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原文传递一种交通荷载施加的疲劳试验系统及方法

专利名称：	一种交通荷载施加的疲劳试验系统及方法
摘要：	本公开提供了一种交通荷载施加的疲劳试验系统及方法，包括第一立柱、第二立柱、第一横梁、作动器、加载轴、轮组、液压油缸系统、检测元件和数据处理单元，第一横梁的两端分别与第一立柱和第二立柱垂直固定连接，滑轨设于第一横梁上，水平调整件推动作动器延滑轨水平运动，作动器与加载轴的一端固定连接，加载轴的另一端与轮组固定连接，轮组与路面结构接触，所述检测元件分别置于路面结构和路基结构内部，所述检测元件将采集到的数据传输到数据处理单元进行分析，本公开所述的试验系统能够很好地模拟公路车辆在行驶过程中作用于路面、路基结构上的动力荷载，满足了交通荷载作用下路基路面的疲劳破坏的模拟和检测。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	山东大学
发明人：	蒋红光;刘舜;李慧;姚占勇;张吉哲;梁明
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-03T00:00:00+0800
申请号：	CN201910152571.X
公开号：	CN109708983A
代理机构：	济南圣达知识产权代理有限公司
代理人：	李琳
分类号：	G01N3/32(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	250061 山东省济南市历下区经十路17923号
主权项：	1.一种交通荷载施加的疲劳试验系统，其特征在于，包括主体框架、执行机构、液压油缸系统、路基路面结构和控制系统；所述主体框架包括反力架、水平调整件和滑轨，所述反力架包括第一立柱、第二立柱和第一横梁，所述第一横梁的一端与第一立柱垂直固定连接，所述第一横梁的另一端与第二立柱垂直固定连接，所述水平调整件的一端与第一立柱垂直固定连接，所述滑轨设于第一横梁上；所述执行机构包括作动器、加载轴和轮组，所述作动器包括第一连接端和第二连接端，所述第一连接端与所述水平调整件连接，所述作动器设于滑轨上，所述水平调整件推动作动器延滑轨水平运动，所述第二连接端与加载轴的一端固定连接，所述加载轴的另一端与所述轮组固定连接；所述路基路面结构包括路面结构和路基结构，所述轮组与路面结构接触，所述液压油缸系统分别与所述加载轴和水平调整件连接；所述控制系统包括检测元件和数据处理单元，所述检测元件分别置于路面结构和路基结构内部，所述检测元件与数据处理单元通过有线或无线方式连接，所述数据处理单元还与液压系统连接，用于采集执行机构受到的竖向和横向载荷。 2.如权利要求1所述的用于交通荷载施加的疲劳试验系统，其特征在于，所述第一立柱包括第一连接端，还包括反力架基础，所述第一连接端与反力架基础的一端固定连接。 3.如权利要求2所述的用于交通荷载施加的疲劳试验系统，其特征在于，还包括路堤结构，所述路堤结构设于路面结构和路基结构之间，所述反力架基础的另一端嵌入路基结构中。 4.如权利要求3所述的用于交通荷载施加的疲劳试验系统，其特征在于，还包括试体槽，所述路基结构、路堤结构和路面结构放置于试体槽内，所述试体槽顶部设置玻璃材质的可视窗口，用于观测试槽内材料的变化。 5.如权利要求1所述的用于交通荷载施加的疲劳试验系统,其特征在于，所述轮组至少包括一个车轮，所述车轮外包有橡胶轮胎。 6.如权利要求1所述的用于交通荷载施加的疲劳试验系统，其特征在于，所述水平调整件由滚珠丝杠、直线导轨、减速机、伺服电机、第一液压缸、活塞和液压杆组成，所述伺服电机和减速器设于第一液压缸的一端并与滚珠丝杠连接，所说滚珠丝杠和直线导轨设于第一液压缸内部，所述滚珠丝杠设于直线导轨上，所述滚珠丝杠的另一端通过活塞与液压杆连接，所述液压杆与第一连接端连接，所述作动器水平移动速度为0-6km/h。 7.如权利要求6所述的用于交通荷载施加的疲劳试验系统，其特征在于，所述液压油缸系统包括油泵、电机、压力控制阀、油箱、第一油管、第二油管、第三油管和压力表，所述油箱和油泵通过第一油管连接，所述电机与油泵连接，所述压力控制阀与所述油泵并联连接，所述油泵通过第二油管与所述第一液压缸连接，还包括冷却系统，所述冷却系统与液压油缸系统连接，用于控制液压油缸系统的温度。 8.如权利要求7所述的用于交通荷载施加的疲劳试验系统，其特征在于，所述油泵包括第一油泵和第二油泵，所述电机包括第一电机和第二电机，所述压力控制阀包括第一压力控制阀和第二压力控制阀，所述压力表包括第一压力表和第二压力表，还包括第四油管，所述油箱和第一油泵通过第一油管连接，所述第一电机与第一油泵连接，所述第一压力控制阀与所述第一油泵并联连接，所述第一油泵通过第二油管与所述第一液压缸连接；所述油箱和第二油泵通过第三油管连接，所述第二电机与第二油泵连接，所述第二压力控制阀与所述第二油泵并联连接，所述加载轴包括第二液压缸，所述第二油泵通过第四油管与所述第二液压缸连接用于控制加载轴的竖向运动，所述加载轴的竖向距离调整范围为1100mm。 9.如权利要求1所述的用于交通荷载施加的疲劳试验系统，其特征在于，还包括物料进出吊车，所述物料进出吊车包括主体框架、起吊电机、水平移动电机、单臂旋转电机、起吊臂和牵引绳，所述物料进出吊车固定连接在室内地面上，所述起吊电机与牵引绳连接，用于重物的起吊；所述水平移动电机和单臂旋转电机分别与起吊臂连接，用于起吊臂的水平移动和旋转。 10.一种交通荷载施加的疲劳试验方法，其特征在于，包括以下步骤： (1)采集不同车型重量和行驶速度，制定竖向载荷的加载范围和水平移动的位置； (2)通过控制系统控制液压系统工作，给予作动器一定数值的水平载荷和竖向载荷，作动器通过轮组与路面路基结构接触，通过减速机和伺服电机实现作动器水平运动速度的控制来达到竖向荷载的加载位置，作动器的水平移动速度为0-6Km/h； (3)检测元件实时检测路面结构和路基结构的整体变形参数、不同位置点的应力、应变和加速度变化规律信息，实时将检测到的信息传输到控制系统； (4)控制系统根据路面路基结构收到的竖向载荷值、车速、路面受压次数、路面路基机构的形变和应变信息综合分析路面路基结构在不同波形重复荷载作用下路面受损情况。
所属类别：	发明专利