ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ КОНТУР ДЛЯ УСТРОЙСТВА ТЕСТИРОВАНИЯ ШИН, УСТРОЙСТВО ТЕСТИРОВАНИЯ ШИН И СПОСОБ ТЕСТИРОВАНИЯ ШИНЫ
PNEUMATIC CIRCUIT FOR TYRE TESTING DEVICE, TYRE TESTING DEVICE AND TYRE TESTING METHOD

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к пневматическому контуру, используемому в устройстве тестирования шин, таком как устройство для проверки однородности, причем в устройстве для тестирования шин предусмотрен пневматический контур, и к способу тестирования шины с использованием пневматического контура.
Уровень техники
Обычно шину, как законченный продукт, подвергают тестированию для определения ее качества путем измерения однородности и т.п. (проверка однородности). Например, тестирование для измерения однородности шины для пассажирского автомобиля, в принципе, выполняют в соответствии со следующей процедурой путем использования устройства тестирования, представленного в Патентной литературе 1.
Устройство тестирования шин, описанное в Патентной литературе 1, включает в себя пару из верхнего и нижнего ободьев, источник промышленного воздуха, который выводит сжатый воздух, подаваемый в шину, удерживаемую между ободьями, и пневматический контур, который регулирует давление сжатого воздуха, выводимого из источника промышленного воздуха, и затем подает полученный в результате сжатый воздух в шину. Тестирование шины выполняют после того, как шина будет накачана таким пневматическим контуром.
Пневматический контур включает в себя две системы труб, ответвляющихся друг от друга посередине, и переключательный клапан. Одна труба представляет собой трубу системы посадки борта колеса для накачивания шины в течение короткого времени, для установки шины на ободья, и другая представляет собой трубу системы тестирования, используемую для тестирования шины. Переключательный клапан выполняет переключение трубы, соединенной с шиной, между трубой системы посадки борта колеса и трубой системы тестирования, в результате чего шина может быть накачана с использованием этих двух систем труб.
Используя такое устройство тестирования шин, тестирование шины выполняют следующим образом. Шину, переносимую из верхней части линии проверки, устанавливают на ободья. Шину затем накачивают в течение короткого времени, используя трубопровод системы посадки борта колеса. Давление сжатого воздуха, который подают в шину через трубопровод системы посадки борта колеса, обычно устанавливают как давление, определенное значением (например, 0,4 МПа) выше, чем давление воздуха тестирования, которое представляет собой давление, используемое при тестировании шины, и внутреннее давление шины поддерживают при таком давлении воздуха, приблизительно 1 секунда, включая в себя время для подъема давления.
Затем приводят в действие переключательный клапан для переключения канала потока сжатого воздуха из трубы системы посадки борта колеса на трубу системы тестирования. Клапан регулирования давления предусмотрен в середине трубы системы тестирования. Клапан для регулирования давления снижает давление воздуха, сжатого под высоким давлением, до давления тестирования воздуха (например, приблизительно 0,2 МПа). Сжатый воздух с пониженным таким образом давлением подают в шину через трубопровод системы тестирования, в результате чего давление воздуха внутри шины регулируют до упомянутого выше давления воздуха тестирования. Барабан, включающий в себя инструмент измерения нагрузки, прижимают к шине, имеющей внутреннее давление, поддерживая, таким образом, давление воздуха тестирования, и инструмент измерения нагрузки, измеряющий силу отталкивания, генерируемую внутри шины в это время. Таким образом измеряют однородность шины.
В качестве упомянутого выше клапана регулирования давления часто используют регулятор давления с сервоприводом, как представлено в Патентной литературе 2.
При описанном выше тестировании шины известно изменение давления воздуха внутри шины в момент тестирования как фактор, серьезно влияющий на результат измерений однородности. Поэтому также важно точно поддерживать давление воздуха внутри шины при фиксированном давлении воздуха тестирования для того, чтобы не выпустить на рынок дефектный продукт и не определить с ошибкой как дефектный продукт, не имеющий дефекта.
Однако, при фактическом тестировании шины, часто происходят изменения давления воздуха, и в редких случаях давление воздуха уменьшается или увеличивается. Такое изменение давления воздуха внутри шины может быть небольшим и в некоторых случаях составлять приблизительно 0,5 кПа и в других случаях может быть большим и составлять 1 кПа. Однако даже небольшое изменение давления воздуха, такое как приблизительно 0,5 кПа, серьезно влияет на результат измерения однородности. Например, когда подтверждается стабильность при многократной работе устройства тестирования, одну и ту же шину требуется тестировать многократно. Однако если давление воздуха внутри шины изменяется при каждом тестировании, стабильность при многократной работе устройства тестирования не может быть надежно определена, поскольку результат измерения отличается при каждом измерении, даже если используют одну и ту же шину, что приводит к трудностям определения качества устройства тестирования/линии тестирования.
При этом трудно регулировать незначительные изменения давления воздуха, как описано выше, при использовании такого клапана регулирования давления, который обычно используют в устройстве тестирования шин, которое представлено в Патентной литературе 1. Диапазон регулирования давления такого клапана регулирования давления общего назначения составляет приблизительно 1,0 МПа, и его точность регулирования давления составляет ±0,1% или приблизительно не меньше чем 1 кПа. Клапан регулирования давления, имеющий точность регулирования давления только приблизительно 1 кПа, не позволяет регулировать давление воздуха внутри шины, которое изменяется на уровне приблизительно 0,5 кПа в течение тестирования.
Регулирующий клапан давления с сервоприводом, раскрытый в Патентной литературе 2, является отличным клапаном по точности регулирования давления, но обладает низкой чувствительностью. Поэтому этот клапан может реагировать на слабые и устойчивые изменения давления воздуха, но не может вовремя регулировать давление воздуха внутри шины в течение времени тестирования, составляющего только приблизительно 1 секунду. А именно, трудно регулировать давление воздуха внутри шины, которое меняется во время такого краткосрочного тестирования, используя клапан регулирования давления с сервоприводом, как представлено в Патентной литературе 2. Кроме того, клапан регулирования давления с сервоприводом является дорогостоящим, и его использование приводит к заметному росту стоимости устройства тестирования шин.
[СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ]
[ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА]
[ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА 1] Публикация прошедшей экспертизу заявки на японский патент № H6 (1994)-95057
[ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА 2] Патент США № 5291776
Сущность изобретения
Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить пневматический контур для устройства тестирования шин, позволяющий надежно регулировать малое изменение давления воздуха, которое происходит во время тестирования шины, в течение короткого времени. Настоящее изобретение также имеет цель обеспечить устройство тестирования шин и способ тестирования шины, позволяющие точно проверять шину при низких затратах, используя пневматический контур.
В настоящем изобретении предусмотрен пневматический контур, который предоставлен в устройстве тестирования шин, имеющем узел удержания шины, такой как пара ободьев, например, для удержания шины, включающий в себя: источник подачи воздуха, предназначенный для подачи сжатого воздуха в шину, удерживаемую узлом удержания шины; клапан регулирования давления, предназначенный для регулирования давления сжатого воздуха, который подают из источника подачи воздуха в шину, до давления воздуха тестирования; узел определения давления для определения давления воздуха, которое должно быть приложено внутри шины, путем подачи сжатого воздуха; и устройство регулирования объема, предусмотренное в линии потока воздуха между внутренним объемом шины и клапаном регулирования давления, причем устройство регулирования объема увеличивает/уменьшает, в соответствии с изменением давления воздуха, объем сжатого воздуха, который оказывает давление внутри шины, давление которого регулируют с помощью клапана регулирования давления.
Настоящее изобретение также направлено на устройство тестирования шин и способ тестирования шины, в которых используется упомянутый выше пневматический контур.
Краткое описание чертежей
[Фиг.1] Вид спереди устройства тестирования шин в соответствии с каждым вариантом осуществления настоящего изобретения.
[Фиг.2] Вид, представляющий пневматический контур в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.
[Фиг.3] Вид, представляющий пневматический контур в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.
[Фиг.4] Вид, представляющий пневматический контур в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание изобретения
Пневматический контур 1 в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения и устройство 2 тестирования шин, в котором предусмотрен пневматический контур 1, будут описаны со ссылкой на фиг.1 и 2.
Устройство 2 тестирования шин предназначено для контроля продукта, например, однородности шины T, как законченного продукта, и состоит из устройства однородности в данном варианте выполнения. Устройство 2 тестирования шин включает в себя, как схематически показано на фиг.1, раму 3, предусмотренную на поверхности пола в виде стойки; верхний вал 4 шины и нижний вал 5 шины установлены на раме 3; ободья 6, 7, закрепленные, соответственно, на валах 4, 5 шины; и барабан, который не показан. Валы 4, 5 шины установлены на верхней и нижней сторонах с возможностью вращения вокруг продолжающейся вертикально общей центральной оси. Ободья 6, 7 предусмотрены, соответственно, на нижнем конце верхнего вала 4 шины и на верхнем конце нижнего вала 5 шины, и шина T фиксируется на этих ободьях 6, 7. Барабан имеет поверхность внешней окружности, составляющую имитируемую поверхность дороги, и приводится во вращение вокруг центральной оси поверхности внешней окружности. Барабан расположен поперечно шине T таким образом, что поверхность внешней окружности барабана, то есть имитируемая поверхность дороги, находится в контакте с шиной T при горизонтальном движении.
"Верхняя и нижняя стороны" в следующем описании устройства 2 тестирования шин означают верхние и нижние стороны поверхности бумаги на фиг.1. На схеме пневматической системы, показанной на фиг.2, сторона источника 10 подачи воздуха называется "верхней по потоку стороной" пневматического контура 1, сторона шины T называется ее "нижней по потоку стороной". Эти "верхняя по потоку сторона" и "нижняя по потоку сторона" соответствуют, соответственно, стороне выше по потоку и стороне ниже по потоку для потока сжатого воздуха при подаче сжатого воздуха в шину T (направление стрелок на чертеже).
Верхний вал шины 4 предусмотрен на верхней стороне рамы 3. Нижний вал 5 шины расположен коаксиально с верхним валом 4 шины в положении внизу, на некотором расстоянии от верхнего вала 4 шины, и приводится в движение вверх и вниз. Такие валы 4, 5 шины сближаются друг с другом, в результате чего шина T удерживается и фиксируется между верхним и нижним ободьями 6, 7.
Упомянутые выше валы шины или барабан включают в себя инструмент измерения нагрузки. Инструмент измерения нагрузки измеряет силу, генерируемую внутри шины T, во время имитации движения для измерения однородности шины T.
При упомянутом выше тестировании шины внутреннее давление шины T требуется регулировать до заданного давления воздуха. Поэтому устройство 2 тестирования шин оборудовано пневматическим контуром 1 для регулирования давления воздуха внутри шины T путем подачи сжатого воздуха в шину T или выпуска сжатого воздуха из шины T. Пневматический контур 1 состоит из линии потока воздуха, продолжающейся от источника 10 подачи воздуха внутрь шины T, как показано на фиг.1. Линия подачи воздуха включает в себя канал 8 для воздуха, который сформирован внутри верхнего вала 4 шины так, что вертикально продолжается через него. Нижний конец канала 8 для воздуха составляет порт 9 подачи воздуха, и канал 8 для воздуха сообщается с внутренней частью шины T через отверстие 9 подачи воздуха.
Пневматический контур 1 подает и выпускает сжатый воздух в и из внутреннего объема шины T через канал 8 для воздуха и отверстие 9 подачи воздуха. А именно пневматический контур 1 выполнен для регулирования сжатого воздуха, генерируемого в источнике 10 подачи воздуха, до заданного давления воздуха и подачи его в шину T, и включает в себя две системы канала воздуха, как показано на фиг.2. Одна система представляет собой систему 11 посадки борта колеса, предназначенную для быстрой накачки шины T, для прижатия борта шины T к ободьям, и другая система представляет собой систему 12 тестирования, используемую при тестировании шины T. Сжатый воздух, циркулирующий через систему 11 посадки борта колеса, регулируют до давления воздуха (давления посадки борта колеса), приблизительно 0,4 МПа, и сжатый воздух, циркулирующий через систему 12 тестирования, регулируют до давления воздуха (давления тестирования воздуха), приблизительно 0,2 МПа, что ниже, чем в системе 11 посадки борта колеса. Линия потока воздуха системы 11 посадки борта колеса и линия потока воздуха системы 12 тестирования ответвляются друг от друга в середине, между источником 10 подачи воздуха и шиной T. Потоки воздуха, регулируемые до соответствующих значений давлений воздуха в соответствующих каналах, снова соединяются в один линию потока воздуха.
Далее будет подробно описана система 12 тестирования и система 11 посадки борта колеса.
Маршрут системы 12 тестирования включает в себя клапан 13 регулирования давления, клапан 14 подачи/выпуска, переключательный клапан 15, запорный клапан 16 и узел 17 определения давления в порядке от источника 10 подачи воздуха на сторону конца потока. Маршрут системы 11 посадки борта колеса ответвляется от канала потока воздуха системы 12 тестирования с нижней по потоку стороны источника 10 подачи воздуха и соединяется с маршрутом системы 12 тестирования в переключательном клапане 15. Маршрут трубопровода такой системы посадки борта колеса включает в себя клапан 22 регулирования давления борта, предусмотренный в середине маршрута трубопровода для регулирования давления циркулирующего воздуха до давления борта колеса.
Источник 10 подачи воздуха, который представляет собой источник подачи промышленного воздуха, состоящий из компрессора воздуха и т.п., который не показан, генерирует сжатый воздух, имеющий давление, равное или выше, чем давление воздуха, достаточное для накачки шины T, и подает этот сжатый воздух в шину T через трубопровод системы 11 посадки борта колеса или систему 12 тестирования. Воздушный фильтр 18, предназначенный для захвата пыли или т.п. в сжатом воздухе, выпускаемом из источника 10 подачи воздуха, предусмотрен между источником 10 подачи воздуха и трубопроводом обеих систем 11, 12, и датчик 19 давления предусмотрен с нижней по потоку стороны воздушного фильтра 18 и предназначен для измерения давления сжатого воздуха, генерируемого в источнике 10 подачи воздуха.
Клапан 13 регулирования давления системы 12 тестирования предусмотрен после датчика 19 давления для регулирования давления сжатого воздуха, подаваемого из источника 10 подачи воздуха до заданного давления. В данном варианте осуществления клапан 13 регулирования давления состоит из внутреннего управляемого клапана, понижающего давление, имеющего функцию выпуска, который понижает давление сжатого воздуха с высокого давления (например, 0,4 МПа), генерируемого источником 10 подачи воздуха, до давления воздуха тестирования (например, 0,2 МПа).
Клапан 14 подачи/выпуска представляет собой клапан направленного управления, предусмотренный после клапана 13 регулирования давления, и его переключают между положением подачи воздуха (нижнее положение на фиг.2) для разрешения подачи воздуха из источника 10 подачи воздуха в шину T, и положением выпуска воздуха (верхнее положение на фиг.2) для разрешения выпуска воздуха из шины T (выпуска в атмосферу). В этом варианте осуществления клапан 14 подачи/выпуска состоит из клапана направленного управления, управляющим давлением которого управляют с помощью электромагнита. Когда клапан 14 подачи/выпуска принимает входной сигнал давления в системе управления и срабатывает (состояние "ВКЛЮЧЕНО"), он переключается в упомянутое выше положение подачи воздуха для формирования канала потока для подачи сжатого воздуха, регулируемого до тестируемого давления воздуха, с помощью клапана 13 регулирования давления, в шину T. Когда клапан 14 подачи/выпуска не принимает входной сигнал давления в системе управления и не срабатывает (состояние "ВЫКЛЮЧЕНО"), он переключается в упомянутое выше положение выпуска воздуха для формирования упомянутого потока для выпуска сжатого воздуха, изнутри шины T наружу через глушитель 28.
Резервуар 23 (аккумулятор), позволяющий сохранять сжатый воздух внутри трубы, давление в которой регулируется с помощью клапана 13 регулирования давления, предусмотрен между клапаном 13 регулирования давления и клапаном 14 подачи/выпуска.
Переключательный клапан 15, предусмотренный после клапана 14 подачи/выпуска для переключения маршрута от клапана 14 подачи/выпуска в шину T, между каналом (трубой) потока воздуха системы 12 тестирования и линией (трубой) потока воздуха системы 11 посадки борта колеса, в результате чего давление воздуха внутри шины T переключается между давлением воздуха тестирования и давлением посадки борта колеса, которое выше его. В этом варианте осуществления такой переключательный клапан 15 состоит из распределительного клапана, управляющим давлением которого управляют с помощью электромагнита. Когда переключательный клапан 15 принимает входной сигнал в виде управляющего давления и срабатывает (состояние "ВКЛЮЧЕНО"), он формирует канал потока для подачи внутрь шины T сжатого воздуха, давление которого регулируют до давления посадки борта колеса с помощью клапана 22 регулирования давления посадки борта колеса системы 11 посадки борта колеса. Когда переключательный клапан 15 не принимает входной сигнал с управляющим давлением и не срабатывает (состояние "ВЫКЛЮЧЕНО"), он формирует канал потока для подачи внутрь шины T сжатого воздуха, давление в котором регулируют до давления воздуха тестирования с помощью клапана 13 регулирования давления системы 12 тестирования.
Запорный клапан 16 представляет собой направляющий клапан, предусмотренный с нижней по потоку стороны переключательного клапана 15, и его переключают между открытым положением (верхним положением на фиг.2) для того, чтобы открыть канал потока сжатого воздуха, и закрытым положением (нижнее положение на фиг.2) для закрывания канала потока, для герметизации сжатого воздуха в линии потока воздуха, между запорным клапаном 16 и шиной T. В данном варианте осуществления запорный клапан 16 состоит из направляющего клапана, управляющим давлением которого управляют с помощью электромагнита. Когда запорный клапан 16 принимает входной сигнал управляющего давления и срабатывает (состояние "ВКЛЮЧЕНО"), он прерывает циркуляцию сжатого воздуха между стороной до запорного клапана 16 и после него. Когда запорный клапан 16 не срабатывает (состояние "ВЫКЛЮЧЕНО"), он обеспечивает возможность свободной циркуляции сжатого воздуха.
Узел 17 определения давления включает в себя датчик давления воздуха, предусмотренный с нижней по потоку стороны запорного клапана 16, который определяет давление воздуха внутри шины T. В этом варианте осуществления такой датчик давления воздуха соединен с каналом 8 для воздуха, сформированным внутри верхнего вала 4 для шины, и предусмотрен в непосредственной близости к шине T так, что давление воздуха внутри шины T, установленной на ободьях 6, 7, можно точно определить. Узел 17 определения давления выводит как сигнал управления электрический сигнал в соответствии с давлением воздуха в устройство 21 регулирования объема. Устройство 21 регулирования объема выполнено, как описано ниже, с возможностью увеличивать/понижать, в соответствии с малыми изменениями давления сжатого воздуха, который подают внутрь шины T, объема сжатого воздуха, подаваемого внутрь шины T, и выполняет точное управление давлением воздуха на основе сигнала определения, подаваемого из узла 17 определения давления.
В данном варианте осуществления клапан 22 регулирования давления посадки борта колеса, который является регулятором давления, имеющим такую же конструкцию, как и у клапана 13 регулирования давления, регулирует давление сжатого воздуха, подаваемого от источника 10 подачи воздуха, до давления посадки борта колеса, которое выше, чем давление воздуха тестирования, в отличие от клапана 13 регулирования давления.
Причина того, что предусмотрено устройство 21 регулирования объема, состоит в следующем. Хотя клапан 13 регулирования давления 13 регулирует давление воздуха, прикладываемое внутри шины T, до давления воздуха тестирования, давление воздуха внутри шины T может мгновенно изменяться во время тестирования шины на практике, несмотря на такое регулирование давления. Такое мгновенное изменение давления является малым, порядка от 0,5 кПа до 1 кПа, и при этом трудно точно регулировать давление с помощью клапана 13 регулирования давления, имеющего точность регулирования давления всего лишь ±0,1% (например, приблизительно 1 кПа, в случае регулятора давления с номинальным значением 1,0 мПа). Упомянутое выше устройство 21 регулирования объема позволяет обеспечить тонкую регулировку давления воздуха внутри шины T путем увеличения/уменьшения объема воздуха внутри линии потока воздуха, между шиной T и клапаном 13 регулирования давления и внутри шины T.
Устройство 21 регулирования объема в соответствии с первым вариантом осуществления предусмотрено на трубе (в линии потока воздуха) системы 12 тестирования, включающей в себя запорный клапан 16. Запорный клапан 16 предусмотрен, как описано выше, между клапаном 13 регулирования давления и шиной T, установленной между парой ободьев 6, 7 устройства 2 тестирования шин, и устройство 21 регулирования объема предусмотрено на трубе (в линии потока воздуха), далее с нижней по потоку стороны запорного клапана 16.
В данном варианте осуществления устройство 12 регулирования объема включает в себя, как средство для повышения/уменьшения объема сжатого воздуха внутри трубы, расположенной с нижней по потоку стороны запорного клапана 16, и внутри шины T, то есть объема сжатого воздуха, подаваемого внутрь шины T, пневмоцилиндр, серводвигатель 26 для привода пневмоцилиндра и устройство 27 преобразования мощности для преобразования мощности, генерируемой серводвигателем 26 в силу привода для привода пневмоцилиндра.
Пневмоцилиндр включает в себя цилиндр 24, поршень 25, движущийся внутри цилиндра 24, и шток 25a поршня, соединенный с поршнем 25. Цилиндр 24 имеет форму полого цилиндра, один осевой торец которого сообщается с трубой (линию потока воздуха), между запорным клапаном 16 и узлом 17 определения, и другой торец которого открыт наружу через глушитель 20. Поршень 25 вставлен в цилиндр 24 так, что он герметично разделяет внутреннее пространство цилиндра 24 на две камеры и перемещается внутри цилиндра 24 для увеличения/уменьшения емкости камеры, сообщающейся с трубой (линией потока воздуха) с нижней по потоку стороны запорного клапана 16 (камера с верхней стороны в примере, показанной на фиг.2), в результате чего объем сжатого воздуха в трубе можно регулировать. Шток 25a поршня продолжается из поршня 25 на сторону, противоположную трубе, и выпущен наружу, через цилиндр 24.
Устройство 27 преобразования мощности включает в себя зубчатую рейку и зубчатое колесо реечной передачи, которые взаимно зацеплены, при этом зубчатая рейка закреплена вдоль штока поршня, и зубчатое колесо закреплено на выходном валу серводвигателя 26. В соответствии с этим устройство 27 преобразования мощности линейно перемещает шток 25a поршня и поршень 25, в соответствии с вращением серводвигателя 26.
Серводвигатель 26 имеет функцию приводного узла для привода поршня 25 и функцию узла управления для управления направлением движения и скоростью движения поршня 25 (расстояние перемещения за заданное время операции управления), в соответствии с изменением давления воздуха внутри шины T, определяемым узлом 17 определения давления. Время операции управления означает заданную единицу времени для управления устройством 21 регулирования объема, в соответствии с изменением давления воздуха, которое соответствует времени, требуемому для одной операции устройства 21 регулирования объема.
А именно такой серводвигатель 26 определяет направление движения и скорость движения поршня 25, соответствующие величине изменения давления воздуха или направлениям увеличения/уменьшения его. Значение, полученное в результате преобразовании изменения объема пневмоцилиндра за время операции управления в изменение давления сжатого газа, прикладываемого внутри шины T, установлено как значение, меньшее чем точность регулирования давления клапана 13 регулирования давления, в результате чего малое изменение давления воздуха, которое невозможно регулировать с помощью клапана 13 регулирования давления, может быть скомпенсировано. Такое управление, при котором направление передвижения и скорость передвижения поршня 25 определяют в соответствии с изменением давления воздуха, улучшает точность регулирования объема по сравнению с, например, простым управлением положения поршня 25, или управления крутящим моментом серводвигателя 26, что обеспечивает дополнительную точную регулировку давления воздуха внутри шины T.
В устройстве 2 тестирования шин, таком как пневматическая цепь 1, выполняется тестирование шины в соответствии со следующей процедурой.
Вначале регулируют давление воздуха внутри шины T до давления посадки борта колеса, используя трубу в системе 1 посадки борта колеса, в результате чего выполняется накачка шины T в течение короткого времени. А именно переключательный клапан 15 переводят в состояние "ВКЛЮЧЕНО", и запорный клапан 16 переводят в состояние "ВЫКЛЮЧЕНО". Переключательный клапан 15 в состоянии "ВКЛЮЧЕНО" отключает линию потока воздуха системы 12 тестирования от запорного клапана 16 и соединяет линию потока воздуха системы 11 посадки борта колеса с запорным клапаном 16. Запорный клапан 16 в состоянии "ВКЛЮЧЕНО" обеспечивает возможность циркуляции входного потока сжатого воздуха из системы 11 посадки борта колеса для подачи сжатого воздуха в шину T через маршрут на стороне системы 11 посадки борта колеса.
Более конкретно, давление сжатого воздуха, генерируемого источником 10 подачи воздуха, регулируют до давления посадки борта колеса с помощью клапана 22 регулирования давления посадки борта колеса, предусмотренного в середине маршрута на стороне системы 11 посадки борта колеса. Сжатый воздух, регулируемый, таким образом, до давления посадки борта колеса, подают в шину T через переключательный клапан 15 и запорный клапан 16, в результате чего происходит накачка шины T в течение короткого времени, и участки бортов, не показанные на шине T, плотно прилегают к ободьям 6, 7.
После того как установка шины T на ободья 6, 7 будет, таким образом, закончена, давление воздуха внутри шины T переключают на давление тестируемого воздуха, которое ниже, чем давление посадки борта колеса, для подготовки к тестированию шины. А именно переключательный клапан 15 переключают из состояния "ВКЛЮЧЕНО" в состояние "ВЫКЛЮЧЕНО" так, что при этом клапан 14 подачи/выпуска находится в состоянии "ВКЛЮЧЕНО" и запорный клапан 16 находится в состоянии "ВЫКЛЮЧЕНО" для переключения канала потока сжатого воздуха из трубы системы 11 посадки борта колеса в трубу системы 12 тестирования. А именно переключательный клапан 15 отсоединяет трубу системы 11 посадки борта колеса от шины T и соединяет трубу системы 12 тестирования с шиной T для обеспечения возможности подачи сжатого воздуха в шину T через трубу системы 12 тестирования.
Клапан 13 регулирования давления системы 12 тестирования регулирует сжатый воздух, генерируемый источником 10 подачи воздуха, до давления воздуха тестирования и снижает давление сжатого воздуха внутри шины T, которое было отрегулировано до давления посадки борта колеса, до давления воздуха тестирования путем выпуска его наружу. Часть сжатого воздуха с давлением, отрегулированным до давления воздуха тестирования с помощью клапана 13 регулирования давления, подают в шину T через клапан 14 подачи/выпуска, переключательный клапан 15 и запорный клапан 16 и остальную часть сохраняют в резервуаре 23. Давление воздуха внутри шины T регулируют до давления воздуха тестирования с помощью этого сжатого воздуха.
Когда давление воздуха внутри шины T, определяемое с помощью узла 17 определения давления, достигает давления воздуха тестирования, запорный клапан 16 срабатывает в состояние "ВКЛЮЧЕНО" для прерывания потока воздуха между переключательным клапаном 15 и шиной T. А именно запорный клапан 16 отсоединяет клапан потока воздуха (внутри трубы) на стороне после запорного клапана 16 и внутри шины T от схемы, на стороне перед запорным клапаном 16 для формирования замкнутого пространства, в результате чего подготовка к тестированию шины заканчивается.
Во время тестирования шины давление воздуха внутри шины T часто незначительно меняется. Такие изменения давления воздуха внутри шины T включают в себя как снижение, так и повышение давления воздуха. Узел 17 определения давления, предусмотренный в непосредственной близости к шине T, определяет как снижение, так и повышение и выводит сигнал определения, соответствующий давлению воздуха.
Устройство 21 регулирования объема тонко регулирует давление воздуха, прикладываемое внутри шины, на основе сигнала определения, выводимого узлом 17 определения давления. А именно серводвигатель 26 устройства 21 регулирования объема выполняет привод поршня 25 пневмоцилиндра, в результате чего объем камеры цилиндра на стороне, сообщающейся с линией потока воздуха описанного выше закрытого пространства (камера на верхней стороне), изменяется для увеличения/уменьшения объема сжатого воздуха в пределах замкнутого пространства (внутри трубы и внутри шины T), таким образом, корректируя давление воздуха, прикладываемого внутри шины T, до давления воздуха тестирования. Когда давление воздуха внутри шины T, определяемое узлом 17 определения давления, изменяется и становится ниже, чем давление воздуха тестирования, например, поршень 25 устройства 21 регулирования объема приводят в направлении уменьшения объема цилиндра камеры на стороне, сообщающейся с трубой. В связи с этим объем сжатого воздуха внутри трубы и внутри шины T уменьшается, и давление воздуха внутри шины T увеличивается в той же степени, в результате чего давление воздуха может быть преобразовано обратно в давление воздуха тестирования. С другой стороны, когда давление воздуха внутри шины T изменяется и становится выше, чем давление тестирования, поршень 25 приводят в направлении, противоположном описанному выше, то есть в направлении увеличения объема камеры цилиндра на стороне, соединенной с трубой, для повышения давления воздуха внутри шины T до давления воздуха тестирования.
Когда шину T удаляют после тестирования шины, запорный клапан 16 переключают в состояние "ВЫКЛЮЧЕНО" с помощью переключательного клапана 15, который находится в состоянии "ВЫКЛЮЧЕНО" (а именно когда используют трубу системы 12 тестирования) для того, чтобы обеспечить циркуляцию сжатого воздуха между внутренним объемом шины T и клапаном 14 подачи/выпуска. В этом состоянии клапан 14 подачи/выпуска переключают в состояние "ВЫКЛЮЧЕНО" для выпуска сжатого воздуха изнутри шины T и устройства 21 регулирования объема через трубы и глушитель 28. А именно сжатый воздух выпускают в атмосферу. Затем выполняют подготовку по установке следующей шины T и возврату поршня 25 устройства 21 регулирования объема в его исходное положение.
В это время клапан 14 подачи/выпуска и переключательный клапан 15, каждый из которых переводят в состояние "ВЫКЛЮЧЕНО", могут способствовать уменьшению времени подачи сжатого воздуха при следующем тестировании шины. А именно переключательный клапан 15 отсоединяет трубу на стороне перед ним (трубу системы 11 посадки борта колеса) от трубы с нижней по потоку стороны от него, в результате чего сжатый воздух может оставаться внутри трубы на стороне перед ним, несмотря на выпуск сжатого воздуха, изнутри шины T. Клапан 14 подачи/выпуска также отсоединяет трубу на стороне перед ним (труба системы 12 тестирования) от трубы с нижней по потоку стороны от него, в результате чего сжатый воздух может оставаться внутри трубы на стороне перед ним, несмотря на выпуск сжатого воздуха изнутри шины T. Сжатый воздух оставляют внутри каждой трубы, в результате чего время, требуемое для подачи сжатого воздуха в начале последующего тестирования шины, может быть существенно уменьшено.
Как описано выше, устройство 21 регулирования объема позволяет надежно выполнять тонкое управление в ответ на малые изменения давления воздуха, которые трудно регулировать с помощью общего регулятора давления, как описано выше, путем увеличения/уменьшения объема сжатого воздуха внутри трубы, формирующей линию потока воздуха между шиной T и клапаном 13 регулирования давления, а также внутри шины T. В соответствии с этим шина T может поддерживаться под давлением воздуха тестирования с высокой точностью во время тестирования шины для того, чтобы обеспечить точное измерение равномерности.
Когда в устройстве 21 регулирования давления предусмотрен пневмоцилиндр, как описано выше, в качестве конкретного средства увеличения/уменьшения объема сжатого воздуха, давление воздуха внутри шины T можно регулировать с низкими затратами. А именно тонкая регулировка давления воздуха может быть выполнена без резкого подъема цены устройства 2 тестирования шин.
Кроме того, запорный клапан 16, в соответствии с данными вариантами осуществления, способствует также стабилизации состояния тестирования шины путем отсоединения потока с нижней по потоку стороны запорного клапана 16 от клапана 13 регулирования давления. Даже если клапан 13 регулирования давления, который обычно никогда не срабатывает при малых изменениях давления, которые возникают во время тестирования шины, неожиданно сработает под действием любого фактора, запорный клапан 16 предотвращает продолжение влияния клапана 13 регулирования давления на сторону после запорного клапана 16, благодаря отсоединению канала потока на его стороне от клапана 13 регулирования давления, для обеспечения возможности осуществления тестирования шины в дополнительно стабилизированных условиях тестирования.
Далее, со ссылкой на фиг.3 будет описан пневматический контур 1 в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения и устройство 2 тестирования шин, в котором оно предусмотрено.
Пневматический контур 1, в соответствии со вторым вариантом осуществления, отличается от первого варианта осуществления следующими моментами.
1) Положения клапана 14 подачи/выпуска и запорного клапана 16 взаимно заменены. А именно клапан 14 подачи/выпуска, в соответствии со вторым вариантом осуществления, предусмотрен в канале потока на стороне переключательного клапана 15, то есть в линии потока воздуха, между запорным клапаном 15 и шиной T, установленной между ободьями 6, 7. Запорный клапан 16, в соответствии со вторым вариантом осуществления, предусмотрен в канале потока системы 12 тестирования, то есть в канале потока, с нижней по потоку стороны переключательного клапана 15 и расположен между переключательным клапаном 15 и клапаном 13 регулирования давления.
2) Резервуар 23 и устройство 21 регулирования объема в соответствии со вторым вариантом осуществления соединены с каналом потока системы 12 тестирования. А именно резервуар 23 соединен с каналом потока системы 12 тестирования, в положении между запорным клапаном 16 и переключательным клапаном 15, и устройство 21 регулирования объема соединено с каналом потока системы 12 тестирования в положении с нижней по потоку стороны резервуара 23, то есть в положении между резервуаром 23 и переключательным клапаном 15. Поэтому это устройство 21 регулирования объема увеличивает/уменьшает объем сжатого воздуха в трех частях, которые представляют собой внутренний объем линии потока воздуха с нижней по потоку стороны запорного клапана 16, внутренний объем шины T и внутренний объем резервуара 23, другими словами, объем сжатого воздуха, который прикладывает давление внутри шины T.
А именно в пневматическом контуре 1, в соответствии со вторым вариантом осуществления, запорный клапан 16 предусмотрен между клапаном 13 регулирования давления и переключательным клапаном 15 в линии потока воздуха системы 12 тестирования, резервуар 23 предусмотрен между запорным клапаном 16 и переключательным клапаном 15, и устройство 21 регулирования объема расположено рядом с резервуаром 23 после него. Запорный клапан 16 срабатывает для разъединения линии потока воздуха (внутри трубы) с нижней по потоку стороны запорного клапана 16 и внутреннего объема шины T, но также и внутренняя часть резервуара 23 отсоединяется от линии потока на стороне перед ним (то есть из них формируется замкнутое пространство). Устройство 21 регулирования объема регулирует объем сжатого воздуха в трех частях, которые находятся внутри трубы, внутри шины T и внутри резервуара 2, то есть сжатого воздуха в замкнутом пространстве.
При тестировании шины путем использования устройства 2 тестирования шин, в соответствии со вторым вариантом осуществления, запорный клапан 16 включают после того, как давление внутри шины T, определяемое узлом 17 определения давления, достигает давления воздуха тестирования, в результате чего внутренняя часть линии потока воздуха с нижней по потоку стороны запорного клапана 16, внутренняя часть резервуара 23 и внутренняя часть шины T отсоединяются от канала потока на стороне перед запорным клапаном 16. Если давление воздуха внутри шины T изменяется во время тестирования шины, устройство 21 регулирования объема регулирует объем не только сжатого воздуха, присутствующего внутри линии потока воздуха, с нижней по потоку стороны запорного клапана 16 и внутри шины T, но также и сжатого воздуха внутри резервуара 23.
Поскольку в упомянутом выше резервуаре 23 накапливается сжатый воздух, находящийся внутри линии потока воздуха, давление которого регулируют с помощью клапана 13 регулирования давления, объем сжатого воздуха, который требуется регулировать, увеличивается пропорционально емкости резервуара 23. Поэтому даже если давление воздуха внутри шины T меняется, такие изменения будут относительно малыми по сравнению с общим объемом сжатого воздуха, в пределах замкнутого пространства, и, таким образом, они будут оказывать малое влияние на точность измерения однородности. Поскольку устройство 21 регулирования объема позволяет избавиться от точного регулирования величины регулирования объема, общий пневмоцилиндр и т.п. можно использовать как устройство 21 регулирования объема, и стоимость производства устройства 2 тестирования шин может быть понижена.
Поскольку эффекты других конфигураций и функций во втором варианте осуществления являются теми же, что и в первом варианте осуществления, их описание исключено.
Пневматический контур 1, в соответствии с третьим вариантом осуществления, в соответствии с настоящим изобретением, и устройство 2 тестирования шин, в котором она предусмотрена, будут далее описаны со ссылкой на фиг.4.
В пневматическом контуре 1, в соответствии с третьим вариантом осуществления, не предусмотрен запорный клапан 16, в отличие от второго варианта осуществления, хотя резервуар 23 и устройство 21 регулирования объема предусмотрены между клапаном 13 регулирования давления и клапаном 14 подачи/выпуска, аналогично второму варианту осуществления. Клапан 29 подачи/выпуска предусмотрен между резервуаром 23 и устройством 21 регулирования объема. Такой клапан 29 подачи/выпуска выполняет часть функций (выпуск воздуха при сбросе давления от давления посадки борта колеса до давления воздуха тестирования, и выпуск воздуха при сбросе внутреннего давления шины после тестирования) клапана 14 подачи/выпуска, предусмотренного в системе 12 тестирования по фиг.2, и используется для выпуска воздуха при сбросе давления от давления посадки борта колеса до давления воздуха тестирования.
Настоящее изобретение установлено в соответствии с характеристиками клапана 13 регулирования давления, если только запорный клапан 16, предназначенный для прерывания циркуляции сжатого воздуха в шину T, не будет предусмотрен, как в данном варианте осуществления. Конкретнее, когда регулятор давления, имеющий только такую точность регулирования давления, что регулятор давления не срабатывает при малых изменениях давления, возникающих во время тестирования шины, используется как клапан 13 регулирования давления, может быть разрешено использовать клапан 13 регулирования давления для выполнения функций запорного клапана 16 для того, чтобы, по существу, герметизировать сжатый воздух внутри линии потока воздуха (внутри трубы) на участке после клапана 13 регулирования давления, внутри шины T и внутри резервуара 23, другими словами, сжатого воздуха, который прикладывает давление внутри шины T. В соответствии с этим, в этом случае устройство 21 регулирования объема может точно регулировать объем сжатого воздуха, по существу, герметизированного с нижней по потоку стороны клапана 13 регулирования давления (сжатый воздух, который прикладывает давление внутри шины T) без запорного клапана 16, как показано на фиг.4.
Поскольку эффект других конфигураций и функций в третьем варианте осуществления является тем же, что и во втором варианте осуществления, их описание здесь исключено.
Далее, будут описаны пневматический контур 1, в соответствии с четвертым вариантом осуществления в соответствии с настоящим изобретением, и устройство 2 тестирования шин, в котором он предусмотрен.
Пневматический контур 1 в соответствии с четвертым вариантом осуществления включает в себя устройство 21 регулирования объема, которое управляет только направлением движения поршня 25, в то время как устройства регулирования объема в первом - третьем вариантах осуществления управляют направлением движения и скоростью движения поршня 25 на основе давления воздуха, определяемого узлом 17 определения давления. Конкретнее, в пневматическом контуре 1 по четвертому варианту осуществления значение получаемого в результате объема, которое должно изменяться во время операции управления (изменение давления во время операции управления устройства 21 регулирования объема) до значения изменения давления воздуха, которое должно быть приложено внутри шины T, установлено как фиксированное значение, меньшее чем точность регулирования давления клапана 13 регулирования давления, который выполняет регулировки внутри шины T до давления воздуха тестирования. Устройство 21 регулирования объема определяет на основе давления воздуха, определенного с помощью узла 17 определения давления, только направление движения поршня 25, в соответствии с величиной изменений определенного давления воздуха или его направлением увеличения/уменьшения.
Например, когда давление воздуха, определяемое узлом 17 определения давления, ниже, чем заданное давление воздуха, составленное таким образом устройство 21 регулирования объема перемещает поршень 25 в направлении увеличения давления воздуха, которое должно быть приложено, внутри шины T, то есть в нормальном направлении для регулирования давления внутренней части шины T до давления воздуха тестирования. Когда давление воздуха выше, чем заданное давление воздуха, устройство перемещает поршень 25 в направлении, противоположном нормальному направлению. Если внутри шины T не достигается давления воздуха тестирования, даже при перемещении поршня 25, поршень 25 может перемещаться многократно. В связи с этим давление воздуха внутри шины T можно регулировать с более высокой точностью, которая не может быть достигнута с помощью клапана 13 регулирования давления.
В четвертом варианте осуществления, поскольку расчет скорости движения или крутящего момента штока поршня, приводимого устройством 21 регулирования воздуха, не требуется, время, необходимое для управления, уменьшается. Поэтому такой подход является эффективным для чрезвычайно уменьшенного времени операции управления устройства 21 регулирования давления.
Настоящее изобретение никоим образом не ограничено ни одним из упомянутых выше вариантов осуществления, и форма, структура, материал, комбинация и т.п. каждого элемента могут быть соответствующим образом изменены без изменения от сущности изобретения.
Устройство тестирования шин, в соответствии с настоящим изобретением, никоим образом не ограничено устройством проверки однородности, как описано выше. Пневматический контур в соответствии с настоящим изобретением может применяться для устройств тестирования шин для других оценок, помимо однородности.
Хотя в каждом из упомянутых выше вариантов осуществления давление воздуха шины T переключается с помощью переключательного клапана 15, который переключает канал подачи сжатого воздуха между каналом, включающим в себя клапан 13 регулирования давления, и каналом, включающим в себя клапан 22 регулирования давления посадки борта колеса, настоящее изобретение никоим образом не ограничено этим. Например, давление воздуха в шине T можно переключать на два или больше вида разных давлений, используя только операцию клапана 13 регулирования давления, состоящего из управляемого переключательного клапана или электромагнитного переключательного клапана.
Хотя в описанных выше вариантах осуществления клапан уменьшения давления используется как клапан 13 регулирования давления для регулирования давления на вторичной стороне заданного значения, клапан последовательности, например, и т.п. можно использовать в качестве клапана 13 регулирования давления.
Хотя в устройстве 21 регулирования, в соответствии с каждым из упомянутых выше вариантов осуществления, устройство 27 преобразования энергии, предназначенное для преобразования силы привода во вращение серводвигателя 26 в линейное движение поршня 25, состоит из рейки и зубчатого колеса, устройство 27 преобразования энергии может быть выполнено с использованием ходового винта. В качестве источника энергии для привода поршня 25 можно использовать линейный двигатель.
Хотя устройства 21 регулирования объема в соответствии с первым - третьим вариантами осуществления управляют направлением перемещения и скоростью перемещения поршня 25 на основе давлении воздуха, определяемого узлом 17 определения давления, устройство регулирования объема, в соответствии с настоящим изобретением, может управлять крутящим моментом серводвигателя 26 или положением поршня 25 в соответствии с изменением давления воздуха, определяемым, например, узлом 17 определения давления.
Как описано выше, в настоящем изобретении предусмотрена пневматический контур для устройства тестирования шин, позволяющая надежно регулировать малые изменения давления воздуха, возникающие во время тестирования шины, в течение короткого времени. Настоящее изобретение также обеспечивает устройство тестирования шин и способ тестирования шины, позволяющие точно проверять шину с низкими затратами, в результате использования такого пневматического контура.
В настоящем изобретении предусмотрен пневматический контур, который предусмотрен в устройстве тестирования шин, имеющем узел удержания шины, предназначенный для удержания шины, который выполнен на основе пары ободьев, например, включающий в себя: источник подачи воздуха для подачи сжатого воздуха в шину, удерживаемую узлом удержания шины; клапан регулирования давления, предназначенный для регулирования давления сжатого воздуха, который подают от источника подачи воздуха в шину, до давления воздуха тестирования; узел определения давления, предназначенный для определения давления воздуха, которое должно быть приложено внутри шины; и устройство регулирования объема, подключенное к каналу подачи воздуха между внутренней частью шины и клапаном регулирования давления. Устройство регулирования объема увеличивает/уменьшает, в соответствии с изменениями давления воздуха, объем сжатого воздуха, который оказывает давление во внутренней части шины, давление которого регулируют с помощью клапана регулирования давления.
Например, настоящее изобретение может дополнительно включать в себя: клапан подачи/выпуска, предусмотренный с нижней по потоку стороны клапана для регулирования давления, предназначенного для подачи сжатого воздуха в шину и для выпуска сжатого воздуха из шины, в котором узел определения давления может быть предусмотрен с нижней по потоку стороны подачи/выпуска клапана, и устройство регулирования давления может повышать/понижать давление сжатого воздуха внутри линии потока воздуха между шиной и клапаном регулирования давления и внутри шины.
3
3
Настоящее изобретение достигается путем учета зависимости между давлением и объемом сжатого воздуха. Конкретнее, если предположить, что сжатый воздух с фиксированной массой имеет постоянную температуру, произведение давления и объема сжатого воздуха поддерживается постоянным, в соответствии с законом Бойля-Мариотта. Упомянутые выше изменения давления во время тестирования шины обычно составляют меньше чем 0,5 кПа. Таким образом, если изменение давления заменить на изменение объема, величина регулирования объема будет невелика. Например, если 50 литров сжатого воздуха под давлением 0,2 мПа будет герметизировано внутри шины и в линии потока воздуха, и возникают изменения давления 0,5 кПа, такое изменение давления соответствует приблизительно 0,125 литра (125 см) изменения объема. А именно считается, что чрезвычайно трудно регулировать давление 0,5 кПа при использовании клапана регулирования давления номиналом 1,0 мПа, однако объем воздуха, приблизительно 125 см, можно в достаточной степени регулировать, используя пневмоцилиндр и т.п.
Авторы настоящего изобретения рассмотрели, исходя из этой точки зрения, что малые изменения давления воздуха внутри шины могут быть надежно отрегулированы в течение короткого времени, благодаря предоставлению устройства регулирования объема для увеличения/уменьшения объема сжатого воздуха, внутри трубы, соединяющей шину с клапаном регулирования давления, и внутри шины, и составили настоящее изобретение.
Такое устройство регулирования объема может быть конкретно адаптировано в пневматических контурах, как описано ниже.
1) Например, в пневматическом контуре, включающем в себя запорный клапан, предусмотренный между клапаном регулирования давления и установленной шиной таким образом, что обеспечивается возможность прерывания циркуляции сжатого воздуха от клапана регулирования давления в шину, предпочтительно, чтобы устройство регулирования объема было соединено с линией потока воздуха с нижней по потоку стороны запорного клапана, и так, чтобы оно срабатывало для увеличения/уменьшения объема сжатого воздуха внутри линии потока воздуха, установленного с нижней по потоку стороны запорного клапана, и внутри шины. Когда запорный клапан прерывает циркуляцию сжатого воздуха от клапана регулирования давления до шины для отсоединения линии потока воздуха с нижней по потоку стороны запорного клапана от канала потока на стороне до него, устройство регулирования объема должно регулировать только объем сжатого воздуха внутри линии потока воздуха с нижней по потоку стороны запорного клапана и внутри шины, другими словами, объем сжатого воздуха, который оказывает давление внутри шины. А именно, поскольку объем воздуха, который требуется регулировать с помощью устройства регулирования давления, мал, давление воздуха внутри шины можно регулировать с дополнительной хорошей чувствительностью и точностью.
Описанный выше запорный клапан обеспечивает дополнительное стабилизированное измерение шины. Когда общий регулятор давления применяют в качестве клапана регулирования давления, клапан регулирования давления обычно никогда не срабатывает при малых изменениях давления, которые возникают во время тестирования шины. Однако если бы клапан регулирования давления срабатывал по какой-либо неожиданной причине, давление воздуха внутри шины могло бы стать нестабильным и изменялось бы в течение этого периода времени. Даже в таком случае запорный клапан предотвращает влияние неправильного функционирования клапана регулирования давления на давление воздуха с нижней по потоку стороны запорного клапана, путем прерывания циркуляции сжатого воздуха от клапана регулирования давления до шины, в результате чего можно дополнительно стабильно измерять, например, однородность шины.
2) В пневматическом контуре, включающем в себя запорный клапан, предусмотренный между клапаном регулирования давления и установленной шиной, таким образом, что он выполнен с возможностью прерывания циркуляции сжатого воздуха от клапана регулирования давления до шины, и резервуар, предусмотренный с нижней по потоку стороны запорного клапана таким образом, что он позволяет сохранять сжатый воздух внутри линии потока воздуха, давление которого регулируют с помощью клапана регулирования давления, предпочтительно, чтобы устройство регулирования объема было соединено с линией потока воздуха с нижней по потоку стороны запорного клапана, аналогично резервуару, и срабатывало бы для увеличения/уменьшения объема сжатого воздуха, который оказывает давление внутри линии потока воздуха, шины и резервуара. Резервуар, позволяющий сохранять сжатый воздух внутри линии потока воздуха, давление которого регулируют с помощью клапана регулирования давления, как описано выше, сводит к минимуму диапазон изменений давления воздуха внутри шины, возникающих во время тестирования шины, в результате увеличения объема воздуха в пневматическом контуре и функционирует как буфер. В результате изменения давления воздуха внутри шины сводятся к минимуму так, что они мало влияют на точность измерений при таком тестировании шины, как однородность. Даже если изменения давления воздуха возникают, несмотря на такое увеличение объема воздуха в пневматическом контуре, благодаря резервуару, устройство регулирования объема подавляет изменение давления воздуха, обеспечивая возможность точного измерения, например, однородности шины. В этом случае устройство регулирования объема может состоять из общего пневмоцилиндра, поскольку точное измерение объема не требуется. Это позволяет уменьшить стоимость производства устройства тестирования шин.
3) В пневматическом контуре, включающем в себя клапан подачи/выпуска и резервуар, предусмотренный между клапаном подачи/выпуска и клапаном регулирования давления, таким образом, чтобы он обеспечивал возможность сохранения сжатого воздуха, давление которого регулируют с помощью клапана регулирования давления, предпочтительно, чтобы устройство регулирования объема срабатывало для увеличения/уменьшения объема сжатого воздуха, который прикладывает давление внутри линии потока воздуха с нижней по потоку стороны клапана регулирования давления шины и резервуара.
Предпочтительно, чтобы устройство регулирования объема в соответствии с настоящим изобретением включало в себя пневмоцилиндр, включающий в себя цилиндр, связанный с линией потока воздуха, и поршень, движущийся внутри цилиндра, и приводной узел, предназначенный для регулирования объема сжатого воздуха, внутри линии потока воздуха путем перемещения поршня внутри цилиндра. Использование такого устройства регулирования объема с пневмоцилиндром позволяет выполнить точное измерение давления воздуха внутри шины с низкой стоимостью.
Предпочтительно, чтобы устройство регулирования объема, включающее в себя пневмоцилиндр и приводной узел, дополнительно включало в себя узел управления для управления приводом поршня, выполняемым с помощью приводного узла. Предпочтительно, чтобы узел управления управлял направлением привода и скоростью поршня, задаваемыми приводным узлом, или направлением привода и его крутящим моментом, в соответствии с изменением давления воздуха, определяемым узлом определения давления. Приводной узел и узел управления могут состоять, например, из серводвигателя.
В настоящем изобретении также предусмотрено устройство тестирования шин, включающее в себя: узел удержания шины, предназначенный для удержания шины; и пневматический контур для подачи давления воздуха в шину, удерживаемую узлом удержания шины, причем пневматический контур состоит из любой одной из упомянутых выше пневматических контуров.
В соответствии с таким устройством тестирования шин, например, однородность шины можно точно измерять путем регулирования малых изменений давления воздуха внутри шины, которые возникают во время тестирования шины в течение короткого времени.
Настоящее изобретение дополнительно обеспечивает способ тестирования шины, предназначенный для тестирования шины, удерживаемой узлом удержания шины. Способ тестирования шины, предусмотренный в соответствии с настоящим изобретением, включает в себя: регулируют давление сжатого воздуха с помощью клапана регулирования воздуха до заданного давления воздуха тестирования и выполняют тестирование шины при приложении отрегулированного давления внутри шины; и повышают/уменьшают давление сжатого воздуха, который прикладывает давление внутри шины, давление которого регулируют, с помощью клапана регулирования давления, в соответствии с малыми изменениями давления воздуха внутри шины, которые возникают, несмотря на регулирование с помощью клапана регулирования давления для компенсации этих изменений. В соответствии с таким способом выполняют тестирование шины, в то время как внутри шины поддерживают заданное давление воздуха тестирования путем подачи или выпуска сжатого воздуха, давление которого регулируют, с помощью клапана регулирования давления, в и из шины. И когда давление воздуха внутри шины изменяется во время тестирования, давление воздуха внутри шины можно регулировать до давления воздуха тестирования путем увеличения/уменьшения давления сжатого воздуха внутри линии потока воздуха между шиной, удерживаемой узлом удержания шины и клапаном регулирования давления и сжатым воздухом внутри шины.
Путем увеличения/уменьшения давления сжатого воздуха давление воздуха можно регулировать до давления воздуха тестирования в течение короткого времени, в соответствии с малыми изменениями давления воздуха, которые нельзя регулировать с помощью клапана регулирования давления, и, например, однородность шины можно точно измерять.