Bestimmung der Reibungskoeffizienten von Eisbelägen bei unterschiedlichen Schneemengen

Dieses Video soll den Prozess der Bestimmung des Reibungskoeffizienten einer vereisten Straßenoberfläche zeigen. Mit dem Pendelreibungskoeffizientenmessgerät. Eis auf der Fahrbahn kann zu einer deutlichen Verringerung des Reibungskoeffizienten führen und damit die Sicherheit des Fahrers gefährden.

Wir wollen ein vollständiges und wissenschaftliches experimentelles Verfahren in Innenräumen etablieren, um den Reibungskoeffizienten von vereisten Straßenbelägen zu bestimmen. Ein Pendelreibungsprüfgerät wurde verwendet, um das Experiment durchzuführen, und Asphaltplatten und Wasserschichten wurden gleichzeitig eingefroren, um die Straßenvereisung zu simulieren. Unterschiedliche Schneefälle wurden auch auf Asphaltplatten mit unterschiedlicher Eisdicke simuliert, um die Ergebnisse intuitiver zu gestalten.

Vorbereitung der Ausrüstung. Erstens stellt das Pendelreibungskoeffizientenmessgerät während des Experiments sicher, dass B P T innerhalb seiner Oberflächenlebensdauer ist und diese Oberfläche sauber und unbeschädigt ist. Seine Komponenten sind Basis, Nivellierspirale, Nivellierblase, Zeiger, Pendel, Hubspirale, Befestigungsspirale, Huddle und Zifferblatt.

Dann stellt die Asphaltplatte sicher, dass die Asphaltmischungsprobengröße für das Experiment 30 Zentimeter mal 30 Zentimeter mal fünf Zentimeter beträgt. Die rechte Abbildung zeigt die mit Formen umwickelte Asphaltplatte. Stellen Sie als nächstes die Gefrierausrüstung sicher, dass diese im Experiment verwendete Ausrüstung die Temperatur zwischen unter Null 20 Grad Celsius bis Null Celsius frei regulieren kann.

Andere Geräte, die im Experiment verwendet werden, sind Stativ, Messzylinder, Gummifolie, Pflasterthermometer, Gleitlängenlineal und Bürste. Die Größe der im Experiment verwendeten Gummifolie beträgt 6,35 Millimeter mal 25,4 Millimeter mal 76,2 Millimeter und sollte die in der folgenden Tabelle angegebenen Qualitätsanforderungen erfüllen. Stellen Sie während des Experiments sicher, dass die Gummifolie keine folgenden Mängel aufweist:Erstens gibt es Ölflecken; Zweitens beträgt der Kantenverschleiß der Gummiblechbreite mehr als 3,2 Millimeter.

Drittens beträgt der Richtungsverschleiß der Gummifolie mehr als 1,6 Millimeter. Bevor Sie eine neue Gummifolie verwenden, stellen Sie sicher, dass die Gummifolie 10 Mal auf einer trockenen Oberfläche gemessen wird, bevor sie für offizielle Tests verwendet wird. Berechnung und Analyse des Schneefalls Die Tabelle gibt die Schneefallklassenklassifizierung an, um Extremfälle zu berücksichtigen, die 24 Stunden Schneefall bei der Bedingung für die Studie benötigen.

Um das Experimentieren zu erleichtern, werden außerdem die oberen Grenzen jeder Ebene der Schneefallteilung für die entsprechende Berechnung und Analyse verwendet. Nach der Berechnung werden unterschiedliche Schneefallmengen bei der entsprechenden Wassermenge der Proben getestet, wie in der Tabelle angegeben. Experiment berücksichtigt nicht den Einfluss der außergewöhnlichen Schneestürme und zählt den sehr leichten Schnee zu großen Schneestürmen von 1 bis 6.

Gerätekalibrierung Bringen Sie den BPT in eine geeignete Position. Eine geeignete Position bedeutet, dass der Boden flach und frei von Schlaglöchern ist, drehen Sie die Nivellierspirale auf der Basis des BPT, um die Nivellierblase in der mittleren Position zu halten. Lösen Sie die Befestigungsspirale, drehen Sie die Hubspirale, damit sich das Pendel hebt und frei schwingt.

Ziehen Sie dann die Befestigungsspirale fest. Platzieren Sie den Pendelarm auf dem rechten Ausleger des Pendeltisches, halten Sie den Arm in der angehobenen Zehenposition, während Sie den Zeiger bündig mit dem Arm auf die rechte Seite drehen. Drücken Sie den Auslöseknopf, um den Pendelarm frei schwingen zu lassen, und dann überquert das Pendel den tiefsten Punkt.

Um den höchsten Punkt zu erreichen, halten Sie ihn mit der Hand. Der Zeiger sollte zu diesem Zeitpunkt Null anzeigen. Wenn der Zeiger den Nullpunkt nicht anzeigt, lösen und ziehen Sie die Verengungsmutter fest, damit der Nullpunkt angezeigt wird.

Legen Sie die Asphaltplatte direkt unter das Pendel und lösen Sie dabei die Befestigungsspirale, so dass die unterste Kante der Gummiplatte die Oberfläche der Asphaltplatte berührt. Bereiten Sie das gleitende Lineal vor und bringen Sie es nahe an die Gummifolie. Heben Sie den Tragegriff an, damit die linke Schuppenmarkierung des gleitenden Längenlineals bündig mit der untersten Kante der Gummifolie übereinstimmt.

Heben Sie den Tragegriff an und bewegen Sie das Pendel wieder nach rechts, so dass die unterste Kante der Gummifolie nur die Oberfläche der Asphaltplatte berührt. Beachten Sie weiterhin, dass der gleitende Juwelier bündig mit dem Rand der Gummifolie ist. Bei Bündigkeit erfüllt die Gleitlänge eine Anforderung von 136 Millimetern.

Andernfalls fahren Sie mit dem folgenden Vorgang fort. Drehen Sie die Hubspirale, um die Höhe des Pendels so einzustellen, dass die Gleitlänge den Anforderungen entspricht. Vitale Bräune wird benötigt.

Drehen Sie die Niveauspirale auf der Basis. Das Niveau in der Blase muss während einer Anpassung zentriert bleiben. Bestimmung des Reibungskoeffizienten.

Wählen Sie sieben Stücke Asphaltplatten aus. Reinigen Sie ihre Oberfläche mit einer Bürste und trocknen Sie sie natürlich bei Raumtemperatur. Nummerieren Sie die Asphaltplatten und legen Sie die Asphaltplatten wiederum in Modi und verbinden und gefrieren Sie gleichzeitig mit der Wasserschicht.

Die sieben Proben wurden 24 Stunden lang bei kontrollierter Temperatur bei unter Null 10 Grad Celsius in den Gefrierschrank gegeben. Nach dem Einfrieren drehen Sie die Proben nacheinander ab, entfernen Sie die Modi und legen Sie sie auf die BPT-Zentren, die nivelliert wurden, und verwenden Sie den Zentimeter des Bürgersteigs, um die Oberflächentemperatur der Probe zu messen und aufzuzeichnen, führen Sie eine Gleitlängenkalibrierung durch. Um einen Gleitabstand von 126 Millimetern zu gewährleisten, drücken Sie den Schwingarm-Entriegelungsschalter, und wenn der Pad-Arm den tiefsten Punkt überquert und zum höchsten von Hand gehaltenen schwingt, lesen und notieren Sie sowohl den Pendelarm als auch den Zeiger auf die Null- bzw. Horizontposition.

Die Gleitlänge sollte jedes Mal neu kalibriert werden, wenn eine neue Probe getestet wird. Wiederholen Sie die Schritte 10 Mal. Messen Sie sieben Proben nacheinander.

Jede Probe hat 10 Messergebnisse und sowohl die minimale als auch die maximale Wertdifferenz sollten weniger als drei betragen. Datenanalyse aufgezeichnete Daten in der Tabelle und die durchschnittlichen Messergebnisse, um Durchschnittswerte zu erhalten, bringen den gemessenen Temperaturwert in das Äquivalent. Um den temperaturkompensierten Wert zu erhalten, subtrahieren Sie den kompensierten BPN-Wert vom durchschnittlichen BPN-Wert in der Tabelle, um den endgültigen temperaturkompensierten BPN-Wert zu erhalten, zeichnen Sie die endgültigen BPN-Werte in Tabelle vier und das Balkendiagramm für intuitivere Ergebnisse.

Repräsentative Ergebnisse:Beim Vergleich der Stichprobe sieben und der anderen sechs Gruppen wird meiner Meinung nach beobachtet, dass der Reibungskoeffizient des Belags signifikant reduziert wird. Eine sehr geringe Schneestärke darf den Fahrreibungskoeffizienten nicht gravierend beeinflussen. In Bezug auf die Probe zwei, drei und vier wurde beobachtet, dass der Oberflächenreibungskoeffizient für die Probe vier, fünf und sechs allmählich abnahm.

Die durchschnittlichen BPM-Endwerte sind identisch. Dies kann darauf hindeuten, dass sich der Reibungskoeffizient der Eisschicht tendenziell stabilisiert und eine weitere Messung einer dickeren Eisschicht nicht erforderlich ist. Das Balkendiagramm kann das breite Verhältnis des Reibungskoeffizienten besser widerspiegeln.

Die erste Probe stellt sehr leichten Schnee dar, der nach der Vereisung an der Fahrbahnoberfläche haftet, was zu einer Verringerung des Reibungskoeffizienten des Belags führt und sein BPM-Wert im Vergleich zur trockenen Probe um etwa 43% abnimmt. Die Proben zwei, drei und vier entsprechen leichtem mittlerem bzw. schwerem Schneefall. Unter ihnen ist der BPM-Wert von mittlerem Schnee nur halb so hoch wie der von leichtem Schnee, weil die Dicke der Eisschicht, die wenig Schnee entspricht, mindestens zwei beträgt.

Die Mikrostruktur der Probenoberfläche beeinflusst immer noch den Reibungskoeffizienten und der BPN ist größer. Die BPNs der schweren Schnee-, Schneesturm- und großen Schneesturmproben sind die gleichen, was verhindern kann, dass eine Eisdicke mindestens 11 erreicht. Die Gummiplatten können die Eisschicht durch Verdichtung nicht mehr verformen.

Fazit:Die Reibungskoeffizienten von sieben Asphaltplatten wurden mit einem Pendelreibwertprüfgerät ermittelt und die Endergebnisse temperaturkorrigiert. Es ist ersichtlich, dass der Effekt der Fahrbahnvereisung auf den Reibungskoeffizienten in der Tat signifikant ist, wobei selbst leicht leichter Schnee dazu führt, dass Eisflächen den Reibungskoeffizienten um etwa 40% reduzieren.