DE852161C

DE852161C - Method and device for determining the sliding friction between tires and road surface

Info

Publication number: DE852161C
Application number: DEP5336A
Authority: DE
Inventors: Goetz Peiseler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-04-05
Filing date: 1951-04-05
Publication date: 1952-10-13

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung der gleitenden Reibung zwischen Reifen und Fahrbahn Für die Verkehrssicherheit des Kraftverkehrs ist nicht nur der Zustand des Kraftfahrzeuges, sondern ebenso der unserer Straßen maßgebend, und zwar kommt es dabei ganz wesentlich auf ein gutes Haften zwischen Kraftfahrzeugreifen und Fahrbahn an, d. h. auf die Reibungszahl beim Gleiten.Method and device for determining the sliding friction between Tires and road surface For the road safety of motor traffic is not only that Condition of the motor vehicle, but also that of our roads is decisive, namely It is essential that there is good adhesion between motor vehicle tires and lane on, d. H. on the coefficient of friction when sliding.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung desselben zur Ermittlung dieser Reibungszahl, und zwar kommt es darauf an, den Straßenbauabteilungen ein kleines und handliches Meßgerät zur Verfügung zu stellen. Der Erfindung gemäß wird zu dem Zweck eine mit Reifenmaterial belegte, frei schwingende Meßrolle auf der zu prüfenden Straßenfläche entgegen einem zunehmenden Moment abgerollt bis ein Gleiten eintritt, wobei die dann auftretende Reibungskraft bzw. die aus ihr bei bekannter Meßrollenbelastung abgeleitete Reibzahl der Ruhe durch einen Schleppzeiger festgehalten wird, während beim weiteren Gleiten ein fester Zeiger die Reibungszahl der Bewegung angibt. Dieses Meßverfahren paßt sich mit dem planmäßigen Übergang aus der rollenden in die gleitende Reibung der Fahrpraxis bestens an. Ebenso gestattet die angegebene Vorrichtung ein weitgehendes Anpassen an die praktischen Verhältnisse betreffend der Werkstoffe und der spezifischen Belastung, wobei großer Wert darauf gelegt ist, daß das Meßergebnis nicht durch ungeschickte Handhabung beeinflußt werden kann. The present invention relates to a method and an apparatus to carry out the same to determine this coefficient of friction, namely it comes made a small and handy measuring device available to the road construction departments to deliver. According to the invention, for the purpose of being covered with tire material, freely swinging measuring roller on the road surface to be tested against an increasing Moment unrolled until sliding occurs, with the then occurring frictional force or the friction coefficient of rest derived from it with a known measuring roller load is held by a drag pointer, while a steady one as you slide further Pointer indicates the coefficient of friction of the movement. This measurement method is compatible with the planned transition from the rolling to the sliding friction of driving experience at. Likewise, the specified device allows extensive adaptation to the practical conditions regarding the materials and the specific load, Great importance is attached to the fact that the measurement result is not caused by clumsy Handling can be influenced.

Dementsprechend sieht die Erfindung vor, daß eine mit Reibmaterial belegte, zur Erzielung der gewollten Flächenpressung entsprechend belastete Meßrolle in einem zwischen Stützrädern frei schwingenden Rahmen drehbar gelagert ist, wobei ein ihrer Drehung entgegenwirkendes, durch an sich bekannte Mittel meß- bares Moment vorgesehen ist. Dabei ist der Durchmesser der Stützräder gleich dem der Meßrolle gewählt, während der Bedienungsgriff zwischen den Stützrädern und deren Achse lose drehbar ist, so daß eine Belastungsänderung und damit eine Fehlmessung bei der üblichen Handhabung sicher vermieden ist. Accordingly, the invention provides that one with friction material occupied measuring roller loaded accordingly to achieve the desired surface pressure is rotatably mounted in a frame swinging freely between support wheels, wherein a counteracting its rotation, measured by means known per se. cash Moment is provided. The diameter of the support wheels is the same as that of the measuring roller chosen, while the control handle between the support wheels and their axis is loose is rotatable, so that a load change and thus an incorrect measurement in the usual Handling is safely avoided.

Um weiterhin Fehlmessungen durch ein zu schnelles Abrollen zu vermeiden, ist die Meßrolle möglichst leicht ausgeführt und die zur Erzielung der erforderlichen Flächenpressung notwendige Belastung in den frei schwingenden, die Meßrolle haltenden Arm verlegt.In order to continue to avoid incorrect measurements due to too fast unrolling, the measuring roller is designed to be as light as possible and to achieve the required Surface pressure necessary load in the freely oscillating, holding the measuring roller Arm misplaced.

Ein der Drehung der Meßrolle beim Abrollen entgegenwirkendes, mit der Drehung zunehmendes, meßbares Moment kann beispielsweise von einer zwischen Rahmen und Meßrolle eingespannten Meßfeder erzeugt werden. Die beim Eintreten des Gleitens am Außendurchmesser der Meßrolle wirksame Reibungskraft wird durch das Messen des dabei überwundenen Moments der Meßfeder mit Hilfe von Skalen und Schleppzeiger an der Meßrolle und eines festen Zeigers am Rahmen gemessen und abgelesen. Dabei können die Skalen unter Berücksichtigung der bekannten Meßrollenbelastung gleich auf die wirksamen Reibungszahlen geeicht sein. Hat man mit Sondergeräten unter Einhaltung der international vereinbarten Werte der verschiedenen Einflußgrößen von Fahrbahnen die sogenannten Kraftschlußbeiwerte ermittelt, so kann man durch Abprüfen der gleichen Fahrbahnen mit der neuen Meßrolle die Skalen derselben auch auf die Kraftschlußbeiwerte eichen. A counteracting the rotation of the measuring roller when unrolling, with the rotation increasing, measurable moment can, for example, from one between Frame and measuring roller clamped measuring spring are generated. When the Sliding on the outer diameter of the measuring roller is effective frictional force by the Measure the torque overcome by the measuring spring with the aid of scales and drag pointer Measured and read on the measuring roller and a fixed pointer on the frame. Included the scales can be the same, taking into account the known measuring roller load be calibrated to the effective coefficients of friction. Has one with special devices in compliance the internationally agreed values of the various influencing variables of roadways the so-called adhesion coefficients are determined, so you can check the same Roadways with the new measuring roller, the scales of the same also on the adhesion coefficients oak.

Um die Meßwerte nicht von Hand buchen zu müssen, kann die Meßrolle mit einer zusätzlichen Registriervorrichtung versehen werden, die den jeweiligen Meßwert in Abhängigkeit vom Meßweg aufträgt. In order not to have to book the measured values by hand, the measuring roller be provided with an additional registration device, which the respective Plots the measured value as a function of the measuring path.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt Abb. 1 eine Seitenansicht der Meßrolle, Abb. 2 eine Draufsicht der Meßrolle, Abb. 3 eine Seitenansicht der Registriervorrichtung, Abb. 4 eine Draufsicht der Registriervorrichtung. The invention is described below with reference to the drawings. It shows Fig. 1 a side view of the measuring roller, Fig. 2 a plan view of the measuring roller, Fig. 3 is a side view of the registration device, Fig. 4 is a plan view of the Registration device.

Die mit Reibmaterial I belegte Meßrolle 2 ist um Bolzen 3 im Rahmen 8 drehbar gelagert. Der Rahmen 8 schwingt um die Achse 10 der beiden Stützräder 9. The measuring roller 2 covered with friction material I is in the frame around bolts 3 8 rotatably mounted. The frame 8 swings about the axis 10 of the two support wheels 9.

Eine Meßfeder 15 ist mit einem Ende am Rahmen 8 mit dem anderen an der Meßrolle 2 befestigt und bringt in der Ruhelage den Stift 7 der Meßrolle 2 zur Anlage mit Rahmen 8. Der Schleppzeiger 5, der in an sich bekannter Weise durch Reibung von der Meßrolle 2 bei ihrer Drehung mitgenommen wird, wird in der Ruhestellung der Meßrolle zur Anlage mit dem im Rahmen 8 befestigten Anschlagstift 6 gebracht. Der Schleppzeiger zeigt das Meßergebnis auf der an der Meßrolle 2 angebrachten Skala 4 an. Der am Rahmen 8 befestigte Zeiger I6 zeigt das Ergebnis auf der an der Meßrolle befestigten Skala I7 an.A measuring spring 15 has one end on the frame 8 with the other the measuring roller 2 attached and brings the pin 7 of the measuring roller 2 in the rest position System with frame 8. The drag pointer 5, which in a known manner by friction is taken along by the measuring roller 2 as it rotates, is in the rest position the measuring roller brought into contact with the stop pin 6 fastened in the frame 8. The drag pointer shows the measurement result on the scale attached to the measuring roller 2 4 at. The pointer 16 attached to the frame 8 shows the result on the measuring roller attached scale I7.

Die Betätigung des Meßgerätes erfolgt durch Handgriff I4, der auf der Achse 10 der Stützräder g lose drehbar ist, oder durch das zusammenlegbare Griffgestänge II, I2, I3, das auch um die Achse 10 der Stützräder g lose drehbar ist. The measuring device is operated by means of handle I4, which is on the axis 10 of the support wheels g is loosely rotatable, or through the collapsible handlebars II, I2, I3, which is also loosely rotatable about the axis 10 of the support wheels g.

Drückt man mit Griff 14 oder mit dem Griffgestänge II, I2, I3 die Stützräder g leicht auf die Fahrbahn und bewegt das Gerät in der Pfeilrichtung a, so wird die an sich zwar möglichst leichte, aber unter Belastung durch den Rahmen 8 auf die Fahrbahn gedrückte Meßrolle 2 infolge der Haftung zwischen Reibmaterial I und Fahrbahn sich entgegen dem Moment der Meßfeder 15 in Pfeilrichtung b drehen, bis das dabei immer größer werdende Moment der Meßfeder 15 stärker wird als das von der Reibkraft auf die Meßrolle ausgeübte Moment, worauf das Abrollen der Meßrolle aufhört und ihr Gleiten gegenüber der Eahrbahn eintritt. Bewegt man das Meßgerät in der Pfeilrichtung a weiter, so wird sich die Stellung der Meßrolle dem Reibungswert der Bewegung anpassen, und der von Zeiger I6 und Skala I7 angezeigte Wert ist ein Maß für das Widerstandsmoment der Meßfeder 15. If you press the handle 14 or the handlebars II, I2, I3 Support wheels g lightly on the roadway and move the device in the direction of the arrow a, this makes it as light as possible, but under load from the frame 8 measuring roller 2 pressed onto the road surface as a result of the adhesion between the friction material I and the roadway rotate counter to the moment of the measuring spring 15 in the direction of arrow b, until the moment of the measuring spring 15, which is getting bigger and bigger, becomes stronger than that Moment exerted by the frictional force on the measuring roller, followed by the rolling of the measuring roller ceases and begins to slide against the roadway. If you move the measuring device continue in the direction of arrow a, the position of the measuring roller will be related to the coefficient of friction adjust to the movement, and the value indicated by pointer I6 and dial I7 is a Measure for the moment of resistance of the range spring 15.

Bei bekannter Belastung der Meßrolle kann die Skala auch gleich die aus der Beziehung: Reibungskraft gleich Belastung mal Reibungszahl abgeleitete Reibungszahl anzeigen.If the load on the measuring roller is known, the scale can also equal the from the relationship: frictional force equals load multiplied by the coefficient of friction Show.

Für ein sicheres Messen ist es dann von entscheidender Bedeutung, daß beim Messen die Meßrollenbelastung nicht geändert wird; das ist durch die Stützräder von gleichem Durchmesser der Meßrolle und durch den lose drehbaren Griff 14 bzw. das lose drehbare Griffgestänge II, 12, I3 auf der Stützradachse gesichert, denn man kann bei dieser Anordnung nur eine die Meßrollenbelastung nicht ändernde Kraft in Richtung von Stützräderachse zu Meßrollenachse ausüben, wodurch die Meßrollenbelastung offenbar nicht gestört werden kann. For a reliable measurement, it is then of decisive importance, that the measuring roller load is not changed when measuring; that's through the training wheels of the same diameter as the measuring roller and the loosely rotatable handle 14 resp. the loosely rotatable handlebars II, 12, I3 secured on the support wheel axis, because with this arrangement, only one force that does not change the load on the measuring roller can be used Exercise in the direction of the support wheel axis to the measuring roller axis, whereby the measuring roller load apparently cannot be disturbed.

Das zusammenlegbare Griffgestänge II, I2, I3 hat gegenüber dem Griff 14 den Vorteil, daß man sich beim Messen nicht so tief bücken muß, ohne daß das Gestänge in zusammengelegtem Zustand mehr Raum beansprucht als das Gerät an sich. The collapsible handlebars II, I2, I3 have opposite the handle 14 has the advantage that you do not have to bend down so low when measuring without this When folded, the boom takes up more space than the device itself.

Läßt man das Gerät nach dem Abrollen und Messen wieder zurückrollen, so nimmt die Meßrolle 2 den von dem Stift 6 bis dahin behinderten Zeiger 5 mit, so daß er auf der Skala 4 den höchsten aufgetretenen Reibungswert anzeigt. If you let the device roll back after unrolling and measuring, so the measuring roller 2 takes along the pointer 5, which has been hindered by the pin 6, so that it shows the highest friction value that has occurred on scale 4.

Eine einfache Registriervorrichtung erhält man, wenn von der Welle der Stützräder über die Räderpaare g die Papiertragscheibe I8 gedreht wird, die die Papierscheibe 19 trägt und mitnimmt. Die Übersetzung ist so gewählt, daß auf etwa 2 bis 3 m Prüfweg die Papierscheibe eine Umdrehung macht. Damit die Stützräder beim Abrollen auf der Fahrbahn sicher mitrollen und dadurch die Papierscheibe proportional zur abgefahrenen Prüfstrecke mitnehmen, kann man den Außenrand derselben rauhen oder gar mit scharfen Zahnspitzen versehen. An Stelle der umlaufenden Papierscheibe kann man auch ein abrollendes Papierband vorsehen. A simple registration device is obtained when off the shaft of the support wheels on the pairs of wheels g the paper support disk I8 is rotated, the the paper disk 19 carries and takes with it. The translation is chosen so that on about 2 to 3 m test path the paper disc makes one revolution. So that the training wheels when rolling on the road, roll safely and thereby the paper disc proportionally Take it with you to the traveled test track, the outer edge of the same can be roughened or even provided with sharp tooth tips. Instead of the surrounding paper disc you can also provide a rolling paper tape.

Der Schreibstift 20 wird mittels Hebel 21 und Rolle 22 von einer mit der Meßrolle umlaufenden Kurvenscheibe 23 betätigt. Die Kurvenscheibe kann wie gezeichnet als Schraubenlinie oder auch als archimedische Spirale ausgebildet werden. Dementsprechend ist die Hebelanordnung zu wählen. The pen 20 is by means of lever 21 and roller 22 of a with the measuring roller rotating cam 23 actuated. The cam can like drawn as a helix or as an Archimedean spiral. The lever arrangement must be selected accordingly.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Method for determining sliding friction between the tire and the road surface, thereby marked that one with Tire material covered, freely swinging measuring roller on the road surface to be tested is unrolled against an increasing moment until sliding occurs, with the then occurring frictional force or that resulting from it with a known measuring roller load derived coefficient of friction of rest is recorded by a drag pointer and as the slide continues, a fixed pointer indicates the coefficient of friction of the movement, whereby these friction values are registered as a function of the measurement path traveled.

2. Apparatus for performing the method according to claim I, characterized characterized in that the coated with friction material to achieve the desired Surface pressure correspondingly loaded measuring roller in a free between support wheels swinging frame is rotatably mounted, with a counteracting its rotation, measurable moment is provided by means known per se.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that support wheels and measuring roller diameter are the same.

4. Apparatus according to claim 2 and 3, characterized in that to operate the same in the frame between the support wheels to their Axis loosely rotatable handle is provided.

5. Apparatus according to claim 2 and 3, characterized in that to operate the same in the frame between the support wheels around their axis loosely rotatable, collapsible handlebar is provided.

6. Apparatus according to claim 2, characterized in that when possible low weight of the measuring roller the required load of the same in the free swinging frame is laid.

7. Apparatus according to claim 2, characterized in that the the Rotation of the measuring roller counteracting moment from a between frame and measuring roller attached measuring spring is generated.

8. Apparatus according to claim 2 and 7, characterized in that Scales and a drag pointer for reading off the torques occurring during the rotation of the measuring roller are provided on the measuring roller and a fixed pointer on the frame.

9. Device for registering the measurement results during execution of the method according to claim I, characterized in that with the measuring roller a Curve is connected, the pen against the during the measuring roller rotation Adjusted the paper carried along by the support wheels.

IO. Registration device according to claim 9, characterized in that that the paper disc through a larger number of revolutions of the support wheels Interposition of known translation elements only one full revolution power.