Page 91 - 《橡塑技术与装备》2024年6期
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工艺与设备 徐兴国 等·轮胎动平衡检测设备的技术方案
电信号。然后由机械接收，形成一个适合于变换的机械 ±27.4% 左右的数值。但是没有达到动平衡的轮胎出
参量 M b 最后由机电变换部分再将 M b 换为电量 E。 现的频率却不尽相同，这是由于导致轮胎出现动不平
3.1.3 微积分放大器 衡的原因有很多种。例如 ：①使用中的变形或磨损不
由于振动传感器输出的信号都很微弱，积分放大 均匀，使用翻新胎或者垫，补胎。②轮毂、制动盘加
器可以将输入信号放大到所需幅度，才能让后续设备 工时定心定位不准，加工误差大，非加工面尺寸误差
得到识别，而且振动传感器只能测量一个振动参数。 大，热处理变形，使用中变形或者磨损不均匀。③轮毂、
但在实际的工程使用中，往往需要对位移，速度，加 制动盘、轮胎螺栓、轮辋、内胎、衬带。轮胎等拆卸
速度三个参数进行转换。因此在振动测量系统中都装 后重新组装成车轮时，累积的不平衡质量或行位偏差
有微分和积分运算电路，通过微积分运算在位移，速 太大，破坏了原来的平衡等原因。
度，加速度三者之间进行转换。所以只要振动传感器 通过对不同的频率下导致出现动不平衡的原因统
测得三个参量中的任意一个，通过微积分电路就可以 计整理发现，可以整理出不同频率对应着出现同不平
得到另外两个参量 [1] 。 衡现象的原因。这对后期改善动不平衡现象有着很大
3.1.4 模拟滤波器 的帮助。可以找出质量分布不均的具体位置和质量的
滤波器是振动测量和分析线路中经常需要用到的 大小。通过增加配重和减少局部质量来解决这个问题，
部件，他能使有用的信号顺利通过而对无用的信号进 从而使轮胎正常使用。
行抑制或衰减的电子装置 [1] 。
3.1.5 数据采集记录设备 4 结论
是将采集到的电信号转换为数字信号储存起来， 通过上述理论和实验证明在同种规格和尺寸的轮
进行预处理的设备。 胎达到动平衡时轮胎振幅最大值的频率是固定的。通
3.2 实验步骤 过这个特性可以在一个振动台安装多个夹具，可以同
具体流程为如图 4 所示。 时检测多个轮胎是否达到动平衡状态。这样不仅能把
人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶略危险的
工作环境中解放出来，极大的提高了生产效率。由于
测试流程属于程序控制，所以一致性得到提高，适合
图 4 实验流程示意图 批量生产。
从目前来看我国任然处于工业化进程中，制造业
首先需要给一个达到动平衡的轮胎放到振动台
与先进国家相比还有较大的差距，制造业大而不强，
上，在振动台上施加 10 N 的激振力，施加 10 s，把
自主创新薄弱，关键核心技术与高端装备对外依存度
传感器固定在几个特定的位置上，这些位置就是测试
高。不过随着 “ 中国制造 2025” 的提出，也代表从 “ 中
点。使得传感器可以记录轮胎在简谐振动下的位移量，
国制造 ” 向 “ 中国创造 ” 的转变，也是由 “ 制造业大国 ”
通过转化输出经过积分放大器，模拟滤波器。经过计
向 “ 制造业强国 ” 的转变，更是信息技术与制造技术
算机处理从而得到有用的频率和振幅。观察频率在何
的深度融合，以实现国家制造业创新能力的表现。对
值时振幅最大。这就是标准频率。由于每个轮胎的微
于我们制造业从业人员也是一个新的挑战！
观组成都不相同，所以取振幅最大频率的 ±25% 为标
准频率。然后再去测试其他的轮胎的测试点在不同频
参考文献 ：
率下的振幅的数值。如果振动幅值在标准频率下幅值
[1] 刘习军 . 张素侠主编 . 工程振动测试技术 . 北京 : 机械工业出
为最大的那就说明此轮胎已经达到了动平衡状态。假 版社，2016.
如没有在标准频率下达到最大值，而是别的频率达到 [2] 成大先 . 机械设计手册（第五版）. 北京 : 化学工业出版社，
2008.
了最大值就说明此轮胎没有达到动平衡的状态。
[3] 张义民 . 机械振动（第二版）. 北京 : 清华大学出版社，2019.
3.3 实验结果和分析 [4] 周炬，苏金英 .ANSYS Workbench 有限元分析实例详解（动
通 过大 量 测 试实 验 表明， 可 以 得出 动 平 衡的 轮 力学）. 北京 : 人民邮电出版社，2019.
胎振幅最大值对应的频率，基本是能够在标准频率
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2024 第 50 卷 ·43·
