CZ22228U1

CZ22228U1 - Mobile measuring device for determining longitudinal coefficient of road surface friction

Info

Publication number: CZ22228U1
Application number: CZ201023449U
Authority: CZ
Inventors: Andres@Josef
Original assignee: Centrum dopravního výzkumu, v.v.i.
Priority date: 2010-11-11
Filing date: 2010-11-11
Publication date: 2011-05-19

Description

Mobilní měřicí zařízení ke zjišťování podélného koeficientu tření povrchu vozovekMobile measuring equipment for determining longitudinal friction coefficient of road surfaces

Oblast technikyTechnical field

Technické řešení se týká mobilního měřicího zařízení ke zjišťování podélného koeficientu tření povrchu vozovek.The technical solution relates to a mobile measuring device for determining the longitudinal friction coefficient of road surfaces.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Součinitel podélného tření (fp) hraje významnou roli v otázkách bezpečnosti silničního provozu. Je veličinou vyjadřující vztah mezi podélnou a svislou silou při smykovém tření pneumatiky na povrchu vozovky v podélném směru. Jde tedy o schopnost vozovky zajišťovat prostřednictvím tření spolupůsobení mezi pohybující se pneumatikou a povrchem vozovky.The longitudinal friction coefficient (fp) plays an important role in road safety issues. It is a measure of the relationship between the longitudinal and vertical forces in shear friction of the tire on the road surface in the longitudinal direction. It is therefore the ability of the roadway to provide, by friction, the interaction between the moving tire and the road surface.

ίο V současné době se pro zjišťování koeficientu tření povrchů vozovek používá kyvadlo opatřené na konci pryžovým špalíkem, kdy se měří jeho rozkyv, přičemž třecí plocha kyvadla je zhotovena ze zmíněného gumového špalíku přesně stanovených vlastností. Pro exaktní měření je zapotřebí, aby byl kontrolován nejen tvar gumového špalíku, ale i vlastnosti materiálu, který se postupem doby může výrazně měnit, neboť dochází k tzv. tvrdnutí gumy. Dalším důležitým faktorem, který je potřeba v případě užití kyvadla eliminovat, je zemská přitažlivost vůči různě šikmé ploše vozovky (plocha vozovky v naprosté většině případů není kolmá ke směru zemské přitažlivosti). Pro rychlá a operativní zjišťování podélného koeficientu tření (fp) vozovek jsou to postupy zdlouhavé, resp. v případě kyvadla i materiálově objemově náročné. Kyvadlo je totiž uloženo v objemné transportní soupravě a jeho ustavení do měřicí polohy je relativně zdlouhavé.Currently, a pendulum provided with a rubber block at the end is used to determine the coefficient of friction of the road surfaces, the pendulum being measured from the rubber block of precisely defined properties. For exact measurement, it is necessary to control not only the shape of the rubber block but also the properties of the material, which can change significantly over time, because the rubber hardens. Another important factor to be eliminated in the case of using a pendulum is the gravity of the earth in relation to the inclined road surface (in most cases the pavement surface is not perpendicular to the direction of gravity). For fast and operative determination of the longitudinal friction coefficient (fp) of pavements, these procedures are lengthy, resp. in the case of a pendulum, material-intensive. In fact, the pendulum is housed in a bulky transport set and its positioning in the measuring position is relatively lengthy.

Další, i když přesnější metody ke zjišťování koeficientu tření vozovek jsou realizovány prostřednictvím speciálních vozidel, na kterých je upevněno měřicí zařízení (multifunkční měřicí vozidla TRT, Griptester nebo SCRIM).Other, albeit more accurate methods for determining the coefficient of friction of road surfaces are implemented by means of special vehicles on which the measuring equipment is mounted (multifunctional measuring vehicles TRT, Griptester or SCRIM).

Takové metody jsou popsány např. ve spise DE 25 53 358 Al, kdy je na konstrukci z přívěsového rámu upevněno kolo tlačené pružinou k měřené ploše a systém je opatřen odpovídajícími měřicími zařízeními.Such methods are described, for example, in DE 25 53 358 A1, in which a spring-loaded wheel is fastened to a surface to be measured on a frame structure and the system is provided with corresponding measuring devices.

Ve spíse WO 01/71315 Al je popsáno měřicí zařízení, kde je kolo umístěno před nákladním vozidlem a měřicí zařízení vyhodnocují informace o tření na ploše.WO 01/71315 A1 discloses a measuring device where a wheel is placed in front of a truck and the measuring device evaluates the friction information on the surface.

Podobné komplikovanější zařízení se zatěžovaným kolem je představeno i ve spise US 4,662,211. Nicméně všechna tato zařízení jsou velká, komplikovaná a jsou určena např. na měře30 ní podmínek na letištních drahách apod., takže se ke sledovanému účelu, tedy vyhodnocení vozovky v terénu, nehodí, nebo by jejich nasazení bylo nepřiměřeně nákladné. Tyto metody jsou časově náročné a pro rychlá a mobilní lokální měření podélného koeficientu tření se nehodí.A similar, more complicated device with a loaded wheel is also disclosed in US 4,662,211. However, all these devices are large, complicated and are intended, for example, to measure conditions on airport runways, etc., so that they are not suitable for the intended purpose of evaluating the roadway in the field or would be unreasonably expensive to deploy. These methods are time consuming and are not suitable for fast and mobile local measurements of longitudinal friction coefficient.

Cílem technického řešení je představit zařízení, které bude jednoduché a bude schopno rychle, i když orientačně, zjistit koeficient tření povrchu vozovky.The aim of the technical solution is to present a device which will be simple and able to quickly, albeit orientatively, determine the friction coefficient of the road surface.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Výše uvedené nedostatky odstraňuje mobilní měřicí zařízení ke zjišťování podélného koeficientu tření povrchu vozovek podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z podložky pro uložení na část měřeného povrchu vozovky, přičemž na podložce je volně uloženo pryžové těleso, které je tažně spojeno se siloměrem.The above-mentioned drawbacks are eliminated by a mobile measuring device for determining the longitudinal friction coefficient of pavement according to the technical solution, which consists in that it consists of a pad for mounting on a part of measured road surface, where the rubber body is loosely supported on the pad. load cell.

Přehled obrázku na výkreseOverview of the figure in the drawing

Technické řešení bude přiblíženo pomocí výkresu, na kterém obr. 1 představuje mobilní měřicí zařízení ke zjišťování podélného koeficientu tření povrchu vozovek podle technického řešení.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a mobile measuring device for determining the longitudinal friction coefficient of road surfaces according to the invention.

- 1 CZ 22228 Ul- 1 CZ 22228 Ul

Příklad provedení technického řešeniExample of technical solution

Z obr. 1 je vidět, že mobilní měřicí zařízení I ke zjišťování podélného koeficientu tření povrchu vozovek sestává z podložky 2, pryžového tělesa 3 a siloměru 4.It can be seen from FIG. 1 that the mobile measuring device 1 for determining the longitudinal coefficient of friction of the road surface consists of a washer 2, a rubber body 3 and a load cell 4.

Měření je založeno na posuvném pohybu pryžového tělesa 3 známé hmotnosti a známé velikosti třecí plochy po vozovce 5, přičemž se měří síla potřebná k uvedení tělesa 3 z klidu do pohybu ve směru Šipky T. Měření potřebné síly se provádí na vozovce 5 pomocí cejchovaného tahového siloměru 4, přičemž se zaznamená max. síla zjištěná při pozvolném natažení pružiny. Tento postup poměrně přesně kopíruje jev, kdy se odvalující pneumatika brzdícího vozidla při vzrůstající tangenciální síle náhle „utrhne“ a pneumatika jde do smyku. Z důvodu eliminace šikmosti io povrchu vozovky se měření provede v obou směrech několikrát a následně se zjistí průměrná hodnota koeficientu tření.The measurement is based on the sliding movement of the rubber body 3 of known weight and the known size of the friction surface along the road 5, measuring the force required to move the body 3 from rest in the direction of arrow T. The required force is measured on the road 5 by calibrated tensile load cell 4, whereby the maximum force found when the spring is gradually stretched is recorded. This procedure follows quite precisely the phenomenon when the rolling tire of the braking vehicle suddenly tears off as the tangential force increases and the tire skids. In order to eliminate the skew and the road surface, the measurement is performed several times in both directions and the average value of the coefficient of friction is then determined.

Následným a bezprostředním porovnávacím měřením, resp. kalibrací na podložce 2 známých povrchových vlastností s určitým koeficientem tření se porovnáním dosáhne potřebného přepočtu, resp, zjištění koeficientu tření. Dosáhne se toho, že jak vozovka 5, tak i podložka 2 budou vystaveny stejným podmínkám, jako jsou především povětrnostní podmínky. To byl zatím největší problém, protože nějaký vzorkový kus vybudované vozovky např. ve výzkumném pracovišti neodpovídal vozovce měřené a proto by takové měření, byť stejným siloměrem bylo zatíženo příliš velkou nepřesností.Subsequent and immediate comparative measurements, respectively. by calibration on a substrate 2 of known surface properties with a certain coefficient of friction, by comparison, the necessary conversion or determination of the coefficient of friction is achieved. It is achieved that both the roadway 5 and the pad 2 will be exposed to the same conditions as, in particular, the weather conditions. This was the biggest problem so far, because some sample piece of the paved road, eg in a research workplace, did not correspond to the paved road and therefore such a measurement, even with the same load cell, would be burdened with too much inaccuracy.

Váha celého mobilního měřicího zařízení 1 nemusí přesáhnout 5 kg a zařízení bude poměrně jednoduše a rychle použitelné v podstatě i pouze jedním pracovníkem.The weight of the entire mobile measuring device 1 need not exceed 5 kg and the device will be relatively easy and quick to use, in principle, by only one operator.

Claims

PROTECTION REQUIREMENTS

Mobile measuring device for determining the longitudinal friction coefficient of a road surface, characterized in that it consists of a support (2) for mounting on a part of the measured road surface, the rubber body (3) being loosely supported on the support (2). connected with

25 with a load cell (4).