JP2005147752A - 氷表面粗さ又は摩擦係数を予測する方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 簡便な方法により氷上路面における氷表面粗さ又は摩擦係数を予測する方法を提供する。
【解決手段】 氷路面Ｇ上に少量の液体１を注ぎ、液体１を氷路面Ｇ上の放射方向に満遍なく拡散するように押し潰した後、拡散を終えた液体１の拡散範囲Ｒを測定し、その拡散範囲Ｒの測定結果により氷表面粗さ又は摩擦係数を予測する。
【選択図】 図１
【解決手段】 氷路面Ｇ上に少量の液体１を注ぎ、液体１を氷路面Ｇ上の放射方向に満遍なく拡散するように押し潰した後、拡散を終えた液体１の拡散範囲Ｒを測定し、その拡散範囲Ｒの測定結果により氷表面粗さ又は摩擦係数を予測する。
【選択図】 図１
Description
この発明は氷表面粗さ又は摩擦係数を予測する方法に係わり、更に詳しくはタイヤの氷上性能を評価する際等に、その環境条件として氷上路面における氷表面粗さ又は摩擦係数を予測する方法に関するものである。
タイヤと氷上路面との間の摩擦特性は、氷表面粗さによってそれぞれ異なり、氷表面粗さと摩擦係数との間には相関関係が認められていることから、タイヤの氷上性能を評価する場合には、その環境条件として摩擦係数の測定に代えて氷表面粗さを知ることが一般的に行なわれている。
従来、氷表面粗さを知る方法としては、氷上路面の状況を目視等により評価するか、或いは専用の機器を使用して路面における氷表面粗さを測定していた（例えば、特許文献１参照）。
然しながら、目視等による評価では環境条件の把握が充分ではなく、また専用の測定装置を常時携帯して移動することは甚だ煩雑であるという問題があった。
実開平６−４７８１０号公報
この発明の目的は、かかる従来の問題点を解消し、簡便な方法により氷上路面における氷表面粗さ又は摩擦係数を予測する方法を提供することにある。
この発明は上記目的を達成するため、氷路面上に少量の液体を滴下し、該液体を前記氷路面上の放射方向に均一に拡散するように押し潰した後、拡散の完了した前記液体の拡散範囲を測定し、該拡散範囲により氷表面粗さ又は摩擦係数を予測する方法を要旨とするものである。
ここで、前記前記液体の温度が氷路面の表面温度以下であり、また前記液体の融点が−３０°Ｃ以下である。
この発明の氷表面粗さ又は摩擦係数を予測する方法は、氷路面上に少量の液体を滴下し、該液体を前記氷路面上の放射方向に均一に拡散するように押し潰した後、拡散の完了した前記液体の拡散範囲を測定し、この拡散範囲を以って氷表面粗さ又は摩擦係数を予測するので、専用の機器を用いることなく極めて簡便に氷表面粗さ又は摩擦係数を予測することができる。これにより、タイヤの氷上性能を評価する際などの環境条件の設定が容易になる。
以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。
図１はこの発明の実施形態による氷路面上の液体の拡散範囲を測定する方法を示す説明図である。
この発明による氷表面粗さの予測方法は、先ず、氷路面Ｇ上に少量のエチルアルコール溶液等からなる液体１を注ぐ。液体１は低温状態下における表面張力の増加により、図１の左側に示すように、氷路面Ｇ上に平面視略円形状の半球面の形態に安定化する。次いで、液体１の上方から円柱状の棒体２をあてがい、液体１が氷路面Ｇ上を放射方向に拡散するように押し潰し、液体１が拡散を停止するまで続けて、図１の右側に示すように、液体１が拡散を停止したときに棒体２を取り外して液体１の拡散範囲Ｒを測定する。
上記拡散範囲Ｒの測定は、液体１の拡散後の状態が平面視で略円形状の形態となることから、その拡散された周囲Ｒに定規をあてて、円の直径、又はその面積を測定することにより行うとよい。或いは、ＣＣＤカメラ等を使用してコンピューターに取り込み、これを画像処理して面積を求めてもよい。また、氷路面Ｇ上に注ぐ液体１の容量は１〜５ｃｃにするとよい。
このように拡散範囲Ｒを目視により正確に測定することにより、液体１の性状及び注ぐ量に応じて、予め用意された特定物体（例えば、タイヤ）と氷路面Ｇとの摩擦係数の関係を示す基準データと照合し、拡散範囲Ｒの測定結果を換算することにより、氷路面Ｇの表面粗さ又は特定物体との摩擦係数を予測することができる。
ここで、拡散範囲Ｒを正確に把握することのできるように、氷路面Ｇ上に注ぐ液体１にはインク等により着色を施しておくとよい。また、氷路面Ｇに拡散する液体１の拡散範囲Ｒにバラツキが生じないようにするために、氷路面Ｇ上に注ぐ液体１と棒体２との温度は氷路面の表面温度以下に調整しておくことが好ましい。これにより、液体１が氷路面Ｇの表面を溶解することを防ぐことができる。
また、上述する棒体２による液体１の拡散は、氷路面Ｇ上に液体１注いだ後、速やかに行うとよい。これにより液体１が氷面に氷結するのを防ぐことができる。
一般に、氷路面Ｇの表面温度は＋５〜−３０°Ｃ程度であることから、液体１はこの範囲で液状を呈している必要があることから、融点が−３０°Ｃ以下の液体であることが好ましい。
上述するように、この発明の氷表面粗さ又は摩擦係数を予測する方法は、氷路面Ｇ上に拡散した液体１の拡散範囲Ｒを測定し、この拡散範囲Ｒの結果を予め用意された氷路面Ｇと特定物体（例えば、タイヤ）との摩擦特性を示す基礎データと照合換算することにより行うので、氷表面粗さ又は摩擦係数を計測する専用の機器を使用することなく極めて簡便に氷表面粗さ又は摩擦係数を予測するもので、氷路面Ｇとタイヤとの摩擦特性を予測する場合に好ましく適用することができる。
４種の氷路面（路面Ａ〜Ｄ）におけるタイヤと氷路面との摩擦係数をスキッドテスターにより測定して表１の結果を得た。同一条件の下で、青く着色した２ｃｃのエチルアルコール溶液をそれぞれ４種の氷路面（路面Ａ〜Ｄ）上に注ぎ、その上面をゴム製棒体で押圧してエチルアルコール溶液を放射方向に拡散させた。
拡散が停止した状態で周囲が平面視で円形になったエチルアルコール溶液の周囲の直径を測定して表１の結果を得た。なお、この直径の測定では、円の直径を４５度ずつ位相を変えながら４箇所で測定し、その平均値を示した。
その結果をスキッドテスター（μ）を横軸にし、円面積（ｍｍ2）を縦軸として図２に示した。表１及び図２よりエチルアルコール溶液の拡張範囲と上述するスキッドテスターにより測定した摩擦係数との間には、相関関係があることを確認した。
１ 液体
２ 棒体
Ｇ 氷路面
Ｒ 拡張範囲
２ 棒体
Ｇ 氷路面
Ｒ 拡張範囲
Claims (3)
- 氷路面上に少量の液体を滴下し、該液体を前記氷路面上の放射方向に均一に拡散するように押し潰した後、拡散の完了した前記液体の拡散範囲を測定し、該拡散範囲により氷表面粗さ又は摩擦係数を予測する方法。
- 前記液体の温度が氷路面の表面温度以下である請求項１に記載の氷表面粗さ又は摩擦係数を予測する方法。
- 前記液体の融点が−３０°Ｃ以下である請求項１又は２に記載の氷表面粗さ又は摩擦係数を予測する方法。
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|---|---|---|---|---|
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| JP2015004633A (ja) * | 2013-06-24 | 2015-01-08 | 住友ゴム工業株式会社 | 氷表面の粗さ評価方法 |
| CN109870405A (zh) * | 2017-12-01 | 2019-06-11 | 洛阳尖端技术研究院 | 一种冰粘附强度测量装置及测量方法 |
| CN112985347A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-06-18 | 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 | 一种飞机结冰表面粗糙度计算方法 |
| CN113739723A (zh) * | 2020-05-28 | 2021-12-03 | 广州汽车集团股份有限公司 | 冰面平整度调整系统及其方法 |
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