CN105021453A - 用于沥青混合料加速加载及沥青混合料抗滑性能的试验装置 - Google Patents

Abstract

用于沥青混合料加速加载及沥青混合料抗滑性能的试验装置，它涉及一种试验装置。本发明为解决在沥青混合料加速加载试验及沥青混合料抗滑性能试验中，传感器高速旋转使传感器连接用线布线困难易发生缠绕，当用无线传感器进行信号传输时，不但增加试验成本，还易导致信号传输不稳定，对试验结果的准确造成影响的问题。本发明中反力架上有施力器，施力器的输出轴通过连接杆连接有第一压力传感器，第一压力传感器贴紧在支撑架上，试验台的环形槽内有沥青混合料样品块，支撑架的下端有多个试验器，每个试验器与沥青混合料样品块相贴紧，试验台的下端面固接有转轴，试验台通过转轴与马达相连接。本发明用于沥青混合料长期使用性能及抗滑性能试验中。

Description

用于沥青混合料加速加载及沥青混合料抗滑性能的试验装置

技术领域

本发明涉及一种用于沥青混合料加速加载及沥青混合料抗滑性的试验装置。

背景技术

公路交通运输日益呈现出大流量、高车速、重轮载的特点，因此对沥青混合料的表面特性、抗变形能力和抗水损性能提出了更高的要求。沥青混合料在上述几个方面的性能在路面建成之初往往都能满足验收规范的要求，但随着时间的延长，在行车和环境的作用下都将发生不同程度的衰减，有的甚至在很短的时间内降低到相当低的程度，如沥青路面的车辙病害、水损害及抗滑性能的急剧衰减，这些都严重影响到行车安全和路面功能的正常发挥，既影响交通又造成经济方面的损失。因此，对沥青混合料进行加速加载及沥青混合料抗滑性能的试验，预先获知沥青混合料在行驶车辆作用西的性能衰减规律，并据此选择行车安全和长期路面性能良好的优质混合料，是有效解决上述问题的途径之一。现有对沥青混合料加速加载试验方式有以下几种：

大型环道试验，该试验过程是通过长期路面性能试验的方式来实现，优点是数据全面，接近路面的真实状态，缺点是耗时长，同时耗费大量的人力、物力及财力，并且由于自然环境、交通因素、施工技术和水平等影响因素较多，很难对单一试验条件的路面性能响应做出准确的判断。

室内加速加载试验，如环道试验，一般尺寸较大，成型的温度不易控制精确，变形数据的采集采用位移传感器来实现，精度较低，试验模拟法，如车辙试验，一般属于专项性能试验，测试指标比较单一，尽管温度可以控制，但试验轮作用属于重复直道模式，与实际车辆在路面上的作用模式不同，对路表构造、变形等特征也会有影响。室内常用的加速加载试验中是将试验设备上部分进行加载，具体表现为对加载轮支架通过液压器加载或是直接在加载轮上进行配重，然后旋转上部分，下部分处于固定状态。但这种设备在运行时会导致各信号传输线布设困难，易发生缠绕。传统解决上述问题的方法是对传输线的连接方式进行特殊处理，或是使用无线传感器进行信号传输。使用无线传感器不但会增加成本，也容易导致信号传输不稳定，对试验结果的准确造成影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于沥青混合料加速加载及沥青混合料抗滑性能的试验装置，以解决在沥青混合料加速加载试验及沥青混合料抗滑性能试验中，传感器高速旋转使 传感器连接用线布线困难易发生缠绕，当用无线传感器进行信号传输时，不但增加试验成本，还易导致信号传输不稳定，对试验结果的准确造成影响的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

用于沥青混合料加速加载及沥青混合料抗滑性的试验装置，它包括反力架、施力器、第一压力传感器、上连接杆、支撑架、试验台、下连接杆、马达和多个检测器；

所述反力架与地面或环境箱底面固结，反力架上设置有施力器，施力器的输出轴通过上连接杆连接有第一压力传感器，第一压力传感器的感应端贴紧在支撑架的上端，支撑架的正下方设置有试验台，试验台的台面上加工有环形槽，所述环形槽内放置有沥青混合料样品块，支撑架的下端设置有多个检测器，多个检测器沿环形槽的圆周方向均匀布置，每个检测器的检测端与环形槽内的沥青混合料样品块相贴紧，所述试验台的下端面固定连接有下连接杆，所述试验台通过下连接杆与马达相连接。

检测器包括加载轮、轮用支架、转轴、扭矩传感器、加速度传感器和第二压力传感器，所述第二压力传感器位于轮用支架的上端且第二压力传感器的感应端贴紧在轮用支架的上端，所述轮用支架内安装有转轴，所述转轴上套装有加载轮，所述扭矩传感器和加速度传感器均设置在转轴上且分别位于在加载轮两侧，所述加载轮滚压在环形槽内的沥青混合料样品块上。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明结构设计科学合理，在马达的驱动下实现试验台的主动旋转，使环形槽内的沥青混合料样品块与试验台同步旋转，支撑架及位于支撑架上的施力器、第一压力传感器和多个试验器位置固定无需转动，即可实现试验沥青混合料样品块的各项性能，试验效率高且能够保证试验数据的准确性。

2、多个试验器的设置是用于沥青混合料加速加载及沥青混合料抗滑性能的试验过程中数据的采集。

3、本发明因第一压力传感器和多个试验器无需转动，使第一压力传感器和多个试验器上连接用线无需布线，有效避免电线之间的缠绕现象发生，使试验过程不受布线和绕线的困扰顺利进行，同时本发明使沥青混合料加速加载试验中无需使用无线传感器，既有效节省试验成本，还能够保证试验精度。

3、本发明优化了沥青混合料加速加载试验及摩擦性能试验的加载方式，实现了在加载轮上布设传感器的目的，有效弥补了现有试验装置中加载轮无法安装扭矩传感器和加速度传感器的缺陷。

4、本发明结构简单、易加工，制造成本低，适合推广使用。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图，图2是图1中A处的放大图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式包括反力架1、施力器2、第一压力传感器3、上连接杆4、支撑架5、试验台6、下连接杆7、马达8和多个检测器9；

所述反力架1与地面或环境箱底面固结，反力架1上设置有施力器2，施力器2的输出轴通过上连接杆4连接有第一压力传感器3，第一压力传感器3的感应端贴紧在支撑架5的上端，支撑架5的正下方设置有试验台6，试验台6的台面上加工有环形槽6-1，所述环形槽6-1内放置有沥青混合料样品块10，支撑架5的下端设置有多个检测器9，多个检测器9沿环形槽6-1的圆周方向均匀布置，每个检测器9的检测端与环形槽6-1内的沥青混合料样品块10相贴紧，所述试验台6的下端面固定连接有下连接杆7，所述试验台6通过下连接杆7与马达8相连接。

本实施方式中试验台6依靠马达8提供驱动力，通过下连接杆7旋转带动其匀速转动。

本实施方式中施力器2是施压荷载的器械，施力器2为千斤顶，其他能够施压荷载的器械均可。

本实施方式中第一压力传感器3和马达8均为市场购得现有产品。反力架1起到为施力器2提供稳定地支撑效果，反力架1与施力器2共同作用可为支撑架5施加荷载。 

环形槽6-1中可放置一种沥青混合料样品块10，也可以沿环形槽6-1的槽形顺次放置几种沥青混合料样品块10。

具体实施方式二：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式中检测器9包括加载轮9-1、轮用支架9-2、转轴9-3、扭矩传感器9-4、加速度传感器9-5和第二压力传感器9-6，所述第二压力传感器9-6位于轮用支架9-2的上端且第二压力传感器9-6的感应端贴紧在轮用支架9-2的上端，所述轮用支架9-2内安装有转轴9-3，所述转轴9-3上套装有加载轮9-1，所述扭矩传感器9-4和加速度传感器9-5均设置在转轴9-3上且分别位于在加载轮9-1两侧，所述加载轮9-1滚压在环形槽6-1内的沥青混合料样品块10上。

本实施方式中扭矩传感器9-4、加速度传感器9-5和第二压力传感器9-6均为市场购得现有产品。扭矩传感器9-4是对加载轮9-1的扭转力矩感知的试验。扭矩传感器9-4可将加载轮9-1的扭力的物理变化转换成精确的电信号。加速度传感器9-5是加速度传感器 是一种能够测量加载轮9-1加速力的电子设备。其他结构及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式中所述支撑架5包括水平连接盘5-1和多个分杆5-2，所述水平连接盘5-1的下端面均布有多个分杆5-2，每个分杆5-2的上端与水平连接盘5-1固定连接，每个分杆5-2的下端与轮用支架9-2可拆卸连接，每个分杆5-2上还设置有一个第二压力传感器9-6。

本实施方式中分杆5-2与检测器9一一对应设置，分杆5-2起到检测器9的作用，每个检测器9中的第二压力传感器9-6设置在其对应的分杆5-2杆体上，第二压力传感器9-6的感应端贴紧在轮用支架9-2的上端，用于感应轮用支架9-2在转动时施加在沥青混合料样品块10上的压力值。固定其他结构及连接关系与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式中所述试验台6为圆盘或矩形盘。其他结构及连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式中所述试验台6沿台面的厚度方向加工有中心孔，所述中心孔位于试验台6台面的中心处，所述下连接杆7的上端穿设在试验台6的中心孔内并与试验台6固定连接，所述下连接杆7的下端与马达8的输出轴相连接。本实施方式中试验台6、连接杆7和马达8之间的连接关系更加合理且使本发明在试验过程中的稳定性更好。其他结构及连接关系与具体实施方式四相同。

本发明的装配过程和工作过程：

装配过程：首先将试验台6、下连接杆7和马达8依次组装；其次将多个检测器9与支撑架5进行组装，确保每个检测器9中的第二压力传感器9-6的感应端贴紧在轮用支架9-2的上端；

再次利用上连接杆4将施力器2和第一压力传感器3进行组装，并将施力器2固定在反力架1上，确保第一压力传感器3的感应端贴紧在支撑架5中水平连接盘5-1的上端面上； 

最后将第一压力传感器3、扭矩传感器9-4、加速度传感器9-5和第二压力传感器9-6的连接用线布置连接完毕。

工作过程：装配完毕后，首先根据试验目的，施力器2通过上连接杆4给第一压力传感器3施加一个压力，第一压力传感器3试验此压力对支撑架5产生压力值，同时，支撑架5因受施力器2的压力通过多个检测器9对环形槽6-1内放置有沥青混合料样品块10进行施压。然后启动马达8，试验台6在马达8的驱动下匀速转动，环形槽6-1内的沥青 混合料样品块10随试验台6同步转动。最后，根据试验目的择机停止马达8。试验过程中，扭矩传感器9-4、加速度传感器9-5和第二压力传感器9-6分别试验此过程中加载轮9-1及轮用支架9-2的压力值和加速度及扭矩，从而实现对沥青混合料样品块10各方面性能试验的目的。

Claims (5)

1.一种用于沥青混合料加速加载及沥青混合料抗滑性的试验装置，其特征在于：它包括反力架(1)、施力器(2)、第一压力传感器(3)、上连接杆(4)、支撑架(5)、试验台(6)、下连接杆(7)、马达(8)和多个检测器(9)；

所述反力架(1)与地面或环境箱底面固结，反力架(1)上设置有施力器(2)，施力器(2)的输出轴通过上连接杆(4)连接有第一压力传感器(3)，第一压力传感器(3)的感应端贴紧在支撑架(5)的上端，支撑架(5)的正下方设置有试验台(6)，试验台(6)的台面上加工有环形槽(6-1)，所述环形槽(6-1)内放置有沥青混合料样品块(10)，支撑架(5)的下端设置有多个检测器(9)，多个检测器(9)沿环形槽(6-1)的圆周方向均匀布置，每个检测器(9)的检测端与环形槽(6-1)内的沥青混合料样品块(10)相贴紧，所述试验台(6)的下端面固定连接有下连接杆(7)，所述试验台(6)通过下连接杆(7)与马达(8)相连接。

2.根据权利要求1所述的用于沥青混合料加速加载及沥青混合料抗滑性的试验装置，其特征在于：检测器(9)包括加载轮(9-1)、轮用支架(9-2)、转轴(9-3)、扭矩传感器(9-4)、加速度传感器(9-5)和第二压力传感器(9-6)，所述第二压力传感器(9-6)位于轮用支架(9-2)的上端且第二压力传感器(9-6)的感应端贴紧在轮用支架(9-2)的上端，所述轮用支架(9-2)内安装有转轴(9-3)，所述转轴(9-3)上套装有加载轮(9-1)，所述扭矩传感器(9-4)和加速度传感器(9-5)均设置在转轴(9-3)上且分别位于在加载轮(9-1)两侧，所述加载轮(9-1)滚压在环形槽(6-1)内的沥青混合料样品块(10)上。

3.根据权利要求2所述的用于沥青混合料加速加载及沥青混合料抗滑性的试验装置，其特征在于：所述支撑架(5)包括水平连接盘(5-1)和多个分杆(5-2)，所述水平连接盘(5-1)的下端面均布有多个分杆(5-2)，每个分杆(5-2)的上端与水平连接盘(5-1)固定连接，每个分杆(5-2)的下端与轮用支架(9-2)可拆卸连接，每个分杆(5-2)上还设置有一个第二压力传感器(9-6)。

4.根据权利要求3所述的用于沥青混合料加速加载及沥青混合料抗滑性的试验装置，其特征在于：所述试验台(6)为圆盘或矩形盘。

5.根据权利要求4所述的用于沥青混合料加速加载及沥青混合料抗滑性的试验装置，其特征在于：所述试验台(6)沿台面的厚度方向加工有中心孔，所述中心孔位于试验台(6)台面的中心处，所述下连接杆(7)的上端穿设在试验台(6)的中心孔内并与试验台(6)固定连接，所述下连接杆(7)的下端与马达(8)的输出轴相连接。