Däckfriktion i vinterväglag

Relevanta dokument
Kunskaps- och forskningsstrategi som underlag till den forskningspolitiska propositionen kunskapsstrategier för Konkurrensverket N2007/5553/FIN

MASW. Prislista vinterdäck 2013/14. norradack.se. Presa Spike Presa Ice Arctictrekker

Kontaktperson Datum Beteckning Sida Torsten Sjögren P (8) SP Bygg & Mekanik Torsten.Sjogren@sp.se

Den emissionsfria och hållbara sjöfarten

PROJEKTPLAN. 1.Projektnamn. Hörte hamn Den gröna hamnen. 2.Projektidé

ANVÄNDNING AV TRAKTORER

Tetra Pak söker nya metoder för att hitta läckor.

VOLKSWAGEN EKONOMIDELAR

Helsingfors universitet Juridiska fakulteten

Metalliska material. Sammanfattande bedömning. Ämnesbeskrivning

Skapa systemarkitektur

CASTT Centre for Automotive Systems Technologies and Testing

7:2 HÖFTBÄLTE 10 8:1 MONTERING AV SUPPORTSERIEN 11 9:1 BORD 12 10:1 MONTERING I BIL 13 11:1 VRIDPLATTA 14 12:1 UNDERHÅLL & GARANTI 15

UTBILDNINGSPLAN. Programmet för industriell teknik, 120 poäng. The Programme in Industrial Engineering, 180 ECTS

TBMT41-Projekt i medicinsk teknik

Resultat från däckundersökning genomförd i samband med däckrazzior 2014

Gemensamma riktlinjer fo r genomfo rande av Examensarbete Hing Elkraftteknik

Säsongslagring för tillvaratagande av spillvärme

Utredning Arbetssökandes framtida ställning i organisationen

FoU-beredningen. Protokoll Datum: Sessionssalen, regionens kansli, Ingelstadsvägen 9, Växjö

Transportsystemet för framtiden, endast fantasin sätter gränserna för användningsområdet!

Dingle. Hotel Lab

Lägesrapport från Värmlandskooperativen avseende arbetsinsatser inom ramarna för projektet. Entrécoop

Rymdteknik och utbildningar. Marta-Lena Antti Luleå tekniska universitet Uppsala 21 okt 2014

I KRONOBERG OCH KALMAR LÄN

Hus i marken. David Nilsson, David Ämtér, Arvid Backman, Tim Lindblom

HÖG 16 - Forskningsprojekt

Studie om dimensioneringstal för vattenförbrukning. 1 Förbrukningsmönster och maxdygn-/maxtimfaktorer Bakgrund och syfte

Riktlinjer för forskarutbildningen Gäller från och med Fastställda av fakultetsnämnden

Information rörande forskarutbildningen vid Dans och Cirkushögskolan

Verksamhetsrapport 2001

STIFTELSEN FÖR STRATEGISK FORSKNING SWEDISH FOUNDATION FOR STRATEGIC RESEARCH. Strategisk mobilitet. Bidrag för utbyte mellan industri och akademi

Studieplan för utbildning på forskarnivå. Biologisk fysik

Forskningsprojektet ska bidra till högskolans/universitetets profilering av den verksamhet projektet ingår i.

Lokala regler för indragning av doktorands resurser

Marknadskontroll av byggprodukter, slutrapport för produktgruppen Stenrik asfalt

Robotgräsklippare från Zomax

Arbete på elektrisk materiel

Studieplan för licentiatexamen i spanska

Beslut om tillstånd att utfärda civilingenjörsexamen

Fördjupad Projektbeskrivning

Åtgärd 8. Vetenskaplig utvärdering

Rektorer enligt sändlista

DYNAMO nytt. Vad har hänt sedan sist? ETT NYHETSBREV FRÅN DYNAMOPROGRAMMET ERLING RIBBING BARBRO BURÉN. Januari - februari 2006

Studieplan för utbildning på forskarnivå. Teknisk fysik med inriktning mot materialanalys

Varför cykla på vintern? Dubbdäck ger säkrare cykling vintertid. Miljö, trängsel Hälsa. Snabbt och enkelt Avkopplande och uppiggande.

DEC/2015 ALLT OM DÖRRAR. Nyhetsbrev Arkitekter

Studieplan för forskarutbildning i ämnet LÄTTKONSTRUKTIONER (ENG: LIGHTWEIGHT STRUCTURES) Inom skolan för teknikvetskap, KTH

Projektrapport. Bättre vård mindre tvång del 2. Teammedlemmar

Dnr: FAK 2012/119. Regeldokument

Industriell plattform för leverantörer

Dok.beteckning NGL Arbetsmiljö Utgåva 1.0 Nina Larsson, Petra Hedgren Sida: 1 (10) Projektplan

Framställan om initiering av förstudie för GIS-samordning

ALLMÄN STUDIEPLAN FÖR UTBILDNING PÅ FORSKARNIVÅ I EXPERIMENTELL MEKANIK. TFN-ordförande

C-UPPSATS. Tills döden skiljer oss åt

Armprotes. Information till brukare

Fakulteten för samhälls- och livsvetenskaper. Utbildningsplan. Miljövetarprogrammet XGMVE. Miljövetarprogrammet. Environmental Science Programme

Grossisterna. En länk i kedjan för ökad användning av ekologiska och närproducerade varor i den offentliga sektorn

förbättra ditt bröd Roggie Hafie Barlie Wheatie

Svenskt Vatten Utveckling

RENHÅLLNINGSTAXA 2015 GEMENSAMHETSANLÄGGNINGAR

BILHANDBOK Markbyggarna

Gertrud Sandqvist EN KONSTHÖGSKOLAS TVÅ HUVUDUPPGIFTER

MARKNADSDOMSTOLEN DOM 2006: Dnr C 25/05

Expertkompetens för innovation 15 steg 1

Sida 1 av 5. Visst gör föräldrar skillnad. en regional heldagskonferens om föräldrastöd

för chefer och handläggare

Serviceinformation. Volvo Lastvagnar AB. Produktinformation på Volvo Lastvagnar för räddningstjänstens personal FM FH

ABAX Föraridentifiering

Projektplan för delprojekt Metodstöd - Hälsoskydd

VRCSK Månadsbrev. Utgivare: Västerorts RC Sportklubb, Kyrkhamnsvägen 1, Hässelby, Grundad Du ställer väl upp?

14C:1 HANDIKAPPRAMPER. Vi säljer och lagerhåller många olika typer av ramper. För flexibel eller fast användning.

Margretelund - Åkersberga Dykande besiktning

För brukarna i tiden

BÖJLIGA INSATSRÖR FÖR SÄKER SKORSTENSRENOVERING

Nationella Kompetensrådet inom funktionshinderområdet

Merkostnader för industrin vid trafikavbrott och förseningar

UTBILDNINGSPLAN. Masterprogram i matematik och modellering, 120 högskolepoäng. Master programme in Mathematics and Modelling, 120 ECTS Credits

Linnéuniversitetets mål och strategier med relevans för Familjen Kamprads stiftelse

Fyrtiosex frågor till styrelsen i Gamla Prästgårdens Fastighetsförening.

Könsfördelning inom utbildning, forskning och personal vid Umeå universitet

SAMMANSTÄLLNING AV BIOSFÄRAMBASSADÖRERNAS INSATSER OCH AKTIVITETER UNDER Rapport 2014:2

Säkerhetsaspekter med E85

FALKÖPINGS KOMMUN Socialförvaltningen. Plan för. utveckling av stöd till anhöriga / närstående. anhöriga / närstående.

Rune Niserius (M), ordförande Bo-Gunnar Andersson (C) Yen Gunnarsson (S) Linda Larsson, gatuchef Nina Andersson, trafikingenjör

Minnesanteckningar från möte med fokusgruppen Transporter och planering

BROMSGUIDE CITROËN GER RÅD FÖR BÄTTRE UNDERHÅLL

Resultatredovisning. för Fastställd av styrelsen för Forum för frivilligt socialt arbete

Anmälan mot Uppsala universitet och Mälardalens högskola angående forskarutbildning och anställning som doktorand

Allmän studieplan för konstnärlig utbildning på forskarnivå i design vid Göteborgs universitet

Presshärdade lagerkomponenter (PRELAG) Hans Bodin Hållbar Produktionsteknik

Ekebylletinen. Sommaren närmar sig med stormsteg!

Slutrapport: Act Art for Tourism

UTLYSNING AV FOUMEDEL FÖR UTVÄRDE- RING AV PROJEKTET BOSTAD FÖRST I STOCK- HOLMS STAD

Mötesrapporter Senast uppdaterad

Systemskiss. Status. David Sandberg, Tobias Lundqvist, Rasmus Dewoon, Marcus Wirebrand Version 1.0. Granskad Godkänd

SLUTRAPPORT FÖR FÖRSTUDIE Träkompetens och ökad träförädling, kartläggning av behov

Nationell finansiering av biobanken för navelsträngsblod och Tobias Registret m.m. Dnr 09/2898

P R E S S M E D D E L A N D E

Regelefterlevnad yrkestrafik på väg. Redovisning av regeringsuppdrag N2012/1374/TE

Transkript:

Däckfriktion i vinterväglag Roland Larsson och Lennart Fransson April 2005 Testning och modellering av friktion mellan vägbana och däck samt karaktärisering av isiga och snöiga ytor Tema och mål Projektets huvudtema är att utveckla metoder för att snabbt och enkelt bestämma ett däcks friktionsegenskaper. Detta gäller speciellt vinterväglag. Eftersom vinterväglag kan innebära väldigt skiftande förhållanden, från blixthalka vid hög luftfuktighet nära fryspunkten till torr kall snö vid -30ºC, måste en karaktärisering av väglaget också ingå i projektet. De övergripande målen sammanfattas som: Att utveckla en testutrustning för däckfriktionstestning med följande egenskaper: Vara enkel att flytta till den typ av vägunderlag som önskas för testet Korta testtider så att flera tester kan genomföras på kort tid med samma underlag Enkelt kunna variera typ av test (start, inbromsning, vridmotstånd, tvärglidning etc.) Tester av däck på fälg med rätt lufttryck (ej modelltest) Att göra en vetenskaplig karaktärisering av vinterväglag som kan användas av de lokala entreprenörerna inom norrbottnisk biltestindustri. Att utifrån de experimentella studierna och vägkaraktäriseringen ta fram modeller som beskriver hur däck- och vägparametrar påverkar friktionen Att skapa en stark koppling mellan lokala entreprenörer inom norrbottnisk biltestindustri, stora däcktillverkare och Luleå tekniska universitetet. Att tillföra de lokala entreprenörerna inom biltestindustrin ytterligare vetenskaplig kompetens och konkurrenskraft Fler och bättre tjänster att marknadsföra Kunskap! Lokala entreprenörer inom norrbottnisk biltestindustri Däcktillverkare Konkurrensfördelar Luleå tekniska universitet Ökad grad av vetenskap och samverkan Forskningsprojekt 1

Bakgrund och behovsbeskrivning Däckfriktion vid vinterväglag är ett av många viktiga forskningsområden som har stark koppling till testindustrin i Norrbotten. Det finns idag ett antal entreprenörer som tillgodoser däck- och fordonstillverkare med goda förutsättningar för tester på varierande typ av vinterväglag. Vid LTU finns två forskargrupper med stor kompetens inom områdena friktion, testning och snö/is-karaktärisering. Den ena gruppen finns inom avdelningen för maskinelement. Där drivs med stor framgång forskning inom tribologi, d.v.s. läran om friktion, nötning och smörjning. Där finns förutom en stor forskargrupp också ett av Europas bäst utrustade laboratorium för tribologiska studier (Tribolab Luleå). Gruppen har gott internationellt rykte och är en av Europas strörsta inom området. Den andra gruppen finns inom avdelningen för byggkonstruktion. Här finns motsvarande mångåriga kompetens och erfarenhet inom snö- och iskaraktärisering. De har dessutom erfarenhet av istillverkning för biltest. Tillsammans ger dessa grupper mycket bra förutsättningar för kvalificerade vetenskapliga studier av däckfriktion och dess relation till vägunderlagets egenskaper. Behovet av vetenskapliga studier inom däckfriktion kan uttryckas på två sätt, dels ur entreprenörernas synvinkel och dels ur däcktillverkarnas synvinkel. Däcktillverkarnas behov kan belysas av att en av världens största däcktillverkare kontaktade LTU under vintern 2005 och efterlyste en vetenskaplig studie av friktionsfenomenet under vinterförhållanden. Denna tillverkare har givetvis egen forskning och utveckling men man säger sig sakna egentlig förståelse för vilka däck- och vägparametrar som bestämmer friktionsförhållandet. Företaget har också en omfattande testning i vinterklimat, dock ej ännu i Sverige. Ur entreprenörernas synvinkel kan det vara av intresse att utöka sortimentet i de erbjudanden man kan ge till kunderna. I detta fall att erbjuda en testverksamhet som inte däcktillverkarna själva kan åstadkomma. Det föreslagna projektet kommer alltså att gynna både lokala entreprenörer och däcktillverkarna. Dessutom kommer Luleå tekniska universitet få en starkare koppling till den lokala testindustrin. Ett utökat samarbete eftersträvas både inom testindustrin och av LTU. Detta intygas av Per-Gunnar Sundström ordförande för SPGA, testföretagens branschorganisation. Projektaktiviteter Projektets huvudaktiviteter är: Utveckling av testutrustning och testmetoder samt testning Snö- och iskaraktärisering Modellering av däckfriktionsfenomenet Kunskapsöverföring till entreprenörer och däcktillverkare Utveckling av testutrustning och testmetoder samt testning Den första delen i projektet är utvecklingen av en testutrustning för däckfriktionsmätningar. Det finns redan idag ett antal labutrustningar bl.a. vid VTI i Linköping. Problemet med dessa anläggningar är att de förutsätter konstgjorda vägbanor. Det vill säga det är inte möjligt att enkelt testa under de mycket varierande villkor som kan uppstå t.ex. i Norrbotten under en och samma vecka. Därför ska vår testutrustning vara enkel att flytta till den typ av vägunderlag som önskas för varje test. Utrustningen ska dock inte vara monterad på ett fordon utan vara stationär så att inte vägförhållandena ändras under testet. Däcktillverkarna har ofta ett stort antal tänkbara gummiblandningar, däckmönster etc. att testa och det är därför viktigt att testtiderna görs så korta som möjligt för att tillåta en snabb screening av hur friktionen varierar då däck- och vägparametrar ändras. Man ska också kunna variera testtypen, det ska vara möjligt att studera både start- och inbromsningsförlopp, vridmotstånd (parkering och styrning) samt risken för glidning i sidled under rullning. Testet ska innehålla verkliga däck monterade på fälg. 2

När utrustningen färdigställts och kalibrerats ska den användas för ett antal vetenskapliga studier inom LTU för att sedan kunna användas av någon eller några lokala entrprenörer. På sikt kan ett antal utrustningar bli aktuella för lokala entreprenörer. Snö- och iskaraktärisering Isens ytegenskaper förändras ständigt genom termisk och mekanisk påverkan. Det är i praktiken omöjligt att återskapa identiska isförhållanden vid två olika testtillfällen och det skapar osäkerhet och spriding i mätresultaten. Följden blir att det krävs många tester vilket i sin tur leder till längre tidsintervall mellan första och sista testet. Vilket i sig innebär att det är önskvärt att göra testproceduren så snabb som möjligt. Värdet av tester där is eller packad snö utgör underlag skulle kunna höjas genom att: Förbättra metoderna för ispreparering Mäta isen ytegenskaper. Här gäller det också att identifiera de viktigaste ytparametrarna. Några exempel är hårdhet och topografi. Mäta inverkande miljöfaktorer. Exempel på såna faktorer är väderfaktorer, nedsmutsning och vägsalt. Undersöka eventuella samband mellan andra och tredje punkterna ovan. Modellering av däckfriktion Denna fas av projektet avser sammanlänkningen av friktionsmätresultaten med snö- och iskaraktäriseringen. En modell för hur friktionen varierar med vägparametrar som t.ex. hårdhet, yttemperatur, luftfuktighet, föroreningar etc. kan därmed tas fram. Denna modell kan användas av däcktillverkarna för ytterligare optimering. Kunskapsöverföring till entreprenörer och däcktillverkare Överföringen av kunskapen till entreprenörerna och givetvis också till däcktillverkarna är en mycket viktig fas. Tanken är att utrustningen ska finnas i en eller flera versioner och vara stationerad hos någon/några av entreprenörerna så att de kan bygga upp en kompetens som i sin tur kan användas för att tillfredsställa däcktillverkarnas framtida behov. Preview ett associerat projekt Det pågående projektet Preview vid avdelningen för experimentell mekanik ska associeras till dessa projekt. Projektets syfte är att utveckla sensorer och signaltolkning för bedömning av vinterväglag. Ett fordon ska kunna utrustas med ett system som varnar föraren samt förbereder fordonets system (ABS, ESP etc) för eventuella problem, t.ex. sladd. Det projektet kompletterar däckfriktionsprojekten på ett ypperligt sätt. Tidplan Följande är en grov tidplan för projektet: År 1: Utveckling och tillverkning av testutrustning. Inledande arbete med snö- och iskaraktärisering. År 2: Utveckling av testprocedur. Vetenskapliga studier av friktion mellan däck och väg. Fortsatt karaktärisering av snö- och is. En testutrustning levereras till Norrbottnisk entreprenör som vill utvidga sin service för bil- och däcktestföretag. År 3: Fortsatta studier samt modellering. Under hela projekttiden pågår en aktiviteter i syfte att stärka samverkan mellan entreprenörer och LTU. Dessa aktiviteter kan vara i form av studiebesök, seminarier, utbildningar och 3

behovsutredningar. Utbildningen inom bilssystemteknik kan eventuellt också involveras, t.ex. via exjobb och andra projektarbeten. Spin-off Förutom däcktillämpningen finns ett antal ytterligare områden där friktion mellan ytor och snö/is spelar stor roll. Ett exempel är militära tillämpningar som t.ex. friktionen mellan olika bandfordons underrede och snö. Greppet mellan själva bandet och snön är ett annat exempel. Förutom bandfordon är en sån fråga även relevant för snöskotrar. Skidor är givetvis ytterligare en intressant tillämpning av kunskap om friktion mot snö och is. Testning av militär material, testning av andra fordon än bilar (lastbil, skoter, bandfordon, arbetsmaskiner etc.) samt testning av sportprodukter är också områden som kan växa och ge upphov till ytterligare möjligheter för entreprenörer i Norrbotten. Projektorganisation vid LTU Projektgruppen vid LTU kommer att bestå av två doktorander, en från respektive forskningsavdelning (Maskinelement och Byggkonstruktion) och samt deras handledare. Dessutom ska det finnas en projektstyrgrupp med representanter från Norrbottniska entreprenörer i biltestbranschen samt kontaktpersoner från däcktillverkare. Mikael Sjödahl, experimentell mekanik, projektledare för Preview, kommer också att ingå i projektgruppen. Erfarenhet inom området De bägge forskargrupperna vid LTU har kompletterande erfarenheter. Maskinelement inom friktion och Byggkonstruktion inom is- och snökaraktärisering: Avdelningen för maskinelement, LTU Gruppen har en omfattande kompetens inom tribologi, d.v.s. läran om friktion, nötning och smörjning. Maskinelement är en av Europas ledande tribologigrupper och dessutom en LTUs äldsta och största. Totalt 17 personer har disputerat inom området. Tribologi och kopplingen till kyla, snö och is har berörts i ett antal projekt: Studie av olika typer av snö mot olika typer av målade ytor. Studien visar att snöns egenskaper såväl som typen av yta (struktur, färgsammansättning) har stor betydelse. Karakterisering av snö måste speciellt beaktas. Rapporten är konfidentiell. Friktion mellan skidor och snö/is. Dels tidiga projekt under ledning av Eilif Hensvold men också studentprojekt på senare år. I samarbete med Mitthögskolan pågår ett doktorandprojekt om skidfriktion. Anders Bodin disputerade på framkomlighet hos bandfordon i snö. Arbetet innefattade en hel del mätning och karakterisering av snö och dess egenskaper Snöns skjuvhållfasthet är av speciell betydelse och är en viktig parameter även vid analys av lämpligt däcksmönster. Victoria Wikström och J-O Östensen disputerade båda på smörjmedels egenskaper vid låg temperatur. Den kanske största anledningen till att maskinelement, LTU kontaktades av en däcktillverkare är erfarenheten av utveckling av testutrustning och testmetoder för friktionsmätningar. Ett stort antal testutrustningar har utvecklats genom åren. Flera av dem används för uppdragsforskning i Tribolab. För mer information se www.sirius.luth.se/machele/. Avdelningen för byggkonstruktion Efter sammanslagningen (Väg och vattenbyggnad + Samhällsbyggnadsteknik) finns numera en samlad kompetens inom området snö, is och kyla vid institutionen för samhällsbyggnad. Den 4

tillämpade is och snöforskningen initierades i slutet av 70-talet av professorerna Lars Bengtsson och Krister Cederwall. Isproblem för sjöfarten var då den viktigaste frågan och det anordnades ett flertal internationella konferenser där detta dryftades (IAHR-symposium on ice problems 1978, konferens om arktisk teknik 1985, port and ocean engineering under arctic conditions 1989, polartech 1994). Tillkomsten av stiftelsen COLDTECH 1986 innebar en rejäl skjuts framåt för den kalla forskningen vid LTU. Då producerades även ett antal doktorsavhandlingar om snö och is (Thermal ice pressure on structures, Lennart Fransson 1988; Tensile fracture of ice, Lars Stehn 1993; Snow qualities in urban areas, Maria Viklander 1997; Frazil ice at water intakes, Annika Andersson 1997). På senare år har dock andelen forskning med anknytning till snö, is och kyla minskat. EU-projekten LOLEIF och STRICE 1998-2004 innebar kvalitetshöjning av isforskningen tack vare ett intensivt samarbete med europeisk expertis. Projekten beskrivs på hemsidan: http://www.hydromod.de/loleif/. I början på 90-talet inleddes ett visst samarbete med biltestföretagens branschorganisation som bland annat ville ha hjälp med att beräkna lämplig istjocklek vid belastning med snöröjningsfordon. Gruppen anordnade externa kurser för entreprenörer och det skrevs en liten handbok i ämnet. Problem med iskvalitet och möjligheten att bygga testvägar med packad snö är exempel på forskningsuppgifter som delvis har bekostats av biltestföretag. Ekonomi En enkel skiss på kostnaderna ges av nedanstående tabell: 2006 2007 2008 Total Seniorforskare - Lön 265 274 288 827 Doktorander - Lön 768 791 870 2429 Tekniker - Lön 72 74 76 222 Omkostnader (OH, lokaler) 553 570 617 1739 Testrigg (material+utrustning) 700 350 150 1200 Datorkostnader 25 10 10 45 Resekostnader 50 30 30 110 Total 2433 2099 2041 6572 Några förslag till finansieringskällor: Regionala tillväxtprogrammet (samverkan Länsstyrelsen-LTU) Särskilda medel för stöd till samverkan mellan LTU och biltestindustrin Kempestiftelsen Däcktillverkare Entreprenörer, testföretag 5