一种铺设路面质量检测方法及装置与流程

本发明涉及一种路面铺设检测方法和具体装置，特别是涉及一种铺设路面质量检测方法及装置，用于塑胶跑道、塑胶场地、篮球场地、网球场地的检测，还包括：公路、水泥路面的检测。

背景技术：

塑胶跑道、塑胶场地、公路、水泥路面对其表面的滑动摩擦因数，也叫动摩擦系数，都有具体的要求。不仅仅铺设完成后需要检测，即使在铺设过程中，也需要对中间层进行检测，只有确保滑动摩擦因数满足质量要求，才能确保塑胶跑道、公路、水泥路面的质量达到要求。

现有测量塑胶跑道、公路、水泥路面其表面滑动摩擦因数的设备比较落户，难以满足斜面测量、自动测量的施工要求。同时，现有技术只能测量极短距离内的滑动摩擦因数，现有技术难以测量较长一段路面的平均滑动摩擦因数。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种铺设路面质量检测方法，其特征在于包括以下步骤：

a、设置一与路面接触且能在路面上滑动的滑块，滑块通过连杆连接有一在路面上滚动的圆轮，圆轮上周向等距分布设置能够与地面接触动作的开关，根据圆轮直径获得相邻开关动作之间圆轮的行走路程，公式(1)如下：

s＝πd/n(1)

其中s为相邻开关动作之间圆轮的行走路程，π为圆周率，d为圆轮直径，n为开关数量；

b、对滑块施力使其在路面上滑动，取消施力使其沿路面克服摩擦力滑动，取消施力后，顺序记录相邻开关动作间隔时间t1至tn，开关动作点在路程上顺序标记为l0至ln；

c、计算l1至ln-1中的开关动作点la瞬时速度va，公式(2)如下：

va＝2s/(ta+ta+1)(2)

其中ta为开关动作点la-1和la间的间隔时间，ta+1为开关动作点la和la+1间的间隔时间；

d、计算l1至ln-1任一两开关动作点la和lb间的平均加速度a，由公式(3)得到公式(4)：

vb²-va²＝2asab(3)

a＝(vb²-va²)/2sab(4)

其中vb为开关动作点lb瞬时速度vb，sab为开关动作点la和lb间圆轮行走的路程；

e、计算l1至ln-1任一两开关动作点la和lb间的平均滑动摩擦因数μ，公式(5)如下：

其中g为重力加速度，θ为路面倾斜角度。

还提供了一种用于实施所述铺设路面质量检测方法的装置，包括滑块，其特征在于还包括一摆臂，摆臂一端通过连接轴铰接在滑块上，连接轴轴线与滑块底面平行，摆臂另一端铰接有一能够落在路面上滚动的圆轮，圆轮轮盘周向等距分布设置能够与地面接触动作的开关，开关连接到控制器，控制器能够记录相邻开关动作间隔时间，根据圆轮直径求得相邻开关动作之间圆轮的行走路程，获得两个开关动作点的瞬时速度，获得两个开关动作点之间的平均加速度，获得两个开关动作点之间的平均滑动摩擦因数。

进一步的，所述开关为机械开关，开关按钮常态探出圆轮外缘，接触地面收回动作。

进一步的，所述开关按钮连接有与路面接触面为弧形面的底脚，该弧形面轴线与圆轮轴线平行，该弧形面直径小于圆轮直径。

进一步的，所述相邻开关按钮连接的底脚间距小于一厘米。

进一步的，所述开关为压力感应开关，附着或埋设在在圆轮与路面接触的行走面上。

进一步的，所述滑块上设有一活动限位块，活动限位块将摆臂抬起使圆轮离开路面，活动限位块解除对摆臂限制，摆臂和圆轮下落，圆轮与路面接触。

进一步的，所述滑块上设有配重孔。

进一步的，所述摆臂向远离滑块方向一侧伸展连接有配重块。

本发明使用时，能够求出较长距离路面的平均滑动摩擦因数。

附图说明

图1为本发明实施例方法获得数据示意图；

图2为本发明实施例装置整体示意图；

图3为本发明实施例装置分解示意图；

图中标号部件名称：1滑块；2摆臂；3连接轴；4开关；5底脚；6螺钉；7pcb板；8端子；9圆轮；10盖板；11定位脚；12活动限位块；13施力端。

具体实施方式

本发明实施例如图1所示，铺设路面质量检测方法包括以下步骤：

a、设置一与路面接触且能在路面上滑动的滑块，该滑动是指滑块在获得一个初速度以后仅依靠自身惯性克服摩擦力的运动，该初速度可以依靠设备或人力获得，滑块通过连杆连接有一在路面上滚动的圆轮，由于圆轮为滚动所受摩擦阻力较小，相对于滑块所受摩擦阻力忽略不计，在圆轮上周向等距分布设置能够与地面接触动作的开关，根据圆轮直径获得相邻开关动作之间圆轮的行走路程，公式(1)如下：

s＝πd/n(1)

其中s为相邻开关动作之间圆轮的行走路程，π为圆周率，d为圆轮直径，n为开关数量；每两个相邻开关动作点之间圆轮行走的路程相等。

b、对滑块施力使其在路面上滑动，可以依靠设备或人力获得施力，取消施力，使其沿路面克服摩擦力变速自然滑动，取消施力后，开关动作点在路程上按等距路程s顺序标记为l0至ln，顺序记录相邻开关动作间隔时间t1至tn。

c、计算l1至ln-1中的开关动作点la滑块瞬时速度va，公式(2)如下：

va＝2s/(ta+ta+1)(2)

其中ta为开关动作点la-1和la间的间隔时间，ta+1为开关动作点la和la+1间的间隔时间；实施时，可根据要测试的路程，固定两开关动作点la和lb间的间距，只计算该两点的滑块瞬时速度，或首点和末点计算滑块瞬时速度，或任选两点计算滑块瞬时速度，或间所有点均计算出滑块瞬时速度储存待选其中任意两点，待进行下一步。

d、计算l1至ln-1任一两开关动作点la和lb间的平均加速度a，由公式(3)得到公式n(4)：

vb²-va²＝2asab(3)

a＝(vb²-va²)/2sab(4)

其中vb为开关动作点lb瞬时速度vb，sab为开关动作点la和lb间圆轮行走的路程；

e、计算l1至ln-1任一两开关动作点la和lb间的平均滑动摩擦因数μ，公式(5)如下：

其中θ为路面倾斜角度即工程测量角度或设计角度，g为重力加速度，根据需要进行计算正负号调整。

本发明实施例如图2、3所示，提供的是一种铺设路面质量检测装置，包括滑块1，用于放置在路面上摩擦滑动测试，还设有一摆臂2，摆臂一端通过连接轴3铰接在滑块上，连接轴轴线与滑块底面平行，摆臂另一端铰接有一能够落在路面上滚动的圆轮,9，由于圆轮为滚动所受摩擦阻力较小，相对于滑块所受摩擦阻力忽略不计，滑块重量较大受圆轮影响较小，圆轮圆轮轮盘周向等距分布设置能够与地面接触动作的开关4，本实施例开关为机械开关，为九个，另有九个备用连接位，开关按钮常态探出圆轮外缘，接触地面收回动作，开关按钮连接有与路面接触面为弧形面的底脚5，该弧形面轴线与圆轮轴线平行，该弧形面直径小于圆轮直径，相邻开关按钮连接的底脚间距小于一厘米，平稳按压施力给进和释放；本实施例开关设置在圆轮轮盘一侧，开关两个端子通过螺钉6连接到置于轮盘另一侧pcb板7的端子8上，开关具有一与轮盘上凹槽适配的定位脚11，螺钉处设有盖板10，开关通过此连接方式连接到置于pcb上的控制器，开关可以并联，没动作一次产生一个脉冲给到控制器，控制器具有计时器和存储器，记录并存储相邻开关动作间隔时间t1至tn，根据圆轮直径求得相邻开关动作之间圆轮的行走路程s，并预设到控制器该路程s值；对滑块施力使其在路面上滑动，可以依靠设备或人力获得施力，取消施力，使其沿路面克服摩擦力变速自然滑动；在滑块上设有一活动限位块12，活动限位块能够将摆臂抬起使圆轮离开路面，活动限位块解除对摆臂限制，摆臂和圆轮下落，圆轮与路面接触，活动限位块的锁定与解除通过施力控制，活动限位块连接有与施力接触的施力端13，施力端施力取消后，活动限位块解除对摆臂限制，开关获取行走信号；取消施力后，选取两个开关动作点，计算获得两个开关动作点的瞬时速度，再计算获得两个开关动作点之间的平均加速度，最后计算获得两个开关动作点之间的平均滑动摩擦因数，计算公式如前述，能够求出较长距离路面的平均滑动摩擦因数。

实施时，开关还可为压力感应开关，附着或埋设在在圆轮与路面接触的行走面上，也可为光电开关，只要能检测到与地面作用产生信号即可；可在滑块上设有配重孔，补偿摆臂和圆轮影响，也可将其计入重力加速度的计算进行补偿，重力加速度计算方法为已知；两个开关动作点的选择，可根据要测试的路程，固定载入控制器两开关动作点la和lb间的间距，只计算该两点的滑块瞬时速度，或首点和末点计算滑块瞬时速度，或任选两点计算滑块瞬时速度，或间所有点均计算出滑块瞬时速度储存待选其中任意两点；控制器的工作可以通过在pcb板设置电源开关控制其工作，或通过已知的遥控控制，或设置收发模块无线采集数据在另一终端设备计算，数据和结果可在显示单元示出；还可在摆臂向远离滑块方向一侧伸展连接有配重块，减小摆臂对滑块的影响；滑块可为现有材料，测定某一种材料相对于路面的平均滑动摩擦因数，备用连接位可用盖板保护；可在活动限位块连接复位弹簧，用于施力取消后活动限位块复位解除对摆臂限制。

本领域普通技术人员可以根据实际情况对所有的矢量取正确的正负号。

综上所述仅为本发明具体实施例，但并不局限于实施例，还可各技术特征重新组合更多实现方式，凡在不脱离本发明构思的情况下，依本申请所做的等效修饰和现有技术添加均视为本发明技术范畴。