精确测量橡胶轮胎与沥青路面摩擦系数的实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开精确测量橡胶轮胎与沥青路面摩擦系数的实验装置，包括水箱、设置在水箱右侧下部的连动自控式阀门、位于连动自控式阀门下方的水桶以及设置在水箱上方的沥青混合料车辙板试件放置框和可移动轮胎组件，所述水桶通过安装于沥青混合料车辙板试件放置框右侧的定滑轮与可移动轮胎组件动力连接；所述放置框的内部安置有沥青混合料车辙板试件，侧边框上设置有对射式激光传感器；所述沥青混合料车辙板侧方同一水平位置处设有压力传感器。本实用新型专利技术装置可以通过水泵控制水平导轨上水管的水流大小，可以使装置模拟潮湿，降雨的路面摩擦力系数的检测。路面摩擦力系数的检测。路面摩擦力系数的检测。

【技术实现步骤摘要】
精确测量橡胶轮胎与沥青路面摩擦系数的实验装置


[0001]本技术涉及一种精确测量橡胶轮胎与沥青路面摩擦系数的实验装置，属于路面摩擦检测领域。

技术介绍

[0002]沥青路面作为现在和未来道路交通荷载的主流形式，其建设行业突飞猛进，但是在推动社会经济快速发展的过程中，也在给人民带来难以估量的安全隐患。车速飞快增长，车流量不断增大，因此交通事故频频发生。制动距离太长便是灾祸发生的首要原因，而制动距离又与轮胎与路面间的摩擦系数息息相关。因此摩擦系数的准确测定尤为重要。
[0003]摩擦系数由被接触物体表面的粗糙程度决定。现如今路面测量摩擦系数的主要设备就是摆式仪，它是根据橡胶片划过路面所造成能量损失与摩擦力做功相同原理制作而成，但是摆式仪的测量结果受测量人员的人为因素影响比较大，测量人员不同结果差异较大，且每次测量后会导致接触面因磨损而发生摩擦系数改变，并且橡胶片难以模拟充气橡胶轮胎与沥青路面的接触状态，而且摆式仪内部系统间的摩擦力无法忽略等问题。

技术实现思路

[0004]技术目的：针对现有技术中存在的问题与不足，本技术提供一种测量精度高、人为干扰因素影响小且可模拟多种天气状况下摩擦系数的实验装置。
[0005]技术方案：一种精确测量橡胶轮胎与沥青路面摩擦系数的实验装置，包括水箱，其特征在于：还包括设置在水箱右侧下部的连动自控式阀门、位于连动自控式阀门下方的水桶以及设置在水箱上方的沥青混合料车辙板试件放置框和可移动轮胎组件，所述水桶通过安装于沥青混合料车辙板试件放置框右侧的定滑轮与可移动轮胎组件动力连接；所述放置框的内部安置有沥青混合料车辙板试件，侧边框上设置有对射式激光传感器；所述沥青混合料车辙板侧方同一水平位置处设有压力传感器；所述连动自控式阀门从上至下依次包括固定设置在水箱侧边的电磁铁、与所述水箱连通的输水口以及上表面设有限位块的限位板，所述输水口的管壁上下设有第一通孔，所述限位板和限位块之间设有第二通孔，所述第一通孔、第二通孔内贯穿有第一活塞，所述第一活塞顶部穿过输水口管壁上下第一通孔后连接有直径大于第一通孔的铁质圆盘，所述第一活塞中间设有横向通孔，所述电磁铁与对射式激光传感器串联。
[0006]当所述可移动轮胎组件的橡胶轮胎位于沥青混合料车辙板试件的初始位置处时，所述橡胶轮胎遮挡于对射式激光传感器之间连线上，电路断开，所述活塞的横向通孔与输水口位于同一水平线，水箱内的水通过输水口流入所述水桶内；
[0007]当所述水桶内水的重量逐渐增加至大于所述可移动轮胎组件与沥青混合料车辙板试件之间的摩擦力时，所述可移动轮胎组件的橡胶轮胎向右移动，对射式激光传感器之间形成通路，电磁铁对所述第一活塞上方的铁质圆盘产生磁力吸附，活塞上移，所述第一活塞上的横向通孔伸至输水口上方，输水口水流断开。
[0008]本技术进一步限定的技术方案为：所述可移动轮胎组件包括竖向驱动机构，所述竖向驱动机构上通过升降座安装有一对水平导轨，所述水平导轨上安装有滑块，所述滑块下方设置有第二活塞，所述第二活塞的塞杆中部套设有第一弹簧，下方连接有三角支架，所述第一弹簧的两端分别焊接在第二活塞的两端，活塞的拉伸运动会造成弹簧的伸长和缩短，用以施加压力作用，所述三角支架的下安装有充气式橡胶轮胎，所述三角支架上连接有挂钩，所述挂钩的另一端通过连接线、定滑轮和所述水桶连接。
[0009]作为优选，所述竖向驱动机构包括设置在所述水箱上边缘的四根螺纹丝杆，所述螺纹丝杆上安装可上下移动的所述升降座，所述水平导轨两端分别与所述升降座固定连接。
[0010]作为优选，所述滑块为两个，分别套设在两根所述水平导轨上，两个滑块之间连接有横轴，所述第二活塞的顶部与横轴中间固定连接。
[0011]作为优选，所述横轴上中间位置设置有气泡水平仪。
[0012]作为优选，所述第一活塞的底部连接有第一圆盘，位于限位块和输水口之间的塞杆上设有第二圆盘，所述第一圆盘和限位板之间塞杆上套设有第二弹簧，所述第二弹簧两端分别与限位板和第一圆盘固连。
[0013]作为优选，所述水平导轨上延长度方向布置有均布有透水孔的水管，所述水管通过水泵与所述水箱连通。
[0014]作为优选，所述水桶下方设有配重台。
[0015]本技术还公开了一种精确测量橡胶轮胎与沥青路面摩擦系数的方法，适用于上述所述的实验装置，包括以下几个步骤：
[0016]第一步、调节螺纹丝杆中水平导轨与固定螺母的位置，使得充气橡胶轮胎与沥青混合料车辙板试件处于不接触状态，观察气泡水平仪并调节固定螺母使得仪器水平，调整滑块处于如图8所示位置II处，此时充气橡胶轮胎位于恰好挡住对射式激光传感器的位置，致使对射式激光传感器和电磁铁处于断路，电磁铁不工作，第一活塞底部的第一固定圆盘与限位板底部之间的距离小于第二固定弹簧的原长，第一活塞上的第二固定弹簧的长度小于弹簧原长，因此第一活塞上的第二弹处于压缩状态，故弹簧沿弹簧方向向外的力，使得第一活塞被弹簧向下拉动，第一活塞上的横向通孔处于输水口处，与输水口形成通路，水箱内的水通过输水口流入水桶中，随着水桶中的水量不断增加，细线上的拉力不断增大，模拟充气橡胶轮胎系统被拉动，当滑块和轮胎系统刚刚被拉动时，充气橡胶轮胎对对射式激光传感器的遮挡消失的同时，对射式激光传感器和电磁铁形成通路，电磁铁开始工作，第一活塞上的铁质圆盘被向上吸引，第一活塞向上移动，第一活塞上的横向通孔处于输水口外面，输水口处无水流通过，记录此时配重系统的重量G1，此时配重系统的重量G1与细线的拉力F1大小相等，由于此时车轮与沥青混合料车辙板试件未接触，车轮与沥青混合料车辙板试件没有摩擦力，因此F1代表了整个装置的系统的除车轮与沥青混合料车辙板试件之间摩擦力外的摩擦力的大小，其数值大小与G1相同。
[0017]第二步、调整螺纹丝杆，水平导轨与固定螺母的位置，使得充气橡胶轮胎与沥青混合料车辙板试件接触，观察气泡水平仪使得仪器水平，调整滑块处于如图7所示位置I处，调整水平导轨的高度，使水平导轨向下移动会使第二活塞发生压缩，第二活塞也同样产生了压缩，所述压力通过充气式轮胎传递给压力传感器，通过压力传感器读出此时压力为F
N
，F
N
为此时水平导轨高度时的充气橡胶轮胎对沥青混合料车辙板试件压力大小，同样的可以根据调节螺纹丝杆，水平导轨与固定螺母的位置控制F
N
的大小。
[0018]第三步、调整滑块处于如图8所示位置II处，此时充气橡胶轮胎位于恰好挡住对射式激光传感器的位置，致使对射式激光传感器和电磁铁处于断路，电磁铁不工作，第一活塞上的第二固定弹簧的长度小于弹簧原长，故弹簧沿弹簧方向向外的力，使得第一活塞被弹簧向下拉动，第一活塞上的横向通孔处于输水口处，与输水口形成通路，水箱内的水通过输水口流入水桶中，随着水桶中的水量不断增加，细线上的拉力不断增大，模拟充气橡胶轮胎系统被拉动，当滑块和轮胎系统刚刚被拉动时，充气橡胶轮胎对对射式激光传感器的遮挡消失的同时，对射式激光传感器和电磁铁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.精确测量橡胶轮胎与沥青路面摩擦系数的实验装置，包括水箱，其特征在于：还包括设置在水箱右侧下部的连动自控式阀门、位于连动自控式阀门下方的水桶以及设置在水箱上方的沥青混合料车辙板试件放置框和可移动轮胎组件，所述水桶通过安装于沥青混合料车辙板试件放置框右侧的定滑轮与可移动轮胎组件动力连接；所述放置框的内部安置有沥青混合料车辙板试件，侧边框上设置有对射式激光传感器；所述沥青混合料车辙板侧方同一水平位置处设有压力传感器；所述连动自控式阀门从上至下依次包括固定设置在水箱侧边的电磁铁、与所述水箱连通的输水口以及上表面设有限位块的限位板，所述输水口的管壁上下设有第一通孔，所述限位板和限位块之间设有第二通孔，所述第一通孔、第二通孔内贯穿有第一活塞，所述第一活塞顶部穿过输水口管壁上下第一通孔后连接有直径大于第一通孔的铁质圆盘，所述第一活塞中间设有横向通孔，所述电磁铁与对射式激光传感器串联。2.根据权利要求1所述的精确测量橡胶轮胎与沥青路面摩擦系数的实验装置，其特征在于：所述可移动轮胎组件包括竖向驱动机构，所述竖向驱动机构上通过升降座安装有一对水平导轨，所述水平导轨上安装有滑块，所述滑块下方设置有第二活塞，所述第二活塞的塞杆中部套设有第一弹簧，下方连接有三角支架，所述第一弹簧的两端分别焊接在第二活塞的两端，所述三角支架的下安装有充气式橡胶轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClG零一N一九零二，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：新型
国别省市：