[实用新型]一种轮胎与路面接触压力的测试装置及测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及道路工程研究技术领域，特别是涉及一种轮胎与路面接触压力的测试装置及测量系统。

背景技术

轮胎接地压力历来都是轮胎制造行业和交通部门所关注的焦点。初期，交通荷载相对较轻，加之轮胎尺寸及材料相对较软等原因，轮胎接地面积呈近似圆形，路面结构力学分析时，为简化计算模型，常常将轮胎接地荷载简化为均布的当量圆形荷载，且被广泛采用。

随着整个社会的进步，无论是轮胎制造行业还是路面结构设计者都注意到，重载交通下，大尺寸轮胎、高轮压(超过0.7MPa)，轮胎花纹的改进甚至于轮胎材料的改善，都导致轮胎接地面积区、压力都明显区别于早期的认识，因此接触界面面积和压力分布的有效检测技术就显得十分关键。

在汽车轮胎制造行业中，通常需要对汽车轮胎进行接地压力分布试验来评价轮胎的使用性能和耐久性能，常用的加载设备有轮胎耐久性转鼓试验机和静态加载试验机，主要通过静态和低速动态加载获得汽车轮胎的下沉量和胎面接触压力分布，该方法局限于测量光滑的接触表面，与真实路面的差别较大。在道路工程研究领域，相关的轮胎接地压力测试设备比较少，通常需要进行载重汽车的现场实地试验，现场试验有着可以反映工程的客观实际情况的优点，但是，现场路面试验的很多缺点也不容忽视：(1)需要封路，影响正常的交通；(2)车辆多，车速快，实验人员人身安全隐患高；(3)难以精确控制试验的工况(如汽车胎压和单轮负荷)；(4)实地测量成本较高。因此有必要开发一种汽车轮胎与真实路面的接触压力的室内测量装置，最大限度地降低工程现场的试验风险和减少不必要的环境因素干扰，提高试验效率和测量精度。

现有的轮胎接地压力测试方法主要有压力板法、压力传感器法、压敏膜法和光吸收法等，目前比较通用也比较成熟的方法是电阻应变式压力传感器法。电阻应变式压力传感器测试法主要为多点测试法，测量精度较低，由于传感器点阵分布，传感器之间存在间隙，使得测试时与轮胎的实际接触面积减少，得到的测量结果会偏大，此外，由于电阻应变式压力传感器不能经受高温高压，而沥青混凝土成型需经过高温高压，因此须在沥青混凝土浇铸之前预留好传感器的位置，待混凝土成型后再将传感器置入，必然会对路面造成破坏，影响路面的真实测量结果。

综上所述，如何提供一种能够精确、真实地测量轮胎与路面的接触压力的测量系统是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种轮胎与路面接触压力的测试装置及测量系统，该测试装置能够在室内针对不同路面进行轮胎与路面的接触压力的测试，且能真实反映轮胎与路面实际接触压力情况。该测量系统能够获得更准确的接触压力测量结果。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种轮胎与路面接触压力的测试装置，包括压力加载机构、轮胎固定机构和实验路面承载机构；

所述压力加载机构包括施压固定架，连接于所述施压固定架上的施压驱动装置、与所述驱动装置连接且由所述驱动装置驱动的运动杆以及设于所述运动杆底端的压块；

所述轮胎固定机构包括与所述压块底部相连接的轮胎固定架，所述轮胎固定架上设有固定轴，所述固定轴用于安装与所述固定轴同轴的轮胎；

所述实验路面承载机构设于所述轮胎固定机构下方，所述实验路面承载机构包括承载台，所述承载台上表面设有可移动的试验路面安装结构，所述试验路面安装结构用于安装实验路面，所述实验路面上表面设有压力敏感薄膜。

可选的，所述施压固定架包括两竖直设置的立柱和一水平设置的横梁，两所述立柱的顶端分别与横梁的两端相连接。

可选的，所述施压驱动装置包括上夹板、下夹板和作动器，所述上夹板设于所述横梁上表面，所述下夹板设于所述横梁下表面且与所述上夹板的位置相对应，所述上夹板与所述下夹板通过若干螺杆和若干螺母固定，所述作动器顶部与所述下夹板相连接。

可选的，所述运动杆为丝杆。

可选的，所述轮胎固定架包括两竖直边框和一设于两所述竖直边框顶端的顶框，每一所述竖直边框底端设有一通孔，两个所述通孔相对设置，所述固定轴的两端分别穿过两个所述通孔并分别通过固定螺母固定；所述轮胎与所述竖直边框之间设有限位垫块，所述限位垫块套设于所述固定轴上。