行试验前的静态标定。

4.如权利要求3所述的一种车轮疲劳试验方法，其特征是，所述静态标定过程为：

5.如权利要求3所述的一种车轮疲劳试验方法，其特征是，通过静态标定获取的应变通道数值，确定出b区和c区应变最大值所在应变片中的测点号，确定b区和c区最值点的几何位置，将两最值点的几何点沿车轮轴心逆时针旋转30°，形成两个新几何点，在两个新几何点分别粘贴应变花；

6.如权利要求1所述的一种车轮疲劳试验方法，其特征是，如果动态标定结果与有限元仿真计算结果，规律趋势一致，则采用b区径向应力最值乘以最值比(a/b)，间接推算测量a区即圆孔边缘区域径向应力值。

7.如权利要求1所述的一种车轮疲劳试验方法，其特征是，依据动态标定获取的控制应力，对轮轴疲劳试验系统进行控制，进行车轮疲劳试验。

8.一种车轮疲劳试验装置，其特征是，包括：

9.如权利要求8所述的一种车轮疲劳试验装置，其特征是，还包括液压机构，静态标定时，将液压机构置于规定位置，测量液压机构与激励装置作用点距离车轮轮毂上侧面距离，液压机构逐渐对车轮试件施加作用力，记录作用力与采集通道应变数据的对应关系。

10.如权利要求8所述的一种车轮疲劳试验装置，其特征是，

技术总结
本发明提供了一种车轮疲劳试验方法及装置，包括：在工装车轴轴身距轮毂上侧面设定高度的截面上，粘贴应变花，形成控制应力采集通道；在设定区域分别粘贴应变片形成采集应力通道；动态标定：逐渐对车轮试件施加作用力，通过上述通道实时采集应变数据，确定出设定区域最大点处的径向应力值；针对动态标定结果，间接推算测量圆孔边缘区域径向应力值。针对车轮最大应力发生在无法直接粘贴应变片测试部位时，通过推算获得该处应力。

技术研发人员：郑静,王大强,张宝安,王燕,曹振山
受保护的技术使用者：中车青岛四方机车车辆股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12