專利名稱：測量摩擦力的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種特別用于測量車輪和路面之間的阻力和/或摩擦力，或飛機在地面上移動時起落架和飛機跑道之間的阻力和/或摩擦力的設(shè)備。
這涉及到在公路上行駛的各種類型的車輪。
雖然，摩擦力的出現(xiàn)并不令人滿意，但是應(yīng)該知道，這個摩擦力是足夠大的。
為了估計摩擦力是否足夠大，需要有測量裝置，且它們必須是可比較的。這些測量裝置必須具有參考。
迄今為止，有關(guān)摩擦力測量的概念還很不夠，因為還沒有設(shè)備可以進行在某種意義上能給出持久特性參考的測量。
在能夠進行測量之前，先要有能被參考并可以和其他裝置進行比較的摩擦力測量裝置。
該裝置也適用于供飛機使用的機場跑道。
通?？梢园l(fā)現(xiàn)飛行員對于摩擦力活動(比如在著陸過程中)的理解與地面上的人不同。這通常主要是對于測量所參照的基本數(shù)值以及測量所使用的設(shè)備的不同而導致的不一致的結(jié)果。
其原因是由于缺少可以通過可獲得的參考而給出固定值的測量設(shè)備。
這是因為制動過程中出現(xiàn)的摩擦力是一個非常復雜的過程，它受到很多因素的影響，尤其是地面狀況、車輛速度、空氣溫度、輪胎花紋、輪胎的橡膠質(zhì)量，以及起碼的地面上是否有冰或雪。在上述所有因素中，目前發(fā)現(xiàn)最重要的因素就是跑道上是否有水、積水區(qū)域的面積以及該水有什么性質(zhì)。舉例來說，混合空氣的水與沒有混合空氣的水的性質(zhì)完全不同。
就是最后這個條件人們一直沒有認識到，也沒有將其考慮進去。
因此，為了滿足用于測量摩擦力和阻力的設(shè)備的要求，本發(fā)明可以在某種程度上提供使讀數(shù)具有相同的國際通用的基本數(shù)值的幫助。接收到這些數(shù)值的人可以確信讀數(shù)沒有偏差，或在相同條件下得出與其他人不同的參考值。
首先當這個情況解決之后，我們就可以在這個地區(qū)得到一個完整的測量系統(tǒng)并實現(xiàn)更好的交通安全性。
為了獲得令人滿意的系統(tǒng)，必須把個別影響因素分開，盡管它們對結(jié)果的影響可能并不顯著，但是最重要的是，人們了解了主要因素并把注意力集中在影響顯著的方面。
水對摩擦力測量設(shè)備的影響方式存在很大不同。如果模擬時添加的水是雨水在取樣的時候水以降雨的形式落下與水靜止地鋪在路上的情況有很大不同。
同樣，水量(深度)對于阻力來講也很重要。在本發(fā)明過程中，可以消除很多常見影響因素，方法是，可以在監(jiān)視器上直接讀取數(shù)值，而不必轉(zhuǎn)換與路況、輪胎、水的密度等條件有關(guān)的外部數(shù)據(jù)。
按照本發(fā)明的設(shè)備主要包括具有ABS(防滑煞車系統(tǒng))制動系統(tǒng)的橡膠車輪。車輪被固定在可以容易地緊固在用于進行測試的車輛上的支架上。
支架又用螺釘緊固到車輛的前部，車輪能以適當?shù)膲毫Ψ诺焦飞?。車輪通過可以被限制在垂直面內(nèi)繞樞軸轉(zhuǎn)動的連桿吊起，以便吸收公路上較小的起伏。
車輪在車輛前方移動時，會受到暴露的壓力。換句話說，壓力和反作用壓力相等。車輪承受的壓力是提供數(shù)據(jù)的重要因素。
壓力將始終隨著外部條件的改變而變化。取樣時很重要的一點是得到精確的壓力。為了估計壓力以及變化值等，使用一個具有高精確度的測量單元來吸收壓力，并可以通過電子設(shè)備在車輛駕駛室里的數(shù)據(jù)監(jiān)視器上顯示相同的結(jié)果。
US4,958,512描述了一種用于測量制動力的設(shè)備。在滾動的車輪上施加垂直和水平力。制動力連續(xù)變化以找出最佳摩擦力值。該設(shè)備被安裝在拖車上。
US4,098,111公開了一種使用具有檢測水平和垂直載荷的設(shè)備的可升降的車輪的系統(tǒng)及裝置。該裝置的配置相對來說比較復雜，并且被安裝在汽車的后部。
附

圖1顯示了按照本發(fā)明的具有車輪的設(shè)備的側(cè)視圖，附圖2顯示了設(shè)備的前視圖，附圖3顯示了設(shè)備的頂視圖，附圖4顯示了設(shè)備安裝在車輛前部的情況。
該設(shè)備還包括至少一個橡膠車輪2，車輪最好通過自重沖擊地面5。車輪中的輪轂4最好配置ABS類型的制動器。
車輪的懸架包括一個垂直支持架3，它被支撐在上邊緣，并可以圍繞點7象擺錘一樣轉(zhuǎn)動。臂8也可以圍繞其支點9轉(zhuǎn)動，支點與固定在車輛13上的板1連接。
為了避免垂直支持架在行駛過程中偏離其精確位置，在懸臂11上配置了調(diào)整螺釘，以防止連接過于松動。垂直支持架可以在一定角度內(nèi)上下滑動，并始終以一定的壓力與路面接觸。車輪還可以配置使車輪始終對路面保持恒定壓力的彈簧(圖中并未示出)。
如圖所示，當車輛向前行駛時，將產(chǎn)生一個從車輪2對車輛的壓力，如箭頭14所示。臂8將吸收此壓力并將其傳遞到安裝在支架1的固定懸臂梁12上的測量單元10。
測量單元上的連接線連接到駕駛室里的在監(jiān)視器顯示屏15上顯示壓力的計算機。在壓力顯示在顯示屏上之前，按照與平衡臂成比例地對壓力進行校正，平衡臂位于車輪中心和測量單元接觸點之間。
為了獲得數(shù)據(jù)，測試車輛沿著公路行駛，于是可以在顯示屏上讀出正確的速度，其單位是每單位時間的長度，例如km/h或者hm/h。
還可以以m/s/s為單位直接讀出加速度或者同樣單位的減速度。
一個重要的方面就是按照本發(fā)明的設(shè)備位于車輛的前部。
通過設(shè)置速度，可以在顯示屏上直接讀出不同速度下出現(xiàn)的阻力。
當公路潮濕，地面上有很多積水等情況時，必須選擇單位基礎(chǔ)并執(zhí)行偏差。
通過讀取測量單元的顯示值，可以確定水的阻力。
通過使用車輪的制動器，可以估計制動效應(yīng)，以及在不同路面條件下阻力的大小等。
有時，可以把獲得的數(shù)據(jù)進行整理并轉(zhuǎn)換為可以進行比較的單位。經(jīng)過一些測試后，就可以獲得需要的精確的測量單位。
這些可以進一步改進并最好進行廣泛的推廣和應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種在潮濕的公路、機場跑道或類似基礎(chǔ)路面上測量摩擦力的設(shè)備，其特征在于包括至少一個安裝在垂直支持架(3)上的車輪(2)，該支持架通過臂(8)連接到緊固板(1)上，和具有測量單元(10)的兩個水平臂(11、12)，以及一個調(diào)整螺釘(6)。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于測量單元被連接到用于讀出測量值的監(jiān)視器(15)上。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于車輪安裝制動器，最好是防滑煞車系統(tǒng)制動器。
4.如權(quán)利要求1-3所述的設(shè)備，其特征在于該設(shè)備位于車輛(13)的前部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種安裝到車輛上的設(shè)備，它可以通過自身的裝備測量不同的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對于公路和機場跑道的道路安全至關(guān)重要。其中，該設(shè)備配置有一個測量單元，通過這個測量單元可以直接讀出當車輪沖擊路面時反作用于車輪上壓力。還可以讀出車輪的速度和加速度/減速度。
文檔編號B60R16/023GK1418311SQ01806485
公開日2003年5月14日 申請日期2001年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月13日
發(fā)明者B·克洛夫?qū)?申請人:哈里德布魯克特薩爾格公司