2006年3月31日
机械工程师普渡大学已经开发出一种系统,使用传感器和数学模型来检测缺陷在新生产的轮胎比常规检查,承诺帮助行业满足更严格的联邦tire-durability需求。
诊断技术是通过分析振动波通过轮胎检测损伤导致裂缝珠地区,轮胎在轮毂连接到钢轮。珠地区裂缝有时会形成和传播在轮胎完全,导致轮胎漏气或者失败,道格拉斯·e·亚当斯说,副教授的机械工程开发系统与博士生蒂莫西·j·约翰逊。
美国国家公路交通安全管理局发布了新的tire-durability标准覆盖方面包括检测bead-area损害国会于2000年通过了胎面法案后,运输召回增强、问责制和文档。法律是由一系列SUV事故促使在1990年代,一些致命的,这导致了召回650万轮胎。
“疲劳耐久测试需要确保所有汽车轮胎耐久性满足新的需求往往需要耗费大量的时间和成本,”亚当斯说。”,因为测试是由技术人员进行人工检查,结果可能会有所不同根据技术人员的技能和其他因素。
“底线是,没有任何客观的方法来确定当轮胎bead-area伤害。”
约翰逊将提供一个有关诊断技术研究论文于4月6日在底特律的汽车工程师协会2006年世界大会。亚当斯会说4月7日关注发展中更好的数学模型和模拟。
“当你建立一个数学模型,轮胎,部分目的是预测裂缝如何一旦它开始蔓延,”亚当斯说,蒸发器的研究是建立在普渡大学的实验室。“但是另一个大的一部分模型来确定裂缝开始放在第一位。如果行业可以更好地了解裂缝开始,制造商可以构建一个更好的轮胎。”
这样的模型承诺帮助行业提高tire-testing过程。制造商现在随机测试新轮胎使用辊创建惩罚旨在推动轮胎他们力量和条件限制,加速磨损造成的实际驾驶。
“定期,技术人员将停止测试和手动检查轮胎在轮胎通过他们的手珠区感觉小气泡,”亚当斯说。
气泡形成橡胶珠地区从底层层分离。
“这些测试将于几天在一个轮胎确定轮胎的耐久性,一旦泡沫出现,测试停止,”亚当斯说。“你必须一天24小时有人在工厂做这个测试。制造商宁愿自动化测试过程,这将使他们能够检测bead-area损伤在其早期阶段,节省时间和金钱。”
普渡大学的研究人员将他们的诊断系统的性能在我国轮胎生产技术手册检查工厂。技术员发现泡沫轮胎经过两天半的机械耐力测试,和普渡大学的系统检测到损伤相同的轮胎大约12小时后测试,或五分之一的时间手工检查。
“检测损害比技术员发现早一天半这意味着这种系统应该节省大量的时间和金钱,”亚当斯说。“我们能够这样做,因为我们可以检测到损伤前泡沫形式。”
普渡大学的工程师们开发诊断系统使用越野车停在一个试验装置,这样左前轮胎坐在辊旋转由一个电动马达在40英里每小时,而液压设备对轮胎施加向下的力来模拟乘客的重量。研究人员还与便携式炉加热轮胎模拟最糟糕的驾驶环境和比较受损,未损坏的轮胎之间的区别。
“破坏导致轮胎刚度降低,因为轮胎有裂纹珠地区并不抗拒一样当你推下来,”亚当斯说。“这是很重要的,因为轮胎可随意变形,不能是抵抗裂纹的增长。”
作为测试轮胎旋转,工程师们使用传感器叫做“三轴加速度计”连接到轴通过轮胎的振动波。美联储数据到电脑,软件包含算法解释信息。
珠区损伤会导致轮胎旋转不均匀,振动波的数据显示这轻微的摆动。电脑显示器上显示的数据是在一个“小波图”,不仅使工程师检测损伤也可能确定它的位置在轮胎上。
“我们的目标是收集数据和识别当珠范围伤害,和这样做的目的是,这样我们可以建立更好的模型,知道我们想要的轮胎一样耐用,”亚当斯说。
工程师们计划将他们的研究扩展到测试轮胎发生了什么当司机的限制而平行停车。像工程师将模拟curb-impact效果一样装置下降的体重从身高6英尺到被测试对象。
研究行业资助的。
技术还可能导致汽车诊断系统和军用车辆不断地分析振动通过轮胎和提醒司机当珠区域被损坏。相同的一般方法还提供了保证在各种应用程序无关的轮胎,包括质量保证在发动机制造和检测损伤的喷气发动机和发电涡轮机在水电和核电站。
“足够的方法是通用的,它可以被用来检测损伤任何旋转的机械系统,”亚当斯说。
http://www.purdue.edu/