主要观测
各轮修正后的Fx、Fz，纵向接触力比μx=Fx/Fz及有效窗口平均值；同时记录Fy、轮速、盘速、位移和温度。
设备概念与测量原理评审
冰雪表面处理的抗滑性能比较
面向冰雪表面抗滑比较研究，介绍当前设备布局、测量原理和验证边界。采用实际试样直径500 mm、中心路径半径140 mm的对置双轮转台作为当前设备概念，轮胎维持现有尺寸。
当前状态：概念布局与试验设计评审。设备尚未验收，未接入实测数据。
四套原设备方案，保留对比
进入四方案综合对比 →查看原版加载构型、直线运动、单轮转盘和双轮转盘的三维模型、运动演示与图纸。
原方案按各自历史尺寸和载荷语境保留；原转台直径1340 mm、路径半径500 mm，不是当前500 mm试样、R140 mm优化方案。2 kN仅为分析基准，正式轮载与设备能力仍待确定。
01 · 研究目的
比较材料处理效果，同时记录试验条件
用于比较不同冰雪表面状态下的轮胎接触响应。在统一且可实现的加载和运动条件下，比较有效采集窗口内的纵向接触力比及其历程，并记录试验前后表面形貌、材料状态与重复接触历史。
比较边界
转台属于圆周重复接触。沿接触宽度存在速度差，接触方向也随位置改变，不能直接视作直线跑道条件。
独立性
两侧独立测力但共用同一试样环道；两轮记录、同盘多圈和同盘重复加载均不增加独立试样数量。未经可交换性论证，不直接把两轮信号平均为单一结果。
02 · 试验流程
先完成预试验，再冻结正式比较条件
制造前决策门槛：先取得厂家已有的载荷—挠度、接触印迹及压力—载荷—速度—温度—持续时间包络，结合研究需要确定设备所需可调范围与能力。资料不足时要求供方提供分档能力、现有接触资料及经数据约束的分析，待评审后冻结能力；建成后验证制造前预测。不能先制造一台限制为2 kN的设备，再用它决定本应达到的设备能力。此门槛与后续正式试验参数冻结分开。
- 输入确认与标定
核对轮胎原厂资料、轮辋、胎压与低温使用边界；测定受载有效半径、接触印迹和沉陷；完成力通道、编码器、位移及温度标定。
- 制样与分批
按另行评审的试验文件控制试样状态、环境条件与独立制备批次，并保留可追溯记录。
- 预试验筛选
逐级检验载荷、轮周速度、盘速、接触建立、持续时间和停车条件。确定统一比较窗口、有效性阈值及退出规则；2 kN只保留为基线核算工况。
- 正式试验
采用冻结后的参数与随机化或分块顺序。每块样品记录制样批次、处理、状态、温度、胎压及累计接触历史，按统一程序加载与采集。
- 同区域形貌记录
保留试验前后原状照片；条件允许时先进行清理前扫描，再统一去除松散颗粒，对同一区域配准复扫。清理前后状态分开记录，避免把清理变化归为试验效果。
- 质量筛选与分析
剔除接触无效、过载、失步或退出段，保留原始信号和排除理由。先按试样生成结果，再进行工况比较，避免把时间点或两侧通道当作独立重复。独立样本与重复观测分开处理；具体试验设计另行评审。
03 · 设备概念
500 mm实心试样与居中双侧支承轮叉
对置双轮位于同一环道的相隔180°位置。各轮独立加载、驱动与测量；采用居中U形轮叉及两侧支承的更新布局。示意尺寸不等同于制造图、受载接触印迹或已验证的额定能力。
正在读取模型…
X 纵向 · Y 轮轴横向 · Z 竖向
拖动旋转 · Shift / 右键拖动平移 · 滚轮缩放正交投影
演示与试验分开：三维动画只展示机构运动关系，不计算真实接触力、轮胎变形或冰雪破坏。默认不显示拥挤零件标注，可按需选择零件和尺寸。
04 · 测量原理
从完整受力边界到可解释的试验结果
原始信号
独立Fx/Fy/Fz、轮速、转矩
→独立Fx/Fy/Fz、轮速、转矩
同步与标定
零点、比例、坐标、串扰
→零点、比例、坐标、串扰
物理修正
自重、惯性、寄生力
→自重、惯性、寄生力
有效窗口
接触、量程、速度、状态
→接触、量程、速度、状态
试样级结果
μx历程、均值、不确定度
μx历程、均值、不确定度
法向与切向测力
每侧轮叉、轮胎、轴承及相关驱动反力应落在明确的测量自由体内。必须识别导向、线缆和传动跨越测量界面的旁路；测力接口模型不能证明载荷已经全部经过传感器。
轮速与地速
各轮编码器给出ωi，独立有效半径给出Ui=ωireff,i；转台编码器给出Ω，以Vi=ΩRi计算中心路径速度。不能由轮速反算地速。
力比与滑移率
在接触有效、Fzi超过经标定的阈值且未超量程时计算μxi=Fxi/Fzi。仅在当地前向Vi大于规定阈值时计算κi=(Ui−Vi)/Vi；阈值由预试验确定。
转矩与温度
轴端转矩还包含传动损耗和轮系惯性，不能直接替代Fx。红外表面温度需考虑发射率、霜、水膜、视场和低温标定，不能自动解释为接触斑内部温度。
尚未接入实测数据
| 通道 / 结果 | 取得与处理 | 单位 | 轮1 | 轮2 |
|---|---|---|---|---|
| Fz | 各侧法向测力，经去皮与自重、惯性等修正 | N | — | — |
| Fx / Fy | 各侧多轴测力，经当地坐标映射与串扰修正 | N | — | — |
| ω / U | 各轮编码器及独立标定的有效半径 | rad/s；m/s | — | — |
| Ω / V | 共用转台编码器；各侧当地中心路径速度 | rad/s；m/s | — | — |
| μx / κ | 修正通道与有效性判定后的计算结果 | 无量纲 | — | — |
| 有效窗口平均μx | 窗口先按冻结规则确定，按独立试样汇总；平均瞬时力比，不以平均Fx/平均Fz替代 | 无量纲 | — | — |
主结局为预先规定窗口内瞬时μx的时间平均：等间隔采样取算术平均，非等间隔按时间加权。驱动与制动分开报告；保留无效窗口比例和失败原因，不能看结果后挑选最有利窗口。
盘正转时，两接触点当地速度在全局坐标中方向相反；各侧Fx、ω和κ须统一到当地切线定义。独立通道应同步记录，不把符号差异误判为材料差异。
04B · 从信号到计算结果
转台如何测得力比与滑移率？
先从各侧测力接口和编码器取得同步信号，再经标定、坐标变换和物理修正，形成每轮独立结果。当前未连接设备；点击后仅计算您输入的示例数字。
各轮原始电压 qᵢ、轮编码器计数；转台编码器计数；共同时间戳
Fˢᵢ = Cᵢ(qᵢ−q₀ᵢ)
Fˡᵢ = QᵢFˢᵢ − 自重／惯性／寄生项
接触有效、未饱和、同步可信；Fz 与正向 V 达到经试验确定的阈值
每轮 µ(t)、κ(t)，以及预定有效窗口内的平均值与不确定度
编码器原始计数C与时间戳：先处理计数回绕，再由Δθ = 2πΔC/N、ω = Δθ/Δt、n = 60ω/(2π)换算；N为实际四倍频后每圈计数。本计算器输入的rpm已是处理后的编码器量，线速度由角速度和半径推导，并非直接测得。以下示例假设接触已经确认，Ft、Fz为已校正力；真实计算还须检查接触事件、量程／饱和、标定与同步等有效性，Fz超过阈值本身不能证明接触。这里不以任意数字伪造传感器标定。Ft 为盘面对轮的当地纵向有符号分量，当地正方向以转台正转时的盘面运动为参考；力的正号须通过标定载荷确认，不能根据滑移符号自动赋值。
定位显示概念件，不能证明测量链已无旁路或完成标定。
尚未接入实测数据 · 数值 —
—
半径223.5 mm只是参考胎半径的初始占位，受载有效半径必须标定。各侧可分别修改。示例 Fz、速度和阈值不代表正式条件、设备判据或安全运行范围；输入不驱动三维机构，不构成力学仿真。速度预设不改变力输入，不预测摩擦力；中心纯滚动也不表示滚动阻力为零。浮点舍入仅在速度差小于10⁻¹²×max(1,|U|,|V|) m/s时归零。
同一转台，两套当地坐标
以转台正转为参考：+Y侧当地前向为全局−X，−Y侧为全局+X。坐标轴保持固定，负盘速表示反向运动，本示例不报告反向κ。输入的轮速已归一至各自当地前向（正值表示与转台正转匹配的滚动方向）；按模型全局Y轴表达时，匹配滚动的两轮角速度符号相反。
κ = (U−V)/V：中心纯滚动为0；制动为负；锁轮为−1；驱动为正。替代制动量 sᵦ = (V−U)/V 仅用于0≤U≤V，不能混用两个定义。
箭头仅示局部方向，长度不按当前速度缩放。图示中心滑移率不是整个有限接触区的常数。实际轮胎变形、接触分布、局部滑移和雪层破坏未建模。即使中心 U=V，也不能声称整片无滑移。
教学曲线与窗口平均
黑色：轮1；灰色：轮2。实线：µ；虚线：κ。横轴时间 / s，纵轴均无量纲。
—
先计算有效时刻 µ(t)=Ft(t)/Fz(t)，再求窗口平均；这通常不等于平均 Ft / 平均 Fz。这里采用0.05 s等间隔教学点；真实不等间隔数据应按时间加权。无效点不参与，需另外报告排除比例。不同轮、同盘多圈均不增加独立试样数。
转矩边界：T/r 不能直接当作接触 Ft；轴端转矩还包含转动惯量 Jα、传动损失和其他力矩。必须建立带符号的力矩平衡，核对轴上测量位置，并与独立测力通道交叉验证。
05 · 参数与决策
保留已选概念，明确未冻结的试验参数
| 项目 | 当前口径 | 下一步依据 |
|---|---|---|
| 轮胎 | 参考447 × 133 mm；最大外形470 × 145 mm | 原厂资料、实际轮辋、低温、胎压与受载印迹核对 |
| 实心试样 / 中心路径 | 直径500 mm；R140 mm，当前概念 | 接触包络、外缘完整性、轮叉与夹持扫掠核验 |
| 每轮2 kN | 基线核算工况，不是正式试验轮载或最大允许载荷 | 研究目标、厂家数据、接触试验及结构测力能力联合确定 |
| 中心速度0.5 / 1 / 2 m/s | 运动学与驱动比较点，不是已验证运行范围 | 跨宽速度差、回访频率、驱动制动与安全条件 |
| 60 km/h | 历史轮周速度争取目标，不是盘面地速要求 | 本轮不作为已实现能力；如保留须单列扩展验证 |
| 正式试验条件 | 在独立实验方案文件中评审 | 确认转台适用范围、正式载荷、速度/滑移及采集窗口 |
| 最终整机与搬运 | 模型为布置研究，不保证完整占地、重量或人工搬运能力 | 防护、脚轮/支脚、地面反力、线缆和维修空间设计 |
评审需决定：正式载荷及胎压如何选取；允许的接触速度差与曲率效应；双轮是否同步运行及如何控制接触历史；有效窗口和退出条件；进入样机制造前必须完成的验证。
05B · 设备组成与询价边界
先确定功能包，再要求供应商逐项回填
以下为设备条件询价清单，不是已选型号或采购订单。功能数量与三维模型中的示意零件数量不同；三维接口定位仅帮助理解安装位置，不证明实际采购传感器与模型完全一致。
测力路线二选一：两轮各一套三轴力链为基础报价；各一套六轴力／力矩链为升级报价。两条路线互斥，不能合计购买四只。最低研究量为每轮Ft/Fz，Fy用于横向诊断；轴端扭矩属于可选辅助通道，不能代替Ft。
正在读取设备清单
采集预算：逻辑量与物理接口分开核算
查看驱动选型核算边界
须按完整载荷谱、转速、加速、持续时间、热限制和再生制动核验。不能仅用某个接触转矩算例直接指定电机额定功率；两侧载荷也不等于额外实体配重。
供应商可填写的设备清单
技术依据只用于界定选型与标定问题，不构成品牌推荐或所选设备的性能承诺。
06 · 交付文件
设备图纸与模型
本页设备图册和三维模型使用同一套本轮几何参数。图纸仍为概念评审文件，制造前须完成材料、连接、公差、强度、控制与安全设计。