CN210774135U - 一种车轮碾压结冰和积雪路面的室内模拟装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种车轮碾压结冰和积雪路面的室内模拟装置，通过温度传感器、湿度传感器、红外感温装置分别采集实验仓的温度、湿度、以及试件表面温度，进而通过控制箱控制造雪系统的启停，进而达到实验环境的调节，以满足模拟降雪、冻雨等恶劣冬季行车条件的条件；最后进行轮碾装置的启停；本装置的造雪系统制冷效果好、降温速度快以及可达‑196℃的优点；同时，本装置能够模拟实际行车过程中车轮碾压路面，用于室内对各种快速有效环保除雪方式及车轮碾压路面后对路面抗滑性能评估。

Description

一种车轮碾压结冰和积雪路面的室内模拟装置

技术领域

本实用新型公路领域，具体涉及一种车轮碾压结冰和积雪路面的室内模拟装置。

背景技术

路面结冰的成因一般有如下：雨或雨夹雪天气后路面湿滑，气温骤降至0℃以下，路面结冰；阴雾天气空气水汽含量大导致路面湿滑，当气温下降时会形成薄冰；白天路面积雪融化，夜晚低温路面形成冰层；冻雨：冰晶或雪粒下降过程中经过一定厚度的暖层融化为过冷却水滴落地即刻结冰，冻雨冰层较厚且光滑。通常情况，冻雨、雨或雨夹雪伴随较强冷空气会导致路面结冰，同时与高低空温度、地表温度、相对湿度、能见度、降水量等有关。

另一方面，降雪后路面积雪太多来不及处理，在车辆和行人反复作用下形成压实冰雪路面对行车安全影响较大。下表为不同路面状态下交通事故发生率：

表1.不同路面状态下交通事故发生率

路面积雪及路面结冰会使得路面摩阻力降低导致交通事故的发生。因此在雪天如何快速有效环保的除雪是当下研究的热点。当下主要的除雪方法除人工、机械、融雪剂除雪等被动除雪方式，还有主动除雪方式：盐化物自融雪路面、抑制冻结铺装、热力融雪技术。因而如何在试验室内模拟冬季冰雪环境对研发快速有效环保除雪方式具有重要意义。

日本研制的鼓轮内接型冻结路面室内行走机用于评价不同路面的抗滑性能、不同交通量对冰雪路面的影响从而判断撒布冻结抑制的效果，确定撒布的时间及洒布量。该设备体积庞大，制造费用高且只能在室内工作，试验费用高同时仅限于评价不同纹理的作用效果和抗冻结剂的使用效果，无法评价路面抑制冻结和破冰效果。

长安大学研发的路面破冰模拟试验仪可以通过不同路面的室内破冰模拟实验，室内模拟各种路面在车辆荷载作用下变形产生自应力实现破冰融雪。该试验装置通过电机带动转盘，转轴连接杆连接转盘与试验小车使试验小车沿着轨道相对往复运动滑动，小车与固定位置试验轮发生相对运动从而产生碾压效果。该装置不能较好模拟实际冬季积雪路段行车过程中车轮挖掘作用(轮胎穿过雪覆盖层同路面产生接触)提供动力。同时由于设备体积大，采用压缩机、冷凝器制冷的方式使得降温速率慢，箱内达到试验温度所需时间长。

自然雪由大气层中水蒸气凝华而成，基于此，人们发明了造雪机以满足滑雪场对雪的需求。将具有一定压力的水与压缩空气混合，利用高速气流将液滴粉碎形成水雾，水雾在-15℃环境中结晶即能形成雪花。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种车轮碾压结冰和积雪路面的室内模拟装置，解决了现有的路面破冰模拟试验仪存在的成本高、时间长的缺陷。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型提供的一种车轮碾压结冰和积雪路面的室内模拟装置，包括环境调节系统、轮碾系统和造雪系统，其中，轮碾系统和造雪系统均布置在环境调节系统内；

所述环境调节系统包括控制器箱、温度传感器、湿度传感器、红外感温装置和实验仓，其中，温度传感器、红外感温装置和湿度传感器均与控制箱连接，且安装在实验仓内；控制箱设置在实验仓的外侧；温度传感器和湿度传感器分别用于采集实验仓的温度和湿度，并将采集到的温度和湿度传输到控制箱；红外感温装置用于采集试件表面温度，并将采集到的试件表面温度传输到控制箱；控制箱用于根据接收到的温度、试件表面温度和湿度控制造雪系统的启停，用以控制验仓内所需的实验环境；同时，控制箱用于控制轮碾系统的启停以及工作方式。

优选地，所述控制箱还包括有显示屏、温度调节按键、湿度调节按键、碾压次数调节按键和碾压方式调节按键，显示屏、温度调节按键、湿度调节按键、碾压次数调节按键和碾压方式调节按键均与控制器连接。

优选地，轮碾装置包括底座、螺纹钢筋立柱、横梁、环形轨道和驱动装置，其中，底座固定在实验仓的底部；螺纹钢筋立柱设置有两个，对称布置在底座的两端；每个螺纹钢筋立柱的自由端均连接有一个横梁；横梁套装在螺纹钢筋立柱上，且其两端分别与环形轨道固定连接；所述环形轨道上设置有两个驱动装置，所述每个驱动装置连接有一个车轮。

优选地，所述驱动装置包括导向轮、转轴、导向构件、千斤顶、第一电机、车轮受力平台和前叉，其中，所述环形轨道横截面为工字型；导向轮设置有两组，对称布置在环形轨道的腹板两侧，所述导向轮套装在转轴上，所述转轴安装在导向构件的上端；千斤顶的输出轴安装在导向构件下端；千斤顶的底座安装在车轮受力平台上；所述车轮通过前叉与车轮受力平台连接；所述第一电机安装在车轮的钢圈内，其输出轴与车轮连接。

优选地，所述导向构件上设置有行走轮，所述行走轮置于环形轨道翼板的正下方。

优选地，造雪装置包括进气门摇臂、排气门摇臂、进气门、排气门、液氮喷嘴、高压水喷嘴、压缩空气喷嘴、活塞、连杆、反应缸、液氮罐、储水罐、增压泵、空气压缩机和第二电机，其中，第二电机的输出轴连接有转轴，所述转轴上套装有转盘；所述连杆的一端固定在转盘的端面上，连杆的另一端与反应缸内腔中的活塞连接，用于带动活塞上下往复运动；

所述反应缸的顶部设置有保护罩，所述转子安装在保护罩内；

同时，所述转子与第二电机的输出轴之间通过带传动连接；

反应缸的顶部设置有进气口、排气口和液氮喷嘴，其中，所述进气口设置有高压水喷嘴和压缩空气喷嘴；所述排气口连接有排出管道，所述排出管道另一端为轮碾装置的正上方的出雪口；

所述进气口处设置有进气门；所述排气口处设置有排气门；

所述进气门连接进气门摇臂；排气门连接有排气门摇臂，两个气门摇臂的自由端均与转子相接触；

所述液氮喷嘴与液氮罐连接；所述高压水喷嘴与增压泵连接，增压泵与储水罐连接，；所述压缩空气喷嘴与空气压缩机连接。

优选地，进气门摇臂和排气门摇臂的结构相同，其中，所述排气门摇臂包括第一直杆和第二直杆，其中，第一直杆的一端为球头结构，第一直杆与固定螺丝铰接，另一端与第二直杆的一端固定连接，第二直杆的另一端通过弹簧与进气门或排气门连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的一种车轮碾压结冰和积雪路面的室内模拟装置，通过温度传感器、湿度传感器、红外感温装置分别采集实验仓的温度、湿度、以及试件表面温度，进而通过控制箱控制造雪系统的启停，进而达到实验环境的调节，以满足模拟降雪、冻雨等恶劣冬季行车条件的条件；最后进行轮碾装置的启停；本装置的造雪系统制冷效果好、降温速度快以及可达-196℃的优点；同时，本装置能够模拟实际行车过程中车轮碾压路面，用于室内对各种快速有效环保除雪方式及车轮碾压路面后对路面抗滑性能评估。

进一步的，本装置的轮碾系统采用环形轨道，设定沿着滑轨顺时针运行即可模拟车辆在路面单向行驶，采用千斤顶施加恒定压力即可模拟行人及不同轴载车辆对路面的作用，避免空气泵频繁释压、增压而导致设备故障，同时也使轮胎始终与路面或试验平台接触，避免车轮与平台碰撞，极大的降低了噪音，改善试验环境；同时，轮碾装置具有两个车轮，一次可同时对两组试件作用极大缩短试验时间，增加试验效率，另一方面可设定两车轮同时沿导轨直线处往复运动模拟车辆在路面双向行驶。

附图说明

图1是本实用新型涉及的室内模拟装置的结构示意图；

图2是本实用新型涉及的轮碾装置的主视图；

图3是本实用新型涉及的轮碾装置的俯视图；

图4是本实用新型涉及的驱动装置的结构示意图；

图5是本实用新型涉及的导向轮、导向构件和行走轮之间的装配主视图；

图6是本实用新型涉及的导向轮、导向构件和行走轮之间的装配侧视图；

图7是本实用新型涉及的导向轮、导向构件和行走轮之间的装配俯视图；

图8是本实用新型涉及的造雪装置的结构示意图；

图9是本实用新型涉及的转子和电机之间的连接图；

其中，1、控制箱2、液氮罐3、储水罐4、空气压缩机5、增压泵6、灯泡7、排气风扇8、排水管道9、出雪口10、摄像头11、螺纹钢筋立柱12、横梁13、环形轨道14、导向构件15、行走轮16、导向轮17、千斤顶18、螺帽19、第一电机20、气门摇臂21、弹簧22、进气门23、排气门24、液氮喷嘴25、高压水喷嘴26、压缩空气喷嘴27、活塞28、连杆29、反应缸30、第二电机31、底座32、车轮受力平台33、前叉34、固定轴35、保护罩36、转子37、螺丝38、带传动。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型进一步详细说明。

如图1至图9所示，本实用新型提供的一种车轮碾压结冰和积雪路面的室内模拟装置，包括环境调节系统、轮碾系统和造雪系统三部分，其中，轮碾系统和造雪系统均布置在环境调节系统内。

环境调节系统包括控制箱1、灯泡6、排气风扇7、温度传感器、湿度传感器、红外感温装置、摄像头10和实验仓，其中，控制箱1包括控制器、显示屏、温度调节按键、湿度调节按键、液氮流量调节按键、高压水流量调节按键、压缩空气流量按键、碾压次数调节按键和碾压方式调节按键，灯泡6、排气风扇7、温度传感器、湿度传感器、红外感温装置、摄像头10、显示屏、温度调节按键、湿度调节按键、液氮流量调节按键、高压水流量调节按键、压缩空气流量按键、碾压次数调节按键和碾压方式调节按键均与控制器连接。

温度传感器用于实时采集实验仓的温度，并将采集到的温度传输到控制器。

湿度传感器用于实时采集实验仓的湿度，并将采集到的湿度传输到控制器。

红外感温装置用于测定试件表面温度，并将测定到的试件表面温度传输到控制器，具体地：红外感温装置为红外温度枪。

所述摄像头10用于观测车轮碾压时，积雪不断压密的过程；同时，实时监控及记录撒布融雪剂后试件表面冰、雪的融化情况；以及评估弹性抑制结冰铺装路面时，观察在车轮碾压下试件发生弹性变形从而导致表面冰块破裂的过程。

控制器用于根据接收到的温度、湿度和试件表面温度与预设阈值进行比对，并根据比对结果控制造雪装置的启停；同时将采集到的温度、湿度和试件表面温度传输到显示屏进行显示。

所述温度调节按键用于调节温度的预设阈值。

所述湿度调节按键用于调节湿度的预设阈值。

碾压次数调节按键用于调节碾压次数的预设阈值。

所述碾压方式调节按键用于选择碾压方式，所述碾压方式包括单向碾压和往复碾压。

通过液氮流量调节按键、高压水流量调节按键和压缩空气流量按键分别调节液氮、高压水和压缩空气的流量，进而实现雪量的控制。

实验仓的内部顶壁上设置有若干个灯泡6；所述控制器1置于实验仓的外部。

实验仓的侧壁上开设有安装孔，所述安装孔内设置有排气风扇7。

所述摄像头10安装在螺纹钢筋立柱。

轮碾装置和造雪装置均置于实验仓内。

轮碾装置包括底座31、螺纹钢筋立柱11、横梁12、环形轨道13、导向构件14、手摇式千斤顶17和第一电机19，其中，底座31固定在实验仓的底部；螺纹钢筋立柱11设置有两个，对称布置在底座31的两端；每个螺纹钢筋立柱11的自由端均连接有一个横梁12；环形轨道13套装横梁12上。

所述环形轨道13的两端分别与两个横梁12固定连接。

所述环形轨道13为工字型轨道。

所述环形轨道13上设置有两个驱动装置，所述每个驱动装置连接有一个车轮。

所述驱动装置包括导向轮16、转轴、导向构件14、千斤顶17、第一电机19、车轮受力平台32和前叉33，其中，导向轮16设置有两组，对称布置在环形轨道13的腹板两侧，所述导向轮16套装在转轴上，所述转轴安装在导向构件14的一端；每组导向轮16设置有两个。

千斤顶17的输出轴安装在导向构件14下端；千斤顶17的底座安装在车轮受力平台32上。

所述车轮通过前叉33与车轮受力平台32连接，实现车轮与车轮受力平台32的固定连接。

所述第一电机19安装在车轮的钢圈内，其输出轴与车轮连接，用于驱动车轮转动。

所述导向构件14上设置有行走轮15，所述行走轮15置于环形轨道13翼板的正下方。用以对导向轮进行限位，防止导向轮在转弯时，与环形轨道13相接触。

导向构件14为长方体结构，所述长方体结构的一端面设置有两个侧板；所述转轴安装在侧板的端部。

同时，所述行走轮15置于两个侧板之间。

所述底座31上布置有排水管道8，所述排水管道8的自由端置于实验仓的外侧。

所述摄像头10安装在螺纹钢筋立柱11上。

造雪装置包括进气门摇臂、排气门摇臂20、弹簧21、进气门22、排气门23、液氮喷嘴24、高压水喷嘴25、压缩空气喷嘴26、活塞27、连杆28、反应缸29和第二电机30，其中，第二电机30的输出轴连接有转轴，所述转轴上套装有转盘，所述连杆28的一端固定在转盘的端面上；连杆28的另一端与反应缸29内腔中的活塞27下部固定轴34连接，用于带动活塞27上下往复运动。

反应缸29的顶部设置有液氮喷嘴24、高压水喷嘴25和压缩空气喷嘴26，通过液氮喷嘴24向反应缸29与活塞27之间形成的空腔内喷入液氮和经压缩空气粉碎后的细小水滴。

所述反应缸29的顶部设置有保护罩35，所述转子36安装在保护罩内。

同时，所述转子36与第二电机30的输出轴之间通过带传动38连接。

反应缸29的顶部设置有进气口和排气口，其中，所述进气口设置有高压水喷嘴25和压缩空气喷嘴26；所述排气口连接有排出管道，所述排出管道另一端为轮碾装置正上方的出雪口9。

所述进气口处设置有进气门22；所述排气口处设置有排气门23。

所述进气门22连接进气门摇臂；排气门23连接有排气门摇臂20，两个气门摇臂20的自由端均与转子36相接触。

进气门摇臂和排气门摇臂20的结构相同，其中，所述气门摇臂20包括第一直杆和第二直杆，其中，第一直杆的一端为球头结构，另一端与第二直杆的一端固定连接，第一直杆与螺丝37铰接，第二直杆的另一端通过弹簧21与进气门22或排气门23连接。

所述反应缸29的顶部还设置有进液口，所述进液口处设置有液氮喷嘴24，所述液氮喷嘴24与液氮罐2连接。

所述高压水喷嘴25与增压泵5连接，增压泵5与储水罐3连接；所述压缩空气喷嘴26与空气压缩机4连接。

工作过程：24液氮喷嘴打开，向反应缸29内注入液氮，反应缸温度到达造雪温度，之后第二电机30的转动带动转盘转动，进而带动连杆28转动，通过连杆28带动活塞27进行上下往复运动。

活塞27向下时，通过带传动带动转子34顺时针转动，转子34的凸起结构顶起第一直杆的球头结构端，第一直杆绕螺丝37顺时针转动，进而通过第二直杆带动进气门22向下运动，同时弹簧21拉伸，进气门打开，此时，控制器1控制高压水喷嘴25和压缩空气喷嘴26打开，向反应缸29内喷入液氮和经压缩空气粉碎后的细小水滴。

转子34顺时针转动，第一直杆球头与转子34光滑部分接触，弹簧21回弹带动进气门22向上，进气门22关闭，水滴在低温中变成雪花。

此时，活塞27向上时，转子34顺时针转动，其凸起部分顶住与排气门23相连接的排气门摇臂20，排气门摇臂的工作原理与进气门摇臂的工作原理相同。

该排气门摇臂20逆时针转动打开排气门23，活塞27向上运动排出雪花。

雪花排出后，转子36光滑部分与排气门摇臂20接触，气门弹簧21回弹排气门23关闭，此为造雪的一个周期。

工作原理：

本装置的轮碾系统采用环形轨道，设定沿着滑轨顺时针运行即可模拟车轮与试件之间的单向作用，利用千斤顶施加恒定荷载，避免空气泵频繁释压、增压而导致设备故障，同时也使轮胎始终与路面或试验平台接触，避免车轮与平台碰撞，极大的降低了噪音，改善试验环境。

同时，轮碾装置具有两个车轮，一次可同时对两组试件作用极大缩短试验时间，增加试验效率，另一方面可设定两车轮同时沿导轨直线处往复运动模拟单车道路面车辆运行。

已有设备采用电动机及链条传动的方式，本装置采用家用电动车电机提供动力，这种方式噪音较小同时电动车电机体积小可直接安装在车轮钢圈内，极大的节省了空间。

与光面胶轮相比，车轮采用带花纹的充气轮胎更能较好模拟实际车轮与路面作用，尤其是汽车在自由水初始含量较低的冰雪路面行走时由轮胎挖掘作用提供牵引力。

当自由水初始含量较低时雪面被压实，胎面沟槽无法提供牵引力此时可利用导向装置承压轮处小电机驱动。

采用可更换手摇式千斤顶增压可降低电动液压千斤顶漏油等故障的维修及养护费用。

轨道与连接横梁，横梁通过上下螺丝帽固定在螺纹柱上，可通过调节螺丝帽调整整个轨道高度，以满足不同尺寸轮胎对试验平台与导轨的净空要求。

现有装置通过冷凝器、压缩器等装置营造低温环境(类似冰柜)，同时向试件表面洒水，结冰后再进行碾压及抗滑性能测试；使用过程中发现尽管密封效果较好但是达到试验温度所需时间较长，当然也无法造雪。

本装置的造雪系统主要利用液氮作为制冷剂，液氮为惰性气体，无色、无臭、无腐蚀性、制冷效果好、降温速度快以及可达-196℃的优点。

制冷系统主要对压缩空气、增压水、液氮三种物质用量及使用顺序进行调控以模拟降雪、冻雨等冬季恶劣天气条件。

密闭的反应缸更易满足造雪所需要的温度、湿度、风速等条件。液氮强烈的热交换使得只需向反应缸内注入少量的液氮即可较短时间内达到造雪温度。

现有人工造雪装置不能较好模拟自然雪从高空下降和较长的结晶时间，因而形成的雪花为不规则小颗粒状，这与自然雪片状、六角形的形态不同，本设备可通过调节电机运转控制活塞运动周期以延长水雾在低温环境内反应时间，形成的雪花形态与自然雪更加相似。

环境调节系统为整个装置的核心，良好的隔热保温效果是基本要求，同时各种温度、湿度传感器探头分布各个角落，实时监控箱体各空间温度，为调温系统提供全方位精确的温度、湿度等参数，另外还设有红外温度探头监控试件表面温度。

调温系统主要通过控制箱体排气风扇及造雪系统调节温度。

箱内设置监控探头，同时探头对准车轮与试件作用界面，可通过显示器实时观测及记录车轮与试件表面冰、雪作用。

使用方法如下：

安放沥青混凝土板于轮碾装置底座31上，调节螺纹高强度钢筋螺丝帽18以调整环形轨道13的高度，调节手动液压千斤顶17为轮胎施加试验荷载，关闭柜门。打开控制器1开关，装置启动。

制冷模式：通过温度调节按键在控制器1上设定试验温度后，造雪装置启动，液氮喷嘴向反应缸内喷入液氮，进气门22打开压缩空气喷嘴工作喷入反应缸29，进气门22关闭，液氮与压缩空气混合后排气门23打开排出低温气体，气体通过管道由出雪口9进入环境箱内为环境箱降温，同时温度传感器反馈各部位温度达到设定温度后造雪装置关闭。

增湿模式：通过湿度调节按键在控制器1上设定湿度后，造雪装置启动，进气门22打开压缩空气喷嘴26和高压水喷嘴25工作将高压水和压缩空气喷入反应缸29，进气门22关闭，高压水与压缩空气混合后排气门23打开排出水气，水气通过管道由出雪口9进入环境箱内为环境箱增湿，同时湿度传感器反馈各部位湿度达到设定湿度后造雪装置关闭。

降雪模式：通过温度调节按键和湿度调节按键在控制器上设定阈值，达到设定值后，通过液氮流量调节按键、高压水流量调节按键和压缩空气流量按键分别调节液氮、高压室和压缩空气的流量，进而控制造雪装置的工作频率调整雪量模拟大雪、中雪、小雪。

设定雪量值后，造雪装置启动，液氮喷嘴24向反应缸29内喷入液氮使反应缸29温度满足造雪要求，进气门22打开，高压水喷嘴25和压缩空气喷嘴26同时工作，高速气流粉碎液滴形成水雾进入低温缸体29中，同时，第二电机30带动活塞27向下运动，液滴在低温缸体中充分反应形成雪花后，排气门23打开，同时，第二电机30带动活塞27向上运动，将雪花送出造雪装置通过出雪口9降落在试件上。

降雪模式源源不断的向环境箱内输送冷空气，若环境温度低于设定值排气扇7工作将冷气排出装置以控制温度。

冻雨模式：造雪装置制冷模式启动不断向试件注入冷气使试件降温，当红外感温装置测得试件到达设定温度后制冷模式关闭。

之后造雪模式启动，控制液氮、压缩空气、高压水三者掺配比例和在反应缸29内反应时间，以形成过冷却水滴。过冷却水滴通过出雪口9滴落到冰冷的试件后就能结冻。

碾压模式：在控制器1上设定碾压次数、碾压方式(单向碾压或往复碾压)后，电动车用电机19工作车轮转动，碾压开始。在自由水初始含量较低的雪路面行走时由轮胎挖掘作用提供牵引力和，导向构件上的导向轮16使其沿导轨滑行，同时导向构件14上部承压轮15转动向系统提供转动信息，系统可计算车轮所处位置。

当车轮转动而承压轮15不转动，控制系统即可识别为自由水初始含量较低雪面被压实或路面结冰，胎面沟槽无法提供牵引力，承压轮15处小电机工作为车轮提供牵引力，使车轮继续碾压冰雪。碾压过程中可通过摄像头31从控制器1处显示屏实时观测及记录车轮与冰雪作用情况。到达规定的碾压次数后车轮停止工作。

碾压结束后，关闭轮碾装置及造雪装置，即可在装置内进行抗滑测试。最后打开排水口即可将水排出。

Claims (7)

1.一种车轮碾压结冰和积雪路面的室内模拟装置，其特征在于，包括环境调节系统、轮碾系统和造雪系统，其中，轮碾系统和造雪系统均布置在环境调节系统内；

所述环境调节系统包括控制器箱、温度传感器、湿度传感器、红外感温装置和实验仓，其中，温度传感器、红外感温装置和湿度传感器均与控制箱连接，且安装在实验仓内；控制箱设置在实验仓的外侧；温度传感器和湿度传感器分别用于采集实验仓的温度和湿度，并将采集到的温度和湿度传输到控制箱；红外感温装置用于采集试件表面温度，并将采集到的试件表面温度传输到控制箱；控制箱用于根据接收到的温度、试件表面温度和湿度控制造雪系统的启停，用以控制验仓内所需的实验环境；同时，控制箱用于控制轮碾系统的启停以及工作方式。

2.根据权利要求1所述的一种车轮碾压结冰和积雪路面的室内模拟装置，其特征在于，所述控制箱还包括有显示屏、温度调节按键、湿度调节按键、碾压次数调节按键和碾压方式调节按键，显示屏、温度调节按键、湿度调节按键、碾压次数调节按键和碾压方式调节按键均与控制器连接。

3.根据权利要求1所述的一种车轮碾压结冰和积雪路面的室内模拟装置，其特征在于，轮碾装置包括底座(31)、螺纹钢筋立柱(11)、横梁(12)、环形轨道(13)和驱动装置，其中，底座(31)固定在实验仓的底部；底座(31)设置有排水通道(8)；螺纹钢筋立柱(11)设置有两个，对称布置在底座(31)的两端；每个螺纹钢筋立柱(11)的自由端均连接有一个横梁(12)；环形轨道(13)两端分别与两个横梁(12)固定连接，两个横梁(12)分别套装在两个螺纹钢筋立柱(11)上；所述环形轨道(13)上设置有两个驱动装置，所述每个驱动装置连接有一个车轮。

4.根据权利要求3所述的一种车轮碾压结冰和积雪路面的室内模拟装置，其特征在于，所述驱动装置包括导向轮(16)、转轴、导向构件(14)、千斤顶(17)、第一电机(19)、车轮受力平台(32)和前叉(33)，其中，所述环形轨道(13)横截面为工字型；导向轮(16)设置有两组，对称布置在环形轨道(13)的腹板两侧，所述导向轮(16)套装在转轴上，所述转轴安装在导向构件(14)的上部；千斤顶(17)的输出轴安装在导向构件(14)下部；千斤顶(17)的底座安装在车轮受力平台(32)上；所述车轮通过前叉(33)与车轮受力平台(32)连接；所述第一电机(19)安装在车轮的钢圈内，其输出轴与车轮连接。

5.根据权利要求4所述的一种车轮碾压结冰和积雪路面的室内模拟装置，其特征在于，所述导向构件(14)上设置有行走轮(15)，所述行走轮(15)置于环形轨道(13)翼板的正下方。

6.根据权利要求1所述的一种车轮碾压结冰和积雪路面的室内模拟装置，其特征在于，造雪装置包括进气门摇臂、排气门摇臂(20)、进气门(22)、排气门(23)、液氮喷嘴(24)、高压水喷嘴(25)、压缩空气喷嘴(26)、活塞(27)、连杆(28)、反应缸(29)、液氮罐(2)、储水罐(3)、增压泵(5)、空气压缩机(4)和第二电机(30)，其中，第二电机(30)的输出轴连接有转轴，所述转轴上套装有转盘；所述连杆(28)的一端固定在转盘的端面上，连杆(28)的另一端与活塞(27)固定轴(34)连接，用于带动活塞(27)上下往复运动；

所述反应缸(29)的顶部设置有保护罩(35)，所述转子(36)安装在保护罩内；

同时，所述转子(36)与第二电机(30)的输出轴之间通过带传动(38)连接；

反应缸(29)的顶部设置有进气口、排气口和液氮喷嘴(24)，其中，所述进气口连接有高压水管道，所述高压水管道上设置有高压水喷嘴(25)和压缩空气喷嘴(26)；所述排气口连接有排出管道，所述排出管道另一端为轮碾装置的正上方的出雪口(9)；

所述进气口处设置有进气门(22)；所述排气口处设置有排气门(23)；

所述进气门(22)连接进气门摇臂；排气门(23)连接有排气门摇臂(20)，两个气门摇臂(20)的自由端均与转子(36)相接触；

所述液氮喷嘴(24)与液氮罐(2)连接；所述高压水喷嘴(25)与增压泵(5)连接，增压泵(5)通过管道与储水罐(3)连接；所述压缩空气喷嘴(26)与空气压缩机(4)连接。

7.根据权利要求6所述的一种车轮碾压结冰和积雪路面的室内模拟装置，其特征在于，进气门摇臂和排气门摇臂(20)的结构相同，气门摇臂(20)与螺丝(37)铰接，其可绕螺丝(37)顺时针或逆时针转动，其中，所述排气门摇臂(20)包括第一直杆和第二直杆，其中，第一直杆的一端为球头结构，另一端与第二直杆的一端固定连接，第二直杆的另一端通过弹簧(21)与进气门(22)或排气门(23)连接。

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