ICE & SNOW · 设备设计研究
冰雪抗滑试验设备方案
默认展示最新优化方向。
概念方案，尚未制造验收。
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设备装配视图聚焦试验台；外置控制柜与电脑请切换“电控连接”。
尺寸、载荷为什么这样取？ ↓展开五方案比较与当前几何范围
同一个问题，五种布置
用轮胎与冰雪表面的相对运动，观察接触力与滑移。当前优先比较的是 Ø500 mm 试样、R140 mm 轨迹半径的双轮优化构型；它仍处于设计研究阶段。另四套保留各自的加载与运动关系，便于判断取舍。
参数为什么这样取？查看定义、来源与待确认状态
为什么缩小试样？展开 400 / 500 / 600 mm 选择依据
历史探索使用 Ø400 / Ø500 / Ø600 mm 实心试样，对应中心路径 R90 / R140 / R190 mm。原转台试样 Ø1300 mm、金属盘 Ø1340 mm、路径 R500 mm 是另一组尺寸。
| 试样直径 | 50 mm 冰层 | 80 mm 雪层 | 雪质量（550 kg/m³） |
|---|---|---|---|
| Ø400 mm | 6.28 L | 10.05 L | 5.53 kg |
| Ø500 mm | 9.82 L | 15.71 L | 8.64 kg |
| Ø600 mm | 14.14 L | 22.62 L | 12.44 kg |
缩盘减少制样量，但提高曲率、跨胎宽速度差和重复接触频率；冻结时间不会必然按体积同比缩短。接触斑须实测。历史假设 b=145 mm、L=160 mm、有效边缘余量 e=20 mm，角点条件为 √[(R+b/2)²+(L/2)²]+e ≤ d/2，不能据此批准制造。
测量与计算
| 测什么 | 从哪里来 | 解释边界 |
|---|
力链、坐标和统计方法
测力接口下游的轮叉、电机、制动器和附件作为完整自由体，先扣除自重与惯性，识别导向、线缆等旁路，再将标定后的力变换到接触坐标。执行器推力不直接等于接触 Fz；轴扭矩除以轮半径也不直接等于接触 Ft。
μ = Ft/Fz；U = 2πreffn/60；κ = (U−V)/V。reff 是须标定的受载有效半径；默认 223.5 mm 只是未受载几何半径占位。制动滑移 sb=(V−U)/V 仅在 0≤U≤V 且接触、前进速度有效时定义。
双轮分别使用当地切向 Ft；其全局力向量可能相消，而转盘阻力矩 ΣRᵢFtᵢ 可相加。R140 的跨接触宽速度差为 ±bcontact/(2R)，必须用真实接地宽，不能把 133 / 145 mm 轮胎断面宽直接代入。
先筛选接触、量程及速度有效段，再在规定时间窗内统计。等间隔样本的窗口结果为 mean(Ft/Fz)，不能以 ΣFt/ΣFz 代替；本页将后者单列为对照。真实非等间隔采样应使用相应时间权重，并保留无效比例与不确定度。两轮共用同一环道，经历半圈延迟，不是两份独立新鲜试样，样本量不因此乘二。
试算一次
尚未接入实测数据下面只做教学计算，不控制设备。2 kN 是分析基线，示例转速、阈值和有效半径均不是正式规格或已验证能力。
教学示例 · 非实测 · 不可作为实验结果
用教学波形比较窗口平均
按上方输入生成 0–10 s、0.05 s 等间隔的数学波形，与模型动作无物理耦合。每轮先剔除 Fz 无效点再统计，不用零填补。
配置与资料
传感器 → 调理 / DAQ → 控制与通信 → 电脑；动力线路与测量信号分开，运动段保留余量。控制柜、电脑及散热件优先在温区，冷区器件与穿舱需另核低温、凝露和密封。接口型式、协议、型号和额定能力仍待选型。
当前优化方案的完整功能清单与通道说明
三轴力与六轴力/力矩是互斥路线，每轮选一套；不能相加。逻辑测量量不等于物理 ADC 数，数字调理、编码器计数和温度模块须分别编制 I/O 表。电机编码器跨不过传动链，不能默认替代真实输出轴反馈。
统一下载
“本轮精细化模型”与“原方案图纸 / 模型”分开标注：原图纸未自动更新到新增支架、电控柜及走线。下载资料均为设计研究，不是加工批准文件。