Utveckling av testrigg för mätning av däckfriktion mot <br /> vinterväglag<br />

Sammanfattning

Detta examensarbete har bedrivits distribuerat vid Luleå tekniska

universitet samt i Göteborg på konsultfirman Caran som ett

produktutvecklingsprojekt. Uppdraget var att utifrån en kravspecifikation

utveckla en testrigg för att utföra mätningar på däckfriktion mot

vinterväglag, detta som en följd av att däcktillverkaren Michelin och Luleå

tekniska universitet nyligen startat ett samarbete. Tanken med att utveckla

testriggen är att avdelningen maskinteknik på Ltu, Luleå tekniska

universitet, skall erhålla de grundliga kunskaper om hur ett däck fungerar

med alla dess ingående parametrar för att sedan leda arbetet till nästa

nivå.

Examensarbetets mål var att utveckla en testrigg som möjliggör snabba

tester av däck samtidigt som väglaget skall kunna karakteriseras. Syftet

med att utveckla testriggen är att kunna utvärdera vilken typ av däck som

passar bäst för det väglaget som råder för dagen och att finna sambandet

mellan väglagets egenskaper t.ex. temperatur, luftfuktighet, hårdhet,

topografi, etc. och däckets såsom mönstergeometri, gummiblandning, etc.

En kravspecifikation utarbetades för testriggen där alla krav som ställs på

testriggen listades. De krav som anses viktigast är att testet skall ha god

repeterbarhet med minsta möjliga antal inverkande faktorer som möjligt.

Testet skall vara snabbt att genomföra så att ett flertal däck kan testas

på en relativt kort tid. En person skall lätt kunna utföra testerna själv

utan att oergonomiska situationer uppstår vid hjulbyten och

iordningställande. Utifrån dessa krav utarbetades ett antal olika koncept

som alla mer eller mindre uppfyllde kraven för testriggen. Av dessa koncept

valdes ett ut för att undersöka dess relevans och genomförbarhet.

Det slutgiltiga konceptet bygger på en gammal teori som är utvecklad på Ltu

kallad ”Jumping ball” där syftet är att undersöka oljor och fetters

friktionshämmande egenskaper. Konceptet består av två skenor med ställbar

vinkel mot väglaget. Hjulet vilar på en uppläggningsram som är monterad på

en släde vars hjul rullar inuti skenorna. När hjulet studsar mot väglaget

lämnar det samtidigt uppläggningsramen. Ett moment uppstår kring

kontaktytan som förenklat kan betraktas som en linje. Beroende på hur

mycket friktion som uppstår mellan däcket och väglaget så kommer däcket att

rotera med en viss hastighet. Denna rotationshastighet mäts med hjälp av en

kamera och kan översättas till friktion.

Det slutgiltiga konceptet uppfyller alla de högst värderade kraven väl.

Några av de lägre värderade kraven och önskemålen gavs avkall på.