一种基于圆周运动的爆胎性能测试轮胎内引爆装置技术领域
一种基于圆周运动的爆胎性能测试轮胎内引爆装置属于汽车性能测试技术领域。
背景技术
爆胎是指轮胎在少于0.1秒的极短时间内，因破裂突然失去空气而瘪掉。爆胎是汽
车在夏季频发事故之一，有关统计数据显示，在高速公路上的交通事故中，10%是由于轮胎
故障引起的，而爆胎一项就占轮胎故障引发事故总量的70%以上。
爆胎后发生事故的本质问题在于发生爆胎的轮胎与地面的相互作用力瞬间变小，
同时，受汽车整体配重的影响，在其中一个轮胎与地面相互作用力变小的同时，汽车整体受
力不再对称，使得车轮带动车体转向，进而造成汽车失控，发生事故。
可见，监测爆胎轮胎受力变化及汽车转向规律，是获取汽车爆胎后运行规律，预防
爆胎后事故的关键。因此，为了获得爆胎后的汽车运行规律，需要研制一套爆胎后性能测试
装置，而使轮胎在实验过程中爆胎则是实验的第一步，即需要一种轮胎引爆装置，但是，还
没有查阅到这样的装置。
发明内容
针对获取爆胎后轮胎受力变化及汽车转向规律的技术需求，本发明公开了一种基
于圆周运动的爆胎性能测试轮胎内引爆装置，为准确位置发生爆胎提供技术手段，为研制
爆胎后性能测试装置奠定实验基础。
本发明的目的是这样实现的：
一种基于圆周运动的爆胎性能测试轮胎内引爆装置，包括球形外壳，设置在球形外壳
中的引爆装置，对称设置在球形外壳外部的三组永磁铁，用于固定永磁铁的框架，用于控制
框架运动的圆周运动机构；球形外壳设置于轮胎里面，永磁铁、框架和圆周运动机构设置于
轮胎外面；
所述球形外壳为带有通气孔的中空圆球形磁体，正半球体为N极，负半球为S极；
所述引爆装置包括无线接收模块，用于处理无线接收模块信号的单片机，用于接收单
片机输出信号的点火器，所述点火器用于点燃火药；
所述三组永磁铁中，每组永磁铁包括设置在同一直线上异名磁极相对的两个永磁铁，
三组永磁铁所在的三条直线两两垂直，球形外壳置于每组永磁铁的中间位置；
所述框架包括三个同尺寸的圆圈结构，所述三个圆圈结构所在的平面两两垂直，每两
个圆圈结构的交点安装有永磁铁；
所述圆周运动机构包括与轮胎对称轴同轴的转轴，与转轴平行的连杆；所述转轴的一
端通过联轴器连接电机，另一端通过轴承连接固定端，转轴与轴承的内圈固定连接，固定端
与轴承的外圈固定连接；所述连杆与一组永磁铁所在直线同轴，连杆的中间部分安装框架；
转轴与连杆之间的距离能够调整。
上述基于圆周运动的爆胎性能测试轮胎内引爆装置，所述转轴与连杆之间包括转
盘，转轴固定连接到转盘一面的中心，转盘的另一面安装有与转盘平行的螺杆，所述螺杆上
设置有螺帽，所述螺帽与连杆固定连接。
以上基于圆周运动的爆胎性能测试轮胎内引爆装置，所述转轴和/或连杆能够沿
其所在方向运动。
有益效果：
第一、在本发明结构下，由于球形外壳正半球体为N极，负半球为S极，在三组永磁铁的
作用下，无论球形外壳如何转动，都处于受力平衡状态，因此能够悬浮在轮胎里面，即不影
响轮胎转动性能，又能给轮胎爆胎提供技术手段；
第二、在本发明结构下，通过控制设置于轮胎外面的圆周运动机构，使框架转动，进而
使轮胎里面的球形外壳受力发生变化，最终使球形外壳与圆周运动机构具有相同的位移，
因此能够对引爆装置精确定位，为获取爆胎位置与轮胎受力变化及汽车转向规律之间的关
系提供技术手段；
第三、由于球形外壳为带有通气孔，因此能够使火药充分燃烧，确保火药燃烧能够使轮
胎爆胎，提高测试装置的可靠性。
附图说明
图1是球形外壳、三组永磁铁和框架之间的位置和结构关系图。
图2是引爆装置的逻辑框图。
图3是圆周运动机构的结构示意图。
图4是转轴、连杆、转盘、螺杆和螺帽之间的位置和结构示意图。
图中：1球形外壳、2引爆装置、21无线接收模块、22单片机、23点火器、24火药、3永
磁铁、4框架、5圆周运动机构、51转轴、52连杆、53联轴器、54电机、55轴承、56固定端、57转
盘、58螺杆、59螺帽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细描述。
具体实施例一
本实施例的基于圆周运动的爆胎性能测试轮胎内引爆装置，包括球形外壳1，设置在球
形外壳1中的引爆装置2，对称设置在球形外壳1外部的三组永磁铁3，用于固定永磁铁3的框
架4，用于控制框架4运动的圆周运动机构5；球形外壳1设置于轮胎里面，永磁铁3、框架4和
圆周运动机构5设置于轮胎外面；
其中，球形外壳1、三组永磁铁3与框架4之间的位置和结构关系如图1所示；
所述球形外壳1为带有通气孔的中空圆球形磁体，正半球体为N极，负半球为S极；
所述引爆装置2包括无线接收模块21，用于处理无线接收模块21信号的单片机22，用于
接收单片机22输出信号的点火器23，所述点火器23用于点燃火药24；
引爆装置2的逻辑框图如图2所示，需要说明的是，本领域技术人员很容易想到需要给
整个电路模块设置供电系统，通过查找相关资料也能够在不进行创造性思维的条件下，将
整个电路系统设计出来，因此在本申请中，不进行详细说明，而点火器23能够购买到成本，
在本申请中同样也不需要具体解释；
所述三组永磁铁3中，每组永磁铁3包括设置在同一直线上异名磁极相对的两个永磁铁
3，三组永磁铁3所在的三条直线两两垂直，球形外壳1置于每组永磁铁3的中间位置；
所述框架4包括三个同尺寸的圆圈结构，所述三个圆圈结构所在的平面两两垂直，每两
个圆圈结构的交点安装有永磁铁3；
所述圆周运动机构5的结构示意图如图3所示，圆周运动机构5包括与轮胎对称轴同轴
的转轴51，与转轴51平行的连杆52；所述转轴的一端通过联轴器53连接电机54，另一端通过
轴承55连接固定端56，转轴51与轴承55的内圈固定连接，固定端56与轴承55的外圈固定连
接；所述连杆52与一组永磁铁3所在直线同轴，连杆52的中间部分安装框架4；转轴51与连杆
52之间的距离能够调整。
具体实施例二
本实施例的基于圆周运动的爆胎性能测试轮胎内引爆装置，在具体实施例一的基础
上，进一步限定转轴51与连杆52之间包括转盘57，转轴51固定连接到转盘57一面的中心，转
盘57的另一面安装有与转盘57平行的螺杆58，所述螺杆58上设置有螺帽59，所述螺帽59与
连杆52固定连接。
转轴51、连杆52、转盘57、螺杆58和螺帽59之间的位置和结构示意图如图4所示。
这种结构限定，给出了实现转轴51与连杆52之间的距离能够调整的具体机械结
构。
具体实施例三
本实施例的基于圆周运动的爆胎性能测试轮胎内引爆装置，在具体实施例一或具体实
施例二的基础上，进一步限定所述转轴51和/或连杆52能够沿其所在方向运动。
这种结构限定，使得本发明引爆装置不仅能够在圆周面内确定位置，而且在垂直
圆周面的方向上，也能够进行位置调整，丰富了爆炸点，有利于获取更多的实验数据。