CN104792607A - 一种车辙试验分析仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辙试验分析仪，测试箱包括箱体，光照系统、温湿度系统、气体系统和测试台，光照系统、温湿度系统、气体系统和测试台均设置在箱体内部，测试台包括操作台和传动装置，操作台包括试轮、升降机、配重台、平台、导杆和导轨，导杆穿过平台，且与平台活动连接，导杆上部连接配重台，底部连接试轮，升降机的底部连接平台，升降机的升降装置连接配重台，平台与导轨滑动连接，传动装置连接平台。本发明通过传动装置模拟车轮的运动速度，结合压力控制，实现同时模拟车轮的压力和速度的情况；滤波装置来调整紫外线的波长，模拟不同的紫外线环境下的状况；温湿度系统、气体系统的结合模拟不同的大气、温湿度情况，实现不同的测试环境。

Description

一种车辙试验分析仪

技术领域

本发明涉及车辙试验对车辙试验的领域，尤其是一种车辙试验分析仪。

背景技术

目前，公知的沥青路面车辙模拟试验装置主要是由试验箱和工业计算机组成。试验箱由供电开关、加热器、试验轮、试验轮行走驱动电机、千斤顶、配重块、试件固定架、温度传感器、位移传感器、摇把、箱体组成。将试件装入试件固定架并锁紧，待温度恒定后用手摇摇柄将配重块放下使试验轮充分接触试件，使其一直处于下压状态。上下调整位移传感器，并锁紧位移传感器。启动工业计算机，点击菜单上的试验启动键进行。在试验过程中曲线显示区域将有红色位移曲线随时间的变化而显示位移的变化量。将鼠标指向位移曲线单击会显示当前的变形量和当前的时间。试验完成后车辙自动停止，并计算出试验结果。然后打印试验报告。

但是现有的车辙模拟试验装置中，试验轮只有30cm左右的直径，无法进行大直径的试验轮测试。且车撤对于路面的影响仅通过调整试验轮压力来进行，没有结合试验轮的速度来考虑，无法得出在综合压力与速度的条件影响下最接近实际情况的数据，试验结果的适用范围受到很大的局限性。

发明内容

本发明的目的是提供一种车辙试验分析仪，能够进行大直径的车轮测试，且能够模拟车轮的压力和速度的现实情况，得到接近实际情况的试验数据。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种车辙试验分析仪，测试箱包括箱体，光照系统、温湿度系统、气体系统和测试台，光照系统、温湿度系统、气体系统和测试台均设置在箱体内部，测试台包括操作台和传动装置，操作台包括试轮、升降机、配重台、平台、导杆和导轨，导杆穿过平台，且与平台活动连接，导杆的上部连接配重台，底部与试轮可拆卸连接，升降机的底部连接平台，升降机的升降装置连接配重台，平台与导轨滑动连接，传动装置连接平台。导杆穿过平台上的孔与平台活动连接，导杆能够沿着该孔上下滑动，进而调整了导杆底部的位置。当需要测试的试轮直径较小时，调整导杆下滑，降低试轮与试件之间的空隙；当需要测试的试轮直径较大时，调整导杆上滑，使导杆底部与试件之间的距离足够安装大直径的试轮。通过传动装置推动平台沿着导轨移动，能够模拟车轮在现实中的运动速度，同时结合配重台的压力控制，实现同时模拟车轮的压力和速度的现实情况。

具体地，导轨的长度为1200mm-1500mm，高度为82mm-90mm，保证大直径试轮能够安装在导杆的底部，同时通过调整平台在导轨上的位置，使试轮准确地定位在试件上方，保证能够测试不同的尺寸的试件。

进一步地，传动装置包括摇杆、曲柄、轴和减速机，摇杆的一端连接平台，另一端连接曲柄的一端，曲柄的另一端连接轴，轴连接减速机。通过调整减速机，从而调整推动平台的动力，该动力通过曲柄、摇杆传递到平台上，推动平台带动试轮沿着导轨滑动，实现平台上的试轮能够模拟不同的运动速度。

进一步地，光照系统包括紫外灯和滤波装置，滤波装置设置在紫外灯的光照处，紫外灯设置在平台的下方。紫外灯照射到平台下方的试件，并通过滤波装置来调整紫外线的波长，能够模拟不同的紫外线环境下的状况。

进一步地，温湿度系统包括加热装置、制冷装置、水雾发生器和温湿度监测装置，加热装置设置在导轨的一端或两端，制冷装置设置在导轨的一端或两端，水雾发生器的喷雾口设置在导轨的一侧，温湿度监测装置的监测头设置在箱体内部。加热装置用于增加箱体内部的温度，模拟高温环境下的状况。制冷装置用于降低箱体内部的温度，模拟低温环境下的状况。水雾发生器用于调整箱体内部的湿度，模拟不同湿度环境下的状况。温湿度监测装置检测箱体内部的温度和湿度，实时反应箱体内的实际温湿度情况。

进一步地，气体系统包括氧气发生器、氮气发生器、氮氧气监测装置和氧气浓度传感器，氧气发生器的喷嘴、氮气发生器的喷嘴、氧气浓度传感器设置在箱体内部，氮氧气监测装置的监测头设置在箱体内部。氧气发生器用于增加箱体内部的氧气含量。氮气发生器增加箱体内部的氮气含量。氧气浓度传感器实时检测箱体内部的氧气浓度。氮氧气监测装置实时监测箱体内部氮气、氧气之间的比例，用于模拟平原、高原等不同海拔位置的空气情况。

进一步地，气体系统还包括循环风机套件，循环风机套件的进风口、出风口均设置在箱体的顶部。循环风机套件能够使箱体内部产生流动气流，模拟风向、风力的影响状况。

进一步地，还包括重力传感器，重力传感器设置在配重台的顶部。重力传感器检测配重台对试轮增设的重量。

进一步地，还包括位移传感器，位移传感器设置在配重台上。位移传感器检测试轮在测验过程中的下降距离。

进一步地，还包括控制柜，控制柜连接所述光照系统、温湿度系统、气体系统和测试台。控制柜作为总的控制装置，其用于控制光照系统中的紫外灯开关，设置滤波装置的滤波段，控制温湿度系统中的加热装置、制冷装置、水雾发生器的开关，接收温湿度监测装置的检测情况，气体系统中氧气发生器、氮气发生器的开关，接收氮氧气监测装置、氧气浓度传感器的检测情况，控制循环风机套件的开关，控制测试台中升降机对配重台的升降，导柱的升降以及平台的滑动。

进一步地，光照系统还包括可调支架，紫外灯、滤波装置均设置在可调支架上。紫外灯和滤波装置能够沿着可调支架作垂直和/或水平方向的运动，从而调整紫外线照射到试件上的距离。

本发明的有益效果为：

1)传动装置推动平台沿着导轨移动，能够模拟车轮在现实中的运动速度，同时结合配重台的压力控制，实现同时模拟车轮的压力和速度的现实情况；

2)滤波装置来调整紫外线的波长，能够模拟不同的紫外线环境下的状况；

3)温湿度系统、气体系统的结合模拟不同的大气、温湿度情况，实现不同的测试环境。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的测试台的结构示意图；

图2是本发明的传动装置的结构示意图；

图3是本发明的光照系统的结构示意图；

图4是本发明的结构示意图；

图5是图4的A-A方向剖视图；

其中，1.测试台，1.1、试件，1.2、试轮，1.3、导杆，1.4、导轨支架，1.5、导轨，1.6、平台，1.7、位移传感器，1.8、升降机，1.9、配重块，1.10、重力传感器，1.11、配重台，1.12、导套，2、传动装置，2.1、固定轴，2.2、压盖，2.3、摇杆，2.4、曲柄，2.5、轴，2.6、减速机架，2.7、减速机，3、光照系统，3.1、立柱，3.2、横杆，3.3、调节块，3.4、紫外灯，3.5、滤波装置，4、箱体，5、制冷装置，6、循环风机套件，7、加热装置，8、制冷装置，9、水雾发生器，10、照明灯，11、氮氧气监测装置，12、氧气控制阀，13、氮气控制阀，14、温湿度监测装置，15、氧气浓度传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据图1-5所示，本发明提供一种车辙试验分析仪，包括测试箱和控制柜(图未示)。测试箱包括箱体，光照系统、温湿度系统、气体系统、测试台。

测试台包括操作台1和传动装置2，操作台1包括试轮1.2、导轨支架1.4、升降机1.8、配重台1.11、平台1.6、位移传感器1.7、导杆1.3和导轨1.5。平台1.6通过连接孔与导套1.12连接，导杆1.3穿过导套1.12，且导杆1.3与导套1.12活动连接。导杆1.3的上部连接配重台1.11，导杆1.3的底部与试轮1.2通过可拆卸方式连接。升降机1.8的底座连接平台1.6，其升降杆连接配重台1.11。配重台1.11上设置位移传感器1.7。配重台1.11的顶部设置重力传感器1.10，配重台1.11的上部放置配重块1.9。导轨1.5设置在导轨支架1.4上，平台1.6与导轨1.5连接，平台1.6能够沿着导轨1.5滑动。导轨1.5的长度为1500mm，高度为82mm。试件1.1放置在箱体4内部，且位于试轮1.2的下方。

传动装置2包括摇杆2.3、曲柄2.4、轴2.5和减速机2.7。平台1.6连接固定轴2.1。通过压盖2.2将摇杆2.3的一端与固定轴2.1活动连接，摇杆2.3的另一端与曲柄2.4的一端活动连接，曲柄2.4的另一端与轴2.5活动连接，减速机2.7设置在减速机架2.6上，减速机2.7的输出轴与轴2.5连接。

光照系统3包括立柱3.1、横杆3.2、紫外灯3.4和滤波装置3.5。立柱3.1树立在箱体4内部，且位于平台1.6的下方。立柱3.1通过调节块3.3连接横杆3.2。横杆3.2上设置紫外灯3.4。在紫外灯3.4的光照处设置滤波装置3.5。本实施例中，一共有四个光照系统3，分别设置试件1.1的四个角上。

温湿度系统包括加热装置7、制冷装置5、制冷装置8、水雾发生器9和温湿度监测装置14。制冷装置5、制冷装置8分别设置在导轨1.3的两个末端，加热装置7设置在导轨1.3的一端。水雾发生器9的喷雾口设置在导轨1.3的一端。温湿度监测装置14的监测头设置在箱体4内部。

气体系统包括氧气发生器(图未示)、氮气发生器(图未示)、氮氧气监测装置11、氧气浓度传感器15和循环风机套件6。氧气发生器的喷嘴、氮气发生器的喷嘴、氧气浓度传感器15设置在箱体4内部，氮氧气监测装置11的监测头设置在箱体4内部。氧气发生器的喷嘴上设置氧气控制阀12，氮气发生器的喷嘴上设置氮气控制阀13。循环风机套件6的进风口、出风口均设置在箱体4的顶部。同时，箱体4的两个侧面为透明材料，且箱体4内部还设置照明灯10，用于照亮箱体内部的测试环境，方便观察。

控制柜连接光照系统的调节块3.3、紫外灯3.4、滤波装置3.5。控制柜连接温湿度系统的加热装置7、制冷装置5、制冷装置8、水雾发生器9和温湿度监测装置14。控制柜连接气体系统的氧气控制阀12、氮气控制阀13、氮氧气监测装置11、氧气浓度传感器15和循环风机套件6。控制柜连接测试台的升降机1.8、位移传感器1.7、重力传感器1.10和减速机2.7。

本发明的工作原理如下：

根据需要测试的试件大小以及试轮的直径，调整导杆在平台上的连接位置，将需要的试轮安装在导杆底部，同时调整平台在导轨上的位置，使试件位于试轮的下方。在配重台上放置需要的配重块，重力传感器将检测的重量发送到控制柜。

根据需要测试温度，控制柜控制加热装置加热，或制冷装置制冷。根据需要测试的湿度，控制水雾发生器向箱体内部喷洒水雾。温湿度监测装置将检测到的温度、湿度发送到控制柜，当温度、湿度达到需要的测试值时，控制柜控制加热装置、制冷装置和水雾发生器停止运行。根据需要测试的紫外线强度，控制紫外灯的开启，同时控制滤波装置对不同的波段进行过滤，使紫外线强度达到需要的强度。为了保证照射的均匀，控制调整块的水平转动或竖直方向的运动，从而改变紫外线照射到试件上的位置。根据需要测试的氧气浓度需要，控制氧气发生器和/或氮气发生器向箱体内部喷射氧气、氮气，氮氧气监测装置将检测到的氮气、氧气比例，氧气浓度传感器将检测到的氧气浓度发送到控制柜。当达到需要的测试值时，控制其停止运行。如需要，还可开启循环风机套件，使箱体内部产生流动气体。

所有的环境因素都达到需要测试的环境值时，将配重块放下，使导杆向下运动，使试轮充分接触试件并记录位移传感器的数据。启动传动装置，传动装置带动平台以及设置在平台的试轮沿着导轨移动，并实时记录位移传感器的数据。将试验过程中位移传感器的位移记录根据时间的变化记录下来，并通过控制柜计算出试验结果。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种车辙试验分析仪，其特征在于：所述测试箱包括箱体，光照系统、温湿度系统、气体系统和测试台，所述光照系统、温湿度系统、气体系统和测试台均设置在所述箱体内部，所述测试台包括操作台和传动装置，所述操作台包括试轮、升降机、配重台、平台、导杆和导轨，所述导杆穿过平台，且与所述平台活动连接，所述导杆的上部连接配重台，底部与试轮可拆卸连接，所述升降机的底部连接平台，所述升降机的升降装置连接配重台，所述平台与导轨滑动连接，所述传动装置连接所述平台。

2.根据权利要求1所述的车辙试验分析仪，其特征在于：所述传动装置包括摇杆、曲柄、轴和减速机，所述摇杆的一端连接所述平台，另一端连接所述曲柄的一端，所述曲柄的另一端连接轴，所述轴连接所述减速机。

3.根据权利要求1或2所述的车辙试验分析仪，其特征在于：所述光照系统包括紫外灯和滤波装置，所述滤波装置设置在所述紫外灯的光照处，所述紫外灯设置在所述平台的下方。

4.根据权利要求3所述的车辙试验分析仪，其特征在于：所述温湿度系统包括加热装置、制冷装置、水雾发生器和温湿度监测装置，所述加热装置设置在所述导轨的一端或两端，所述制冷装置设置在所述导轨的一端或两端，所述水雾发生器的喷雾口设置在导轨的一侧，所述温湿度监测装置的监测头设置在箱体内部。

5.根据权利要求4所述的车辙试验分析仪，其特征在于：所述气体系统包括氧气发生器、氮气发生器、氮氧气监测装置和氧气浓度传感器，所述氧气发生器的喷嘴、氮气发生器的喷嘴、氧气浓度传感器均设置在所述箱体内部，所述氮氧气监测装置的监测头设置在所述箱体内部。

6.根据权利要求5所述的车辙试验分析仪，其特征在于：所述气体系统还包括循环风机套件，所述循环风机套件的进风口、出风口均设置在所述箱体的顶部。

7.根据权利要求4-6任一所述的车辙试验分析仪，其特征在于：还包括重力传感器，所述重力传感器设置在所述配重台的顶部。

8.根据权利要求7所述的车辙试验分析仪，其特征在于：还包括位移传感器，所述位移传感器设置在配重台上。

9.根据权利要求8所述的车辙试验分析仪，其特征在于：还包括控制柜，所述控制柜连接所述光照系统、温湿度系统、气体系统和测试台。

10.根据权利要求8或9所述的车辙试验分析仪，其特征在于：所述光照系统还包括可调支架，所述紫外灯、滤波装置均设置在所述可调支架上。