CN206114446U - 一种路面基层材料抗冲刷性能测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种路面基层材料抗冲刷性能测试装置，包括一水槽；该水槽的底部设置有试件放置槽；所述的水槽的上方设置有一横向的支架；所述支架上安装有可左右移动的横向滑槽，所述的横向滑槽上固定有齿轮齿条；该齿轮齿条啮合有一传动装置；所述的横向滑槽的下侧安装有两个竖向滑槽，所述的竖向滑槽之间安装有可上下移动的支撑架。本实用新型相比于现有的测试装置，其整体结构简单化，采用传动装置使轮胎左右高速移动，模拟车辆行驶，通过施压装置提供轮胎压力，模拟车辆行驶的重量压力，整体结构简单，原理清楚，成本较低，能更容易被制造并用于性能测试实验中，实用性更高，易于推广和使用。
Description
技术领域
本实用新型属于路面和路基材料性能测试技术，涉及一种路面基层材料抗冲刷性能测试装置。
背景技术
路面的水损坏是至今为止尚未解决的难题，产生水损坏的原因很多，一个很重要的原因就是由于路表水由孔隙、接缝、裂缝处进入面层与基层交界面，并且滞留在交界面上形成自由水，在大量车辆荷载作用时，每辆高速行驶的车辆通过时都会产生相当大的水压力和抽吸力，从而对基层材料造成冲刷，当高速行驶车辆通过时，轮下的压力会将轮下结构层中的水压挤，而同时车轮驶离时又产生相当大抽吸力，这两种力的瞬时前后作用能将滞留在基层顶面的浆水挤出表面而形成冲刷。多次冲刷累积将造成各种明显的水损坏现象，最终形成唧浆、网裂、形变和坑洞等。
为了研究和评价材料的抗冲刷性能，世界各国道路研究工程者为研制开发材料冲刷的试验仪器做了许多有益的工作，美国、法国和澳大利亚先后研发了评价路面材料抗冲刷性能的试验设备和试验方法，如旋转刷试验法和振动台试验法。国内道路工作者也改良和研发了多种基层材料冲刷试验设备，例如沙爱民利用MTS施加冲击力依靠电机偏心块上下运动实现对试件冲刷的冲刷试验仪。朱唐亮等人研发了可控制冲刷动水压力和流速的数字化道路材料冲刷试验仪。旋转刷试验是依靠旋转着的钢丝刷对试件的表面进行磨刷作用，通过试件被钢丝刷刷下的颗粒重量的多少来衡量他们抗冲刷能力的强弱，此方法整个试验中没有涉及到水，用这种试验方法来评价路面和基层材料的抗冲刷能力与实际状况相差甚远。澳大利亚采用振动台试验法来评价材料的抗冲刷性能，该试验方法是将试件放置在钢容器内，在钢容器内注水，开动振动台5min，烘干冲刷下的材料，确定每分钟的冲刷率。该试验方法与路面实际受力状况相差较大，而且在试验过程中试件所受到的作用下的大小和频率均在很大范围内变化，几乎是无规律的。沙爱民研制的冲刷试验设备主要是利用瞬时加载，封闭体积内水的快速压缩产生荷载应力和动水压力，利用瞬时卸载，封闭体积内水的快速膨胀造成内外压力差形成动水抽吸作用，通过周期性的瞬时加载和卸载，经过一定的作用次数后，测出试件的冲刷变形量，由变形量来评价该类基层的抗冲刷能力，但其设备复杂，不易在实际工程中推广使用。朱唐亮等人研发了可控制冲刷动水压力和流速的数字化道路材料冲刷试验仪，该测试仪器不能反应在外部加载力作用下，面层与基层材料之间的相互摩擦作用。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供如下技术方案：
一种路面基层材料抗冲刷性能测试装置，包括一水槽；该水槽的底部设置有试件放置槽；所述的水槽的上方设置有一横向的支架；所述支架上安装有可左右移动的横向滑槽，所述的横向滑槽上固定有齿轮齿条；该齿轮齿条啮合有一传动装置；所述的横向滑槽的下侧安装有两个竖向滑槽，所述的竖向滑槽之间安装有可上下移动的支撑架；该支撑架的下侧面通过竖直向下的竖杆安装有轮胎；且支撑架与横向滑槽之间还安装有施压装置。
进一步地，所述的传动装置包括电机、与电机配套使用的减速器以及安装在减速器上的齿轮，该齿轮与齿轮齿条相啮合；电机的输出轴与减速器的一端通过联轴器连接，减速器的另一端固定齿轮，齿轮啮合齿轮齿条，开启电机后就可以带动齿轮齿条和横向滑槽在支架上左右移动，从而可以带动支撑架上安装的轮胎左右移动；而且可以通过控制电机转速，控制轮胎的左右移动速度。
进一步地，所述的施压装置包括配套使用安装在横向滑槽下侧面的油缸和液压泵，液压泵的液压杆压在支撑架上；通过液压泵和油缸的配合使用，能够调节支撑架的位置从而可以调节轮胎的位置，同时可以调节轮胎压紧在试件上的压紧力。
进一步地，所述的水槽上还设置有进水管和出水管；通过进水管和出水管可以控制水槽内的水位变化。
进一步地，所述的支架的左右两侧还安装有倒顺开关；倒顺开关用于控制电机的正反转，当横向滑槽左右移动碰触到倒顺开关的时候，就会改变电机的正反转，使整体装置可以一直循环进行。
有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
(1)本实用新型相比于现有的测试装置，其整体结构简单化，采用传动装置使轮胎左右高速移动，模拟车辆行驶，通过施压装置提供轮胎压力，模拟车辆行驶的重量压力，整体结构简单，原理清楚，成本较低，能更容易被制造并用于性能测试实验中，实用性更高，易于推广和使用；
(2)本实用新型中电机转速以及施压装置的压力均是可以范围性的，有规律的调节，其测试的行驶速度可以通过操控电机的转速逐渐增加或减少，轮胎压力通过施压装置也可以有规律性的调整，这样每一数据进行测试，得到网状数据图，使整体的测试结果更加的直观清晰，省去很多的数据分析，性能测试的结果也更加的准确。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
其中，1-水槽、2-试件放置槽、3-支架、4-横向滑槽、5-齿轮齿条、6-竖向滑槽、7-支撑架、8-竖杆、9-轮胎、10-电机、11-齿轮、13-油缸、14-液压泵、15-进水管、16-出水管、17-倒顺开关、18-待测试件
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。
如图1所示，一种路面基层材料抗冲刷性能测试装置，包括一水槽1；该水槽1的底部设置有试件放置槽2；所述的水槽1的上方设置有一横向的支架3；所述支架3上安装有可左右移动的横向滑槽4，所述的横向滑槽4上固定有齿轮齿条5；该齿轮齿条5啮合有一传动装置；所述的横向滑槽4的下侧安装有两个竖向滑槽6，所述的竖向滑槽6之间安装有可上下移动的支撑架7；该支撑架7的下侧面通过竖直向下的竖杆8安装有轮胎9；且支撑架7与横向滑槽4之间还安装有施压装置。
传动装置包括电机10、与电机10配套使用的减速器11以及安装在减速器11上的齿轮12，该齿轮12与齿轮齿条5相啮合；电机10的输出轴与减速器11的一端通过联轴器连接，减速器11的另一端固定齿轮12，齿轮12啮合齿轮齿条，开启电机10后就可以带动齿轮齿条5和横向滑槽4在支架3上左右移动，从而可以带动支撑架7上安装的轮胎9左右移动；而且可以通过控制电机10转速，控制轮胎9的左右移动速度。
施压装置包括配套使用安装在横向滑槽4下侧面的油缸13和液压泵14，液压泵14的液压杆压在支撑架7上；通过液压泵14和油缸13的配合使用，能够调节支撑架7的位置从而可以调节轮胎9的位置，同时可以调节轮胎9压紧在试件18上的压紧力。
水槽1上还设置有进水管15和出水管16；通过进水管15和出水管16可以控制水槽内的水位变化。
支架3的左右两侧还安装有倒顺开关17；倒顺开关17用于控制电机10的正反转，当横向滑槽4左右移动碰触到倒顺开关17的时候，就会改变电机10的正反转，使整体装置可以一直循环进行。
本实用新型工作过程如下：利用车辙板成型半刚性基层试件，在基层试件上浇筑水泥混凝土，一定时间后称重M0，将试件放置在试件放置槽中，在水槽中放水，水面高度到达试件基层上表面的2cm左右停止放水，待测试件在水中浸泡24h，开始试验，调节施压装置调节支撑架，使其在竖向滑槽中滑动，固定在支撑架上的轮胎与待测的试件的表面相接触，调节施压装置，使轮胎上的压力达到0.7Mpa为止，电机连接减速器，减速器的一端固定齿轮，齿轮与齿轮齿条啮合，开动电机，电机带动齿轮转动，转动的齿轮带动齿轮齿条以及横向滑槽水平运动，横向滑槽接触到倒顺开关后，电机的输出轴带动齿轮沿相反的方向转动，固定在横向滑槽上的齿轮齿条一起沿相反方向运动，当横向滑槽碰到另一侧的倒顺开关后，重复上述的步骤，从而固定在横向槽上的支撑架以及施压装置以及连同固定在支撑架下方的轮胎在待测的试件上方反复做水平运动，模拟路面车辆载荷的反复作用。在设定的作用周期完成以后，观测待测试件的破损情况，并记录试件的质量M1，通过质量损失率(M1-M0)/M0来评价路面和基层材料的抗冲刷能力。
综上所述，本实用新型相比于现有的测试装置，其整体结构简单化，采用传动装置使轮胎左右高速移动，模拟车辆行驶，通过施压装置提供轮胎压力，模拟车辆行驶的重量压力，整体结构简单，原理清楚，成本较低，能更容易被制造并用于性能测试实验中，实用性更高，易于推广和使用。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种路面基层材料抗冲刷性能测试装置，其特征在于：包括一水槽（1）；该水槽（1）的底部设置有试件放置槽（2）；所述的水槽（1）的上方设置有一横向的支架（3）；所述支架（3）上安装有可左右移动的横向滑槽（4），所述的横向滑槽（4）上固定有齿轮齿条（5）；该齿轮齿条（5）啮合有一传动装置；所述的横向滑槽（4）的下侧安装有两个竖向滑槽（6），所述的竖向滑槽（6）之间安装有可上下移动的支撑架（7）；该支撑架（7）的下侧面通过竖直向下的竖杆（8）安装有轮胎（9）；且支撑架（7）与横向滑槽（4）之间还安装有施压装置。
2.根据权利要求1所述的一种路面基层材料抗冲刷性能测试装置,其特征在于：所述的传动装置包括电机（10）、与电机（10）配套使用的减速器（11）以及安装在减速器（11）上的齿轮（12），该齿轮（12）与齿轮齿条（5）相啮合。
3.根据权利要求1所述的一种路面基层材料抗冲刷性能测试装置,其特征在于：所述的施压装置包括配套使用安装在横向滑槽（4）下侧面的油缸（13）和液压泵（14），液压泵（14）的液压杆压在支撑架（7）上。
4.根据权利要求1所述的一种路面基层材料抗冲刷性能测试装置,其特征在于：所述的水槽（1）上还设置有进水管（15）和出水管（16）。
5.根据权利要求1所述的一种路面基层材料抗冲刷性能测试装置,其特征在于：所述的支架（3）的左右两侧还安装有倒顺开关（17）。
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