用标准的摩擦系数测定车测试,当测定轮与行车方向成一定角度且以一定速度行驶时,轮胎与潮湿路面之间摩擦阻力与接触面积的比值,称为路面横向力系数,代号SFC,无量纲。
用标准的摩擦系数测定车测定沥青路面或水泥混凝土路面的横向力系数,测试结果可作为竣工验收或使用期评定路面抗滑能力的依据。
1)单轮式横向力系数测试系统测定路面摩擦力系数
(1)试验仪器
横向力系数测试系统主要组成如图6.6 所示,由承载车、距离测试装置、横向力测试装置、供水装置和主控制单元组成。 主控制单元除实施对测试装置和供水装置的操作控制外,同时还控制数据的传输、记录与计算等环节,其主要技术要求如表6.6 所示。
图6.6 横向摩擦系数测定车机构(单位:mm)
表6.6 主控制单元主要技术要求
另外,承载车应为能够固定和安装测试、储供水、控制和记录等系统的载重车底盘,具有在水罐满载状态下最高车速大于100 km/h 的性能。
(2)准备工作
①每个测试项目开始前或连续测试超过1 000 km 后应按照规定的方法进行系统应力传感器的标定,记录下标定数据并存档。
②检查测试车轮胎气压,应达到车辆轮胎规定的标准气压。
③检查测试轮胎磨损情况,当其直径比新轮胎减小达6 mm(也即胎面磨损3 mm)以上或有明显损伤或裂口时,必须更换新轮胎。 新更换的新轮胎在正式测试前应试测约2 km。
④检查测试轮气压,应达到(3.5 ±0.2) kg/cm2 的要求。
⑤检查测试轮固定螺栓必须拧紧。 将测试轮放到正常测试时的位置,检查其应能够沿两侧滑柱上下自由升降。
⑥根据测试里程向水罐加注足够用量的清洁测试用水。
⑦当出水控制为固定式开关时,需将开关设置在对应的测试速度位置,放下测试轮并检查洒水口出水情况和洒水位置;洒水位置应在测试轮接触地面中点沿行驶方向前方(400 ±50)mm 处,洒水宽度应为中心线两侧各不小于约75 mm。
⑧启动控制单元,检查各项功能和技术参数选择状态均应正常。
(3)测定步骤
①正式开始测试前,首先应按规定的时间要求启动控制单元进行通电预热。
②进入测试路段前,测试人员设置所需的系统技术参数,并将测试轮胎至少提前500 m降至路面上进行预跑。
③进入测试路段后,驾驶员应保持较为均匀的行车速度,并沿正常行车轨迹行驶。 当采用固定出水控制方式时,行驶最高速度不得超过出水开关事先设置所对应的速度。
④测试过程中,测试人员应及时准确将测试路段需要标记的起终点和其他特殊点的位置输入测试数据记录中。
⑤承载车驶出测试路段后,测试人员停止测试程序,提升起测量轮并恢复仪器各部分至初始状态。
⑥检查数据文件内容应完整正常,否则需要重新测试。 关闭测试系统电源,结束测试。
(4)数据处理
①SFC 值的速度修正。 以测试结果使用时所需的速度作为标准测试速度,其他测试速度条件下得到的SFC 值应通过式(6.6)转换至标准速度下的等效SFC 值。
式中 SFC标——标准测试速度下的等效SFC 值;(www.xing528.com)
SFC测——现场实际测试速度条件下的SFC 测试值;
V标——标准测试速度,km/h;
V测——现场实际测试速度,km/h。
②SFC 值的温度修正。 测试系统的标准现场测试地面温度范围为(20 ±5)℃,其他地面温度条件下测试的SFC 值必须通过表6.7 转换至标准温度下的等效SFC 值。 系统测试要求控制在8 ~60 ℃的地面温度范围内。
表6.7 SFC 值温度修正
③计算一个测试路段SFC 值的平均值、标准差、变异系数。
④测试报告内容。 报告主要包括测试路段信息(桩号、测试位置等)测试速度、温度以及测试路段横向力系数SFC 的平均值、标准差及代表值。
2)双轮式横向力系数测试系统测定路面摩擦力系数
双轮式横向力系数测试系统适用于在新建、改建路面工程的质量验收和无严重坑槽、车辙等病害的正常行车条件下测试路面的横向力系数。
(1)试验仪器
双轮式横向力系数测试系统:主要由牵引车、供水系统、测试单元、主控制单元、标定装置等组成,测试系统如图6.7 所示,其主要技术要求如表6.8 所示。
图6.7 测试系统示意图
表6.8 测试系统主要技术要求
牵引车最高行驶车速需大于80 km/h,车辆后部可安装专用拖挂的装置,车辆应配备警灯及相关警示标志。
(2)准备工作
①进入现场测试前应进行应力传感器标定。 将设备配套提供的标定板放在地面上,人工将测试仪从板上按要求拖拉3 遍,由系统自动判断标定是否通过,标定通过后才进行路面测试。
②正式开始测试前设备应预热10 min 左右,并检查汽油机能否正常工作,机油是否需要更换。
③检查横向力系数测试轮、距离测试轮(或水车车轮)的轮胎胎压应满足规定要求,长距离或长时间测试过程中也应补充检查胎压。
④降下测试轮,打开水阀检查水流情况应正常及水流应符合要求,检查仪表各项指数应正常,然后升起测试轮。
⑤将牵引车与洒水车(可选)、测试单元及控制线路连接线依次连好,启动主控制单元进入测试状态,同时发动汽油机,打开水阀,准备测试。
(3)测试步骤
①将车辆驶向测试路段,提前约200 m 处打开水阀,降下测试轮。 测试车速保持在40 ~60 km/h 范围内匀速状态。
②测试过程中,测试人员应及时准确地将测试路段需要标记的起终点和其他特殊点的位置输入测试数据记录中。
③驶出测试路段后,停止测试过程,存储数据文件。
(4)数据处理
数据处理过程同单轮式横向力系数测试系统测定路面摩擦力系数。
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