一种汽车轮胎平点试验方法、数据处理方法和设备
阅读说明:本技术 一种汽车轮胎平点试验方法、数据处理方法和设备 (Automobile tire flat spot test method, data processing method and equipment ) 是由 张文清 吕剑 吴健 王杰 柯诗杭 于 2021-06-15 设计创作,主要内容包括:本发明属于轮胎检测领域,涉及一种汽车轮胎平点试验方法、数据处理方法和设备。该方法通过获得平点前高速均匀性和平点后的高速均匀性数据,然后可以通过再进行数据分析和计算获得平点数据,可以用来评估一条轮胎是否符合组件平点要求,也可用来帮助诊断车辆的振动问题。(The invention belongs to the field of tire detection, and relates to an automobile tire flat spot test method, a data processing method and data processing equipment. The method can be used for evaluating whether a tire meets the flat point requirement of a component or not and helping to diagnose the vibration problem of a vehicle by obtaining high-speed uniformity data before flat point and high-speed uniformity data after flat point and then obtaining flat point data through data analysis and calculation.)
技术领域
本发明属于轮胎检测领域,涉及一种汽车轮胎平点试验方法、数据处理方法和设备。
背景技术
平点是指轮胎在静止加载一段时间后均匀性的变化趋势。轮胎平点由两部分组成:局部形变和偏心整体形变。平点的量和衰减取决于很多因素-轮胎结构,材料蠕变特性,轮胎径向载荷,加载时间以及气压,轮胎温度和环境温度,轮胎里程等等。
轮胎有很多组件,几乎所有的轮胎胎面下都有尼龙帘布。当轮胎安装好时与其余部分一样,接地部分是平坦的而不是圆的,当尼龙长时间处于这种扁平状态时,或有时从温暖的轮胎过渡到冷胎时,尼龙可能会定型成这种扁平状态。
平点试验是测量轮胎在一定温度条件下静止加载一定时间所引起的均匀性变化。它量化了平点的初始和永久效应。可以用来评估一条轮胎是否符合组件平点要求,也可用来帮助诊断车辆的振动问题,通过测量轮胎的高速均匀性力或者径向不圆度来进行轮胎平点的量化。近年来车辆行业的竞争日趋激烈,而轮胎作为与地面直接接触的重要部件,国内部分车企和合资车企对轮胎平点试验都有相应的要求。
发明专利(CN206223455U)一种用于轮胎Flat-Spot试验的自动高低温加载装置,公开了一种用于轮胎平点试验的自动高低温加载装置。发明专利(CN102803635A)轮胎的平点的抑制方法及装置,公开了一种用于抑制车辆轮胎的平点形成方法。
目前国内标准没有统一的平点试验方法,本发明的目的在于提供一种汽车轮胎平点试验程序和数据分析方法。
发明内容
为了解决上述的技术问题,本申请的目的是提供一种汽车轮胎平点试验方法,该方法通过获得平点前高速均匀性和平点后的高速均匀性数据,然后可以通过再进行数据分析和计算获得平点数据,可以用来评估一条轮胎是否符合组件平点要求,也可用来帮助诊断车辆的振动问题。
为了实现上述的目的,本申请采用了一下的技术方案:
一种汽车轮胎平点试验方法,该方法包括以下的步骤:
1)轮胎安装与停放:选用符合标准规定的高精度轮辋依次安装试验胎上,并将轮胎停放于测试室环境温度下至少3小时;
2)轮胎不平衡测量及配重:将停放后的轮胎轮辋组合体安装到轮胎高速均匀性试验机,进行不平衡测量;根据不平衡测量结果对轮胎轮辋组合体进行平衡配重,直至静不平衡质量减至5g以内;
3)低速均匀性测量:对轮胎轮辋车轮组合体标记零度参考标记,进行低速均匀性测试,获得H1RFV的高点位置,通过移动H1RFV高点位置180度来定位H1RFV的低点,并在轮胎上标记H1RFV低点位置;
4)平点前高速均匀性测试:进行高速均匀性测试,以达到稳态试验条件时开始,持续进行数据采集,将采集的数据作为轮胎初始高速均匀性数据;
5)平点产生:在10min内将轮胎轮辋组合体放置于已经达到试验温度的平点加载系统上,保持将轮胎轮辋组合体在试验负载和试验温度下加载指定的时间,平点压载位置为:H1RFV 低点,载荷控制方法为负载控制;
6)平点后高速均匀性测试:气门嘴位置位于0相位角,同步骤4)的条件进行高速均匀性测试,将采集的数据作为轮胎平点后高速均匀性数据。
作为进一步改进,所述的步骤3)在轮胎转速60r/min的条件下,按以下的气压和载荷条件,暖胎1min,然后进行低速均匀性测试:
轿车胎:试验气压210kPa,试验负荷为最大负荷能力×70%;
轻型载重汽车或商用车轮胎:试验气压350kPa,试验负荷为最大负荷能力×70%。
作为进一步改进,所述的步骤4)高速均匀性测试的条件如下:
轿车胎:试验气压210kPa,试验负荷为最大负荷能力×70%,试验速度120km/h;
轻型载重汽车或商用车轮胎:试验气压350kPa,试验负荷为最大负荷能力×70%,试验速度120km/h。
作为进一步改进,所述的步骤4)以达到稳态试验条件时开始,持续进行30分钟的数据采集,应以30秒为时间间隔进行数据采集,每次连续采集8圈数据,将这60组数据作为轮胎初始高速均匀性数据。
作为进一步改进,所述的步骤5)保持将轮胎轮辋组合体在试验负载和试验温度下加载指定的时间如下:
标准温度试验:温度1为43.3±3℃,22h;温度2为21±3℃,2h;
常温试验:温度1为21±3℃,24h。
作为进一步改进,所述的步骤1)装胎时应在胎圈或轮辋胎圈座或两者上均匀涂抹润滑剂,选用符合标准规定的高精度轮辋依次安装试验胎上。
进一步,本申请还公开了一种汽车轮胎平点试验数据处理方法,该方法包括以下的步骤:
1)将采集的所有的数据进行平均值计算得到有代表性的1圈数据,平点前高速均匀性和平点后的高速均匀性作为单独数据集;
2)用傅里叶分解变换公式进行轮胎径向力和纵向力的分解,从而得到H1RFV和H2RFV, H1TFV和H2TFV的幅值大小和相位角;
3)用平点产生后每个阶段的H1RFV和H2RFV,H1TFV和H2TFV分别与平点前每个阶段的H1RFV和H2RFV,H1TFV和H2TFV进行矢量差计算,得到基于时间的△H1RFV,△ H2RFV,△H1TFV,△H2TFV,并用极坐标作图;通过指数函数衰减公式(1)来进行拟合:
Mag(Ucorr)=A+B×e-ct (1)
其中,A表示永久平点
A+B表示初始平点,t=0;
C表示单位为min的t时间常数。
进一步,本申请还公开了一种电子设备,包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现所述的方法。
进一步,本申请还公开了一种存储程序指令的非暂时性计算机可读载体介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现所述的方法。
本发明由于采用了上述的技术方案,该方法通过获得平点前高速均匀性和平点后的高速均匀性数据,然后可以通过再进行数据分析和计算获得平点数据,可以用来评估一条轮胎是否符合组件平点要求,也可用来帮助诊断车辆的振动问题。
附图说明
图1为汽车轮胎平点试验流程图。
图2为轮胎轮辋组合体的0度参考标记图。
图3为轮胎平点试验△H1RFV VS.Time试验报告图。
图4为轮胎平点试验△H1TFV VS.Time试验报告图。
具体实施方式
以下通过具体的实施案例进一步说明本发明的技术方案。
选用规格215/60R17 96H且花纹相同的两条轮胎作为试验胎,其中一条为1#胎,另外一条为2#胎。
将符合标准规定的高精度轮辋安装到1#试验胎上,并将轮胎停放于测试室环境温度下至少3小时。
将停放后的轮胎轮辋组合体安装到轮胎高速均匀性试验机后,进行不平衡测量,根据不平衡测量结果对轮胎轮辋组合体进行平衡配重,直至静不平衡质量减至5g以内。
将轮胎轮辋车轮组合体按图2所示进行0位标记,在轮胎转速60r/min的条件下,按表1 的气压和载荷条件,暖胎1min,然后进行低速均匀性测试,获得H1RFV的高点位置,通过移动H1RFV高点位置180度来定位H1RFV的低点,并在轮胎上标记H1RFV低点位置。
按表1所示条件进行高速均匀性测试,持续进行30分钟的数据采集,应以30秒为时间间隔进行数据采集,每次连续采集8圈数据,将这60组数据作为轮胎初始高速均匀性数据。
表1高速均匀性试验条件
高速均匀性试验结束后,在10min内将轮胎轮辋组合体放置于已经达到试验温度的平点加载系统上,将轮胎轮辋组合体在试验负载和标准试验温度下(见表2)加载指定的时间,平点压载位置为:H1RFV低点。
表2平点试验温度和压载时间
压平点后,将轮胎轮辋组合体在10分钟内安装到高速均匀性设备上,气门嘴位置位于零相位角(图1),按表1的条件进行高速均匀性测试,将这60组数据作为轮胎平点后高速均匀性数据。将2#试验胎重复1#试验胎的试验步骤进行平点试验。
试验所得两条轮胎所有的8圈数据进行平均值计算得到有代表性的1圈数据,平点前高速均匀性和平点后的高速均匀性作为单独数据集。用傅里叶分解变换公式进行轮胎径向力和纵向力的分解,从而得到径向力一次谐波(H1RFV)和径向力二次谐波(H2RFV),纵向力一次谐波(H1TFV)和纵向力二次谐波(H2TFV)的幅值大小和相位角。
用平点产生后每个阶段的径向力一次谐波(H1RFV)和径向力二次谐波(H2RFV),纵向力一次谐波(H1TFV)和纵向力二次谐波(H2TFV)的幅值大小和相位角分别与平点前每个阶段的径向力一次谐波(H1RFV)和径向力二次谐波(H2RFV),纵向力一次谐波(H1TFV) 和纵向力二次谐波(H2TFV)的幅值大小和相位角进行矢量差计算,得到基于时间的△H1RFV,△H2RFV,△H1TFV,△H2TFV,并用极坐标作图。通过指数函数衰减公式(1)将两条试验胎的数据进行拟合计算。试验结果见图3和图4。
以上为对本发明实施例的描述,通过对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的。本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施列,而是要符合与本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽的范围。