Как измерить сопротивление скольжению дорожного покрытия?

Сопротивление скольжению дорожных поверхностей описывает характеристики трения между шиной или стандартным резиновым ползуном и поверхностью тротуара. Для инженеров важным вопросом является не просто то, является ли дорожное покрытие «шероховатым» или «гладким», а может ли его поверхность обеспечить достаточное трение в условиях, предусмотренных применимым методом испытаний.

 

Маятниковый тестер скольжения представляет собой практический метод измерения локального поверхностного трения. Вместо установки на транспортном средстве прибор остается неподвижным на месте испытания, в то время как резиновый ползунок, установленный на конце маятникового рычага, перемещается по испытательной поверхности. Результирующая потеря энергии обеспечивает стандартизированное представление о характеристиках трения поверхности. ASTM E303 определяет британский маятниковый тестер как тестер динамического маятникового типа,-подходящий как для лабораторных, так и для полевых испытаний.

 

Pendulum Skid Tester — это стационарный портативный прибор, предназначенный для локальных испытаний на сцепление на тротуаре и других поверхностях.

 

Что такое сопротивление скольжению дорожного покрытия?

Почему трение поверхности имеет значение для безопасности дорожного движения?

Сопротивление скольжению в основном связано с взаимодействием между шиной и дорожным покрытием. Когда автомобиль тормозит, ускоряется или меняет направление, силы должны передаваться через относительно небольшую площадь контакта между шиной и дорогой. Если доступное трение недостаточно для заявленных требований, может произойти проскальзывание шины.

 

Влажные условия делают эту проблему еще более серьезной. Вода может уменьшить прямой контакт между шиной и дорожным покрытием, особенно если поверхность имеет неадекватную текстуру или когда дорожное покрытие отполировано в результате движения транспорта. Следовательно, инженеры по дорожным покрытиям регулярно исследуют характеристики трения при оценке безопасности дорожного движения и характеристик покрытия.

 

Однако сопротивление скольжению не следует путать с неровностями дорожного покрытия. Шероховатость в первую очередь описывает продольную неровность и влияет на качество езды, тогда как сопротивление скольжению описывает поведение трения на поверхности дорожного покрытия. Дорога может обеспечить плавность хода, сохраняя при этом недостаточное сцепление с поверхностью.

Микротекстура особенно важна для маятниковых испытаний

Текстура поверхности существует в разных масштабах. Микротекстура — это мелкомасштабная-шероховатость частиц заполнителя, тогда как макротекстура — это более крупные элементы поверхности, которые способствуют отводу воды и улучшению контактных характеристик шины.

 

Метод британского маятника особенно связан с измерением фрикционных свойств микротекстуры поверхности. ASTM E303 четко описывает испытание как измерение фрикционных свойств, микротекстуры поверхностей в лаборатории или в полевых условиях.

 

Это различие имеет значение при интерпретации результатов. Измерения маятника не следует рассматривать как полное описание каждого аспекта текстуры дорожного покрытия. Для комплексного исследования дорожного покрытия инженеры могут сочетать измерения сцепления с измерениями макротекстуры, испытаниями агрегатов, визуальным осмотром и другими данными-о характеристиках дорожного покрытия.

Как маятниковый тестер скольжения измеряет поверхностное трение?

Принцип работы маятникового тестера скольжения

Принцип работы относительно прост, но механически точен. Стандартный резиновый ползунок установлен на конце маятникового рычага. Маятник поднимают в определенное исходное положение и отпускают, чтобы ползунок прошел по испытательной поверхности.

 

Когда резиновый ползунок движется по поверхности, трение приводит к потере энергии маятника. Результирующее уменьшение движения маятника связано с характеристиками трения испытуемой поверхности.

 

Это принципиально отличается от тестера трения,-монтируемого на транспортном средстве. Маятниковому измерителю скольжения не нужно передвигаться по дороге во время измерения трения. Вместо этого он оценивает выбранное место, в котором был расположен инструмент.

 

В стандарте BS EN 13036-4 маятниковое испытание описывается как метод, при котором устройство остается неподвижным в месте испытания и использует ползунок, установленный на конце маятникового рычага.

Почему важна стационарная испытательная установка

Стационарная конфигурация делает маятниковый тестер скольжения особенно полезным, когда инженерам необходимо исследовать конкретное место, а не непрерывно исследовать многие километры.

 

Например, инженер может определить потенциально скользкий участок возле перекрестка, пешеходного перехода, подъезда к мосту, съезда или зоны ремонта тротуара. Затем инструмент можно расположить непосредственно над выбранной поверхностью и использовать для локальных измерений трения.

 

Тот же принцип полезен в лаборатории, где в контролируемых условиях можно оценивать образцы асфальта, дорожных материалов, напольных покрытий или других испытательных поверхностей.

 

Тестер остается неподвижным, в то время как маятниковый ползунок перемещается по определенному участку поверхности, что позволяет инженерам исследовать конкретные места дорожного покрытия.

 

Что на самом деле измеряет маятниковый тестер скольжения?

Понимание результатов BPN и маятникового теста

Одним из наиболее важных моментов при использовании тестера типа British Pendulum- является понимание того, что представляет собой заявленное значение. ASTM E303 определяет BPN, или британское маятниковое число, как значение, полученное для плоских поверхностей с помощью британского маятникового тестера.

 

Результат следует интерпретировать как измерение, произведенное с помощью указанного прибора и процедуры. Его не следует автоматически конвертировать в универсальный коэффициент трения или рассматривать как численно взаимозаменяемый с результатами, полученными с помощью другого метода испытания на трение-.

ASTM особо предупреждает, что значения, полученные с использованием метода Британского маятника, не обязательно совпадают или напрямую коррелируют с другими методами определения сопротивления трению или скольжению.

 

Это важный практический момент при сравнении протоколов испытаний разных лабораторий. Прежде чем сравнивать два значения, инженеры должны убедиться, что использовались один и тот же метод испытаний, конфигурация ползуна, состояние поверхности и процедура отчетности.

Почему один показатель сцепления — это еще не вся история дорожного покрытия

Низкий результат маятника указывает на характеристику,-связанную с трением в проверяемом месте, но сам по себе он не определяет основную причину. Полировка заполнителя, загрязнение, износ поверхности, чрезмерное количество связующего вещества на поверхности, несоответствующая текстура или другие условия дорожного покрытия могут повлиять на результат.

 

Поэтому, когда обнаруживается низкое значение, подходящей реакцией является расследование, а не немедленное предположение, что весь участок покрытия вышел из строя.

Как провести испытание покрытия на сопротивление скольжению?

Подготовка тестовой поверхности

Надежное тестирование начинается с правильной подготовки места тестирования. Поверхность должна соответствовать исследуемому состоянию, а свободный мусор, чрезмерное загрязнение или другие аномальные материалы должны быть задокументированы и обработаны в соответствии с применимой процедурой испытаний.

 

Точная подготовка к тесту, состояние ползуна, состояние воды и процедура измерения должны соответствовать стандарту, указанному для проекта.

 

Для полевого исследования инженеры также должны записать местоположение и соответствующие условия окружающей среды, чтобы последующие измерения можно было осмысленно сравнивать.

Размещение и настройка маятникового тестера

Прибор надежно позиционируется на испытательной поверхности и отрегулирован так, чтобы маятниковый механизм работал правильно. Тестер должен быть устойчивым, поскольку перемещение основания во время качания маятника может привести к ошибкам.

 

Затем маятниковый рычаг и резиновый ползунок необходимо подготовить в соответствии с применимой процедурой. Состояние ползуна особенно важно, поскольку реакция трения зависит от взаимодействия между стандартизированной резиной и испытуемой поверхностью.

 

Оборудование, поставляемое Tianpeng, разработано на основе принципа стационарного маятникового-испытания, при этом в документации на изделие указано использование как для лабораторных испытаний, так и для-поверхностных испытаний на объекте.

Проведение повторных измерений

Профессиональный тест не должен полагаться на одно неконтролируемое колебание. Применимая процедура испытаний определяет, как прибор подвергается кондиционированию, как проводятся измерения и как оценивается повторяемость.

 

Повторные измерения полезны, поскольку позволяют оператору выявлять аномальные показания и оценивать согласованность. Если измерения существенно различаются, оператору следует изучить состояние поверхности, состояние ползуна, настройку прибора или процедуру испытаний, прежде чем принимать окончательный результат.

 

Правильное расположение и контролируемая работа имеют важное значение, поскольку маятниковый тестер скольжения оценивает относительно небольшой, локализованный участок поверхности дорожного покрытия.

 

Какие стандарты используются для испытаний маятникового сопротивления скольжению?

ASTM E303 и британский маятниковый тестер

ASTM E303 — один из самых узнаваемых стандартов, связанных с британскими маятниковыми тестерами. Текущий список ASTM идентифицирует ASTM E303-22, Стандартный метод испытаний для измерения фрикционных свойств поверхности с использованием британского маятникового тестера. В объем работ входит измерение фрикционных свойств поверхности с использованием британского маятникового измерителя сопротивления скольжению, а также процедура калибровки.

 

В стандарте также указано, что оборудование подходит для лабораторных и полевых испытаний на плоских поверхностях. Это делает этот метод особенно полезным, когда целью является исследование конкретных мест покрытия или материала, а не проведение непрерывных измерений на уровне сети-.

 

ASTM E303-22 - Британский стандарт маятниковых тестеров

EN 13036-4 и метод стационарного маятника

Семейство стандартов EN 13036-4 также имеет непосредственное отношение к этому типу испытаний. BSI описывает BS EN 13036-4 как метод измерения сопротивления скольжению/скольжению с использованием маятникового теста.

 

Важно отметить, что стандарт описывает устройство, которое остается неподвижным на месте испытания и измеряет поверхность с помощью ползунка, установленного на конце маятникового рычага. Он также отмечает, что тест измеряет относительно небольшую площадь поверхности, примерно 0,01 м², и поэтому результаты не следует просто сравнивать с мобильными устройствами, непрерывно измеряющими трение на длинных участках дорожного покрытия.

 

BSI - BS EN 13036-4 Испытание маятника

 

В документации на продукцию Tianpeng перечислены стандарты, включая BS EN 1097-8, EN 13036-4:2003, AS/NZS 4586 и ASTM E303 для маятникового тестера скольжения.

Каковы основные технические параметры маятникового тестера скольжения?

Ключевые механические параметры

Технические характеристики маятникового механизма напрямую влияют на повторяемость измерения. В предоставленной информации о продукте Tianpeng указан вес качалки/маятника 1500 ± 30 г, расстояние 410 ± 5 мм между центром качания и центром тяжести и резиновый ползунок массой 16 г.

 

Эти параметры не являются просто описательными спецификациями. Масса маятника, геометрия, характеристики ползунка и условия контакта составляют часть механической системы, используемой для проведения стандартизированных измерений.

 

Параметр	Спецификация Тяньпэн	Почему это важно
Вес маятника/качалки	1500 ± 30 g	Управляет механическими характеристиками маятника
Расстояние от центра качания до центра тяжести	410 ± 5 мм	Влияет на геометрию маятника
Вес резинового слайдера	16 g	Формирует контролируемую поверхность контактного элемента
Упаковка	Кейс для авиаперевозки из алюминиевого сплава	Поддерживает транспортировку и использование в полевых условиях
Организация испытаний	Стационарный маятник	Подходит для локального исследования поверхности.

Примечание. В информации о продукте, предоставленной для этой статьи, также указано значение статического давления. Поскольку перед публикацией указанная единица измерения/значение должна быть сверена с оригинальной технической документацией, она намеренно не воспроизводится здесь в качестве окончательной спецификации.

 

Масса маятника, геометрия рычага и стандартизированный резиновый ползунок являются фундаментальными компонентами измерительной системы.

 

Где можно использовать маятниковое испытание на сопротивление скольжению?

Испытание поверхности дорог и тротуаров

Наиболее прямым применением является оценка поверхности дорожного покрытия. Инженеры могут использовать этот инструмент для исследования локальных участков асфальта или других дорожных покрытий, где характеристики сцепления вызывают беспокойство.

 

Это может быть особенно полезно для проверки новых материалов дорожного покрытия, исследования мест предполагаемого-с низким коэффициентом трения, сравнения различных видов обработки поверхности или мониторинга изменений поверхностного сцепления.

 

Tianpeng выделяет тестирование дорожного покрытия и тестирование новых материалов дорожного покрытия, находящихся в стадии разработки, среди применений своего маятникового тестера скольжения.

Лабораторная оценка материалов

Прибор также можно использовать на подходящих лабораторных образцах. Это полезно, когда исследователи хотят сравнить поверхностное трение между различными материалами или изучить, как обработка поверхности влияет на характеристики трения.

 

Эти лабораторные возможности важны, поскольку сами по себе измерения дорожного покрытия в полевых условиях не всегда могут определить, почему один материал ведет себя иначе, чем другой.

 

Для более широкой программы испытаний дорожных-материалов можно использовать тестер скольжения Pendulum вместе с прибором Tianpeng.Оборудование для испытаний асфальтаиОборудование для испытаний горных пород и заполнителейчтобы связать результаты-поверхностного трения с исследованиями асфальтовой смеси и заполнителей.

Чем маятниковый тестер противоскольжения отличается от мобильного оборудования для проверки противоскольжения-?

Локализованное тестирование и непрерывные дорожные обследования

Это различие имеет решающее значение при выборе оборудования.

 

Маятниковый тестер скольжения — это стационарный инструмент для локализованных испытаний. Он размещается в выбранном месте и оценивает характеристики трения в этой конкретной области.

 

Мобильная-система противоскольжения, напротив, предназначена для перемещения по тротуару и непрерывного сбора данных. Такое оборудование более подходит, когда агентству необходимо обследовать длинные участки дорог или всю сеть.

 

Ни один из методов не является универсально «лучшим». Они отвечают на различные инженерные вопросы.

 

Требование	Маятниковый тестер скольжения	Мобильная фрикционная система
Место проведения испытаний	Конкретная точка/район	Непрерывный участок дороги
Перемещение оборудования	Стационарный	Транспортное средство-навесное/мобильное
Типичное применение	Местное расследование	Сетевой опрос
Лабораторное использование	Да	Обычно ограничено
Подробное местное расследование	Отличный	Менее практично
Обследование тротуара-на больших расстояниях	Не предназначен для этого	Подходящий

 

Документация EN 13036-4 специально предупреждает, что результаты испытаний на стационарном маятнике на небольшой площади нельзя просто сравнивать с мобильными устройствами, которые измеряют сопротивление скольжению на больших длинах дорожного покрытия.

 

Вот почему маятниковый тестер скольжения следует продавать как локальное решение для испытания на сцепление с дорожным покрытием, а не как замену установленной на автомобиле-системы непрерывного обследования дорог.

Как следует интерпретировать результаты маятникового тестера скольжения?

Не сравнивайте разные методы испытаний, не проверив методологию.

Одна из наиболее распространенных технических ошибок при анализе-сцепления дорожного покрытия — сравнение чисел, полученных различными системами испытаний, как если бы они были идентичными.

 

Британское маятниковое число — это результат, полученный с помощью определенного аппарата и процедуры. ASTM E303 прямо отмечает, что измерения этого метода не обязательно согласуются или напрямую коррелируют с другими методами, используемыми для определения сопротивления трению или скольжению.

 

Поэтому инженеры должны сначала определить метод тестирования, конфигурацию оборудования, ползунок, условия тестирования и единицу отчетности, прежде чем сравнивать результаты.

Используйте данные о трении вместе с состоянием поверхности

Измерение сцепления становится более полезным в сочетании с информацией о самом дорожном покрытии. Полировка агрегатов, загрязнение поверхности, потеря текстуры, смывание, износ и другие механизмы могут влиять на поверхностное трение.

 

Например, если на участке дорожного покрытия наблюдается снижение трения, а частицы заполнителя кажутся явно отполированными, долговечность заполнителя и устойчивость к полировке могут заслуживать дальнейшего изучения. Если текстура поверхности также значительно изменилась, тестирование текстуры может предоставить дополнительные доказательства.

 

Такой подход превращает испытание из простого измерения «прошел/не прошел» в инструмент-диагностики дорожного покрытия.

Как следует обслуживать и калибровать маятниковый тестер скольжения?

Механическое состояние напрямую влияет на качество измерений

Поскольку инструмент зависит от контролируемого маятникового движения, его механическое состояние следует регулярно проверять. Маятниковый рычаг, узел ползуна, контактные компоненты, механизмы регулировки и основание должны оставаться в надлежащем рабочем состоянии.

 

Особого внимания заслуживает резиновый ползунок, поскольку он является компонентом, непосредственно взаимодействующим с исследуемой поверхностью. Его состояние и предписанную процедуру испытаний следует контролировать последовательно.

 

Калибровка и проверка должны соответствовать применимому стандарту и инструкциям производителя. ASTM E303 включает процедуру калибровки в стандарт, подчеркивая, что калибровка является частью методологии измерения, а не дополнительной административной деятельностью.

Почему важны проверки повторяемости

Если повторные измерения на одной и той же подготовленной поверхности показывают неожиданно большие отклонения, оператору не следует просто усреднять цифры и двигаться дальше. Изменение может указывать на нестабильную настройку, нестабильное состояние ползунка, неоднородность поверхности или другую процедурную проблему.

 

Для лабораторий с контролем качества-ведение записей об идентификации оборудования, состоянии калибровки, состоянии ползуна, месте проведения испытаний, условиях окружающей среды и отдельных измерениях обеспечивает гораздо более надежную основу для оценки долгосрочных-результатов.

Резюме и рекомендации

Сопротивление скольжению дорожного покрытия следует измерять методом, соответствующим исследуемому инженерному вопросу. Маятниковый тестер скольжения особенно полезен, когда целью является оценка локализованных характеристик трения выбранной поверхности в лаборатории или непосредственно на месте.

 

Принцип его работы прост: стандартный резиновый ползунок, установленный на маятниковом рычаге, перемещается по испытательной поверхности, а возникающие потери энергии служат основой для измерения трения. ASTM E303 признает британский маятниковый тестер для лабораторных и полевых испытаний, а стандарт EN 13036-4 описывает метод стационарного маятника для измерения сопротивления скольжению/скольжению.

 

Для инженеров дорожных покрытий важно понять, что представляют собой измерения. Результат маятника не следует рассматривать как универсальный коэффициент трения или напрямую сравнивать с измерениями мобильных систем непрерывного трения. Вместо этого его следует интерпретировать в рамках соответствующего стандарта испытаний и рассматривать вместе с текстурой покрытия, характеристиками заполнителя, состоянием поверхности и другими инженерными данными.

 

Для лабораторий и организаций, занимающихся дорожными испытаниями, маятниковый тестер скольжения Tianpeng представляет собой практическое решение для локальных испытаний на сцепление с дорожным покрытием и поверхностью материала, особенно там, где требуются как лабораторные исследования, так и проверка на-объекте.

 

Часто задаваемые вопросы об испытаниях покрытия на сопротивление скольжению

Часто задаваемые вопросы 1: Можно ли использовать маятниковый тестер скольжения непосредственно на дороге?

Да. Прибор для проверки скольжения Pendulum спроектирован как стационарный прибор, который можно разместить на выбранном месте дорожного покрытия для проведения испытаний на-площадке. Его не обязательно устанавливать на транспортное средство.

Часто задаваемые вопросы 2: Можно ли использовать маятниковый тестер скольжения в лаборатории?

Да. Метод Британского маятника подходит как для лабораторных, так и для полевых испытаний на соответствующих поверхностях. ASTM E303 конкретно определяет оба применения.

Часто задаваемые вопросы 3: Что измеряет маятниковый тестер скольжения?

Он измеряет фрикционные свойства испытуемой поверхности на основе энергии, теряемой при прохождении стандартного резинового ползунка по поверхности. Результаты обычно выражаются в виде британского маятникового числа в соответствии с методологией ASTM E303.

Часто задаваемые вопросы 4. Можно ли напрямую сравнивать результаты маятникового метода с измерениями сопротивления скольжению-мобильными устройствами?

Нет. Эти два метода имеют разные конфигурации испытаний и принципы измерения. В стандарте EN 13036-4 особо отмечается, что результаты стационарных испытаний на небольшой площади не следует просто сравнивать с мобильными устройствами, измеряющими трение на длинных участках дорожного покрытия.

Часто задаваемые вопросы 5. Что следует проверить перед проведением испытания на устойчивость к скольжению-маятнику?

Оператор должен проверить механическое состояние, настройку и устойчивость прибора, резиновый ползунок и его состояние, испытательную поверхность и требования применимого стандарта испытаний. Калибровка и проверка также должны проводиться в соответствии с соответствующей процедурой.

Сопутствующее испытательное оборудование Tianpeng

Для полного исследования материала-материала дорожного покрытия испытания на трение можно комбинировать с другими системами лабораторных испытаний:

Оборудование для испытаний асфальта

Оборудование для испытаний горных пород и заполнителей

Оборудование для испытаний материалов

Общее оборудование

Для получения дополнительной информации о продукции, технических характеристик или консультации экспертов по нашему современному оборудованию для испытаний асфальта свяжитесь с нашей командой специалистов сегодня по адресу:Тяньпэн.