一种轮胎及路面噪音全声场测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种轮胎及路面噪音全声场测试装置，包括罩壳、测试轮胎、路面转轮、路面板试件、噪声测试装置、伺服电动机、无级变速器、油压自控加载装置、吸声尖劈、中隔板、震动发生装置、走行轮和计算机；罩壳为一封闭壳体，中隔板为一中心处开有孔的板，中隔板水平安装在罩壳内将罩壳分为上腔体和下腔体；罩壳上腔体内壁及中隔板的上表面均设有吸声尖劈；罩壳的下腔体安装路面转轮，上腔体内安装测试轮胎，测试轮胎与路面板试件在中隔板的开孔处相接触。利用该测试装置进行测试，测试费用低，自动化程度高，能够模拟多场合轮胎及路面噪音进行测试研究。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种轮胎及路面噪音全声场测试装置
本技术属于路面测试
，具体涉及一种轮胎及路面噪音全声场测试装置，该装置用于低噪声路面及低噪声轮胎的研发测试。
技术介绍
随着经济的快速发展以及人口的大面积流动，公路在给人们带来财富和交通便利的同时，公路修建、沿途货运、客运车辆产生的噪声也给周边的生态环境带来了极大的影响，尤其是对于空间相对有限、人口密集的大中城市危害更为严重，防治公路沿线交通噪声污染问题越来越受到全社会的广泛关注。若长时间处于超标噪声环境影响中，会给人体在心理和生理上带来极大的危害。许多国际组织(如欧盟1996发行了《未来噪音保护政策》绿皮书)已将轮胎及路面噪音作为交通噪音的主要来源，并申明应急需采取相应的措施降低轮胎及路面噪音；并且欧盟已经制定了相关法律文件来限制轮胎/路面噪音的排放。汽车制造业，也已经清晰地认识到，要占据未来的汽车市场，就必须采取相应措施降低轮胎/路面噪音；同时道路工作者也采取了很多措施，降低轮胎及路面噪音，但是效果不是非常令人满意。要研发新型低噪音轮胎及低噪音路面，首先必须明确轮胎/路面噪音的发声机理，并建立一套完整的轮胎/路面噪音测试体系。现存的轮胎/路面噪音测试方法主要有:1、滑行通过法(Coast pass by)，采用安装有测试轮胎的测试车(测试车自身振动噪音要小)，以既定的速度直线滑行通过(关闭发动机，及其它传动装置)指定的测试区，在规定位置放置噪音测试仪，测定其最大的A计权声压级。测试区长50m，噪音监测点设在测试区的垂直平分面上，在距地面之上1.2m，距离汽车行驶中心线7.5m远处。此方法的优点是:(I)为传统方法，操作简单，不需要外加其它专用设备，初期投入资金少；(2)所有测试轮胎平均分担干扰条件的影响，使测试结果变得更加均衡；(3)考虑了噪音传播的影响。但是此方法受测试车种类及其外部条件的影响较大，测试精度较低，测定的结果中含有轮胎/路面噪声以外的其它噪声；同时噪声传播时，道路边缘与传声器之间的地面对测试结果影响大，因此测试车与传声器之间的路表和地表覆盖需要满足要求。2、统计通过法(Statistical Pass-By Method),这种方法的测试对象为自由混合交通流，测试速度恒定，限速在50km/h以上，评价混合交通流对路面交通噪声的影响。测试方法类似于滑行通过法(Coast-By Method),分别测试最大的A计权声压级与车辆行驶速度。此方法将车辆分为三类，使用统计回归的方法得到单种车型在有效行驶速度下的轮胎/路面噪音。依据车流中不同车型的分配比例，对各个车型进行计权相加，得到统计通过指标 SPBI。此方法测试结果能够很好地代表实际交通的噪音排放，车辆的组成具有代表性。但是此方法只是对单点轮胎/路面噪音特性的测试，测试的限制条件较严格(交通密度不能太大，车流稳定，在传声器周围没有反射物)。3、控制通过法(Controlled Pass-By Method),共采用两种车辆和四种轮胎。对于每一组车辆/轮胎组合，需要进行八次测试。测试速度一律分布在70-110km/h，并以参考速度90km/h，进行线性回归，得到该速度下该组汽车/轮胎组合的噪声水平。前两种轮胎用在小客车上，后两种用于中等/大型测试车上。另外，测试轮胎需是市场上有代表性的，至少能行驶IOOkm以上的，花纹深度至少为轮胎出厂时花纹深度的2/3。最终结果由测试的每一测试车/轮胎配置噪声组合平均得到，其中每一测试车轮胎组合噪声是噪声/速度回归曲线中90km/h对应的噪声水平。此方法总共只需要32次测试，采用相同的轮胎和测试车，可重复性和可再现性良好；但是此方法对测试车和轮胎要求较为宽松。测试车辆速度的分布对最终统计回归得到的噪声水平影响很大。4、近声场测试法(Close-Proximity Method),此方法受环境噪音的影响较小,测试结果稳定，能适应大多数路况下轮胎/路面噪音的测量，可以用于科研和轮胎/路面噪音的检测等方面；并且只要初期仪器设备到位之后，使用过程中测量投资较小。但是如果使用此方法测试新设计路面类型的轮胎/路面噪音，需要花很大费用铺设试验路，在路面技术方案确定之前不可行。5、室内转鼓法(Laboratory Drum),该方法可以进行任何路面纹理的模拟，可以很好的反映路面纹理参数对轮胎/路面噪声特性的影响，不用铺筑试验路，室内成型准确；同时可以方便更换测试轮胎，研究不同的轮胎参数对于轮胎/路面噪声的特性影响。测试精度高，测试费用低，是一种具有发展潜力的轮胎/路面噪音测试方法。但是，现有室内转鼓法测试仪一般都安置在吸声试验室内，对于试验室的声学结构要求较高。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的缺陷或不足，本技术的目的在于，提供一种轮胎/路面噪音全声场测试装置，利用该测试装置进行测试，测试费用低，自动化程度高，能够模拟多场合轮胎及路面噪音进行测试研究。根据该测试的结构能够绘制轮胎及路面噪音声场分布全景图，便于进行低噪音路面和低噪音轮胎的研发测试。为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案予以实现:一种轮胎及路面噪音全声场测试装置，包括罩壳、测试轮胎、路面转轮、路面板试件、噪声测试装置、伺服电动机、无级变速器、油压自控加载装置、吸声尖劈、中隔板、震动发生装置、走行轮和计算机；其中:所述罩壳为一封闭壳体，中隔板为一中心处开有孔的板，中隔板水平安装在罩壳内将罩壳分为上腔体和下腔体；罩壳上腔体内壁及中隔板的上表面均设有吸声尖劈；罩壳的下腔体底部对称安装有两个支撑架，两个支撑架之间设有一水平横轴；路面转轮通过一轴承安装在该横轴上，路面转轮能够绕横轴转动，从而将路面转轮安装在罩壳的下腔体内；一个支撑架的上方固定一竖直的支撑杆，该支撑杆向上穿过中隔板进入罩壳的上腔体内，支撑杆顶端通过轴承安装一水平的转轴，该转轴能够绕自身轴线旋转，测试轮胎安置在罩壳的上腔体内且固定在该转轴的一端；转轴的另一端垂直穿出罩壳的侧壁，通过无级变速器连接伺服电动机；伺服电动机通过无级变速器驱动转轴旋转，从而带动测试轮胎旋转；路面转轮的外壁沿周向安装有多块相同的弧形的路面板试件；该多块路面板试件相接刚好形成一个整圆；测试轮胎与路面板试件在中隔板的开孔处相接触，测试时测试轮胎带动路面转轮转动；在测试轮胎与罩壳的上腔体之间的空间中设有噪音测试装置；噪音测试装置通过数据线与计算机连接。本技术还包括如下其他技术特征:所述路面转轮的外壁沿周向安装有8块相同的弧形的路面板试件。所述路面板试件的厚度为40mnT80mm。所述噪音测试装置由均匀分布于罩壳上腔体顶部及侧面的多个声音传感器组成。所述连接路面转轮的横轴与油压自控加载装置连接，该油压自控加载装置包括相连接的油压机与可编程控制器，可编程控制器与计算机连接。所述连接路面转轮的横轴与两个支撑架之间设有震动发生装置。所述震动发生装置米用偏心轮机构。所述罩壳的底部设置有四个走行轮。所述罩壳的底部设置有四个可伸缩的支柱。所述罩壳的侧面上开有透明的观察窗。本技术的优点如下:采用测试轮胎驱动路面转轮的受力结构，更加符合实际轮胎/路面之间，轮胎主动施力、路面被动受力的力学结构模式。在路面转轮上设有震动发生装置，可使轮胎/路面的接触作用为震动接触，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮胎及路面噪音全声场测试装置，其特征在于，包括罩壳（1）、测试轮胎（2）、路面转轮（3）、路面板试件（4）、噪声测试装置（5）、伺服电动机（6）、无级变速器（7）、油压自控加载装置（8）、吸声尖劈（9）、中隔板（10）、震动发生装置（11）、走行轮（14）和计算机；其中：所述罩壳（1）为一封闭壳体，中隔板（10）为一中心处开有孔的板，中隔板（10）水平安装在罩壳（1）内将罩壳（1）分为上腔体和下腔体；罩壳（1）上腔体内壁及中隔板（10）的上表面均设有吸声尖劈（9）；罩壳（1）的下腔体底部对称安装有两个支撑架，两个支撑架之间设有一水平横轴；路面转轮（3）通过一轴承安装在该横轴上，路面转轮（3）能够绕横轴转动，从而将路面转轮（3）安装在罩壳（1）的下腔体内；一个支撑架的上方固定一竖直的支撑杆（12），该支撑杆（12）向上穿过中隔板（10）进入罩壳（1）的上腔体内，支撑杆（12）顶端通过轴承安装一水平的转轴，该转轴能够绕自身轴线旋转，测试轮胎（2）安置在罩壳（1）的上腔体内且固定在该转轴的一端；转轴的另一端垂直穿出罩壳（1）的侧壁，通过无级变速器（7）连接伺服电动机；伺服电动机通过无级变速器（7）驱动转轴旋转，从而带动测试轮胎（2）旋转；路面转轮（3）的外壁沿周向安装有多块相同的弧形的路面板试件（4）；该多块路面板试件（4）相接刚好形成一个整圆；测试轮胎（2）与路面板试件（4）在中隔板（10）的开孔处相接触，测试时测试轮胎（2）带动路面转轮（3）转动；在测试轮胎（2）与罩壳（1）的上腔体之间的空间中设有噪音测试装置（5）；噪音测试装置（5）通过数据线与计算机连接。...

【技术特征摘要】
1.一种轮胎及路面噪音全声场测试装置，其特征在于，包括罩壳(I)、测试轮胎(2)、路面转轮(3)、路面板试件(4)、噪声测试装置(5)、伺服电动机(6)、无级变速器(7)、油压自控加载装置(8)、吸声尖劈(9)、中隔板(10)、震动发生装置(11)、走行轮(14)和计算机；其中: 所述罩壳(I)为一封闭壳体，中隔板(10)为一中心处开有孔的板，中隔板(10)水平安装在罩壳(I)内将罩壳(I)分为上腔体和下腔体；罩壳(I)上腔体内壁及中隔板(10)的上表面均设有吸声尖劈(9)； 罩壳(I)的下腔体底部对称安装有两个支撑架，两个支撑架之间设有一水平横轴；路面转轮(3)通过一轴承安装在该横轴上，路面转轮(3)能够绕横轴转动，从而将路面转轮(3)安装在罩壳(I)的下腔体内；一个支撑架的上方固定一竖直的支撑杆(12)，该支撑杆(12)向上穿过中隔板(10)进入罩壳(I)的上腔体内，支撑杆(12)顶端通过轴承安装一水平的转轴，该转轴能够绕自身轴线旋转，测试轮胎(2)安置在罩壳(I)的上腔体内且固定在该转轴的一端；转轴的另一端垂直穿出罩壳(I)的侧壁，通过无级变速器(7)连接伺服电动机；伺服电动机通过无级变速器(7)驱动转轴旋转，从而带动测试轮胎(2)旋转；路面转轮(3)的外壁沿周向安装有多块相同的弧形的路面板试件(4);该多块路面板试件(4)相接刚好形成一个整圆；测试轮胎(2)与路面板试件(4)在中隔板(10)的开孔处相接触，测试时测试轮胎(2)带动路面转轮(3)转动； 在测试轮胎(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈德，关甫洋，韩森，牛冬瑜，胡魁，徐鸥明，刘亚敏，高魏，樊亚亚，吴铖，郭峰超，邵鹏康，吴生海，张超，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61