6 januari 2023
Hier presenteren we een methode voor het bepalen van de wrijvingscoëfficiënt van verhardingen met verschillende ijsdiktes binnenshuis. De volledige procedure omvat de voorbereiding van de apparatuur, de berekening en analyse van de sneeuwval, kalibratie van de apparatuur, bepaling van de wrijvingscoëfficiënt en gegevensanalyse.
Deze video is bedoeld om het proces van het bepalen van de wrijvingscoëfficiënt van een ijzig wegdek te laten zien. Met behulp van de slingerwrijvingscoëfficiëntmeter. IJs op het wegdek kan leiden tot een aanzienlijke verlaging van de wrijvingscoëfficiënt en zo de veiligheid van de bestuurder in gevaar brengen.
We willen binnenshuis een volledige en wetenschappelijke experimentele procedure opzetten om de wrijvingscoëfficiënt van ijzig wegdek te bepalen. Een slingerwrijvingstester werd gebruikt om in het experiment te geleiden en asfaltplaten en waterlagen werden tegelijkertijd bevroren om ijsvorming op de weg te simuleren. Verschillende niveaus van sneeuwval werden ook gesimuleerd op asfaltplaten met verschillende ijsdikte om de resultaten intuïtiever te maken.
Voorbereiding van de apparatuur. Ten eerste zorgt de slingerwrijvingscoëfficiëntmeter er tijdens het experiment voor dat B P T zich binnen zijn oppervlakteleven bevindt en dat het oppervlak schoon en onbeschadigd is. De componenten zijn basis, nivelleringsspiraal, nivelleringsbel, aanwijzer, slinger, hefspiraal, bevestigingsspiraal, huddle en wijzerplaat.
Dan de asfaltplaat, zorg ervoor dat asfaltmengsel monstergrootte gebruik voor experiment is 30 centimeter bij 30 centimeter bij vijf centimeter. De rechter figuur toont de asfaltplaat omwikkeld met mallen. Vervolgens de vriesapparatuur, zorg ervoor dat deze apparatuur die in het experiment wordt gebruikt, de temperatuur tussen 20 graden Celsius onder nul en nul Celsius vrij kan regelen.
Andere apparatuur die in het experiment wordt gebruikt, omvat statief, meetcilinder, rubberen plaat, stoeptometer, glijdende lengteliniaal en borstel. De grootte van de rubberen plaat die in het experiment wordt gebruikt, is 6,35 millimeter bij 25,4 millimeter bij 76,2 millimeter en moet voldoen aan de kwaliteitseisen in de volgende tabel. Zorg er tijdens het experiment voor dat de rubberen plaat geen volgende defecten heeft:Ten eerste zijn er olievlekken; Ten tweede is de randslijtage van de rubberen plaatbreedte groter dan 3,2 millimeter.
Ten derde is de slijtage van de rubberen plaatlengte groter dan 1,6 millimeter. Voordat u een nieuwe rubberen plaat gebruikt, moet u ervoor zorgen dat de rubberen plaat 10 keer op een droog oppervlak wordt gemeten voordat deze wordt gebruikt voor officiële tests. Berekening en analyse van sneeuwval de tabel geeft de classificatie van de sneeuwvalklasse om rekening te houden met extreme gevallen die 24 uur sneeuwval vergen bij de voorwaarde voor het onderzoek.
Bovendien, om het gemak van experimenteren te garanderen, de bovengrenzen van elk niveau van sneeuwvalverdeling zoals gebruikt voor de overeenkomstige berekening en analyse. Na berekening, verschillende niveaus van sneeuwvaltest bij het overeenkomstige watervolume van de monsters zoals aangegeven in de tabel. Experiment houdt geen rekening met de invloed van de buitengewone sneeuwstormen en telt de zeer lichte sneeuw tot grote sneeuwstorm van 1 tot 6.
Kalibratie van de apparatuur Plaats de BPT in een geschikte positie. Een geschikte positie betekent dat de grond vlak en vrij van kuilen is, draai de nivelleringsspiraal op de basis van de BPT om de nivelleringsbel in de middelste positie te houden. Maak de bevestigingsspiraal los, draai de hefspiraal om de slinger op te tillen en vrij te laten zwaaien.
Draai vervolgens de bevestigingsspiraal aan. Plaats de slingerarm op de rechter cantilever van de slingertafel en houd de arm in de opstaande teenpositie terwijl u de aanwijzer naar de rechterkant gelijk met de arm draait. Druk op de ontspanknop om de slingerarm vrij te laten zwaaien en dan kruist de slinger het laagste punt.
Om het hoogste punt te bereiken, houd je het met de hand vast. De aanwijzer moet op dit moment nul aangeven. Als de aanwijzer het nulpunt niet laat zien, maakt u de vernauwingsmoer los en draait u deze vast om het nulpunt weer te geven.
Plaats de asfaltplaat direct onder de slinger terwijl u de bevestigingsspiraal losmaakt, zodat de onderste rand van de rubberplaat het oppervlak van de asfaltplaat raakt. Bereid de glijdende lengteliniaal voor en breng deze dicht bij de rubberen plaat. Til de draaggreep op om de linkerschaalmarkering van de glijdende lengteliniaal gelijk te maken met de onderste rand van de rubberen plaat.
Til de draaggreep op en verplaats de slinger weer naar rechts zodat de onderste rand van de rubberen plaat alleen het oppervlak van de asfaltplaat raakt. Let verder op, de glijdende lengte juwelier is gelijk met de rand van de rubberen plaat. Bij vlakheid voldoet de glijlengte aan een eis van 136 millimeter.
Ga anders verder met de volgende bewerking. Draai aan de hefspiraal om de hoogte van de slinger aan te passen om de glijlengte aan de eisen te laten voldoen. Vital tan is nodig.
Draai de niveauspiraal op de basis. Het niveau in bubbel moet gecentreerd blijven tijdens een aanpassing. Bepaling van de wrijvingscoëfficiënt.
Selecteer zeven stukken asfaltplaten. Reinig hun oppervlak met een borstel en droog op natuurlijke wijze bij kamertemperatuur. Nummer de asfaltplaten op hun beurt plaats de asfaltplaten in modi en coup en bevries tegelijkertijd met de waterlaag.
De zevens monsters werden in de vriezer geplaatst bij een gecontroleerde temperatuur in een sub nul 10 graden Celsius gedurende 24 uur. Na het invriezen, zet u de monsters om de beurt lager, verwijdert u de modi en plaatst u ze op de BPT-centra, die zijn geëgaliseerd en nul gebruikt u de verhardingscuur om de oppervlaktetemperatuur van het monster te meten en op te nemen, glijdende lengtekalibratie uit te voeren. Om een glijafstand van 126 millimeter te garanderen, drukt u op de slingerarmontgrendelingsschakelaar en wanneer de padarm het laagste punt kruist en naar het hoogste punt zwaait dat met de hand wordt vastgehouden, leest en registreert u zowel de slingerarm als de aanwijzer naar respectievelijk de nul- en horizonposities.
De glijlengte moet telkens opnieuw worden gekalibreerd wanneer een nieuw monster wordt getest. Herhaal de stappen gedurende 10 keer. Meet zeven monsters achter elkaar.
Elk monster heeft 10 meetresultaten en zowel het minimale als het maximale waardeverschil moet kleiner zijn dan drie. Gegevensanalyse geregistreerde gegevens in de tabel en de gemiddelde meetresultaten om gemiddelde waarden te krijgen, brengen de gemeten temperatuurwaarde in het equivalent. Om de temperatuurgecompenseerde waarde te verkrijgen, trekt u de gecompenseerde BPN-waarde af van de gemiddelde BPN-waarde in de tabel om de uiteindelijke temperatuurgecompenseerde BPN-waarde te verkrijgen, plot u de uiteindelijke BPN-waarden in tabel vier en het staafdiagram voor meer intuïtieve resultaten.
Representatieve resultaten:Bij het vergelijken van monster zeven en de andere zes groepen, denk ik dat het wordt waargenomen om de wrijvingscoëfficiënt van de bestrating aanzienlijk te verminderen. Op basis van monster is één zeer lichte sneeuwkracht om geen ernstige invloed te hebben op de wrijvingscoëfficiënt op de weg. Met betrekking tot monster twee, drie en vier werd waargenomen dat de oppervlaktewrijvingscoëfficiënt geleidelijk afnam voor monster vier, vijf en zes.
De gemiddelde uiteindelijke BPM-waarden zijn identiek. Dit kan erop wijzen dat de wrijvingscoëfficiënt van de ijslaag de neiging heeft te stabiliseren en een andere maat van een dikkere ijslaag niet nodig is. Het staafdiagram kan de brede verhouding van de wrijvingscoëfficiënt beter weergeven.
Monster één vertegenwoordigt zeer lichte sneeuw die zich na het ijsvorming aan het wegdek hecht, waardoor de wrijvingscoëfficiënt van het wegdek en de BPM-waarde met ongeveer 43% zijn afgenomen in vergelijking met het droge monster. Monster twee, drie en vier komen overeen met respectievelijk lichte middelzware en zware sneeuwval. Onder hen is de BPM-waarde van middelmatige sneeuw slechts de helft van die van lichte sneeuw, omdat de dikte van de ijslaag die overeenkomt met weinig sneeuw minimaal twee is.
De microstructuur van het monsteroppervlak heeft nog steeds invloed op de wrijvingscoëfficiëntwaarde en de BPN is groter. De BPN's van de zware sneeuw-, sneeuwstorm- en grote sneeuwstormmonsters zijn hetzelfde, wat kan voorkomen dat een ijsdikte minimaal 11 bereikt. De rubberen platen kunnen de ijslaag niet meer vervormen door deze te verdichten.
Conclusie:De wrijvingscoëfficiënten van zeven asfaltplaten werden bepaald door middel van een slingerwrijvingscoëfficiënttester en de uiteindelijke resultaten werden gecorrigeerd voor temperatuur. Het is duidelijk dat het effect van verharding op de wrijvingscoëfficiënt inderdaad aanzienlijk is, met zelfs licht lichte sneeuw die resulteert in stukken ijs die de wrijvingscoëfficiënt van de bestrating met ongeveer 40% verminderen De uiteindelijke resultaten kunnen een referentie bieden voor wegontwerp en winterverhardingsonderhoud.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit artikel presenteert een methode voor het bepalen van de wrijvingscoëfficiënt van ijzige wegoppervlakken in een binnenomgeving. De studie maakt gebruik van een pendel-wrijvingscoëfficiëntmeter om de impact van ijsdikte op de wrijving te beoordelen, om zo een wetenschappelijke benadering te waarborgen ter verbetering van de verkeersveiligheid.
Kwantitatieve meting van wrijvingscoëfficiënten onder gecontroleerde ijzige omstandigheden biedt een strikt kader voor het toetsen van de nulhypothese in onderzoek naar oppervlaktematerialen. Deze benadering maakt een nauwkeurige isolatie van onafhankelijke variabelen mogelijk, zoals ijsdikte en sneeval, wat bijdraagt aan de voorspellende betrouwbaarheid van materiaalprestaties en veiligheidskritisch ontwerp. De methodologie is direct relevant voor R&D-teams die oppervlaktebehandelingen, coatings of materialen ontwikkelen of valideren waarbij wrijvingskenmerken onder variabele omgevingsomstandigheden een belangrijke risicofactor vormen.
Dit protocol voor de bepaling van de wrijvingscoëfficiënt past binnen het continuüm van vroege ontdekking tot preklinische validatie voor R&D van oppervlaktematerialen. Het biedt een gestandaardiseerde workflow voor hypothesetesten, screening en kwantitatieve analyses.