專利名稱：路面摩擦系數測試車的制作方法
技術領域：
本發明主要應用于道路工程領域科研、設計及施工領域，特別設計用于瀝青或水泥路面 表面摩擦系數的測定。
背景技術：
路面的摩擦系數是路面使用性能的一項重要指標，摩擦系數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展，對于路表功能的要求也越來越高。近年來，針對提高路 面表面摩擦系數開發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 料的出現都有效的提高了路表的摩擦能力。但是，當前對于路表摩擦系數的測試方法仍主要 以傳統的摩擦系數儀為主，該方法的不足之處在于(1)其測定是在固定點，低速的條件下對 路表面的摩擦能力給予的間接評價，通過提升端部帶有橡膠滑塊的擺臂錘到固定高度后下落， 測定滑塊兒經路面摩擦減速后的擺升高度來評價路表與橡膠塊兒的摩擦大小，其指標參數并 非摩擦系數本身，而是通過擺針的高度值間接表達；(2)同時，由于其測試是逐點進行，耗 時長，強度大，效率低，不利于在路面驗收或大規模檢測中快速全面的獲得路況信息；(3) 摩擦系數的重要意義在于體現車輛在路面高速行駛過程中，輪胎與路表之間的滾動摩擦對車 輛附著力的影響，其測定也應該是在高速、車輛荷載真實作用下，輪胎滾動過程中的滾動摩 擦系數。因此，有必要開發一種可以實測車輛高速行駛狀態下，路表與車輪作用摩擦系數的 設備來滿足路面使用功能檢測的要求。

發明內容
針對本領域中的空白，本發明提供一種可在車輛正常行駛速度下，可測定不同輪胎接地 壓力下，路面表面摩擦系數的試驗設備即路面摩擦系數測試車。
路面摩擦系數測試車，包括兩個測試輪、配重箱和牽引連接架，其特征在于所述測試 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，另一端與外接設備相連，所述牽引連接架與豎梁之間還連接 有測力計，所述測力計與數據記錄器電連接。
所述測試輪的輪轂上安裝有測速儀，所述配重箱上安裝有能接收測速信號的信號接收器， 所述信號接收器與數據記錄器電連接。
所述信號接收器的一端固定于配重箱的外側，另一端為自由端，緊靠著測速儀。
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。
所述測力計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 測力計位于車架平衡裝置中的水平板的表面上。 所述測力計為一液壓油缸式測力儀。 所述配重箱中設置有配重塊。 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。
本發明的核心原理是汽車的滾動摩擦力々是車輪在路面上滾動時，因路面與輪胎變形 而產生的摩擦力。它與路面種類、狀態、車速、輪胎結構及充氣壓力有關。滾動摩擦力與輪 胎負荷(軸載)G成正比，艮P:
式中G~~車輪負荷(N);
/——滾動摩擦系數，與路面狀況、行駛速度、輪胎的性質等多種因素有關。
利用摩擦力與摩擦系數的關系，通過測定車輪在路表面滾動過程中所需的拉力，反算車 輪與路面表面之間的滾動摩擦系數。
實測車架空載情況下的軸載，或配置不同數量的配重塊，完成車架系統的配重。通過實 測接地面積，計算輪胎的接地壓強。作為測量的固定參數記錄下來。然后，將外接設備外力 牽引車與本發明摩擦系數車通過牽引連接架相連，連接好測力計，檢査信號確認數據傳輸正
常，完成各系統的安裝和調試。以一定的速度拉動摩擦系數車行駛，當達到測試所需速度以 后，保持勻速前進，到達測試路段，開啟數據記錄器(可放置在牽引車內)采集車速與拉力 相應數據，在此過程中應注意保持速度的平穩和路況的穩定，相應的測試路段應不少于100 米。取測試段內所有數據的平均值作為測試結果。
由于摩擦系數與車速有關，因此本發明在測試輪上安裝有測速儀和傳感器，同時在配重 箱上安裝有信號接收器，當車前行，車輪轉動，信號接收器與數據記錄器相連，記錄下車輪 轉動的圈數與時間的關系，可以確定出車速，從而測定出車速與拉力的關系。
本發明還在牽引力與豎梁之間安裝有一個車架平衡裝置，該裝置由兩塊呈T型固定在一 起的板組成，可用于平衡測量車在行進中產生的扭力等。
本發明還設置了兩個支撐架，用于支撐本發明車在不工作時停放穩當。
本發明還可以通過在配重箱內配置不同質量的配重塊調整車輛荷載，獲得不同的輪胎接地壓強。另外，還可以根據需要配置溫度、濕度傳感器，以記錄試驗時刻路段的溫濕狀況。 相對于現有技術，本發明的測試車具有如下的優點及效果
1. 本發明提出的摩擦系數測試車可以在車輛正常行駛速度下，測定路面表面的摩擦系數， 克服了以往固定點、速度低的條件下與車輪高速行駛條件下，路面摩擦系數的表現存在差異 的問題，同時還可以測定出不同速度下的摩擦系數值。
2. 本發明提出的摩擦系數車通過在車架配重系統中改變車輛的配重，可以測定在不同的 輪胎接地壓力條件下，路面的摩擦系數值。


圖l本發明的拆開結構主視示意圖2本發明的結構側視示意圖中各標號列示如下
l一配重箱，2—測速儀，3—測試輪，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，9一液壓油缸式測力儀，10~軸，12—信號接收器。
具體實施例方式
如圖l、圖2所示，路面摩擦系數測試車，包括通過軸10連接在一起兩個測試輪3、位 于測試輪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力儀9，所述液壓油 缸測力儀9與數據記錄器連接(數據記錄器放置在牽引車內，圖中沒有標示出來)。實測車架 空載情況下的軸載(即只有配重箱和豎梁)，通過實測接地面積，計算輪胎的接地壓強，可以 計算出車輪負荷，作為測量的固定參數記錄下來。然后，將外力牽引車與本發明摩擦系數車 通過牽引連接架5相連，連接好液壓油缸測力儀9,檢査信號確認數據傳輸正常，完成各系 統的安裝和調試。以一定的速度拉動摩擦系數車行駛，當達到測試所需速度以后，保持勻速 前進，到達測試路段，開啟數據記錄器采集相應拉力數據，得到一定速度下的摩擦力，反推 得到摩擦系數值。
所述測試輪3的輪穀上安裝有測速儀，所述配重箱1的外側安裝有能接收測速信號的信 號接收器12，所述信號接收器12的另一端為自由端，緊靠著測速儀，所述信號接收器12與 數據記錄器連接。數據記錄器可以記錄下速度與拉力的關系。
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型結構固定而成，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可用于平衡測量車在行進中產生 的扭力等。液壓油缸式測力儀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設置有配重塊，可以通過在配重箱1內配置不同質量的配重塊調整車輛荷 載，獲得不同的輪胎接地壓強。所述軸10上還固定有減震器7，減少測試車在行進中路況對 測試的影響。
所述豎架6上還固定有支撐架8，位于測試輪3的前面和/或后面，使本發明車在不工作 時停放穩當。
另外，本發明還可以根據需要配置溫度、濕度傳感器，以記錄試驗時刻路段的溫濕狀況。
權利要求
1、路面摩擦系數測試車，包括兩個測試輪、配重箱和牽引連接架，其特征在于所述測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，另一端與外接設備相連，所述牽引連接架與豎梁之間還連接有測力計，所述測力計與數據記錄器電連接。
2、 根據權利要求1所述的路面摩擦系數測試車，其特征在于所述測試輪的輪轂上安 裝有測速儀，所述配重箱上安裝有能接收測速信號的信號接收器，所述信號接收器與數據 記錄器電連接。
3、 根據權利要求1所述的路面摩擦系數測試車，其特征在于所述信號接收器的一端 固定于配重箱的外側，另一端為自由端，緊靠著測速儀。
4、 根據權利要求1所述的路面摩擦系數測試車，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、 根據權利要求4所述的路面摩擦系數測試車，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、 根據權利要求4所述的路面摩擦系數測試車，其特征在于所述測力計的一端固定 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，且測力計位于車架平衡裝置 中的水平板的表面上。
7、 根據權利要求1所述的路面摩擦系數測試車，其特征在于所述測力計為一液壓油 缸式測力儀。
8、 根據權利要求1所述的路面摩擦系數測試車，其特征在于所述配重箱中設置有配 重塊。
9、 根據權利要求1所述的路面摩擦系數測試車，其特征在于所述軸上還固定有減震器。
10、 根據權利要求1所述的路面摩擦系數測試車，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
本發明涉及“路面摩擦系數測試車”，屬于道路工程施工領域，包括兩個測試輪、配重箱和牽引連接架，其特征在于所述測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，另一端與外接設備相連，所述牽引連接架與豎梁之間還連接有測力計，所述測力計與數據記錄器電連接。本發明提出的摩擦系數測試車可以在車輛正常行駛速度下，測定路面表面的摩擦系數，克服了以往固定點、速度低的條件下與車輪高速行駛條件下，路面摩擦系數的表現存在差異的問題，同時還可以測定出不同速度下的摩擦系數值。通過改變車輛的配重，可以測定在不同的輪胎接地壓力條件下的路面摩擦系數值。
文檔編號B62D21/02GK101576477SQ20091008736
公開日2009年11月11日 申請日期2009年6月23日 優先權日2009年6月23日
發明者周興業, 沈國輝, 王旭東, 磊 賈, 郭朝陽 申請人:交通部公路科學研究所