Determinación de los coeficientes de fricción de pavimentos helados bajo diferentes cantidades de nieve

Este video tiene como objetivo mostrar el proceso de determinación del coeficiente de fricción de una superficie de carretera helada. Utilizando el medidor de coeficiente de fricción del péndulo. El hielo en la superficie de la carretera puede conducir a una reducción significativa en el coeficiente de fricción y, por lo tanto, poner en peligro la seguridad del conductor.

Queremos establecer un procedimiento experimental completo y científico en interiores para determinar el coeficiente de fricción de las superficies de carreteras heladas. Se utilizó un probador de fricción de péndulo para realizar el experimento y las losas de asfalto y las capas de agua se congelaron simultáneamente para simular la formación de hielo en la carretera. También se simularon diferentes niveles de nevadas en losas de asfalto con espesores de hielo variables para que los resultados fueran más intuitivos.

Preparación del equipo. Primero, el medidor de coeficiente de fricción del péndulo, durante el experimento, asegura que B P T está dentro de su vida superficial y que la superficie está limpia y sin daños. Sus componentes son base, espiral de nivelación, burbuja de nivelación, puntero, péndulo, espiral de elevación, espiral de sujeción, acurrucamiento y dial.

Luego, la losa de asfalto, asegúrese de que el tamaño de la muestra de mezcla asfáltica utilizada para el experimento sea de 30 centímetros por 30 centímetros por cinco centímetros. La figura de la derecha muestra la losa de asfalto envuelta con moldes. A continuación, el equipo de congelación, asegúrese de que este equipo utilizado en el experimento pueda regular libremente la temperatura entre 20 grados centígrados bajo cero y cero grados centígrados.

Otros equipos utilizados en el experimento incluyen, trípode, cilindro de medición, lámina de goma, termómetro de pavimento, regla de longitud deslizante y cepillo. El tamaño de la lámina de caucho utilizada en el experimento es de 6,35 milímetros por 25,4 milímetros por 76,2 milímetros y debe cumplir con los requisitos de calidad que figuran en la siguiente tabla. Durante el experimento, asegúrese de que la lámina de goma no tenga los siguientes defectos:Primero, hay manchas de aceite; En segundo lugar, el desgaste del borde del ancho de la lámina de goma es superior a 3,2 milímetros.

En tercer lugar, el desgaste de la dirección de la longitud de la lámina de goma es superior a 1,6 milímetros. Antes de usar una lámina de goma nueva, asegúrese de que la lámina de goma se mida 10 veces sobre una superficie seca antes de emplearla para las pruebas oficiales. Cálculo y análisis de nevadas La tabla da la clasificación de clase de nevadas para considerar casos extremos toma 24 horas de nevadas en la condición para el estudio.

Además, para garantizar la facilidad de experimentación, los límites superiores de cada nivel de división de nevadas se utilizan para el cálculo y análisis correspondiente. Después del cálculo, diferentes niveles de prueba de nevadas en el volumen de agua correspondiente de las muestras como se proporciona en la tabla. El experimento no considera la influencia de las extraordinarias tormentas de nieve y numera la nieve muy ligera a la gran ventisca del 1 al 6.

Calibración del equipo Coloque el BPT en una posición adecuada. Una posición adecuada significa que el suelo es plano y libre de baches, gire la espiral de nivelación en la base del BPT para mantener la burbuja de nivelación en la posición media. Afloje la espiral de sujeción, gire la espiral de elevación para que el péndulo se levante y oscile libremente.

Luego apriete la espiral de sujeción. Coloque el brazo de péndulo en el voladizo derecho de la mesa de péndulo manteniendo el brazo en la posición del dedo del pie levantado mientras gira el puntero hacia el lado derecho al ras del brazo. Presione el botón de liberación para dejar que el brazo del péndulo se balancee libremente y luego el péndulo cruza el punto más bajo.

Para alcanzar el punto más alto, sosténgalo con la mano. El puntero debe indicar cero en este momento. Si el puntero no muestra el punto cero, afloje y apriete la tuerca de estrechamiento para que muestre el punto cero.

Coloque la losa de asfalto directamente debajo del péndulo mientras afloja la espiral de sujeción para que el borde más bajo de la lámina de goma toque la superficie de la losa de asfalto. Prepare la regla de longitud deslizante y colóquela a la lámina de goma. Levante el asa de transporte para que la marca de escala izquierda de la regla de longitud deslizante esté al ras del borde más bajo de la lámina de goma.

Levante el asa de transporte y mueva el péndulo hacia la derecha de nuevo para que el borde más bajo de la lámina de goma solo toque la superficie de la losa de asfalto. Observe además, el joyero de longitud deslizante está al ras con el borde de la lámina de goma. Si está al ras, la longitud de deslizamiento cumple con un requisito de 136 milímetros.

De lo contrario, continúe con la siguiente operación. Gire la espiral de elevación para ajustar la altura del péndulo para que la longitud de deslizamiento cumpla con los requisitos. Se necesita un bronceado vital.

Gire la espiral de nivel en la base. El nivel en burbuja debe permanecer centrado durante un ajuste. Determinación del coeficiente de fricción.

Seleccione siete piezas de losas de asfalto. Limpie su superficie con un cepillo y seque naturalmente a temperatura ambiente. Numere las losas de asfalto a su vez, coloque las losas de asfalto en modos y simultáneamente se acople y congele con la capa de agua.

Las siete muestras se colocaron en el congelador a una temperatura controlada en un sub cero 10 grados centígrados durante 24 horas. Después de la congelación, baje las muestras a su vez, retire los modos y colóquelos en los centros BPT, que se han nivelado y use cero el centímetro del pavimento para medir la temperatura superficial de la muestra y registre, realice la calibración de la longitud deslizante. Para garantizar una distancia de deslizamiento de 126 milímetros, presione el interruptor de liberación del brazo del péndulo y cuando el brazo de la almohadilla cruce el punto más bajo y se balancee hacia el más alto sostenido con la mano, lea y registre, restaure tanto el brazo del péndulo como el puntero a las posiciones cero y horizonte respectivamente.

La longitud de deslizamiento debe recalibrarse cada vez que se ensaye una nueva muestra. Repita los pasos 10 veces. Mida siete muestras en secuencia.

Cada muestra tiene 10 resultados de medición y tanto la diferencia de valor mínima como la máxima deben ser inferiores a tres. El análisis de datos registró los datos en la tabla y los resultados promedio de medición para obtener valores promedio llevan el valor de temperatura medido al equivalente. Para obtener el valor compensado por temperatura, reste el valor BPN compensado del valor promedio de BPN en la tabla para obtener el valor BPN compensado por temperatura final, trace los valores finales de BPN en la tabla cuatro y el gráfico de barras para obtener resultados más intuitivos.

Resultados representativos: Al comparar la muestra siete y los otros seis grupos, creo que se observa que reduce significativamente el coeficiente de fricción del pavimento. Sobre la base de la muestra, una fuerza de nieve muy ligera no debe tener un impacto grave en el coeficiente de fricción de la carretera. Con respecto a las muestras dos, tres y cuatro, se observó que el coeficiente de fricción superficial disminuyó gradualmente para las muestras cuatro, cinco y seis.

Los valores finales promedio de BPM son idénticos. Esto puede indicar que el coeficiente de fricción de la carretera de la capa de hielo tiende a estabilizarse y no es necesaria otra medida de una capa de hielo más gruesa. El gráfico de barras puede reflejar mejor la amplia relación del coeficiente de fricción.

La muestra uno representa nieve muy ligera que se adhiere a la superficie del pavimento después de la formación de hielo, lo que resulta en la reducción del coeficiente de fricción del pavimento y su valor BPM disminuyó en aproximadamente un 43% en comparación con la muestra seca. Las muestras dos, tres y cuatro corresponden a nieve ligera media y pesada respectivamente. Entre ellos, el valor BPM de la nieve media es solo la mitad del de la nieve ligera porque el espesor de la capa helada correspondiente a poca nieve es de como dos como mínimo.

La microestructura de la superficie de la muestra todavía afecta el valor del coeficiente de fricción y el BPN es más grande. Los BPN de las muestras de nieve pesada, ventisca y ventisca grande son los mismos, lo que puede detener un espesor de hielo que alcanza el mínimo de 11. Las láminas de goma ya no pueden deformar la capa de hielo compactándola.

Conclusión: Los coeficientes de fricción de siete losas asfálticas se determinaron mediante un probador de coeficiente de fricción de péndulo, y los resultados finales se corrigieron por temperatura. Se puede ver que, el efecto de la formación de hielo en el pavimento sobre el coeficiente de fricción es realmente significativo, incluso con nieve ligeramente ligera que resulta en parches de hielo que reducen el coeficiente de fricción del pavimento en aproximadamente un 40%.