CN106323756B - 一种碾压测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种碾压测试装置，包括：载重装置，在驱动装置的驱动作用下，在水平方向上水平运动以碾压被测样品；载重装置包括：至少一个前轮和至少两个后轮;压力传感器，设置在载重装置的水平运动轨迹的某处，用于检测所述载重装置的前轮处于运动状态时的压力值；控制显示装置，与压力传感器和驱动装置连接，用于控制驱动装置的动力输出，还用于显示压力传感器检测到的压力值。本发明实施例通过在载重装置上设置至少三个车轮，且三个车轮不在一条直线上，增加了载重装置的稳定性，同时在载重装置碾压被测样品前会先经过压力传感器，这样就能精确的测出载重装置前轮与轨道切点处的压力值，对于被测样品所承受的压力的测量也较为准确。

Description

一种碾压测试装置

技术领域

本发明实施例涉及测试的技术领域，尤其涉及一种碾压测试装置。

背景技术

现有技术中，有些工厂仍然使用实际轿车对被测样品进行碾压测试，这样的测试方式会受到车自身的重量、车辆的胎压、轮胎规格、驾驶人员对车速的控制以及不同的水泥地板等因素影响而导致测试结果不可靠，这种碾压测试方式的不确定性因素太多，因此，在做碾压测试时的精确度不能保证。

另外，现有技术除了使用实际轿车来进行碾压测试外，还有一种是使用单轮的载重装置来进行碾压测试，这种方式是在载重装置的顶部上方设置一个容器用于放置砝码，并且现有技术中一般使用皮带传动来带动载重装置对待测样品进行碾压测试，这种方式的缺点在于：（1）单轮的载重装置在运动过程中意跑偏，稳定性较差，这样对待测样品的测试点碾压不准确；（2）砝码加载在载重装置的顶部上方导致整个载重装置的重心较高，进一步增加了载重装置的不稳定性；（3）用皮带传动易出现急加速或急减速情况下打滑的现象。

发明内容

本发明实施例提供一种碾压测试装置，以增加碾压测试装置的稳定性，以及测试的准确性。

本发明实施例提供了一种碾压测试装置，包括：载重装置，在驱动装置的驱动作用下，在水平方向上水平运动以碾压被测样品；所述载重装置包括：至少一个前轮和至少两个后轮;压力传感器，设置在所述载重装置的水平运动轨迹的某处，用于检测所述载重装置前轮对压力传感器压力值；控制显示装置，与所述压力传感器和驱动装置连接，用于控制所述驱动装置的动力输出，还用于显示所述压力传感器检测到的所述压力值。

其中，所述驱动装置，用于为所述载重装置提供动力。

其中，所述碾压测试装置还包括：传动装置，用于带动所述载重装置在水平方向上做水平运动。

其中，所述碾压测试装置还包括：支撑装置，竖直设置，用于固定支撑所述传动装置。

其中，所述传动装置包括：多个齿轮，固定设置在所述支撑装置上，在所述驱动装置的驱动作用下做旋转运动；链条，与所述多个齿轮啮合，并与所述载重装置连接，带动所述载重装置运动。

其中，所述至少一个主轮和至少两个后轮呈等腰三角形设置。

其中，所述碾压测试装置还包括：起重装置，用于为所述载重装置装卸砝码。

其中，所述碾压测试装置还包括：速度传感器，设置在某个所述齿轮上，用于检测所述载重装置的运动速度，以保证所述载重装置的运动速度在运动速度阈值范围内，并将测得的所述运动速度发送给所述控制显示装置以供显示。

其中，所述碾压测试装置还包括：位置传感器，设置在所述载重装置的水平运动轨迹的某处且设置在被测物品之后，当检测到所述载重装置的位置时，将所述位置信息发送给所述控制显示装置以供显示。

本发明实施例通过在载重装置上设置至少三个车轮，且三个车轮不在一条直线上，增加了载重装置的稳定性，同时在载重装置碾压被测样品前会先经过压力传感器，这样就能精确的测出载重装置前轮与轨道切点处的压力值，对于被测样品所承受的压力的测量也较为准确。

附图说明

图1是本发明的一种碾压测试装置的侧视图。

图2是本发明的一种碾压测试装置的俯视图。

图中，10为载重装置；11为前轮；12为后轮；20为压力传感器；30为控制显示装置；40为传动装置；41为齿轮；42为链条；50为起重装置；60为控制板；70为轨道；80为容器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

为了解决现有技术中碾压测试装置的问题，本发明提出了一种碾压测试装置，如图1（图1是所述碾压测试装置的侧视图）所示，所述碾压测试装置包括：载重装置10，在驱动装置的驱动作用下，在水平方向上水平运动以碾压被测样品。

具体的，所述载重装置10包括：至少一个前轮11和至少两个后轮12，其中，至少一个前轮11和至少两个后轮12不在一条直线上，优选的，前轮11为一个，后轮12为两个，其中前轮11和两个后轮12呈等腰三角形设置 。进一步，前轮11的两侧设置对称设置有两个容器80，用于放置砝码。载重装置10设置三个轮，相较于现有技术中的独轮来说，其运动时更加稳定，另外相较于现有技术中将装载砝码的容器80设置在车轮的上方，使得载重装置10的重心上移，造成载重装置10稳定性更差， 本发明将装载砝码的容器80设置在前轮11的左右两侧，这样设置，载重装置10的重心降低，增加了载重装置10运动过程中的稳定性。

压力传感器20，设置在所述载重装置10的水平运动轨迹的某处，用于检测所述载重装置10前轮11对压力传感器的压力值。具体的，压力传感器20设置在载重装置10初始位置后的水平运动轨迹的某处，和载重装置10初始位置相差一段距离，所相差距离必须满足载重装置10从初始位置能够加速到所设定的载重装置10运动速度阈值范围，一般情况下，载重装置10运动速度阈值范围为8±2km/h。当载重装置10达到所设置的速度后，匀速前行，达到压力传感器20，所述压力传感器20检测的是前轮11与压力传感器20切点处的压力值，并将所述压力值传输给控制显示装置30显示并保存。压力传感器20的设置使测得被测样品所承受的压力更准确。

控制显示装置30，与所述压力传感器20和驱动装置连接，用于控制所述驱动装置的动力输出，还用于显示所述压力传感器20检测到的所述压力值。具体的，控制显示装置30设置在支撑装置的***，用于控制驱动装置的运动，给所述驱动装置提供动力。控制装置包括控制台和电控板，控制台下方设置有电机，电控板上设置有各种控制按钮，如：控制电机启动、加速、减速等的按钮，当按下电控板上的电机启动按钮时，电机开始工作，电机的转子与某个齿轮41连接，当转子转动时，会带动该齿轮41转动，同时带动与齿轮41啮合连接的链条42的转动，从而链条42、齿轮41带动载重装置10运行，载重装置10开始运行时，如果需要加速，则按下电控板上的电机加速按钮，使得电机转速增加，从而带动载重装置10的速度提高，当载重装置10的速度接近载重装置10所设置的测试速度时，适当调节电机的转速，使载重装置10渐渐平稳并达到载重装置10所设置的测试速度。另外，控制显示装置30与压力传感器20电连接，载重装置10的前轮11到达压力传感器20时，压力传感器20会测得此时的压力值，并将所述压力值传输给控制显示装置30显示，并保存在数据库中。

进一步，所述碾压测试装置还包括支撑装置，竖直设置，用于固定支撑所述传动装置40。具体的，所述支撑装置，竖直设置在地面上，包括载重装置10所行驶的轨道70和设置在轨道70一端的控制板60。其中，压力传感器20镶嵌在轨道70上，压力传感器20的水平面稍高出轨道70水平面1mm-3mm。进一步，被测样品与所述压力传感器20放置在一条直线上，且所述被测样品放置的区域为特制的平面，该区域相较于轨道70的其他地方较硬，一方面避免轨道70铺设的不平整，另一方面避免在测试被测样品时，被测样品被压制到轨道70里，造成测试不准确。最优的，整条轨道70使用同样的材质制作，其硬度都能达到测试所需的硬度，而且保证轨道70在一条水平面上。

进一步，所述碾压测试装置还包括传动装置40，用于带动所述载重装置10在水平方向上做水平运动。其中，所述传动装置40包括多个齿轮41，固定设置在所述支撑装置上，在所述驱动装置的驱动作用下做旋转运动；链条42，与所述多个齿轮41啮合，并与所述载重装置10连接，带动所述载重装置10运动。

具体的，传动装置40是由齿轮41和链条42组合而成的一个大致矩形的装置，轨道70的开始端设置有一个齿轮41，所述齿轮41通过轴肩、弹簧卡圈和圆螺母等固定在轨道70上，与轨道70垂直设置的控制板60上设置至少两个齿轮41，所述齿轮41同样通过轴肩、弹簧卡圈和圆螺母等固定在控制板60上，齿轮41和链条42组合而成的一个大致矩形的传动装置40的另外的多个与链条42啮合的齿轮41可以固定在空中的吊板上，也可以在和轨道70平行的的边上设置一个控制板60，所述齿轮41固定设置在齿轮41上，只要保证所述齿轮41在转动时不晃动。电机带动齿轮41转动的同时，齿轮41会带动链条42转动，进一步地，链条42带动所述载重装置10沿着轨道70水平运动。

需要说明的是，控制板60可以是钢板、铁板、木板或者墙体等，所述控制板60一方面用于固定齿轮41，另一方面设置在轨道70一端的控制板60还具有一定的保护作用（由于本发明的碾压测试装置一般设置在室内使用，而且载重装置10的重量较重，因此如果载重装置10达到控制板60时没有停止下来，则控制板60能够对载重装置10起到一定的抑制作用，给载重装置10造成阻碍，减小了载重装置10在达到控制板60时仍没有停止时的危害）。

进一步地，所述碾压测试装置还包括起重装置50，用于为所述载重装置10装卸砝码。具体的，所述起重装置50设置在由齿轮41和链条42组合而成的一个大致矩形的传动装置40的***，用于给所述载重装置10装卸砝码，这样能很好的节省劳动力，另外，所述起重装置50是可移动的，这样可方便给前轮11两侧的容器80放置砝码。

进一步地，所述碾压测试装置还包括速度传感器，设置在电机齿轮上，用于检测所述载重装置10的运动速度，以保证所述载重装置10的运动速度在运动速度阈值范围内，并将测得的所述运动速度发送给所述控制显示装置30以供显示。

具体的，速度传感器设置在电机齿轮上，用于实时测试齿轮41的转速，然后根据齿轮41的转速计算出所述载重装置10的线性速度，当载重装置10的速度接近预设的速度值时，调整电机的电流，使其增速减缓，当达到预设速度值时，维持这个速度不变，进行测量。需要说明的是，速度传感器设置在电机齿轮上的测速方法是，首先需要在齿轮上均匀设置多个孔，用一束红外线来感受是否有孔转过，若有孔转过，则计数器上的数字加1，直到计数器上的数字和设置孔的个数相同时，根据齿轮转动一周的时间以及圆周的长度计算出齿轮的角速度，然后根据加速度计算出齿轮的线速度。

进一步地，所述碾压测试装置还包括位置传感器，设置在所述载重装置10的水平运动轨迹的某处且设置在被测物品之后，当检测到所述载重装置10的位置时，将所述位置信息发送给所述控制显示装置30以供显示。

具体的，所述位置传感器设置在轨道70上且在被测样品之后，靠近轨道70一端的控制板60的位置，但是与控制板60会有一定的距离，当检测到载重装置10已经碾压过被测样品，控制显示装置30就可以控制驱动装置停止运行，进而控制载重装置10停止运动，防止载重装置10撞击控制板60。

为了实现上述的对载重装置10的速度的调节，本发明中控制驱动装置的的电路采用了全PWM(脉冲宽度调制)调速***，其脉宽调制电路的开关频率高，因此***的频带宽，响应速度快，动态抗扰能力强。由于开关频率高，仅靠电动机电枢电感的滤波作用就可以获得脉动很小的直流电流，电枢电流容易连续，***的低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，同时电动机的损耗和发热都较小。PWM***中，主电路的电力电子器件工作在开关状态，损耗小，装置效率高，而且对交流电网的影响小，没有晶闸管整流器对电网的“污染”，功率因数高，效率高。主电路所需的功率元件少，线路简单，控制方便。

需要说明的是，当载重装置10碾压测试过被测样品后，驱动装置会控制齿轮41反方向转动，进而控制载重装置10倒回到起始位置，等待下次的检测。

综上所述，本发明实施例通过在载重装置10上设置至少三个车轮，且三个车轮不在一条直线上，增加了载重装置10的稳定性，同时在载重装置10碾压被测样品前会先经过压力传感器20，这样就能精确的测出载重装置10前轮11与轨道70切点处的压力值，对于被测样品所承受的压力的测量也较为准确，进一步，链条42传动相较于现有技术中的皮带传动，避免了皮带传动急加速或急减速情况下打滑的现象。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (7)

1.一种碾压测试装置，其特征在于，包括：

载重装置(10)，在驱动装置的驱动作用下，在水平方向上水平运动以碾压被测样品；

所述载重装置(10)包括：至少一个前轮(11)和至少两个后轮(12)；

压力传感器(20)，设置在所述载重装置(10)的水平运动轨迹的某处，用于检测所述载重装置(10)前轮(11)对压力传感器的压力值；

控制显示装置(30)，与所述压力传感器(20)和驱动装置连接，用于控制所述驱动装置的动力输出，还用于显示所述压力传感器(20)检测到的所述压力值；

传动装置(40)，用于带动所述载重装置(10)在水平方向上做水平运动；

支撑装置，竖直设置，用于固定支撑所述传动装置(40)；所述支撑装置包括所述载重装置(10)所行驶的轨道(70)和设置在所述轨道(70)一端的控制板(60)；

容器(80)，对称设置在所述前轮(11)的两侧，用于放置砝码。

2.根据权利要求1所述的碾压测试装置，其中，所述驱动装置，用于为所述载重装置(10)提供动力。

3.根据权利要求1所述的碾压测试装置，其中，所述传动装置包括：

多个齿轮(41)，固定设置在所述支撑装置上，在所述驱动装置的驱动作用下做旋转运动；

链条(42)，与所述多个齿轮啮合，并与所述载重装置(10)连接，带动所述载重装置(10)运动。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的碾压测试装置，其中，所述至少一个前轮(11)和至少两个后轮(12)呈等腰三角形设置。

5.根据权利要求4所述的碾压测试装置，其中，所述碾压测试装置还包括：

起重装置，用于为所述载重装置(10)装卸砝码。

6.根据权利要求1-3、5中任一项所述的碾压测试装置，其中，

所述驱动装置包括：电机，所述电机内包含有齿轮，用于为所述载重装置(10)提供动力；

所述碾压测试装置还包括：速度传感器，设置在电机的驱动齿轮上，用于检测所述载重装置(10)的运动速度，以保证所述载重装置(10)的运动速度在运动速度阈值范围内，并将测得的所述运动速度发送给所述控制显示装置(30)以供显示。

7.根据权利要求4所述的碾压测试装置，其中，所述碾压测试装置还包括：

位置传感器，设置在所述载重装置(10)的水平运动轨迹的某处且设置在被测物品之后，当检测到所述载重装置(10)的位置时，将所述位置信息发送给所述控制显示装置(30)以供显示。