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CN106796161A - 通过在均匀性测量机器中使用多次旋转识别测量过程谐波而达成轮胎均匀性改进 - Google Patents

通过在均匀性测量机器中使用多次旋转识别测量过程谐波而达成轮胎均匀性改进 Download PDF

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CN106796161A
CN106796161A CN201480081661.XA CN201480081661A CN106796161A CN 106796161 A CN106796161 A CN 106796161A CN 201480081661 A CN201480081661 A CN 201480081661A CN 106796161 A CN106796161 A CN 106796161A
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W·D·马夫布伊
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Michelin Recherche et Technique SA Switzerland
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Abstract

本发明提供用于改进轮胎均匀性的方法和系统。更确切地说,可识别促成针对轮胎执行的均匀性测量的测量过程谐波的一个或多个参数。所述测量过程谐波可为与获取轮胎的均匀性测量值相关联的过程谐波效应,例如与用以在用均匀性测量机器进行均匀性测量期间负载轮胎的行走轮的失圆度相关联的过程谐波效应。测量过程谐波可仅由均匀性测量值的获取产生,且可能不会促成实际轮胎不均匀性。一经识别,与测量过程谐波相关联的一个或多个参数可用以校正轮胎的均匀性测量值以考虑测量过程谐波。接着可基于所述经校正测量值修改轮胎制造以改进轮胎均匀性。

Description

通过在均匀性测量机器中使用多次旋转识别测量过程谐波而 达成轮胎均匀性改进
技术领域
本发明涉及轮胎均匀性,且更确切地说,涉及通过在轮胎均匀性测量机器中使用多次轮胎旋转识别测量过程谐波来改进轮胎均匀性。
背景技术
在轮胎的某些可量化特性中,轮胎不均匀性与相对于轮胎的旋转轴线的对称性(或缺乏对称性)有关。不幸的是,常规轮胎成型方法有很大机率会产生轮胎不均匀性。在轮胎旋转期间,存在于轮胎结构中的不均匀性在车轮轴线处产生周期性变化的力。当这些力变化作为明显的振动传送到车辆以及车辆乘员时,轮胎不均匀性是非常值得重视的。这些力通过车辆的悬架传送并且可以在座位和车辆的方向盘上被感觉到,或者作为噪声在乘客室中传送。传送到车辆乘员的振动的量已经分类为轮胎的“乘坐舒适”或“舒适”。
轮胎均匀性参数或属性一般分类为尺寸或几何结构变化(径向偏心和横向偏心)、质量方差,以及滚动力变化(径向力变化、横向力变化以及切向力变化,有时也称为纵向或前后力变化)。均匀性测量机器通常通过在轮胎围绕其轴线旋转时测量围绕轮胎的多个点处的力来计算上述和其它均匀性特性以产生均匀性波形。
许多不同因素可能促成出现轮胎中的均匀性特性。轮胎中的均匀性分散度可由轮胎谐波效应和过程谐波效应引起。轮胎谐波或“轮胎谐波”具有与轮胎圆周一致(例如,在轮胎圆周内拟合整数次数)的变化周期。轮胎谐波可归因于胎面接头宽度、成型鼓的失圆度、硫化机效应和其它效应。
过程谐波效应或“过程谐波”具有不与轮胎圆周一致(例如,在轮胎圆周内不拟合整数次数)的变化周期。过程谐波大体上涉及过程元件而非轮胎圆周。过程谐波效应可(例如)由均匀性测量机器本身归因于用以在均匀性测量期间负载轮胎的行走轮的不均匀性致使。过程谐波的表现可取决于过程谐波相对于轮胎圆周的引入速率而在不同轮胎间改变。
发明内容
本发明的实施例的方面和优点将在以下描述中部分地阐述,或可从所述描述得知,或可通过实践所述实施例得知。
本发明的一个实例方面涉及一种用于改进轮胎均匀性的方法。所述方法包含存取多个轮胎的集合所获得的均匀性测量值。在用行走轮负载所述轮胎的情况下,用均匀性测量机器针对所述轮胎的多次旋转获得每一轮胎的所述均匀性测量值。所述方法进一步包含至少部分地基于所述均匀性测量值估计与所述行走轮相关联的测量过程谐波的一个或多个参数。所述方法进一步包含至少部分地基于与所述行走轮相关联的所述测量过程谐波修改轮胎制造。
本发明另一实例方面涉及用于改进轮胎均匀性的系统。所述系统包含经配置以获得多个轮胎的集合的均匀性测量值的均匀性测量机器。在用行走轮负载所述轮胎的情况下,用所述均匀性测量机器针对所述轮胎的多次旋转获得每一轮胎的所述均匀性测量值。所述系统进一步包含与所述均匀性测量机器通信的一个或多个计算装置。所述一个或多个计算装置包含存储于一个或多个存储器装置中的计算机可读指令,所述计算机可读指令在由一个或多个处理器执行时使所述一个或多个处理器实施本文中所揭示的用于改进轮胎均匀性的方法中的任一个的一个或多个方面。
参考以下描述以及所附权利要求书将更好地理解各种实施例的这些和其它特征、方面和优点。并入于本说明书中并且构成本说明书的一部分的附图说明了本发明的实施例,并且与所述描述一起用于解释相关原理。
附图说明
在说明书中阐述针对于所属领域的一般技术人员的实施例的详细论述,其参考附图做出,在附图中:
图1描绘根据本发明的实例方面的用以在用均匀性测量机器获取均匀性测量值期间负载轮胎的实例行走轮。
图2描绘根据本发明的实例方面的所测量均匀性波形中的测量过程谐波的实例表现。
图3描绘根据本发明的实例方面的跨越轮胎的多次旋转的测量过程谐波的实例表现。
图4描绘根据本发明的实例方面的用于改进轮胎均匀性的实例方法的流程图。
图5描绘根据本发明的实例方面的用于估计测量过程谐波的一个或多个参数的实例方法的流程图。
图6描绘根据本发明的实例方面的用于估计测量过程谐波的一个或多个参数的实例方法的流程图。
图7描绘根据本发明的实例方面的使从模拟波形得出的比率与相关联于测量过程谐波的谐波数目相关的实例模型。
图8描绘根据本发明的实例方面的用于改进轮胎均匀性的实例系统。
具体实施方式
现在将详细参考实施例,在图式中说明所述实施例的一个或多个实例。每一实例是以解释本发明而非限制本发明的方式提供。实际上,对于所属领域的技术人员将显而易见的是,可以在不脱离本发明的范围或精神的情况下对实施例进行各种修改和变化。举例来说,说明或描述为一个实施例的部分的特征可以与另一实施例一起使用以产生再一实施例。因此,希望本发明的各方面涵盖此类修改和变化。
综述
本发明的实例方面涉及用于改进轮胎均匀性的方法和系统。更确切地说,可识别促成针对轮胎执行的均匀性测量的测量过程谐波的一个或多个参数。测量过程谐波可为与轮胎的均匀性测量值的获取相关联的过程谐波效应,例如与用以在用均匀性测量机器获取均匀性测量值期间负载轮胎的行走轮的失圆度相关联的过程谐波效应。测量过程谐波可仅由均匀性测量值的获取产生,且可能不会促成实际轮胎不均匀性。一经识别,与测量过程谐波相关联的一个或多个参数可用以校正轮胎的均匀性测量值以考虑测量过程谐波。接着可修改轮胎制造以至少部分地基于经校正测量值来改进轮胎均匀性。
更具体来说,可通过获得轮胎的一或多次旋转的多个离散数据点处的多个均匀性测量值来分析均匀性参数。在离散数据点处执行的多个均匀性测量可共同地表示为均匀性波形。均匀性参数可为(例如)径向偏心、径向力变化、横向偏心、横向力变化、静态平衡、切向力变化或其它合适的均匀性参数。均匀性波形可具有来自轮胎谐波和过程谐波两者的贡献。
轮胎谐波具有在轮胎圆周内拟合整数次数的周期。典型轮胎谐波可归因于胎面接头宽度、成型鼓的失圆度、压力效应和其它效应。过程谐波具有在轮胎圆周内不拟合整数次数的周期。典型过程谐波可例如在制备半成品(例如,胎面带)时由归因于挤出机控制系统的厚度变化或由可使较软产品的形状变形的辊导致。
过程谐波可依据各种参数来表达或识别,所述参数包含(但不限于)相对于轮胎尺寸(例如,轮胎圆周、半径、直径、围绕轮胎的数据点的离散数目或类似者)的引入速率(例如,频率或周期)。引入速率还可表达为谐波数目(例如,1.25、0.8等)。当考虑总数为p的候选过程效应时,每一过程效应的引入速率可依据其相应谐波数目hp来定义。
测量过程谐波是可归因于轮胎的均匀性测量值的获取但不会促成实际轮胎不均匀性的过程谐波。测量过程谐波可为归因于在测量轮胎均匀性本身时使用的过程分量而在均匀性波形或其它均匀性测量值内出现的效应。举例来说,可通过在均匀性测量机器中旋转轮胎一或多转来获得均匀性测量值。在获取均匀性测量值期间,可用行走轮负载轮胎。行走轮的目的是模拟轮胎沿着表面滚动以用于测量均匀性参数,例如径向力变化、横向力变化和/或切向力变化。行走轮的不均匀性自身可在轮胎所获得的均匀性测量值中显现。然而,行走轮的不均匀性不会促成轮胎的实际不均匀性。
图1描绘用以在使用均匀性测量机器获取均匀性测量值期间负载轮胎100的实例行走轮110的表示。行走轮110可稍微偏离圆形或呈其它形式的不均匀。行走轮110的不均匀性自身可在轮胎100所获得的均匀性测量值中(例如,在均匀性波形中)显现。因为行走轮110具有相对于轮胎100的不同直径,所以来自行走轮110的贡献周期在轮胎100的圆周内不拟合整数次数。因此,可归因于行走轮的效应是过程谐波效应。
在图1的实例中,行走轮110可具有直径dw,且轮胎100可具有直径dt。行走轮110的直径dw可不同于轮胎100的直径dt,以使得行走轮110对轮胎均匀性的任何贡献不具有与轮胎100本身的影响周期相同的影响周期。行走轮110的测量过程谐波可具有相对于轮胎的周期dt/dw=h(其中h为谐波数目)。举例来说,如果dt=1米且dw=1.25米,那么与行走轮110相关联的测量过程谐波的谐波数目可为1/1.25=0.8,且其效应本身将在每五个连续轮胎中显现四次。
测量过程谐波可能会更改均匀性测量值以及因此轮胎均匀性管理的所有方面,包含轮胎性能、轮胎分级以及过程控制,这是因为所述均匀性测量值形成所有这些操作的基础。举例来说,均匀性波形可用以产生表示各种均匀性参数(包含径向力变化、横向力变化以及切向力变化)的谐波的傅立叶变换值。这些谐波值可用以确定市场上的轮胎的适用性,确定校正性动作(例如,磨削、烧蚀等)以及将信息提供到生产系统以用于过程控制和改进活动。由测量过程谐波引起的均匀性测量的任何误差可致使这些相关联区域中的任一个中的误差。
举例来说,测量过程谐波的峰值(例如,最大值)可取决于轮胎与行走轮的相对转位而出现在相对于轮胎均匀性的峰值的不同位置处。举例来说,如果在行走轮保持固定时,轮胎旋转180度,那么测量过程谐波的峰值可与正常效应正好相反。此参考图2可更容易被理解,图2描绘同一轮胎的两个相对位置处的测量过程效应120的表现。图2绘示沿着横坐标的轮胎的方位角和沿着纵坐标的均匀性测量值的量值的曲线。波形130可表示在轮胎位于相对于行走轮为0度处时获得的均匀性测量值。波形140可表示在轮胎位于相对于行走轮为180度处时获得的均匀性测量值。
如图2中所展示,所测量波形和来自所测量波形的任何经计算量(例如,轮胎谐波和其它均匀性概要数据)可受轮胎的相对定位和测量过程谐波影响。在许多情况下,针对轮胎以行走轮与轮胎之间的随机发生角度的单次旋转获得均匀性测量值。因此,测量过程效应可以随机方式更改每一个别轮胎的所测量均匀性参数(例如,谐波),即使测量过程效应不会促成轮胎不均匀性仍会如此。
根据本发明的实例方面,可通过针对测量过程谐波效应(例如由不均匀行走轮引起的效应)校正均匀性测量值来改进轮胎均匀性。更确切地说,可在用行走轮负载轮胎的情况下,用均匀性测量机器针对轮胎的多次旋转获得均匀性测量值(例如,均匀性波形)。举例来说,可在不从行走轮表面移除轮胎的情况下或在不从均匀性测量表面拆卸轮胎的情况下跨两个或大于两个连续测量旋转获得均匀性测量值。也可针对非连续旋转获得均匀性测量值。
图3描绘根据本发明的实例实施例的用均匀性测量机器针对轮胎的多次旋转所获得的实例所测量均匀性波形150。图3绘示沿着横坐标的轮胎的方位角和沿着纵坐标的所测量均匀性参数的量值的曲线。波形150可由任何轮胎谐波170以及可归因于行走轮的测量过程谐波160引起。如所展示,均匀性波形的峰值由于测量过程谐波160而改变其在第一旋转与第二旋转之间的方位角位置。
本发明的实例方面采用在均匀性测量机器中跨越轮胎的多次旋转的测量过程谐波的表现的差异来估计测量过程效应的一个或多个参数,例如测量过程效应的量值和频率(例如,谐波数目)。更确切地说,可存取针对测试轮胎的集合的多次旋转的均匀性测量值。可分析均匀性测量值以识别测量过程谐波的一个或多个参数。
在本发明的一个实例实施例中,可分析指示跨越测试轮胎的集合(例如,25个轮胎)的多次旋转观察到的方差改变的数据以估计测量过程效应的一个或多个参数。指示均匀性测量值的方差改变的数据可用以识别过程谐波的一个或多个参数。举例来说,可使用(例如)查找表或使方差与测量过程谐波的量值和/或频率相关的模型至少部分地基于指示方差改变的数据识别与测量过程谐波相关联的一个或多个参数。
在本发明的另一实例实施例中,可使用数学模型模型化与第一旋转和第二旋转相关联的均匀性测量值(例如,均匀性波形)。可从轮胎的集合所获得的均匀性测量值估计(例如,使用非线性回归分析或模拟波形)模型的系数和其它方面。可从所估计的系数识别与测量过程谐波相关联的一个或多个参数。
可通过使用测量过程谐波的一个或多个参数校正轮胎的均匀性测量值来修改轮胎制造。举例来说,如果可以在每一测量循环上跟踪行走轮与轮胎的相对位置,那么可使用测量过程谐波个别地校正每一轮胎的均匀性测量值。替代地,可使用所识别的测量过程谐波校正多个轮胎的均匀性测量值的大数据集。经校正均匀性测量值可通过清除可仅归因于测量均匀性的任何效应(例如由行走轮引起的效应)的测量值来提供对轮胎的均匀性的更准确表示。使用经校正均匀性测量值可产生较高均匀性良率和对轮胎均匀性的改进的过程控制。
用于改进轮胎均匀性的实例方法
图4描绘根据本发明的实例方面的用于改进轮胎均匀性的实例方法(200)的流程图。出于说明和论述目的,图4描绘以特定次序执行的步骤。所属领域的一般技术人员使用本文中所提供的揭示内容将理解,可在不偏离本发明的范围的情况下以各种方式省略、重排、扩充、调整和/或修改本文中所揭示的方法中的任一个。
在(202)处,所述方法包含识别候选测量过程谐波。候选测量过程谐波可识别为来自用以测量或获取均匀性数据的过程元件的对均匀性测量值的贡献,例如归因于用以在均匀性测量机器中负载轮胎的行走轮的失圆度的贡献。
在(204)处,所述方法包含存取使用与所识别的候选测量过程谐波相关联的过程元件获取的多个测试轮胎的集合的均匀性测量值。举例来说,可在用行走轮负载轮胎的情况下,使用均匀性测量机器获取轮胎的集合的均匀性测量值。
均匀性测量值可对应于任何适合的均匀性参数。举例来说,均匀性测量值可对应于(例如)此类均匀性参数,如径向力变化(RFV)、横向力变化(LFV)、切向力变化(TFV)和其它参数。在一个实施方案中,均匀性测量值可包含测试轮胎的集合中的每一轮胎的一个或多个均匀性波形。均匀性波形可提供指示围绕轮胎的方位角的多个离散数据点处的均匀性参数的量值的数据。替代地和/或另外,均匀性测量值可包含测试轮胎的集合中的每一轮胎的均匀性概要数据。均匀性概要数据可包含所关注的均匀性参数的一个或多个谐波(例如径向力变化的第一谐波)的量值和/或相位角。
测试轮胎的数目可经选择以提供用于根据本发明的实例方面识别测量过程谐波的适当样本。举例来说,在一个特定实施方案中,测试轮胎的数目可在10到50个测试轮胎的范围内,例如25个测试轮胎。可从存储于(例如)存储器装置中的测试轮胎的集合所获得的历史均匀性数据的数据库存取或可使用测试轮胎的集合物理地测量均匀性测量值。
根据本发明的实例方面,用均匀性测量机器针对测试轮胎的多次旋转获得均匀性测量值。举例来说,可在不从行走轮表面移除轮胎的情况下或在不从均匀性测量表面拆卸轮胎的情况下跨每一测试轮胎的两个或大于两个连续测量旋转获得均匀性测量值。可分析测试轮胎的两次或大于两次旋转之间的均匀性测量值的差以识别测量过程谐波的一个或多个参数。
更确切地说,在(206)处,所述方法包含分析均匀性测量值以估计测量过程谐波的一个或多个参数。在一个实施方案中,指示均匀性测量值的方差的集合的数据可用以估计测量过程谐波的大小和频率。参考图5论述用于使用指示方差的数据估计测量过程谐波的一个或多个参数的实例方法。在其它实施方案中,可基于均匀性测量值模型化和模拟均匀性数据。分析所述模型以识别测量过程谐波的一个或多个参数。将参考图6和7论述用于通过模型化均匀性测量值识别一个或多个测量过程谐波的实例方法。可在不偏离本发明的范围的情况下使用其它适合技术估计测量过程谐波的一个或多个参数。
一旦获得与测量过程谐波相关联的一个或多个参数,便可基于测量过程谐波的一个或多个参数修改轮胎制造以改进轮胎均匀性。用于修改轮胎制造的一个实例方法包含使用测量过程谐波的一个或多个参数校正轮胎所获得的均匀性测量值。
更确切地说,在图4的(208)处,可使用所识别的测量过程谐波的一个或多个参数校正一个或多个轮胎的均匀性测量值。举例来说,如果在每一循环期间跟踪轮胎与行走轮的相对位置,那么可通过减去测量过程谐波来校正个别轮胎的均匀性测量值。也可改进多个轮胎的均匀性测量值的分布,即使无法实现对个别轮胎的校正仍可如此。举例来说,可调整均匀性测量值的分布以使得至少部分地基于一个或多个测量过程谐波确定经校正方差。可基于由测量过程谐波引起的方差的预期改变来计算经校正方差。
在(210)处,所述方法可包含至少部分地基于经校正均匀性测量值来修改轮胎制造。举例来说,可通过至少部分地基于经校正均匀性测量值对轮胎进行排序和/或分级来修改轮胎制造。作为另一实例,可通过基于经校正均匀性测量值确定对校正性动作(例如,磨削、烧蚀等)的需要来修改轮胎制造。作为又一实例,可从经校正均匀性测量值识别轮胎谐波和其它过程谐波,以将信息提供到生产系统以用于过程控制和改进活动
根据本发明的实例方面校正测量过程谐波的均匀性测量值可在考虑关于轮胎的集合的均匀性测量值的大小和分布的现实假设的情况下,使得均匀性良率增加高达5%。因为测量过程谐波不直接影响轮胎均匀性,所以增加的均匀性良率不对轮胎性能具有直接效应。根据本发明的方面校正均匀性测量值也可通过在不需要此类校正的情况下减少对轮胎的不必要磨削或其它校正来改进轮胎性能。
使用方差的集合对测量过程谐波的实例估计
图5描绘根据本发明的实例方面的用于估计与测量过程谐波相关联的一个或多个参数的实例方法(300)的流程图。可由一个或多个计算装置(例如图8中所描绘的计算装置中的一个或多个)实施方法(300)。方法(300)涉及指示某些方差的数据。如本文中所使用,指示方差的数据可包含指示数据变化的任何信息且可包含例如方差、标准差和/或其它度量的度量。
在图5的(302)处,所述方法包含确定指示与用均匀性测量机器针对测试轮胎的集合的第一旋转所获得的均匀性测量值相关联的第一方差的数据。举例来说,可存取并分析与每一测试轮胎的第一旋转相关联的均匀性概要数据(例如,均匀性参数的量值)的集合,以确定均匀性数据关于均值或其它平均值的统计方差。
在(304)处,所述方法包含确定指示与用均匀性测量机器针对测试轮胎的集合的第二旋转所获得的均匀性测量值相关联的第二方差的数据。举例来说,可存取并分析与每一测试轮胎的第二旋转相关联的均匀性概要数据(例如,均匀性参数的量值)的集合,以确定均匀性数据关于均值或其它平均值的统计方差。
在(306)处,可至少部分地基于第一方差和第二方差确定指示独立方差的数据。举例来说,可对第一方差与第二方差进行求和以确定独立方差。
在(308)处,可从多个均匀性测量值确定指示差量方差的数据。差量方差可为与均匀性测量机器中的每一测试轮胎的多次旋转相关联的均匀性数据之间的差量测量值的方差的量度。更确切地说,可将每一测试轮胎的差量测量值确定为相关联于第一旋转的均匀性测量值与相关联于第二旋转的均匀性测量值之间的差。可分析测试轮胎的集合的差量测量值的集合,以确定差量测量值关于均值或其它平均值的统计方差。
在(310)处,可确定指示独立方差的数据与指示差量方差的数据之间的差。举例来说,可确定测试轮胎的集合的独立方差与差量方差之间的百分率差。
在(312)处,可至少部分地基于独立方差与差量方差之间的差估计与测量过程谐波相关联的一个或多个参数。举例来说,可存取查找表或使独立方差与差量方差之间的差与相关联于测量过程谐波的一个或多个参数相关的其它模型,并将其用以识别一个或多个参数。
举例来说,下文的表1提供基于不同的模拟测量过程谐波量值情境的方差的差。
表1
量值 第一方差 第二方差 独立方差 差量方差 %差
0.5 0.27 0.27 0.54 0.46 14.8%
1.0 0.57 0.60 1.17 0.91 22.2%
1.5 1.11 1.14 2.25 1.64 27.1%
2.0 1.83 1.88 3.71 2.65 28.8%
下文的表2提供基于不同的模拟测量过程谐波数的方差的差
表2
谐波# 第一方差 第二方差 独立方差 差量方差 %差
0.55 0.54 0.51 1.05 0.91 13.3%
0.65 0.48 0.37 0.85 1.78 -109.4%
0.75 0.59 0.66 1.25 0.91 27.2%
0.85 0.65 0.72 1.37 0.71 48.2%
0.95 0.61 0.60 1.21 0.37 69.4%
1.05 0.65 0.62 1.27 0.34 73.2%
1.15 0.62 0.57 1.19 0.70 41.2%
1.25 0.59 0.58 1.17 1.31 -12.0%
1.35 0.53 0.59 1.12 1.50 -33.9%
1.45 0.37 0.37 0.74 1.45 -95.9%
1.55 0.29 0.28 0.57 1.55 -171.9%
如所展示,独立方差与差量方差之间的差受测量过程谐波的量值和频率影响。可从使独立方差与差量方差之间的差与特定测量过程谐波量值和频率相关的理论关系或模拟数据产生综合表。
从所观察的量值对测量过程谐波的实例估计
图6描绘根据本发明的实例方面的用于估计与测量过程谐波相关联的一个或多个参数的实例方法(400)的流程图。可由一个或多个计算装置(例如图8中所描绘的计算装置中的一个或多个)实施方法(400)。
在(402)处,所述方法包含构建使均匀性测量机器中的轮胎的多次旋转之间的均匀性测量值的差与测量过程谐波相关的模型。可从测试轮胎的集合所获得的均匀性测量值(例如,谐波量值)构建模型。所述模型可包含与测量过程谐波相关联的项。
举例来说,可如下构建与均匀性测量机器中的轮胎的第一旋转相关联的模型:
是轮胎的第一旋转的N个数据点的每一数据点i处的均匀性参数的量值。Btj和tj是与K轮胎谐波的每一轮胎谐波tj相关联的系数。Am和m是与测量过程谐波项相关联的系数。
可如下构建与均匀性测量机器中的轮胎的第二旋转相关联的模型:
是轮胎的第二旋转的N个数据点的每一数据点i处的均匀性参数的量值。Btj和tj是与K轮胎谐波的每一轮胎谐波tj相关联的系数。Am和m是与测量过程谐波项相关联的系数。
可如下构建与均匀性测量机器中的轮胎的第一旋转与第二旋转之间的均匀性测量值的差相关联的模型:
Δ是N个数据点的每一数据点i处的均匀性测量值的差。Am和m是与测量过程谐波项相关联的系数。
在(404)处,所述方法包含估计所构建的模型的系数。举例来说,在一个实施例中,可使用非线性回归或其它统计分析估计系数Am和m,以将所述模型拟合到观察到的测试轮胎的集合的均匀性测量值。
在(406)处,所述方法包含至少部分地基于所述系数识别一个或多个参数。举例来说,可将系数Am确定为测量过程谐波的量值。可将系数m确定为测量过程谐波的频率的过程谐波数。
在另一实例实施例中,可通过使用由模拟产生的的查找表估计系数Am和未知谐波数m。所述模拟使用上文的模型产生均匀性测量机器中的轮胎的两次旋转的波形以及所得的波形之间的差。接着,通过形成比率r将差的峰值与第一传送波形的峰值进行比较。
Max(difference)等于模拟差波形的峰值。Max(first_pass)等于与第一旋转相关联的模拟波形的峰值。
接着可将观察到的值r与(例如)图7中所描绘的实例模型进行比较以估计测量过程谐波数。图7绘示沿着横坐标的比率与沿着纵坐标的谐波数的曲线。作为一实例,差的量值1.8将等于约0.86的测量过程谐波或约1.14的测量过程谐波仅知道行走轮与轮胎的相对大小(例如,行走轮大于轮胎)使得选择较低值0.86作为谐波数。
用于改进轮胎均匀性的实例系统
现在参考图8,说明用于实施上文所描述的方法的实例系统组件的示意性概述。根据多个相应的制造过程构造实例轮胎600。此类轮胎成型过程可(例如)包含应用各种橡胶化合物和/或其它合适的材料的层以形成轮胎胎体,提供轮胎带部分以及胎面部分以形成轮胎顶点块,将生胎定位在硫化机中,以及硫化成品生胎等。此类相应的过程元件表示为图8中的602a、602b、……、602n并且进行组合以形成实例轮胎600。应了解,可以通过各个过程602a到602n的一次反复构造一批多个轮胎。
仍参考图8,提供测量机器604以获得轮胎600的均匀性测量值。均匀性测量机器604可经配置以测量均匀性参数,例如轮胎600的径向力变化、横向力变化和/或切向力变化。均匀性测量机器604还可包含用以负载轮胎以在轮胎600旋转时获得力测量值的行走轮。
尽管出于易于说明和清晰目的,图8中仅展示一个计算机和处理器,但可将由测量机器604获得的测量值转发,使得其在可分别含有一个或多个处理器608的一个或多个计算装置606处被接收。处理器608可经配置以接收来自输入装置614的输入数据或存储于存储器612中的数据。处理器608接着可根据所揭示的方法分析此类测量值,并且经由输出装置616向用户提供可使用的输出(例如数据)或者向过程控制器618提供信号。均匀性分析可替代地由一个或多个服务器610或跨越多个计算和处理装置实施。
可提供各种存储器/媒体元件612a、612b、612c(统称为“612”)作为一个或多个种类的非暂时性计算机可读媒体的单个或多个部分,包含(但不限于)RAM、ROM、硬盘驱动器、闪存驱动器、光学媒体、磁性媒体或其它存储器装置。图8的计算/处理装置可适于充当专用机器,所述专用机器通过存取存储在存储器/媒体元件中的一个或多个中的以计算机可读形式呈现的软件指令来提供所需功能性。当使用软件时,任何适合的程序设计、脚本或其它类型的语言或语言的组合可用以实施本文中含有的教示。
在一个实施方案中,处理器608可执行存储于存储器元件612a、612b和612c中的一个或多个中的计算机可读指令以致使所述处理器执行操作。所述操作可包含根据本发明的实例方面识别一个或多个测量过程谐波。
模拟结果
由99个测试轮胎的集合组成两次旋转以收集每个循环大约4096个测量值。从单独的分析估计与行走轮相关联的测量过程谐波以具有谐波数0.75和约0.80kgs的量值。基于模拟结果,此测量过程谐波预期产生针对两个旋转的第一谐波量值之间的差与两个独立循环的预期方差相比约为27%的方差减少。
下表展示来自此实际数据的结果以确定极其接近模拟值21.3%的方差减小20.3%。实际方差较小,这是因为其是基于每个循环4096个测量值而非在构建模拟时使用的128个点。
表3
类型 第一方差 第二方差 独立方差 差量方差 %差
模拟 0.44 0.45 0.89 0.70 21.3%
实际 0.00301 0.00309 0.00610 0.00486 20.3%
尽管已经相对于本发明的特定实例实施例详细地描述了本发明,但所属领域的技术人员应了解,在理解前述内容的基础上可易于对此类实施例进行更改、制得此类实施例的变体以及等效物。因此,本发明的范围是作为实例而非作为限制,并且本发明并不排除将此类修改、变化和/或添加包含到本发明中,这对所属领域的一般技术人员将是显而易见的。

Claims (15)

1.一种改进轮胎均匀性的方法,其包括:
存取多个测试轮胎的集合所获得的均匀性参数的均匀性测量值,在用行走轮负载所述测试轮胎的情况下,用均匀性测量机器针对所述测试轮胎的多次旋转获得每一测试轮胎的所述均匀性测量值;
至少部分地基于所述均匀性测量值估计与所述行走轮相关联的测量过程谐波的一个或多个参数;以及
至少部分地基于与所述行走轮相关联的所述测量过程谐波修改轮胎制造。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述测量过程谐波的所述一个或多个参数包括所述测量过程谐波的量值和频率。
3.根据权利要求1所述的方法,其中估计与所述行走轮相关联的测量过程谐波的一个或多个参数包括:
确定指示测试轮胎的所述集合所获得的所述均匀性测量值的方差的数据;
至少部分地基于指示所述方差的所述数据估计所述测量过程谐波的所述一个或多个参数。
4.根据权利要求3所述的方法,其中确定指示方差的数据包括:
确定与测试轮胎的所述集合的所述多次旋转中的第一旋转相关联的均匀性测量值的第一方差;
确定与测试轮胎的所述集合的所述多次旋转中的第二旋转相关联的所述均匀性测量值的第二方差;
至少部分地基于所述第一方差和所述第二方差确定指示独立方差的所述数据。
5.根据权利要求4所述的方法,其中确定指示方差的数据进一步包括:
确定测试轮胎的所述集合中的每一轮胎的差量测量值,所述差量测量值指示相关联于所述轮胎的第一旋转的均匀性测量值与相关联于所述轮胎的第二旋转的均匀性测量值之间的差;
确定测试轮胎的所述集合中的每一轮胎的所述差量测量值的差量方差。
6.根据权利要求5所述的方法,其中至少部分地基于所述独立方差与所述差量方差之间的差估计与测量过程谐波相关联的所述一个或多个参数。
7.根据权利要求1所述的方法,其中估计测量过程谐波的一个或多个参数包括:
构建使所述均匀性测量机器中的所述测试轮胎的所述多次旋转之间的均匀性测量值的差相关的模型,所述模型包括测量过程谐波项;
估计与所述测量过程谐波项相关联的一个或多个系数;以及
至少部分地基于所述一个或多个系数识别所述一个或多个参数。
8.根据权利要求7所述的方法,其中估计一个或多个系数包括使用所述模型模拟与第一旋转相关联的第一传送波形;以及
使用所述模型模拟与所述第一旋转和第二旋转之间的所述均匀性测量值的所述差相关联的差波形。
9.根据权利要求8所述的方法,其中估计测量过程谐波的一个或多个参数进一步包括:
确定所述所模拟的第一传送波形的峰值与所述所模拟的差波形的峰值的比率;以及
至少部分地基于所述比率估计与所述测量过程谐波相关联的过程谐波数。
10.根据权利要求1所述的方法,其中至少部分地基于所述测量过程谐波修改轮胎制造包括至少部分地基于所述测量过程谐波校正一个或多个轮胎的均匀性测量值,以确定所述一个或多个轮胎的经校正均匀性测量值。
11.根据权利要求10所述的方法,其中至少部分地基于所述经校正均匀性测量值修改轮胎制造。
12.根据权利要求11所述的方法,其中修改轮胎制造包括至少部分地基于所述经校正均匀性测量值对所述一个或多个轮胎进行排序或分级。
13.根据权利要求11所述的方法,其中修改轮胎制造包括分析所述一个或多个轮胎的所述经校正均匀性测量值,以识别一个或多个过程谐波或轮胎谐波。
14.根据权利要求1所述的方法,其中所述均匀性参数包括径向力变化、横向力变化、切向力变化或其一个或多个谐波中的一个或多个。
15.一种用于改进轮胎均匀性的系统,其包括:
均匀性测量机器,其经配置以获得多个轮胎的集合的均匀性测量值,在用行走轮负载所述轮胎的情况下,用所述均匀性测量机器针对所述轮胎的多次旋转获得每一轮胎的所述均匀性测量值;
一个或多个计算装置,其与所述均匀性测量机器通信,所述一个或多个计算装置包括存储于一个或多个存储器装置中的计算机可读指令,所述计算机可读指令在由一个或多个处理器执行时使所述一个或多个处理器执行根据前述权利要求所述的方法中的任一个。
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