| 校正原理将轮胎划为圆柱形实体以其轴线作匀速转动的模型,如图1所示。圆柱可微分为无限多个薄圆盘,由于轮胎材质不均匀,存在不平衡量,因此各圆盘也是偏心的,其重心均不在转动轴线上。在匀速旋转时,各圆盘均产生一个大小、方向和位置各不相同的惯性力,即F1,F2,…,F∞组成一个空间惯性力系。这些惯性力均通过并垂直于转动轴线。将轮胎的左右两端面作为校正平面,每个惯性力均分解为通过两个断面圆心的平行力,如第n个惯性力Fn分解为Fn′和Fn″,其中,Fn′=L2LFn,Fn″=L1LFn。每个惯性力均向左右两个端面分解,可以分别得到左右端面上的平面汇交力系,这两个平面汇交力系的合力与轮胎的所有惯性力是等效的。因此,若在左右两个端面上适当配重可使这两个合力为零,使转子平衡。图1轮胎受力模型1.2测量原理轮胎动平衡试验机的工作转速一般较低,大大低于支承的固有频率,因此,可将标准校验转子看作旋转刚体,用静力学平衡原理进行分析。动平衡测量原理如图2所示[1],被测轮胎在主轴上匀速转动时,产生的上下面离心力分别为Fu和Fd,即动平衡试验机的两组传感器受力Nu和Nd。当校准转子处于动平衡状态时,满足∑F=0和∑M=0,可得Fu=baNu+b+caNdFd=-a+baNu-a+b+caNd使用传感器1和2的测量值可由数学模型获得上下校正面的不平衡量。图2轮胎动平衡测量原理2控制系统2.1系统结构轮胎动平衡试验机控制系统结构如图3所示,采用两级计算机控制,上位机采用工控机,可分析和处理测试回路送入的数据,实现数据存储、打印、故障诊断和校正等。下位机采用PLC进行动作和逻辑控制,实现轮胎分隔、尺寸测量、润滑、测试、打标和分级等功能。触摸屏可实现设备的手动操作、自动测试、动作状态及数据结果显示等功能。主轴伺服系统带动轮胎旋转。测试回路可实现传感器信号放大、滤波、A/D转换,最终由上位机进行分析和处理。 |
