专利名称：路面材料动态摩擦力测试系统及测试方法
技术领域：
本发明涉及到道路交通路面材料动态摩擦力测试系统，特别涉及一种路面材料动态摩擦力测试系统及测试方法。
背景技术：
随着中国经济的快速发展，各类汽车保有量的急速上升，公路作为不可或缺的物流大通道之一得到了前所未有的发展。高速公路的不断修建大大促进了运输业的发展，但同时交通事故的不断出现也引发了人们对行车安全的日益关注。交通事故的发生，很大一部分原因都离不开路面防滑性能的缺失。因此，路面防滑能力成为评价路面使用性能的一项重要评价指标。
目前路面抗滑性能测试方法主要分为直接测试法与间接测量法方法。
直接测试法分为以下几类1)单点测试设备1摆式摩擦系数测试仪1动态摩擦系数测试仪(简称为DFT)2)制动式测试设备1纵向摩擦系数测试车1锁定轮摩擦测试车3)偏转轮式测试设备1横向力系数测试仪1MU-METER测试仪上述测试方法中，制动式测试设备和偏转轮式测试设备适用于现场测试，具有精度高，测试效率高等特点，但使用费用昂贵。DFT与摆式摩擦仪均属单点测试设备，由于这两种仪器的摆脚或磨块在与路面摩擦时产生较大振动，测试结果偏差较大，不适宜在粗构造路面上使用。并且，上述测试方法对测试时的环境条件有具体要求，不能进行全天候测试。
间接测量法主要分为以下两类1)铺砂法2)激光测量法间接测量方法通过测定微观和宏观构造的大�。月访婵够阅茏鞒黾浣悠兰�。间接测试法中铺砂法受测试者操作水平影响较大，测试结果稳定性差。且间接测试法与实际路面摩擦机理不完全相符，对路面的实际摩擦性能反映不够直观准确。发明内容
为克服现有技术路面抗滑性能测试方法存在的测试结果偏差较大、不能进行全天候测试和测试结果稳定性差等问题，本发明提出一种路面材料动态摩擦力测试系统及测试方法。本发明路面材料动态摩擦力测试系统包括转动系统、加载系统、控温系统和测试系统；其中，转动系统包括变频电机、调频控制器和转动轮台，变频电机通过皮带与转动轮台相连接，调频控制器对变频电机进行速度控制，其转动轮台的调速范围为0 80km/h ；加载系统包括由液压动力机构和液压反馈机构组成的闭环电液伺服控制系统，能实现对荷载压力的精确控制；液压动力机构的加压活塞竖直安装在转动轮台的上方，加压活塞下方连接有压力传感器和固定模拟轮胎的加载横杆，加载横杆下方对称设置有安装测试模拟轮胎的轮毂；加压活塞通过加载横杆垂直向测试模拟轮胎施加压力；测试模拟轮胎加载压力的调控范围为0. 03 Mpa 1. 4Mpa ；温控系统包括保温仓、温度调节仪、温度传感器和温控设备；保温仓将转动轮台及上方的空间进行封闭；保温仓内温度调控范围为-10°C 60°C ；测试系统包括1个压力传感器、2个拉力传感器、数据采集仪以及配套微机，压力传感器安装于加压活塞和加载横杆之间，对加载于2个测试模拟轮胎上垂直压力进行测试；拉力传感器通过螺纹拉杆水平安装在轮胎与防护钢板上的固定处之间，对测试模拟轮胎与路面材料因相对运动在接触面的摩擦所产生的水平拉力进行测试；数据采集仪对上述33个传感器的测试数据进行实时采集并记录，其对数据的采集频率为50HZ。
本发明路面材料动态摩擦力测试系统及测试方法包括以下步骤1、根据测试要求选择模拟轮胎规格和型号，并将两个测试模拟轮胎安装在加载横杆的轮毂上；2、将需测试的路面材料按要求成型为300mmX300mmX50mm的试件连同成型试模一同固定于转动轮台上；3、关闭保温仓，调节控温系统到测试控制温度，并保持恒温至测试要求的时间；4、根据测试要求设定加载方式及加载值，对模拟轮胎施加压力；5、根据测试要求开启电机并将转速调至目标转速；6、开启数据采集系统并记录数据；7、当运行到设定时间后关闭各系统，进行数据处理。
本发明路面材料动态摩擦力测试系统及测试方法的有益技术效果是能够进行全天候测试，测试结果较为精确，测试结果稳定性好，并且，能够直接观测路面材料在动态摩擦情况下的外观变化。
附图1为本发明路面材料动态摩擦力测试系统的结构示意图； 附图2为本发明路面材料动态摩擦力测试系统测试部分的结构示意图。
下面结合附图和具体实施例对本发明路面材料动态摩擦力测试系统及测试方法作进一步的说明。
具体实施方式
附图1为本发明路面材料动态摩擦力测试系统的结构示意图，附图2为本发明路面材料动态摩擦力测试系统测试部分的结构示意图，图中1为变频电机，2为转动轮台，3 为被测试路面材料，4为测试模拟轮胎，5为加载横杆，6为加压活塞，7为压力传感器，8为保温仓，9为控温装置，10为数据采集仪，11为计算机，12为拉力传感器。由图可知，本发明路面材料动态摩擦力测试系统包括转动系统、加载系统、控温系统和测试系统；其中，转动系统包括变频电机、调频控制器和转动轮台，变频电机通过皮带与转动轮台相连接，调频控制器对变频电机进行速度控制，其转动轮台的调速范围为0 80km/h ；加载系统包括由液压动力机构和液压反馈机构组成的闭环电液伺服控制系统，能实现对荷载压力的精确控制；液压动力机构的加压活塞竖直安装在转动轮台的上方，加压活塞下方连接有压力传感器和固定模拟轮胎的加载横杆，加载横杆下方对称设置有安装测试模拟轮胎的轮毂；加压活塞通过加载横杆垂直向测试模拟轮胎施加压力；测试模拟轮胎加载压力的调控范围为0. 03 Mpa 1. 4Mpa ；温控系统包括保温仓、温度调节仪、温度传感器和温控设备，保温仓将转动轮台及上方空间进行封闭；保温仓内温度调控范围为-10°C 60°C ；测试系统包括1个压力传感器、2个拉力传感器、数据采集仪以及配套微机，压力传感器安装于加压活塞和加载横杆之间，对加载于2个测试模拟轮胎上垂直压力进行测试；拉力传感器通过螺纹拉杆水平安装在轮胎与防护钢板上的固定处之间，对测试模拟轮胎与路面材料因相对运动在接触面的摩擦所产生的水平拉力进行测试；数据采集仪对上述3个传感器的测试数据进行实时采集并记录，其对数据的采集频率为50HZ。
本发明路面材料动态摩擦力测试系统及测试方法包括以下步骤1、根据测试要求选择模拟轮胎规格和型号，并将两个测试模拟轮胎安装在加载横杆的轮毂上；2、将需测试的路面材料按要求成型为300mmX300mmX50mm的试件连同成型试模一同固定于转动轮台上；3、关闭保温仓，调节控温系统到测试控制温度，并保持恒温至测试要求的时间；4、根据测试要求设定加载方式及加载值，对模拟轮胎施加压力；5、根据测试要求开启电机并将转速调至目标转速；6、开启数据采集系统并记录数据；7、当运行到设定时间后关闭各系统，进行数据处理。
本发明路面材料动态摩擦力测试系统及测试方法的有益技术效果是采用模拟动态摩擦、。模拟温度、转速、压力等关键因素测试路面材料动态的摩擦力，能够进行全天候测试，测试结果较为精确，测试结果稳定性好，并且，能够直接观测路面材料在动态摩擦情况下的外观变化。
权利要求
1.一种路面材料动态摩擦力测试系统，其特征在于该测试系统包括转动系统、加载系统、控温系统和测试系统；其中，转动系统包括变频电机、调频控制器和转动轮台，变频电机通过皮带与转动轮台相连接，调频控制器对变频电机进行速度控制；加载系统包括由液压动力机构和液压反馈机构组成的闭环电液伺服控制系统，能实现对荷载压力的精确控制；液压动力机构的加压活塞竖直安装在转动轮台的上方，加压活塞下方连接有压力传感器和固定模拟轮胎的加载横杆，加载横杆下方对称设置有安装测试模拟轮胎的轮毂；加压活塞通过加载横杆垂直向测试模拟轮胎施加压力；温控系统包括保温仓、温度调节仪、温度传感器和温控设备，保温仓将转动轮台及上方的空间进行封闭；测试系统包括1个压力传感器、2个拉力传感器、数据采集仪以及配套微机，压力传感器安装于加压活塞和加载横杆之间，对加载于2个测试模拟轮胎上垂直压力进行测试；拉力传感器通过螺纹拉杆水平安装在轮胎与防护钢板上的固定处之间，对测试模拟轮胎与路面材料因相对运动在接触面的摩擦所产生的水平拉力进行测试；数据采集仪对上述3个传感器的测试数据进行实时采集并记录。
2.根据权利要求1所述路面材料动态摩擦力测试系统，其特征在于转动系统转动轮台的调速范围为0 80km/h。
3.根据权利要求1所述路面材料动态摩擦力测试系统，其特征在于测试模拟轮胎加载压力的调控范围为0. 03 Mpa 1. 4Mpa。
4.根据权利要求1所述路面材料动态摩擦力测试系统，其特征在于保温仓内温度调控范围为-10°C 60°C。
5.根据权利要求1所述路面材料动态摩擦力测试系统，其特征在于测试系统对数据的采集频率为50HZ。
6.一种本发明路面材料动态摩擦力测试方法，其特征在于该测试方法包括以下步骤(1)根据测试要求选择模拟轮胎规格和型号，并将两个测试模拟轮胎安装在加载横杆的轮毂上；(2)将需测试的路面材料按要求成型为300mmX300mmX50mm的试件连同成型试模一同固定于转动轮台上；⑶关闭保温仓，调节控温系统到测试控制温度，并保持恒温至测试要求的时间；⑷根据测试要求设定加载方式及加载值，对模拟轮胎施加压力；(5)根据测试要求开启电机并将转速调至目标转速；(6)开启数据采集系统并记录数据；(7)当运行到设定时间后关闭各系统，进行数据处理。
全文摘要
为克服现有技术路面抗滑性能测试方法存在的测试结果偏差较大、不能进行全天候测试和测试结果稳定性差等问题，本发明提出一种路面材料动态摩擦力测试系统及测试方法。本发明路面材料动态摩擦力测试系统包括转动系统、加载系统、控温系统和测试系统。本发明路面材料动态摩擦力测试系统及测试方法采用模拟动态摩擦、。模拟温度、转速、压力等关键因素测试路面材料动态的摩擦力。本发明路面材料动态摩擦力测试系统及测试方法的有益技术效果是能够进行全天候测试，测试结果较为精确，测试结果稳定性好，并且，能够直接观测路面材料在动态摩擦情况下的外观变化。
文档编号G01N19/02GK102494993SQ201110413578
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月13日 优先权日2011年12月13日
发明者余苗, 吴国雄, 王修云 申请人:重庆交通大学
专业数控铣床产品供应商
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