CN110501244B - 沥青混合料车辙试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种沥青混合料车辙试验装置，包括：箱体；支撑平台，设置于所述箱体内，所述支撑平台上设置有一固定轴，所述固定轴上转动连接有一转动板件，所述转动板件包括从左至右依次连接的试模板、连板和传动板；电机，设置于所述箱体内，且位于所述传动板下方，所述电机带动所述传动板做往复摆动；压杆，铰接于所述箱体的一短边侧壁上，所述压杆中部向下设置有一连杆，所述连杆末端连接有碾轮，所述压杆末端设置有配重块，以使所述碾轮抵压在所述试模板上的沥青混合料试模表面。本发明能够通过沥青混合料试模的往复摆动模拟转弯或者掉头路段沥青混合料试模上的实际行车状况，可以更准确的提供转弯或者掉头路段沥青混合料的车辙试验数据。

Description

沥青混合料车辙试验装置
技术领域
本发明涉及沥青路面测试设备领域。更具体地说，本发明涉及一种沥青混合料车辙试验装置。
背景技术
随着高速公路在我国的快速发展，沥青路面的使用性能越来越受到重视，车辙不仅降低了路面的使用寿命，还严重影响着行车安全性，车辙成为沥青路面的主要病害，车辙主要产生于高温时沥青混合料的永久变形，车辙试验是评价沥青混合料高温变形的简单易行方法。然而目前大部分的车辙实验装置均是直线往复车辙试验，但是在一些转弯或者掉头的路段，路面实际情况与直线行驶路段往往不同，这说明原有的直线往复车辙试验已不能准确反映铺设在转弯或者掉头路段沥青混合料的实际受力状况，因此急需一种能测试铺设在转弯或者掉头路段沥青混合料的车辙试验装置。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种能测试铺设在转弯或者掉头路段沥青混合料的沥青混合料车辙试验装置。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种沥青混合料车辙试验装置，包括：
箱体；
支撑平台，其设置于所述箱体内，且靠近所述箱体的一短边侧壁，所述支撑平台上设置有一固定轴，所述固定轴上转动连接有一转动板件，所述转动板件包括从左至右依次连接的试模板、连板和传动板，所述试模板为方形，所述连板为矩形，所述传动板为圆角矩形，所述试模板的一角点连接于所述连板的一短边端，所述传动板的一圆边连接于所述连板的另一短边端，所述连板上开设有与所述固定轴相匹配的轴孔，所述传动板位于所述支撑平台范围外且靠近所述箱体的另一短边侧壁，所述传动板上开设有长条状的限位导向孔；
电机，其设置于所述箱体内，且位于所述传动板下方，所述电机的输出轴上同轴连接有一飞轮，所述飞轮的上表面靠近边缘处设置有一动轴，所述动轴穿设在所述限位导向孔内，以使所述电机带动所述传动板做往复摆动；
压杆，其位于所述支撑平台上方且铰接于所述箱体的一短边侧壁上，所述压杆与所述转动板件处于同一直线，所述压杆中部向下设置有一连杆，所述连杆末端连接有碾轮，所述压杆末端设置有配重块，以使所述碾轮抵压在固定于所述试模板上的沥青混合料试模表面；
其中，所述试模板底面另三个角点各设有一支撑柱，所述支撑柱下端内凹滚动嵌设有一滚珠，所述滚珠抵触在所述支撑平台上，以支撑所述试模板随传动板往复摆动。
优选的是，所述箱体的箱盖为直角折板，且覆盖于所述箱体的顶面和所述箱体的一长边侧壁，所述箱盖在所述箱体的顶面与所述箱体的长边铰接，以使所述箱盖呈鸥翼式开启。
优选的是，所述试模板每一边缘均设置有一围板，其中三边围板与所述试模板固定连接，在三边围板形成的敞口端，两边围板的端面均设置有螺纹孔，最后一边围板的板面靠近两端处各设有与所述螺纹孔相对的通孔，所述通孔内设置有螺栓，以将最后一边围板可拆卸固接在三边围板形成的敞口端，最后一边围板朝向三边围板形成的敞口端的板面设置有硬橡胶垫，以抵紧放置在所述试模板上的沥青混合料试模。
优选的是，所述围板的高度高于所述沥青混合料试模顶面，所述箱体内还设置有注水管，以向四块围板围成的框槽内注水。
优选的是，所述箱盖上正对所述碾轮最低点处设置有激光测距仪，以测量激光测距仪探头与压杆上设置连杆处的间距，所述激光测距仪与一显示器通信连接，以将所述间距数值通过曲线实时反映。
优选的是，所述电机为变频电机。
本发明至少包括以下有益效果：能够通过沥青混合料试模的往复摆动模拟转弯或者掉头路段沥青混合料试模上的实际行车状况，可以更准确的提供转弯或者掉头路段沥青混合料的车辙试验数据，同时由于车辙试验过程中产生的凹槽使得压杆轻微下垂，导致连杆不与沥青混合料试模垂直，而是略向远离弯道圆心的方向倾斜，这样连杆传递给碾轮的压力更接近现实行车过程中的情况(即除竖直方向的压力外还存在水平方向的离心横向剪切力)，得到的数据更加符合实际情况。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明其中一实施例的俯视结构示意图；
图2为本发明其中一实施例工作状态下的俯视结构示意图；
图3为本发明其中一实施例的侧面结构示意图；
图4为本发明其中一实施例A处的放大结构示意图；
图5为本发明其中一实施例所述箱盖的结构示意图；
图6为本发明其中一实施例所述围板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1～6所示，本发明提供一种沥青混合料车辙试验装置，包括：
箱体1，这里的箱体1可以是温控箱，能够设置箱体1内的温度达到一定值并保温，由于在沥青及沥青混合料试验规程(JTJ052-2000)T0719中，一般要求沥青混合料车辙试验的温度在60±1℃，所以这里温控箱内可以设置温度值为60℃，这里箱体1的箱盖18可以设置在顶面或者处于正面的长边侧壁上；
支撑平台2，其设置于所述箱体1内，且靠近所述箱体1的一短边侧壁，所述支撑平台2上设置有一固定轴3，所述固定轴3上转动连接有一转动板件，所述转动板件包括从左至右依次连接的试模板4、连板5和传动板6，所述试模板4为方形，所述连板5为矩形，所述传动板6为圆角矩形，所述试模板4的一角点连接于所述连板5的一短边端，所述传动板6的一圆边连接于所述连板5的另一短边端，所述连板5上开设有与所述固定轴3相匹配的轴孔，所述传动板6位于所述支撑平台2范围外且靠近所述箱体1的另一短边侧壁，所述传动板6上开设有长条状的限位导向孔7。这里由于沥青及沥青混合料试验规程中规定了标准的沥青混合料试模尺寸为300×300×50mm，所以试模板4的尺寸至少要不小于该尺寸；
电机8，其设置于所述箱体1内，且位于所述传动板6下方，所述电机8的输出轴上同轴连接有一飞轮9，所述飞轮9的上表面靠近边缘处设置有一动轴10，所述动轴10穿设在所述限位导向孔7内，以使所述电机8带动所述传动板6做往复摆动，这里电机8可以设置为变频电机，以方便控制传动板6的摆速，由于沥青及沥青混合料试验规程中也规定了摆速为42次/分钟(往返算一次)，所以电机8也可以使用普通电机8，当然该普通电机8需要连接减速器使用，但是为了可以试验更高或者更低的摆速，采用变频电机的方案更好；
压杆11，其位于所述支撑平台2上方且铰接于所述箱体1的一短边侧壁上，所述压杆11与所述转动板件处于同一直线，所述压杆11中部向下设置有一连杆12，所述连杆12末端连接有碾轮13，所述压杆11末端设置有配重块14，以使所述碾轮13抵压在固定于所述试模板4上的沥青混合料试模表面，这里碾轮13的规格也是沥青及沥青混合料试验规程中限定的标准件，故这里不再赘述，碾轮13施加给沥青混合料试模表面的压力在沥青及沥青混合料试验规程中限定为0.7±0.05MPa，那么根据杠杆原理和连杆12处于压杆11上的位置及压杆11的长度可以计算出配重块14的重量；
其中，所述试模板4底面另三个角点各设有一支撑柱15，所述支撑柱15下端内凹滚动嵌设有一滚珠16，所述滚珠16抵触在所述支撑平台2上，以支撑所述试模板4随传动板6往复摆动，这里支撑柱15下端开设的是半球形滚珠16槽，先将滚珠16搁置进滚珠16槽内，再在支撑柱15下端同轴固接一圆柱状限位块17，限位块17中开设弧面漏斗状通孔21以刚好抵住滚珠16，只让滚珠16下部露出球冠部分以供行走。
上述实施例在使用过程中，先将压杆11向上抬起，再将制作好的沥青混合料试模固定在试模板4上，接着将压杆11上的碾轮13搁置沥青混合料试模表面。这里试模板4上可以设置如下面实施例所述的围板19以固定沥青混合料试模，也可以直接采用胶接的方式固定沥青混合料试模。然后关闭箱盖18，等箱体1内温度达到设定的60℃后，开启电机8让传动板6摆动，进而带动试模板4做弧线形的往复摆动，45分钟和60分钟时各测一次车辙深度，即可算出该沥青混合料试模的动稳定度。这里测试车辙深度可以通过人工手动测量，但是需要开启箱体1，这会造成实验中断温度变化，进而导致实验结果出现偏差，因此，最好采用下面实施例所述的方式使用电子设备测量。
由于上述能够通过沥青混合料试模的往复摆动模拟转弯或者掉头路段沥青混合料试模上的实际行车状况，可以更准确的提供转弯或者掉头路段沥青混合料的车辙试验数据，同时由于车辙试验过程中产生的凹槽使得压杆11轻微下垂，导致连杆12不与沥青混合料试模表面垂直，而是略向远离弯道圆心的方向倾斜，这样连杆12传递给碾轮13的压力更接近现实行车过程中的情况(即除竖直方向的压力外还存在水平方向的离心横向剪切力)，得到的数据更加符合实际情况。
在另一实施例中，所述箱体1的箱盖18为直角折板，且覆盖于所述箱体1的顶面和所述箱体1的一长边侧壁，所述箱盖18在所述箱体1的顶面与所述箱体1的长边铰接，以使所述箱盖18呈鸥翼式开启。由于在箱体1正面设置箱盖18会导致压杆11抬起高度较低，所以一直需要另一工作人员帮忙抬住压杆11才能将沥青混合料试模搁置到试模板4上，在箱体1顶面设置箱盖18又需要工作人员弯腰探入箱体1内搁置沥青混合料试模，这两种方式都不方便。而本实施例的箱盖18，不仅不会影响压杆11抬起，还方便工作人员搁置沥青混合料试模。
在另一实施例中，所述试模板4每一边缘均设置有一围板19，其中三边围板19与所述试模板4固定连接，在三边围板19形成的敞口端，两边围板19的端面均设置有螺纹孔20，最后一边围板19的板面靠近两端处各设有与所述螺纹孔20相对的通孔21，所述通孔21内设置有螺栓，以将最后一边围板19可拆卸固接在三边围板19形成的敞口端，最后一边围板19朝向三边围板19形成的敞口端的板面设置有硬橡胶垫，以抵紧放置在所述试模板4上的沥青混合料试模。这里试模板4的尺寸略大于标准的沥青混合料试模尺寸，这样才能在试模板4的边缘设置围板19，使得围板19内的尺寸刚好符合标准的沥青混合料试模尺寸要求。而如果采用四面均固接的围板19，则不方便工作人员将沥青混合料试模放入围板19内或者从围板19内取出，所以设置一可拆卸的围板19。
在另一实施例中，所述围板19的高度高于所述沥青混合料试模顶面，所述箱体1内还设置有注水管22，以向四块围板19围成的框槽内注水。这样能模拟动水冲刷状态下沥青混合料试模上的行车状况，得到更丰富的实验数据。这里由于试模板4往复摆动会激荡起围板19内的水浪，故围板19的高度可适当提高以避免水滴大量溅出围板19外。
在另一实施例中，所述箱盖18上正对所述碾轮13最低点处设置有激光测距仪23，以测量激光测距仪23探头与压杆11上设置连杆12处的间距，所述激光测距仪23与一显示器通信连接，以将所述间距数值通过曲线实时反映。这里通过计算最初间距和实时间距，两者之差即车辙深度，通过激光测距仪23得到车辙深度可避免人工测量的弊端，同时测量结果也更加准确。
在另一实施例中，所述电机8为变频电机，这样可调节试模板4摆速，以试验更多极端条件下沥青混合料试模的行车状况，丰富实验数据。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (3)

1.一种沥青混合料车辙试验装置，其特征在于，包括：
箱体；
支撑平台，其设置于所述箱体内，且靠近所述箱体的一短边侧壁，所述支撑平台上设置有一固定轴，所述固定轴上转动连接有一转动板件，所述转动板件包括从左至右依次连接的试模板、连板和传动板，所述试模板为方形，所述连板为矩形，所述传动板为圆角矩形，所述试模板的一角点连接于所述连板的一短边端，所述传动板的一圆边连接于所述连板的另一短边端，所述连板上开设有与所述固定轴相匹配的轴孔，所述传动板位于所述支撑平台范围外且靠近所述箱体的另一短边侧壁，所述传动板上开设有长条状的限位导向孔；
电机，其设置于所述箱体内，且位于所述传动板下方，所述电机的输出轴上同轴连接有一飞轮，所述飞轮的上表面靠近边缘处设置有一动轴，所述动轴穿设在所述限位导向孔内，以使所述电机带动所述传动板做往复摆动；
压杆，其位于所述支撑平台上方且铰接于所述箱体的一短边侧壁上，所述压杆与所述转动板件处于同一直线，所述压杆中部向下设置有一连杆，所述连杆末端连接有碾轮，所述压杆末端设置有配重块，以使所述碾轮抵压在固定于所述试模板上的沥青混合料试模表面；
其中，所述试模板底面另三个角点各设有一支撑柱，所述支撑柱下端内凹滚动嵌设有一滚珠，所述滚珠抵触在所述支撑平台上，以支撑所述试模板随传动板往复摆动；
所述箱体的箱盖为直角折板，且覆盖于所述箱体的顶面和所述箱体的一长边侧壁，所述箱盖在所述箱体的顶面与所述箱体的长边铰接，以使所述箱盖呈鸥翼式开启；
所述箱盖上正对所述碾轮最低点处设置有激光测距仪，以测量激光测距仪探头与压杆上设置连杆处的间距，所述激光测距仪与一显示器通信连接，以将所述间距数值通过曲线实时反映；
所述电机为变频电机。
2.如权利要求1所述的沥青混合料车辙试验装置，其特征在于，所述试模板每一边缘均设置有一围板，其中三边围板与所述试模板固定连接，在三边围板形成的敞口端，两边围板的端面均设置有螺纹孔，最后一边围板的板面靠近两端处各设有与所述螺纹孔相对的通孔，所述通孔内设置有螺栓，以将最后一边围板可拆卸固接在三边围板形成的敞口端，最后一边围板朝向三边围板形成的敞口端的板面设置有硬橡胶垫，以抵紧放置在所述试模板上的沥青混合料试模。
3.如权利要求2所述的沥青混合料车辙试验装置，其特征在于，所述围板的高度高于所述沥青混合料试模顶面，所述箱体内还设置有注水管，以向四块围板围成的框槽内注水。
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