CN103234825B - 避免偏心受拉的路面材料直接拉伸试验装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种避免偏心受拉的路面材料直接拉伸试验装置及其方法，包括测试部件、安装于测试部件中的被测部件、以及电磁力控制部件，其中，测试部件包括球形上铰接座，以及与球形上铰接座相配合的球形下铰接座，球形上铰接座上安装有用于与力学测试与模拟试验机连接的上拉杆，球形下铰接座通过下拉杆与铸铁块相连接，测试部件安装于球形上铰接座与球形下铰接座之间；电磁力控制部件与铸铁块相连接。由于转动灵活的球形铰座能够使得测试部件在测试过程中，当受拉时，时能够靠重力自然下垂，避免拉伸试验时偏心力作用于被测部件上，使得测试结果更加准确，另外，本发明结构简单，操作便捷，经济实用，提供可靠的试验数据，减少试验误差。

Description

避免偏心受拉的路面材料直接拉伸试验装置及其方法

技术领域

本发明涉及道路工程中沥青混合料、无机结合料稳定粒料等路面材料疲劳开裂寿命预估研究直接拉伸试验领域，尤其涉及一种避免偏心受拉的路面材料直接拉伸试验装置及其方法。

背景技术

直接拉伸试验可用于沥青混合料低温抗裂性能的评价，试件尺寸为38.1mm×38.1mm×101.6mm。试验系统以缓慢的拉伸速率在低温条件下加载拉伸，通过试验得到的强度-温度关系曲线可以预估开裂温度；还可通过直接拉伸试验确定沥青混合料的应力-塑性应变关系，从而建立局部应变与疲劳寿命之间的关系，预估沥青路面疲劳开裂寿命，试件尺寸为50mm×50mm×250mm。

然而这两种试验中，小梁试件被固定在夹具上，由于小梁试件上下面上的铁片经粘附后可能不平行，这就导致小梁试件在被拉伸过程中受到偏心拉力的作用，这样将使得所得实际试验结果与预期试验结果不相符，造成试验数据不准确，不能使用。

发明内容

针对上述缺陷或不足，本发明提供了一种避免偏心受拉的路面材料直接拉伸试验装置及其方法。

本发明的技术方案为：

包括测试部件、安装于测试部件中的被测部件、以及电磁力控制部件，其中，测试部件包括球形上铰接座，以及与球形上铰接座相配合的球形下铰接座，球形上铰接座上安装有用于与力学测试与模拟试验机连接的上拉杆，球形下铰接座通过下拉杆与铸铁块相连接，被测部件安装于球形上铰接座与球形下铰接座之间；电磁力控制部件与铸铁块相连接。

所述球形上铰接座与球形下铰接座中均安装有用于夹紧被测部件的夹具。

所述被测部件包括小梁试件，小梁试件的上端贴附有铁片，小梁试件的下端贴附有路面材料。

所述电磁力控制部件包括电磁铁，以及与电磁铁相连接的电磁力控制器，所述电磁力控制器上设置有开关、电磁力调节钮、以及用于显示电磁力的大小的磁力显示屏。

所述电磁铁与试验平台连接。

一种路面材料直接拉伸试方法，包括以下步骤：

1)先将上拉杆与力学测试与模拟试验机连接，在上铰接座与球形下铰接座座上涂抹黄油；

2)待测试件放置在上铰接座与球形下铰接座之间固定，保持铸铁块与电磁力控制部件不接触；

3)开启电磁力控制部件开关，将电磁力由小到大调解，直至测试部件自然下垂为止；

4)关闭电磁力控制部件开关，调节铸铁块的位置，使铸铁块下端竖直放置，并且调节过程中要保持铸铁块上部的测试部件不发生移动；

5)开启力学测试与模拟试验机，使测试部件缓慢向下移动直至接触电磁力控制部件，然后开启电磁力控制部件的开关，调节电磁力，使被测部件不与测试部件分离；

6)设置力学测试与模拟试验机测试参数。

本发明一种避免偏心受拉的路面材料直接拉伸试验装置及其方法，通过在测试部件中设置球形上铰接座以及与球形上铰接座相配合的球形下铰接座，使得沥青混合料直接拉伸试验装置结构简单，由于转动灵活的球形铰座能够使得测试部件在测试过程中，当受拉时，时能够靠重力自然下垂，避免拉伸试验时偏心力作用于被测部件上，使得测试结果更加准确，另外，本发明中基于路面材料直接拉伸试验装置的路面材料直接拉伸方法将测试部件直接安装于球形上下铰座中，能够使得测试部件在受拉过程中不受偏心力的作用，然后通过调解电磁力的大小，完成检测过程，因此本发明操作便捷，经济实用，提供可靠的检测数据，减少数据的误差。

附图说明

图1是本发明提供的避免偏心受拉的路面材料直接拉伸试验装置的结构示意图；

图2是本发明提供的避免偏心受拉的路面材料直接拉伸试验装置的侧视图。

图中，1为上拉杆；2为球形上铰座；3为夹具；4为小梁试件；5为路面材料；6为下拉杆；7为铸铁块；8为电磁铁；9为试验平台；10为铁片；11为开关；12为电磁力调节钮；13为电磁力控制器；14为电磁力显示屏；15为球形下铰接座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细描述。

参考图1、2所示，本发明提供了一种避免偏心受拉的路面材料直接拉伸试验装置，包括测试部件、安装于测试部件中的被测部件、以及电磁力控制部件，其中，其中，测试部件包括球形上铰接座2，以及与球形上铰接座2相配合的球形下铰接座15，球形上铰接座2上设置有上拉杆1，上拉杆1与MTS(MechanicalTestingSimulation，力学测试与模拟)试验机连接，球形上铰接座2与球形下铰接座15中均安装有用于夹紧被测部件的夹具3，被测部件包括小梁试件4，经切割后的路面材料小梁试件4，其尺寸大小为50mm×50mm×250mm，小梁试件4的上端贴附有铁片10，小梁试件4的下端贴附有路面材料5，这三者通过强力胶粘结。铁片10与球形上铰接座2上的夹具相连接，路面材料5与球形下铰接座15中的夹具相连接。球形下铰接座15通过下拉杆6与铸铁块7相连接，铸铁块7为圆饼形，被测部件安装于球形上铰接座2与球形下铰接座15之间；电磁力控制部件与铸铁块7相连接，所述电磁力控制部件包括电磁铁8，以及与电磁铁8相连接的电磁力控制器13，其中，电磁铁8为圆饼形，所述电磁力控制器13上设置有开关11、电磁力调节钮12、以及用于显示电磁力的大小的磁力显示屏14。电磁铁8通过螺丝与试验平台9连接，通电后与铸铁块7稳定连接，电磁部件的作用是测试部件处于自然下垂后，通过调节电磁力的大小使电磁铁8与铸铁块7稳定连接，直至实验结束，所述支撑部件包括试验平台9，用于支撑上部试验装置。

一种基于上述避免偏心受拉的路面材料直接拉伸试验装置的路面材料直接拉伸方法，包括以下步骤：

1)先将上拉杆1与力学测试与模拟试验机连接，在上铰接座2与球形下铰接座15座上涂抹黄油；

2)待测试件放置在上铰接座2与球形下铰接座15之间固定，保持铸铁块7与电磁力控制部件不接触；

3)开启电磁力控制部件开关，将电磁力由小到大调解，直至测试部件自然下垂为止；

4)关闭电磁力控制部件开关，调节铸铁块7的位置，使铸铁块7下端竖直放置，并且调节过程中要保持铸铁块7上部的测试部件不发生移动；

5)开启力学测试与模拟试验机，使测试部件缓慢向下移动直至接触电磁力控制部件，然后开启电磁力控制部件的开关，调节电磁力，使被测部件不与测试部件分离；

6)设置力学测试与模拟试验机测试参数，记录检测数据。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

(1)本发明的试验装置在上下夹具上各安装了一个转动灵活球形铰座，能够使得测试部件在受拉过程中不受偏心力的作用。

(2)本发明的试验装置安装有电磁控制部件，能够使得自然下垂的测试部件底端稳定地固定在试验平台上。

(3)本发明的试验装置结构简单，操作便捷，经济实用，提供可靠的试验数据，减少试验误差。

Claims (4)

1.一种避免偏心受拉的路面材料直接拉伸试验装置，其特征在于：包括测试部件、安装于测试部件中的被测部件、以及电磁力控制部件，其中，测试部件包括球形上铰接座(2)，以及与球形上铰接座(2)相配合的球形下铰接座(15)，球形上铰接座(2)上安装有用于与力学测试与模拟试验机连接的上拉杆(1)，球形下铰接座(15)通过下拉杆(6)与铸铁块(7)相连接，被测部件安装于球形上铰接座(2)与球形下铰接座(15)之间；电磁力控制部件与铸铁块(7)相连接；所述球形上铰接座(2)与球形下铰接座(15)中均安装有用于夹紧被测部件的夹具(3)；所述被测部件包括小梁试件(4)，小梁试件(4)的上端贴附有铁片(10)，小梁试件(4)的下端贴附有路面材料(5)。

2.根据权利要求1所述的避免偏心受拉的路面材料直接拉伸试验装置，其特征在于：所述电磁力控制部件包括电磁铁(8)，以及与电磁铁(8)相连接的电磁力控制器(13)，所述电磁力控制器(13)上设置有开关(11)、电磁力调节钮(12)、以及用于显示电磁力的大小的磁力显示屏(14)。

3.根据权利要求2所述的避免偏心受拉的路面材料直接拉伸试验装置，其特征在于：所述电磁铁(8)与试验平台(9)连接。

4.一种基于权利要求1所述避免偏心受拉的路面材料直接拉伸试验装置的拉伸试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)先将上拉杆(1)与力学测试与模拟试验机连接，在上铰接座(2)与球形下铰接座(15)座上涂抹黄油；

2)被测部件放置在上铰接座(2)与球形下铰接座(15)之间固定，保持铸铁块(7)与电磁力控制部件不接触；

3)开启电磁力控制部件开关，将电磁力由小到大调解，直至测试部件自然下垂为止；

4)关闭电磁力控制部件开关，调节铸铁块(7)的位置，使铸铁块(7)下端竖直放置，并且调节过程中要保持铸铁块(7)上部的测试部件不发生移动；

5)开启力学测试与模拟试验机，使测试部件缓慢向下移动直至接触电磁力控制部件，然后开启电磁力控制部件的开关，调节电磁力，使被测部件不与测试部件分离；

6)设置力学测试与模拟试验机测试参数。