本发明涉及一种避险车道集料摩擦系数测试系统，包括集料小车系统、加速系统、导向系统和独轮系统，所述集料小车系统设置于导向系统上，集料小车系统与加速系统连接，独轮系统设置于导向系统的一侧，所述集料小车系统包括集料槽，集料槽的左端设有引导块，引导块的底部设有碰撞块，集料槽的右端设有牵引钩，集料槽内填充有集料，集料槽的底部设有车轮。本发明的有益效果为：组织实验快速简单方便，可对不同质量、速度参数的实验内容进行测试，并且其占用空间小，测试系统安装、运行、维护简单方便，是有效测试集料与车轮之间滚动摩擦系数的测试系统。
1.一种避险车道集料摩擦系数测试系统，包括集料小车系统（1）、加速系统（2）、导向系统（3）和独轮系统（4），其特征在于：所述集料小车系统（1）设置于导向系统（3）上，集料小车系统（1）与加速系统（2）连接，独轮系统（4）设置于导向系统（3）的一侧，所述集料小车系统（1）包括集料槽（11），集料槽（11）的左端设有引导块（12），引导块（12）的底部设有碰撞块（16），碰撞块（16）的长度大于引导块（12）的长度，集料槽（11）的右端设有牵引钩（13），集料槽（11）内填充有集料（14），集料槽（11）的底部设有车轮（15）；所述独轮系统（4）包括两个底座（41），底座（41）上设有套筒式支架（42），套筒式支架（42）内设有导向轴承（43），导向轴承（43）内设有滚动轴承（44），两个滚动轴承（44）之间设有车轮轴（45），车轮轴（45）上设有实车足寸车轮（46），实车足寸车轮（46）的下方设有动能转换块（47），所述套筒式支架（42）上设有配重箱（48）。
2.根据权利要求1所述的避险车道集料摩擦系数测试系统，其特征在于：所述导向系统（3）包括底板（31），底板（31）的顶面或底面设有导轨（32）。
3.根据权利要求1所述的避险车道集料摩擦系数测试系统，其特征在于：所述加速系统（2）包括混凝土斜坡（21），混凝土斜坡（21）的斜坡面上固定所述的导向系统（3），混凝土斜坡（21）的顶端设有提升装置（22），提升装置（22）通过牵引钢丝绳一（23）与牵引钩（13）连接。
4.根据权利要求1所述的避险车道集料摩擦系数测试系统，其特征在于：所述加速系统（2）包括固定机构一（24），固定机构一（24）设置于导向系统（3）的一侧，固定机构一（24）通过牵引钢丝绳二（25）与牵引钩（13）连接，集料槽（11）的后端与固定机构一（24）之间抵靠有加速弹簧（26），加速弹簧（26）固定于固定机构一（24）上。
5.根据权利要求1所述的避险车道集料摩擦系数测试系统，其特征在于：所述加速系统（2）和导向系统（3）分别设置于独轮系统（4）的两侧，加速系统（2）包括固定机构二（27），固定机构二（27）通过牵引钢丝绳三（28）与集料槽（11）连接。
6.根据权利要求1-5任一项所述的避险车道集料摩擦系数测试系统，其特征在于：所述集料槽（11）为方形或多边形。
7.根据权利要求1-5任一项所述的避险车道集料摩擦系数测试系统，其特征在于：所述引导块（12）的截面为直角三角形，该直角三角形的顶端与集料槽（11）的上边缘位于同一平面。
8.根据权利要求1-5任一项所述的避险车道集料摩擦系数测试系统，其特征在于：所述动能转换块（47）由木块或金属块制成。
避险车道集料摩擦系数测试系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种避险车道集料摩擦系数测试系统。
背景技术
[0002] 紧急避险车道作为道路的一个组成部分，在欧美广泛应用了多年。其应用实践证明对提高道路交通安全和减少交通事故经济损失具有重要的意义。避险车道的设置在我国尚处于起步阶段，相关设计目前尚缺少专门经验与规范，尤其对避险车道所使用集料摩擦系数的研究还很不成熟，缺少集料摩擦系数的相关资料。然而，避险车道中集料的摩擦系数是关乎到避险车道能否达到理想的避险效果的重要参数，是避险车道设计过程中所应重点考虑因素。目前对集料摩擦系数的研究还很不完善，集料与车轮之间的滚动摩擦系数的确定只能通过实车全尺寸实验得到的。进行这样的研究不但实验周期过长，更耗费大量的人力物力，使得研发成本大大提高。因此，开发一种新型避险车道集料摩擦系数测试系统来对集料与车轮之间的滚动摩擦系数进行研究就显得十分重要。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种避险车道集料摩擦系数测试系统，对避险车道集料与车轮之间的滚动摩擦系数进行测试研究；所需场地小、所需设备少、安装方便、可调节配重以及速度来测试多种参数下不同集料的摩擦系数。
[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
[0005] 一种避险车道集料摩擦系数测试系统，包括集料小车系统、加速系统、导向系统和独轮系统，所述集料小车系统设置于导向系统上，集料小车系统与加速系统连接，独轮系统设置于导向系统的一侧，所述集料小车系统包括集料槽，该集料槽为集料小车车身，集料槽的左端设有引导块，引导块的底部设有碰撞块，碰撞块的长度大于引导块的长度，集料槽的右端设有牵引钩，集料槽内填充有集料，集料槽的底部设有车轮；所述集料槽为方形或多边形，引导块的截面为直角三角形，该直角三角形的顶端与集料槽的上边缘位于同一平面。
[0006] 所述导向系统包括底板，底板的顶面或底面设有导轨。
[0007] 所述独轮系统包括两个底座，底座上设有套筒式支架，套筒式支架内设有导向轴承，导向轴承内设有滚动轴承，两个滚动轴承之间设有车轮轴，车轮轴上设有实车足寸车轮，实车足寸车轮的下方设有动能转换块，动能转换块由木块或金属块制成，所述套筒式支架上设有配重箱。
[0008] 所述加速系统包括混凝土斜坡，混凝土斜坡的斜坡面上固定所述的导向系统，混凝土斜坡的顶端设有提升装置，提升装置通过牵引钢丝绳一与牵引钩连接。
[0009] 所述加速系统包括固定机构一，固定机构一设置于导向系统的一侧，固定机构一通过牵引钢丝绳二与牵引钩连接，集料槽的后端与固定机构一之间抵靠有加速弹簧，加速弹簧固定于固定机构一上。
[0010] 所述加速系统和导向系统分别设置于独轮系统的两侧，加速系统包括固定机构二，固定机构二通过牵引钢丝绳三与集料槽连接。
[0011] 本发明的有益效果为：组织实验快速简单方便，可对不同质量、速度参数的实验内容进行测试，并且其占用空间小，测试系统安装、运行、维护简单方便，是有效测试集料与车轮之间滚动摩擦系数的测试系统。
附图说明
[0012] 下面根据附图对本发明作进一步详细说明。
[0013] 图1是本发明实施例所述的避险车道集料摩擦系数测试系统中集料小车的结构示意图；
[0014] 图2是本发明实施例所述的避险车道集料摩擦系数测试系统中加速系统的结构示意图；
[0015] 图3是图2的俯视图；
[0016] 图4是本发明实施例所述的避险车道集料摩擦系数测试系统中导向系统的结构示意图之一；
[0017] 图5是图4的俯视图；
[0018] 图6是本发明实施例所述的避险车道集料摩擦系数测试系统中导向系统的结构示意图之二；
[0019] 图7是图6的仰视图；
[0020] 图8是本发明实施例所述的避险车道集料摩擦系数测试系统中独轮系统的结构示意图；
[0021] 图9是图8的俯视图；
[0022] 图10是图8的侧视图；
[0023] 图11是本发明实施例所述的避险车道集料摩擦系数测试系统的实用状态参考图之一；
[0024] 图12是本发明实施例所述的避险车道集料摩擦系数测试系统的实用状态参考图之一；
[0025] 图13是本发明实施例所述的避险车道集料摩擦系数测试系统的实用状态参考图之一。
[0026] 图中：
[0027] 1、集料小车系统；11、集料槽；12、引导块；13、牵引钩；14、集料；15、车轮；16、碰撞块；2、加速系统；21、混凝土斜坡；22、提升装置；23、牵引钢丝绳一；24、固定机构一；25、牵引钢丝绳二；26、加速弹簧；27、固定机构二；28、牵引钢丝绳三；3、导向系统；31、底板；32、导轨；4、独轮系统；41、底座；42、套筒式支架；43、导向轴承；44、滚动轴承；45、车轮轴；
46、实车足寸车轮；47、动能转换块；48、配重箱。
具体实施方式
[0028] 如图1、11所示，本发明实施例所述的一种避险车道集料摩擦系数测试系统，包括集料小车系统1、加速系统2、导向系统3和独轮系统4，所述集料小车系统1设置于导向系统3上，集料小车系统1与加速系统2连接，独轮系统4设置于导向系统3的一侧，所述集料小车系统1包括集料槽11，该集料槽11为集料小车车身，集料槽11的左端设有引导块12，引导块12的底部设有碰撞块16，碰撞块16的长度大于引导块12的长度，集料槽11的右端设有牵引钩13，集料槽11内填充有集料14，集料槽11的底部设有车轮15。
[0029] 如图2-3所示，所述加速系统2包括混凝土斜坡21，混凝土斜坡21的斜坡面上固定所述的导向系统3，混凝土斜坡21的顶端设有提升装置22，提升装置22通过牵引钢丝绳一23与牵引钩13连接。
[0030] 如图4-7所示，所述导向系统3包括底板31，底板31的顶面或底面设有导轨32。
[0031] 如图8-10所示，所述独轮系统4包括两个底座41，底座41上设有套筒式支架42，套筒式支架42内设有导向轴承43，导向轴承43内设有滚动轴承44，两个滚动轴承44之间设有车轮轴45，车轮轴45上设有实车足寸车轮46，实车足寸车轮46的下方设有动能转换块47，所述套筒式支架42上设有配重箱48。
[0032] 工作时，首先安装独轮系统4中套筒式支架42，将配重箱48、滚动轴承44、导向轴承43安放在套筒式支架42中，调节配重安装车轮轴45和实车足寸车轮46；搭建混凝土斜坡21，将导轨系统3的底板31固定在斜坡上，将提升装置22固定到斜坡上端；将集料小车系统1中牵引钩13与加速系统2中牵引钢丝绳一23相连接，牵引钢丝绳一23的另一端固定在提升装置22上，启动提升装置22将集料小车系统1牵引至斜坡顶端；释放牵引钩13使得集料小车系统1在导向系统3的引导下向坡下的动能转换块47行驶，小车上碰撞块16以一定速度与动能转换块47相撞，动能转换块47向前运动，进而带动实车足寸车轮46旋转，集料小车系统1继续向前行驶，实车足寸车轮46接触引导块12驶入集料槽11并与集料14相接触；待实车足寸车轮46与集料小车系统1静止后，通过测得实车足寸车轮46进入集料的相对速度、实车足寸车轮46的转速以及进入集料14中行驶的距离，通过公式：
[0033]
[0034] 可计算得出集料14的摩擦阻力系数；其中M为集料小车系统1的总质量，v为集料小车系统1与独轮系统4接触瞬间的速度，m为独轮系统4中配重箱48以及实车足寸车轮46、车轮轴45、滚动轴承4、导向轴承43的总质量，此处忽略集料小车系统1中的车轮15与地面摩擦系数，L为实车足寸车轮46在集料小车系统1的集料14中运行距离，f料为被测集料14的摩擦系数，h为实车足寸车轮46进入集料14从而上升的高度。
[0035] 上述集料小车系统1中集料槽11的截面为方形或多边形，其引导块12为的截面为直角三角形，且斜面上端与集料槽11上边缘平齐，下端与碰撞块相16连接。上述实施例中加速系统为斜坡式，加速系统实施方式亦可为弹射式或牵引式。其中，弹射式如图12所示，所述加速系统2包括固定机构一24，固定机构一24设置于导向系统3的一侧，固定机构一24通过牵引钢丝绳二25与牵引钩13连接，集料槽11的后端与固定机构一24之间抵靠有加速弹簧26，加速弹簧26固定于固定机构一24上；引式如图13所示，所述加速系统2和导向系统3分别设置于独轮系统4的两侧，加速系统2包括固定机构二27，固定机构二
27通过牵引钢丝绳三28与集料槽11连接，此时集料小车系统1上设有牵引钩13的一端通过绳索与导向系统3的右端固定，使用时，断开该绳索，集料小车系统1在牵引钢丝绳三28的作用下，向独轮系统4加速运动。上述导向系统3为导轨或导槽型式，导轨或导槽高度低于小车系统最低高度。上述动能转换块47可由木块或金属块组成；动能转换块47亦可为动量转换小车。
[0036] 本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
