CN109163994B - 一种新型全自动数显回弹沉弯测量系统 - Google Patents

一种新型全自动数显回弹沉弯测量系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种新型全自动数显回弹沉弯测量系统，包括：辅助车、贝克曼梁、红外测距仪、控制系统，其中，所述辅助车包括运输平台、升降机构、滚轮，运输平台上设置有U型孔和电磁铁，红外测距仪上设置有数据采集装置，红外测距仪和所述控制系统相连接，控制系统用以接收红外测距仪的数据并进行处理，自动计算路基路面回弹弯沉值。与现有技术相比，本发明在测试过程中不需要耗费额外的人力去搬运贝克曼梁和测量表架，可实现路基路面回弹弯沉变形数据的自动采集、上传以及结果计算，基本消除了人为因素对测量结果的不利影响，节省了大量人力和物力，降低了劳动强度，提高了测试效率；而且避免了传统方法4个作业人员跟车作业呼吸标准载重车尾气的危害。

Description

一种新型全自动数显回弹沉弯测量系统
技术领域
本发明涉及公路路基路面承载力检测技术领域，具体而言，涉及一种新型全自动数显回弹沉弯测量系统。
背景技术
贝克曼梁由美国A .C .Benkilman 于1953年发明，并用于AASHO试验路段，后作为补强设计及施工时弯沉检验的手段，在全世界得到了广泛应用，在我国已经作为路面设计的标准方法和基本参数，是公路工程中应用最为广泛的弯沉值测量方法。
近些年，随着相关检测技术和检测设备的快速发展，市场上也出现了不少其他先进的弯沉测量装置或手段，如自动弯沉仪、落锤式弯沉仪等，但因贝克曼梁测定的回弹弯沉值属于静态弯沉，其他的弯沉测试方法均需与贝克曼梁法进行比对试验获得回归方程或相关系数，进而计算出贝克曼梁回弹弯沉值，这也表明了贝克曼梁测定回弹弯沉的不可替代性。然而，利用贝克曼梁弯沉仪进行测试时，存在以下不足：一、需4人完成贝克曼梁臂的搬运、百分表的安装调零以及测试数据的读取和记录，耗费的人力资源较多，人员劳动强度较高，工作效率较低；二、测试过程受人为因素影响较大，不能较好的保证测试结果准确性和公正性；三、4人需全过程跟在标准车后作业，呼吸汽车尾气，严重危害作业人员的身体健康。
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种新型全自动数显回弹沉弯测量系统，包括：辅助车、贝克曼梁、红外测距仪、控制系统；
所述辅助车包括运输平台、升降机构、滚轮，所述运输平台上设置有U型孔，所述运输平台上端面设置有电磁铁，所述运输平台通过所述电磁铁固定所述贝克曼梁，所述U型孔上设置有第一红外线位移传感器，用以对所述贝克曼梁定位，所述升降机构用以升降所述运输平台；
所述红外测距仪上设置有数据采集装置，所述红外测距仪和所述控制系统相连接；
所述控制系统用以接收所述红外测距仪的数据并进行处理，自动计算路基路面回弹弯沉值。
进一步地，所述运输平台包括第一平台、第二平台、第三平台；
所述第一平台和所述第二平台通过第一气缸可伸缩连接；
所述第三平台和所述第二平台通过第一气缸可伸缩连接。
进一步地，所述U型孔设置在所述第二平台上。
进一步地，所述第一平台远离所述第二平台的一端设置有第一弧形结构，所述第三平台远离所述第二平台的一端设置有第二弧形结构。
进一步地，所述贝克曼梁的支座穿设在所述U型孔内，所述运输平台上设置有所述红外测距仪。
进一步地，所述辅助车的两侧分别设置有第二红外线位移传感器、第三红外线位移传感器，所述第二红外线位移传感器和所述第三红外线位移传感器用以引导所述辅助车运输所述贝克曼梁至标准车后轮轮隙处的测点位置。
进一步地，所述升降机构包括第一横板、第二横板、第二气缸，所述第二气缸设置在所述第一横板和所述第二横板之间。
进一步地，所述第一横板和所述第二横板之间设置有交叉分布的网格，所述网格可上下伸缩。
进一步地，所述辅助车上还设置有第四红外线位移传感器，所述第四红外线位移传感器用以追踪标准车。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明提供的新型全自动数显回弹沉弯测量系统通过第一红外线位移传感器定位贝克曼梁的支座，使得辅助车能够自动调整位置，使得支座能够穿过U型孔，通过升降装置和电磁铁固定贝克曼梁，同时通过设置在辅助车两侧的第二红外线位移传感器和第三红外线位移传感器从两侧定位，使得贝克曼梁能够位于标准车轮隙中心，实现全自动托起、固定、运输功能，节省大量时间和人力。
进一步地，本发明提供的辅助车上设置有红外测距仪，红外测距仪通过数据采集装置和控制系统连接，实现全自动化数据的采集、上传和结果计算，节省了大量人力和时间，避免了人为误差。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的新型全自动数显回弹沉弯测量系统的整体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的运输平台的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的升降装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参阅图1，其为本发明实施例提供的新型全自动数显回弹沉弯测量系统的结构示意图，由图可知，本发明实施例提供的新型全自动数显回弹沉弯测量系统包括：辅助车1、贝克曼梁2、红外测距仪3、控制系统4，其中，辅助车1包括运输平台11、升降机构12、滚轮13，运输平台11上设置有U型孔114，运输平台11上端面设置有电磁铁，运输平台11通过电磁铁固定贝克曼梁2，U型孔114上设置有第一红外线位移传感器141，用以对贝克曼梁2定位，升降机构12用以升降运输平台11，红外测距仪3上设置有数据采集装置，红外测距仪3和控制系统4相连接，控制系统4用以接收红外测距仪3的数据并进行处理，自动计算路基路面回弹弯沉值。在本实施例中，U型孔114上设置有第一红外线位移传感器141，第一红外线位移传感器141对支座21下方进行定位，并通过控制器系统控制滚轮13，使得支座21能够穿过U型孔，由于辅助车为升降式，升降机构通过上升运输平台11，使得运输平台11与贝克曼梁2紧密贴合同时支撑贝克曼梁2，运输平台11上设置有电磁铁，当电磁铁内部通电时，会牢牢将贝克曼梁2吸附在运输平台11上，当测试完成后只需将电磁铁内部断电，即可松开贝克曼梁2，拆装非常快，且不需要任何限位装置。辅助车1前进方向的两端设置有第二红外线位移传感器142和第三红外线位移传感器143，通过第二红外线位移传感器142和第三红外线位移传感器143同时对标准车轮胎定位，使得贝克曼梁2能够位于两轮胎的轮隙51处，避免了和轮胎发生碰撞，辅助车1上还设置有第四红外线位移传感器144，用以对标准车进行定位，当测试完成后，标准车继续前行超过辅助车5米时，辅助车1会自动追踪前行。且与传统贝克曼梁测试法相比较，本实施例中通过将百分表换成了红外测距仪3，并通过数据采集装置将红外测距仪3上的数据输入至控制系统进行自动计算，实现了测量过程的完全自动化，节省了大量人力和时间，降低了劳动强度，在本实施例中，红外测距仪3通过支架固定在运输平台11上。
参阅图2，由图可知，运输平台11包括第一平台111、第二平台112、第三平台113，第一平台111和第二平台112通过第一气缸115可伸缩连接，第三平台113和第二平台112通过第一气缸115可伸缩连接，当需要运输时，第一平台111和第三平台113向两端张开，增大与贝克曼梁2的承力面积，第一平台111远离第二平台112的一端设置有第一弧形结构1111，第三平台113远离第二平台112的一端设置有第二弧形结构1131，防止第一平台111和第三平台113在张开过程中由于贝克曼梁2底端不平整造成卡位现象。当测量时，运输平台11通过升降机构12下降，第一平台111和第三平台113同时收缩，防止两侧端部对贝克曼梁2造成干涉，由于运输平台11具有升降功能和收缩功能，测量时，辅助车1不需要移开，只需要收缩到最低即可。基于测试时标准车的荷载以及辅助车与测试点的距离（大于3m），可忽略辅助车对回弹弯沉测量结果的影响。
参阅图3，由图可知，升降机构12包括第一横板121、第二横板122、第二气缸123，第二气缸123设置在第一横板121和第二横板122之间，具体而言，第二气缸123的固定端固定在第二横板122上，第二气缸123的活动端固定在第一横板121的底端，第一横板121和第二横板122之间设置有交叉分布的网格124，网格124可上下伸缩，第二横板122的底端设置有滚轮13。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种新型全自动数显回弹沉弯测量系统，其特征在于，包括：辅助车（1）、贝克曼梁（2）、红外测距仪（3）、控制系统（4）；
所述辅助车（1）包括运输平台（11）、升降机构（12）、滚轮（13），所述运输平台（11）上设置有U型孔（114），所述运输平台（11）上端面设置有电磁铁，所述运输平台（11）通过所述电磁铁固定所述贝克曼梁（2），所述U型孔（114）上设置有第一红外线位移传感器（141），用以对所述贝克曼梁（2）定位，所述升降机构（12）用以升降所述运输平台（11）；所述红外测距仪（3）上设置有数据采集装置，所述红外测距仪（3）和所述控制系统（4）相连接；
所述控制系统（4）用以接收所述红外测距仪（3）的数据并进行处理，自动计算路基路面回弹弯沉值；
所述贝克曼梁（2）的支座（21）穿设在所述U型孔（114）内，所述运输平台（11）上设置有所述红外测距仪（3）；
所述辅助车（1）的两侧分别设置有第二红外线位移传感器（142）、第三红外线位移传感器（143），所述第二红外线位移传感器（142）和所述第三红外线位移传感器（143）用以引导所述辅助车（1）运输所述贝克曼梁（2）至标准车后轮轮隙（51）处的测点位置。
2.根据权利要求1所述的新型全自动数显回弹沉弯测量系统，其特征在于，所述运输平台（11）包括第一平台（111）、第二平台（112）、第三平台（113）；所述第一平台（111）和所述第二平台（112）通过第一气缸（115）可伸缩连接；所述第三平台（113）和所述第二平台（112）通过第一气缸（115）可伸缩连接。
3.根据权利要求2所述的新型全自动数显回弹沉弯测量系统，其特征在于，所述U型孔（114）设置在所述第二平台（112）上。
4.根据权利要求3所述的新型全自动数显回弹沉弯测量系统，其特征在于，所述第一平台（111）远离所述第二平台（112）的一端设置有第一弧形结构（1111），所述第三平台（113）远离所述第二平台（112）的一端设置有第二弧形结构（1131）。
5.根据权利要求1所述的新型全自动数显回弹沉弯测量系统，其特征在于，所述升降机构（12）包括第一横板（121）、第二横板（122）、第二气缸（123），所述第二气缸（123）设置在所述第一横板（121）和所述第二横板（122）之间。
6.根据权利要求5所述的新型全自动数显回弹沉弯测量系统，其特征在于，所述第一横板（121）和所述第二横板（122）之间设置有交叉分布的网格（124），所述网格（124）可上下伸缩。
7.根据权利要求1所述的新型全自动数显回弹沉弯测量系统，其特征在于，所述辅助车（1）上还设置有第四红外线位移传感器（144），所述第四红外线位移传感器（144）用以追踪标准车。
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