CN102590079A

CN102590079A - 一种混凝土路面滑动层摩擦系数测试装置

Info

Publication number: CN102590079A
Application number: CN2012100549541A
Authority: CN
Inventors: 韩森; 张东省; 陈德; 高巍; 李娜; 韩微微; 张威
Original assignee: Changan University; Xian Highway Research Institute
Current assignee: Changan University; Xian Highway Research Institute
Priority date: 2012-03-05
Filing date: 2012-03-05
Publication date: 2012-07-18

Abstract

本发明涉及道路路面测试设备，公开了一种混凝土路面滑动层摩擦系数测试装置，用于斜向无粘结预应力无缝水泥混凝土路面面板与基层之间滑动层性能的测试与研究。该混凝土路面滑动层摩擦系数测试装置包括壳体，设置在壳体内的牵引机，牵引机的输入端设置有伺服电机，牵引机的输出端依次连接有S型测力传感器和伸缩于壳体内外的活接头；所述S型测力传感器依次电连接有数据采集器和显示器。

Description

一种混凝土路面滑动层摩擦系数测试装置

技术领域

本发明涉及道路路面测试设备，特别涉及一种混凝土路面滑动层摩擦系数测试装置，用于斜向无粘结预应力无缝水泥混凝土路面面板与基层之间滑动层的性能测试与研究。

背景技术

近年来，随着交通运输事业的发展，修建行车安全舒适、后期养护维修费用低的环保型长寿命路面日益成为交通工作者的首要任务，材料来源广泛、价格低廉、使用周期长、后期养护维修少的水泥混凝土路面成为理想的选择。但是，普通水泥混凝土路面往往在受力薄弱的接缝及由于各种原因产生的裂缝处发生破坏，加之雨水的下渗，在车辆荷载的重复作用下容易产生板底脱空，进而导致水泥混凝土路面的全面损坏。为了减少接缝及裂缝产生时能够自己愈合，预应力水泥混凝土路面是一种较好的选择。

传统的纵向预应力水泥混凝土路面不能够连续施工，且接缝处施工繁琐。斜向无粘结预应力无缝水泥混凝土路面以其路面受力均匀、少接缝、可连续施工的优良特性成为预应力水泥混凝土路面的发展趋势。如何减少斜向无粘结预应力混凝土路面的预应力损失及温度应力，其中一种有效的解决措施就是铺设滑动层，因此，滑动层的材料类型和结构参数的研究成为迫切解决的问题。虽然《预应力混凝土路面设计指南》(美国预应力协会技术委员会325技术报告)对预应力水泥混凝土路面滑动层给出了探讨性的参考值，但是具体最优的滑动层材料类型和结构参数目前国内外还没有对其做深入细致的研究。对于测试水泥混凝土路面面板与滑动层之间摩擦系数的测试设备研究还属空白。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混凝土路面滑动层摩擦系数测试装置，其施加的牵引匀速水平稳定、可操作性强、自动化程度高、试验结果可靠，能够准确测试斜向无粘结预应力无缝水泥混凝土路面面板与基层之间滑动层的滑动摩擦系数和最大静摩擦力。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

一种混凝土路面滑动层摩擦系数测试装置，其特征在于，包括壳体，设置在壳体内的牵引机，牵引机的输入端设置有伺服电机，牵引机的输出端依次连接有S型测力传感器和伸缩于壳体内外的活接头；所述S型测力传感器依次电连接有数据采集器和显示器。

本实用型的特点和进一步改进在于：

所述壳体设置有用于对地固定的螺栓孔。

所述伺服电机设置有调速控制器。

所述数据采集器设置有USB数据导出接口。

所述牵引机的输入端采用旋转的减速机构，输出端采用平动的丝杆机构；所述减速机构与丝杆机构采用蜗轮和丝杆的垂直传动方式连接。

本发明的混凝土路面滑动层摩擦系数测试装置，置在壳体内的牵引机，牵引机的输入端设置有伺服电机，牵引机的输出端依次连接有S型测力传感器和伸缩于壳体内外的活接头，活接头用于连接试件。利用牵引机慢速牵引试件，S型测力传感器实施测试牵引力，数据采集器实施记录牵引力，显示器输出牵引力-时间曲线，通过牵引力-时间曲线确定最大静摩擦力和滑动摩擦力，再根据试件的重量计算对应的摩擦系数。

此外，伺服电机设置有调速控制器，可以使牵引速率在1mm/min-10mm/min范围内调整，尽可能的获得准确的测量数据；数据采集器设置有USB数据导出接口，方便测量数据的导出和处理；牵引机的输入端采用旋转的减速机构，输出端采用平动的丝杆机构，减速机构与丝杆机构采用蜗轮和丝杆的垂直传动方式连接，可以使牵引匀速水平稳定，而且牵引机体积足够小。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明的混凝土路面滑动层摩擦系数测试装置的外形图；

图2为本发明的混凝土路面滑动层摩擦系数测试装置的结构示意图；

图3为试件结构示意图；

图中：1、壳体；2、显示器；3、控制按钮；4、USB数据导出接口；5、活接头；6、丝杆；7、螺栓孔；8、牵引机；801、丝杆机构；802、减速机构；9、S型测力传感器；10、变压器；11、数据采集器；12、伺服电机；13、调速控制器；14、试件；15、吊耳；16、拉环。

具体实施方式

参照图1、图2，本发明的混凝土路面滑动层摩擦系数测试装置，在其壳体1内设置有牵引机8，牵引机8的输入端设置有伺服电机12，牵引机8的输出端依次连接有S型测力传感器9和伸缩于壳体1内外的活接头5，活接头5用于连接试件。其中，伺服电机12由变压器10供电，由调速控制器13调节，具体的控制按钮3设置在壳体1的外面板上。变压器10同时还向壳体1内的数据采集器11供电，数据采集器11输入端连接S型测力传感器9，输出端连接显示器2，显示器2位于外面板上，用于牵引力-时间曲线的显示。为了方便进一步研究测试数据，数据采集器11引出有USB数据导出接口4。

此外，牵引机8输入端采用旋转的减速机构802，输出端采用平动的丝杆机构801；减速机构802与丝杆机构801采用蜗轮和丝杆的垂直传动方式连接。牵引机8的传动原理与蜗轮丝杆升降机的原理相同，区别仅在于丝杆纵向运动变为水平运动。换言之，水平放置的蜗轮丝杆升降机可以等价替换牵引机8。

参照图3，为试件14的结构，试件14的上面设置吊耳15，侧面设置有拉环16，拉环16与混凝土路面滑动层摩擦系数测试装置的活接头5通过钢丝绳连接，并将混凝土路面滑动层摩擦系数测试装置通过其螺栓孔7固定在地面上，就可以进行测试，进而实现模拟测试斜向无粘结预应力无缝水泥混凝土路面面板与基层之间滑动层的滑动摩擦系数和最大静摩擦力。本实施例中，伺服电机12通过调速控制器13可以使牵引速率在1mm/min-10mm/min范围内调整，可以获得准确的测量数据。

尽管以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。

Claims

1.一种混凝土路面滑动层摩擦系数测试装置，其特征在于，包括壳体，设置在壳体内的牵引机，牵引机的输入端设置有伺服电机，牵引机的输出端依次连接有S型测力传感器和伸缩于壳体内外的活接头；所述S型测力传感器依次电连接有数据采集器和显示器。

2.根据权利要求1所述的混凝土路面滑动层摩擦系数测试装置，其特征在于，所述壳体设置有用于对地固定的螺栓孔。

3.根据权利要求1所述的混凝土路面滑动层摩擦系数测试装置，其特征在于，所述伺服电机设置有调速控制器。

4.根据权利要求1所述的混凝土路面滑动层摩擦系数测试装置，其特征在于，所述数据采集器设置有USB数据导出接口。

5.根据权利要求1所述的混凝土路面滑动层摩擦系数测试装置，其特征在于，所述牵引机的输入端采用旋转的减速机构，输出端采用平动的丝杆机构。

6.根据权利要求5所述的混凝土路面滑动层摩擦系数测试装置，其特征在于，所述减速机构与丝杆机构采用蜗轮和丝杆的垂直传动方式连接。