一種基于三維運動的爆胎性能測試輪胎內引爆裝置屬于汽車性能測試技術領域。

背景技術：

爆胎是指輪胎在少于0.1秒的極短時間內，因破裂突然失去空氣而癟掉。爆胎是汽車在夏季頻發事故之一，有關統計數據顯示，在高速公路上的交通事故中，10%是由于輪胎故障引起的，而爆胎一項就占輪胎故障引發事故總量的70%以上。

爆胎后發生事故的本質問題在于發生爆胎的輪胎與地面的相互作用力瞬間變小，同時，受汽車整體配重的影響，在其中一個輪胎與地面相互作用力變小的同時，汽車整體受力不再對稱，使得車輪帶動車體轉向，進而造成汽車失控，發生事故。

可見，監測爆胎輪胎受力變化及汽車轉向規律，是獲取汽車爆胎后運行規律，預防爆胎后事故的關鍵。因此，為了獲得爆胎后的汽車運行規律，需要研制一套爆胎后性能測試裝置，而使輪胎在實驗過程中爆胎則是實驗的第一步，即需要一種輪胎引爆裝置，但是，還沒有查閱到這樣的裝置。

技術實現要素：

針對獲取爆胎后輪胎受力變化及汽車轉向規律的技術需求，本發明公開了一種基于三維運動的爆胎性能測試輪胎內引爆裝置，為準確位置發生爆胎提供技術手段，為研制爆胎后性能測試裝置奠定實驗基礎。

本發明的目的是這樣實現的：

一種基于三維運動的爆胎性能測試輪胎內引爆裝置，包括球形外殼，設置在球形外殼中的引爆裝置，對稱設置在球形外殼外部的三組永磁鐵，用于固定永磁鐵的框架，用于控制框架運動的三維平動臺；球形外殼設置于輪胎里面，永磁鐵、框架和三維平動臺設置于輪胎外面；

所述球形外殼為帶有通氣孔的中空圓球形磁體，正半球體為N極，負半球為S極；

所述引爆裝置包括無線接收模塊，用于處理無線接收模塊信號的單片機，用于接收單片機輸出信號的點火器，所述點火器用于點燃火藥；

所述三組永磁鐵中，每組永磁鐵包括設置在同一直線上異名磁極相對的兩個永磁鐵，三組永磁鐵所在的三條直線兩兩垂直，球形外殼置于每組永磁鐵的中間位置；

所述框架包括三個同尺寸的圓圈結構，所述三個圓圈結構所在的平面兩兩垂直，每兩個圓圈結構的交點安裝有永磁鐵；

所述三維平動臺能夠沿三個兩兩垂直的方向運動。

上述基于三維運動的爆胎性能測試輪胎內引爆裝置，還包括位置跟蹤系統，所述位置跟蹤系統的參考系設置于輪胎外面，運動部分設置于球形外殼內，所述運動部分還包括保護罩。

有益效果：

第一、在本發明結構下，由于球形外殼正半球體為N極，負半球為S極，在三組永磁鐵的作用下，無論球形外殼如何轉動，都處于受力平衡狀態，因此能夠懸浮在輪胎里面，即不影響輪胎轉動性能，又能給輪胎爆胎提供技術手段；

第二、在本發明結構下，通過控制設置于輪胎外面的三維平動臺，使框架移動，進而使輪胎里面的球形外殼受力發生變化，最終使球形外殼與三維平動臺具有相同的位移，因此能夠對引爆裝置精確定位，為獲取爆胎位置與輪胎受力變化及汽車轉向規律之間的關系提供技術手段；

第三、由于球形外殼為帶有通氣孔，因此能夠使火藥充分燃燒，確保火藥燃燒能夠使輪胎爆胎，提高測試裝置的可靠性。

附圖說明

圖1是球形外殼、三組永磁鐵、框架和三維平移臺之間的位置和結構關系圖。

圖2是引爆裝置的邏輯框圖。

圖中：1球形外殼、2引爆裝置、21無線接收模塊、22單片機、23點火器、24火藥、3永磁鐵、4框架、5三維平動臺。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明具體實施方式作進一步詳細描述。

具體實施例一

本實施例的基于三維運動的爆胎性能測試輪胎內引爆裝置，包括球形外殼1，設置在球形外殼1中的引爆裝置2，對稱設置在球形外殼1外部的三組永磁鐵3，用于固定永磁鐵3的框架4，用于控制框架4運動的三維平動臺5；球形外殼1設置于輪胎里面，永磁鐵3、框架4和三維平動臺5設置于輪胎外面；

其中，球形外殼1、三組永磁鐵3、框架4和三維平動臺5之間的位置和結構關系如圖1所示；

所述球形外殼1為帶有通氣孔的中空圓球形磁體，正半球體為N極，負半球為S極；

所述引爆裝置2包括無線接收模塊21，用于處理無線接收模塊21信號的單片機22，用于接收單片機22輸出信號的點火器23，所述點火器23用于點燃火藥24；

引爆裝置2的邏輯框圖如圖2所示，需要說明的是，本領域技術人員很容易想到需要給整個電路模塊設置供電系統，通過查找相關資料也能夠在不進行創造性思維的條件下，將整個電路系統設計出來，因此在本申請中，不進行詳細說明，而點火器23能夠購買到成本，在本申請中同樣也不需要具體解釋；

所述三組永磁鐵3中，每組永磁鐵3包括設置在同一直線上異名磁極相對的兩個永磁鐵3，三組永磁鐵3所在的三條直線兩兩垂直，球形外殼1置于每組永磁鐵3的中間位置；

所述框架4包括三個同尺寸的圓圈結構，所述三個圓圈結構所在的平面兩兩垂直，每兩個圓圈結構的交點安裝有永磁鐵3；

所述三維平動臺5能夠沿三個兩兩垂直的方向運動。

具體實施例二

本實施例的基于三維運動的爆胎性能測試輪胎內引爆裝置，在具體實施例一的基礎上，進一步限定還包括位置跟蹤系統，所述位置跟蹤系統的參考系設置于輪胎外面，運動部分設置于球形外殼1內，所述運動部分還包括保護罩。

在本實施例中，位置跟蹤系統選擇可以買到成品的Fastrak系統，Fastrak系統的發射器作為參考系設置于輪胎外面，Fastrak系統的接收器作為運動部分設置于球形外殼1內，所述接收器還包括保護罩。

保護罩的作用在于避免引爆火藥的時候，將運動部分炸毀，使得位置跟蹤系統為可重復使用系統，降低實驗成本。

這種結構限定，使得本發明引爆裝置2的位置能夠通過運動部分被參考系精確定位，有利于獲得爆炸點與輪胎爆胎性能的嚴格數據，提高測試精度。