CN211402091U - 摩擦系数检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种摩擦系数检测装置，包括装置架，装置架上通过转动轴线沿前后方向延伸的转动连接结构连接有基础件，基础件上沿转动连接结构的径向导向移动装配有测量杆，测量杆的底部设置有用于与被测路面接触摩擦配合的循环转动体，循环转动体由转动体驱动机构驱动，装置架上设置有用于循环转动体相对地面转动时测量所述测量杆受力的横向测力传感器。本实用新型提供了一种可以获得路面摩擦系数的摩擦系数检测装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于对道路路面进行摩擦系数测量的摩擦系数检测装置。
背景技术
随着交通运输事业的发展，公路、城市道路及机场跑道等路面的防滑问题，已经引起有关部门的普遍重视，而决定防滑的因素就是路面的摩擦系数，为保证路面的防滑能力，需要对路面的摩擦系数进行测量。
摆式仪是目前测量摩擦系数的主要设备，它是根据“摆的位能损失等于安装于摆臂末端橡胶片滑过路面时，克服路面等摩擦所做的功”这一基本原理研制而成，但是摆式仪是应该原道路和运输研究所（TRRL）实用新型的，其主要专利都掌握在国外手中，此外其也存在只能测量路面动摩擦系数而不能测量路面静摩擦系数的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种可以获得路面摩擦系数的摩擦系数检测装置。
为解决上述技术问题，本实用新型中的技术方案如下：
一种摩擦系数检测装置，包括装置架，装置架上通过转动轴线沿前后方向延伸的转动连接结构连接有基础件，基础件上沿转动连接结构的径向导向移动装配有测量杆，测量杆的底部设置有用于与被测路面接触摩擦配合的循环转动体，循环转动体由转动体驱动机构驱动，装置架上设置有用于循环转动体相对地面转动时测量所述测量杆受力的横向测力传感器。
横向测力传感器的两端分别通过铰接结构与测量杆和装置架铰接相连，铰接结构的铰接轴线沿前后方向延伸设置。
横向测力传感器的一端与所述装置架相连，横向测力传感器的另外一端顶抵于所述测量杆的对应侧面上。
测量杆包括主杆体和设置于主杆体下端的供循环转动体安装的转动体支架，转动体支架通过万向节或关节轴承与主杆体相连。
转动体支架上转动装配有左转动轮和右转动轮，循环转动体为绕于左转动轮和右转动轮上的循环带，转动体驱动机构与对应转动轮传动连接而实现驱动循环转动体转动。
横向测力传感器水平布置。
基础件上设置有两个竖向布置的导向杆，测量杆上设置有通过与两个导向杆导向套装而实现测量杆沿转动连接结构的径向导向移动的导向板。
测量杆上设置有力砝码。
基础件与测量杆之间顶设有弹簧，基础件上螺纹连接有调整所弹簧伸缩量的弹簧调节螺母，弹簧与所述测量杆之间设置有竖向测力传感器。
基础件上设置有沿转动连接结构径向延伸的导向槽，测量杆的两侧设置有与导向槽的槽壁接触滚动配合的滚动轴承。
本实用新型的有益效果为：使用时，使循环转动体的外周与被测道路的路面接触，转动体驱动机构驱动循环转动体转动，横向测力传感器限制测量杆摆动，从而使得整个摩擦系数检测装置达到一个平衡，FL1=fL2，公式中，F表示横向测力传感器的测量值，L1表示横向测力传感器的测力点距离转动连接结构的轴线之间的力臂，L2为循环转动体与路面接触位置距离转动连接结构的轴线之间的间距，f则表示循环转动体与路面之间的摩擦力，F、L1和L2均为已知值，因此f= FL1/ L2，然后在根据公式μ=f/N，即可算得路面的摩擦系数μ值，公式中N表示循环转动体与路面接触位置所受到的测量杆的正压力，其与测量杆的自重和受力有关，也是一个可以获得的数据，因此可以计算出路面的摩擦系数μ。
附图说明
图1是本实用新型的实施例1的结构示意图；
图2是1中装置架的结构示意图；
图3是图1中万向节、转动体支架、左转动轮、右转动轮和循环转动体的配合示意图；
图4是图3的右视图；
图5是本实用新型的实施例2的结构示意图；
图6是本实用新型的实施例3中测量杆、基础件和力砝码的配合示意图；
图7是本实用新型的实施例4中测量杆与基础件的配合示意图；
图8是本实用新型的实施例5中测量杆与横向测力传感器的配合示意图。
具体实施方式
一种摩擦系数检测装置的实施例1如图1~4所示：包括装置架1，装置架如图2所示，包括底板4和三角形结构的立板3，底板的底部设置有支腿5，底板的右端设置有竖向布置的安装杆10。立板的顶部设置有提手16。
立板3的上端通过转动连接结构连接有基础件，转动连接结构的轴线沿前后方向设置，本实施例中转动连接结构包括开设于立板上端的轴线沿前后方向延伸的安装孔26及穿装于所述安装孔26中的安装轴17，基础件包括转动套连于安装轴17上的竖向杆15。竖向杆15的下端设置有连接板14，连接板14上设置有两个竖向布置的导向杆13。摩擦系数检测装置还包括测量杆2，测量杆2上设置有通过与两个导向杆导向套装而实现测量杆沿转动连接结构的径向导向移动的导向板，导向板24与对应的导向杆13之间设置有直线轴承30。
测量杆2包括主杆体和通过万向节9连接于主杆体下端的转动体支架29，转动体支架29上转动装配有左转动轮6和右转动轮8，左转动轮6、右转动轮8上绕有循环转动体7，本实施例中，循环转动体7为一个循环带，左转动轮6由转动体驱动机构驱动，转动体驱动机构包括减速电机28，减速电机的动力输出端与左转动轮6传动连接，从而实现带动循环转动体转动。基础件与测量杆的导向板24之间顺序设置有弹簧20、传力球21和竖向测力传感器22，基础件的竖向杆上螺纹连接有调整所弹簧伸缩量的弹簧调节螺母19，竖向测力传感器22的下端与导向板24相连。
装置架上设置有用于循环转动体7相对地面25转动时测量所述测量杆受力的横向测力传感器12，本实施例中横向测力传感器水平设置，横向测力传感器的左端通过铰接结构11与测量杆铰接相连，横向测力传感器的右端通过铰接结构11与底板上的安装杆10铰接相连，铰接结构包括轴线沿前后方向延伸的铰接轴和铰接孔，铰接轴和铰接孔分设于两个部件上，比如对于右端的铰接结构而言，铰接轴设于横向测力传感器12上，铰接孔27设置于安装杆10上。本实施例中的横向测力传感器为一个拉压力传感器。
使用时，将装置架1置于路面上，循环转动体7的底部与路面25接触，转动体驱动机构驱动循环转动体逆时针转动，循环转动体7与路面之间产生摩擦，横向测力传感器限制测量杆2的摆动，此时整个摩擦系数检测装置达到一个平衡，即FL1=fL2，公式中，F表示横向测力传感器的测量值，L1表示横向测力传感器的测力点距离转动连接结构的轴线之间的力臂即横向测力传感器距离转动连接结构的轴线之间的间距，L2为循环转动体与路面接触位置距离转动连接结构的轴线之间的间距，f则表示循环转动体与路面之间的摩擦力，F、L1和L2均为已知值，因此f= FL1/ L2，然后在根据公式μ=f/N，即可算得路面的摩擦系数μ值，公式中N表示循环转动体与路面接触位置所受到的测量杆的正压力，在本实施例中，N=测量杆的自重+弹簧对测力杆的作用力即竖向测力传感器的测量值，弹簧时为了对测量杆的自重进行补偿，避免测量杆太轻而不能保证循环转动体与路面可靠接触。本实用新型还可以对路面的静摩擦系数进行检测，循环转动体在从静止到转动的过程中，与路面之间为静摩擦关系，此过程中，通过横向测力传感器的读数可以计算出路面的静摩擦系数。
通过万向节的设置，使得转动体支架相对测量杆可以前后方向和左右方向摆动，这样不论路面前后方向有坡度还是左右方向有坡道，都可以保证循环转动体与路面可靠接触。在本实用新型的其它实施例中，万向节还可以被关节轴承所代替；当然当路面为平整路面时，万向节也可以不设，此时转动体支架可以固定于主杆体上；循环转动体还可以是一个单独的转动轮结构；横向测力传感器、竖向测力传感器还可以是轮辐式测力传感器，
一种摩擦系数检测装置的实施例2如图5所示：实施例2与实施例1不同的是，为了保证循环转动体7与路面25之间的接触正压力，没有使用弹簧施力结构，而是在导向板24上放置力砝码32，力砝码为环形结构，力砝码套于测量杆的上端，此时循环转动体与路面接触位置的正压力N=的力砝码的重量+测量杆的自重。
一种摩擦系数检测装置的实施例3如图6所示：实施例3与实施例2不同的是：基础件包括转动连接套33及直接固定于转动连接套33上的两个导向杆19，转动连接套33用于转动套装于装置架上的安装轴上，测量杆2的顶端设置有导向板24，导向板24通过直线轴承与导向杆19导向移动配合。测量杆下端设置有承载板34，力砝码32套于测量杆外周并置于承载板34上。
一种摩擦系数检测装置的实施例4如图7所示：实施例4与实施例3不同的是：基础件36背侧设置有用于装置架上的安装轴转动套连的安装孔35，基础件的正侧设置有沿安装孔径向延伸的导向槽37，测量杆的两侧设置有与导向槽的槽壁39接触滚动配合的滚动轴承38，以此来实现测量杆相对基础件的导向移动。
一种摩擦系数检测装置的实施例5如图8所示：实施例5与实施例4不同的是，横向测力传感器12为一个仅能测得所受压力的受压式测力传感器，横向测力传感器的一端固定在装置架的立板（图中未示出）上，测量杆2上设置有顶推部41，受压测力传感器的测力端头42顶抵在测量杆的顶推部41上，本实施例中的顶推部为球头结构。测量杆上背离横向测力传感器的一端设置有限位杆40，限位杆固定于装置架上，限位杆用于限制测量杆朝远离横向测力传感器方向摆动，这样可以避免测量杆在运输或其他环境中，大幅度摆动回落时，砸伤横向测力传感器。横向测力传感器采用受压式测力传感器，这样横向测力传感器可以直接固定于装置架上，避免横向测力传感器对测量杆产生压力影响。
Claims (9)
1.一种摩擦系数检测装置，包括装置架，其特征在于：装置架上通过转动轴线沿前后方向延伸的转动连接结构连接有基础件，基础件上沿转动连接结构的径向导向移动装配有测量杆，测量杆的底部设置有用于与被测路面接触摩擦配合的循环转动体，循环转动体由转动体驱动机构驱动，装置架上设置有用于循环转动体相对地面转动时测量所述测量杆受力的横向测力传感器。
2.根据权利要求1所述的摩擦系数检测装置，其特征在于：横向测力传感器为受压测力传感器，横向测力传感器的一端与所述装置架相连，横向测力传感器的另外一端顶抵于所述测量杆的对应侧面上。
3.根据权利要求1所述的摩擦系数检测装置，其特征在于：测量杆包括主杆体和设置于主杆体下端的供循环转动体安装的转动体支架，转动体支架通过万向节或关节轴承与主杆体相连。
4.根据权利要求3所述的摩擦系数检测装置，其特征在于：转动体支架上转动装配有左转动轮和右转动轮，循环转动体为绕于左转动轮和右转动轮上的循环带，转动体驱动机构与对应转动轮传动连接而实现驱动循环转动体转动。
5.根据权利要求2所述的摩擦系数检测装置，其特征在于：横向测力传感器水平布置。
6.根据权利要求1~5任意一项所述的摩擦系数检测装置，其特征在于：基础件上设置有两个竖向布置的导向杆，测量杆上设置有通过与两个导向杆导向套装而实现测量杆沿转动连接结构的径向导向移动的导向板。
7.根据权利要求6所述的摩擦系数检测装置，其特征在于：测量杆上设置有力砝码。
8.根据权利要求6所述的摩擦系数检测装置，其特征在于：基础件与测量杆之间顶设有弹簧，基础件上螺纹连接有调整所弹簧伸缩量的弹簧调节螺母，弹簧与所述测量杆之间设置有竖向测力传感器。
9.根据权利要求1所述的摩擦系数检测装置，其特征在于：基础件上设置有沿转动连接结构径向延伸的导向槽，测量杆的两侧设置有与导向槽的槽壁接触滚动配合的滚动轴承。
Priority Applications (1)
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| CN201921391905.0U CN211402091U (zh) | 2019-08-26 | 2019-08-26 | 摩擦系数检测装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110530789A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-12-03 | 河南牛帕力学工程研究院 | 一种摩擦系数检测装置 |
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2019
- 2019-08-26 CN CN201921391905.0U patent/CN211402091U/zh active Active
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| CN110530789A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-12-03 | 河南牛帕力学工程研究院 | 一种摩擦系数检测装置 |
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