CN207423780U - 全路面抗滑性能测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种全路面抗滑性能测试系统，所述全路面抗滑性能测试系统至少包括：固定架、若干测试轮胎、若干气缸、以及若干牵引力检测单元；每个所述测试轮胎都依次连接固定架，且都设置在固定架的一侧；每个所述牵引力检测单元用于检测加载在每个测试轮胎上的牵引力；每个所述测试轮胎上方设置一个气缸，每个所述气缸设置在固定架上，所述气缸用于给每个轮胎提供垂直荷载。采用本系统可以实现对路面整个范围内测试抗滑性能，使用方便。

Description

全路面抗滑性能测试系统

技术领域

本实用新型涉及一种全路面抗滑性能测试系统。

背景技术

路面的抗滑性是道路交通安全性的根本保障，随着沥青路面的广泛使用和对抗滑性能的日益重视，沥青路面的抗滑性能成为早期损坏之后的又一关注焦点。为此，我国规范《JTG E60-2008公路路基路面现场测试规程》对道路抗滑性能检测方法作出了相应规定，其中涉及到的测试设备有以下几类：

1.电动铺砂仪、车载式激光深度构造仪，此类仪器以测量沥青路面表面构造深度为主要功能。电动铺砂仪为散点测量，效率较低；车载式激光深度构造仪为连续式采集，效率较高。

缺陷：此类仪器测量的是路面宏观构造深度，并以此来估计抗滑能力，因此属于间接测量方法。间接测量方法存在指标与抗滑性能关联性差的固有缺陷，导致测量结果可靠性低。

2.摆式仪，摆式仪法主要用于检测路面的摩擦系数，是定点式摩擦系数检测设备的典型代表。其工作原理是通过将底面装有一块橡胶滑块的摆锤从一定高度自由下摆，滑块与路面进行接触，并摆回到一定高度。由于摩擦阻力的存在，回摆高度越小，路面的摩擦系数就越大。缺陷：测点随机、主观，代表性不理想；检测速率慢，效率低下；试验数据受操作者技能影响大，误差较大。

3.动态旋转式摩擦系数测试仪，测试仪主要是一个平面平行于测试表面的转盘，有三个橡胶滑块安装在转盘下方。测试仪还安装有洒水装置，用于潮湿测试表面。测试时，当转盘加速到一定转速后被放到测试表面，使橡胶滑块与测试表面接触。在摩擦力的作用下转盘被减速，在此过程中测出由滑块产生的力矩，由此计算出摩擦系数。缺陷：测点随机、主观，代表性不理想；检测速率慢，效率低下。

4.单轮、双轮式横向力系数测试系统，此类方法将测试轮作一定角度偏转，使其产生的同测试轮平面相垂直的横向摩阻力，此力与试验轮承受竖向荷载之比即为横向力系数，它能表征车辆实际制动或发生侧滑时的路面阻抗。通过牵引力感应装置测得路面摩擦力，并计算得到横向力系数。横向力系数是直接反映路表抗滑性能的指标，其优势为可大量连续监测。缺陷：检测范围有限，根本上是车道轮迹带范围内有限几处的抽样检测；且交通事故发生时，车辆往往处于非正常行驶状态，行驶轨迹偏离正常轮迹，全车道范围内的路面抗滑力都很重要，所以该设备的检测结果存在隐患。

可见，以上的测试方法都存在各种缺陷。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种全路面抗滑性能测试系统，提供一种全新的测试系统，用于解决现有技术中路面抗滑性能测试方法不够精准，路面覆盖点较少的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种全路面抗滑性能测试系统，所述测试系统包括：固定架、若干测试轮胎、若干气缸、以及若干牵引力检测单元；

每个所述测试轮胎都依次连接固定架，且都设置在固定架的一侧；

每个所述牵引力检测单元用于检测加载在每个测试轮胎上的牵引力；

每个所述测试轮胎上方设置一个气缸，每个所述气缸设置在固定架上，所述气缸用于给每个轮胎提供垂直荷载。

路面抗滑问题的核心是高速滚动的轮胎与静止的路面表层相互作用构成一对摩擦副。为保障各种环境条件下(湿雨、高速、重载等)的行车安全，要求轮胎和路面必须满足某些抗滑要求，使得这对摩擦副整体上处于滚动摩擦或临界滑动摩擦状态。路面、轮胎间的摩擦系数可作为指标，用于监控其抗滑性能是否达到要求。

通过本装置可以获得路面各个点的摩擦系数，进而评价路面各个点的抗滑性能。所述摩擦系数通过摩擦力与加载在物体上的垂直向下的力比值算得。在本发明中摩擦力等于牵引力，垂直向下的力通过恒压加载气缸加载的力获得。

优选地，所述固定架包括挡板和牵引杆，所述挡板位于牵引杆的上方且连接牵引杆。

优选地，每个所述测试轮胎通过连接件连接固定架。

更优选地，每个所述牵引力检测单元设置连接件上。

优选地，所述气缸采用恒压加载气缸。

优选地，全路面抗滑性能测试系统还包括洒水单元，所述固定架一侧设置若干测试轮胎，另外一侧连接洒水单元。

优选地，每个所述测试轮胎之间的距离为8～15cm。

优选地，每个所述测试轮胎之间距离相等。

优选地，所述轮胎的个数10～18。

优选地，所述洒水单元与牵引杆两端的距离相等。

优选地，所述全路面抗滑性能测试系统还包括牵引车，所述牵引车连接洒水单元。

优选地，所述全路面抗滑性能测试系统还包括控制装置，所述控制装置连接牵引力检测单元。

优选地，所述全路面抗滑性能测试系统包括GPS定位单元，所述GPS定位单元连接控制装置。

优选地，所述全路面抗滑性能测试系统还包括若干制动装置，用于给每个测试轮胎提供制动力并控制滑移率。

更优选地，每个所述制动装置设置在轮胎上。

如上所述，本实用新型的全路面抗滑性能测试系统，具有以下有益效果：

本设备以常规汽车轮胎作为测试用轮，模拟真实车辆行驶状态下的轮胎运动方式；并采用传动链固定测试轮滑移率，以获取路面最具代表性的抗滑能力值。本设备具有以下功能。

(1)全车道宽度范围的抗滑力检测功能。

本设备通过整排测试轮组对全车道宽度范围内的路面摩擦系数进行测量，能获取横向上各点的抗滑能力指标。

(2)全路段长度范围内的抗滑力动态连续检测功能

本设备牵引车为合法合规、可正常上路行驶的一般汽车，可在道路要求的时速范围内，连续地对全路段进行抗滑性能检测。

(3)全天候抗滑力检测功能

本设备具有标准测试环境，以洒水系统控制测试湿度。在不同温度、天气环境下均可工作，测量结果经回归可换算成标准测试状态下的数值。

(4)全路面类型抗滑力检测功能

本设备具备不同类型路面的作业能力，在水泥路面、沥青路面、排水路面等类型的路面上均能完成检测。

(5)基于GPS精确定位的自动记录功能

通过车载GPS的精确定位，可将位置数据与抗滑力数据一一对应，并将其录入数据存储系统。

(6)垂直荷载控制功能

通过恒压气缸控制垂直荷载，消除颠簸、坑槽等测量影响，保证了测量精度。

附图说明

图1显示为本实用新型整体结构示意图。

图2显示为本实用新型剖面结构示意图。

图3显示为牵引杆和挡板结构示意图。

元件标号说明

1 测试轮胎

2 气缸

4 牵引力检测单元

51 挡板

52 牵引杆

6 洒水单元

601 连接杆

7 牵引车

9 连接件

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1-3所示，本实用新型提供一种全路面抗滑性能测试系统，其主要工作原理是通过采集每个测试轮的摩擦系数，进而评价道路的抗滑性能。

所述测试系统包括：14个测试轮胎1、14个气缸2、固定架、14个牵引力检测单元4。每个所述测试轮胎1都依次连接固定架，且都设置在固定架的一侧，使得测试轮胎形成一排；每个所述牵引力检测单元用于检测加载在每个测试轮胎上的牵引力；每个所述测试轮胎上方设置一个气缸，每个所述气缸设置在固定架上，所述气缸用于给每个轮胎提供垂直荷载。

如图3，在本实施例中，所述固定架包括挡板51和牵引杆52，所述挡51位于牵引杆52的上方且连接牵引杆。所述挡板的两侧固定在牵引杆上。

一般的，每个所述测试轮胎1通过连接件9连接牵引杆52。在优选实施例中，每个所述牵引杆上设置牵引力单元4。在本实施例中连接件9可以采用链条或者连接杆将每个测试轮胎连接到牵引杆上。

在本实施例中牵引力检测单元可以采用牵引力检测器，所述测试轮胎可以采用175/70R14 77H轮胎。每个气缸一端都固定在挡板上，另一端触及轮胎上的连接件，用于给每个测试轮胎提供一个稳定的垂直荷载。

在优选的实施例中，所述气缸采用恒压加载气缸，恒压加载气缸可以市购，恒压气缸控制垂直荷载，消除颠簸、坑槽等测量影响，保证了测量精度。

在优选实施例中，本系统还包括洒水单元6，所述固定架一侧设置若干测试轮胎，另外一侧连接洒水单元。洒水单元6可以采用现有技术中的洒水机构，一般包括水箱、洒水泵、管道，喷嘴等构成。洒水泵将水箱中的通过管道泵出，管道的末端设置喷嘴。洒水单元通过连接杆601固定连接与牵引杆连接。

较佳地，每个所述测试轮胎之间的距离为8～15cm；因此，可以较为全面的获得路面上各个点的摩擦系数。在本实施例中，每相邻两个测试轮胎之间的距离为10cm。一般的，每个车道的宽度为3.75m，采用本装置可以正好覆盖整个车道。在优选地实施例中，每个所述测试轮胎之间距离相等，达到全面、均匀覆盖原则。一般地，所述轮胎的个数10～20个，可以满足常规路面宽度的需要，当然这也是根据需要而设定的。

在优选地的实施例中，所述洒水单元6与牵引杆两端的距离相等，使得洒水单元尽可能保持在牵引杆的相对中央位置，因此可以保证洒水单元较为均匀的在道路上洒水，保持测试路面水膜厚度基本相同。

在优选地的实施例中，所述全路面抗滑性能测试系统还包括牵引车7，所述牵引车7连接洒水单元。所述牵引车7可以是目前使用的各种汽车，小轿车，无特别限制。

优选地实施例，所述全路面抗滑性能测试系统还包括控制装置，所述控制装置连接牵引力检测单元。所述控制装置可以是电脑，集成电路等硬件可以实现的装置，或者也可以根据使用者的需要，将之作为载体，加载符合其需求的算法软件来运行本发明的装置。例如，可以利用电脑将牵引力检测装置获得的牵引力信号储存、显示等功能。

优选实施例中，所述全路面抗滑性能测试系统GPS定位单元，所述GPS定位单元连接控制装置，利用GPS定位装获得测试轮向前移动的距离，进而将信号传输给控制装置。GPS定位单元可以采用市购的GPS定位器，可以将GPS定位器设置在每个测试轮胎上。

在实际情况中，摩擦系数一般会随着车速的升高而降低。除车速外，其大小还受到轮胎压力、水膜厚度、滑移率有关。因而在测试时选取最具有代表性的条件作为标准测试条件。即：车速80km/h，水膜厚度0.5～1.0mm，滑移率15％。滑移率：是在车轮运动中滑动成分所占的比例，用S表示。滑移率对汽车车轮制动附着(摩擦)系数和侧向附着(摩擦)系数影响极大，从而影响汽车的制动性能。因此，本系统测定滑移率15％时摩擦系数，即汽车在制动时的最佳摩擦系数，即能够反映该条件下路面抗滑能力的指标。因此在优选实施例中，需要给每个测试轮胎提供一个制动力，在优选的实施例中，可以采用制动装置用于给每个测试轮胎提供制动。所述制动装置可以市购，为现有技术。一般所述制动装置主要利用电机提供一个额外的力，即可完成制动。

所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种全路面抗滑性能测试系统，其特征在于，所述全路面抗滑性能测试系统至少包括：

固定架、若干测试轮胎、若干气缸、以及若干牵引力检测单元；

每个所述测试轮胎都依次连接固定架，且都设置在固定架的一侧；

每个所述牵引力检测单元用于检测加载在每个测试轮胎上的牵引力；

每个所述测试轮胎上方设置一个气缸，每个所述气缸设置在固定架上，所述气缸用于给每个轮胎提供垂直荷载。

2.根据权利要求1所述的全路面抗滑性能测试系统，其特征在于：所述固定架包括挡板和牵引杆，所述挡板位于牵引杆的上方且连接牵引杆。

3.根据权利要求1所述的全路面抗滑性能测试系统，其特征在于：每个所述测试轮胎通过连接件连接固定架。

4.根据权利要求3所述的全路面抗滑性能测试系统，其特征在于：每个所述牵引力检测单元设置在连接件上。

5.根据权利要求1所述的全路面抗滑性能测试系统，其特征在于：所述气缸采用恒压加载气缸。

6.根据权利要求1所述的全路面抗滑性能测试系统，其特征在于：全路面抗滑性能测试系统还包括洒水单元，所述固定架一侧设置若干测试轮胎，另外一侧连接洒水单元。

7.根据权利要求1所述的全路面抗滑性能测试系统，其特征在于：所述全路面抗滑性能测试系统还包括牵引车，所述牵引车连接洒水单元。

8.根据权利要求1所述的全路面抗滑性能测试系统，其特征在于：所述全路面抗滑性能测试系统还包括控制装置，所述控制装置连接牵引力检测单元。

9.根据权利要求1所述的全路面抗滑性能测试系统，其特征在于：所述全路面抗滑性能测试系统GPS定位单元，所述GPS定位单元连接控制装置。

10.根据权利要求1所述的全路面抗滑性能测试系统，其特征在于：所述全路面抗滑性能测试系统还包括若干制动装置，用于给每个测试轮胎提供制动力。