轮胎成品的室内测试评价
发布时间:2016/8/11 9:07:14 点击次数:

轮胎室内试验1.1产品均匀性试验一旦轮胎的规格确定了,产品的均匀性则是体现轮胎总体质量的关键因素,它取决于产品设计和制造的不同阶段。轮胎试验的范围取决于产品的用途和法规要求(见表1)。

  表1欧洲轮胎试验要求法规轮胎品种法规测量项目轿车轮胎外缘尺寸高速转鼓试验(试验速度取决于轮胎速度级)载重轮胎外缘尺寸载荷/速度耐久性试验(47h)高速耐久性试验摩托车轮胎外缘尺寸高速转鼓试验(试验速度取决于轮胎速度级)离心力试验级轮胎。―.:!!1)以及上述斜交/带束斜交结构轮胎工业此外,还需控制产品的尺寸精度和胶料的物理性能。试验内容包括质量和外缘尺寸的测量以及对轮胎动态轮廓的研究和断面形状及形态的分析。

  利用形态分析技术轮胎的断面分析在最近几年得到了很大的发展。尽管非破坏性轮胎断面分析是可靠的且经济的方式,但部件位置仍无法得到确定。X光和CT检测技术己经得到广泛应用,但采用CT检测技术进行尺寸分析还没有推广。

  相对于国际上通用的加工过程,轮胎法规规定了产品均匀性试验指标。人们希望这个复杂的课题在全球得到简化,目前这些正在“轮胎工业会议”中进行讨论。通常,轮胎制造者会以超出国际上的基本要求对其产品进行检测。

  通过切割断面或其它方式进行的部件分析、轮胎中个别橡胶部件的样品分析以及轮胎动态性能评价都是目前常见的均匀性评估的基础。产品均匀性监测是在轮胎制造工序中而不是在专业实验室或测量部门中完成的。

  12轮胎试验开发在产品开发过程中,评价轮胎结构性能的一些常用试验包括:轮胎耐久性试验通常存在确定轮胎损坏时刻的问题。开发不同的非破坏性试验,例如人们常使用的有剪切曲线、全息照相、热分析以及超声波试验。

  在轮胎室内试验中,为了进一步详细地检测,探讨轮胎损坏的根源是最重要的。在查明轮胎损坏方式或轮胎分解成碎块以前,使用不同设备进行检测,以尽快结束试验,如采用监测器和利用神经网络学的声音分析仪等设备观察析的领域,而且是一个复杂的在接近控制试验条件下对轮胎的损坏进行数学预测的领域。

  13轮胎和轮胎/车辆性能的室内评价现在要特别强调的是,在充分装备的轮胎和车辆动态实验室中,利用广泛的装备给出轮胎性能特征。轮胎/车辆动态实验室典型的要求如下:(1)载重汽车悬挂台架:测量滚动阻力以及商业轮胎转向力;(2)轿车轮胎高速均匀性:测量速度达到300km 1时轮胎部件不规则的接触力;(3)车辆底盘台架:由于侧向力测量车辆的底盘;(4)轿车轮胎动态高速性:测量滚动阻力、转向力、松驰长度和回正力矩;(5)具有可更换路面的四鼓滚动路面:振动和噪声评价;(6)轮胎悬挂台架:没有装配在汽车上的轮胎在滚动路面上的运行试验;(7)载重轮胎低速均匀性:由于轮胎部件原因,测量轮胎不圆度;(8)轿车轮胎低速均匀性:由于轮胎部件的原因,测量轿车/摩托车轮胎不规则的接触力;(9)万能台架:测量载重/轿车轮胎接地平面应力;(10)负荷变形:由于载荷的原因,测量轮胎径向变形,轮胎结构和内腔气体承受的载荷大小的测量;可用肉眼观察轮胎的接触;矩;(15)双麦克分析系统:噪声测量系统;(16)振动声音分析系统:固定的和非固定的信号单元过程;(17)正常声学通过性噪声系统:测量通过性噪声。

  测量设备包括低速和高速均匀性测试仪,分析撕旋转轮胎的声音。这是1个统计分用来表征特殊的轮胎结构和行为。例如在平面WilliamsAR.轮胎的评价接触条件下和超过声学范围的轮胎均匀性的评价和对轮胎结构、利用表面光滑的成型鼓的胎面花纹在定型压力、刀槽形状以及粗糙的路表面等情况下的振动和舒适性的评价。

  轮胎动态实验室应当能测量轮胎振动形式和在高频条件下噪声从轮胎/路面界面通过轮胎到车轮轮廓和悬挂系统的噪声的传递。在内部噪声的测量和预测中,轮胎/车辆/悬挂系统是研究的关键领域。例如,激光干涉仪技术被用于表征轮胎振动形式的特征,包括轮胎的胎侧和胎面。

  最近,用于开展这项工作的早期设备己提高了精度,以对结果进行说明。可是,当这项工作完成时,仍然需要保留这个设备来监测传递到悬挂系统和车体的力,这里特别设计了力和力矩的测量装置,如Kistlei装置。本研究的目的是了解从轮胎/路面的界面到车体的轮胎振动和噪声谱。

  对车辆模型必不可少的动态轮胎评价的另一个重要领域是用轮胎力和力矩特点表征轮胎特性。用于上述测量的设备种类很有限,如M.T.S.的“平面拖动”设备,能得到的大多数设备考虑的只是轮胎自由滚动且无驱动或制动的条件。

  为了建立用于特殊轮胎结构的*Pacejka常数“,需要获得轮胎的力和力矩特征,而这需要相当长的试验时间和大量的轮胎样品。这种方法的实用性和在车辆模型与拖动试验方面与汽车性能关系的意义,己经成为欧洲轮胎和车辆生产的研究课题。但是,对这种轮胎数据的需求者范围越来越广泛,不仅有轿车制造商,而且有摩托车或许在将来还有载重汽车制造商。

  未来的挑战不只是测量驱动和制动状态,还需要了解轮胎与基础面不同摩擦值的影响。假如摩托车轮胎具有非常高的弯曲条件,这样的要求可以鼓励设备制造商开发除M.T.S.的经济性在于利用合作伙伴,这一方法与后面介绍的“试验场”所采取的方式是一样的。

  这是平面拖动设备应用的一个例子,设备件依据现有的条件。

  尚未通过的轮胎对路面噪声法规的引入,己经导致了利用具有粗糙表面的滚动路面摸拟轮胎与路面的噪声界面,从而进行噪声测试的研究,这项研究在强调分析设备方面极为成功,满足了噪声的室内评价要求。例如声域设备的特殊转换以及近来的高速激光全息照相,开发了表面变形测量的能力,可帮助了解试验中滚动的轮胎所产生的噪声。这项研究最有价值的是从外界噪声测量的可变性中区分出或给出一个标准过程或标准如ISO10844的书面说明。

  轮胎滚动阻力对所有新开发的轮胎是一个重要指标,可采用标准试验程序(SO9984或ISO8767)在实验室中测量。滚动阻力因数测量通常采集红外线辐射能,采用轮胎热分析仪。同样,路面颗粒对鼓表面产生的部分热能和热损失,在轮胎结构中与实际使用状况更相关。

  众所周知,路面颗粒的几何形状对轮胎滚动阻力的大小起重要作用。对轮胎滚动阻力能量损失的研究将不仅与未来滚动条件相关,而且与轮胎实际使用的其它因素相关,或许包括车辆悬挂系统和抗振动的承载设计。

  有经验的轮胎物理学家认识到,轮胎和地面之间的接地印痕是了解轮胎性能的关键部分。对轮胎接地印痕平面应力和力矩研究以及红外线测量仪的使用和接地压力的计算己使在试验中预测轮胎的磨耗成为可能。

  其它方法包括使用激光检测并生成整个轮胎子午线或侧向不圆度曲线,利用旋转轮胎在旋转鼓上而不是在鼓表面测量接地印痕的平面应力和力矩。激光技术在滚动轮胎变形形状的研究中起重要作用。

  在结束室内轮胎评价过程的动态试验以前,应该提到己经开发的轮胎和车辆仪器。除车辆和零部件商开发的噪声机械外,滚动路面噪声实验室是相当重要的开发内容且能用于最终的轮胎/道路噪声的评价。其它还有动力的设备以及车辆惯性装置,这在车辆的特性中起重要的作用,因此要求输入车辆数学模型程序。

  越来越多的轮胎制造商正在安装这样的设由美国阿克隆的史密斯公司提供,轮胎测量条备,用于自己轮胎所要腧辆的评价,以此作轮胎工业为对用户的支持。这种设备适用于具有滚动路面的四鼓设备,既可以用于整车评价,也可用于悬挂系统的评价。

  虽然尚未对载重轮胎性能进行详细的讨列测量项目。(杨振绪)