專利名稱：具有灑水器的路面摩擦系數測試裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于道路或其它類似構筑物鋪面的鋪筑、修復用的機器、工具或輔助設備技術領域，具體涉及到測量路面摩擦系數的設備或裝置。
背景技術：
為了準確評價路面抗滑性能，不同國家針對各國的特點開發了一系列摩擦系數測試方法，諸多的測試方法是否能準確反映車輛輪胎與路面間的實際摩擦性能，且具有可以廣泛使用的經濟性及實用性，尚需進行試驗比較。目前路面摩擦系數的測試儀器主要分為現場測試儀器和室內摩擦系數測試儀器兩大類。現場測試儀器一般有側向力摩擦系數測試車(SCRIM)、縱向摩擦系數測試車及擺式摩擦儀等。測試車可進行連續測試，不需封閉交通，但其造價高，適用性有限，目前國內擁有 數量較少。專利號為200910021671. 5、發明名稱為《路面摩擦系數測試裝置》的中國專利，可以方便地連續測量路面與橡膠車輪之間的摩擦系數。但在對積水路面的摩擦系數進行測試時，這種設備需要人工在測試路線上進行灑水，灑水量不均勻、灑水位置難以掌握、勞動強度大。如果簡單地將水箱等灑水裝置安裝在路面摩擦系數測試裝置上，在進行測量工作時，隨著水箱里水量的減少，會改變測試輪對地面的正壓力，影響測量精度。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于克服上述路面摩擦系數測試裝置的缺點，提供一種設計合理、結構簡單、使用方便、所測數據準確、自動化程度高的具有灑水器的路面摩擦系數測試裝置。解決上述技術問題所采用的技術方案是在底板上設置有機架、兩個后軸承座、蓄電瓶，兩端安裝有后輪的后軸設置在兩個后軸承座上，后軸中部設置有速度傳感器、扶手軸承座、后鏈輪，扶手軸承座上設置安裝有記錄控制開關的扶手，機架上設置有立柱、通過電纜與速度傳感器和記錄控制開關相連的記錄儀，立柱上設置有保險杠、前軸承座，前軸承座上設置有前軸，前軸上設置有前輪、前鏈輪、扭矩傳感器，前鏈輪通過鏈條與后鏈輪相聯，扭矩傳感器通過導線與記錄儀相連。在扶手上設置有加壓水箱，加壓水箱上設置有閥門，保險杠的前端設置有通過軟管與閥門相聯通的噴嘴。本發明的噴嘴位于前輪的正前方。本發明的加壓水箱為在水箱的上部加工有通氣孔，水箱內或水箱外設置有水泵，水泵進水口通過管道與水箱底部相聯通、出口與閥門相聯通。本發明的加壓水箱也可以為水箱為密封水箱，在水箱上設置有充氣單向閥門，充氣單向閥門的進氣口通過管道與空氣加壓裝置相聯通、出氣口與水箱內相聯通，閥門的進水口通過管道與水箱底部接通。本發明采用在保險杠上設置噴嘴，扶手上設置加壓水箱，加壓水箱上設置與噴嘴相接通、與水箱內相接通的閥門，加壓水箱內水的重力一部分作用于工作人員的手上，另一部分通過扶手軸承座作用于后軸、通過后輪作用于路面上。加壓水箱內水量的變化不會影響前輪(即測試輪)對地面的作用力P，也就不會影響測試精度。本發明具有設計合理、結構簡單、使用方便、所測數據準確、自動化程度高等優點，可用于測量路面的摩擦系數。
圖I是本發明實施例I的俯視圖。圖2是拆去蓄電瓶22后圖I的A-A剖視圖。圖3是本發明實施例I加壓水箱的結構示意圖。圖4是本發明實施例2加壓水箱的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明進一步詳細說明，但本發明不限于這些實施例。實施例I在圖1、2、3中，本實施例的具有灑水器的路面摩擦系數測試裝置由后輪I、后軸承座2、底板3、速度傳感器4、扶手軸承座5、扶手6、記錄控制開關7、閥門8、軟管9、水箱10、后鏈輪11、后軸12、鏈條13、前軸承座14、前鏈輪15、保險杠16、前輪17、前軸18、扭矩傳感器19、機架20、記錄儀21、蓄電瓶22、噴嘴23、螺母24、立柱25、水泵26聯接構成。在底板3上用螺紋緊固連接件固定聯接安裝有兩個后軸承座2、機架20、蓄電瓶22,后軸承座2上安裝有后軸12,后軸12與后軸承座2之間安裝有軸承,后軸12兩端用螺紋緊固聯接件聯接安裝有后輪1，蓄電瓶22為本發明提供電源。后軸12中部用螺紋緊固連接件固定聯接安裝有速度傳感器4、扶手軸承座5、后鏈輪11，扶手軸承座5與后軸12之間安裝有軸承，扶手軸承座5上焊接聯接有扶手6，扶手6用于操作者操作本發明進行測試作業以及在路面上行走，扶手6上安裝有記錄控制開關7。扶手6上用螺紋緊固連接件固定聯接安裝有水箱10，水箱10內裝有水，水箱10的上蓋處有通氣孔，通氣孔的作用是在進行噴灑作業時，保證水箱10的水面上始終與大氣相通，防止水箱10內形成真空。水箱10內部安裝有水泵26，也可將水泵26安裝在水箱10外，水泵26進水口童過管道與水箱10的底部相聯通，水泵26的出水口通過管道與閥門8相接通，水箱10和水泵26構成本實施例的加壓水箱。機架20上用螺紋緊固聯接件固定聯接安裝有記錄儀21，記錄儀21的型號為R4100，由浙江中控自動化儀表有限公司生產，記錄儀21通過電纜與速度傳感器4相連、通過導線與記錄控制開關7相連。機架20的前端用螺紋緊固聯接件固定聯接有立柱25，立柱25上固定安裝有保險杠16。立柱25的下端焊接聯接有前軸承座14，前軸承座14上安裝有前軸18，前軸18上安裝有前輪17、前鏈輪15、扭矩傳感器19，前軸18與前軸承座14之間安裝有軸承。前輪17的外徑與后輪I的外徑相同，在制作該裝置時保證后輪I所承受的負荷大于前輪17所承受的負荷，前鏈輪15通過鏈條13與后鏈輪11相聯，扭矩傳感器19通過導線與記錄儀21相連，扭矩傳感器19將接收到前軸18的扭矩轉換成電信號輸出到記錄儀21。保險杠16的前端用螺母24固定安裝有噴嘴23、噴嘴23位于前輪17的正前方，噴嘴23為市場上銷售的商品，為草坪噴水使用，噴嘴23的噴灑水的張開角度以及噴灑量可以進行人工進行調節，噴嘴23通過軟管9與閥門8相聯通，由于水箱10固定在扶手上，水箱10及其里面水的重力一部分作用于工作人員的手上，另一部分通過扶手軸承座5作用于后軸12、通過后輪I作用于路面上。水箱10內水量的變化不會影響前輪17對地面的作用力P，也就不會影響測試精度。實施例2在圖4中，本實施例的加壓水箱由水箱10、充氣單向閥門27、打氣筒28聯接構成吧。水箱10為密封水箱，水箱10內的空氣不能向外流出，水箱10上安裝有充氣單向閥門27，充氣單向閥門27的出氣口與水箱10內相聯通、進氣口與打氣筒28相聯通，打氣筒28也可采用氣泵或壓縮空氣瓶等空氣加壓裝置替換，充氣單向閥門27的作用是允許打氣筒28產生的壓縮空氣進入水箱10，阻止水箱10內的壓縮空氣流出。水箱10內裝有水，閥門8的進水口通過管道與水箱10底部接通，閥門8的出口通過軟管9與噴嘴23聯通。水箱10的水面上充裝壓縮空氣以后，打開閥門8，壓縮空氣將水箱10內的水壓出，經閥門8、軟管9由噴嘴23噴灑到路面上。 其它零部件以及零部件的聯接關系與實施例I相同。本發明的工作原理如下當工作人員推動本發明在被測路段上行走時，后輪I和前輪17轉動，由于后鏈輪11不能與后軸12之間廣生相對轉動，后軸12與后輪I固定在一起，所以后鏈輪11將和后輪I以同樣的速度轉動。由于前輪17與前軸18固定在一起，前鏈輪15與前軸18固定，前鏈輪15將和前輪17以同樣的速度轉動。前鏈輪15與后鏈輪11通過傳動鏈條13傳動，前鏈輪15與后鏈輪11齒數不相同，轉速不相同，前輪17與后輪I轉速不相同，而前輪17與后輪I的外徑相同，導致行走同樣距離時前輪17與后輪I轉動的圈數不同，前輪17或后輪I將產生滑移。由力學原理可知，負荷較大的車輪不容易產生滑移，該裝置后輪I的負荷明顯大于前輪17的負荷，后輪I滾動，前輪17滑動。滑移率可以按照前鏈輪15的齒數和與前鏈輪15相聯的后鏈輪11的齒數按下式進行計算
…I Z2‘s =丨式中s為滑移率，Z1為前鏈輪15的齒數，Z2后鏈輪11齒數。前輪17與路面之間滑動產生摩擦，摩擦力對前軸18產生扭轉剪應力，扭矩傳感器19感應到扭轉剪應力信號并轉換成電信號輸出到記錄儀21，記錄儀21按下式計算摩擦系數并輸出計算結果
,Mf =-
R P式中f為摩擦系數，M為扭矩傳感器19的扭矩，R為前輪17的半徑，P為前輪17對地面的荷載(即該裝置重力在前輪17上的分力)。扶手6上的記錄控制開關7可以由操作者確定數據采集開始和結束的時間。當需要在測試路面上噴灑水時，接通水泵26的電源或在水箱10內充壓縮空氣，打開閥門8，水箱10內的水通過閥門8、軟管9，從噴嘴23噴到前輪17前面的路面上。通過調節閥門8可以改變噴灑水流量，調節噴嘴23可以改變噴嘴的噴灑水的張開角度，即改變噴灑水在路面上的寬度。由于水箱10固定在扶手6上，水箱10及其內水的重力一部分作用于操作人員的手上，另一部分通過扶手軸承座5作用于后軸12、通過后輪I作用于路面上。 水箱10里水量的變化不會影響前輪17對地面的作用力P，不會影響測試精度。
權利要求
1.一種具有灑水器的路面摩擦系數測試裝置，在底板(3)上設置有機架(20)、兩個后軸承座(2)、蓄電瓶(22)，兩端安裝有后輪(I)的后軸(12)設置在兩個后軸承座(2)上，后軸(12)中部設置有速度傳感器(4)、扶手軸承座(5)、后鏈輪(11)，扶手軸承座(5)上設置安裝有記錄控制開關(7)的扶手(6)，機架(20)上設置有立柱(25)、通過電纜與速度傳感器(4)和記錄控制開關(7)相連的記錄儀(21)，立柱(25)上設置有保險杠(16)、前軸承座(14)，前軸承座(14)上設置有前軸(18)，前軸(18)上設置有前輪(17)、前鏈輪(15)、扭矩傳感器(19)，前鏈輪(15)通過鏈條(13)與后鏈輪(11)相聯，扭矩傳感器(19)通過導線與記錄儀(21)相連，其特征在于在扶手(6)上設置有加壓水箱，加壓水箱上設置有閥門(8)，保險杠(16)的前端設置有通過軟管(9)與閥門(8)相聯通的噴嘴(23)。
2.根據權利要求I所述的具有灑水器的路面摩擦系數測試裝置，其特征在于所述的噴嘴(23)位于前輪(17)的正前方。
3.根據權利要求I所述的具有灑水器的路面摩擦系數測試裝置，其特征在于所述的加壓水箱為在水箱(10)的上部加工有通氣孔，水箱(10)內或水箱(10)外設置有水泵(26)，水泵(26 )進水口通過管道與水箱(10 )底部相聯通、出口與閥門(8 )相聯通。
4.根據權利要求I所述的具有灑水器的路面摩擦系數測試裝置，其特征在于所述的加壓水箱為水箱(10)為密封水箱，在水箱(10)上設置有充氣單向閥門(27)，充氣單向閥門(27)的進氣口通過管道與空氣加壓裝置相聯通、出氣口與水箱(10)內相聯通，閥門(8)的進水口通過管道與水箱(10 )底部接通。
全文摘要
一種具有灑水器的路面摩擦系數測試裝置，在底板上設機架、兩個后軸承座、蓄電瓶，兩端安裝有后輪的后軸設在兩個后軸承座上，后軸中部設速度傳感器、扶手軸承座、后鏈輪，扶手軸承座上設安裝有記錄控制開關的扶手，機架上設立柱、通過電纜與速度傳感器和記錄控制開關相連的記錄儀，立柱上設保險杠、前軸承座，前軸承座上設有前軸，前軸上設有前輪、前鏈輪、扭矩傳感器，前鏈輪通過鏈條與后鏈輪相聯，扭矩傳感器通過導線與記錄儀相連。在扶手上設有加壓水箱，加壓水箱上設閥門，保險杠的前端設通過軟管與閥門相聯通的噴嘴。它具有設計合理、結構簡單、使用方便、所測數據準確、自動化程度高等優點，可用于測量路面的摩擦系數。
文檔編號G01N19/02GK102879324SQ20121035949
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月25日 優先權日2012年9月25日
發明者郁錄平, 隋正, 任盼超, 周晨龍, 胡小平, 郁立強 申請人:長安大學