CN215525334U - 一种路用材料动态剪切模量及动态剪切疲劳寿命测量仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种路用材料动态剪切模量及动态剪切疲劳寿命测量仪，包括施压单元、套装在所述被测试件上的承压单元和位移采集模块，承压单元包括固定板和均与固定板配合的第一承压件、第二承压件和第三承压件，第一承压件和第三承压件对称设置在第二承压件的两侧，位移采集模块包括设置在被测试件上的第一位移获取单元和设置在承压单元上的第二位移获取单元。本实用新型通过设置承压单元，当下压头同时对第一承压件和第三承压件施压时，被测试件的两端向下弯曲变形，通过设置位移采集模块，便于获得被测试件和承压单元的实际位移量，并结合下压头施加的剪切应力，从而得到被测试件的动态剪切模量和抵抗弹性变形的能力，实用性强。
Description
技术领域
本实用新型属于路用材料动态剪切模量测量技术领域，具体涉及一种路用材料动态剪切模量及动态剪切疲劳寿命测量仪。
背景技术
对于路面结构的理论分析和设计计算来说，剪切弹性模量是经常要用到的一个重要力学性能指标，能衡量路面材料产生弹性变形难易程度的指标，通过测量弹性模量，可以得到路面材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力，反映了路面材料抵抗弹性变形的能力，因此，测试路面材料的剪切弹性模量尤为重要。
但目前，现有的测试仪及其配套装置功能单一，多用来测试剪切强度和塑型变形，无法得到被测试材料的拉压复合剪切弹性模量，另外，现有的测试仪只在施压单元上配套位移测量装置，缺少针对承压单元和被测试件的位移测量装置，在弹性模量测试试验中，易发生被测试件实际位移与施压单元不一致，造成试验误差，因此，亟需一种针对路用材料动态剪切模量及动态剪切疲劳的测量仪。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种路用材料动态剪切模量及动态剪切疲劳寿命测量仪，其结构简单，设计合理，通过设置承压单元，当下压头同时对第二承压件两侧的第一承压件和第三承压件施压时，第二承压件固定不动，使被测试件的两端向下弯曲变形，通过设置位移采集模块，便于获得被测试件和承压单元的实际位移量，并结合下压头施加的剪切应力，从而得到被测试件的动态剪切模量和抵抗弹性变形的能力，实用性强。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种路用材料动态剪切模量及动态剪切疲劳寿命测量仪，包括施压单元，所述施压单元包括向被测试件施加动态压力的下压头、用于放置所述被测试件的试验台和用于固定所述下压头的支架；其特征在于：还包括套装在所述被测试件上的承压单元和位移采集模块，所述承压单元包括固定板以及均与所述固定板配合的第一承压件、第二承压件和第三承压件，所述第一承压件和所述第三承压件对称设置在所述第二承压件的两侧，所述位移采集模块包括第一位移获取单元和第二位移获取单元；
所述第一位移获取单元包括四个对称布设在被测试件两端的定位块，所述第二位移获取单元包括两个分别用于采集所述第一承压件和所述第三承压件下移位移量的第二位移传感器。
上述的一种路用材料动态剪切模量及动态剪切疲劳寿命测量仪，其特征在于：位于被测试件一端的四个所述定位块呈方形布设。
上述的一种路用材料动态剪切模量及动态剪切疲劳寿命测量仪，其特征在于：所述定位块上设置有连接件，两个所述连接件之间设置有第一位移传感器和立杆；
所述连接件为L型件，所述L型件的一边与所述定位块连接，所述L型件的另一边穿设有所述立杆，所述立杆的底端和试验台连接，所述连接件沿所述立杆的长度方向滑移。
上述的一种路用材料动态剪切模量及动态剪切疲劳寿命测量仪，其特征在于：所述第二承压件通过螺纹杆与固定板连接，所述第一承压件和所述第三承压件均通过定位杆与所述固定板连接。
上述的一种路用材料动态剪切模量及动态剪切疲劳寿命测量仪，其特征在于：所述固定板顶面沿长度方向的中部两侧对称设置有两个与螺纹杆相适应的螺纹孔，所述固定板顶面沿长度方向且非中部位置的两侧对称设置有多个与定位杆相适应的第二定位孔；
所述第二定位孔的数量至少为8个。
上述的一种路用材料动态剪切模量及动态剪切疲劳寿命测量仪，其特征在于：所述被测试件为呈水平向布设的圆柱状试件，所述第一承压件、所述第二承压件和所述第三承压件上均设置有与所述被测试件相适应且偏心布设的圆孔和两个对称设置在所述圆孔两侧的引导孔，所述引导孔沿下压头的施压方向贯穿所述第一承压件、所述第二承压件和所述第三承压件。
上述的一种路用材料动态剪切模量及动态剪切疲劳寿命测量仪，其特征在于：所述第一承压件和所述第三承压件上均设置有传压板，所述下压头通过所述传压板向所述承压单元施加动态压力，所述第二位移传感器设置在所述传压板上，所述第二位移传感器和试验台之间设置有垫块。
上述的一种路用材料动态剪切模量及动态剪切疲劳寿命测量仪，其特征在于：所述传压板上设置有与第二位移传感器相适应的安装孔和与定位杆相适应的第一定位孔，第二位移传感器通过螺栓与所述传压板固定连接，所述传压板的侧面设置有与螺栓适配的螺栓孔。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型操作简便、快捷，通过设置承压单元，将第一承压件和第三承压件对称设置在第二承压件的两侧，当下压头同时对第一承压件和第三承压件施压时，第二承压件固定不动，使被测试件的两端向下弯曲变形，从而实现对被测试件的弹性变形试验，装置简单明了、实用性强。
2、本实用新型通过设置第一位移获取单元，便于获得被测试件的实际位移量，通过设置第二位移获取单元，便于获得承压单元的实际位移量，通过分析被测试件的实际位移量、承压单元的实际位移量和下压头施加的剪切应力，得到被测试件的弹性模量和抵抗弹性变形的能力；通过在被测试件的两端均设置定位块，便于利用相机通过记录定位块的运动轨迹，获得被测试件两端的下移位移量，然后比较被测试件两端位移量的差值，以便校准被测试件的位移结果，通过在被测试件两端的承压单元上均设置第二位移传感器，便于分别获取被测试件两端的承压单元的下移位移量，通过比较两个位移量的差值，以便判断承压单元作用在被测试件上的应力是否一致，从而有利于获得准确、可靠的试验数据，避免了试验误差。
3、本实用新型通过在固定板上设置多个第二定位孔，便于控制第一承压件和第三承压件与第二承压件之间的距离，当测试纯剪切应力下的弹性模量时，将第一承压件和第三承压件对称设置在距离第二承压件最近的第二定位孔上，当测试拉压复合剪切下的弹性模量时，将第一承压件和第三承压件对称设置在逐渐远离第二承压件的第二定位孔上，由此改变了被测试件两端所受应力之间的距离，获得拉压复合剪切应力在不同施压距离下的弹性模量，测试范围广、数据充分、精确度高，便于推广使用。
综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，通过设置承压单元，当下压头同时对第二承压件两侧的第一承压件和第三承压件施压时，第二承压件固定不动，使被测试件的两端向下弯曲变形，通过设置位移采集模块，便于获得被测试件和承压单元的实际位移量，并结合下压头施加的剪切应力，从而得到被测试件的动态剪切模量和抵抗弹性变形的能力，实用性强。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型实施例1中进行纯剪切试验的结构示意图。
图2为传压板与第一位移传感器和第二位移传感器的组合关系示意图。
图3为本实用新型第一承压件、第二承压件和第三承压件的结构示意图。
图4为本实用新型固定板的结构示意图。
图5为本实用新型传压板的结构示意图。
图6为本实用新型被测试件和施压单元进行纯剪切试验的组合关系示意图。
图7为本实用新型实施例1中进行拉压复合剪切试验的一种结构示意图。
图8为本实用新型被测试件和施压单元进行拉压复合剪切试验的组合关系示意图。
图9为本实用新型实施例2的结构示意图。
图10为图9的A处放大图。
附图标记说明:
1-被测试件； 2-下压头； 3-试验台；
4-支架； 5-传压板； 5-1-安装孔；
5-2-螺栓孔； 5-3-第一定位孔； 6-1-第一位移传感器；
6-2-第二位移传感器； 7-垫块； 8-第一承压件；
9-第二承压件； 10-第三承压件； 11-固定板；
11-1-螺纹孔； 11-2-第二定位孔； 12-螺纹杆；
13-定位杆； 14-圆孔； 15-引导孔；
16-定位块； 17-连接件； 18-立杆。
具体实施方式
实施例1
如图1至图8所示，本实用新型包括施压单元，所述施压单元包括向被测试件1施加动态压力的下压头2、用于放置所述被测试件1的试验台3和用于固定所述下压头2的支架4；还包括套装在所述被测试件1上的承压单元和位移采集模块，所述承压单元包括固定板11以及均与所述固定板11配合的第一承压件8、第二承压件9和第三承压件10，所述第一承压件8和所述第三承压件10对称设置在所述第二承压件9的两侧，所述位移采集模块包括第一位移获取单元和第二位移获取单元；所述第一位移获取单元包括四个对称布设在被测试件1两端的定位块16，所述第二位移获取单元包括两个分别用于采集所述第一承压件8和所述第三承压件10下移位移量的第二位移传感器6-2。
实际使用时，通过设置承压单元，将第一承压件8和第三承压件10对称设置在第二承压件9的两侧，当下压头2同时对第一承压件8和第三承压件10施压时，第二承压件9固定不动，使被测试件1的两端向下弯曲变形，从而实现对被测试件1的动态剪切模量试验。
需要说明的是，通过设置第一位移获取单元，便于获得被测试件1的实际位移量，通过设置第二位移获取单元，便于获得承压单元的实际位移量，通过分析被测试件1的实际位移量、承压单元的实际位移量和下压头2施加的剪切应力，得到被测试件1的动态剪切模量和抵抗弹性变形的能力；通过在被测试件1的两端均设置定位块16，便于利用相机通过记录定位块16的运动轨迹，获得被测试件1两端的下移位移量，然后比较被测试件1两端位移量的差值，以便校准被测试件1的位移结果，通过在被测试件1两端的承压单元上均设置第二位移传感器6-2，便于分别获取被测试件1两端的承压单元的下移位移量，通过比较两个位移量的差值，以便判断承压单元作用在被测试件1上的应力是否一致，从而有利于获得准确、可靠的试验数据，避免了试验误差。
需要说明的是，施压单元为路面材料强度试验仪或压力试验机，下压头2为施压单元的施压元件，下压头2的施压方式可以采用落锤冲击加载、也可以采用压力机动态重复加载或重复加卸载，第二位移传感器6-2的型号均优选台州市椒江西域电子厂的WXXY-KTRB-50L。
本实施例中，位于被测试件1一端的四个所述定位块16呈方形布设。
实际使用时，四个定位块16所形成的方形的下边缘与试验台3水平，将相机固定在与方形正对面同一标高上，通过拍摄四个定位块16在施压前后的位移变化，得到被测试件1一端的下移位移值，且便于判断被测试件1的一端是否发生左右偏移，通过在被测试件1的两端均放置相机，从而得到被测试件1两端的位移值，以便判断被测试件1两端的位移是否一致，避免试验误差。
本实施例中，所述第二承压件9通过螺纹杆12与固定板11连接，所述第一承压件8和所述第三承压件10均通过定位杆13与所述固定板11连接。
如图4所示，本实施例中，所述固定板11顶面沿长度方向的中部两侧对称设置有两个与螺纹杆12相适应的螺纹孔11-1，所述固定板11顶面沿长度方向且非中部位置的两侧对称设置有多个与定位杆13相适应的第二定位孔11-2；所述第二定位孔11-2的数量至少为8个。
需要说明的是，8个第二定位孔11-2两两一组，由近至远对称布设在螺纹孔11-1的两侧，通过在固定板11上设置多个第二定位孔11-2，便于控制第一承压件8和第三承压件10与第二承压件9之间的距离，当测试纯剪切应力下的弹性模量时，如图1和图6所示，将第一承压件8和第三承压件10对称设置在距离螺纹孔11-1最近的两组第二定位孔11-2上，当测试拉压复合剪切下的弹性模量时，如图7和图8所示，将第一承压件8和第三承压件10对称设置在远离螺纹孔11-1的两组第二定位孔11-2上，由此改变了被测试件1两端所受应力之间的距离，获得拉压复合剪切在不同施压距离下的弹性模量，测试范围广、数据充分、精确度高。
如图3所示，本实施例中，所述被测试件1为呈水平向布设的圆柱状试件，所述第一承压件8、所述第二承压件9和所述第三承压件10上均设置有与所述被测试件1相适应且偏心布设的圆孔14和两个对称设置在所述圆孔14两侧的引导孔15，所述引导孔15沿下压头2的施压方向贯穿所述第一承压件8、所述第二承压件9和所述第三承压件10。
实际使用时，螺纹杆12穿过引导孔15并伸进螺纹孔11-1，通过旋转螺纹杆12可将螺纹杆12有螺丝的一端固定在螺纹孔11-1内，便于将第一承压件8固定在固定板11上，定位杆13穿过引导孔15并伸进定位孔11-2，便于第二承压件9和第三承压件10在测试过程中不发生移位。
如图2所示，本实施例中，所述第一承压件8和所述第三承压件10上均设置有传压板5，所述下压头2通过所述传压板5向所述承压单元施加动态压力，所述第二位移传感器6-2设置在所述传压板5上，所述第二位移传感器6-2和试验台3之间设置有垫块7。
如图5所示，本实施例中，所述传压板5上设置有与第二位移传感器6-2相适应的安装孔5-1和与定位杆13相适应的第一定位孔5-3，第二位移传感器6-2通过螺栓与所述传压板5固定连接，所述传压板5的侧面设置有与螺栓适配的螺栓孔5-2。
实际使用时，传压板5的数量为两个，两个传压板5分别布设在第一承压件8与下压头2之间、以及第三承压件10与下压头2之间，第一承压件8和第三承压件10中的两个定位杆13伸进传压板5的定位孔5-3中，避免了定位杆13对下压头2的影响，通过设置螺栓孔5-2和安装孔5-1垂直且互通，将第二位移传感器6-2的一端分别伸进两个安装孔5-1中，用螺栓伸进螺栓孔5-2至抵接安装孔5-1中的第一位移传感器6-1或第二位移传感器6-2，从而将第二位移传感器6-2固定在传压板5上。
本实用新型具体使用时，第二承压件9套装在被测试件1的中部且固定不动，第一承压件8和第三承压件10套装在被测试件1上且对称设置在第二承压件9的两侧，利用下压头2对第一承压件8和第三承压件10施加应力，使被测试件1的两端向下弯曲变形，以固定板11上设置有8个第二定位孔11-2为例，当测试纯剪切应力下的弹性模量时，将第一承压件8和第三承压件10对称设置在距离螺纹孔11-1最近的两组第二定位孔11-2上，施压后，利用相机获得定位块16的位移值，并读取第二位移传感器6-2的数据，结合下压头2施加的纯剪切应力，获得纯剪切应力下的弹性模量，当测试拉压复合剪切下的弹性模量时，将第一承压件8和第三承压件10对称设置在远离螺纹孔11-1的两组第二定位孔11-2上，施压方式与位移值获取方式不变，从而获得拉压复合剪切下的弹性模量，试验结果准确可靠。
实施例2
如图9和图10所示，本实施例中，所述定位块16上设置有连接件17，两个所述连接件17之间设置有第一位移传感器6-1和立杆18；所述连接件17为L型件，所述L型件的一边与所述定位块16连接，所述L型件的另一边穿设有所述立杆18，所述立杆18的底端和试验台3连接，所述连接件17沿所述立杆18的长度方向滑移。
实际使用时，连接件17为L型件，且被测试件1一端上连接件17的数量为两个，两个连接件17的一边分别与处在同一铅锤线上的两个定位块16固定连接，连接件17的另一边穿设有第一位移传感器6-1和立杆18，从而使第一位移传感器6-1和立杆18保持竖向布设，便于在定位块16随被测试件1下移时，利用第一位移传感器6-1获得定位块16的下移位移量，从而获得被测试件1的下移位移量，通过设置立杆18，且立杆18的一端放置在试验台3上，使连接件17沿立杆18的长度方向滑移，便于对连接件17的移动起导向作用，加强连接件17的稳定性。
需要说明的是，第一位移传感器6-1的型号均优选台州市椒江西域电子厂的WXXY-KTRB-50L。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (8)
1.一种路用材料动态剪切模量及动态剪切疲劳寿命测量仪，包括施压单元，所述施压单元包括向被测试件(1)施加动态压力的下压头(2)、用于放置所述被测试件(1)的试验台(3)和用于固定所述下压头(2)的支架(4)；其特征在于：还包括套装在所述被测试件(1)上的承压单元和位移采集模块，所述承压单元包括固定板(11)以及均与所述固定板(11)配合的第一承压件(8)、第二承压件(9)和第三承压件(10)，所述第一承压件(8)和所述第三承压件(10)对称设置在所述第二承压件(9)的两侧，所述位移采集模块包括第一位移获取单元和第二位移获取单元；
所述第一位移获取单元包括四个对称布设在被测试件(1)两端的定位块(16)，所述第二位移获取单元包括两个分别用于采集所述第一承压件(8)和所述第三承压件(10)下移位移量的第二位移传感器(6-2)。
2.根据权利要求1所述的一种路用材料动态剪切模量及动态剪切疲劳寿命测量仪，其特征在于：位于被测试件(1)一端的四个所述定位块(16)呈方形布设。
3.根据权利要求2所述的一种路用材料动态剪切模量及动态剪切疲劳寿命测量仪，其特征在于：所述定位块(16)上设置有连接件(17)，两个所述连接件(17)之间设置有第一位移传感器(6-1)和立杆(18)；
所述连接件(17)为L型件，所述L型件的一边与所述定位块(16)连接，所述L型件的另一边穿设有所述立杆(18)，所述立杆(18)的底端和试验台(3)连接，所述连接件(17)沿所述立杆(18)的长度方向滑移。
4.根据权利要求1所述的一种路用材料动态剪切模量及动态剪切疲劳寿命测量仪，其特征在于：所述第二承压件(9)通过螺纹杆(12)与固定板(11)连接，所述第一承压件(8)和所述第三承压件(10)均通过定位杆(13)与所述固定板(11)连接。
5.根据权利要求4所述的一种路用材料动态剪切模量及动态剪切疲劳寿命测量仪，其特征在于：所述固定板(11)顶面沿长度方向的中部两侧对称设置有两个与螺纹杆(12)相适应的螺纹孔(11-1)，所述固定板(11)顶面沿长度方向且非中部位置的两侧对称设置有多个与定位杆(13)相适应的第二定位孔(11-2)；
所述第二定位孔(11-2)的数量至少为8个。
6.根据权利要求4所述的一种路用材料动态剪切模量及动态剪切疲劳寿命测量仪，其特征在于：所述被测试件(1)为呈水平向布设的圆柱状试件，所述第一承压件(8)、所述第二承压件(9)和所述第三承压件(10)上均设置有与所述被测试件(1)相适应且偏心布设的圆孔(14)和两个对称设置在所述圆孔(14)两侧的引导孔(15)，所述引导孔(15)沿下压头(2)的施压方向贯穿所述第一承压件(8)、所述第二承压件(9)和所述第三承压件(10)。
7.根据权利要求1所述的一种路用材料动态剪切模量及动态剪切疲劳寿命测量仪，其特征在于：所述第一承压件(8)和所述第三承压件(10)上均设置有传压板(5)，所述下压头(2)通过所述传压板(5)向所述承压单元施加动态压力，所述第二位移传感器(6-2)设置在所述传压板(5)上，所述第二位移传感器(6-2)和试验台(3)之间设置有垫块(7)。
8.根据权利要求5所述的一种路用材料动态剪切模量及动态剪切疲劳寿命测量仪，其特征在于：所述传压板(5)上设置有与第二位移传感器(6-2)相适应的安装孔(5-1)和与定位杆(13)相适应的第一定位孔(5-3)，第二位移传感器(6-2)通过螺栓与所述传压板(5)固定连接，所述传压板(5)的侧面设置有与螺栓适配的螺栓孔(5-2)。
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