試驗(yàn)裝置以及試驗(yàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明例如涉及對(duì)由金屬材料、樹脂材料、復(fù)合材料等材料、汽車部件等機(jī)械部 件、這些材料以及機(jī)械部件的成品、還有橋梁、樓宇、住宅等建筑物等構(gòu)造物構(gòu)成的被試驗(yàn) 對(duì)象物負(fù)荷外力而進(jìn)行的加速度試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、振動(dòng)試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)、耐久試驗(yàn)、特性試驗(yàn) 等各種試驗(yàn)用的試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法。
[0002] 另外，本發(fā)明涉及針對(duì)被試驗(yàn)對(duì)象物，特別地用于汽車、摩托車、無(wú)軌電車、飛機(jī)、 水陸兩用車等運(yùn)輸設(shè)備的輪胎，使作為被試驗(yàn)體的輪胎與旋轉(zhuǎn)滾筒接觸，對(duì)越過(guò)異物時(shí)的 輪胎的耐久性能進(jìn)行試驗(yàn)的輪胎試驗(yàn)裝置。
[0003] 更加詳細(xì)而言，涉及在對(duì)輪胎作用規(guī)定速度（旋轉(zhuǎn)力）與按壓力的狀態(tài)下，在滾筒 的旋轉(zhuǎn)表面設(shè)置任意的突起物，對(duì)輪胎越過(guò)突起物時(shí)的動(dòng)作進(jìn)行試驗(yàn)的輪胎試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0004] 以往，作為這種輪胎試驗(yàn)裝置，在專利文獻(xiàn)1(日本特開平6-129954號(hào)公報(bào)）公開 有圖18所示的輪胎試驗(yàn)裝置200。
[0005] 即，如圖18所示，該專利文獻(xiàn)1的輪胎試驗(yàn)裝置200具備旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的行駛滾筒202 以及輪胎按壓裝置206。該輪胎按壓裝置206將輪胎T按壓于行駛滾筒202的表面204,由 此保持為輪胎T以與行駛滾筒202的旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的方式旋轉(zhuǎn)，并且配置為能夠相對(duì)于該行駛 滾筒202的表面204分離或接觸。
[0006] 在該專利文獻(xiàn)1的輪胎試驗(yàn)裝置200中，行駛滾筒202的表面204為平坦的表面， 未構(gòu)成為以與實(shí)際的道路對(duì)應(yīng)的方式來(lái)測(cè)量越過(guò)路緣石、石頭等時(shí)，與這些障礙物的形狀 對(duì)應(yīng)地帶給輪胎T的影響。
[0007] 因此，在專利文獻(xiàn)2 (日本特開2010-54316號(hào)公報(bào)）公開有圖19所示的輪胎試驗(yàn) 裝置300。
[0008] 即，如圖19所示，在專利文獻(xiàn)2的輪胎試驗(yàn)裝置300中，具備旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的行駛滾 筒302以及輪胎按壓裝置306。該輪胎按壓裝置306將輪胎T按壓于行駛滾筒302的表面 304,由此保持為輪胎T以與行駛滾筒302的旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的方式旋轉(zhuǎn)，并且配置為能夠相對(duì)于 該行駛滾筒302的表面304分離或接觸。
[0009] 而且，構(gòu)成為為了模擬路面的小石頭等在凹凸?fàn)畹拿鎸?duì)輪胎T進(jìn)行試驗(yàn)，而在行 駛滾筒302直接形成凸部308來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)。
[0010] 另外，如圖20所示，在專利文獻(xiàn)3 (日本特開2001-289740公報(bào)）公開有，在行駛 滾筒402的內(nèi)部設(shè)置促動(dòng)器404,在該促動(dòng)器404的前端設(shè)置突起部406的輪胎試驗(yàn)裝置 400 〇
[0011] 而且，公開有構(gòu)成為通過(guò)促動(dòng)器404的伸縮動(dòng)作，設(shè)置于促動(dòng)器404的前端的突起 部406沿行駛滾筒402的徑向出沒(méi)于行駛滾筒402的表面408的輪胎試驗(yàn)裝置400。
[0012] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0013] 專利文獻(xiàn)
[0014] 專利文獻(xiàn)I :日本特開平6-129954號(hào)公報(bào)
[0015] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2010-54316號(hào)公報(bào)
[0016] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2001-289740公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 然而，在專利文獻(xiàn)2的輪胎試驗(yàn)裝置300中，構(gòu)成為在行駛滾筒302直接形成凸部 308來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)，因此凸部308的形狀固定，從而無(wú)法與實(shí)際的道路的形狀、路緣石、小石頭 等障礙物的各種形狀對(duì)應(yīng)，進(jìn)而也僅能夠進(jìn)行與實(shí)際的道路形狀等相去甚遠(yuǎn)的輪胎試驗(yàn)。
[0018] 另外，在專利文獻(xiàn)2的輪胎試驗(yàn)裝置300中，無(wú)法比較并同時(shí)進(jìn)行平坦道路狀態(tài)的 行駛狀態(tài)的輪胎試驗(yàn)與在行駛滾筒302形成凸部308的狀態(tài)的輪胎試驗(yàn)。
[0019] 另一方面，在專利文獻(xiàn)3的輪胎試驗(yàn)裝置400中，構(gòu)成為能夠進(jìn)行平坦道路狀態(tài)的 行駛狀態(tài)的輪胎試驗(yàn)與突起部406突出于行駛滾筒402的表面408的狀態(tài)的輪胎試驗(yàn)。
[0020] 然而，為了進(jìn)行平坦道路狀態(tài)的行駛狀態(tài)的輪胎試驗(yàn)，如圖21的局部放大剖視圖 所示，需要在促動(dòng)器404收縮的狀態(tài)下，突起部406的表面410形成與行駛滾筒402的表面 408相同的形狀的表面（圓弧狀的平坦的表面），突起部406的形狀固定（固定為圓弧狀的 平坦的表面）。
[0021] 因此，在專利文獻(xiàn)3的輪胎試驗(yàn)裝置400中，無(wú)法對(duì)應(yīng)于實(shí)際的道路，與各種形狀 的路緣石、石頭等障礙物對(duì)應(yīng)，測(cè)量越過(guò)這些障礙物時(shí)，根據(jù)這些障礙物的形狀而帶給輪胎 T的影響進(jìn)行測(cè)量。
[0022] 本申請(qǐng)人鑒于上述的現(xiàn)狀，開發(fā)了能夠簡(jiǎn)單容易地進(jìn)行對(duì)應(yīng)于實(shí)際的道路，與各 種形狀的路緣石、石頭等對(duì)應(yīng)，測(cè)量越過(guò)這些障礙物時(shí)，根據(jù)障礙物的形狀而帶給輪胎T的 影響進(jìn)行測(cè)量的輪胎試驗(yàn)的輪胎試驗(yàn)裝置。
[0023] 另外，本申請(qǐng)人開發(fā)了能夠同時(shí)進(jìn)行平坦道路狀態(tài)的行駛狀態(tài)的輪胎試驗(yàn)以及對(duì) 應(yīng)于實(shí)際道路，與各種形狀的路緣石、石頭等對(duì)應(yīng)，測(cè)量越過(guò)這些障礙物時(shí)根據(jù)障礙物的形 狀而帶給輪胎T的影響進(jìn)行測(cè)量的輪胎試驗(yàn)的輪胎試驗(yàn)裝置。
[0024] 若對(duì)本申請(qǐng)人開發(fā)的輪胎試驗(yàn)裝置500的概略進(jìn)行說(shuō)明，則為圖22那樣的結(jié)構(gòu)。
[0025] 圖22 (A)是對(duì)輪胎試驗(yàn)裝置500進(jìn)行說(shuō)明的行駛滾筒502的短邊方向的簡(jiǎn)要剖視 圖，圖22(B)是對(duì)輪胎試驗(yàn)裝置500的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的行駛滾筒502的短邊方向的簡(jiǎn)要剖 視圖。
[0026] 如圖22(A)、圖22(B)所示，輪胎試驗(yàn)裝置500具備由未圖示的滾筒驅(qū)動(dòng)裝置沿A 方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的行駛滾筒502。另外，構(gòu)成為通過(guò)未圖示的輪胎按壓裝置，將輪胎T按壓于 行駛滾筒502的表面504,該輪胎按壓裝置以輪胎能夠相對(duì)于行駛滾筒502的表面504接觸 分離且輪胎T以與行駛滾筒502的旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的方式旋轉(zhuǎn)的方式保持輪胎。
[0027] 并且，具備突設(shè)部件移動(dòng)裝置506,其構(gòu)成為使突設(shè)于行駛滾筒502的表面504的 突設(shè)部件（未圖示）在將保持于輪胎按壓裝置的輪胎T按壓于行駛滾筒502的表面504的 輪胎接觸位置Cl與沿行駛滾筒502的軸向遠(yuǎn)離輪胎接觸位置Cl且輪胎T不與行駛滾筒 502的表面504接觸的輪胎待機(jī)位置C2之間沿行駛滾筒502的軸向B移動(dòng)。
[0028] 雖未圖示，但在該突設(shè)部件移動(dòng)裝置506具備由傳感器構(gòu)成的載荷檢測(cè)器。
[0029] 在該情況下，載荷檢測(cè)器配置于行駛滾筒502的滾筒旋轉(zhuǎn)圓周上，因此如圖23的 圖表的N所示，因行駛滾筒502的旋轉(zhuǎn)不均、動(dòng)平衡的影響，而在該載荷檢測(cè)器的測(cè)量值輸 入有干擾。
[0030] 另外，如圖22 (C)所示，突設(shè)部件移動(dòng)裝置506向行駛滾筒502的軸向B的移動(dòng)因 階躍輸入而動(dòng)作，因此如圖23的圖表的H所示，由該動(dòng)作帶來(lái)的慣性力也仍作為干擾而輸 入載荷檢測(cè)器。
[0031] 因此，作為除去這些干擾的方法，以往例如存在通過(guò)低通濾波器 (low-passfilter)、高通濾波器（high-pass filter)的方法。
[0032] 然而，在通過(guò)上述的低通濾波器、高通濾波器的方法中，在與真實(shí)信號(hào)之間產(chǎn)生相 位差，另外測(cè)量波形的頻率成分與干擾的頻率重疊的情況下，甚至?xí)D23的圖表的I 部分的欲測(cè)量的信號(hào)的一部分成分，存在對(duì)測(cè)量結(jié)果帶來(lái)影響的擔(dān)憂，進(jìn)而無(wú)法實(shí)施正確 的試驗(yàn)。
[0033] 本發(fā)明鑒于上述的現(xiàn)狀，目的在于提供一種在與真實(shí)信號(hào)之間不產(chǎn)生相位延遲， 并且測(cè)量波形的頻率成分與干擾的頻率重疊的情況下也能夠僅除去干擾信號(hào)，而不存在對(duì) 測(cè)量結(jié)果帶來(lái)影響的擔(dān)憂，能夠?qū)嵤┱_的試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置以及試驗(yàn)方法。
[0034] 本發(fā)明是為了實(shí)現(xiàn)上述的現(xiàn)有技術(shù)的課題以及目的而發(fā)明的，本發(fā)明的試驗(yàn)裝置 是用于對(duì)被試驗(yàn)對(duì)象物負(fù)荷外力而進(jìn)行各種試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置，上述試驗(yàn)裝置的特征在于， 具備：干擾測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部，其對(duì)在上述試驗(yàn)裝置未安裝有被試驗(yàn)對(duì)象物的狀態(tài)下，使上述 試驗(yàn)裝置動(dòng)作，而由設(shè)置于試驗(yàn)裝置的傳感器獲得的干擾測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；試驗(yàn)測(cè)量數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)部，其對(duì)在上述試驗(yàn)裝置安裝了被試驗(yàn)對(duì)象物的狀態(tài)下，使上述試驗(yàn)裝置動(dòng)作，而由 設(shè)置于試驗(yàn)裝置的傳感器獲得的試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；以及數(shù)據(jù)解析部，其基于存儲(chǔ)于 上述干擾測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部的干擾測(cè)量數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)于上述試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部的試驗(yàn)測(cè)量 數(shù)據(jù)，通過(guò)匹配濾波器，確定上述干擾測(cè)量數(shù)據(jù)的干擾數(shù)據(jù)的位置，從上述試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)除 去干擾數(shù)據(jù)，從而獲得測(cè)量數(shù)據(jù)。
[0035] 另外，本發(fā)明的試驗(yàn)方法是對(duì)被試驗(yàn)對(duì)象物負(fù)荷外力而進(jìn)行各種試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置 所實(shí)施的試驗(yàn)方法，上述試驗(yàn)方法的特征在于，具備：干擾測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)步驟，在該步驟中， 對(duì)在上述試驗(yàn)裝置未安裝有被試驗(yàn)對(duì)象物的狀態(tài)下，使上述試驗(yàn)裝置動(dòng)作，而由設(shè)置于試 驗(yàn)裝置的傳感器獲得的干擾測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)步驟，在該步驟中，對(duì)在 上述試驗(yàn)裝置安裝了被試驗(yàn)對(duì)象物的狀態(tài)下，使上述試驗(yàn)裝置動(dòng)作，而由設(shè)置于試驗(yàn)裝置 的傳感器獲得的試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；以及數(shù)據(jù)解析步驟，在該步驟中，基于存儲(chǔ)于上述 干擾測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部的干擾測(cè)量數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)于上述試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部的試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)， 通過(guò)匹配濾波器，確定上述干擾測(cè)量數(shù)據(jù)的干擾數(shù)據(jù)的位置，從上述試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)除去干 擾數(shù)據(jù)，從而獲得測(cè)量數(shù)據(jù)。
[0036] 如上構(gòu)成，由此能夠基于存儲(chǔ)于干擾測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部的干擾測(cè)量數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)于試 驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部的試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)匹配濾波器，確定干擾測(cè)量數(shù)據(jù)的干擾數(shù)據(jù)的位 置。
[0037] 然后，從試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)除去位置被確定的干擾數(shù)據(jù)，從而能夠獲得測(cè)量數(shù)據(jù)，進(jìn)而 能夠?qū)嵤┱_的試驗(yàn)。
[0038] 并且，在與真實(shí)信號(hào)之間不產(chǎn)生相位延遲，并且在測(cè)量波形的頻率成分與干擾的 頻率重疊的情況下也能夠僅除去干擾信號(hào)，不存在對(duì)測(cè)量結(jié)果帶來(lái)影響的擔(dān)憂，進(jìn)而能夠 實(shí)施正確的試驗(yàn)。
[0039] 并且，時(shí)間序列數(shù)據(jù)內(nèi)的任意時(shí)刻都能夠僅除去干擾信號(hào)，不存在對(duì)測(cè)量結(jié)果帶 來(lái)影響的擔(dān)憂，進(jìn)而能夠?qū)嵤┱_的試驗(yàn)。
[0040] 另外，本發(fā)明的試驗(yàn)裝置的特征在于，上述數(shù)據(jù)解析部構(gòu)成為：讀入存儲(chǔ)于上述試 驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部的試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)，實(shí)施傅里葉變換，讀入存儲(chǔ)于上述干擾測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 部的干擾測(cè)量數(shù)據(jù)，實(shí)施傅里葉變換，基于上述試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的傅里葉變換結(jié)果與上述干 擾測(cè)量數(shù)據(jù)的傅里葉變換結(jié)果，實(shí)施卷積積分，針對(duì)上述卷積積分的結(jié)果，實(shí)施傅里葉逆變 換，獲得被增強(qiáng)的干擾數(shù)據(jù)，基于上述被增強(qiáng)的干擾數(shù)據(jù)，確定上述干擾測(cè)量數(shù)據(jù)的干擾數(shù) 據(jù)的位置，從上述試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)除去干擾數(shù)據(jù)，從而獲得測(cè)量數(shù)據(jù)。
[0041] 另外，本發(fā)明的試驗(yàn)方法的特征在于，上述數(shù)據(jù)解析步驟具備：試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)傅里 葉變換步驟，在該步驟中，讀入在上述試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)步驟中被存儲(chǔ)的試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)，實(shí) 施傅里葉變換；干擾測(cè)量數(shù)據(jù)傅里葉變換步驟，在該步驟中，讀入在上述干擾測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 步驟中被存儲(chǔ)的干擾測(cè)量數(shù)據(jù)，實(shí)施傅里葉變換；卷積積分步驟，在該步驟中，基于上述試 驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)傅里葉變換步驟的傅里葉變換結(jié)果與上述干擾測(cè)量數(shù)據(jù)傅里葉變換步驟的傅 里葉變換結(jié)果，實(shí)施卷積積分；
[0042] 干擾數(shù)據(jù)增強(qiáng)步驟，在該步驟中，針對(duì)上述卷積積分步驟的卷積積分的結(jié)果，實(shí)施 傅里葉逆變換，獲得被增強(qiáng)的干擾數(shù)據(jù)；以及測(cè)量數(shù)據(jù)取得步驟，在該步驟中，基于在上述 干擾數(shù)據(jù)增強(qiáng)步驟中被增強(qiáng)的干擾數(shù)據(jù)，確定上述干擾測(cè)量數(shù)據(jù)的干擾數(shù)據(jù)的位置，從上 述試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)除去干擾數(shù)據(jù)，從而獲得測(cè)量數(shù)據(jù)。
[0043] 如上構(gòu)成，由此