申请/专利权人：广西交投科技有限公司;广西荔玉高速公路有限公司;长沙理工大学

申请日：2019-04-10

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN110018115B

主分类号：G01N19/02

分类号：G01N19/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2019.08.09#实质审查的生效;2019.07.16#公开

摘要：本发明公开了一种定点方向可调式摆式摩擦系数仪，包括支座装置、旋转装置、测量装置。测量装置分别通过指针固定轴杆和摆锤固定轴杆与旋转装置相连接，旋转装置嵌入角度圆盘上方与支座装置组成整体。本发明可针对路面固定测点上各方向摆值进行测定，并且测量装置设有加载块固定螺栓，可装载不同重量加载块用以模拟不同行车荷载，测量不同荷载下抗滑摆值，对深入掌握路面多向抗滑特性有重要意义。

主权项：1.一种定点方向可调式摆式摩擦系数仪的使用方法，其特征在于，包括，支座装置，主要由三脚支座、支架固定螺栓、滑动支架、角度圆盘、圆水准泡、异形螺母组成；所述三脚支座整体为L型的可伸缩杆体结构，其中滑动支架置于三脚支座内部并通过支架固定螺栓拧紧固定；所述三脚支座焊接在角度圆盘侧面；所述圆水准泡嵌入角度圆盘内部；所述角度圆盘上表面绘制有角度盘；所述异形螺母焊接在角度圆盘上表面；旋转装置，主要由旋转轴、升降轴、升降把手和旋转轴固定螺栓组成；所述旋转轴上表面绘制有角度指针，内部嵌有升降轴；所述升降轴上设置轮齿；所述升降把手贯穿旋转轴并中间设有齿轮，与升降轴上轮齿互相咬合连接；所述旋转轴嵌入角度圆盘内部，并通过旋转轴固定螺栓与异形螺母进行旋转与固定；测量装置，主要由度盘、释放杆、释放开关、指针、摆锤、加载块固定螺栓、滑溜块、指针固定轴杆、摆锤固定轴杆、指针松紧螺母、异形钉、加载块固定螺母、加载块组成；所述度盘焊接在升降轴的下方；所述释放杆焊接在度盘侧面；所述指针通过指针固定轴杆与指针松紧螺母固定连接在升降轴下方，其中通过拧紧指针松紧螺母可以对指针进行调节；所述摆锤通过摆锤固定轴杆固定连接在升降轴的下方；异形钉焊接在摆锤首端，能够在摆锤下落时与指针进行联动；所述释放杆上设置有释放开关，释放开关对摆锤的固定与下落进行控制；所述摆锤两侧设有加载块固定螺栓，所述加载块通过加载块固定螺母固定在加载块固定螺栓上；所述摆锤底部还设有滑溜块；所述测量装置分别通过指针固定轴杆和摆锤固定轴杆与旋转装置相连接，所述旋转装置嵌入角度圆盘上方与支座装置组成整体；使用方法，如下：1支座调平：将该仪器置于路面某一测点上，旋松支架固定螺栓以调整各个滑动支架高度，直至圆水准泡居中后，旋紧支架固定螺栓；2选定测定方向：旋松旋转轴固定螺栓并转动旋转轴使旋转轴上方指针指向角度圆盘度盘待测角度，旋紧旋转轴固定螺栓；3指针标定：转动升降把手直至摆锤升高并能自由摆动，将摆锤通过释放杆固定，将指针拨动至右端与释放杆齐平；按下释放开关，使得摆锤上异形钉带动指针摆动，当摆锤摆动到最高位置时指针应指零，若不指零，可稍旋紧或旋松指针松紧螺母，重复本步骤中操作过程直至指针指零；4滑动长度标定：转动升降把手使得摆锤下降至接触地面，提起摆锤向左侧移动，将摆锤放下至滑溜块下缘与地面测点接触，将滑动长度量尺左端对准滑溜块下缘，将摆锤抬起使其向右侧移动，使其滑溜块下端与滑动长度尺右端齐平，若不齐平则调整螺旋升降把手，重复本步骤中操作过程直至滑动长度达到126mm；5安装加载块：将不同重量加载块安装至加载块固定螺栓上，旋紧加载块固定螺母以固定，如若不需模拟不同行车荷载情况则省略本步骤；6摆值测定：将摆锤固定于释放杆，并将指针拨至右端与摆锤平行；用喷水壶在测点位置进行洒水做湿润处理；按下释放开关使摆锤做自由落体摆动，使摆动滑溜块在路面上滑过，当摆锤回落时用手接住；重复上述操作5次，并记读每次指针测定的摆值数据；单点测定中的5次摆值最大最小值相差不应超过3，差值大于3则重新进行上述各项操作直至符合规定为止；取5次测定的平均值作为单点的路面抗滑值即摆值BPN，取整数。

全文数据：一种定点方向可调式摆式摩擦系数仪技术领域本发明属于道路路面检测设备领域，具体涉及一种定点方向可调式摆式摩擦系数仪。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，我国交通安全问题日益突出。《道路安全运输发展报告2017》中指出，我国道路交通事故年死亡人数高居世界第二位。每年交通运输事故总量仍居高位，事故起数、死亡人数分别占全国重特大事故总量的70%和80%。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。我国现行规范《公路路基路面现场测试规程》（JTGE60-2008）中规定路面抗滑性能评价指标主要分为构造深度、摆值、横向力系数三类，其分别可由手动铺砂、摆式摩擦系数测定仪与横向力系数测试车进行测定。《公路路基路面现场测试规程》（JTGE60-2008）规定使用摆式摩擦系数测定仪进行检测时摆锤摆动方向应与行车方向一致，这是为了所测摆值数据可有效表征路面在行车方向提供的纵向抗滑力，而横向力系数测试车是以行车方向偏转20°为检测方向，这是由于实际道路建设中直线公路多设有路拱，曲线公路多设有横坡，因此在机动车行驶过程中，车轮行驶方向难以保证完全在其旋转平面内，导致轮胎除了受到纵向力还将受到垂直于车轮旋转面的横向力作用，当运营路面横向抗滑性能不足时将导致机动车辆发生侧翻等严重事故。采用横向力系数车进行抗滑性能评价一定程度上可表征路面提供的横向力大小。目前各国对横向力系数车评价效果认同度较高，但规定所采用测试角度有所不同，汇总各国横向力系数车测试轮侧偏角如下表所示。应用国家中国英国英国比利时丹麦测试装备SCRIMSCRIMMu-MeterOdoliographeStradograf测试轮侧偏角20°20°7.5°20°12°由上表可知，各国采用横向力系数车均采用测试轮评价路面横向抗滑性能，但测试轮侧偏角有所差异，实际上，在机动车行驶过程中车轮偏转角度是由道路转弯半径、路拱坡度等多因素决定，而路面各向抗滑性能具有不一致性，仅以单一方向路面抗滑指标表征公路抗滑性能存在显著弊端。纵观现有路面抗滑性能检测设备及其原理发现，所有设备均是以测点单一方向评价路面抗滑性能。开发一种针对路面固定测点各方向抗滑性能的检测设备，以研究测点各方向抗滑性能分布特征，并深入探究路面抗滑机理十分必要。发明内容为解决上述技术问题，本发明提供了一种定点方向可调式摆式摩擦系数仪，可用以测量同一路面测点在不同载重、不同角度条件下摆值。本发明的技术方案：提供一种定点方向可调式摆式摩擦系数仪，包括支座装置、旋转装置和测量装置，支座装置，主要由三脚支座、支架固定螺栓、滑动支架、角度圆盘、圆水准泡、异形螺母组成；三脚支座整体为L型的可伸缩杆体结构，其中滑动支架置于三脚支座内部并通过支架固定螺栓拧紧固定；三脚支座焊接在角度圆盘侧面；圆水准泡嵌入角度圆盘内部；角度圆盘上表面绘制有角度盘；异形螺母焊接在角度圆盘上表面；旋转装置，主要由旋转轴、升降轴、升降把手和旋转轴固定螺栓组成；旋转轴上表面绘制有角度指针，内部嵌有升降轴；升降轴上设置轮齿，升降把手贯穿旋转轴并中间设有齿轮，与升降轴上轮齿互相咬合连接；旋转轴嵌入角度圆盘内部，并通过旋转轴固定螺栓与异形螺母进行旋转与固定；测量装置，主要由度盘、释放杆、释放开关、指针、摆锤、加载块固定螺栓、滑溜块、指针固定轴杆、摆锤固定轴杆、指针松紧螺母、异形钉、加载块固定螺母、加载块组成；度盘焊接在升降轴的下方；释放杆焊接在度盘侧面；指针通过指针固定轴杆与指针松紧螺母固定连接在升降轴下方，其中通过拧紧指针松紧螺母可以对指针进行调节；摆锤通过摆锤固定轴杆固定连接在升降轴的下方；异形钉焊接在摆锤首端，能够在摆锤下落时与指针进行联动；释放杆上设置有释放开关，释放开关对摆锤的固定与下落进行控制；摆锤两侧设有加载块固定螺栓，加载块通过加载块固定螺母固定在加载块固定螺栓上；摆锤底部还设有滑溜块。测量装置分别通过指针固定轴杆和摆锤固定轴杆与旋转装置相连接，旋转装置嵌入角度圆盘上方与支座装置组成整体。提供一种定点方向可调式摆式摩擦系数仪使用方法：1、支座调平：将该仪器置于路面某一测点上，旋松支架固定螺栓以调整各个滑动支架高度，直至圆水准泡居中后，旋紧支架固定螺栓。2、选定测定方向：旋松旋转轴固定螺栓并转动旋转轴使旋转轴上方指针指向角度圆盘度盘待测角度，旋紧旋转轴固定螺栓。3、指针标定：转动升降把手直至摆锤升高并能自由摆动，将摆锤通过释放杆固定，将指针拨动至右端与释放杆齐平；按下释放开关，使得摆锤上异形钉带动指针摆动，当摆锤摆动到最高位置时指针应指零，若不指零，可稍旋紧或旋松指针松紧螺母，重复本步骤中操作过程直至指针指零。4、滑动长度标定：转动升降把手使得摆锤下降至接触地面，提起摆锤向左侧移动，将摆锤放下至滑溜块下缘与地面测点接触，将滑动长度量尺左端对准滑溜块下缘，将摆锤抬起使其向右侧移动，使其滑溜块下端与滑动长度尺右端齐平，若不齐平则调整螺旋升降把手，重复本步骤中操作过程直至滑动长度达到126mm。5、安装加载块：将不同重量加载块安装至加载块固定螺栓上，旋紧加载块固定螺母以固定，如若不需模拟不同行车荷载情况则省略本步骤。6、摆值测定：将摆锤固定于释放杆，并将指针拨至右端与摆锤平行；用喷水壶在测点位置进行洒水做湿润处理；按下释放开关使摆锤做自由落体摆动，使摆动滑溜块在路面上滑过，当摆锤回落时用手接住；重复上述操作5次，并记读每次指针测定的摆值数据；单点测定中的的5次摆值最大最小值相差不应超过3，差值大于3则重新进行上述各项操作直至符合规定为止；取5次测定的平均值作为单点的路面抗滑值（即摆值BPN），取整数。本发明的有益效果：可针对路面固定测点上各方向摆值进行测定，并且测量装置设有加载块固定螺栓，可装载不同重量加载块用以模拟不同行车荷载，测量不同荷载下抗滑摆值，对深入掌握路面抗滑机理有重要意义。附图说明图1是本发明一种定点方向可调式摆式摩擦系数仪的正视图；图2是图1中一种定点方向可调式摆式摩擦系数仪的俯视图；图3是图1中一种定点方向可调式摆式摩擦系数仪的旋转装置细部图；图4是图1中一种定点方向可调式摆式摩擦系数仪的测量装置细部图；图5是图1中一种定点方向可调式摆式摩擦系数仪的摆锤细部图；图中序号及名称：1.旋转轴，2.升降轴，3.升降把手，4.旋转轴固定螺栓，5.圆水准泡，6.异形螺母，7.角度圆盘，8.三脚支座，9.度盘，10.释放杆，11.释放开关，12.支架固定螺栓，13.指针，14.摆锤，15.加载块固定螺栓，16.滑溜块，17.滑动支架，18.指针固定轴杆，19.摆锤固定轴杆，20.指针松紧螺母，21.异形钉，22.加载块固定螺母，23.加载块。具体实施方式下面结合附图对本发明进一步说明。实施例1：如图1-5所示，提供一种定点方向可调式摆式摩擦系数仪，包括，支座装置，主要由三脚支座8、支架固定螺栓12、滑动支架17、角度圆盘7、圆水准泡5、异形螺母6组成；三脚支座8整体为L型的可伸缩杆体结构，其中滑动支架17置于三脚支座8内部并通过支架固定螺栓12拧紧固定；三脚支座8焊接在角度圆盘7侧面；圆水准泡5嵌入角度圆盘7内部；角度圆盘7上表面绘制有角度盘9；异形螺母6焊接在角度圆盘7上表面；旋转装置，主要由旋转轴1、升降轴2、升降把手3和旋转轴固定螺栓4组成；旋转轴1上表面绘制有角度指针13，内部嵌有升降轴2；升降轴2上设置轮齿，升降把手3贯穿旋转轴1并中间设有齿轮，与升降轴2上轮齿互相咬合连接；旋转轴1嵌入角度圆盘7内部，并通过旋转轴固定螺栓4与异形螺母6进行旋转与固定；测量装置，主要由度盘9、释放杆10、释放开关11、指针13、摆锤14、加载块固定螺栓15、滑溜块16、指针固定轴杆18、摆锤固定轴杆19、指针松紧螺母20、异形钉21、加载块固定螺母22、加载块23组成；度盘9焊接在升降轴2的下方；释放杆10焊接在度盘9侧面；指针13通过指针固定轴杆18与指针松紧螺母20固定连接在升降轴2下方，其中通过拧紧指针松紧螺母20可以对指针13进行调节；摆锤14通过摆锤固定轴杆19固定连接在升降轴2的下方；异形钉21焊接在摆锤14首端，能够在摆锤14下落时与指针13进行联动；释放杆10上设置有释放开关11，释放开关11对摆锤14的固定与下落进行控制；摆锤14两侧设有加载块固定螺栓15，加载块23通过加载块固定螺母22固定在加载块固定螺栓15上；摆锤14底部还设有滑溜块16。测量装置分别通过指针固定轴杆18和摆锤固定轴杆19与旋转装置相连接，旋转装置嵌入角度圆盘7上方与支座装置组成整体。一种定点方向可调式摆式摩擦系数仪使用方法，如下：1、支座调平：将该仪器置于路面某一测点上，旋松支架固定螺栓以调整各个滑动支架高度，直至圆水准泡居中后，旋紧支架固定螺栓。2、选定测定方向：旋松旋转轴固定螺栓并转动旋转轴使旋转轴上方指针指向角度圆盘度盘待测角度，旋紧旋转轴固定螺栓。3、指针标定：转动升降把手直至摆锤升高并能自由摆动，将摆锤通过释放杆固定，将指针拨动至右端与释放杆齐平；按下释放开关，使得摆锤上异形钉带动指针摆动，当摆锤摆动到最高位置时指针应指零，若不指零，可稍旋紧或旋松指针松紧螺母，重复本步骤中操作过程直至指针指零。4、滑动长度标定：转动升降把手使得摆锤下降至接触地面，提起摆锤向左侧移动，将摆锤放下至滑溜块下缘与地面测点接触，将滑动长度量尺左端对准滑溜块下缘，将摆锤抬起使其向右侧移动，使其滑溜块下端与滑动长度尺右端齐平，若不齐平则调整螺旋升降把手，重复本步骤中操作过程直至滑动长度达到126mm。5、安装加载块：将不同重量加载块安装至加载块固定螺栓上，旋紧加载块固定螺母以固定，如若不需模拟不同行车荷载情况则省略本步骤。6、摆值测定：将摆锤固定于释放杆，并将指针拨至右端与摆锤平行；用喷水壶在测点位置进行洒水做湿润处理；按下释放开关使摆锤做自由落体摆动，使摆动滑溜块在路面上滑过，当摆锤回落时用手接住；重复上述操作5次，并记读每次指针测定的摆值数据；单点测定中的的5次摆值最大最小值相差不应超过3，差值大于3则重新进行上述各项操作直至符合规定为止；取5次测定的平均值作为单点的路面抗滑值（即摆值BPN），取整数。需要指出的是，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种定点方向可调式摆式摩擦系数仪，其特征在于，包括，支座装置，主要由三脚支座、支架固定螺栓、滑动支架、角度圆盘、圆水准泡、异形螺母组成；所述三脚支座整体为L型的可伸缩杆体结构，其中滑动支架置于三脚支座内部并通过支架固定螺栓拧紧固定；所述三脚支座焊接在角度圆盘侧面；所述圆水准泡嵌入角度圆盘内部；所述角度圆盘上表面绘制有角度盘；所述异形螺母焊接在角度圆盘上表面；旋转装置，主要由旋转轴、升降轴、升降把手和旋转轴固定螺栓组成；所述旋转轴上表面绘制有角度指针，内部嵌有升降轴；所述升降轴上设置轮齿；所述升降把手贯穿旋转轴并中间设有齿轮，与升降轴上轮齿互相咬合连接；所述旋转轴嵌入角度圆盘内部，并通过旋转轴固定螺栓与异形螺母进行旋转与固定；测量装置，主要由度盘、释放杆、释放开关、指针、摆锤、加载块固定螺栓、滑溜块、指针固定轴杆、摆锤固定轴杆、指针松紧螺母、异形钉、加载块固定螺母、加载块组成；所述度盘焊接在升降轴的下方；所述释放杆焊接在度盘侧面；所述指针通过指针固定轴杆与指针松紧螺母固定连接在升降轴下方，其中通过拧紧指针松紧螺母可以对指针进行调节；所述摆锤通过摆锤固定轴杆固定连接在升降轴的下方；异形钉焊接在摆锤首端，能够在摆锤下落时与指针进行联动；所述释放杆上设置有释放开关，释放开关对摆锤的固定与下落进行控制；所述摆锤两侧设有加载块固定螺栓，所述加载块通过加载块固定螺母固定在加载块固定螺栓上；所述摆锤底部还设有滑溜块；所述测量装置分别通过指针固定轴杆和摆锤固定轴杆与旋转装置相连接，所述旋转装置嵌入角度圆盘上方与支座装置组成整体。

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