本发明专利技术属于橡胶摩擦测试设备技术领域，具体涉及一种橡胶摩擦测试装置，测试前，在摩擦盘的上方加载由胶轮、六分力传感器、角度调节设备、加压设备和驱动电机组成的胶轮测试机构和介质控制单元，介质控制单元包括喷淋头和水箱，喷淋头带有开关，喷口对准摩擦盘的上表面，喷射不同量的水模拟不同水膜厚度条件下的轮胎摩擦过程，测试时，开启电机，摩擦盘在电机驱动下旋转的同时，喷淋头向其表面喷水，形成设定厚度的水膜，六分力传感器测量胶轮在当前负荷和角度参数下的摩擦力；其结构简单，环形结构的摩擦盘减小了自重，滑环保证了测试过程的稳定性，摩擦盘与联轴器通过多根圆管连接，便于维修，测试结果准确。测试结果准确。测试结果准确。
【技术实现步骤摘要】
一种橡胶摩擦测试装置
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[0001]本专利技术属于橡胶摩擦测试设备
，具体涉及一种橡胶摩 擦测试装置，能够测试橡胶在复杂路面下的摩擦。
技术介绍
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[0002]轮胎是装配在汽车上的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品，作为车 辆在行驶过程中与路面接触的唯一部件，其摩擦性能的优劣直接影响 行车的安全性。
[0003]制作轮胎的主要原材料：橡胶，具有粘弹性、非线性、温度敏感 性等特性，其摩擦机理不同于金属材料，具有典型的热力耦合特征。
[0004]由于橡胶的热力耦合特征，路面温度对轮胎橡胶摩擦性能有着不 可忽视的影响：在不同气候和昼夜温差等因素的影响下，路面温度存 在相当大的差异，且与环境温度不同，尤其是在夏天，由于路面吸收 太阳光的辐射，路面温度比环境温度高不少。
[0005]车辆行驶过程中，路面介质也对橡胶的摩擦也有着重要的影响， 在湿滑状态下，轮胎的抓地性能下降，容易出现打滑现象，影响到车 辆行驶的安全性。此外，路面种类的不同也会对橡胶的摩擦产生重要 的影响。同时，路面上不同厚度的水膜对橡胶的摩擦性能也有不同的 影响。
[0006]现有技术中的橡胶摩擦性能检测装置，往往是在常温或所设环境 温度下，就轮胎与砂轮或磨面之间相互的摩擦进行试验，忽视了路面 温度对摩擦性能的影响，且较少涉及到水膜厚度对摩擦性能的研究。
[0007]中国专利201711151068.X公开的一种轮胎橡胶高速冰面摩擦测 试装置，设有检测箱，检测箱内经推力球轴承纵向安装有传动轴，传 动轴下方设有动力源，动力源的输出轴与传动轴相连，传动轴上端固 定连接有转盘，转盘上侧设有冰面安装槽，转盘上方的安装箱上设有 双作用气缸，双作用气缸的活塞杆上经力学传感器连接有加压轴，加 压轴两端经轴承分别连接胶盘连接座；其为销盘式结构，未考虑路面 温度对橡胶摩擦性能的影响，只能进行冰面摩擦测试。
[0008]中国专利201810823004.8公开的一种汽车轮胎性能检测装置， 包括有U形框、第一弹簧、粗糙路面、高温路面、低温路面、第一滑 轨、第一滑块、螺杆、第二滑轨、第二滑块、第二弹簧、横板、安装 框、安装块、伺服电机、第一皮带轮、转轴、第二皮带轮、平皮带、 汽车轮胎本体、支杆和顶板，U形框内的底部从前至后和从左至右都 均匀间隔连接有第一弹簧，前侧的第一弹簧顶端连接有粗糙路面，中 间的第一弹簧顶端连接有高温路面，后侧的第一弹簧顶端连接有低温 路面，U形框顶部的左右两侧均连接有第一滑轨，第一滑轨上设有第 一滑块，第一滑轨的顶部从前至后均匀开有螺纹孔，第一滑块上也开 有螺纹孔，第一滑块上的螺纹孔内设有螺杆，第一滑块的顶部连接有 第二滑轨，第二滑轨上设有第二滑块，左侧的第二滑块的顶部左侧、 右侧的第二滑块的顶部右侧均与对应一侧的第二滑轨内的顶部之间连 接有第二弹簧，左侧的第二滑块右侧面与右侧的第二滑块的左侧面均 连接有一个横板，两个横板之间连接有安装框，安装框的顶部嵌入式 安装有安装块，安装块的后侧
面安装有伺服电机，伺服电机的输出轴 穿过安装块并连接有第一皮带轮，安装框的下部转动式连接有转轴， 安装框后侧的转轴上连接有第二皮带轮，第二皮带轮与第一皮带轮之 间绕有平皮带，第二皮带轮后侧的转轴上连接有汽车轮胎本体，左侧 的第二滑块的顶部右侧与右侧的第二滑块的顶部左侧均连接有一个支 杆，两个支杆的顶端之间连接有顶板；其采用履带式结构，未考虑温 度对橡胶摩擦性能的影响，无法测试带介质的路面。
[0009]中国专利201710632278.4公开的一种橡胶摩擦实验机，包括基 座、橡胶固定装置、橡胶移动幅度检测装置、橡胶压力加载装置、橡 胶摩擦力加载装置、信号采集处理装置，所述的橡胶固定装置固定在 基座上，橡胶移动幅度检测装置直接或间接固定在基座上，橡胶压力 加载装置、橡胶摩擦力加载装置固定在壳体上，壳体固定在基座上， 信号采集处理装置与橡胶固定装置、橡胶移动幅度检测装置、橡胶压 力加载装置、橡胶摩擦力加载装置的控制电路连接，用以采集橡胶的 加热温度、橡胶移动幅度、橡胶施加的压力、橡胶加载的摩擦力；其 采用往复式摩擦，未考虑路面温度对橡胶摩擦性能的影响，无法测试 水膜条件下的橡胶摩擦性能。
[0010]综上，现有的专利文献中还没有一个能够综合考虑路面温度、水 膜厚度和路面种类等多因素的橡胶摩擦测试装置。因而，研发设计一 种测量橡胶摩擦装置，提供复杂路况和环境条件下的测试平台，模拟 不同路面温度、水膜厚度、路面种类的摩擦过程，进行轮胎橡胶的摩 擦系数测试。
技术实现思路
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[0011]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种橡胶 摩擦测试装置，提供复杂路况和环境条件下的测试平台，测试路面温 度、水膜厚度和路面种类对摩擦性能的影响。
[0012]本专利技术涉及的一种橡胶摩擦测试装置的主体结构包括电机、摩擦 盘和中央管道；电机与摩擦盘连接，摩擦盘的中心穿设有中央管道， 中央管道与摩擦盘连接。
[0013]本专利技术涉及的电机的驱动端通过轴承的90度转向切换后与联轴 器连接，进一步通过联轴器与摩擦盘连接，电机设置于支架上，支架 设置于基座上，电机与轴承连接，轴承的底端与基座上设置的滑环连 接，滑环设置于支架的下方，轴承的顶端与联轴器连接，联轴器与摩 擦盘通过摩擦盘的底部等间距式设置的若干根圆管连接；中央管道的 顶端与基座上设置的框架连接并伸出框架，中央管道的底端与通过软 管与摩擦盘连接，且中央管道与软管的连接处设置有气滑环，中央管 道上还设置有温度计和加热管，温度计位于摩擦盘的上方，加热管位 于摩擦盘的下方。
[0014]本专利技术涉及的摩擦盘的上表面圆周上设置有围栏，上表面上设置 有摩擦带，侧壁开设有放气孔。
[0015]本专利技术涉及的橡胶摩擦测试装置的测试原理是：摩擦盘的上表面 的温度测试范围为
‑
40～80℃，通过液氮管道提供的液氮冷却或加热管 的辐射加热控制；喷淋头根据摩擦盘的上表面面积，洒入对应量的水 以形成设定厚度的水膜；摩擦盘上分别放置不同材质的模拟不同路面 的摩擦带；测试时，电机带动摩擦盘旋转，固定的胶轮与旋转的摩擦 盘的上表面相互摩擦，能够研究路面温度、水膜厚度和不同路面对摩 擦性能的影响。
[0016]本专利技术与现有技术相比，由基座、温度控制单元、路面模拟单 元、动力驱动单元和
中央管道组成，温度控制单元包括液氮罐和加热 管，通过改变摩擦盘的表面温度，模拟轮胎在不同温度下的路面上的 摩擦过程，路面模拟单元包括铝合金材质的摩擦盘，内部为空腔结 构，上表面放置有大小规格与其匹配的摩擦带，二者紧密贴合，模拟 轮胎在不同路面上的摩擦过程，动力驱动单元包括电机，中央管道的 内部敷设有液氮输送管和加热管的线路，测试前，在摩擦盘的上方加 载由胶轮、六分力传感器、角度调节设备、加压设备和驱动电机组成 的胶轮测试机构和介质控制单元，介质控制单元包括喷淋头和水箱， 喷淋头带有开关，喷口对准摩擦盘的上表面，喷射不同量的水模拟不 同水膜厚度条件下的轮胎摩擦过程，测试时，开启电机，摩擦盘本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种橡胶摩擦测试装置，其特征在于，主体结构包括与电机连接的摩擦盘以及摩擦盘中心穿设的中央管道。2.根据权利要求1所述的橡胶摩擦测试装置，其特征在于，电机的驱动端通过轴承的90度转向切换后与联轴器连接，进一步通过联轴器与摩擦盘连接，电机设置于支架上，支架设置于基座上，电机与轴承连接，轴承的底端与基座上设置的滑环连接，滑环设置于支架的下方，轴承的顶端与联轴器连接，联轴器与摩擦盘通过摩擦盘的底部等间距式设置的若干根圆管连接；中央管道的顶端与基座上设置的框架连接并伸出框架，中央管道的底端与通过软管与摩擦盘连接，且中央管道与软管的连接处设置有气滑环，中央管道上还设置有温度计和加热管，温度计位于摩擦盘的上方，加热管位于摩擦盘的下方。3.根据权利要求1或2所述的橡胶摩擦测试装置，其特征在于，摩擦盘的上表面圆周上设置有围栏，上表面上设置有摩擦带，侧壁开设有放气孔。4.根据权利要求3所述的橡胶摩擦测试装置，其特征在于，基座放置于桌面或地面；电机用于控制摩擦盘的转速；滑环用于支撑轴承，进而使摩擦盘在试验过程中保持稳定的水平状态；联轴器位于摩擦盘的圆心下方；摩擦盘的材质是表面厚度为3mm的铝合金，摩擦盘的半径为30cm，环宽为8cm，空心部分的高度为7mm；圆管的材质为铝合金，圆管与摩擦盘之间设置有橡胶材质的垫片，通过螺丝固定，用于提高摩擦盘的稳定性，减少摩擦盘给电机传递的热量，相邻两根圆管之间的夹角为30
°
；软管的外侧包裹有隔热材料，具有保暖作用，一端固定在摩擦盘的下表面边缘处；气滑环的定子固定在中央管道上，转子通过软管与摩擦盘连接，试验时，转子与摩擦盘一起旋转；温度计为辐射式温度计，量程范围为
‑
40～80℃，以测量其正下方的摩擦盘的上表面温度；加热管为红外线辐射加热管，并排设置3根，相邻间距为3cm，每根功率为1500W，通过热辐射的方式为摩擦盘传递热量，加热管的线路穿设于中央管道的内部；围栏呈弧状，高度为2
‑
5cm，向内收口，防止摩擦盘旋转时，其上的介质在离心力的作用下甩出摩擦盘；摩擦带包括粒度为36号的锆刚玉砂带，强度高，在试验过程中不会出现起皱现象，尺寸与摩擦盘的上表面匹配，并紧密贴合在其上；放气孔的直径为1mm，用于排放空气，试验时关闭。5.根据权利要求3所述的橡胶摩擦测试装置，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹海山，行祺程，仇星文，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：
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