[发明专利]一种消除内转鼓模拟路面变形的方法及装置

权利要求书

1.一种消除内转鼓模拟路面变形的方法，其特征在于，在内转鼓模拟路面的外鼓面上加载一个负载平衡轮胎，通过实时控制该轮胎施加于外鼓面的作用力来抵消测试轮胎施加于内鼓面上的作用力，从而保证内转鼓模拟路面不易发生变形，至少包括以下步骤： 

第一步；在内转鼓模拟路面的外鼓面上加载一个能够在外鼓面上滚动的负载平衡轮胎，该负载平衡轮胎在外鼓面上的接地印迹中心与测试轮胎在内鼓面上的接地印迹中心，两者在内转鼓模拟路面上的周向位置和相对于内转鼓模拟路面辐板的侧向位置均一致； 

负载平衡轮胎施加于外鼓面的作用力包括负载平衡轮胎在外鼓面滚动时作用于外鼓面的垂直力及侧向力，且侧向力为负载平衡轮胎侧偏运动产生的侧向力和/或侧倾运动产生的侧向力； 

第二步：测量得到负载平衡轮胎在内转鼓模拟路面的外鼓面滚动时的垂直载荷、侧偏侧向力及侧倾侧向力特性的试验数据，建立描述负载平衡轮胎垂直力与径向变形量、侧偏侧向力与侧偏角及侧倾侧向力与侧倾角关系的模型； 

第三步：实时采集在内鼓面上滚动的测试轮胎的垂直力和侧向力； 

第四步：根据实时采集得到的测试轮胎的垂直力和侧向力，通过建立的负载平衡轮胎垂直力与径向变形量、侧偏侧向力与侧偏角及侧倾侧向力与侧倾角关系的模型，计算得到负载平衡轮胎的径向变形量、侧偏角和/或侧倾角； 

第五步：给负载平衡轮胎实时加载计算得到的径向变形量、侧偏角和/或侧倾角，使负载平衡轮胎产生与测试轮胎作用方向相反但大小相等的垂直力和侧向力，刚好使负载平衡轮胎施加于外鼓面的垂直力和侧向力抵消测试轮胎施加于内鼓面的垂直力和侧向力，从而可以保证内转鼓模拟路面不易发生变形。 

2.一种实现权利要求1所述方法的消除内转鼓模拟路面变形的装置，包括内转鼓模拟路面（1）、测试轮胎（2）、六分力传感器（3），其特征在于：它还包括随动负载平衡执行装置、负载平衡轮胎（4）以及计算机控制单元（9）； 

所述的随动负载平衡执行装置包括负责给负载平衡轮胎（4）加载相应径向变形的负载平衡轮胎垂直加载总成以及加载相应侧向力的负载平衡轮胎侧向力加载总成； 

所述的侧向力为负载平衡轮胎侧偏运动产生的侧向力和/或侧倾运动产生的侧向力； 

所述的随动负载平衡执行装置的负载平衡轮胎垂直加载总成的上部固定有支架（15），负载平衡轮胎（4）与支架（15）转动连接；负载平衡轮胎（4）被负载平衡轮胎垂直加载总成加载到内转鼓模拟路面（1）的外鼓面上，并且可以在外鼓面上滚动，且该负载平衡轮胎在外鼓面上的接地印迹中心与测试轮胎在内鼓面上的接地印迹中心，两者在内转鼓模 拟路面（1）上的周向位置和相对于内转鼓模拟路面（1）辐板的侧向位置均一致； 

所述的测试轮胎（2）通过六分力传感器（3）与计算机控制单元（9）连接，计算机控制单元（9）的输出端分别与负载平衡轮胎垂直加载总成及负载平衡轮胎侧向力加载总成的驱动系统连接。 

3.根据权利要求2所述的一种消除内转鼓模拟路面变形的装置，其特征在于：所述的负载平衡轮胎垂直加载总成包括套筒（18）、伺服液压缸（5）、活塞杆周向锁止机构；所述的套筒（18）套在伺服液压缸（5）的外部，同时，套筒（18）与伺服液压缸（5）的缸筒（17）之间周向固定，伺服液压缸（5）负责对负载平衡轮胎（4）加载相应的径向变形。 

4.根据权利要求3所述的一种消除内转鼓模拟路面变形的装置，其特征在于：所述伺服液压缸（5）的活塞杆（16）上部固定有支架（15）。 

5.根据权利要求3所述的一种消除内转鼓模拟路面变形的装置，其特征在于：所述的活塞杆周向锁止机构包括两根锁止导向杆（14）和四个与套筒（18）做成一体的带圆孔的凸台（13），所述的两根锁止导向杆（14）穿过活塞杆（16），两端分别穿过凸台（13）的圆孔；该凸台（13）能限制两根锁止导向杆（14）的径向运动，但是，凸台（13）与锁止导向杆（14）之间的接触面是光滑的，锁止导向杆（14）可以在凸台（13）的圆孔中沿轴向运动。