FI81675B - Anordning foer dynamisk testning av vaegbelaeggning. - Google Patents

Description

1 81675

Laite tiepäällysteiden dynaamiseen testaamiseen

Keksintö koskee autoteiden rakentamista ja huoltoa ja erityisesti laitetta tiepäällysteiden dynaamista koe-5 tusta varten sen lujuuden määrittämiseksi kimmoisuusomi-naisuuksien muodossa. Tarkemmin sanottuna keksinnön kohteena on laite tiepäällysteiden dynaamista koetusta varten, joka laite on asennettu ajoneuvolle ja käsittää meistin kahden kaksoispyörän muodossa, jotka on asennettu ak-10 selille, joka on kantavan rungon varassa, jossa on ohjain sen päälle asennettua, putoavaa painoa varten, joka toimii yhdessä nostomekanismin kanssa, ja laitteen, joka mittaa tiepäällysteen pystysuorat siirtymiset.

Keksintöä voidaan hyödyntää parhaiten kimmoisten 15 teiden koetusta varten.

Maan autokannan jatkuva kasvu edellyttää laajan autotieverkoston rakentamista kehittyneen tekniikan mukaisesti. Jatkuvasti kasvavat maantiekuljetukset lisäävät liikenteen aiheuttamaa kuormitusta ja edellyttävät teiltä 20 lujuutta ja luotettavuutta. Määrittämällä tien peitteen lujuus on tällöin mahdollista tehdä tieteellisesti perusteltuja ennusteita tien kunnosta sekä korjausten ja huollon tarpeesta sekä muista tarvittavista toimenpiteistä tieliikenteen turvallisuuden varmistamiseksi.

25 Taloudellisesti järkevä päätös määritettäessä tien peitteen vahvistamiseksi tarkoitettujen kerrosten paksuus voidaan tehdä vain olemassa olevan tien peitteen todellista lujuutta koskevien luotettavien tietojen pohjalta.

Tietoja jo käytössä olevien tienpeitteiden lujuu-30 desta tarvitaan myös suunnitteluvaiheessa tierakenteiden luotettavuuden arvioimiseksi. Suorittamalla lujuuden tarkistus tien rakentamisen aikana on mahdollista huomattavasti parantaa tehdyn työn laatua, varsinkin peiteraken-teiden yhdenmukaisen lujuuden osalta.

35 Tien peitteen lujuus voidaan määrittää melko tar- 2 81 675 kasti kuormitetun tarkastusajoneuvon aikaansaaman kimmoisan jouston määrästä.

Tien peitteen kokonaisjousto kertoo eniten sen kunnosta, koska siitä ilmenee paitsi tien peitteen jäykkyys 5 myös sen kerroksissa esiintyvän aksiaalisen kokoonpuristumisen aiheuttamat rasitukset. Se on myös helposti mitattavissa kenttäolosuhteissa. Tien peitteen vakiolujuusomi-naisuudet määritetään nykyään kokonaiskimmomoduulista, joka on kääntäen verrannollinen joustoon vertailukuormi-10 tuksen alaisena.

Luotettavien tietojen saamiseksi pitäisi kuorman suuruuden olla lähellä kuormaa, joka kohdistuu vakio- tai vertailumoottoriaj oneuvon takapyörään.

Lisäksi tien peitteiden lujuustietojen tarkkuus 15 riippuu olennaisesti kenttäoloissa käytetyistä koetusmene- telmistä.

Nykyään käytetään paljon erilaisia menetelmiä ja välineitä tien peitteiden lujuuden määrittämiseksi. Nämä voidaan jakaa kahteen luokkaan: 20 koetusmenetelmät, jotka käyttävät staattista kuor maa; koetusmenetelmät, jotka käyttävät dynaamista (het-kel1i stä) kuormaa.

Staattinen kuormitus voidaan saada aikaan tarkas-25 tusmoottoriajoneuvon pyörän avulla. Kuorma siirretään meistin kautta, jonka pinta-ala on suunnilleen sama kuin tarkastusajoneuvon pyörän jäljen pinta-ala. Kun tarkastus-ajoneuvon pyörä kohdistaa kuorman tien peitteeseen, muistuttaa ko. kuormitustapa tienpeitteiden todellisia käyt-30 töolosuhteita. Koetusmenetelmä, joka käyttää staattista kuormitusta, on kuitenkin epäkäytännöllinen kun on suoritettava melko laajoja koetuksia. Tähän on syynä sen alhainen koetustehokkuus.

Testausmenetelmässä, joka käyttää dynaamista kuor-35 mitusta, kunkin kuorman kestoaika määrätyssä pisteessä 3 81675 riippuu käytetystä välineestä ja on sekunnin useista sadasosista useihin kymmenysosiin. Tämä lisää olennaisesti käytetyn laitteiston toiminnan tehokkuutta. Lisäksi koe-tusolosuhteet edustavat paremmin liikkuvan moottoriajoneu-5 von pyörän lyhytaikaista vaikutusta tien peitteeseen.

Hetkellistä (dynaamista) kuormitusta käyttävien laitteiden laaja käyttö voidaan selittää sillä seikalla, että korkeat amplitudit omaavat voimapulssit voidaan helposti kehittää ilman suuria tai monimutkaisia laitteita. 10 Nykyisin käytetään laajalti dynaamista kuormitus- laitetta, joka käsittää jäykän meistin, jonka pinta-ala vastaa tarkastusajoneuvon pyörän tekemän jäljen pinta-alaa, ja kuorman, joka pudotetaan ennaltamäärätyltä korkeudelta iskunvaimentimen päälle ja joka kehittää kuorma-15 pulssin.

Iskunvaimennin voi koostua joko teräsjousesta tai tiivisteistä, jotka on tehty määrätyistä kumilajeista.

Ajanjakso, jona dynaaminen kuorma siirretään tien peitteen päälle, riippuu iskunvaimentimen jäykkyydestä ja 20 putoavan kuorman painosta.

Jäykällä meistillä varustetun, dynaamisen kuormi-tuslaitteen toiminnan tehokkuus on kuitenkin melko pieni. Syy tähän on se, että meistiä on nostettava ja laskettava aina kun koetusalue muuttuu.

25 Lisäksi lyhytaikaisen voiman siirtoon jäykän meis tin läpi liittyy tien peitteen käyttöolosuhteiden riittämätön jäljittely, mikä vaikuttaa mittauksen tarkkuuteen.

Lisäksi tunnetaan laite, joka kohdistaa tienpeit-teille dynaamisen kuorman (ks. neuvostol. keksijän todis-30 tusta n:o 885 398) ja käsittää tietraktorin ja perävaunun kahden kuorma-autopyöräparin päällä, joiden välille on asennettu jäykkä kappale, jonka kaareva pinta muodostaa ulkoneman, joka toimii eräänlaisena ponnahduslautana, mikä varmistaa perävaunun jaksoittaisen nousun ja putoami-35 sen tien peitteen päälle.

4 81675 Tämän laitteen eräs olennainen haitta on se, että sitä ei voi käyttää, kun traktoria ja perävaunua ei käytetä, koska dynaaminen kuormitus tapahtuu vain perävaunun liikkuessa. Lisäksi tien peitteen taipuman enimmäisarvon 5 mittaus kärsii, koska on vaikeaa sijoittaa laitetta pystysuorien siirtojen mittaamiseksi keskikohdassa, johon dynaaminen kuorma kohdistetaan. Lisäksi laite on isokokoinen, se liikkuu epävakaasti ja voi estää liikennettä, mikä vaikuttaa haitallisesti sen suorituksen turvallisuu-10 teen.

Tunnettu laite, joka muistuttaa eniten po. keksintöä, on laite, joka kuormittaa tienpeitteet dynaamisesti (ks. neuvostol. keksijän todistusta n:o 827 676) ja käsittää meistin kaksoispyörien muodossa, joita ympäröi pää-15 tön, joustava nauha ja jotka on asennettu akselille, joka on tukevan rungon varassa, laitteen, joka mittaa tienpeit-teiden pystysuorat siirtymiset - akselerometrin - ja joka on päättömän nauhan sisäpinnalla, ja käyttölaitteen, joka nostaa painon ja sisältää ketjupyörän, joka on kytketty 20 kiinteästi kaksoispyörien akseliin voimansiirtoketJulia.

Kun laitteen sisältävää alustaa hinataan moottoriajoneuvon perässä, pyörivät kaksoispyörät yhdessä ketjupyörän kanssa ja panevat käyttölaitteen toimimaan voimansiirto-ketjun välityksellä painon nostamiseksi siten, että se 25 voidaan nostaa ennaltamäärätylle korkeudelle. Samanaikai sesti painon nostamisen aikana, mutta siitä riippumattomasti liikutetaan päätöntä nauhaa, samalla kun kaksoispyörät pitävät sen jäykästi tien peitettä vasten.

Hetkellä, jolloin liikkuva akselerometri viedään 30 kaksoispyörien väliin, pudotetaan paino kannattavan run gon päälle. Tämä laite ei kuitenkaan ole vapaa eräistä haitoista, jotka johtuvat siitä, että päättömällä, joustavalla nauhalla on taipumus liukua suhteessa kaksoispyö-riin ja tien peitteeseen, mikä huonontaa akselerometrin 35 suhteellista liikkumattomuutta hetkellä, jolloin mitataan 5 81675 tien peitteen jousto. Kun akselerometri on asennettu päättömän nauhan päälle, se reagoi eri häiritseviin ja vääristäviin tapahtumiin, esim. nauhan siirtymiseen poikittain peitteen huonon kunnon johdosta, kun kuormitetut kaksois-5 pyörät painavat joustavan nauhan peitteen pintaa vasten. Lisäksi menetetään energiaa, kun pudotettu paino iskee kantavaan runkoon tässä käytetyn metallin plastisesta jännityksestä johtuen, jolloin tien peitteeseen vaikuttavan kuormapulssin muoto vääristyy verrattuna todellisten, 10 liikkuvien ajoneuvojen aikaansaamaan kuormapulssiin. Lisäksi ei tätä laitetta käyttämällä voida suorittaa koetusta silloin, kun hinaava moottoriajoneuvo pysyy paikallaan, koska putoavan kuorman nosto on mahdollinen vain kaksois-pyörien pyöriessä eli kun hinaava ajoneuvo liikkuu. Tien 15 peitteen koetuksen tehokkuus kärsii, koska ei ole järjestelmää, joka tahdistaisi akselerometrin aseman iskun anto-hetken (painon pudotuksen) kanssa. Lisäksi laitetta ei voi siirtää toimintakunnossa, mikä huonontaa sen käyttökelpoisuutta.

20 Po. keksinnön eräänä tavoitteena on poistaa edellä mainitut haitat.

Sellainen laite tien peitteen dynaamista koetusta varten on suotava, jossa mittauslaite olisi asennettava siten, että koetus voidaan suorittaa kantavan ajoneuvon 25 sekä liikkuessa että sen ollessa paikallaan.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista, että laite käsittää kaksoispyörien väliin sijoitetun muut-timen, jossa on pyörä, jolloin muutin pyörineen on asennettu värähtelyjä vastaan eristetyn alustan varaan, joka 30 alusta on kytketty ajoneuvon taka-akseliin, jolloin nos-tomekanismin käyttölaite on riippumaton kaksoispyöristä ja kantavalle rungolle on asennettu iskunvaimennin alueelle, jossa runko koskettaa putoavaan painoon. Edullisesti käyttölaite sisältää vintturin, joka on kytketty köydellä 35 putoavan painon nostomekanismiin, ja putoavan painon oh- 6 81675 jäin koostuu kahdesta rinnakkaistangosta, jotka on asennettu pystysuorasti liikkuvasti ajoneuvolle ja jotka ottavat vastaan painon väliinsä.

Laitteen rakenteen ansiosta voidaan olennaisesti 5 parantaa mittaustarkkuutta. Lisäksi mittauksen esitelty järjestely mahdollistaa käyttölaitteen käytön rakenteen painon nostamiseksi riippumatta kaksoispyörien akselista, mikä sallii tienpeitteiden koetuksen suorittamisen ajoneuvon ollessa sekä liikkumaton että liikkeessä. Tämä puoles-10 taan lisää tienpeitteiden koetuksen tehokkuutta.

Kun laite, joka mittaa pystysuorat siirtymiset, sisältää muuttajan, jossa pyörä on asennettu varren vapaaseen päähän, joka sijaitsee kaksoispyörien välissä, jolloin varren toinen pää on kytketty ajoneuvoon, saadaan 15 aikaan helppo ja tehokas koetus ajoneuvon ollessa sekä liikkumaton että liikkeessä. Käyttämällä värähtelyjä vastaan eristettyä alustaa voidaan olennaisesti vähentää heilahdusten vaikutusta mittauslaitteeseen, kun paino pudotetaan rungon päälle.

20 Käyttämällä iskunvaimenninta voidaan pienentää energian menetystä, kun paino iskee kantavaan runkoon, kuormapulssin muodon parantamiseksi, samalla kun saadaan aikaan dynaaminen kuorma, joka jäljittelee tien peitteen kuormituksen todellisia olosuhteita.

25 Käyttölaitteeseen liitetyn vintturin ansiosta paino voidaan nostaa mahdollisimman yksinkertaisella tavalla siitä riippumatta, onko ajoneuvo liikkeessä vai paikallaan. Ohjaustankojen liikkuva asennus sallii kaksoispyörien olla jatkuvassa yhteistoiminnassa tien peitteen kans-30 sa, mikä on erityisen tärkeää, kun koetus suoritetaan ajoneuvon liikkuessa epätasaista tietä pitkin.

Po. keksinnön muut tavoitteet ja edut käyvät ilmi sen erään toteutusmuodon seuraavasta kuvauksesta, jossa viitataan oheisiin piirustuksiin, joissa 35 kuvio 1 esittää kaaviomaista yleiskuvantoa keksin- 7 81675 nön mukaisesta tien peitteen dynaamisesta koetuslaittees-ta; ja kuvio 2 esittää sivukuvantoa tien peitteen dynaamisesta koetuslaitteesta. Näytetty tien peitteen dynaami-5 nen koetuslaite käsittää kantavan rungon 1 (kuviot 1 ja 2), jolle on asennettu ohjaustangot 2 putoavaa painoa 3 varten, joka on yhdistetty nostomekanismin 4 kanssa liik-kuakseen tätä pitkin. Runko 1 on kosketuksessa akselin 5 kanssa, joka kantaa meistin kahden kaksinkertaisen paine-10 ilmapyörän 6 muodossa. Tangot 2 on asennettu pystysuorasti liikkuvasti kantavalle ajoneuvolle tai kantavan auton korille 7 kannattimiin 8, joilla on ohjausrullat 8'.

Pyörien 6 välissä on laite 9', joka mittaa tien peitteen pystysuorat siirtymiset ja sisältää muuttimen 10 15 ja pyörän 11. Laite 9 on sijoitettu pyörien 6 väliin keskipisteeseen, jossa kohdistetaan kuorma tien peitteeseen. Pyörä 11 on asennettu poikittaiskappaleen tai varren 12 (kuvio 2) toiseen vapaaseen päähän, joka on kaksoispyörien 6 välissä, kun taas varren 12 toinen pää on kytketty vä-20 rähtelyjä vastaan eristettyyn alustaan 13, joka on kytketty kiinteästi kantavan auton taka-akseliin. Alueella, jossa se on kosketuksessa putoavan painon 3 kanssa, on kantavalle rungolle 1 asennettu iskunvaimennin 14 (kuvio 1) joko kimmoisan kumitiivisteen tai jousen muodossa. Putoa-25 van painon 3 nostaa nostomekanismi 4, joka on yhdistetty käyttölaitteeseen, joka on asennettu kaksoispyörien 6 akselista 5 riippumattomasti. Kuvatussa toteutusmuodossa käyttölaite sisältää sähkövintturin 15, jonka köysi 16 on kytketty nostomekanismiin 4, jolloin vintturi 15 on asen-30 nettu kantavan ajoneuvon koriin 7 (kuvio 2). Käsikäyttöinen vintturi 17, joka sekin on asennettu kantavan ajoneuvon koriin 7, on tarkoitettu tekemään valmiiksi dynaamisen koetuslaitteen kuljetusta varten, kun se on työasennossa, ja toisaalta helpottamaan sen nopeaa toimintaa kuljetuk-35 sen jälkeen. Vintturi 17 on kytketty köydellä 18 tukevaan 8 81675 runkoon 1.

Tien peitteen dynaaminen koetuslaite toimii seuraavasti .

Sähkövintturia 15 käytetään putoavan painon 3 nos-5 tamiseksi nostomekanismin 4 ja köyden 16 välityksellä. Aluksi putoava paino 3 sijaitsee kantavalle rungolle 1 asennetun iskunvaimentimen 14 päällä. Kun paino 3 nostetaan ennaltamäärättyyn korkeuteen, eroaa paino 3 itsestään nostomekanismista 4 ja paino 3 putoaa liukuen alas 10 kahta ohjaustankoa 2 pitkin. Kun putoava paino 3 iskee kantavaan runkoon 1, siirtyy ennaltamäärätty dynaaminen voima tien peitteeseen iskunvaimentimen 14 kautta ja kak-soispyörien 6 kautta, jolloin tapahtuu tien peitteen pystysuoraa siirtymistä tai joustoa. Tähän joustoon reagoi 15 pystysuorien siirtymisten muutin 10, joka seuraa jatkuvasti koetuksenalalsta tien peitettä pyörän 11 kautta. Kun laitetta siirretään tien epätasaisen tai myhkyräisen peitteen päällä, saadaan aikaan jatkuva kosketus kaksoispyö-rien 6 ja tien peitteen kesken liikuttamalla pystysuorasti 20 kaksoispyöriä 6 yhdessä tankojen 2 kanssa ohjausrullia 9 pitkin, jotka on asennettu kannattimiin 8, jotka ovat kantavan ajoneuvon korin 7 varassa. Putoavan painon 3 pika-nosto sekä kaksoispyörien 6 ja varren 12 nosto laitteen siirtämiseksi pitkiä matkoja saadaan aikaan käsikäyttöi-25 sellä vintturilla 17.

Vaihtoehtoisesti voi kuorman 3 nostava käyttölaite olla hydraulinen käyttölaite, käyttölaite, joka saa voiman kantavan ajoneuvon moottorin käyttämästä ulosottoak-selista, tai jokin muu tunnettu käyttölaite, joka on so-30 piva painon 3 nostamiseen ja joka ei ole kytketty kaksoispyörien 6 akseliin 5.

Claims (2)

9 81 675

1. Laite tiepäällysteiden dynaamista koetusta varten, joka laite on asennettu ajoneuvolle (7) ja käsittää 5 meistin kahden kaksoispyörän (6) muodossa, jotka on asennettu akselille (5), joka on kantavan rungon (1) varassa, jossa on ohjain sen päälle asennettua, putoavaa painoa (3) varten, joka toimii yhdessä nostomekanismin (4) kanssa, ja laitteen (9'), joka mittaa tiepäällysteen pystysuorat 10 siirtymiset, tunnettu siitä, että laite (9') käsittää kaksoispyörien (6) väliin sijoitetun muuttimen (10), jossa on pyörä (11), jolloin muutin pyörineen on asennettu värähtelyjä vastaan eristetyn alustan (13) varaan, joka alusta on kytketty ajoneuvon taka-akseliin, 15 jolloin nostomekanismin (4) käyttölaite on riippumaton kaksoispyöristä (6) ja kantavalle rungolle (1) on asennettu iskunvaimennin (14) alueelle, jossa runko koskettaa putoavaan painoon (3).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, t u n -20 n e t t u siitä, että käyttölaite sisältää vintturin (16), joka on kytketty köydellä (15) putoavan painon (3) nostomekanismiin (4), ja putoavan painon (3) ohjain koostuu kahdesta rinnakkaistangosta (2), jotka on asennettu pystysuorasti liikkuvasti ajoneuvolle (7) ja jotka ottavat 25 vastaan painon (3) väliinsä. 10 81 675