CZ2010826A3 - Mobile measuring apparatus for determining longitudinal friction coefficient of road surfaces - Google Patents

Abstract

Mobilní merící zarízení ke zjištování podélného koeficientu trení povrchu vozovek, které sestává z podložky (2) známých povrchových vlastností, vhodné k vystavení stejným povetrnostním podmínkám jako je merená vozovka pro uložení na cást mereného povrchu vozovky, pricemž na podložku (2) je volne uložitelné pryžové teleso (3), které je tažne spojeno se silomerem (4).A mobile measuring device for determining the longitudinal coefficient of friction of a road surface, which consists of a substrate (2) of known surface properties, suitable to be subjected to the same weather conditions as the measured roadway for placement on a measured surface of the road, wherein the rubber (2) is free of rubber a body (3) which is connected to the load cell (4).

Description

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká mobilního měřicího zařízení ke zjišťování podélného koeficientu tření povrchu vozovek.The invention relates to a mobile measuring device for determining the longitudinal friction coefficient of a road surface.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Součinitel podélného tření (fp) hraje významnou roli v otázkách bezpečnosti silničního provozu. Je veličinou vyjadřující vztah mezi podélnou a svislou silou při smykovém tření pneumatiky na povrchu vozovky v podélném směru. Jde tedy o schopnost vozovky zajišťovat prostřednictvím tření spolupůsobení mezi pohybující se pneumatikou a povrchem vozovky.The longitudinal friction coefficient (fp) plays an important role in road safety issues. It is a measure of the relationship between the longitudinal and vertical forces in shear friction of the tire on the road surface in the longitudinal direction. It is therefore the ability of the roadway to provide, by friction, the interaction between the moving tire and the road surface.

V současné době se pro zjišťování koeficientu tření povrchů vozovek používá kyvadlo opatřené na konci pryžovým špalíkem, kdy se měří jeho rozkyv, přičemž třecí plocha kyvadla je zhotovena ze zmíněného gumového špalíku přesně stanovených vlastností. Pro exaktní měření je zapotřebí, aby byl kontrolován nejen tvar gumového špalíku, ale i vlastnosti materiálu, který se postupem doby může výrazné měnit, neboť dochází k tzv. tvrdnutí gumy. Dalším důležitým faktorem, který je potřeba v případě užití kyvadla eliminovat, je zemská přitažlivost vůči různě šikmé ploše vozovky (plocha vozovky v naprosté většině případů není kolmá ke směru zemské přitažlivosti). Pro rychlá a operativní zjišťování podélného koeficientu tření (fp) vozovek jsou to postupy zdlouhavé, resp. v případě kyvadla i materiálově objemově náročné. Kyvadlo je totiž uloženo v objemné transportní soupravě a jeho ustavení do měřicí polohy je relativně zdlouhavé.At present, a pendulum provided at the end with a rubber block is used to determine the coefficient of friction of the pavement surfaces, measuring its swing, the friction surface of the pendulum being made of said rubber block of precisely defined properties. For exact measurement, it is necessary to control not only the shape of the rubber block but also the properties of the material, which can change significantly over time, as the rubber hardens. Another important factor to be eliminated in the case of using a pendulum is the gravity of the earth in relation to the inclined road surface (in most cases the pavement surface is not perpendicular to the direction of gravity). For fast and operative determination of the longitudinal friction coefficient (fp) of pavements, these procedures are lengthy, resp. in the case of a pendulum, material-intensive. In fact, the pendulum is housed in a bulky transport set and its positioning in the measuring position is relatively lengthy.

Další, i když přesnější metody ke zjišťování koeficientu tření vozovek jsou realizovány prostřednictvím speciálních vozidel, na kterých je upevněno měřici zařízení (multifunkční měřicí vozidla TRT, Griptester nebo SCRIM),Other, although more accurate methods for determining the coefficient of friction of roads are implemented by means of special vehicles on which the measuring device is mounted (multifunctional measuring vehicles TRT, Griptester or SCRIM),

Takové metody jsou popsány např.ve spise DE 25 53 358 A1, kdy je na konstrukci z přívěsového rámu upevněno kolo tlačené pružinou k měřené ploše a systém je opatřen odpovídajícími měřícími zařízeními.Such methods are described, for example, in DE 25 53 358 A1, where a spring-loaded wheel is fastened to a surface to be measured on a trailer frame structure and the system is provided with corresponding measuring devices.

Ve spise WO01/71315 A1 je popsáno měřící zařízení, kde je kolo umístěno před nákladním vozidlem a měřicí zařízení vyhodnocují informace o tření na ploše.WO01 / 71315 A1 describes a measuring device where a wheel is placed in front of a truck and the measuring device evaluates the friction information on the surface.

Podobné komplikovanější zařízení se zatěžovaným kolem je představeno i ve spise US 4,662,211. Nicméně všechna tato zařízení jsou velká, komplikovaná a jsou určena např. na měření podmínek na letištních drahách apod., takže se ke sledovanému účelu, tedy vyhodnocení vozovky v terénu, nehodí, nebo by jejich nasazení bylo nepřiměřeně nákladné. Tyto metody jteou časově náročné a pro rychlá a mobilní lokální měření podélného koeficientu tření se nehodí.A similar, more complicated device with a loaded wheel is also disclosed in US 4,662,211. However, all these devices are large, complicated and are intended, for example, to measure the conditions on airport runways, etc., so that they are not suitable for the purpose of evaluating the road in the field or would be unreasonably expensive to deploy. These methods are time consuming and are not suitable for fast and mobile local measurements of longitudinal friction coefficient.

Cílem vynálezu je představit zařízení, které bude jednoduché a bude schopno rychle, i když orientačně, zjistit koeficient tření povrchu vozovky.It is an object of the present invention to provide a device which is simple and able to quickly, albeit orientatively, determine the friction coefficient of the road surface.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Výše uvedené nedostatky odstraňuje mobilní měřicí zařízení ke zjišťování podélného koeficientu tření povrchu vozovek podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z podložky známých povrchových vlastností, vhodné k vystavení stejným povětrnostním podmínkám jako je měřená vozovka pro uložení na část měřeného povrchu vozovky, přičemž na podložku j^je volně uložitelné pryžové těleso, které je tažně spojeno se siloměrem.The aforementioned drawbacks are eliminated by a mobile measuring device for determining the longitudinal friction coefficient of the pavement surface according to the invention, which consists of a substrate of known surface properties suitable to be subjected to the same weather conditions as the measured pavement a rubber body is freely disposable on the support 11 and is tensilely connected to the load cell.

Přehled obrázků na výkreseOverview of the drawings

Vynález bude přiblížen pomocí výkresu, na kterém obr.1 představuje mobilní měřící zařízení ke zjišťování podélného koeficientu tření povrchu vozovek podle vynálezu.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows a mobile measuring device for determining the longitudinal friction coefficient of a road surface according to the invention.

Příklad provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Z obr.1 je vidět, že mobilní měřící zařízení 1, ke zjišťování podélného koeficientu tření povrchu vozovek sestává z podložky 2, pryžového tělesa 3 a siloměru 4.It can be seen from Fig. 1 that the mobile measuring device 1 for determining the longitudinal friction coefficient of the road surface consists of a washer 2, a rubber body 3 and a load cell 4.

Měření je založeno na posuvném pohybu pryžového tělesa 3 známé hmotnosti a známé velikosti třecí plochy po vozovce 5, přičemž se měří síla potřebná k uvedení tělesa 3 z klidu do pohybu ve směru šipky T. Měření potřebné síly se provádí na vozovce 5 pomocí cejchovaného tahového siloměru 4, přičemž se zaznamená max. síla zjištěná při pozvolném natažení pružiny. Tento postup poměrně přesné kopíruje jev, kdy se odvalující pneumatika brzdícího vozidla při vzrůstající tangenciální síle náhle „utrhne“ a pneumatika jde do smyku. Z důvodu eliminace šikmosti povrchu vozovky se měření provede v obou směrech několikrát a následně se zjistí průměrná hodnota koeficientu tření.The measurement is based on the sliding movement of the rubber body 3 of known weight and the known size of the friction surface along the road 5, measuring the force required to move the body 3 from rest in the direction of arrow T. The required force is measured on the road 5 by calibrated tensile load cell 4, whereby the maximum force found when the spring is gradually stretched is recorded. This procedure accurately follows the phenomenon when the rolling tire of the braking vehicle suddenly tears off as the tangential force increases and the tire skids. In order to eliminate the inclination of the road surface, the measurement is carried out several times in both directions and the average value of the coefficient of friction is then determined.

• ··* • * · ·• ·· *

Následným a bezprostředním porovnávacím měřením, resp. kalibrací na podložce 2 známých povrchových vlastností s určitým koeficientem tření se porovnáním dosáhne potřebného přepočtu, resp. zjištění koeficientu tření. Dosáhne se toho, že jak vozovka 5, tak i podložka 2 budou vystaveny stejným podmínkám, jako jsou především povětrnostní podmínky. To byl zatím největší problém, protože nějaký vzorkový kus vybudované vozovky např. ve výzkumném pracovišti neodpovídal vozovce měřené a proto by takové měření, byť stejným siloměrem bylo zatíženo příliš velkou nepřesností.Subsequent and immediate comparative measurements, respectively. by calibration on a substrate 2 of known surface properties with a certain coefficient of friction, by comparison, the required conversion, respectively. determination of coefficient of friction. It is achieved that both the roadway 5 and the pad 2 will be exposed to the same conditions as, in particular, the weather conditions. This was the biggest problem so far, because some sample piece of the paved road, eg in a research workplace, did not correspond to the paved road and therefore such a measurement, even with the same load cell, would be burdened with too much inaccuracy.

Váha celého mobilního měřícího zařízení 1 nemusí přesáhnout 5 kg a zařízení bude poměrně jednoduše a rychle použitelné v podstatě i pouze jedním pracovníkem.The weight of the whole mobile measuring device 1 does not have to exceed 5 kg and the device will be relatively easy and quick to use in principle by only one worker.

Claims (1)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Mobilní měřící zařízení ke zjišťování podélného koeficientu tření povrchu vozovek, vyznačující se tím, že sestává z podložky (2) známých povrchových vlastností, vhodné k vystavení stejným povětrnostním podmínkám jako je měřená vozovka pro uložení na část měřeného povrchu vozovky, přičemž na podložku (2) je volně uložitelné pryžové těleso (3), které je tažně spojeno se siloměrem (4).Mobile measuring device for determining the longitudinal friction coefficient of a pavement surface, characterized in that it consists of a substrate (2) of known surface properties suitable for exposure to the same weather conditions as the measured pavement for bearing on a part of the measured pavement surface, 2) is a free-standing rubber body (3) which is tensely connected to the load cell (4).