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原文传递一种用于模拟沥青路面车辙形成过程的试验装置及其试验方法

专利名称：	一种用于模拟沥青路面车辙形成过程的试验装置及其试验方法
摘要：	本发明涉及一种用于模拟沥青路面车辙形成过程的试验装置，包括环形料盘、环形水浴槽、包括底座、轮架装置、配重装置、动力装置、传动轴、悬臂支架、悬臂、橡胶轮和控制器，环形料盘放置在环形水浴槽内，环形水浴槽上设置有加热装置，环形水浴槽固定连接在底座上，动力装置通过位于环形料盘的圆心处的传动轴与悬臂支架连接，悬臂固定在悬臂支架上，橡胶轮安装在轮架装置的竖向光轴上，配重装置抵靠在竖向光轴上，轮架装置通过套置在竖向光轴上的直线轴承组件与悬臂连接，动力装置和加热装置均与控制器连接，控制器与计算机连接。能够较好的模拟实际路面情况，接近足尺试验模拟实际路面的效果。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	吉林;22
申请人：	吉林大学
发明人：	郭学东;李济鲈;李准;郭威;陈伍兴;李颖松;林雪纯
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-11T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201910287908.8
公开号：	CN110044748A
代理机构：	长春吉大专利代理有限责任公司
代理人：	姜姗姗
分类号：	G01N3/42(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	130012 吉林省长春市前进大街2699号
主权项：	1.一种用于模拟沥青路面车辙形成过程的试验装置，其特征在于：包括环形料盘(1)、环形水浴槽(12)、包括底座(2)、轮架装置(3)、配重装置(4)、动力装置(5)、传动轴(6)、悬臂支架(7)、悬臂(10)、橡胶轮(11)和控制器，所述的环形料盘(21)放置在环形水浴槽(22)内，环形水浴槽(22)上设置有加热装置(9)，环形水浴槽(22)固定连接在底座(2)上，动力装置(5)通过位于环形料盘的圆心处的传动轴(6)与悬臂支架(7)连接，悬臂(10)固定在悬臂支架(7)上，橡胶轮(11)安装在轮架装置(3)的竖向光轴(33)上，配重装置(4)抵靠在竖向光轴(33)上，轮架装置(3)通过套置在竖向光轴(3)上的直线轴承组件(34)与悬臂(10)连接，所述的动力装置(5)和加热装置(9)均与控制器连接，所述的控制器与计算机连接。 2.如权利要求1所述的一种用于模拟沥青路面车辙形成过程的试验装置，其特征在于：所述的底座(2)包括框架(21)和固定在框架(21)底部的调平地脚(22)。所述的框架(21)与调平地脚(22)通过螺栓连接。 3.如权利要求1所述的一种用于模拟沥青路面车辙形成过程的试验装置，其特征在于：所述的环形料盘(1)底部、侧壁与环形水浴槽(12)之间的空隙均布有条状凸起，所述的凸起的高度为(1)cm。 4.如权利要求1所述的一种用于模拟沥青路面车辙形成过程的试验装置，其特征在于：所述的动力装置(5)包括电机(51)和与电机通过法兰连接的减速机(52)。所述的电机(51)为三相异步电机，与减速机(52)连接后带动传动轴(6)转动，所述的控制器与动力装置(5)中的电机(51)的控制端及位移传感器的输出端相连接，控制器接入外接电源。 5.如权利要求1所述的一种用于模拟沥青路面车辙形成过程的试验装置，其特征在于：所述的环形水浴槽(12)的内环面上连接有轴承座(8)，所述的传动轴(6)穿过轴承座(8)一端与减速机(52)连接，另一端与悬臂支架(7)连接。轴承座(8)上部和下部分别安装一个深沟球轴承，使得传动轴(6)和动力装置固定于环形水浴槽(12)上，并且驱动悬臂支架(7)转动。 6.如权利要求1所述的一种用于模拟沥青路面车辙形成过程的试验装置，其特征在于：所述的悬臂支架(7)包括与传动轴(6)连接的钢套(71)，互成角度的两个加强板(72)，以及焊接于两个加强板(72)上方的支架连接板(74)和支架连接板四角上固定连接的相互平行的两对悬臂连接部(73)，所述的两个悬臂(10)分别通过螺栓连接在两对悬臂连接部(73)上；传动轴(6)上端与钢套(71)之间通过A型平键连接，在悬臂支架(7)的支架连接板(74)上平行设置两对悬臂连接部(73)。 7.如权利要求1所述的一种用于模拟沥青路面车辙形成过程的试验装置，其特征在于：所述的轮架装置(3)包括用于固定橡胶轮的轮架(32)，所述轮架(32)的上部连接两个相互平行的竖向光轴(33)，所述竖向光轴(33)分别穿过一个直线轴承组件(34)，所述直线轴承组件(34)平行固定于连接板(35)上，所述的连接板(35)的另一面固定连接有用于与悬臂(10)连接的连接座。 8.如权利要求1所述的一种用于模拟沥青路面车辙形成过程的试验装置，其特征在于：所述的配重装置(4)包括承台(41)与配重块(42)，所述承台(41)一面通过连接座(36)与两根竖向光轴(33)连接，所述配重块(42)与承台(41)通过螺栓连接。 9.如权利要求1所述的一种用于模拟沥青路面车辙形成过程的试验装置，其特征在于：所述的加热装置(9)包括加热棒(91)和温控器(92)，所述加热棒(91)插入温控器上的插孔，然后温控器(92)接入外接电源。 10.一种基于上述用于模拟沥青路面车辙形成过程的试验装置试验方法，其特征在于，具体步骤如下：一、准备工作：计算沥青混合料体积和质量；在圆形料盘和圆形外槽之间注水，将温控器温度调节至成型试验所需温度，打开加热棒的试验开关；待温度达到成型试验所需的温度后，将拌合好的沥青混合料均匀摊铺于圆形料盘内，并用预热好的小型击实锤进行初步整平；二、试压试验：选用安装有4个橡胶轮的轮架进行试压试验，并且选用减速比为1:100的减速机来模拟实际路面压路机的压实速度，调节悬臂时轮架落在沥青混合料的中间位置，打开控制器上的电源开关开始试压，多次重复，记录当试件厚度达到传统车辙板试件厚度5cm时已进行的压实次数；三、成型试验：前期工作重复步骤一；然后仍选用安装有4个橡胶轮的轮架和减速比为1:100的减速机进行车辙试验；调节悬臂的长度使得轮架分别可以落到沥青混合料的中心到外侧，然后放下轮架，打开控制器上的电源开关；按照先两侧后中心的顺序进行压实，次数为步骤二中记录的压实次数，初压、复压、终压的次数分布规律为：初压等于终压，复压等于初压和终压之和；四、车辙试验：成型试验结束后沥青混合料在圆形料盘中固化12h，打开加热装置，将温控器温度调节至60℃，之后保持温度5h；选用安装有1个橡胶轮的轮架，换用减速比为1:50的减速机，调节悬臂使得橡胶轮落在试件的中间位置，然后放下轮架，打开控制器上的电源开关，车辙试验开始；在试验过程中，微调一侧的两个调平地脚，使得橡胶轮在单向行驶的过程中分别经历上坡和下坡两个过程；并且在试验过程中可通过向沥青混合料的上方喷洒水雾来改变湿度条件，使得整个试验过程更加符合动载、坡度、湿度等综合环境作用的路况条件；试验过程中选取相邻成90°的四个点，每隔15min记录通过位移传感器显示在显示器上的车辙深度；五、数据处理：对步骤四中每个时间点记录的4个数据以及平均值进行回归拟合，得到曲线方程及决定系数并绘制车辙变形量时程曲线。
所属类别：	发明专利