ПРИЦЕПНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА СЦЕПЛЕНИЯ ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ

Полезная модель относится к дорожному строительству, а именно к дорожной технике и может быть использована для измерения коэффициента сцепления при оценке сцепных качеств дорожных покрытий.
Сцепление колеса автомобиля с дорожным покрытием характеризуется величиной показателя коэффициента сцепления. Коэффициент сцепления (продольный) - отношение максимального касательного усилия, действующего вдоль дороги на площади контакта сблокированного колеса с дорожным покрытием, к нормальной реакции в площади контакта колеса с покрытием. Этот коэффициент определяют при полной блокировке измерительного колеса на предварительно смоченной поверхности покрытия автомобильной дороги при заданной скорости движения путем вычисления отношения полученной величины касательного усилия к величине нормальной реакции дорожного покрытия. Основными узлами устройства для измерения коэффициента сцепления дорожного покрытия являются - измерительное колесо, тормозная система, узлы увлажнения дорожного покрытия и измерительные приборы, которые частично или полностью расположены и закреплены на раме прицепа и образуют одноколесное прицепное устройство для измерения коэффициента сцепления дорожного покрытия.
Существуют разные прицепные устройства для измерения коэффициента сцепления дорожного покрытия, например (патент RU №162324, опубл. 10.06.2016 г.), который содержит измерительное колесо, закрепленное на раме прицепа, устройство увлажнения дорожного покрытия, узлы тормозной системы и приборы для измерения коэффициента сцепления.
Известно также прицепное устройство для измерения коэффициента сцепления дорожного покрытия (патент RU №162536, опубл. 10.06.2016), который содержит измерительное колесо, закрепленное на раме, а также тормоз, измерительные преобразователи измеряемых величин, а также средства для передачи сигналов с преобразователей.
Недостатком этих устройств является то, что расположенные на прицепе узлы и приборы во время работы на измеряемом участке дороги не защищены от воздействия внешней среды - осадков, ветра, грязи и пыли. За счет этого узлы и приборы засоряются, начинают давать сбой в работе или выходят из строя. Это затягивает сроки проведения измерительных работ, повышает погрешность измерения и снижает надежность работы всего устройства.
Наиболее близким техническим решением является устройство типа ПРКС-2 (Немчинов М.В. Сцепные качества дорожных покрытий и безопасность движения автомобиля. М. Транспорт, 1985 г., с. 196-198). Данное устройство представляет собой прицепную установку для измерения коэффициента сцепления дорожного покрытия, снабженную измерительным колесом от легкового автомобиля с диаметром обода 330 мм, находящимся под нагрузкой 2,94 кН. Измерительное колесо установлено на подрессоренной оси с мягкой подвеской и закреплено на раме прицепа с траверсой и кронштейном сцепки. Рама прицепа выполнена в виде соединенных между собой двух параллельных конструкций, образующих параллелограмм в вертикальной плоскости. На раме прицепа расположены узлы системы торможения, узлы увлажнения дорожного покрытия и приборы для измерения коэффициента сцепления. На раме установлен защитный кожух выпуклой конструкции для защиты оборудования находящемся на прицепе от воды, грязи и атмосферного воздействия.
Недостатком данного устройства является то, что для проведения профилактических и ремонтных работ узлов и приборов прицепного устройства весь кожух необходимо снимать, а затем устанавливать снова, что снижает удобство эксплуатации и затягивает процесс выполнения ремонтных работ.
Технической задачей данного решения является повышение удобства эксплуатации оборудования прицепа при обеспечении надежной защиты оборудования и за счет этого улучшение эксплуатационные характеристики всего устройства.
Поставленная задача достигается тем, что прицепное устройство для измерения коэффициента сцепления дорожного покрытия содержит измерительное колесо, закрепленное на раме с траверсой и кронштейном сцепки. На раме установлены также узлы системы торможения, увлажнения дорожного покрытия и приборы измерения коэффициента сцепления. Рама выполнена в виде соединенных между собой двух прямоугольных конструкций и имеет защитный кожух выпуклой формы. Новым является то, что защитный кожух изготовлен из трех частей - средней опорной части, неподвижно закрепленной на раме, и двух поворотных секций, закрепленных шарнирно с возможностью поворота относительно опорной части кожуха. Поворотные секции плотно установлены по краю рамы прицепного устройства над узлами для измерения коэффициента сцепления. Кроме этого поворотные секции установлены с помощью по крайней мере одного амортизатора, одним концом закрепленного на раме, а другим - на внутренней поверхности поворотных секций. Поворотные секции закреплены с возможностью поворота на 90° к плоскости рамы. Опорная часть кожуха закреплена на раме и зафиксирована на металлическом основании. Защитный кожух выполнен из стеклопластика.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена конструкция прицепного устройства, на фиг. 2 представлен макет в трехмерном изображении устройства с открытыми поворотными секциями.
Прицепное устройство для измерения коэффициента сцепления дорожного покрытия состоит из (фиг. 1) измерительного колеса 1, установленного на подрессоренной оси подвески 2. Подвеска 2 закреплена на раме 3 прицепа. Ось подвески 2 позволяет колесу совершать вертикальные колебания относительно рамы 3. Рама 3 прицепа выполнена в виде соединенных между собой двух параллельных конструкций прямоугольной формы, образующих параллелограмм в вертикальной плоскости с помощью двух вилок. Рама 3 крепится к траверсе сцепки 4, которая соединена с кронштейном сцепки 5, для соединения с буксирующим автомобилем. Благодаря параллелограммной сцепке, рама 3 постоянно сохраняет положение, параллельное поверхности дороги. На раме 3 размещены и закреплены узлы системы торможения 6 и увлажнения дорожного покрытия 7, а также грузы 8 для создания необходимого усилия прижатия измерительного колеса к дороге и приборы измерения коэффициента сцепления 9. Система торможения содержит гидравлический тормоз, расположенный на оси измерительного колеса 1, гидравлический цилиндр и тормозной привод, закрепленный на раме 3 прицепа. Узлы системы увлажнения дорожного покрытия включают сопло с запорным клапаном, куда поступает вода из бака. На раме установлен защитный кожух выпуклой конструкции, изготовленный из стеклопластика. Защитный кожух состоит из трех частей - средней опорной части 10, неподвижно закрепленной на раме 3, и двух поворотных секций 11, которые закреплены с двух сторон к опорной части 10 кожуха с помощью шарниров, обеспечивающих возможность поворота этих секций. Опорная часть 10 кожуха представляет собой плоскую арку, концы которой неподвижно закреплены на раме 3, например, на боковой стороне верхней прямоугольной конструкции рамы. Для более устойчивого и надежного крепления под опорной частью может быть расположена металлическая плоская конструкция 12, выполненная также в форме плоской арки с крепежными элементами, которая фиксирует и поддерживает опорную часть 10. Металлическая конструкция 12 закреплена на раме 3. Поворотные секции 11 прикреплены шарнирно с противоположных сторон плоской арки опорной части 10 с возможностью поворота на 90° вверх относительно плоскости рамы 3, образуя открывающиеся створки (фиг. 2). Поэтому, при обслуживании узлов и приборов для измерения коэффициента сцепления, расположенных на раме 3, не надо снимать весь кожух, а достаточно открыть его поворотные секции 11. В закрытом состоянии поворотные секции расположены над узлами для измерения коэффициента сцепления и их края плотно прижаты к краю рамы 3 прицепного устройства с помощью резиновой прокладки. Это обеспечивает надежную защиту оборудования от воздействия окружающей среды и укрытие этого оборудования во время работы на измеряемом участке дороги. Для удобства открывания и удерживания в открытом положении поворотных секций 11 кожуха они установлены с помощью амортизаторов 13, один конец которых закреплен на раме 3, а другой - на внутренней поверхности поворотных секций 11. Может быть установлен один или два амортизатора.
Устройство работает следующим образом.
Для измерения коэффициента сцепления дорожного покрытия прицепной прибор с помощью траверсы 4 и кронштейна 5 сцепки соединяют с буксирующим автомобилем и доставляют на измеряемый участок дороги. Через запорный клапан и сопло системы увлажнения 7 измеряемый участок смачивают водой. Тормозной привод системы торможения 6 последовательно открывает запорный клапан для увлажнения дорожного покрытия и создает необходимое усилие на гидравлический цилиндр тормозного привода. Вода через сопло запорного клапана равномерно распределяется на траектории торможения колеса 1 и создает водяную пленку толщиной 1 мм. Одновременно тормозным приводом системы торможения 6 блокируют вращение измерительного колеса 1. Длительность цикла торможения составляет 3-4 секунды. Фиксируют показания измерительных приборов 9 в течение цикла торможения и определяют коэффициент сцепления дорожного покрытия. Защитный кожух обеспечивает постоянное и надежное укрытие всех узлов и приборов, расположенных на прицепном устройстве от атмосферных воздействий при передвижении автомобиля и при проведении измерений коэффициента сцепления дорожного покрытия. Кожух, выполненный из стеклопластика, предотвращает попадание воды и грязи на узлы и приборы прицепного устройства. За счет этого уменьшается вероятность их засорения, появления неисправностей и сбоев в работе. Для проведения профилактических и ремонтных работ узлов и приборов прицепного устройства поднимают поворотные секции 11 защитного кожуха, фиксируют их в открытом положении под углом 90° к плоскости рамы 3 с помощью амортизаторов 13 и производят необходимые работы. Открытые и зафиксированные под углом 90° поворотные секции 11 позволяют осуществлять удобный доступ ко всем узлам и приборам, расположенным на прицепном устройстве. Это обеспечивает удобство эксплуатации данного оборудования, при этом гарантируется надежная защита оборудования во время проведения измерительных работ. Все это улучшает эксплуатационные характеристики всего устройства.