一种标线摩擦力系数检测机构的制作方法

1.本实用涉及摩擦系数检测技术领域，特别是一种标线摩擦力系数检测机构。


背景技术：

2.传统的摩擦系数检测方法，通常是利用拉力测试仪测得拉力，然后施加特定的压力，然后相除得到。
3.但是这种检测方式，非常不智能，且不方便，例如，对于轮胎与底面的摩擦系数进行测量时，非常不好施加压力。
4.基于此，本公司设计一新型的摩擦系数测量机构，简化测量方式，提高测量效率，特别是有利于轮胎与地面的摩擦系数的测量。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种安装方便、检测效率高、无需携带额外电源的标线摩擦力系数检测机构。
6.本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种标线摩擦力系数检测机构，包括：
7.测试轮，其经中心轴能转动地设置在下压结构上，其上装有同轴心的同步轮；
8.直流发电机，其通过皮带与同步轮驱动相连；
9.测速仪，用于测量测试轮的转速；
10.压力测量器，用于测量下压结构的下压力；
11.所述的直流发电机与负载电路电连接，负载电路上设置有负载电阻；
12.所述的负载电路上，设有测量电压的测量电路。
13.进一步地，还包括处理器、显示器；
14.所述的测量电路与处理器电连接，测得的电压传递给处理器记录、存储；
15.所述的压力测量器与处理器电连接，测得的压力值传递给处理器记录、存储；
16.所述的测速仪与处理器电连接，测得的速度传递给处理器记录、存储；
17.所述的处理器，根据记录、存储的数据从而算出摩擦系数；
18.所述显示器与处理器电连接，输出算出的摩擦系数。
19.进一步地，所述的同步轮通过螺栓同轴心地固定在测试轮侧面；所述的测试轮与轴心轴通过轴承配合。
20.可选地，所述的下压结构，包括安装耳件、电机推杆；所述的电机推杆，其下端中空的推杆轴，推杆轴的端头具有圆盘a；圆盘a上设有压力测量器；所述的安装耳件，其下部为耳状且与中心轴适配安装，其上部为柱状且插入推杆轴内；
21.所述的安装耳件，其上部的柱状部分套设有阻尼弹簧；阻尼弹簧的两端分别抵在圆盘b和压盘上，压盘抵在压力测量器上；所述的圆盘b位于安装耳件上部和下部之间的阶梯处，压盘能上下活动地套设在安装耳件上部的柱上。
22.进一步地，所述的安装耳件，其下端固定有套筒，套筒经轴承与中心轴适配安装。
23.进一步地，所述的下压结构固定在底板上，直流发电机经安装架固定在底板上；所述的底板安装在车底盘上。
24.进一步地，所述的底板经磁力座、压板吸附压在车底盘上；所述的压板，其上设有磁块，其一部分压在底板上，其一部分悬空且悬空处开有榫型槽；
25.所述的磁力座，其两侧开有v型槽，其经v型槽与压板的榫型槽适配安装；当磁力座吸附在车底盘上时，其通过v型槽给压板施加力，让压板将底板压紧。
26.进一步地，所述的底板边缘周向设置有多组磁力座、压板。
27.可选地，所述的中心轴的两端均设置有下压结构。
28.需要说明的是，当下压结构对定向轮施加压力时，定向轮与地面之间的摩擦力，会成为定向轮转动的驱动力；而定向轮通过皮带与直流发电机相连；当下压结构施加的压力越来越大，即定向轮与地面接触越紧密，直流发电机内部的安培力就越大；那么定向轮与地面之间的摩擦力就等于直流发电机内部的安培力；当定向轮与地面的压力达到一定值时，二者之间的摩擦力将不再增大，那么直流发电机所产生的电流也将不再改变；安培力做工产生电能，而摩擦力做工产生动能，安培力所做的功约等于摩擦力所做的功；那么通过监控电压，就能测得摩擦力；通过已知的压力，以及测得的摩擦力，就能计算得到摩擦系数。
29.需要说明的是，这里的摩擦系数测量，只需要测量一个大概值，而不是非常精确的值，因此可以把安培力所做的功，约等于摩擦力所做的功。
30.需要说明的是，负载电阻的值大小是已知的，直流发电机的发电效率是已知的。
31.本实用新型具有以下优点：
32.与车体连接，实现车载式连续测量，效率远高于现有的静态路面摩擦力检测；
33.通过设置阻尼弹簧，测试轮能始终保持预定的力与地面接触；
34.测试轮经同步轮、皮带带动直流发动机发电，发电机功率输入负载电阻器，又产生恒定的制动力，因此无需额外携带电源；
35.电机推杆，也能实现压力的调节；
36.下压结构的设置，安装方便。
附图说明
37.图1为本实用新型的结构示意图；
38.图2为本实用新型设置磁力座后的结构示意图；
39.图3为磁力座处的结构示意图；
40.图4为底板上设置多个磁力座的俯视图；
41.图中：1-测试轮，101-同步轮，2-下压结构，3-直流发电机，301-皮带，4
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测速仪，5-压力测量器，6-安装耳件，601-圆盘b，602-套筒，7-电机推杆，701
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圆盘a，8-阻尼弹簧，9-压盘，10-底板，11-磁力座，12-压板，1201-磁块。
具体实施方式
42.下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
43.如图1～图4所示，一种标线摩擦力系数检测机构，包括测试轮1、直流发电机3；在测试轮1上装有同轴心的同步轮101，而测试轮1经中心轴能转动地设置在下压结构2上；测试轮1通过同步轮101、皮带301与直流发电机3驱动相连；
44.并且，还包括测速仪4，用于测量测试轮1的转速；在下压结构2上，设有用于测量下压力的压力测量器5；
45.同时，直流发电机3与负载电路电连接，负载电路上设置有负载电阻；在负载电路上，还设有测量电压的测量电路。
46.本实施例中，还包括处理器、显示器；测量电路与处理器电连接，测得的电压传递给处理器记录、存储；压力测量器5与处理器电连接，测得的压力值传递给处理器记录、存储；测速仪4与处理器电连接，测得的速度传递给处理器记录、存储；处理器，根据记录、存储的数据从而算出摩擦系数；显示器与处理器电连接，输出算出的摩擦系数。
47.进一步地，处理器为plc处理器，包括cpu芯片和存储器；其中，存储器，用于实时记录和存储相应的电压u、压力值fload、速度v轮，还存储有输入的直流发电机3的效率η、负载电阻的电阻值r；cpu芯片选取电压突变为最大电压时刻对应的电压值u、转速v轮；然后速度v轮，根据负载电阻的电阻值r、直流发电机3的效率η、测试轮1的转速v轮、测得的最大电压值 u，计算得到最大摩擦力fdrag；最后，根据计算得到的最大摩擦力fdrag，以及最大电压时的下压压力值fload，能够得到摩擦系数μ。
48.更进一步地，在计算摩擦力系数时：通过负载电阻的电阻值r、测量电路测得的电压值u、直流发电机3的效率η，能够计算出直流发电机3的总功率；测试轮1的功率，为摩擦力fdrag乘以其线速度v轮；直流发电机3的总功率约等于测试轮1的功率，于是计算出了摩擦力的大小fdrag；根据压力测量器5 测得的下压力fload，以及计算出摩擦力的大小fdrag的，最终计算出摩擦系数μ。
49.再进一步地，计算测量时：
50.一、标线摩擦力系数检测机构，拖挂在车辆尾部，被车辆拖曳；
51.二、测试轮1在外部阻尼弹簧的作用下始终保持与地面接触。车辆向行驶方向按固定速度行驶时，同步轮在阻尼弹簧的作用下，以预定的力fload垂直压向该处地面；
52.同时，由测试轮1及皮带301带动直流发电机3转子转动，使得直流发电机3发电，直流发电机3输出接入负载电阻器，用于消耗直流发电机3产生的电功率，在此过程中，直流发电机3将产生一个制动力，起到制动测试轮1的作用，该制动力即为fdrag1；制动力fdrag1在大小上等于摩擦力力fdrag；
53.制动力fdrag1由电控系统控制，电控系统控制直流发电机发电，通过调节直流发电机励磁电流以实现控制发电机输出功率的目的，即控制制动力 fdrag1；
54.三、负载电阻由特殊合金制成，该合金性质稳定，意味着即使发电机功率水平变化，负载将保持恒定；
55.也意味着通过检测发电机输出电压u，即可计算发电机输出功率p为：
56.p＝u2/r，
57.其中，r为负载电阻；
58.四、于是fdrag1可根据以下公式计算：
[0059][0060]
其中，η为效率(常数)，v轮为测试轮速度，电控系统通过编码器测量；
[0061]
五、计算摩擦系数μ：
[0062]
本实施例中，同步轮101通过螺栓同轴心地固定在测试轮1侧面；测试轮 1与轴心轴通过轴承配合。
[0063]
可选地，一种标线摩擦力系数检测机构，将其设置在车的底盘上。其中，下压结构2固定在底板10上，直流发电机3经安装架固定在底板10上；底板 10安装在车底盘上。并且，在中心轴的两端均设置有下压结构2。
[0064]
具体地，下压结构2，包括安装耳件6、电机推杆7；其中，电机推杆7，其下端中空的推杆轴701，推杆轴701的端头具有圆盘a702；圆盘a702上设有压力测量器5；而安装耳件6，其下部为耳状且与中心轴适配安装，其上部为柱状且插入推杆轴701内。并且安装耳件6，其上部的柱状部分套设有阻尼弹簧8；阻尼弹簧8的两端分别抵在圆盘b601和压盘9上，压盘9抵在压力测量器5上；而圆盘b601位于安装耳件6上部和下部之间的阶梯处，压盘9能上下活动地套设在安装耳件6上部的柱上。
[0065]
本实施例中，安装耳件6，其下端固定有套筒602，套筒602经轴承与中心轴适配安装；测速仪4固定在安装耳件6上。
[0066]
本实施例中，底板10的周侧边缘处设有多个压板12，压板10一部分压在底板10上，而另一部分悬空。在压板10的悬空部分开有榫型槽，在磁力座11 的两侧开有v型槽，磁力座11经v型槽、榫型槽与压板10适配安装；安装后，磁力座11与底板10的上表面同水平面。当磁力座11打开后，其吸附在车底盘上时，并且通过v型槽给压板12施加力，让压板12将底板10压紧。
[0067]
进一步地，磁力座11优选160kg吸附力的强力磁座，电动推杆7优选大推力推杆。
[0068]
上述实施例仅表达了较为优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。