CN106872355B - 低速可调滑移率轮胎磨滑路面摩擦系数测试装置 - Google Patents

Abstract

一种低速可调滑移率轮胎磨滑路面摩擦系数测试装置,包括机架，设置在机架上的滑移支架、动力系统支架，滑移支架的顶部通过张紧装置设置有两根滑杆，滑移支架的侧壁上设置有滑移开关、行程开关，滑杆上设置有可来回滑动的滑移装置，滑移装置的底部设置有轴座，轴座上设置有滑移减速器，摩擦轮通过轮轴安装在轴座上，摩擦轮通过传动机构与滑移减速器相连接，机架上滑移装置的正下方设置有试验装置，滑移装置通过摆臂与安装在动力系统支架上的动力系统相连接，滑移开关、行程开关、动力系统、试验装置与可移动控制器电连接；本发明结构简单、使用方便、所得试验结果能可靠地评价和预测路面的表面功能，可推广应用到路面维修养护技术领域。

Description

低速可调滑移率轮胎磨滑路面摩擦系数测试装置

技术领域

本发明属于道路路面养护装置或者设备技术领域，具体涉及到一种可模拟在不同滑移率下、单方向行使车轮磨耗路面板作用过程，并可测试被磨耗路面板摩擦系数的试验机。

背景技术

路面抗滑性能是影响行车安全的重要因素。道路作为一种长期暴露在环境中的带状构造物，其表面即路面的抗滑性能随着外部车辆荷载和环境气候的综合作用而不断地发生衰减。为了更好的模拟道路表面抗滑性能的真实衰减过程，国内外学者做出了大量的努力。

国外在以足尺寸的试验和现场路面试验为主的情况下，也开发了一些室内磨耗装置。组尺寸试验主要包括各种环道、直道、大型加速加载设备等，足尺寸试验可以较完全地模拟实际行车荷载作用，但是它的缺点是耗费巨大，试验的周期相对较长；现场路面试验如日本建设省土木研究所的室外现场环道、美国西部环道试验。这类试验投资巨大，试验周期长，并不能作为常规试验方法或单独用于研究路面某一方面的性能。室内模拟装置如美国ASTM的小轮磨耗和欧洲的标准磨耗试验等。国内学者从最初采用车辙仪试验模拟抗滑试验开始，到逐渐开发各类室内磨耗模拟装置，在模拟路面抗滑衰减方面有了很大的进步，现今国内试验磨耗装置主要有南京信息工程大学的路面加速加载磨耗装置，长安大学的路面材料加速磨耗装置，混凝土加速磨耗试验装置等。

上述各类室内磨耗模拟装置的荷载轮只能对试件施加竖直力，不能设置滑移率，摩擦轮与实际车轮宽度也不等，且是双向来回磨耗，不符合“滑移”和“单方向”的试验目标，与车辆在路面上行驶时路面实际受力状况存在差异，所得试验结果也并不能可靠地评价和预测路面的表面功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述磨耗模拟装置的不足,提供一种设计合理、结构简单、使用方便、既能真实模拟轮胎对路面板的各种磨耗作用又能测试在不同磨耗作用下路面板的摩擦系数的实验装置。

解决上述技术问题采用的技术方案是：包括机架，设置在机架上的滑移支架、动力系统支架，其特征在于：所述的滑移支架的顶部通过张紧装置沿机架的长度方向设置有两根相互平行的滑杆，所述的滑移支架的侧壁上设置有滑移开关、行程开关，所述的滑杆上设置有可来回滑动的滑移装置，所述的滑移装置的底部设置有轴座，所述的轴座上设置有滑移减速器，摩擦轮通过轮轴安装在轴座上，所述的摩擦轮通过传动机构与滑移减速器相连接，所述的机架上滑移装置的正下方设置有试验装置，所述的滑移装置通过摆臂与安装在动力系统支架上的动力系统相连接，所述的滑移开关、行程开关、动力系统、试验装置与可移动控制器电连接。

本发明的滑移装置包括设置在底板和顶板之间的立柱，所述的顶板底部设置有安装滑杆的滑孔，所述的顶板中心位置设置有沿竖直方向运动的气缸，所述的气缸的活塞杆固定设置在底板上，所述的气缸与可移动控制器电连接，所述的底板底部设置有为气缸提供压力的气泵。

本发明的动力系统包括电机，所述的电机输出轴通过联轴器与电机减速器的输入轴相连接，所述的电机减速器的输出轴上设置有与摆臂相连接的外伸轴承，所述的外伸轴承上设置有扭矩传感器，所述的电机、扭矩传感器与可移动控制器电连接。

本发明的试验装置包括箱体及设置在箱体内底部与可移动控制器电连接的电加热装置，所述的箱体的侧壁上设置有与可移动控制器电连接的温度传感器，所述的电加热装置顶部设置有试件。

本发明的温度传感器对称设置于箱体侧壁上。

本发明的摩擦轮包括钢轮和包裹在钢轮外部的橡胶轮。

本发明的传动机构为链轮链条传动机构或者皮带传动机构。

本发明的有益效果如下：

一、克服现有装置的只能双向磨耗的缺陷，实现单方向磨耗，能真实模拟车辆轮胎对路面板的各种磨耗，使其与车辆在路面行驶时路面实际受力状况存在微小差异。

二、克服现有装置只能对试件施加竖向力的缺陷，本发明可来回滑移，能设置滑移率，可准确测得在不同磨耗作用后路面板的摩擦系数。

三、结构简单、使用方便、所得试验结果能可靠地评价和预测路面的表面功能。

本发明可推广应用到路面维修养护技术领域。

附图说明

图1是本发明一个实施例的结构示意图。

图2是图1的主视图。

图3是图1的左视图。

图4是图1中摩擦轮15及轮轴13的结构示意图。

图中：1、机架；2、滑移支架；3、滑移开关；4、张紧装置；5、滑杆；6、滑移装置；7、摆臂；8、行程开关；9、动力系统；10、动力系统支架；11、滑移减速器；12、轴座；13、轮轴；14、传动机构；15、摩擦轮；16、实验装置；17、可移动控制器；6-1、底板；6-2、立柱；6-3、顶板；6-4、气缸；6-5、气泵；a、滑孔；9-1、外伸轴承；9-2、扭矩传感器；9-3、电机；9-4、电机减速器；15-1、钢轮；15-2、橡胶轮；16-1、温度传感器；16-2、试件；16-3、电加热装置、16-4、箱体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。

实施例1

在图1、3中，本发明低速可调滑移率轮胎磨滑路面摩擦系数测试装置,包括机架1，用螺纹紧固连接件固定连接在机架上的滑移支架2、动力系统支架10，滑移支架2的顶部通过张紧装置4沿机架1的长度方向固定安装有两根相互平行的滑杆5，滑移支架2的侧壁上固定连接安装有滑移开关3、行程开关8，滑移开关3、行程开关8通过导线与可移动控制器17相连接，可移动控制器为市场销售产品，型号为LSM-7，滑杆5上安装有可沿机架1长度方向来回滑动的滑移装置6，本实施例的滑移装置6由底板6-1、立柱6-2、顶板6-3、气缸6-4、气泵6-5连接构成，立柱6-2用螺纹紧固连接件固定连接在底板6-1和顶板6-3之间，顶板6-3底部四角对称加工有4个安装滑杆5的滑孔a，顶板6-3的中心位置用螺纹紧固连接件固定连接安装有可沿竖直方向运动的气缸6-4，该气缸6-4的活塞杆固定安装在底板6-1上，气缸6-4与可移动控制器17电连接，由可移动控制器17控制其运动，在底板6-1底部用螺纹紧固连接件固定连接安装有为气缸6-4提供压力的气泵6-5，可移动控制器17控制气泵6-5为气缸6-4持续充气，使其保持一定的压力，气缸6-4的活塞杆作用于底板6-1，从而使摩擦轮15保持一定的压力，从试件16-2的右端行驶到左端，可移动控制器17控制气泵6-5改变气缸6-4的压力，带动底板6-1上升，使摩擦轮15悬空，待摩擦轮15及滑移装置6回到试件16-2的右端时，可移动控制器17控制其落下，开始下一个循环，从而实现了单方向滑移率的测试。

在图2、4中，滑移装置6的底部焊接固定有轴座12，在轴座12上用螺纹紧固连接件固定连接安装有滑移减速器10，摩擦轮15通过轮轴13安装在轴座12上，本实施例的摩擦轮15由钢轮15-1和橡胶轮15-2连接构成，橡胶轮15-2包裹在钢轮15-1的外部，橡胶轮15-2能够更好的模拟车辆轮胎在路面行驶的效果，本实施例的摩擦轮15应设计为具有一定宽度的结构，方便后期测试构造深度和摆式仪摆值，摩擦轮15通过传动机构14与滑移减速器10相连接，进一步地，本实施例的传动机构14可以为链轮链条传动机构也可以为皮带传动机构，滑移减速器10通过传动机构14控制摩擦轮15的滑移率，在机架1上滑移装置的6正下方安装有试验装置16，本实施例的实验装置16由箱体16-4、电加热装置16-3、试件16-2、温度传感器16-1连接构成，在箱体16-4内底部安装有电加热装置16-3，电加热装置16-3与可移动控制器17相连接，电加热装置15-3的顶部放置有试件16-2，在箱体16-1的侧壁上安装有温度传感器16-1，进一步地，温度传感器16-1可对称的安装在箱体16-1的两侧壁上，温度传感器16-1通过导线与可移动控制器17相连接，试件26-2放入箱体16-1后，加水并通过可移动控制器17设定好试验温度，电加热装置16-3启动进行温度调节，温度传感器16-1实时将箱体16-1内的温度反馈给可移动控制器17，可移动控制器17判断温度是否达到环境温度并作出相应指示。

在图2中，滑移装置6通过摆臂7与用螺纹紧固连接件固定连接安装在动力系统支架10上的动力系统9相连接，本实施例的动力系统9由外伸轴承9-1、扭矩传感器9-2、电机9-3、电机减速器9-4连接构成，电机9-3的输出轴通过联轴器与电机减速器9-4的输入轴相连接，电机减速器9-4的输出轴上安装有与摆臂7相连接的外伸轴承9-1，外伸轴承9-1上安装有扭矩传感器9-2，电机9-3、扭矩传感器9-2与可移动控制器17电连接，扭矩传感器9-2实时测量外伸轴承9-1旋转时的扭矩，并传送给可移动控制器17，可移动控制器17设定电机的转速，电机9-3经过电机减速器9-4减速后，带动外伸轴承9-1转动，使摆臂7来回摆动，带动滑移装置6来回运动，从而带动摩擦轮15按设定速度在试件16-2的表面移动摩擦。

本发明的工作原理如下：

通过可移动控制器17设置好试验所需的试验温度、滑移率、压强、摩擦轮15磨滑次数、电机转速，将行程开关8和滑移开关3打开，电机9-3经电机减速器9-4减速，再通过外伸轴承9-1带动摆臂7摆动，摆臂7推动滑移装置6沿滑杆5来回运动，滑移装置6带动摩擦轮15在试件16-2来回运动，使摩擦轮15对试件16-2产生摩擦，滑移减速器11通过传动机构14阻止摩擦轮15转动，达到产生滑移的目的，摩擦轮15从试件16-2的右端行驶到左端后，气缸6-4减压，通过作用于底板6-1的气缸6-4活塞杆将摩擦轮15抬起，并返回到起始位置，进行下一个循环，可移动控制器17实时采集存储扭矩传感器9-2、温度传感器16-1传回的数值，记录摩擦轮15的实际摩擦次数，将数值显示出来。

Claims (5)

1.一种低速可调滑移率轮胎磨滑路面摩擦系数测试装置,包括机架，设置在机架上的滑移支架、动力系统支架，其特征在于：所述的滑移支架的顶部通过张紧装置沿机架的长度方向设置有两根相互平行的滑杆，所述的滑移支架的侧壁上设置有滑移开关、行程开关，所述的滑杆上设置有可来回滑动的滑移装置，所述的滑移装置的底部设置有轴座，所述的轴座上设置有滑移减速器，摩擦轮通过轮轴安装在轴座上，所述的摩擦轮通过传动机构与滑移减速器相连接，所述的机架上滑移装置的正下方设置有试验装置，所述的滑移装置通过摆臂与安装在动力系统支架上的动力系统相连接，所述的滑移开关、行程开关、动力系统、试验装置与可移动控制器电连接；

所述的滑移装置包括设置在底板和顶板之间的立柱，所述的顶板底部设置有安装滑杆的滑孔，所述的顶板中心位置设置有沿竖直方向运动的气缸，所述的气缸的活塞杆固定设置在底板上，所述的气缸与可移动控制器电连接，所述的底板底部设置有为气缸提供压力的气泵；

所述的动力系统包括电机，所述的电机输出轴通过联轴器与电机减速器的输入轴相连接，所述的电机减速器的输出轴上设置有与摆臂相连接的外伸轴承，所述的外伸轴承上设置有扭矩传感器，所述的电机、扭矩传感器与可移动控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的低速可调滑移率轮胎磨滑路面摩擦系数测试装置，其特征在于：所述的试验装置包括箱体及设置在箱体内底部与可移动控制器电连接的电加热装置，所述的箱体的侧壁上设置有与可移动控制器电连接的温度传感器，所述的电加热装置顶部设置有试件。

3.根据权利要求2所述的低速可调滑移率轮胎磨滑路面摩擦系数测试装置，其特征在于：所述的温度传感器对称设置于箱体侧壁上。

4.根据权利要求1所述的低速可调滑移率轮胎磨滑路面摩擦系数测试装置，其特征在于：所述的摩擦轮包括钢轮和包裹在钢轮外部的橡胶轮。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的低速可调滑移率轮胎磨滑路面摩擦系数测试装置，其特征在于：所述的传动机构为链轮链条传动机构或者皮带传动机构。

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