RU220730U1 - Устройство для испытаний материалов дорожных покрытий на пылимость - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к средствам испытаний материалов дорожных покрытий на пылимость. Устройство содержит расположенную над материалом дорожного покрытия цилиндрическую камеру с крышкой, стержень в камере с рабочим элементом, взаимодействующим с материалом дорожного покрытия, прикрепленный к камере привод с валом для перемещения стержня, воронку, герметично сообщенную с нижней частью полости цилиндрической камеры под перегородкой с возможностью подключения каналом всасывания к электроаспиратору. При этом камера в средней части имеет перегородку, в крышке и перегородке выполнены центральные отверстия, в которых подвижно размещен стержень с лыской на одной его стороне, взаимодействующей с эксцентрично установленным на валу привода фрикционным колесом. На верхнем конце стержня установлен съемный груз. Под камерой расположена чаша, на верхний торец чаши опирается нижняя часть камеры через уплотнительный элемент. Устройство смонтировано на вертикальной штанге, имеющей основание, на котором расположена чаша. В перегородке установлен обратный клапан с фильтром, а в её центральном отверстии между ней и стержнем установлено манжетное уплотнение. Технический результат - повышение точности испытаний материала на пылимость. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Полезная модель относится к устройствам для оценки качества поверхности дорожного покрытия, в особенности для определения пылимости материалов дорожных покрытий. К этим материалам относятся, например, гравий, щебень, песок, грунт, которые могут быть также обработаны обеспыливающими жидкостями.

В настоящее время запыленность воздуха определяют аспиратором воздуха АВА-1 (Госреестр, №29895-05. 2005). Данный аспиратор не учитывает содержание пыли в пробе воздуха вблизи дорожной поверхности, которая зависит от внешних атмосферных факторов, что не позволяет корректно оценить пылимость материалов дорожной поверхности.

Известны устройства измерения запыленности (FHWA acquires Australian ALF design.-TRNews, 1986, №125, p. 16. RU 1395972 A1, 15.02.1988).

Известно устройство для испытаний материалов дорожных покрытий на пылимость, содержащее расположенную над материалом дорожного покрытия цилиндрическую камеру, в котором размещены стержни с установленными на одном их конце рабочими элементами, взаимодействующим с материалом дорожного покрытия, прикрепленный к камере привод с валом для перемещения стержней, и электроаспиратор, соединенный каналом всасывания с внутренней полостью камеры, причем на валу привода внутри камеры установлен барабан с отверстиями, в которых расположены другие концы стержней с посаженными на них коническими шестернями, находящимися в зацеплении с посаженной на валу привода центральной шестерней, рабочие же элементы выполнены в виде колес на подпружиненных втулках, а в цилиндрической стенке камеры образовано отверстие, края которого опираются на материал дорожного покрытия (RU 1476033 А1, 30.04.1989 - прототип).

При взаимодействии рабочих элементов указанного устройства с покрытием не обеспечивается стабильное примыкание без зазора кромок отверстия в цилиндрической камере к покрытию, что отрицательно влияет на качество испытаний, причем на изменение зазора влияет деформации покрытия при воздействии на него рабочих элементов. Поэтому при отборе пробы запыленного воздуха в пробу возможно попадание неконтролируемого количества воздуха из окружающей среды, а из-за нестабильности указанного зазора точность определения запыленности проб воздуха недостаточна. В результате при сравнении разных проб материалов на показатели пылимости возможны погрешности.

В известном устройстве установка рабочих элементов в виде колес в разные положения, реально не имитирует взаимодействие колеса автомобиля с покрытием и для определения пылимости различных материалов имеет несущественное значение. Также, в устройстве, выбранного в качестве прототипа, замена одного испытываемого материала на другой весьма трудоемка, поскольку требует предварительной подготовки площадки с материалом.

Задача, на которую направлена предлагаемая полезная модель, заключается в возможности проведения испытаний с большим количеством различных материалов и обеспечении точности измерения пылимости для каждого материала при механическом воздействии на материал с различной интенсивностью.

Техническим результатом полезной модели является повышение точности испытаний материала на пылимость.

Технический результат получен устройством для испытаний материалов дорожных покрытий на пылимость, содержащим цилиндрическую камеру с крышкой, в камере размещен стержень с установленным на одном его конце рабочим элементом, прикрепленный к камере привод с валом для перемещения стержня, воронка, герметично сообщенная с нижней частью полости цилиндрической камеры под перегородкой с возможностью подключения каналом всасывания к электроаспиратору, основание, на котором смонтировано устройство, причем цилиндрическая камера расположена над основанием вертикально, в средней части камеры закреплена перегородка, в крышке и перегородке камеры выполнены центральные отверстия, в которых подвижно размещен стержень, имеющий лыску, взаимодействующую с эксцентрично установленным на валу привода фрикционным колесом, на нижнем конце стержня закреплен рабочий элемент в виде полусферического колпака из эластичного материала, на верхнем конце стержня установлен груз, при этом привод с валом смонтирован на крышке камеры, рабочий элемент имеет уплотнение в виде эластичного кольца прижатого к прижимной гайке, навинченной на нижний резьбовой конец цилиндрической камеры, между которой и основанием устройства образовано пространство для расположения в нем съемной чаши с испытуемым материалом.

В перегородке установлен обратный клапан с фильтром, в центральном отверстии перегородки между ней и стержнем установлено манжетное уплотнение, штанга и камера соединены между собой хомутом, внутри которого расположен стержень с возможностью его перемещения внутри хомута.

На фиг. 1 показано устройство для испытаний материалов дорожных покрытий на пылимость в процессе испытаний в положении, когда в устройстве установлена чаша с испытуемым материалом.

На фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство для испытаний материалов 1 дорожных покрытий на пылимость содержит располагаемую над материалом дорожного покрытия цилиндрическую камеру 2 (фиг. 1), в которой размещен стержень 3 с установленным на одном его конце рабочим элементом 4, взаимодействующим с материалом 1 дорожного покрытия. Рабочий элемент 4 выполнен в виде полусферического колпака из эластичного материала. Устройство также содержит прикрепленный к цилиндрической камере 2 привод 5 с валом 6. Привод служит для перемещения стержня 3. Устройство содержит электроаспиратор 7, соединенный каналом всасывания 8 с внутренней полостью 9 цилиндрической камеры 2. Цилиндрическая камера 2 ориентирована и расположена вертикально по ее оси и в средней части цилиндрической камеры закреплена перегородка 10, а в верхней части цилиндрической камеры расположена ее крышка 11. Перегородка 10 и крышка 11 выполнены с центральными отверстиями по оси камеры, в которых размещен стержень 3, верхняя часть которого выполнена с продольной лыской 12 (фиг. 2), взаимодействующей с эксцентрично установленным на валу 6 привода 5 фрикционным колесом 13.

Рабочий элемент 4 закреплен неподвижно на нижнем конце стержня 3, а на верхнем конце стержня 3 установлен съемный груз 14. Привод 5 с валом 6 смонтирован на крышке 11. Канал всасывания 8 электроаспиратора 7 соединен через воронку 15 с полостью цилиндрической камеры 2 под перегородкой 10. Под цилиндрической камерой 2 расположена чаша 16, заполненная испытуемым материалом 1.

В рабочем положении устройства на верхний торец чаши 16 опирается нижняя часть цилиндрической камеры 2 через уплотнительный элемент в виде эластичного кольца 17, взаимодействующего с прижимной гайкой 18. Прижимная гайка 18 охватывает образованный снаружи нижней части цилиндрической камеры резьбовый участок 19 и она навинчена на резьбовой участок 19 цилиндрической камеры 2. Эластичное кольцо 17 прижато к нижнему торцу прижимной гайки 18 так, что они постоянно (в рабочем и не рабочем положениях) взаимодействуют между собой в прижатом друг к другу состоянии. Эластичное кольцо 17 прижато к прижимной гайке силами сцепления их поверхностей.

Устройство смонтировано на штативе с основанием 20, на которое опирается съемная чаша 16 с испытуемым материалом 1, при этом основание 20 имеет вертикальную штангу 21, на которой закреплена цилиндрическая камера 2 с помощью хомута 22 и крышки 11. Вертикальная штанга 21 и цилиндрической камера 2 соединены между собой хомутом 22 так, что внутри хомута расположен стержень 3 с возможностью его перемещения внутри хомута.

Рабочий элемент 4 в виде полусферического колпака закреплен на нижнем конце стержня 3 гайкой 23, размещенной внутри полусферического колпака рабочего элемента. В средней части цилиндрической камеры 2, в закрепленной в камере перегородке 11, установлен обратный клапан 24 с фильтром 25. В центральном отверстии перегородки расположено манжетное уплотнение 26. Съемный груз 14 закреплен на верхнем конце стержня 3 гайкой 27. Штанга 21, на которой установлено устройство, закреплена на основании 20.

Работает устройство следующим образом.

Первоначально устройство находится в собранном состоянии так, что это устройство образует не заполненное пространство между основанием 20 и эластичным кольцом 17 уплотнительного элемента. Указанное пространство предназначено для расположения в нем съемной чаши 16 с материалом 1 в чаше.

В таком состоянии устройства чаша 16 с испытуемым материалом 1 находится отдельно от устройства, при этом рабочий элемент 4 располагается выше нижнего торца цилиндрической камеры 2, навинченная на конец цилиндрической камеры 2 прижимная гайка 18 отвинчена по резьбовому участку 19 цилиндрической камеры 2 в верхнее положение вместе с эластичным кольцом 17, которое прижато к нижнему торцу прижимной гайки.

Затем чашу 16, с расположенным в ней заранее подготовленным испытуемым материалом 1, размещают под цилиндрической камерой 2, ориентируя центр чаши 16 по оси цилиндрической камеры 2. Затем герметизируют камеру 2, для чего завинчивают прижимную гайку 18, зажимая эластичное кольцо 17 между нижним торцом цилиндрической камеры 2 и верхним торцом чаши 16.

Для создания запыленной пробы воздуха включают привод 5 с валом 6. При этом происходит вращение эксцентрично установленного на валу 6 фрикционного колеса 13, которое во время прижатия колеса к лыске 12 поднимает стержень 3, а при нарушении контакта фрикционного колеса 13 с вырезом 12 стержень падает вниз. В конце падения закрепленный на нижнем конце стержня 3 рабочий элемент 4 ударяет по поверхности материала 1, находящегося в чаше 16. Цикл подъема и падения стержня 3 повторяется при каждом обороте фрикционного колеса 13, при этом из материала 1 выделяется пыль. Интенсивность выделения пыли для одного испытуемого материала зависит от энергии удара, которую можно изменять с помощью съемных грузов 14 различной массы. Количество выделенной пыли в полости цилиндрической камеры 2 под перегородкой 10 после определенного числа циклов подъема-падения стержня 3 стабилизируется, привод отключают и включают на некоторое время электроаспиратор 7, в который через воронку 15 и канал всасывания 8 засасывается воздух из полости 9 под перегородкой 10 цилиндрической камеры 2. Благодаря тому, что полость 9 в соединении с электроаспиратором 7 герметична, а также благодаря уплотнению в виде эластичного кольца 17, манжетному уплотнению 26 и закрытому обратному клапану 24 - воздух из внешней среды в процессе испытаний не поступает в полость 9.

В результате, после подсоединения полости 9 к электроаспиратору 7, в полости 9 создается разрежение и дополнительная часть воздуха поступает в полость 9 через фильтр 25 и обратный клапан 24 из пространства в цилиндрической камере 2 над перегородкой 10. Эта часть воздуха не влияет на количество пыли в пробе воздуха, попавшего в электроаспиратор 7. Таким образом, обеспечивается точность определения пылимости испытываемого материала.

Чашу 16, заполненную испытуемым материалом 1, извлекают из пространства между цилиндрической камерой 2 и основанием 20 устройства после отвинчивания прижимной гайки 18 и ее подъеме вверх вместе с эластичным кольцом 17 уплотнения. Затем вторую чашу со вторым испытуемым материалом или первую чашу со вторым испытуемым материалом вводят в устройство для испытания материала и описанный выше цикл работы устройства повторяют.

Вышеуказанный технический результат получен более точным отбором пыли в процессе испытаний, удобством работы с устройством, влияющим на скорость и точность испытаний с исключением запыленности пространства вокруг устройства в процессе испытаний.

Точность испытаний обеспечивается надежным по герметичности примыканием цилиндричной камеры к чаше с материалом, что исключает при отборе пробы запыленного воздуха попадание неконтролируемого количества воздуха из окружающей среды, отрицательно влияющая на точность испытаний.

Существенно повышено удобство работы с устройством при испытании множества материалов при испытании множества материалов, что положительно влияет на производительность устройства и качество испытаний.

Claims (2)

1. Устройство для испытаний материалов дорожных покрытий на пылимость, содержащее цилиндрическую камеру с крышкой, в камере размещен стержень с установленным на одном его конце рабочим элементом, прикрепленный к камере привод с валом для перемещения стержня, воронка, герметично сообщенная с нижней частью полости цилиндрической камеры под перегородкой с возможностью подключения каналом всасывания к электроаспиратору, основание, на котором смонтировано устройство, причем цилиндрическая камера расположена над основанием вертикально, в средней части камеры закреплена перегородка, в крышке и перегородке камеры выполнены центральные отверстия, в которых подвижно размещен стержень, имеющий лыску, взаимодействующую с эксцентрично установленным на валу привода фрикционным колесом, на нижнем конце стержня закреплен рабочий элемент в виде полусферического колпака из эластичного материала, на верхнем конце стержня установлен груз, при этом привод с валом смонтирован на крышке камеры, рабочий элемент имеет уплотнение в виде эластичного кольца, прижатого к прижимной гайке, навинченной на нижний резьбовой конец цилиндрической камеры, между которой и основанием устройства образовано пространство для расположения в нем съемной чаши с испытуемым материалом.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в перегородке установлен обратный клапан с фильтром, в центральном отверстии перегородки между ней и стержнем установлено манжетное уплотнение, штанга и камера соединены между собой хомутом, внутри которого расположен стержень с возможностью его перемещения внутри хомута.