行駛中的汽車與地面之間的壓力的測試方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及道路車輛的稱重領域，特別涉及一種行駛中的汽車與地面之間的壓力的測試方法。
【背景技術】
[0002]車輛的負荷對道路的使用壽命有著十分重要影響，當車輛超載行駛時將會損壞道路，從而使得公路維修費用巨增。另外，由于載重量超過了車輛的額定噸位，使得車輛的性能受到影響，首先是車輛的穩(wěn)定性受到影響，其次在彎道和縱坡較大路段，由于超載使得車輛的動力性能受到影響，從而嚴重威脅車輛的行駛安全性。因此，需要在道路上設置車輛稱重裝置，以監(jiān)測在道路上快速行駛的車輛的載重情況。
[0003]由于路況的影響，汽車在不同的路段上行駛所產(chǎn)生的振動均不相同，如果把稱重裝置鋪設于汽車行駛時振動較大的路面，則會影響稱重裝置的檢測精度。通過測出車輛對地面動載荷的大小來找出動載荷最小的地方，即路面最平整的地方，在此處鋪設動態(tài)稱重裝置(weigh-1n-mot 1n即WIM)，這樣便可以使動態(tài)稱重的測量結(jié)果的誤差最小。目前，測動載荷大小通用的方法是在輪胎上安裝TPMS裝置以測量行駛中輪胎與地面之間的壓力變化，從而可以判斷路況的振動性，但是TPMS的費用昂貴，且車輛的輪胎數(shù)量多，從而導致檢測路況振動性的成本較高。
[0004]公開于該【背景技術】部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領域一般技術人員所公知的現(xiàn)有技術。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種行駛中的汽車與地面之間的壓力的測試方法，從而克服現(xiàn)有的檢測方式的成本較高的缺陷。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種行駛中的汽車與地面之間的壓力的測試方法，其中，包括如下步驟:第一，在汽車的板簧上安裝壓力檢測裝置，以檢測行駛中汽車的避震器對輪軸的作用力F1，并把數(shù)據(jù)輸送給計算機；第二，在板簧的底部與輪軸之間安裝加速度傳感器，以檢測行駛中輪軸在垂直方向上的加速度a，并把數(shù)據(jù)輸送給計算機，加速度a取向上為正方向；第三，測出汽車的輪軸與輪胎一起的質(zhì)量M，并把數(shù)據(jù)輸送給計算機；第四，設汽車與地面之間的壓力為F2，根據(jù)牛頓第三定律可得到公式:F2= Mg+F fMa，計算機通過質(zhì)量M和在行駛過程中測出的作用力匕及加速度a便可計算得到壓力F2;以及第五，通過在汽車的行駛過程中持續(xù)進行檢測和計算，計算機便制作出壓力F2隨著時間而變化的數(shù)據(jù)圖。
[0007]優(yōu)選地，上述技術方案中，所述壓力檢測裝置為一拉線傳感器，該拉線傳感器的本體設置于車底且位于所述板簧的上方，且該拉線傳感器的拉線頭與所述板簧的底部固定連接
[0008]優(yōu)選地，上述技術方案中，所述加速度傳感器與所述計算機之間設置有一信號放大器。
[0009]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0010]本發(fā)明通過壓力檢測裝置和加速度傳感器對數(shù)據(jù)的采集簡單方便，且成本較低，其根據(jù)F2隨時間的變化情況便可得到路面的振動情況，從而找到安裝稱重裝置的合適位置。
【附圖說明】
[0011]圖1是根據(jù)本發(fā)明行駛中的汽車與地面之間的壓力的測試方法的流程圖。
[0012]圖2是根據(jù)本發(fā)明的壓力檢測裝置和加速度傳感器安裝示意圖。
[0013]圖3是根據(jù)本發(fā)明的受力分析示意圖。
[0014]主要附圖標記說明:
[0015]1-板簧；2_壓力檢測裝置；3_加速度傳感器；4_計算機，41-數(shù)據(jù)采集器；5-信號放大器。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細描述，但應當理解本發(fā)明的保護范圍并不受【具體實施方式】的限制。
[0017]除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權(quán)利要求書中，術語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。
[0018]如圖1至圖3所示，根據(jù)本發(fā)明【具體實施方式】的一種實施例為:一種行駛中的汽車與地面之間的壓力的測試方法，如圖1所示，其包括了如下五個步驟:
[0019]第一，如圖2所示，在汽車的板簧I上安裝壓力檢測裝置2，以檢測行駛中汽車的避震器通過板簧I對輪軸的作用力F1,并把數(shù)據(jù)輸送給計算機4，計算機4設置有數(shù)據(jù)采集器41，以接收和處理這些數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，如圖2所示，壓力檢測裝置2為一拉線傳感器，拉線傳感器的本體固定設置于車底且位于板簧I的上方，且拉線傳感器的拉線頭與板簧I的底部固定連接，在對行駛中汽車與地面的壓力測試前，先通過對汽車增加負載來通過拉線傳感器得到板簧I的形變量，從而對板簧I的形變量與負載的大小之間的關系記錄到計算機4中進行標定，以在對行駛中汽車與地面的壓力測試過程中，通過拉線傳感器檢測板簧I的形變量來間接獲得避震器通過板簧I對輪軸的作用力F1的大小，拉線傳感器的安裝和檢測方便，成本較低。
[0020]第二，如圖2所示，在板簧I的底部與輪軸之間安裝加速度傳感器3，以檢測行駛中輪軸在垂直方向上的加速度a，并把數(shù)據(jù)輸送給計算機4的數(shù)據(jù)采集器41，加速度a取向上為正方向。優(yōu)選地，如圖2所示，加速度傳感器3與計算機4的數(shù)據(jù)采集器41之間設置有一信號放大器5，以提高檢測的準確性和靈敏性，從而提高測試精度。
[0021]第三，測出汽車的輪軸與輪胎一起的質(zhì)量M，并把數(shù)據(jù)輸送給計算機4的數(shù)據(jù)采集器41。由于汽車的輪胎是安裝于輪軸上，因此輪軸與輪胎作為一個整體受到的作用力匕和加速度a是相同的，故需要測出的是兩者一起的質(zhì)量M0
[0022]第四，設汽車與地面之間的壓力為匕，如圖3所示，根據(jù)牛頓第三定律:相互作用的兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上，可得到公式:F2= Mg+F 1-Ma，計算機4通過質(zhì)量M和在行駛過程中測出的作用力？:及加速度a便可計算得到壓力f2。
[0023]第五，最后，通過在汽車的行駛過程中持續(xù)進行檢測和計算，計算機I便制作出壓力F2隨著時間而變化的數(shù)據(jù)圖，以獲得路面的振動情況。在F/變化較大的區(qū)域，表示路況振動較大，不適合安裝稱重裝置，在F/變化較小，比較平穩(wěn)的區(qū)域，表示路況振動較小，汽車行駛過程平穩(wěn)，這個區(qū)域便是安裝稱重裝置的理想?yún)^(qū)域。
[0024]本發(fā)明通過壓力檢測裝置2和加速度傳感器3對數(shù)據(jù)的采集簡單方便，且成本較低，其根據(jù)匕隨時間的變化情況便可得到路面的振動情況，從而找到安裝稱重裝置的合適位置，本發(fā)明的測試過程簡單，結(jié)果準確。
[0025]前述對本發(fā)明的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本發(fā)明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導，可以進行很多改變和變化。對示例性實施例進行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的技術人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由權(quán)利要求書及其等同形式所限定。
【主權(quán)項】
1.一種行駛中的汽車與地面之間的壓力的測試方法，其特征在于，包括如下步驟: 第一，在汽車的板簧上安裝壓力檢測裝置，以檢測行駛中汽車的避震器對輪軸的作用力F1，并把數(shù)據(jù)輸送給計算機； 第二，在板簧的底部與輪軸之間安裝加速度傳感器，以檢測行駛中輪軸在垂直方向上的加速度a，并把數(shù)據(jù)輸送給計算機，加速度a取向上為正方向； 第三，測出汽車的輪軸與輪胎一起的質(zhì)量M，并把數(shù)據(jù)輸送給計算機； 第四，設汽車與地面之間的壓力為F2,根據(jù)牛頓第三定律可得到公式:F2= Mg+F fMa，計算機通過質(zhì)量M和在行駛過程中測出的作用力匕及加速度a便可計算得到壓力F 2；以及第五，通過在汽車的行駛過程中持續(xù)進行檢測和計算，計算機便制作出壓力F2隨著時間而變化的數(shù)據(jù)圖。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行駛中的汽車與地面之間的壓力的測試方法，其特征在于，所述壓力檢測裝置為一拉線傳感器，該拉線傳感器的本體設置于車底且位于所述板簧的上方，且該拉線傳感器的拉線頭與所述板簧的底部固定連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行駛中的汽車與地面之間的壓力的測試方法，其特征在于，所述加速度傳感器與所述計算機之間設置有一信號放大器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種行駛中的汽車與地面之間的壓力的測試方法，其包括：第一，在汽車的板簧上安裝壓力檢測裝置，以檢測行駛中避震器對輪軸的作用力F1；第二，在板簧的底部與輪軸之間安裝加速度傳感器，以檢測行駛中輪軸在垂直方向上的加速度a，加速度a取向上為正方向；第三，測出汽車的輪軸與輪胎一起的質(zhì)量M；第四，設汽車與地面之間的壓力為F2，根據(jù)牛頓第三定律可得到公式：F2＝Mg+F1-Ma，計算機便可計算得到壓力F2；以及第五，通過在汽車的行駛過程中計算機便制作出壓力F2隨著時間而變化的數(shù)據(jù)圖。本發(fā)明對數(shù)據(jù)的采集簡單方便、成本較低，根據(jù)F2的變化情況得到路面的振動情況，以找到安裝稱重裝置的合適位置。
【IPC分類】G01L5/00
【公開號】CN105181201
【申請?zhí)枴緾N201510422429
【發(fā)明人】張鐵異, 楊俊夫, 韋俊, 張孟軍
【申請人】廣西大學
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年7月18日