基于计算机视觉的轮胎负荷轮廓测量系统

开发了一种基于计算机视觉的轮胎负荷轮廓测量系统。测量系统由CMOS摄像机、激光传感器、光栅尺和控制器等组成。通过轮胎胎侧轮廓的三维空间坐标,精确重构轮胎负荷胎侧轮廓,并实现了其几何参数快速测量,系统的测量精度可达±0.1 mm。与传统的机械手工测量方法相比,该系统具有非接触、无磨损和高效率的优点。     

全钢巨型工程机械子午线轮胎轮廓设计方法探索及实践

采用形变控制设计方法(Deformation Control Method,DCM)设计全钢巨型工程机械子午线轮胎轮廓,利用有限元技术进行分析优化,并研制出成品轮胎与国外品牌轮胎进行对比试验。全钢巨型工程机械子午线轮胎具有高负荷、瞬间受力大、路面使用条件苛刻等特点,设计上应控制充气时轮廓、带束层端点应力以及胎圈区域的应力应变。有限元分析结果表明,不同负荷下轮胎轮廓变化与DCM设想一致,且轮胎最大应力位置始终在肩部带束层端点附近。轮廓测量结果表明,在标准充气压力下,随着负荷率的增大,DCM成品轮胎的轮廓变化趋势与国外品牌轮胎一致,但国外品牌轮胎的胎面变形更小,断面水平轴下移更小、大负荷下胎侧横向变形率较大。实际应用情况表明,DCM成品轮胎的使用寿命达到预期国际品牌轮胎的70%左右。     

全钢载重子午线轮胎磨损的影响因素分析

利用轮廓扫描测量系统和压力分布测量系统,研究不同品牌全钢载重子午线轮胎在不同充气压力下的轮廓以及不同充气压力和负荷下的接地压力分布及其对轮胎磨损的影响。结果表明:在不同充气压力下,胎冠处的轮廓变化很小,而断面宽度随着充气压力的增大而增大,当超过标准充气压力后,断面宽度基本不变;当轮胎负荷不变时,充气压力越大,轮胎应力越集中在胎面中间部位,平均接地压力也越大,胎面中间的磨损加快;轮胎负荷率达到120%时,标准充气压力仍足够承担负荷;轮胎负荷越大,磨损速度尤其是胎肩部位的磨损速度越快。     

11.00-20-18PR矿山工程轮胎的结构设计

介绍了11．00—20—18PR矿山工程轮胎轮廓设计和施工设计的情况。轮廓上采用宽行驶面、厚胎侧，B-4花型，提高了轮胎的承载能力、抗刺穿性、耐磨性。施工上，胎面采用三方四块，胎冠使用耐磨性好的工程胎面，胎侧采用定伸大、抗压缩变形好的的工程胎侧胶，胎体帘布层加厚，帘布层反包高度提高，缓冲层采用大角度宽缓冲，钢丝圈采用大三角胶，提高轮胎的性能，延长了使用寿命，通过工艺管理的优化加强，减少轮胎外观缺陷。     

工矿用全钢子午线轮胎胎侧起鼓机理分析及改善措施

分析了工矿用全钢子午线轮胎（简称工矿轮胎）胎侧起鼓的发生机理,并提出改善措施。工矿轮胎胎侧起鼓的原因主要有：花纹沟沟壁角度偏小,轮胎硫化时模具花纹沟挤压胎坯使花纹沟和花纹块位置胶料分布不均,导致胎体轮廓在花纹沟和花纹块位置形状不一致;轮胎成型时,有缝扇形块成型鼓的扇形块及其缝隙位置胎体帘线锁紧不一致,导致对应位置两钢丝圈之间的胎体帘线长度不一致;胎肩垫胶和胎圈填充胶的形状和尺寸不合适,胎肩处胎体轮廓曲率半径大,胎圈处胎体轮廓曲率半径小,轮胎充气时肩部变形大,加剧了花纹沟和花纹块位置胎体轮廓差异的影响。改善措施如下：在产品设计时增大花纹沟沟壁角度,减小模具花纹沟对胶料的挤压;采用无缝扇形块成型鼓生产,保证胎体帘线长度的一致性;优化胎肩垫胶和胎圈填充胶的形状和尺寸,减小胎肩处胎体轮廓曲率半径,增大胎圈处胎体轮廓曲率半径。经两种工矿轮胎使用验证,改善措施有效。     

三角平衡轮廓轮胎滚动阻力的仿真研究

三角平衡轮廓轮胎是一种新型的轮胎结构,以低扁平率的传统轮廓轮胎255/30R22为基础,在其胎肩处和胎侧处增加高强度的支撑块来提高轮胎的性能。支撑块起到支撑胎面的作用,提高了胎侧的刚度。本文以滚动阻力计算公式和材料内耗机理为基础,用ABAQUS软件分别模拟2种轮胎的滚动阻力来验证三角平衡轮廓轮胎是否具有较低的滚动阻力。首先建立三角平衡轮廓轮胎和255/30R22轮胎的三维模型,施加相同载荷,对其进行以60km/h滚动工况的力学分析,算出单元积分点的生热率,提取每个单元的体积,最后计算每一种胶料的滚动阻力及轮胎总滚动阻力。通过两者的对比,三角平衡轮廓轮胎的滚动阻力仅18.7N,低于255/30R22轮胎滚动阻力的二分之一。     

巨型工程子午线轮胎内外轮廓的测量

设计制作了一种便携式的巨型工程子午线轮胎内、外轮廓测量工具,通过对轮胎内、外轮廓各点角度、深度的测量,利用CAD画出所测轮胎的内、外轮廓曲线,轮胎各点厚度可以在轮廓曲线上测得,从而实现在不割断面的情况下标定轮胎各部位材料分布是否合理,也可以测量国外名牌厂家轮胎,作为巨型胎研发改进的借鉴数据,测量误差1～2mm。     

基于CATIA的轮胎参数化设计

介绍了基于CATIA平台的轮胎三维参数化设计方法。对轮胎模具轮廓进行参数化设计,其他模块如胎面花纹、胎侧都与轮廓进行强关联设计。参数化设计的轮胎模板,其中1个参数修改,其他相关联的所有数据均能实现同步更新,实现了轮胎设计快速系列扩展的功能。针对轮胎设计中的通用特征进行了模块化设计,固化了轮胎设计规范和经验,达到轮胎标准化设计的目标。     

浅析挤出胎面断面轮廓厚度检测

挤出胎面在线轮廓厚度检测系统用于检测胎面（胎侧）在生产过程中连续变化的断面轮廓,该系统是准备车间必不可少的检测工具。利用多对线激光传感器实时测量胎面（侧）厚度与宽度,并通过自动寻找关键点的算法生成胎面断面形状,依据工艺标准自动判别每条胎面的产品级别。     

SUV型无内胎子午线轮胎的设计

介绍SUV型无内胎子午线轮胎的设计。结构设计采取宽行驶面、小轮廓、减小胎圈着合直径、改进与轮辋配合处胎踵形状设计;胎面采用新研制的A／T型花纹及低生热、高速安全型胶料配方,胎侧采用优化白胎侧配方;优化胎圈施工条件。成品轮胎性能符合国家和国外相关标准。     

基于轮胎标识点的轮胎分类系统研究

针对轮胎制造业中轮胎分类困难的问题,研究了一种基于轮胎标识点的轮胎分类方法。该方法在制造完成后的轮胎侧面,打印上包含不同颜色和形状的规则图形（轮胎标识点）,作为轮胎分类的依据。基于机器视觉理论,研制了一种轮胎标识点识别系统。该系统首先采集轮胎标识点图像,并对标识点图像进　　行相关图像分析处理运算,从而识别出标识点图像的颜色和形状信息。然后,识别系统将标识点信息转换并输送给轮胎分类系统,轮胎分类器依据标识点信息对轮胎进行相应分类。实验结果表明,该轮胎分类方法可 有效地对生产线上的轮胎进行准确分类,提高了轮胎分类效率。     

子午线轮胎CAD/CAE与优化设计

在轮胎结构设计CAD中提出一种规划轮廓曲线形状的数字化方法,大大增加了轮廓设计的自由度。在此基础上提出一套能够在微机上高效运行的子午线轮胎动态仿真综合分析系统(CASDS)。利用该系统模拟轮胎充气工况、充气且高速旋转工况的轮胎变形情况及应力应变情况等,达到了性能仿真的预期目标。     

回转窑轴线测量技术研究及改进

分析介绍了目前回转窑轴线测量的几种主要方法（其中包括筒体位置测定系统、零位移方向键相测量法等）的原理及其这些测量系统的优缺点。针对这些间接测量方法中轮带直径的测量问题，提出了一种新的能同时测量回转窑筒体的轮带直径和回转中心位置的三点测量法。此方法不仅可以得到筒体的轴线情况，还能得到轮带的变形情况，这是目前各种动态测量方法中所不能做到的。     

子午线轮胎性能的计算机仿真和优化设计

以205／60R15轿车轮胎为例,介绍子午线轮胎性能的计算机仿真和优化设计技术。在轮胎结构设计的CAD模型中,将轮胎轮廓曲线形状数字化并采用包含层单元的FEM模块,有效控制了轮胎模型有限单元总数。利用在此基础上建立的轮胎有限元模型,模拟了205／60R15轿车轮胎自由状态、充气静止状态、充气旋转状态以有与地面接触状态等多种工况,以及在水平牵引力和垂直载荷共同作用下的从动轮工况（从静止到滚动的过程）,并给出了带束层帘线角度和胎体帘线假定伸张值对轮胎性能影响的趋势。试验证明,模拟分析结果与实际情况较吻合。     

公制低断面轻型载重子午线轮胎系列产品的研制

开发公制低断面轻型载重子午线轮胎系列产品。在结构设计上,以计算机进行的有限元力学分析为基础,采用加大两胎圈间距的新设计方法,提高了轮胎的整体性能。２１５／７５Ｒ１４ＬＴ断面应力分布合理,解决了高负荷,低气压引起的胎圈空,胎圈裂等问题。     

压力函数法轮胎模型设计

介绍区别于传统(经验)设计法及自然平衡轮廓设计法的一种轮胎模型设计方法———压力函数法。该方法建立在数学及力学推理基础上,利用压力函数的调节变化控制轮胎模型轮廓的形状,实现对轮胎模型参数的设计。压力函数法是一种非自然平衡轮廓设计方法,为进一步进行轮胎力学分析并实现轮胎结构优化设计奠定了基础。     

轮胎施工设计的仿真

利用计算机技术,建立了更加精确的轮胎结构施工设计方法,对内衬层和胎体层,改变传统设计中厚度在成品断面图中均匀分布的假设、分别计算各段的厚度,使施工设计精度得到提高;对胎侧胶等其它部件,通过对施工设计部件和口型设计部件的体积与成品体积的比较,确定设计部件的并进行口型设计,使材料分布更喟利于应力分散,给出了１１．００Ｒ２２轮胎的施工设计算例。     

用CCD摄像法测量下喷环流反应器内的气泡行为

本文开发了一种集高速视频分析系统和计算机数字图像处理技术于一体的具有普适性的动态高速ＣＣＤ摄像系统，并利用该系统测定了两相三维下喷环流反应气内的环境气泡行为，考察了不同喷咀和操作条件对气泡行为及平均传质比表面积的影响。     

配套轮胎的设计和开发

以205/55R16配套轮胎开发为例,着重介绍了配套轮胎轮廓设计、花纹设计、配方设计和性能调校等内容。采用有限元分析对轮廓进行优化设计,进行非对称、不等节距排列花纹设计,使用高白炭黑低滚阻胎面胶料,通过室内外测试和调校手段,结果表明,轮胎性能均达到了项目预期性能要求。