一种车辆轮胎与路面摩擦特性的试验装置

本发明涉及车辆轮胎试验装置，具体为一种车辆轮胎与路面摩擦特性的试验装置。

背景技术：

1、在车辆的启动、制动、变速、转向及克服各种阻力前进时会对路面施加水平剪切力，这个剪切力会使路面产生水平推移等剪切破坏，在上述复杂的交变载荷作用下，路面的使用寿命也大幅缩减，具体表现为，一方面随着轮胎表面和路面的磨损变光会使得轮胎与路面的摩擦系数降低，增加了制动距离，同时轮胎在路面行驶时的抗滑性能也会下降；另一方面路面材料本身的各种病变，包括龟裂、变形、脱落等会严重影响驾乘体验和行车安全，由此可见，如何通过试验手段来研究带载车辆轮胎在不同路面材料上行驶时两者之间的相对滑动与轮胎-路面间的作用力规律、路面材料的磨损情况以及轮胎和路面材料磨损所形成颗粒物的存在状态，评估轮胎和路面的使用寿命及其磨损后对环境的影响，已成为公路交通领域所面临的一个重要问题，从而就会使用到车辆轮胎与路面摩擦特性的试验装置；

2、在公开号为cn201920154330.4公开的一种研究轮胎与实际路面摩擦特性的试验装置，模拟了带载轮胎在不同路面上行驶时的实际工况，可根据需要通过加载螺杆调整加载弹簧的压紧量，进而调节载荷；同时通过电动机控制系统调整轮胎行驶速度；还能通过调整测试轮与辅助轮之间的连接关系，对轮胎与路面之间的滑转率或滑移率进行改变，模拟轮胎在路面上的多种行驶状况，通过传感器实时检测出负载、转速和转矩等数据，进而通过公式计算得出测试轮胎与测试路面之间的摩擦系数；轮胎与路面间的相对运动通过轮胎旋转运动实现，测试路面材料固定不动，消除了旋转使试验路面材料承受离心力等其他附加载荷影响，可较真实地模拟轮胎在路面上行驶时的打滑情况；

3、但是，上述方案在使用的过程中还存在以下问题：在进行试验的过程中，设置不同的路况模拟材料，来检测轮胎与路面摩擦特性，测试变量单一，在实际行驶的过程中，车辆的直行和转弯等动作产生的摩擦特性不同，并且不同的路况在不同的天气条件下与轮胎的摩擦系数也不同，同时在试验的过程中轮胎与路面摩擦后会所产生的材料磨损所形成灰尘颗粒物，弥散在试验区域内，被工作人员吸入后会对健康造成影响。

4、所以我们提出了一种车辆轮胎与路面摩擦特性的试验装置，以便于解决上述中提出的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种车辆轮胎与路面摩擦特性的试验装置，以解决上述背景技术提出的目前市场上现有的车辆轮胎与路面摩擦特性的试验装置，在进行试验的过程中，设置不同的路况模拟材料，来检测轮胎与路面摩擦特性，测试变量单一，在实际行驶的过程中，车辆的直行和转弯等动作产生的摩擦特性不同，并且不同的路况在不同的天气条件下与轮胎的摩擦系数也不同，同时在试验的过程中轮胎与路面摩擦后会所产生的材料磨损所形成灰尘颗粒物，弥散在试验区域内，被工作人员吸入后会对健康造成影响的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种车辆轮胎与路面摩擦特性的试验装置，包括试验箱，且试验箱的前侧设置有封门，并且试验箱内侧的底面中部轴承安装架，而且安装架内安装有驱动器，同时驱动器的输出端连接有轮胎本体；

3、还包括：所述试验箱的内侧底部上铺设有路况模拟段，且路况模拟段的内外侧均通过锁定机构进行定位固定，并且锁定机构通过竖直移动的方式对路况模拟段的便捷的安装更换，从而便于模拟轮胎本体在不同路况下行驶的状态；

4、所述试验箱内部的侧壁和顶部设置有气候模拟机构，且气候模拟机构通过改变温度和湿度来模拟轮胎本体在不同天气时与路面之间的摩擦特性；

5、所述试验箱的内侧顶部设置有烟气处理机构，且烟气处理机构通过负压吸附的方式对试验过程中轮胎本体与路况模拟段之间产生的橡胶颗粒灰尘进行及时吸收，避免弥散开来被吸入工作过人员体内而影响健康。

6、优选的，所述试验箱的底部内侧安装有第一电机，且第一电机的输出端连接有轴杆，并且轴杆贯穿轴承连接于试验箱内部的底面，而且轴杆的顶部外侧通过第一棘轮组件与安装架底部相连接，同时安装架转动后带动轮胎本体转圈模拟转弯行驶的状态。

7、优选的，所述锁定机构设置有双面齿盘，且轴杆的中部外侧通过第二棘轮组件与双面齿盘相连接，并且双面齿盘轴承连接于试验箱的底部内侧，而且第二棘轮组件与第一棘轮组件转向相反。

8、优选的，所述双面齿盘的内外侧均等角度啮合连接有齿轮，且齿轮均轴承连接于试验箱的底部内侧，并且齿轮的中部一体式安装有往复丝杆，而且往复丝杆上螺纹连接有固定板。

9、优选的，所述固定板设置为“l”字形结构，且固定板的顶部用于对路况模拟段进行固定，并且路况模拟段设置为圆环状结构。

10、优选的，所述气候模拟机构包括对称安装于试验箱内壁上的加热板，且试验箱的顶部安装有第二电机，并且第二电机的输出端连接有转杆，而且转杆贯穿轴承连接于试验箱的内部，同时转杆的底部固定有圆板。

11、优选的，所述圆板的底部等角度安装有喷管，且喷管通过连接管与水泵相连接，并且水泵安装于水箱的顶部，而且水箱固定于试验箱的顶部左侧。

12、优选的，所述烟气处理机构设置有吸尘管，且吸尘管等角度铰接于试验箱的内侧顶部，并且吸尘管通过连接管与吸尘器相连接，而且吸尘器安装于试验箱的顶部右侧。

13、优选的，所述吸尘管的顶部外侧固定有凸块，且凸块的端部与导槽相连接，并且导槽开设于圆板的外侧，而且导槽设置为波浪状结构，同时吸尘管通过凸块和导槽构成摆动吸尘结构。

14、与现有技术相比，本发明车辆轮胎与路面摩擦特性的试验装置的有益效果是：在使用时，可以模拟轮胎不同的行驶方式，且在不同的天气条件下与不同路况之间的摩擦特性，同时能够对试验时产生的摩擦烟气及时处理，避免被吸入体内影响健康，具体内容如下：

15、1、第一电机带动轴杆转动后，轴杆正向转动就会通过第一棘轮组件带动安装架进行转动，安装架转动后就会带动轮胎本体进行周向转动，进而可以模拟在转弯状态下，轮胎与路况模拟段之间的摩擦特性，且驱动器带动轮胎转动后可以模拟直线行驶状态下与路况模拟段之间的摩擦特性；

16、2、通过设置的轴杆反转转动后，轴杆通过第二棘轮组件带动双面齿盘进行转动，双面齿盘转动后就会带动齿轮转动，齿轮转动后就会带动往复丝杆进行转动，往复丝杆转动后就会带动固定板进行竖直滑动，从而便于对路况模拟段进行安装与更换，从而可以模拟在不同的路况下，轮胎与路面之间的摩擦特性；

17、3、在模拟不同天气时，试验箱内部的加热板工作后，使得箱体内部处于温度偏高的状态下，进而可以模拟在高温天气时，轮胎与路面之间的摩擦系数；

18、进一步的，启动水泵后，水泵将水箱内部的水抽取至喷管中，圆板转动后会带动喷管同步转动，喷管就会将水喷洒在路况模拟段上，打湿路况模拟段，进而模拟在雨水天气时，轮胎与路面之间的摩擦特性；

19、4、吸尘管可以对试验过程中，轮胎与路况模拟段之间摩擦产生的橡胶颗粒的灰尘进行及时吸收，且圆板转动后会通过导槽带动凸块上下活动，凸块活动后就会带动吸尘管进行摆动，从而提高烟尘吸收的效率，避免试验过程中的烟尘弥散开被工作人员吸入而影响健康。