CN205317582U - 一种马歇尔稳定度试验仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种马歇尔稳定度试验仪，主要由机架部件、机械传动装置、夹具装置和控制回路组成，其特征在于机械传动装置采用丝杆和丝杠螺母构成的传动副并采用同步带传动，控制系统包括伺服电机或同步电机、仪表箱和荷载传感器，下夹具采用设空腔和进出水管、热水循环回流。本仪器施加载荷准确、试件温度稳定以及试样装卸方便，更能保证试验结果的准确性。

Description

一种马歇尔稳定度试验仪

技术领域

本实用新型涉及一种荷载-位移关系测定仪器，具体说是一种马歇尔稳定度试验仪，其主要用于测定沥青混合料的稳定性和抗塑性变形的能力。

背景技术

马歇尔稳定度试验仪对不同配比的沥青混合料的稳定度和流值进行测定，目前马歇尔稳定度测定仪分手工和自动两种。

国家标准规定对于高速公路和一级公路的沥青混合料宜采用自动马歇尔试验仪，自动马歇尔试验仪应具备控制装置、记录荷载-位移曲线、自动测定荷载与试件的垂直变形，能自动显示和存储或打印试验结果等功能，目前一般是通过下夹具安装在顶起装置上部，放置位移传感器于上夹具圆孔中并与下夹具接触，当电机带动传动副传动顶起下夹具并带动试样和上夹具向上移动，试验装置设两立柱和一横梁，在横梁上设荷载传感器，当丝杆顶起上夹具与荷载传感器接触并继续顶升时，即可以测得荷载-位移的关系曲线。但是，采用普通电机和平带驱动的方式，所施加载荷还是不够准确。

另外在马歇尔试验之前，标准规定必须将压头置于恒温水槽或烘箱内以达到与试件相同的温度，但在安装压头以及传感器的校准这段时间，压头温度仍然受外环境影响而降低，从而影响试验结果的准确性。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的马歇尔稳定度试验仪。

为解决以上技术问题，本实用新型采取如下技术方案：

本仪器由机架部件、机械传动装置、夹具装置和控制回路。机架部件包括机箱顶板、机箱侧板和机箱底板，机箱顶板安装有两根立柱，两根立柱顶端穿过一根横梁并用锁紧螺母紧固，在横梁中间位置设一吊钩以安装荷载传感器。机箱侧板设电工柜，机箱底板设数个滚轮。

机械传动装置包括设于机架部件上的电机、电机输出轴上设小带轮，机箱顶板上开孔，孔内安装有固定套，固定套内设滑动套，滑动套内设丝杠螺母并与丝杆螺母固定在一起，滑动套顶端设一托板，托板中间有一圆孔，丝杆螺母内设丝杆并相互配合、构成传动副，丝杆底部安装有大带轮，大带轮与小带轮之间以同步带连接。

夹具装置包括上夹具和下夹具，下夹具下部有一圆形凸榫，下夹具设于托板上面并使凸榫置于托板圆孔中，方便下夹具可以定位、旋转和装卸，上夹具和下夹具有圆弧形的内部形状，上夹具左右边缘各设有一孔，下夹具边缘设有一孔，上夹具的其中一孔与下夹具的孔为同一轴线，上夹具与下夹具间设定位销于孔中，下夹具设空腔和进水管、出水管，构成循环回流系统。

控制回路包括仪表箱，在压头上设荷载传感器，上夹具另一孔中设位移传感器，荷载传感器、位移传感器和电机接线均接入仪表箱，电机与荷载传感器及仪表箱构成闭环控制系统，实现自动加载的功能，并保持施加过程速率不变。

作为一种优选的方案，电机采用伺服电机或步进电机。

作为一种优选的方案，传动带采用圆弧齿同步带。

作为一种优选的方案，荷载传感器为S形传感器。

通过上述技术方案，本实用新型提供的一种马歇尔稳定度试验仪，本设备通过传动副和同步带传动，以及电机、荷载传感器接入仪表箱的控制回路，保证了施加载荷大小准确，采用带空腔的下夹具结构，通过热水循环回流使试件温度维持在标准要求范围内；通过下夹具设凸榫置于托板圆孔中，实现试样定位和装卸方便的附加有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为根据本实用新型的一种马歇尔稳定度试验仪的正面结构示意图；

图中数字表示：

1、机架部件；10、机箱顶板；11、滚轮；12、立柱；13、横梁；14、锁紧螺母；15、吊钩；16、压头；17、电工柜；18、机箱侧板；19、机箱底板；2、机械传动装置；20、电机；21、小带轮；22、同步带；23、大带轮；24、丝杆；25、丝杆螺母；26、固定套；27、托板；28、滑动套；3、夹具装置；30、上夹具；31、定位销；32、下夹具；33、进水管；34、出水管；35、空腔；4、控制回路；40、仪表箱；41、荷载传感器；42位移传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，按照本实施例的一种马歇尔稳定度试验仪。下面对各部分进行详细说明。

本实施例包括机架部件1、机械传动装置2、夹具装置3和控制回路4。本实施例机架部件1包括机箱顶板10、机箱侧板18和机箱底板19，机箱顶板10安装有两根钢制立柱12，两根立柱12顶端穿过一根横梁13并用锁紧螺母14紧固，在横梁13中间位置设一吊钩15以安装压头16。机箱侧板18设电工柜17，机箱底板19设数个尼龙滚轮11，机箱材料采用薄钢板，机箱顶板10筋板加强。

机械传动2装置包括电机20、电机20输出轴设有小带轮21，机箱顶板10上开孔，孔内安装有固定套26，固定套26内设滑动套28，滑动套28内设有固定连接的丝杆螺母25，滑动套28顶端设托板27，丝杆螺母25内设与其啮合的丝杆24，丝杆24底部安装有大带轮23，大带轮23与小带轮21之间以同步带22连接，本实施例采用聚氨酯钢丝绳弧齿同步带，大小带轮用以及固定套26、滑动套28、丝杆螺母25、丝杆24均为钢制，当电机20转动时，带动小带轮21转动，并通过同步传动带22把转动传递给大带轮23，大带轮23带动同轴的丝杠24转动，丝杆24把转动传递给与其啮合的丝杆螺母25并转化为移动，丝杆螺母25再带动与其固定连接的滑动套28在固定套26内上下移动。

本实施例中夹具装置3包括上夹具30和下夹具32，下夹具32下部有一圆形凸榫，其刚好置于托板27中间的圆孔中；上夹具30和下夹具32有圆弧形的内部形状，上夹具30左右边缘各设有一孔，下夹具32边缘设有一孔，上夹具30的其中一孔与下夹具32的孔为同一轴线，上夹具30与下夹具32间设定位销31于孔中，下夹具32设空腔35和进水管33、出水管34，构成循环回流系统。

控制回路4包括仪表箱40，在压头16上设荷载传感器41，上夹具30另一孔中设位移传感器42，荷载传感器41、位移传感器42和电机20接线均接入仪表箱40，通过接受荷载传感器41的输出信号并A/D转换为力值信息，把该力值信息反馈到仪表箱40后，经过PID算法给出下一步控制信息来驱动电机20，实线自动加载的闭环控制。

使用步骤：1、将横梁13架设于两根立柱12上，并用锁紧螺母14锁紧；

2、在横梁13上装设压头16，用吊钩15吊住；

3、检查机械传动装置2的安装情况，检查传动带22有无张紧；

4、检查并接通设定温度的热水进水管33和出水管34，循环流到以到达平衡；

5、取下上夹具30，从保温筒取出试样，装入上夹具30和下夹具32之间，插入定位销31；

6、固定荷载传感器41、位移传感器42和电机20接线，检查所有电气接线；

7、拧紧控制回路4连接电缆插头，校正传感器，并设定操作参数；

8、接通电工柜17电源，启动电机20，进行加载试验；

9、加载过程结束后，停止热水进水管33，取下定位销31拆去上夹具30，取下下夹具32和试样；

10、打印出荷载-位移曲线图；

11、进行过程中，可以按下暂停或停止按钮。

最后应当指出，以上实施例仅是本实用新型较有代表性的例子。显然本实用新型不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种马歇尔稳定度试验仪，包括机架部件（1）、夹具装置（3）和控制回路（4），所述机架部件（1）包括机箱顶板（10），所述夹具装置（3）包括上夹具（30）和下夹具（32），所述控制回路（4）包括仪表箱（40）和荷载传感器（41），其特征在于，所述马歇尔稳定度试验仪还包括机械传动装置（2）；

所述的机械传动（2）装置包括电机（20）和小带轮（21），所述的电机（20）、所述荷载传感器（41）与仪表箱（40）相连接；

所述的机箱顶板（10）上开孔并设有固定套（26），所述固定套（26）内设有滑动套（28），所述滑动套（28）内设丝杆螺母（25），滑动套（28）顶部设托板（27），所述丝杆螺母（25）内设有丝杆（24），所述丝杆（24）底部安装有大带轮（23），所述的小带轮（21）设于电机（20）头部并与大带轮（23）以同步带（22）连接；

所述的托板（27）中间有一圆孔，所述的下夹具（32）下部有一圆形凸榫，所述的下夹具（32）圆形凸榫放置于托板（27）圆孔中，所述下夹具（32）设空腔（35）和进水管（33）、出水管（34）。

2.根据权利要求1所述的一种马歇尔稳定度试验仪，其特征在于，所述的同步带（22）为圆弧齿同步带。

3.根据权利要求1所述的一种马歇尔稳定度试验仪，其特征在于，所述的电机（20）为伺服或步进电机。

4.根据权利要求1所述的一种马歇尔稳定度试验仪，其特征在于，所述的荷载传感器（41）为S形传感器。