專利名稱：路面摩擦系數(shù)測(cè)試車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要應(yīng)用于道路工程領(lǐng)域科研、設(shè)計(jì)及施工領(lǐng)域，特別設(shè)計(jì)用于瀝青或水泥路面 表面摩擦系數(shù)的測(cè)定。
背景技術(shù)：
路面的摩擦系數(shù)是路面使用性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，摩擦系數(shù)的大小將直接影響車輛的行 駛安全，隨著高速交通的不斷發(fā)展，對(duì)于路表功能的要求也越來越高。近年來，針對(duì)提高路 面表面摩擦系數(shù)開發(fā)的路面材料多種多樣，如抗滑表層AK系列、超薄瀝青罩面層等多種材 料的出現(xiàn)都有效的提高了路表的摩擦能力。但是，當(dāng)前對(duì)于路表摩擦系數(shù)的測(cè)試方法仍主要 以傳統(tǒng)的摩擦系數(shù)儀為主，該方法的不足之處在于(1)其測(cè)定是在固定點(diǎn)，低速的條件下對(duì) 路表面的摩擦能力給予的間接評(píng)價(jià)，通過提升端部帶有橡膠滑塊的擺臂錘到固定高度后下落， 測(cè)定滑塊兒經(jīng)路面摩擦減速后的擺升高度來評(píng)價(jià)路表與橡膠塊兒的摩擦大小，其指標(biāo)參數(shù)并 非摩擦系數(shù)本身，而是通過擺針的高度值間接表達(dá)；(2)同時(shí)，由于其測(cè)試是逐點(diǎn)進(jìn)行，耗 時(shí)長(zhǎng)，強(qiáng)度大，效率低，不利于在路面驗(yàn)收或大規(guī)模檢測(cè)中快速全面的獲得路況信息；(3) 摩擦系數(shù)的重要意義在于體現(xiàn)車輛在路面高速行駛過程中，輪胎與路表之間的滾動(dòng)摩擦對(duì)車 輛附著力的影響，其測(cè)定也應(yīng)該是在高速、車輛荷載真實(shí)作用下，輪胎滾動(dòng)過程中的滾動(dòng)摩 擦系數(shù)。因此，有必要開發(fā)一種可以實(shí)測(cè)車輛高速行駛狀態(tài)下，路表與車輪作用摩擦系數(shù)的 設(shè)備來滿足路面使用功能檢測(cè)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)本領(lǐng)域中的空白，本發(fā)明提供一種可在車輛正常行駛速度下，可測(cè)定不同輪胎接地 壓力下，路面表面摩擦系數(shù)的試驗(yàn)設(shè)備即路面摩擦系數(shù)測(cè)試車。
路面摩擦系數(shù)測(cè)試車，包括兩個(gè)測(cè)試輪、配重箱和牽引連接架，其特征在于所述測(cè)試 輪通過軸連接在一起，所述配重箱下方固定連接有豎梁，所述豎梁通過軸承與軸連接，所述 牽引連接架的一端固定在豎梁，另一端與外接設(shè)備相連，所述牽引連接架與豎梁之間還連接 有測(cè)力計(jì)，所述測(cè)力計(jì)與數(shù)據(jù)記錄器電連接。
所述測(cè)試輪的輪轂上安裝有測(cè)速儀，所述配重箱上安裝有能接收測(cè)速信號(hào)的信號(hào)接收器， 所述信號(hào)接收器與數(shù)據(jù)記錄器電連接。
所述信號(hào)接收器的一端固定于配重箱的外側(cè)，另一端為自由端，緊靠著測(cè)速儀。
所述豎梁上固定有車架平衡裝置，所述車架平衡裝置由 一個(gè)水平板和一塊豎直板組成，且以T型方式固定在一起，所述牽引連接架與車架平衡裝置中的水平板固定連接。
所述牽弓I連接架上有兩塊平行卡板，所述車架平衡裝置中的水平板卡入兩塊平行卡板中， 通過螺栓固定連接。
所述測(cè)力計(jì)的一端固定在牽引連接架上，另一端固定在車架平衡裝置中的垂直板上，且 測(cè)力計(jì)位于車架平衡裝置中的水平板的表面上。 所述測(cè)力計(jì)為一液壓油缸式測(cè)力儀。 所述配重箱中設(shè)置有配重塊。 所述軸上還固定有減震器。
所述豎梁上還固定有支撐架，位于車輪的前面和/或后面。
本發(fā)明的核心原理是汽車的滾動(dòng)摩擦力々是車輪在路面上滾動(dòng)時(shí)，因路面與輪胎變形 而產(chǎn)生的摩擦力。它與路面種類、狀態(tài)、車速、輪胎結(jié)構(gòu)及充氣壓力有關(guān)。滾動(dòng)摩擦力與輪 胎負(fù)荷(軸載)G成正比，艮P:
式中G~~車輪負(fù)荷(N);
/——滾動(dòng)摩擦系數(shù)，與路面狀況、行駛速度、輪胎的性質(zhì)等多種因素有關(guān)。
利用摩擦力與摩擦系數(shù)的關(guān)系，通過測(cè)定車輪在路表面滾動(dòng)過程中所需的拉力，反算車 輪與路面表面之間的滾動(dòng)摩擦系數(shù)。
實(shí)測(cè)車架空載情況下的軸載，或配置不同數(shù)量的配重塊，完成車架系統(tǒng)的配重。通過實(shí) 測(cè)接地面積，計(jì)算輪胎的接地壓強(qiáng)。作為測(cè)量的固定參數(shù)記錄下來。然后，將外接設(shè)備外力 牽引車與本發(fā)明摩擦系數(shù)車通過牽引連接架相連，連接好測(cè)力計(jì)，檢査信號(hào)確認(rèn)數(shù)據(jù)傳輸正
常，完成各系統(tǒng)的安裝和調(diào)試。以一定的速度拉動(dòng)摩擦系數(shù)車行駛，當(dāng)達(dá)到測(cè)試所需速度以 后，保持勻速前進(jìn)，到達(dá)測(cè)試路段，開啟數(shù)據(jù)記錄器(可放置在牽引車內(nèi))采集車速與拉力 相應(yīng)數(shù)據(jù)，在此過程中應(yīng)注意保持速度的平穩(wěn)和路況的穩(wěn)定，相應(yīng)的測(cè)試路段應(yīng)不少于100 米。取測(cè)試段內(nèi)所有數(shù)據(jù)的平均值作為測(cè)試結(jié)果。
由于摩擦系數(shù)與車速有關(guān)，因此本發(fā)明在測(cè)試輪上安裝有測(cè)速儀和傳感器，同時(shí)在配重 箱上安裝有信號(hào)接收器，當(dāng)車前行，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，信號(hào)接收器與數(shù)據(jù)記錄器相連，記錄下車輪 轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)與時(shí)間的關(guān)系，可以確定出車速，從而測(cè)定出車速與拉力的關(guān)系。
本發(fā)明還在牽引力與豎梁之間安裝有一個(gè)車架平衡裝置，該裝置由兩塊呈T型固定在一 起的板組成，可用于平衡測(cè)量車在行進(jìn)中產(chǎn)生的扭力等。
本發(fā)明還設(shè)置了兩個(gè)支撐架，用于支撐本發(fā)明車在不工作時(shí)停放穩(wěn)當(dāng)。
本發(fā)明還可以通過在配重箱內(nèi)配置不同質(zhì)量的配重塊調(diào)整車輛荷載，獲得不同的輪胎接地壓強(qiáng)。另外，還可以根據(jù)需要配置溫度、濕度傳感器，以記錄試驗(yàn)時(shí)刻路段的溫濕狀況。 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的測(cè)試車具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果
1. 本發(fā)明提出的摩擦系數(shù)測(cè)試車可以在車輛正常行駛速度下，測(cè)定路面表面的摩擦系數(shù)， 克服了以往固定點(diǎn)、速度低的條件下與車輪高速行駛條件下，路面摩擦系數(shù)的表現(xiàn)存在差異 的問題，同時(shí)還可以測(cè)定出不同速度下的摩擦系數(shù)值。
2. 本發(fā)明提出的摩擦系數(shù)車通過在車架配重系統(tǒng)中改變車輛的配重，可以測(cè)定在不同的 輪胎接地壓力條件下，路面的摩擦系數(shù)值。


圖l本發(fā)明的拆開結(jié)構(gòu)主視示意圖2本發(fā)明的結(jié)構(gòu)側(cè)視示意圖中各標(biāo)號(hào)列示如下
l一配重箱，2—測(cè)速儀，3—測(cè)試輪，4一車架平衡裝置，5—牽引連接架，6~豎梁，7—減震
器，8—支撐架，9一液壓油缸式測(cè)力儀，10~軸，12—信號(hào)接收器。
具體實(shí)施例方式
如圖l、圖2所示，路面摩擦系數(shù)測(cè)試車，包括通過軸10連接在一起兩個(gè)測(cè)試輪3、位 于測(cè)試輪3上方的配重箱1，和牽引連接架5，配重箱1下方固定連接有豎梁6，所述豎梁6 通過軸承與軸10連接，所述牽引連接架5的一端與外接設(shè)備(如外力牽引車)相連，另一端 固定在豎梁6上，所述牽引連接架5與豎梁6之間還連接有液壓油缸測(cè)力儀9，所述液壓油 缸測(cè)力儀9與數(shù)據(jù)記錄器連接(數(shù)據(jù)記錄器放置在牽引車內(nèi)，圖中沒有標(biāo)示出來)。實(shí)測(cè)車架 空載情況下的軸載(即只有配重箱和豎梁)，通過實(shí)測(cè)接地面積，計(jì)算輪胎的接地壓強(qiáng)，可以 計(jì)算出車輪負(fù)荷，作為測(cè)量的固定參數(shù)記錄下來。然后，將外力牽引車與本發(fā)明摩擦系數(shù)車 通過牽引連接架5相連，連接好液壓油缸測(cè)力儀9,檢査信號(hào)確認(rèn)數(shù)據(jù)傳輸正常，完成各系 統(tǒng)的安裝和調(diào)試。以一定的速度拉動(dòng)摩擦系數(shù)車行駛，當(dāng)達(dá)到測(cè)試所需速度以后，保持勻速 前進(jìn)，到達(dá)測(cè)試路段，開啟數(shù)據(jù)記錄器采集相應(yīng)拉力數(shù)據(jù)，得到一定速度下的摩擦力，反推 得到摩擦系數(shù)值。
所述測(cè)試輪3的輪穀上安裝有測(cè)速儀，所述配重箱1的外側(cè)安裝有能接收測(cè)速信號(hào)的信 號(hào)接收器12，所述信號(hào)接收器12的另一端為自由端，緊靠著測(cè)速儀，所述信號(hào)接收器12與 數(shù)據(jù)記錄器連接。數(shù)據(jù)記錄器可以記錄下速度與拉力的關(guān)系。
所述豎梁6上固定有車架平衡裝置4，所述車架平衡裝置4由一塊水平板和一塊豎直板 呈T型結(jié)構(gòu)固定而成，所述牽引連接架5有兩塊平行卡板，所述車架平衡裝置4中的水平板卡入兩塊平行卡板中，通過螺栓固定連接。車架平衡裝置4可用于平衡測(cè)量車在行進(jìn)中產(chǎn)生 的扭力等。液壓油缸式測(cè)力儀9的一端固定在牽引連接架5上，另一端固定在車架平衡裝置 4中的垂直板上，且固定于車架平衡裝置中的水平板的表面上。
所述配重箱1設(shè)置有配重塊，可以通過在配重箱1內(nèi)配置不同質(zhì)量的配重塊調(diào)整車輛荷 載，獲得不同的輪胎接地壓強(qiáng)。所述軸10上還固定有減震器7，減少測(cè)試車在行進(jìn)中路況對(duì) 測(cè)試的影響。
所述豎架6上還固定有支撐架8，位于測(cè)試輪3的前面和/或后面，使本發(fā)明車在不工作 時(shí)停放穩(wěn)當(dāng)。
另外，本發(fā)明還可以根據(jù)需要配置溫度、濕度傳感器，以記錄試驗(yàn)時(shí)刻路段的溫濕狀況。
權(quán)利要求
1、路面摩擦系數(shù)測(cè)試車，包括兩個(gè)測(cè)試輪、配重箱和牽引連接架，其特征在于所述測(cè)試輪通過軸連接在一起，所述配重箱下方固定連接有豎梁，所述豎梁通過軸承與軸連接，所述牽引連接架的一端固定在豎梁，另一端與外接設(shè)備相連，所述牽引連接架與豎梁之間還連接有測(cè)力計(jì)，所述測(cè)力計(jì)與數(shù)據(jù)記錄器電連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面摩擦系數(shù)測(cè)試車，其特征在于所述測(cè)試輪的輪轂上安 裝有測(cè)速儀，所述配重箱上安裝有能接收測(cè)速信號(hào)的信號(hào)接收器，所述信號(hào)接收器與數(shù)據(jù) 記錄器電連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面摩擦系數(shù)測(cè)試車，其特征在于所述信號(hào)接收器的一端 固定于配重箱的外側(cè)，另一端為自由端，緊靠著測(cè)速儀。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面摩擦系數(shù)測(cè)試車，其特征在于所述豎梁上固定有車架 平衡裝置，所述車架平衡裝置由一個(gè)水平板和一塊豎直板組成，且以T型方式固定在一起， 所述牽引連接架與車架平衡裝置中的水平板固定連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的路面摩擦系數(shù)測(cè)試車，其特征在于所述牽引連接架有兩塊 平行卡板，所述車架平衡裝置中的水平板卡入兩塊平行卡板中，通過螺栓固定連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的路面摩擦系數(shù)測(cè)試車，其特征在于所述測(cè)力計(jì)的一端固定 在牽引連接架上，另一端固定在車架平衡裝置中的垂直板上，且測(cè)力計(jì)位于車架平衡裝置 中的水平板的表面上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面摩擦系數(shù)測(cè)試車，其特征在于所述測(cè)力計(jì)為一液壓油 缸式測(cè)力儀。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面摩擦系數(shù)測(cè)試車，其特征在于所述配重箱中設(shè)置有配 重塊。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面摩擦系數(shù)測(cè)試車，其特征在于所述軸上還固定有減震器。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面摩擦系數(shù)測(cè)試車，其特征在于所述豎梁上還固定有 支撐架，位于車輪的前面和/或后面。
全文摘要
本發(fā)明涉及“路面摩擦系數(shù)測(cè)試車”，屬于道路工程施工領(lǐng)域，包括兩個(gè)測(cè)試輪、配重箱和牽引連接架，其特征在于所述測(cè)試輪通過軸連接在一起，所述配重箱下方固定連接有豎梁，所述豎梁通過軸承與軸連接，所述牽引連接架的一端固定在豎梁，另一端與外接設(shè)備相連，所述牽引連接架與豎梁之間還連接有測(cè)力計(jì)，所述測(cè)力計(jì)與數(shù)據(jù)記錄器電連接。本發(fā)明提出的摩擦系數(shù)測(cè)試車可以在車輛正常行駛速度下，測(cè)定路面表面的摩擦系數(shù)，克服了以往固定點(diǎn)、速度低的條件下與車輪高速行駛條件下，路面摩擦系數(shù)的表現(xiàn)存在差異的問題，同時(shí)還可以測(cè)定出不同速度下的摩擦系數(shù)值。通過改變車輛的配重，可以測(cè)定在不同的輪胎接地壓力條件下的路面摩擦系數(shù)值。
文檔編號(hào)B62D21/02GK101576477SQ20091008736
公開日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2009年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
發(fā)明者周興業(yè), 沈國輝, 王旭東, 磊 賈, 郭朝陽 申請(qǐng)人:交通部公路科學(xué)研究所