[发明专利]基于弧形橡胶滑块的摆式摩擦系数测试仪及测试方法

说明书

本发明提供的一种基于弧形橡胶滑块的摆式摩擦系数测试仪及测试方法，在摆锤上装配橡胶滑块，同时橡胶滑块的外表面为弧形，测试时，橡胶滑块与测试路面接触，橡胶滑块起始接触位置的切面与测试面平行，可消除大部分滑块边缘与测试路面的冲击，避免了冲击导致的滑块弹跳，能够更好地表示实际轮胎‑路面相互作用，对测试表面摩擦阻力提供更正确的评估，同时，由于滑块的表面为弧形，因此，滑块与测试路面的接触位置会随滑块的摆动逐步移动，可以降低橡胶滑块的磨损显著的延长橡胶滑块的寿命。

技术领域

本发明涉及道路测试技术领域，具体为基于弧形橡胶滑块的摆式摩擦系数测试仪及测试方法。

背景技术

随着交通量大幅增加和机动车行驶速度逐步提高，交通安全问题日益突出。众所周知，车辆行驶安全性受驾驶者主观因素与行驶环境客观因素共同影响，其中路面抗滑性能不足是引发公路交通事故的重要原因之一，因此，直观有效的评价运营状态下路面抗滑性能以及提前进行养护维修尤为必要。

现行规范《公路路基路面现场测试规程》(JTG 3450-2019)中规定路面抗滑性能的评价指标包含了广泛使用的摆值(BPN)，BPN由摆式摩擦系数测定仪进行测定。摆式摩擦仪由于其便捷性，广泛应用于世界各地的道路表面检测，动力摆冲击型测试仪器的基本原理是摆的位能损失等于安装于摆臂末端摆锤上的橡胶滑块滑过路面时所克服路面摩擦力做的功。

在实际操作过程中，摆锤需要转动抬高至右端最高处，在下落掠过测试面后迅速用手将摆锤接住，防止摆锤再次反向冲击路面。研究表明，当表面纹理出现间隙或不连续性导致边缘碰撞时，矩形滑块在滑动过程中会发生弹跳，能量损失明显。边缘冲击致使导致滑块沿表面弹跳，还将导致测试表面和橡胶滑块之间的接触面积减少。因此，当在粗糙纹理表面上进行测试时，与矩形滑块相关的边缘碰撞效果会产生错误的测量结果。针对该现象，需要对橡胶块进行合理的设计升级以消除橡胶块边缘与道路表面的剧烈碰撞，提高测试精度和稳定性以及橡胶滑块的耐久性。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于弧形橡胶滑块的摆式摩擦系数测试仪及测试方法，该仪器测试结果稳定性好且测量精确性高，同时橡胶滑块寿命更长。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种基于弧形橡胶滑块的摆式摩擦系数测试仪，包括测试仪本体，测试仪本体上连接有摆臂，摆臂的端部连接有摆锤，摆锤的外壁上设置有橡胶滑块，橡胶滑块与待测试路面的接触面为弧形，弧形中点位于摆臂的轴线上；

测试时，橡胶滑块的弧面与测试路面接触，橡胶滑块起始接触位置的切面与测试面平行，且橡胶滑块弧面与测试路面形成的接触点与弧形圆心形成的连接线与摆臂的轴线形成夹角，橡胶滑块边缘的切线与测试路面形成夹角。

优选的，所述摆锤的外壁上设置有用于安装橡胶滑块的凹槽，橡胶滑块装配在凹槽中，并且橡胶滑块的弧形面高于摆锤的外壁。

优选的，所述橡胶滑块上设置有垫板，垫板与摆锤内部的金属杆连接。

优选的，所述橡胶滑块的截面为弧形。

优选的，所述橡胶滑块的弧形半径小于摆锤的旋转半径。

一种基于弧形橡胶滑块的摆式摩擦系数测试仪的测试方法，包括以下步骤：

步骤1、对摆式摩擦系数测试仪进行调平；

步骤2、对指针进行校准，当摆锤从释放点摆动至最高点时，使指针指向刻度盘的零点位置；

步骤3、根据橡胶滑块在测试路面上的滑动长度，标定橡胶滑块弧形表面与测试面的起始接触位置和终止接触位置，起始接触位置位于橡胶滑块弧形表面上，且起始接触位置的切面与测试面平行，橡胶滑块边缘的切线与测试路面形成夹角；