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一種輪胎動(dòng)平衡的不平衡量測(cè)量方法及輪胎平衡機(jī)的制作方法

文檔序號(hào):5932606閱讀:550來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:一種輪胎動(dòng)平衡的不平衡量測(cè)量方法及輪胎平衡機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及輪胎動(dòng)平衡測(cè)量領(lǐng)域,尤其涉及一種輪胎動(dòng)平衡的不平衡量測(cè)量方法 及輪胎平衡機(jī)。
背景技術(shù)
隨著中國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展,對(duì)輪胎平衡機(jī)的需求越來(lái)越大,但國(guó)內(nèi)對(duì)輪胎平衡機(jī) 的研發(fā)和生產(chǎn)相對(duì)比校落后。不平衡是由于慣性力或離心慣性力沒(méi)有消除造成的。不平衡量是矢量。在輪胎制 造過(guò)程中輪胎的重心不與旋轉(zhuǎn)軸中心重合,其繞車軸旋轉(zhuǎn)時(shí),在各個(gè)方向上產(chǎn)生大小不同 的慣性力。輪胎不平衡分為兩種靜不平衡和偶不平衡。存在靜不平衡的輪胎在高速旋轉(zhuǎn) 時(shí)會(huì)產(chǎn)生交變的徑向力,偶不平衡量產(chǎn)生交變的側(cè)向力,從而導(dǎo)致車輛在行駛過(guò)程中產(chǎn)生 上下顛簸和左右擺動(dòng),影響車輪舒適性和安全性,加快汽車零部件損壞,增加油耗和對(duì)環(huán)境 的污染,更嚴(yán)重的甚至引發(fā)交通事故。輪胎的動(dòng)平衡性能是衡量輪胎質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)。 輪胎平衡機(jī)就是通過(guò)測(cè)量輪胎的不平衡量的大小和位置,然后指示人們對(duì)輪胎作補(bǔ)償使輪 胎達(dá)到平衡的儀器。動(dòng)平衡的測(cè)量按支承特性的不同可以分為軟支承和硬支承。軟支承的平衡轉(zhuǎn)速高 于轉(zhuǎn)子-支承系統(tǒng)的固有頻率,傳感器檢測(cè)出的信號(hào)與支承的振動(dòng)位移成正比。硬支承的 平衡轉(zhuǎn)速低于轉(zhuǎn)子-支承系統(tǒng)的固有頻率,支承剛度大,傳感器檢測(cè)出的信號(hào)與支承的振 動(dòng)力成正比。輪胎平衡機(jī)的工作轉(zhuǎn)速比校低,遠(yuǎn)低于轉(zhuǎn)子-支承系統(tǒng)的固有頻率,屬于硬支 承平衡機(jī)。目前的輪胎動(dòng)平衡的實(shí)際測(cè)量過(guò)程中,由于不確定因素較多,使得檢測(cè)數(shù)據(jù)的誤 差較大,這樣一來(lái),增加了動(dòng)平衡的檢測(cè)時(shí)間和難度,影響到輪胎檢測(cè)效率及測(cè)量準(zhǔn)確度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于,提供一種輪胎動(dòng)平衡的不平衡量測(cè)量方 法及輪胎平衡機(jī),可簡(jiǎn)單方便地測(cè)量并計(jì)算得到高精度的動(dòng)平衡的不平衡量的大小和相 位。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種輪胎動(dòng)平衡的不平衡量測(cè)量方 法,包括實(shí)時(shí)檢測(cè)與被檢測(cè)輪胎相連接的主軸在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)力,獲得與所述感 應(yīng)力對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電信號(hào);當(dāng)所述主軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到或超過(guò)預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速閾值,且所述主軸上的標(biāo)識(shí)達(dá)到特定位 置時(shí),根據(jù)預(yù)設(shè)的采樣信息對(duì)所述感應(yīng)電信號(hào)進(jìn)行采樣,獲得離散數(shù)據(jù);根據(jù)所述離散數(shù)據(jù),計(jì)算得到所述感應(yīng)電信號(hào)的幅度和相位;根據(jù)感應(yīng)力和感應(yīng)電信號(hào)之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的線性模型,并根據(jù)所述計(jì)算得到的感應(yīng) 電信號(hào)的幅度和相位計(jì)算得到所述感應(yīng)電信號(hào)對(duì)應(yīng)的感應(yīng)力的大小和相位;
根據(jù)所述感應(yīng)力的大小和相位,并根據(jù)平衡原理計(jì)算出所述輪胎在相應(yīng)校正面上 的不平衡量的大小和相位。優(yōu)選地,所述根據(jù)所述離散數(shù)據(jù),計(jì)算得到所述感應(yīng)電信號(hào)的幅度和相位的步驟, 包括對(duì)得到的所述離散數(shù)據(jù)做HR低通濾波算法處理,其中,采樣得到的離散數(shù)據(jù)包 括叫、B1^a2........ι+其中,m為采樣速度閾值,η為采樣次數(shù)閾值;對(duì)做HR低通濾波算法處理后得到的離散數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)平均運(yùn)算,根據(jù) (a0+a1+a2+……+ ^)/k得到平均值A(chǔ)1,并將所有的離散數(shù)據(jù)分別減去所述平均值A(chǔ)1得到 第一組中間數(shù)據(jù)^pb1A2........Iwi ;根據(jù)Ck= (b k+bm+k+bm*2+k+……+bm* ( .D+k) /n對(duì)所述第一組中間數(shù)據(jù)進(jìn)
行計(jì)算得到第二組中間數(shù)據(jù)cQ、C1^C2........Cnri ;對(duì)第二組中間數(shù)據(jù)中相差32個(gè)位置的數(shù)據(jù)做平方和運(yùn)算,得到第三組中間數(shù)據(jù) d0、d” d2、.......dm/2-i ;對(duì)所述第三組中間數(shù)據(jù)根據(jù)((!。+屯+屯+......+(1^)/^/2-1)得到平均值A(chǔ)2,對(duì)
所述A2開平方根,得到的正值即為相應(yīng)感應(yīng)電信號(hào)的幅度E ;根據(jù)所述第三組中間數(shù)據(jù),并根據(jù)公式arCSin(C(l/E),確定相應(yīng)感應(yīng)電信號(hào)的相 位。優(yōu)選地,所述當(dāng)所述主軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速閾值,且所述主軸上的標(biāo)識(shí)達(dá)到 特定位置時(shí)具體是根據(jù)以下步驟判斷得到通過(guò)光柵傳感器檢測(cè)所述主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角信息,根據(jù)所述轉(zhuǎn)動(dòng)角信息和時(shí)間值計(jì)算 得到主軸的轉(zhuǎn)速,并將所述轉(zhuǎn)速與所述預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速閾值進(jìn)行比校以判斷所述主軸的轉(zhuǎn)速是 否達(dá)到預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速閾值,其中,所述主軸上的標(biāo)識(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)到所述光柵傳感器所在的位置時(shí)轉(zhuǎn) 動(dòng)角度計(jì)為ο度,轉(zhuǎn)動(dòng)一周即轉(zhuǎn)動(dòng)角度為360度時(shí)定義為一個(gè)周期。優(yōu)選地,所述預(yù)設(shè)的采樣信息包括采樣速度閾值和采樣周期數(shù)。相應(yīng)地,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種輪胎平衡機(jī),包括壓力傳感器,用于檢測(cè)與被檢測(cè)輪胎相連接的主軸在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)力, 獲得與所述感應(yīng)力對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電信號(hào);采樣模塊,用于當(dāng)所述主軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到或超過(guò)預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速閾值,且所述主軸上的 標(biāo)識(shí)達(dá)到特定位置時(shí),根據(jù)預(yù)設(shè)的采樣信息對(duì)所述壓力傳感器檢測(cè)獲得的感應(yīng)電信號(hào)進(jìn)行 采樣,獲得離散數(shù)據(jù);運(yùn)算模塊,用于根據(jù)所述離散數(shù)據(jù),計(jì)算得到所述感應(yīng)電信號(hào)的幅度和相位;根據(jù) 感應(yīng)力和感應(yīng)電信號(hào)之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的線性模型,并根據(jù)所述計(jì)算得到的感應(yīng)電信號(hào)的幅度 和相位,計(jì)算得到所述感應(yīng)電信號(hào)對(duì)應(yīng)的感應(yīng)力的大小和相位;以及根據(jù)所述感應(yīng)力的大 小和相位,并根據(jù)平衡原理計(jì)算出所述輪胎在相應(yīng)校正面上的不平衡量的大小和相位。優(yōu)選地,所述運(yùn)算模塊包括低通濾波算法處理單元,用于對(duì)所述采樣模塊獲得的所述離散數(shù)據(jù)做HR低通濾
波算法處理,其中,采樣得到的離散數(shù)據(jù)包括徹、 、 ........a^,其中,m為采樣速度閾
值,η為采樣次數(shù)閾值;算術(shù)平均運(yùn)算處理單元,用于對(duì)由所述低通濾波算法處理單元進(jìn)行HR低通濾波
6算法處理后得到的離散數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)平均運(yùn)算,根據(jù)( + + +……+BmriVk得到平均 值A(chǔ)1,并將所有的離散數(shù)據(jù)分別減去所述平均值A(chǔ)1得到第一組中間數(shù)據(jù)=I^bpb2........bmn-1;第一計(jì)算單元,用于根據(jù)
權(quán)利要求
1.一種輪胎動(dòng)平衡的不平衡量測(cè)量方法,其特征在于,包括實(shí)時(shí)檢測(cè)與被檢測(cè)輪胎相連接的主軸在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)力,獲得與所述感應(yīng)力 對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電信號(hào);當(dāng)所述主軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到或超過(guò)預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速閾值,且所述主軸上的標(biāo)識(shí)達(dá)到特定位置 時(shí),根據(jù)預(yù)設(shè)的采樣信息對(duì)所述感應(yīng)電信號(hào)進(jìn)行采樣,獲得離散數(shù)據(jù); 根據(jù)所述離散數(shù)據(jù),計(jì)算得到所述感應(yīng)電信號(hào)的幅度和相位; 根據(jù)感應(yīng)力和感應(yīng)電信號(hào)之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的線性模型,并根據(jù)所述計(jì)算得到的感應(yīng)電信 號(hào)的幅度和相位計(jì)算得到所述感應(yīng)電信號(hào)對(duì)應(yīng)的感應(yīng)力的大小和相位;根據(jù)所述感應(yīng)力的大小和相位,并根據(jù)平衡原理計(jì)算出所述輪胎在相應(yīng)校正面上的不 平衡量的大小和相位。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據(jù)所述離散數(shù)據(jù),計(jì)算得到所述感應(yīng) 電信號(hào)的幅度和相位的步驟,包括對(duì)得到的所述離散數(shù)據(jù)做HR低通濾波算法處理,其中,采樣得到的離散數(shù)據(jù)包括%、B1^a2........a^,其中,m為采樣速度閾值,η為采樣次數(shù)閾值;對(duì)做FIR低通濾波算法處理后得到的離散數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)平均運(yùn)算,根據(jù) (a0+a1+a2+……+ ^)/k得到平均值A(chǔ)1,并將所有的離散數(shù)據(jù)分別減去所述平均值A(chǔ)1得到 第一組中間數(shù)據(jù)^pb1A2........Iwi ;根據(jù)Ck= (b k+ bm+k+bm*2+k+……+bm* (n.i)+k) /n對(duì)所述第一組中間數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得到第二組中間數(shù)據(jù)CQ、Cl、C2........(V1 ;對(duì)第二組中間數(shù)據(jù)中相差32個(gè)位置的數(shù)據(jù)做平方和運(yùn)算,得到第三組中間數(shù)據(jù)dQ、 d” d2、.......dm/2-i ;對(duì)所述第三組中間數(shù)據(jù)根據(jù)(屯+屯+屯+......+(1^)/^/2-1)得到平均值A(chǔ)2,對(duì)所述A2開平方根,得到的正值即為感應(yīng)電信號(hào)的幅度E ;根據(jù)所述第三組中間數(shù)據(jù),并根據(jù)公式arCSin(C(l/E),確定相應(yīng)感應(yīng)電信號(hào)的相位。
3.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,當(dāng)所述主軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速閾值,且 所述主軸上的標(biāo)識(shí)達(dá)到特定位置時(shí)具體是根據(jù)以下步驟判斷得到通過(guò)光柵傳感器檢測(cè)所述主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角信息,根據(jù)所述轉(zhuǎn)動(dòng)角信息和時(shí)間值計(jì)算得到 主軸的轉(zhuǎn)速,并將所述轉(zhuǎn)速與所述預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速閾值進(jìn)行比校以判斷所述主軸的轉(zhuǎn)速是否達(dá) 到預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速閾值,其中,所述主軸上的標(biāo)識(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)到所述光柵傳感器所在的位置時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)角 度計(jì)為0度,轉(zhuǎn)動(dòng)一周即轉(zhuǎn)動(dòng)角度為360度時(shí)定義為一個(gè)周期。
4.如權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,所述預(yù)設(shè)的采樣信息包括采樣速度閾值和 采樣周期數(shù)。
5.一種輪胎平衡機(jī),其特征在于,包括壓力傳感器、采樣模塊以及運(yùn)算模塊,其中,所述壓力傳感器,用于檢測(cè)與被檢測(cè)輪胎相連接的主軸在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)力, 獲得與所述感應(yīng)力對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電信號(hào);所述采樣模塊,用于當(dāng)所述主軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到或超過(guò)預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速閾值,且所述主軸上的 標(biāo)識(shí)達(dá)到特定位置時(shí),根據(jù)預(yù)設(shè)的采樣信息對(duì)所述壓力傳感器檢測(cè)獲得的感應(yīng)電信號(hào)進(jìn)行 采樣,獲得離散數(shù)據(jù);所述運(yùn)算模塊,用于根據(jù)所述采樣模塊獲得的離散數(shù)據(jù),計(jì)算得到所述感應(yīng)電信號(hào)的 幅度和相位;根據(jù)感應(yīng)力和感應(yīng)電信號(hào)之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的線性模型,并根據(jù)所述計(jì)算得到的 感應(yīng)電信號(hào)的幅度和相位,計(jì)算得到所述感應(yīng)電信號(hào)對(duì)應(yīng)的感應(yīng)力的大小和相位;以及根 據(jù)所述感應(yīng)力的大小和相位,并根據(jù)平衡原理計(jì)算出所述輪胎在相應(yīng)校正面上的不平衡量 的大小和相位。
6.如權(quán)利要求5所述的輪胎平衡機(jī),其特征在于,所述運(yùn)算模塊包括低通濾波算法處理單元,用于對(duì)所述采樣模塊獲得的所述離散數(shù)據(jù)做HR低通濾波算法處理,其中,采樣得到的離散數(shù)據(jù)包括徹、B1^a2........a,”其中,m為采樣速度閾值,η為采樣次數(shù)閾值;算術(shù)平均運(yùn)算處理單元,用于對(duì)由所述低通濾波算法處理單元進(jìn)行HR低通濾波算法 處理后得到的離散數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)平均運(yùn)算,根據(jù)( + + +……+Bnm^1) /k得到平均值A(chǔ)1, 并將所有的離散數(shù)據(jù)分別減去所述平均值A(chǔ)1得到第一組中間數(shù)據(jù)=Ivb1A2........bn ;第一計(jì)算單元,用于根據(jù)Ck= (b k+bm+k+bm*2+k+……+bm* (n.i, +k) /n對(duì)所述算術(shù)平均運(yùn)算處理單元計(jì)算獲得的第一組中間數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得到第二組中間數(shù)據(jù)C(I、C1, C2、.......Ciii-l ‘第二計(jì)算單元,用于對(duì)所述第一計(jì)算單元計(jì)算獲得的第二組中間數(shù)據(jù)中相差32個(gè)位 置的數(shù)據(jù)做平方和運(yùn)算,得到第三組中間數(shù)據(jù)=C^dpd2........Clffl72^1 ;第三計(jì)算單元,用于對(duì)所述第二計(jì)算單元計(jì)算獲得的所述第三組中間數(shù)據(jù)根據(jù)(do+d^d^......+(1^)/^/2-1)得到平均值A(chǔ)2,對(duì)所述A2開平方根,得到的正值即為相應(yīng)感應(yīng)電信號(hào)的幅度E ;相位計(jì)算單元,根據(jù)所述第三組中間數(shù)據(jù),并根據(jù)公式arcsin (c0/E),確定相應(yīng)感應(yīng)電 信號(hào)的相位;感應(yīng)力計(jì)算單元,用于根據(jù)感應(yīng)力和感應(yīng)電信號(hào)之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的線性模型,并根據(jù)所 述第三計(jì)算單元和相位計(jì)算單元計(jì)算得到的感應(yīng)電信號(hào)的幅度和相位,計(jì)算得到所述感應(yīng) 電信號(hào)對(duì)應(yīng)的感應(yīng)力的大小和相位;不平衡量運(yùn)算單元,用于根據(jù)所述感應(yīng)力計(jì)算單元計(jì)算得到的感應(yīng)力的大小和相位, 并根據(jù)平衡原理計(jì)算出所述輪胎在相應(yīng)校正面上的不平衡量的大小和相位。
7.如權(quán)利要求6所述的輪胎平衡機(jī),其特征在于,還包括光柵傳感器,轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)算模塊, 其中,所述光柵傳感器,用于檢測(cè)所述主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角信息;所述轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)算模塊,用于根據(jù)所述轉(zhuǎn)動(dòng)角信息和時(shí)間值計(jì)算得到主軸的轉(zhuǎn)速,并將所 述轉(zhuǎn)速與所述預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速閾值進(jìn)行比校以判斷所述主軸的轉(zhuǎn)速是否達(dá)到預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速閾值, 其中,所述主軸上的標(biāo)識(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)到所述光柵傳感器所在的位置時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度計(jì)為0度,轉(zhuǎn)動(dòng) 一周即轉(zhuǎn)動(dòng)角度為360度時(shí)定義為一個(gè)周期。
8.如權(quán)利要求7所述的輪胎平衡機(jī),其特征在于,所述壓力傳感器包括用于檢測(cè)所述 主軸上的由于輪胎旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的徑向力得到相應(yīng)的感應(yīng)電信號(hào)的第一壓力傳感器和第二 壓力傳感器,所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器設(shè)置在所述主軸上的具有一定距 離的兩個(gè)特定位置上。
9.如權(quán)利要求8所述的輪胎平衡機(jī),其特征在于,所述預(yù)設(shè)的采樣信息包括采樣速度閾值和采樣周期數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種輪胎動(dòng)平衡的不平衡量測(cè)量方法,包括實(shí)時(shí)檢測(cè)與輪胎相連接的主軸在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的感應(yīng)電信號(hào);當(dāng)所述主軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速閾值,且所述主軸上的標(biāo)識(shí)達(dá)到特定位置時(shí),根據(jù)預(yù)設(shè)的采樣信息對(duì)所述感應(yīng)電信號(hào)進(jìn)行采樣,獲得離散數(shù)據(jù);根據(jù)所述離散數(shù)據(jù),計(jì)算得到所述感應(yīng)電信號(hào)的幅度和相位;根據(jù)感應(yīng)力和感應(yīng)電信號(hào)之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的線性模型,計(jì)算得到所述感應(yīng)電信號(hào)對(duì)應(yīng)的感應(yīng)力的大小和相位;根據(jù)所述感應(yīng)力的大小和相位,并根據(jù)平衡原理計(jì)算出所述輪胎在相應(yīng)校正面上的不平衡量的大小和相位。本發(fā)明實(shí)施例還公開了一種輪胎平衡機(jī)。采用本發(fā)明,可簡(jiǎn)單方便地測(cè)量并計(jì)算得到高精度的動(dòng)平衡的不平衡量的大小和相位。
文檔編號(hào)G01M1/16GK102121862SQ20101057982
公開日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者劉均, 林鋼 申請(qǐng)人:深圳市元征軟件開發(fā)有限公司
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