CN101408499A - 一种道路路面抗滑性能测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种道路路面抗滑性能测试设备，其包括驱动力部件、数据采集部件、测试部件以及支座部件。所述驱动力部件包括转速控制装置、发动机及驱动轴，为测试仪器提供驱动力以及控制测试盘的转动速度。所述数据采集部件包含扭矩传感器与数据显示仪，扭矩传感器通过数据线与数据显示仪相连。所述测试部件包括一个测试圆盘，圆盘底部有三根橡胶片，橡胶片与测试面接触，驱动轴驱动测试圆盘进行测试。所述支座部件包含承重板、支架及三个支撑螺丝，保证测试盘与路面平行紧密接触。利用该路面抗滑性能测试设备对不同构造路面进行抗滑能力测试，分析比较不同路面构造的抗滑能力，提供可靠的试验依据。

Description

一种道路路面抗滑性能测试设备

技术领域

本发明涉及道路工程路面的抗滑性能测试领域，特别涉及一种道路路面抗滑性能测试设备。

背景技术

对路面进行抗滑性能测定最初根据摩擦力学的概念进行，涉及车辆轮胎与路面材料之间的摩擦力学作用和其它影响因素的分析。发达国家(如英国、法国和美国等)在20世纪20年代末就开始道路路面抗滑性能测试技术的研究，之后又召开了数届道路表面特征国际会议。研究内容主要涉及摩擦系数测定技术和摩擦机理、滑溜事故及抗滑标准等问题，这些研究提供了理论基础和实践经验，世界各国据此纷纷研制出许多路面摩擦系数检测设备和仪器。

最初英国TRRL研制出摆式摩擦系数测定仪，后在全世界被许多国家广泛使用。80年代交通部公路科学研究所的有关技术专家研制出第一代国产摆式仪，后被订入我国相关的行业技术规范、规程中。摆式仪的摆锤底面装有橡胶滑块，摆锤从一定高度自由下摆时，滑块面同试验表面接触。由于两者间的摩擦而损耗部分能量，使摆锤只能回摆到一定高度。表面摩擦阻力越大，回摆高度越小(即摆值越大)。测试指标即为摩擦摆值，其优点为定点测量，原理简单，不仅可以用于室内，而且可用于野外测试道路路面的抗滑值，且摆式摩擦系数测定仪便于携带，操作简单；其缺点是效率低，不可能对里程较长的道路进行全线测试，而只能选择某些路段抽样调查，这使得测试结果表征路面抗滑性能的具有一定的片面性，人为影响因素大，影响道路交通，特别在高速行车道路上，安全性差，不能满足检测的高效、自动、安全等要求。

日本制造的动态摩擦系数测试仪，简称DFT，与摆式仪相似，通过摩擦力作功，用旋转动能损失来反算动态摩擦系数值。该仪器已被多个国家的研究者所注意，有逐渐被采用的趋势。DFT的优点是便于携带，可测试单采样点处0～80km/h范围内的摩擦系数值，其缺点是对粗构造路面不适用。

英国TRRL于60年代研制横向力系数(SFC)测试仪，称为SCRIM系统。中国于80年代末引进SCRIM系统，并已进入交通行业标准体系。其测试原理为测试车上安装有标准试验轮胎，与车辆行驶方向偏转成一定的角度(20°偏角)。汽车以一定的速度在潮湿路面上行驶时，试验轮胎受到侧向摩阻作用，此摩阻力除以试验轮上的载重，即为横向力系数(SFC值)，该值可以反映纵、横两个方向的摩擦力性能。该系统能以任意速度对路面进行长距离连续SCRIM测试，每次携带的喷洒水量可供测试里程约55km，测试结果符合车辆实际制动或滑溜时的情况，并且测试不影响其它车辆的正常行驶。

美国、日本、瑞典等国家还采用纵向摩擦系数测试车(如SAFEGATE摩擦测试车)来评价道路路面的防滑状况，该类设备测定的纵向摩擦系数主要表示车辆在路面上沿行车方向制动时的路面抗力。

我国目前采用的主要检测手段为摆式摩擦仪及铺砂法，这些设备的测试结果受测试条件、环境以及操作过程等因素影响而表现出较差的稳定性，其测试结果不能真实地反映路面实际抗滑性能，从而导致它们对同一路段的路面进行测试时会得到不同的结果，其效率和可靠性也无法满足道路管理的需要。另一方面，虽然动态连续式检测已成为当今国际上的主流，但在制造上有较大的难度。同时在检测时，由于要对检测轮进行完全制动，其检测费用较高。因此开发快捷、客观、准确、高效率且能正确反应路面抗滑构造的检测设备具有非常重要的显示意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种道路路面抗滑性能测试设备，该设备测试原理简单、操作简便、测试准确、快速、数据显示、计算机存储方便，可以实现快捷、客观、准确、高效率检测与评价路面抗滑性能。测试设备的检测及仪器的制造费用相对较低，仪器所有元件均为国产，使用、维修方便，并且该测试设备可靠性好，有利于该设备的推广应用。

本发明的技术方案是这样实现的：

测试圆盘及橡胶滑块，橡胶滑块上部与测试圆盘相连，测试圆盘上面与驱动轴的一端连接，驱动轴的另一端与发动机连接在一起，发动机与转速控制装置相连，在驱动轴上还连接扭矩传感器，扭矩传感器和数字显示仪，发动机设置在支座上。

所述的支座包括支架和底部的承重板以及焊接在承重板底部的支撑螺丝。每两个橡胶滑块之间的角度为120°。

本发明的优点在于：

1)道路路面抗滑性能测试仪与规范中摆式仪、铺砂法相比，可实现自动化操作，自动记录测试数据，提高了测试效率。

2)道路路面抗滑性能测试仪在测试过程中，始终保持橡胶滑块与测试路面的接触面积一致，测试数据稳定准确，可以正确反映不同路表构造的道路路面抗滑能力。

3)与其他的抗滑测试设备不同的是，本发明采用了新的检测原理，且输出结果和功能比较实用和准确，整体性能优越。

4)该测试仪器为自主开发仪器，所有元件均为国产，可靠性好，制造及测试成本低，有利于该仪器的推广应用。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明测试盘底面图；

图3为本发明测试盘结构图；

下面结合附图对本发明的内容作进一步详细说明。

具体实施方式

本发明主要包括驱动力部件、数据采集部件、测试部件以及支座部件。

参见图1，包括测试圆盘6及橡胶滑块7，橡胶滑块7上部与测试圆盘6相连，测试圆盘6上面与驱动轴3的一端连接，驱动轴3的另一端与发动机2连接在一起，发动机2与转速控制装置1相连，在驱动轴3上还连接扭矩传感器4，扭矩传感器4和数字显示仪5，发动机2设置在支座上。

所述的支座包括支架8和底部的承重板9以及焊接在承重板9底部的支撑螺丝10。每两个橡胶滑块7之间的角度为120°。

道路路面抗滑性能测试仪上部有发动机2与电源相连，接通电源，调节转速控制装置1，为发动机2提供一定得动力使得驱动轴3转动，从而带动测试圆盘6运动以获得稳定的转动速度。然后将测试圆盘6平稳降下，使得其底部的橡胶滑块7与地面接触，进行测试。测试时，由于测试圆盘6转动时，3个橡胶滑块7由于与路面之间的摩擦作用，会受到摩擦阻力的影响，为保持测试圆盘6匀速转动，发动机2提供的动力与摩擦阻力相平衡，由扭矩传感器4测出测试圆盘6上橡胶条7摩擦阻力矩的大小，就可换算出橡胶条7受到的摩擦力。扭矩传感器4将橡胶滑块7在圆盘转动过程中受到的摩擦扭矩传送至数字显示仪5，可以读出整个测试过程中的摩擦扭矩，数字显示仪5将整个测试过程中的摩擦数据全部记录下来，最后通过数字显示仪5后面的电脑数据线接口，与电脑相连，分析整个测试过程中的橡胶滑块7受到的摩擦情况。在整个测试过程中，支架8及承重板9承担整个仪器重量，保证仪器在整个测试过程中稳定运行，承重板下部有3个支撑螺丝10，3个支撑螺丝10的着地点在同一个水平面上，保证测试圆盘6与地面接触平行紧密接触。

参见图2、3，测试圆盘6半径为10cm，其底部安装有三个测试滑块7，每个测试滑块的底部装有橡胶片，每根橡胶片的尺寸为6.35mm×25.4mm×76.2mm，橡胶片通过固定螺丝13和滑动螺丝14与上部的测试滑块7相连，橡胶片与地面之间的夹角为0～30°(通过滑动螺丝14进行调节)，测试滑块16通过横向螺丝12与测试圆盘6相连，横向螺丝12及其上部竖向螺丝13均装有弹簧。在测试过程中，当橡胶块7发生向两侧的倾斜时，横向螺丝12上的复位弹簧可以及时将橡胶块7复位，保证其与路面垂直接触。竖向螺丝13及其上面的复位弹簧可以缓冲测试时橡胶块7遇到路面凸起而引起的颠簸，保证测试过程中测试滑块7与路面的平稳等面积接触，以保证测试结果的准确性。

本发明可以真实地反映不同实际路面结构状况下道路路面的抗滑性能，保证测试结果的可靠性，其实际应用效果显著。

Claims (3)

1、一种道路路面抗滑性能测试设备，包括测试圆盘(6)，其特征在于，测试圆盘(6)及橡胶滑块(7)，橡胶滑块(7)上部与测试圆盘(6)相连，测试圆盘(6)上面与驱动轴(3)的一端连接，驱动轴(3)的另一端与发动机(2)连接在一起，发动机(2)与转速控制装置(1)相连，在驱动轴(3)上还连接扭矩传感器(4)，扭矩传感器(4)和数字显示仪(5)，发动机(2)设置在支座上。

2、根据权利要求1所述的道路路面抗滑测性能测试设备，其特征在于，所述的支座包括支架(8)和底部的承重板(9)以及焊接在承重板(9)底部的支撑螺丝(10)。

3、根据权利要求1所述的道路路面抗滑性能测试设备，其特征在于，每两个橡胶滑块(7)之间的角度为120°。

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