本發(fā)明屬于摩托車車輪的動、靜平衡檢測領(lǐng)域。
背景技術(shù):
汽車車輪的動平衡產(chǎn)品已經(jīng)很成熟并且也有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn),但摩托車還沒有專用的平衡機(jī)。在國外,高端摩托車的車輪同樣要做動平衡和靜平衡,通常有兩種方法,一種方法是使用全手動的摩托車車輪靜平衡機(jī),將車輪置于轉(zhuǎn)動阻力很小的支架上,使車輪可以自由轉(zhuǎn)動,車輪上的不平衡點由于重力的作用經(jīng)過幾次擺動后,會停止在最下方,操作者根據(jù)車輪自由擺動的快慢估算車輪不平衡質(zhì)量的大小,根據(jù)這個原理得到車輪不平衡量的大小和位置,通常需要兩到三次的校正才可以將車輪找平,這種方法的優(yōu)點是平衡精度較高,缺點是只能完成車輪的靜平衡,并且對操作者有一定的經(jīng)驗要求,操作效率低。
另一種方法是使用汽車車輪的動平衡機(jī),并配合專用夾具給摩托車車輪做平衡,其優(yōu)點是可以給摩托車車輪做動平衡,缺點是必須配合使用專用夾具,夾具本身的不平衡量通常會對摩托車車輪的平衡結(jié)果產(chǎn)生影響,影響車輪的平衡精度。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有給摩托車做靜平衡檢測時,人工檢測,速度慢、準(zhǔn)確度低的問題,本發(fā)明提供了一種檢測摩托車車輪的平衡機(jī)及采用該平衡機(jī)檢測動、靜平衡中不平衡質(zhì)量的方法。
檢測摩托車車輪的平衡機(jī),它包括底座、處理器、顯示器、兩個支撐機(jī)構(gòu)、光柵傳感器、安裝軸、兩個錐體和壓簧;
兩個支撐機(jī)構(gòu)和處理器均固定在底座上,并且兩個支撐機(jī)構(gòu)相對設(shè)置,處理器封裝在機(jī)殼內(nèi),顯示器固定在機(jī)殼上;
安裝軸用于穿過待檢測車輪的中心孔,兩個錐體套裝在安裝軸上,并位于待檢測車輪的兩側(cè),兩個錐體擠壓在待檢測車輪的左、右兩側(cè)后,固定在安裝軸上,使安裝軸與待檢測車輪同心,光柵傳感器固定在待檢測車輪的剎車鼓上,用于檢測待檢測車輪的角速度,并將檢測的角速度上傳至處理器,
兩個支撐機(jī)構(gòu)用于支撐套裝有待檢測車輪的安裝軸,壓簧擠壓在一個支撐機(jī)構(gòu)與光柵傳感器之間,
每個支撐機(jī)構(gòu)包括護(hù)套、振動擺架和壓電傳感器,護(hù)套套在振動擺架外,振動擺架的頂部設(shè)有卡槽,該卡槽用于托舉套裝有待檢測車輪的安裝軸,且卡槽裸露在護(hù)套外,
振動擺架為鏤空式振動擺架,
壓電傳感器擠壓在振動擺架的鏤空處,并根據(jù)振動擺架的形變,檢測振動擺架所承受的動壓力,將檢測到的動壓力上傳至處理器,
處理器對接收的角速度和動壓力數(shù)據(jù)信號進(jìn)行處理,并將處理結(jié)果通過顯示器進(jìn)行顯示。
所述的光柵傳感器包括光柵安裝座、光柵盤、電路板、固定軸、軸承和保護(hù)罩;
光柵盤固定在光柵安裝座上,固定軸的一端通過軸承與光柵安裝座轉(zhuǎn)動連接,固定軸的另一端與壓簧的一端擠壓連接,
固定軸位于光柵盤的中心,且固定軸、光柵盤和安裝軸同軸設(shè)置,固定軸通過軸承套在安裝軸上,
電路板通過支架固定在固定軸上,
保護(hù)罩蓋合在光柵安裝座上,且光柵盤、電路板、固定軸和軸承位于保護(hù)罩內(nèi),
電路板上安裝有光耦傳感器,電路板,用于對光耦傳感器檢測到的光信號進(jìn)行處理,獲得待檢測車輪的角速度,并將該角速度上傳至處理器。
每個支撐機(jī)構(gòu)還包括電位器支架、電位器和點式激光器;
所述的電位器支架、電位器和點式激光器均位于護(hù)套內(nèi),電位器支架固定在振動擺架前表面,電位器固定在電位器支架的下表面,且電位器的轉(zhuǎn)動軸與點式激光器固定連接;
護(hù)套上開設(shè)有開口槽,點式激光器發(fā)出的激光從開口槽射出。
采用檢測摩托車車輪的平衡機(jī)檢測靜平衡中不平衡質(zhì)量的方法,該檢測靜平衡中不平衡質(zhì)量的方法包括如下步驟:
步驟a1:將安裝軸穿過待檢測車輪的中心孔,兩個錐體套裝在安裝軸上,并位于待檢測車輪的兩側(cè),兩個錐體擠壓在待檢測車輪的左、右兩側(cè)后,固定在安裝軸上,使安裝軸與待檢測車輪同心;
步驟a2:將套裝有待檢測車輪的安裝軸的兩端分別放置在兩個支撐機(jī)構(gòu)上,使壓簧擠壓在一個支撐機(jī)構(gòu)與光柵傳感器之間;
步驟a3:手動轉(zhuǎn)動位于兩個支撐機(jī)構(gòu)上的待檢測車輪,待檢測車輪轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后,兩個壓電傳感器分別根據(jù)其所在的振動擺架的形變,檢測每個壓電傳感器所在的振動擺架所承受的動壓力,將檢測到的動壓力上傳至處理器,同時光柵傳感器將檢測到的待檢測車輪的角速度ω上傳至處理器,處理器對接收的動壓力進(jìn)行處理,從而獲得不平衡力
所述的步驟a3中,處理器對接收動壓力進(jìn)行處理,從而獲得不平衡力
通過公式
其中,
采用檢測摩托車車輪的平衡機(jī)檢測靜平衡中不平衡質(zhì)量的方法,所述不平衡質(zhì)量的獲取通過
采用檢測摩托車車輪的平衡機(jī)檢測動平衡中不平衡質(zhì)量的方法,該檢測動平衡中不平衡質(zhì)量的方法包括如下步驟:
步驟b1:將安裝軸穿過待檢測車輪的中心孔,兩個錐體套裝在安裝軸上,并位于待檢測車輪的兩側(cè),兩個錐體擠壓在待檢測車輪的左、右兩側(cè)后,固定在安裝軸上,使安裝軸與待檢測車輪同心;
步驟b2:將套裝有待檢測車輪的安裝軸的兩端分別放置在兩個支撐機(jī)構(gòu)上,使壓簧擠壓在一個支撐機(jī)構(gòu)與光柵傳感器之間,并將待檢測車輪的鋼圈的直徑d和兩個點式激光器間的垂直距離c存入處理器,使兩個點式激光器的出射口相對設(shè)置;
步驟b3:使第一個點式激光器出射激光,水平轉(zhuǎn)動第一個點式激光器,使第一個點式激光器出射的激光打到待檢測車輪的鋼圈的外邊緣,第一個點式激光器的轉(zhuǎn)動帶動其所在的第一個電位器轉(zhuǎn)動,從而使第一個電位器輸出電信號至處理器,處理器根據(jù)第一個電位器輸出電信號,獲得第一個點式激光器出射的激光掃過的角度a,處理器再根據(jù)
其中,a為第一個點式激光器的主軸與其臨近的待檢測車輪的側(cè)面間的垂直距離,l1為待檢測車輪的中心孔與第一個點式激光器間的垂直距離,
步驟b4:使第二個點式激光器出射激光,水平轉(zhuǎn)動第二個點式激光器,使第二個點式激光器出射的激光打到待檢測車輪的鋼圈的外邊緣,第二個點式激光器的轉(zhuǎn)動帶動第二個電位器轉(zhuǎn)動,從而使第二個電位器輸出電信號至處理器,處理器根據(jù)第二個電位器輸出電信號,獲得第二個點式激光器出射的激光掃過的角度b,處理器再根據(jù)
其中,b為第二個點式激光器的主軸與其臨近的待檢測車輪的側(cè)面間的垂直距離,l2為待檢測車輪的中心孔與第二個點式激光器間的垂直距離,
步驟b5:手動轉(zhuǎn)動位于兩個支撐機(jī)構(gòu)上的待檢測車輪,待檢測車輪帶動光柵傳感器轉(zhuǎn)動,當(dāng)待檢測車輪轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時,通過光柵傳感器檢測到待檢測車輪的角速度ω,
待檢測車輪左側(cè)的壓電傳感器根據(jù)其所在的振動擺架的形變,檢測到其所在的振動擺架所承受的動壓力
待檢測車輪右側(cè)的壓電傳感器根據(jù)其所在的振動擺架的形變,檢測到其所在的振動擺架所承受的動壓力
處理器通過下述公式一:
獲得
其中,
步驟b6:根據(jù)待檢測車輪左側(cè)面上不平衡質(zhì)量產(chǎn)生的離心力
所述的采用檢測摩托車車輪的平衡機(jī)檢測動平衡中不平衡質(zhì)量的方法,所述的待檢測車輪左側(cè)面上不平衡質(zhì)量通過
其中,
本發(fā)明的有益效果是,發(fā)明可以對摩托車車輪做動、靜平衡檢測,相對于全手動的平衡機(jī),本發(fā)明可以直接計算出車輪的動、靜不平衡的質(zhì)量和相位,并通過顯示器直接顯示出來,可以方便的對車輪進(jìn)行平衡校正,操作簡單,效率高。本發(fā)明提供了一種專門給摩托車做動平衡檢測的專用平衡機(jī),無需借助檢測汽車車輪的動平衡產(chǎn)品。
本發(fā)明不需要使用附加夾具,即可對摩托車車輪進(jìn)行動平衡檢測,平衡結(jié)果更準(zhǔn)確,同時結(jié)構(gòu)也簡單很多,成本更低。
附圖說明
圖1為本發(fā)明所述的檢測摩托車車輪的平衡機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為待檢測車輪的局部剖視圖;
圖3為支撐機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為去除保護(hù)罩后的光柵傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為光柵傳感器的主剖視圖;
圖6為動平衡檢測時,本發(fā)明所述的檢測摩托車車輪的平衡機(jī)的尺寸測量示意圖;
圖7為本發(fā)明所述的檢測摩托車車輪的平衡機(jī)電氣連接關(guān)系圖。
具體實施方式
具體實施方式一:參見圖1、圖2、圖3和圖7說明本實施方式,本實施方式所述的檢測摩托車車輪的平衡機(jī),它包括底座1、處理器2、顯示器3、兩個支撐機(jī)構(gòu)4、光柵傳感器5、安裝軸6、兩個錐體7和壓簧8;
兩個支撐機(jī)構(gòu)4和處理器2均固定在底座1上,并且兩個支撐機(jī)構(gòu)4相對設(shè)置,處理器2封裝在機(jī)殼內(nèi),顯示器3固定在機(jī)殼上;
安裝軸6用于穿過待檢測車輪9的中心孔,兩個錐體7套裝在安裝軸6上,并位于待檢測車輪9的兩側(cè),兩個錐體7擠壓在待檢測車輪9的左、右兩側(cè)后,固定在安裝軸6上,使安裝軸6與待檢測車輪9同心,光柵傳感器5固定在待檢測車輪9的剎車鼓上,用于檢測待檢測車輪9的角速度,并將檢測的角速度上傳至處理器2,
兩個支撐機(jī)構(gòu)4用于支撐套裝有待檢測車輪9的安裝軸6,壓簧8擠壓在一個支撐機(jī)構(gòu)4與光柵傳感器5之間,
每個支撐機(jī)構(gòu)4包括護(hù)套4-1、振動擺架4-2和壓電傳感器4-3,護(hù)套4-1套在振動擺架4-2外,振動擺架4-2的頂部設(shè)有卡槽4-2-1,該卡槽4-2-1用于托舉套裝有待檢測車輪9的安裝軸6,且卡槽4-2-1裸露在護(hù)套4-1外,
振動擺架4-2為鏤空式振動擺架,
壓電傳感器4-3擠壓在振動擺架4-2的鏤空處,并根據(jù)振動擺架4-2的形變,檢測振動擺架4-2所承受的動壓力,將檢測到的動壓力上傳至處理器2,
處理器2對接收的角速度和動壓力數(shù)據(jù)信號進(jìn)行處理,并將處理結(jié)果通過顯示器3進(jìn)行顯示。
本實施方式中,所述的檢測摩托車車輪的平衡機(jī)可進(jìn)行靜平衡檢測,并可直接計算出靜平衡檢測中不平衡量,操作簡單,檢測效率和檢測精度高,無需人工檢測及計算。
使用時,將待檢測車輪9安裝在兩個支撐機(jī)構(gòu)4上,手動轉(zhuǎn)動待檢測車輪,使車輪轉(zhuǎn)動并滑行,當(dāng)車輪轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時,通過壓電傳感器4-3檢測待檢測車輪9左右兩側(cè)的振動擺架4-2所承受的動壓力
其中,
具體實施方式二:參見圖4、圖5和圖7說明本實施方式,本實施方式與具體實施方式一所述的檢測摩托車車輪的平衡機(jī)的區(qū)別在于,所述的光柵傳感器5包括光柵安裝座5-1、光柵盤5-2、電路板5-3、固定軸5-4、軸承5-5和保護(hù)罩5-6;
光柵盤5-2固定在光柵安裝座5-1上,固定軸5-4的一端通過軸承5-5與光柵安裝座5-1轉(zhuǎn)動連接,固定軸5-4的另一端與壓簧8的一端擠壓連接,
固定軸5-4位于光柵盤5-2的中心,且固定軸5-4、光柵盤5-2和安裝軸6同軸設(shè)置,固定軸5-4通過軸承5-5套在安裝軸6上,
電路板5-3通過支架固定在固定軸5-4上,
保護(hù)罩5-6蓋合在光柵安裝座5-1上,且光柵盤5-2、電路板5-3、固定軸5-4和軸承5-5位于保護(hù)罩5-6內(nèi),
電路板5-3上安裝有光耦傳感器,
電路板5-3,用于對光耦傳感器檢測到的光信號進(jìn)行處理,獲得待檢測車輪9的角速度,并將該角速度上傳至處理器2。
本實施方式,提供了一種新型的光柵傳感器5,以配合本發(fā)明所述的檢測摩托車車輪的平衡機(jī),光柵傳感器5結(jié)構(gòu)簡單,檢測精度高。
具體實施方式三:參見圖1至圖5說明本實施方式,本實施方式與具體實施方式一或二所述的檢測摩托車車輪的平衡機(jī)的區(qū)別在于,每個支撐機(jī)構(gòu)4還包括電位器支架4-4、電位器4-5和點式激光器4-6;
所述的電位器支架4-4、電位器4-5和點式激光器4-6均位于護(hù)套4-1內(nèi),電位器支架4-4固定在振動擺架4-2前表面,電位器4-5固定在電位器支架4-4的下表面,且電位器4-5的轉(zhuǎn)動軸與點式激光器4-6固定連接;
護(hù)套4-1上開設(shè)有開口槽4-1-1,點式激光器4-6發(fā)出的激光從開口槽4-1-1射出。
本實施方式中所述的檢測摩托車車輪的平衡機(jī)可進(jìn)行動平衡檢測,使用過程中:
將使兩個點式激光器4-6分別出射激光打到待檢測車輪9的鋼圈的外邊緣,點式激光器4-6的轉(zhuǎn)動帶動電位器4-5轉(zhuǎn)動,根據(jù)兩個電位器4-5輸出的電信號獲得兩個點式激光器4-6分別掃過的角度a和b,根據(jù)角度a和b,獲得兩個點式激光器4-6分別距離與其臨近的待檢測車輪9的側(cè)面間的垂直距離a和b,再根據(jù)兩個壓電傳感器4-3測得的動壓力
具體實施方式四:參見圖1至圖3說明本實施方式,本實施方式與具體實施方式一所述的采用檢測摩托車車輪的平衡機(jī)檢測靜平衡中不平衡質(zhì)量的方法,該檢測靜平衡中不平衡質(zhì)量的方法包括如下步驟:
步驟a1:將安裝軸6穿過待檢測車輪9的中心孔,兩個錐體7套裝在安裝軸6上,并位于待檢測車輪9的兩側(cè),兩個錐體7擠壓在待檢測車輪9的左、右兩側(cè)后,固定在安裝軸6上,使安裝軸6與待檢測車輪9同心;
步驟a2:將套裝有待檢測車輪9的安裝軸6的兩端分別放置在兩個支撐機(jī)構(gòu)4上,使壓簧8擠壓在一個支撐機(jī)構(gòu)4與光柵傳感器5之間;
步驟a3:手動轉(zhuǎn)動位于兩個支撐機(jī)構(gòu)4上的待檢測車輪9,待檢測車輪9轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后,兩個壓電傳感器4-3分別根據(jù)其所在的振動擺架4-2的形變,檢測每個壓電傳感器4-3所在的振動擺架4-2所承受的動壓力,將檢測到的動壓力上傳至處理器2,同時光柵傳感器5將檢測到的待檢測車輪9的角速度ω上傳至處理器2,處理器2對接收的動壓力進(jìn)行處理,從而獲得不平衡力
本實施方式,根據(jù)求得的不平衡質(zhì)量對待檢測車輪9進(jìn)行校正。
具體實施方式五:參見圖1至圖3說明本實施方式,本實施方式與具體實施方式四所述的采用檢測摩托車車輪的平衡機(jī)檢測靜平衡中不平衡質(zhì)量的方法的區(qū)別在于,所述的步驟a3中,處理器2對接收動壓力進(jìn)行處理,從而獲得不平衡力
通過公式
其中,
具體實施方式六:參見圖1至圖3說明本實施方式,本實施方式與具體實施方式五所述的采用檢測摩托車車輪的平衡機(jī)檢測靜平衡中不平衡質(zhì)量的方法的區(qū)別在于,所述不平衡質(zhì)量的獲取通過
具體實施方式七:參見圖1至圖6說明本實施方式,采用具體實施方式三所述的檢測摩托車車輪的平衡機(jī)檢測動平衡中不平衡質(zhì)量的方法,該檢測動平衡中不平衡質(zhì)量的方法包括如下步驟:
步驟b1:將安裝軸6穿過待檢測車輪9的中心孔,兩個錐體7套裝在安裝軸6上,并位于待檢測車輪9的兩側(cè),兩個錐體7擠壓在待檢測車輪9的左、右兩側(cè)后,固定在安裝軸6上,使安裝軸6與待檢測車輪9同心;
步驟b2:將套裝有待檢測車輪9的安裝軸6的兩端分別放置在兩個支撐機(jī)構(gòu)4上,使壓簧8擠壓在一個支撐機(jī)構(gòu)4與光柵傳感器5之間,并將待檢測車輪9的鋼圈的直徑d和兩個點式激光器4-6間的垂直距離c存入處理器2,使兩個點式激光器4-6的出射口相對設(shè)置;
步驟b3:使第一個點式激光器4-6出射激光,水平轉(zhuǎn)動第一個點式激光器4-6,使第一個點式激光器4-6出射的激光打到待檢測車輪9的鋼圈的外邊緣,第一個點式激光器4-6的轉(zhuǎn)動帶動其所在的第一個電位器4-5轉(zhuǎn)動,從而使第一個電位器4-5輸出電信號至處理器2,處理器2根據(jù)第一個電位器4-5輸出電信號,獲得第一個點式激光器4-6出射的激光掃過的角度a,處理器2再根據(jù)
其中,a為第一個點式激光器4-6的主軸與其臨近的待檢測車輪9的側(cè)面間的垂直距離,l1為待檢測車輪9的中心孔與第一個點式激光器4-6間的垂直距離,
步驟b4:使第二個點式激光器4-6出射激光,水平轉(zhuǎn)動第二個點式激光器4-6,使第二個點式激光器4-6出射的激光打到待檢測車輪9的鋼圈的外邊緣,第二個點式激光器4-6的轉(zhuǎn)動帶動第二個電位器4-5轉(zhuǎn)動,從而使第二個電位器4-5輸出電信號至處理器2,處理器2根據(jù)第二個電位器4-5輸出電信號,獲得第二個點式激光器4-6出射的激光掃過的角度b,處理器2再根據(jù)
其中,b為第二個點式激光器4-6的主軸與其臨近的待檢測車輪9的側(cè)面間的垂直距離,l2為待檢測車輪9的中心孔與第二個點式激光器4-6間的垂直距離,
步驟b5:手動轉(zhuǎn)動位于兩個支撐機(jī)構(gòu)4上的待檢測車輪9,待檢測車輪9帶動光柵傳感器5轉(zhuǎn)動,當(dāng)待檢測車輪9轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時,通過光柵傳感器5檢測到待檢測車輪9的角速度ω,
待檢測車輪9左側(cè)的壓電傳感器4-3根據(jù)其所在的振動擺架4-2的形變,檢測到其所在的振動擺架4-2所承受的動壓力
待檢測車輪9右側(cè)的壓電傳感器4-3根據(jù)其所在的振動擺架4-2的形變,檢測到其所在的振動擺架4-2所承受的動壓力
處理器2通過下述公式一:
獲得
其中,
步驟b6:根據(jù)待檢測車輪9左側(cè)面上不平衡質(zhì)量產(chǎn)生的離心力
具體實施方式八:參見圖1至圖7說明本實施方式,本實施方式與具體實施方式七所述的采用檢測摩托車車輪的平衡機(jī)檢測動平衡中不平衡質(zhì)量的方法的區(qū)別在于,所述的待檢測車輪9左側(cè)面上不平衡質(zhì)量通過
其中,