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专利号: 201910423234X
申请人: 青岛科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2025-12-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种带速轮胎连续自动冲击试验装置,其特征在于,包括:机架(1),轮缘加速装置(2),轮胎冲击装置(3),冲击检测装置(4);所述机架(1)通过地脚螺栓固定在厂房地面基础上,所述轮缘加速装置(2)固定在所述机架(1)一侧的边框架上;所述轮胎冲击装置(3)的冲击机构通过螺栓安装固定在所述机架(1)的横梁上;所述轮胎冲击装置(3)的加速机构通过机架及地脚螺栓固定在厂房地面基础上;所述冲击检测装置(4)固定安装在地面基础上,位于所述轮胎冲击装置(3)的轮胎的正下方。

2.如权利要求1所述的一种带速轮胎连续自动冲击试验装置,其特征在于,所述机架(1)包括:框架(11),横梁(12),所述框架(11)是由高强度方管焊接而成,焊接前去应力处理防止焊接变形,保证安装精度;所述横梁(12)采用高强度的合金钢锻造而成,在受到较大的冲击力保证不变形。

3.如权利要求1所述的一种带速轮胎连续自动冲击试验装置,其特征在于,所述轮缘加速装置(2)包括:连接板(21),直线导轨(22),推送滑块(23),电机Ⅰ(24),丝杠(25),电机Ⅱ(26),弹性联轴器(27),驱动轮轴(28),驱动轮(29),支撑机架(30),支撑板(301);所述支撑机架(30)通过地脚螺栓固定在厂房地面基础上;所述支撑板(301)焊接固定在所述支撑机架(30)上;所述连接板(21)通过螺栓固定在所述支撑机架(30)的上顶面;所述直线导轨(22)平行对称安装在所述连接板(21)上顶面;所述丝杠(25)安装在所述连接板(21)上;所述电机Ⅰ(24)通过联轴器与所述丝杠(25)相连接;所述推送滑块(23)下端安装在所述直线导轨(22)上,中间部位通过丝母安装在所述丝杠(25)上;所述电机Ⅱ(26)的底座通过螺栓安装在所述推送滑块(23)上顶面;所述弹性联轴器(27)的一端安装在所述电机Ⅱ(26)的输出轴上;所述弹性联轴器(27)采用弹性柱销齿式联轴器,两个半联轴节凸缘的外缘和外套的内缘制成半径相同的半圆形凹槽组合成柱销孔,以嵌入弹性柱销,主动轴半联轴节通过弹性柱销,带动外套,外套通过弹性柱销带动从动轴半联轴节转动,以传递扭矩,两半联轴节中留有大的间隙,实现大的轴向位移补偿;所述驱动轮轴(28)通过直线轴承嵌套在所述支撑板(301)上;所述驱动轮轴(28)与所述弹性联轴器(27)另一端相连接;所述驱动轮(29)与所述驱动轮轴(28)相连接;所述驱动轮(29)安装在所述驱动轮轴(28)上;所述驱动轮(29)侧面边缘处加工有与侧面呈30度的斜齿,齿牙呈圆弧形,当所述驱动轮(29)与轮胎驱动轮(32)相啮合高速旋转时根据载荷分配会产生向外的轴向力;此时所述驱动轮(29)在轴向力的作用下自动与轮胎驱动轮(32)脱离啮合;所述轮缘加速装置(2)工作时,所述电机Ⅰ(24)转动带动所述丝杠(25)转动,所述丝杠(25)转动带动推送滑块(23)沿着所述直线导轨(22)向前移动,所述推送滑块(23)带动电机Ⅱ(26),所述电机Ⅱ(26)带动所述驱动轮轴(28),所述驱动轮轴(28)带动所述驱动轮(29)在所述支撑板(301)上直线轴承中向前移动,直到所述驱动轮(29)与离合齿圈相啮合;此时所述电机Ⅰ(24)停止转动,同时所述电机Ⅱ(26)转动带动所述驱动轮(29)转动,在所述驱动轮(29)加速完成后,所述电机Ⅱ(26)停止工作,轮胎驱动轮(32)由从动轮变成主动轮驱动所述驱动轮(29)工作,所述驱动轮(29)在惯性力和啮合分解的轴向力的作用下沿轴线后移,此时电机Ⅰ(24)工作,带动所述驱动轮(29)后移,在启动瞬间,所述弹性联轴器(27)首先实现所述驱动轮(29)的轴线位移补偿,防止出现轴向冲击,所述驱动轮(29)离开啮合,完成加速运动。

4.如权利要求1所述的一种带速轮胎连续自动冲击试验装置,其特征在于,所述轮胎冲击装置(3)包括:轮胎轴(31),轮胎驱动轮(32),轮胎(33),连接块(34),冲击推杆(35),缓冲弹簧(36),导向桶(37),支撑吊箱(38),吊箱支撑架(39),曲柄轴(381),曲柄(382),曲柄连杆轴(383),曲柄连杆(384),减速器(391),电机换向器(392),电机Ⅲ(393),电机机架(394);所述电机机架(394)通过地脚螺栓固定在厂房地面基础上,所述电机Ⅲ(393)安装固定在电机Ⅲ(393)上,所述电机换向器(392)安装固定在所述电机Ⅲ(393)的输出轴端,所述减速器(391)输入轴端通过联轴器与所述电机Ⅲ(393)的输出轴相连接,所述曲柄轴(381)通过联轴器与所述减速器(391)的输出轴相连接,并通过螺栓安装固定在所述支撑吊箱(38)的两侧端;所述支撑吊箱(38)焊接固定在所述吊箱支撑架(39)上,所述吊箱支撑架(39)通过螺栓固定安装在所述机架(1)的横梁上,所述曲柄(382)固定在所述曲柄轴(381)上;所述曲柄连杆(384)通过所述曲柄连杆轴(383)与所述曲柄(382)铰接固定一起,使所述曲柄(382)与所述曲柄连杆(384)之间形成转动副;所述冲击推杆(35)上端铰接固定在所述曲柄连杆(384)上,其杆身安装在所述导向桶(37)中;所述导向桶(37)焊接固定在所述支撑吊箱(38)的下端面,所述缓冲弹簧(36)安装在所述冲击推杆(35)的尾端部,所述连接块(34)通过螺栓安装固定在所述冲击推杆(35)的下端的安装孔上;所述轮胎轴(31)焊接固定在所述连接块(34)的安装孔中;所述轮胎(33)通过轴端挡圈及圆螺母安装在所述轮胎轴(31)上;所述轮胎驱动轮(32)的底盘通过螺栓安装固定在所述轮胎(33)的轮毂上,所述轮胎驱动轮(32)的侧面边缘处加工有与侧面呈30度的斜齿,齿牙呈圆弧形;所述轮胎冲击装置(3)的工作时,所述电机Ⅲ(393)通电转动带动所述减速器(391)的输入轴转动,所述减速器(391)的输出轴带动所述曲柄轴(381)转动,所述曲柄轴(381)带动所述曲柄(382)绕着所述曲柄轴(381)做圆周运动,所述曲柄轴(381)带动所述曲柄连杆(384)及间接带动所述冲击推杆(35)在所述导向桶(37)中连续做竖直向下的直线运动,所述冲击推杆(35)带动所述连接块(34)即带动所述轮胎(33)竖直向下快速直线运动,带动所述轮胎(33)冲击到所述冲击检测装置(4)的冲击测试板(41)上;此时所述曲柄(382)绕着所述曲柄轴(381)运动到圆周的最低端,完成所述轮胎(33)对冲击测试板(41)的冲击,同时所述曲柄(382)越过圆周运动的最低点继续运动,然后所述曲柄连杆(384)带动所述冲击推杆(35)即带动所述轮胎(33)快速向上运动,回到初始状态,所述曲柄(382)旋转180°,所述轮胎(33)即完成一次竖直冲击,所述曲柄(382)在所述电机换向器(392)的作用下不断的做正反180°圆周运动,即可带动所述轮胎(33)不断的完成冲击与提升,从而实现连续冲击所述冲击检测装置(4)的冲击测试板(41)的目的。

5.如权利要求1所述的一种带速轮胎连续自动冲击试验装置,其特征在于,所述冲击检测装置(4)包括:冲击底座(41),冲击防护板(42),冲击测试板(43),支撑缓冲弹簧(44),竖直测力传感器(45),水平测力传感器(46),水平传感器固定轴(47),竖直传感器固定轴(48),限位缓冲弹簧(49);所述冲击底座(41)是由高强度抗变形硬质合金钢锻造而成,底座四周均匀加工有多个加强肋板,底座底面朝上加工有五个凸台孔,两个侧内端面各加工有两个凸台孔,通过地脚螺栓安装固定在地面上;所述冲击防护板(42)下底面加工有多个安装孔,焊接在所述冲击底座(41)的上侧面;所述冲击测试板(43)为方形平板,采用Q235钢板加工而成,表面涂覆被检测的涂层,其下端面加工有五个凸台孔与所述冲击底座(41)底面的凸台孔正好对应,两个侧面各加工有两个凸台孔与所述冲击底座(41)侧内端面的凸台孔正好对应,其上端面加工有多个安装孔与所述冲击防护板(42)下端面的安装孔正好对应;

所述支撑缓冲弹簧(44)共有五个其下端焊接在所述冲击底座(41)底面的凸台孔中;所述竖直传感器固定轴(48)安装在所述冲击底座(41)底面的凸台孔中;所述竖直测力传感器(45)共有五个安装固定在所述竖直传感器固定轴(48)上;所述水平传感器固定轴(47)共有四个安装在所述冲击底座(41)侧内端面的凸台孔中;所述限位缓冲弹簧(49)焊接在所述冲击底座(41)侧内端面的凸台孔中;所述水平测力传感器(46)安装固定在所述水平传感器固定轴(47)上;所述冲击测试板(43)其下端面的五个凸台孔与所述冲击底座(41)底面朝上的凸台孔中的所述支撑缓冲弹簧(44)焊接在一起,其两个侧面凸台孔与所述冲击底座(41)的侧内端面内所述限位缓冲弹簧(49)焊接在一起,其上端的安装孔通过弹簧焊接在所述冲击防护板(42)的下底面的安装孔中;所述轮胎冲击装置(3)的轮胎(33)向下冲击接触到所述冲击测试板(41)产生竖直向下以及水平的冲击力,此时所述冲击测试板(41)下端面会向下挤压所述竖直测力传感器(45),同时所述冲击测试板(41)的侧端面会挤压所述水平测力传感器(46);此时所述竖直测力传感器(45)及所述水平测力传感器(46)收集水平及竖直冲击力上传到显示器,即完成冲击测试的数值采集。