本發明專利技術的具有模擬高溫和降水環境的鋪面長期性能試驗儀，包括框架、電機、控制箱、車輪架和車輪，框架的外表面上固定有外殼，外殼的內部形成下端開口的試驗腔；特征在于：包括噴淋系統和加熱裝置，噴淋系統由水箱、噴淋水泵、電磁閥、環形水管和噴淋頭組成，環形水管上均勻設置有噴淋頭，噴淋水泵的進水口經出水管與水箱的底部相連通，噴淋水泵的出水口經電磁閥與環形水管相連通；所述加熱裝置由加熱管構成。本發明專利技術的瀝青路面車轍試驗儀，實現了對瀝青鋪面的“全天候自然環境”模擬，可有效進行夏季高溫、夏季降雨環境的模擬，使得鋪面長期性能試驗更加接近瀝青鋪面的真實使用狀況。能試驗更加接近瀝青鋪面的真實使用狀況。能試驗更加接近瀝青鋪面的真實使用狀況。
【技術實現步驟摘要】
具有模擬高溫和降水環境的鋪面長期性能試驗儀
[0001]本專利技術涉及一種鋪面長期性能試驗儀，更具體的說，尤其涉及一種具有模擬高溫和降水環境的鋪面長期性能試驗儀。
技術介紹
[0002]為了評價瀝青混合料鋪裝的路面的長期性能，需要模擬車輛荷載對鋪面進行疲勞開裂、車轍試驗，目前通常采用車轍試驗儀和加速加載設備來完成。在進行車轍試驗時，利用瀝青混合料制備出厚度在40~100mm之間的正方形（通常為305mm
×
305mm）瀝青板，將制備的瀝青板置于試驗儀中，通過配重向模擬車輪上施加一定荷載，通過驅使模擬車輪在瀝青板上來回往復運動，達到運動次數時結束試驗，并通過分析車轍深度來評價瀝青混合料的抗車轍指標。。采用加速加載設備時，往往采用液壓加載系統，在路面上模擬重型車輛對路面進行加載，可采用往復式或者環道式。
[0003]然而，現有的車轍試驗儀的試驗環境是理想環境，采用恒定加載速率和固定輪壓，通常不具有模擬瀝青混合料鋪裝到路基上之后的實際工作環境，不能實現對實際使用環境的溫度、降水的模擬。加速加載試驗系統，雖能比較真實的模擬車輛荷載，但由于體積龐大，移動不方便，運動中的荷載不準確，難以模擬鋪面使用環境，不能實時監測試驗數據等缺點，使其在推廣應用時受到了巨大限制。瀝青鋪面實際使用過程中，環境因素多變，如在炎熱的夏季，路面溫度通常會達到40℃~60℃，甚至更高，這也是車轍容易產生的環境因數；同時，降水也會影響鋪面瀝青混凝土的性能，尤其是在夏季，鋪面遇到降雨，將會增加瀝青路面內的動水壓力，鋪面的材料會產生剝離。在高溫和動水壓力的共同作用下，加劇了鋪面的破壞，但這種變化過程是現有車轍試驗儀和加速加載設備所不能模擬的。
[0004]現有的車轍試驗機只能在試驗室內對瀝青混凝土材料形成的車轍板進行車轍試驗和分析，然而，瀝青鋪面的實際抗剪切和變形性能不僅與材料有關，而且還有瀝青混合料的鋪裝工藝、基層、路基狀況有關。加速加載設備盡管能夠模擬全尺寸路面，但由于試驗過程中難以準確加載，無法模擬環境因素。因此，通過研發鋪面長期性能試驗儀并推廣使用，會更加準確地對瀝青路面、橋面、機場道面的長期性能、鋪裝工藝、基層和路基狀況做出科學、合理的分析，以便對瀝青鋪面做出指導，從而提高鋪面的壽命、降低全壽命周期的工程造價。
技術實現思路
[0005]本專利技術為了克服上述技術問題的缺點，提供了一種具有模擬高溫和降水環境的鋪面長期性能試驗儀。
[0006]本專利技術的具有模擬高溫和降水環境的鋪面長期性能試驗儀，包括框架、電機、控制箱、車輪架和車輪，框架的外表面上固定有外殼，外殼的內部形成下端開口的試驗腔；電機和控制箱固定于框架上，車輪架和車輪位于試驗腔中，車輪設置于車輪架上，車輪施壓在待試驗的瀝青鋪面上；電機經傳動機構驅使車輪架進行轉動，車輪跟隨車輪架進行轉動以實
現對瀝青鋪面的碾壓；其特征在于：包括噴淋系統和加熱裝置，噴淋系統由水箱、噴淋水泵、電磁閥、環形水管和噴淋頭組成，水箱固定于外殼上，環形水管固定于車輪架上，環形水管上均勻設置有多個向試驗腔中瀝青路面上噴灑水分的噴淋頭，噴淋水泵的進水口經出水管與水箱的底部相連通，噴淋水泵的出水口經電磁閥與環形水管相連通；所述加熱裝置由設置于試驗腔中的加熱管構成，加熱管與控制箱中的加熱電源相連接。
[0007]本專利技術的具有模擬高溫和降水環境的鋪面長期性能試驗儀，所述瀝青鋪面上方的外殼上均勻設置有多個對車轍深度進行測量的激光測距儀，瀝青鋪面上方的外殼上固定有對瀝青鋪面溫度進行測量的鋪面溫度傳感器；外殼上設置有對試驗腔內空氣環境溫度進行測量的空氣溫度傳感器，外殼上設置有對車輪架的轉動圈數進行測量的光電開關。
[0008]本專利技術的具有模擬高溫和降水環境的鋪面長期性能試驗儀，所述控制箱中設置有由PLC控制器和變頻器構成的控制電路，空氣溫度傳感器和鋪面溫度傳感器的輸出經隔離器的隔離后與PLC控制器的模擬量輸入端口相連接，光電開關的輸出與PLC控制器的開關量輸入端相連接；激光測距儀經RS485總線與PLC控制器相連接；加熱管包括1#加熱燈、2#加熱燈，1#加熱燈、2#加熱燈、噴淋水泵和電磁閥的供電回路中分別串有繼電器K1、繼電器K2、繼電器K3、繼電器K4的常開點，繼電器K1、繼電器K2、繼電器K3、繼電器K4的線圈接于PLC控制器的不同開關量輸出端上；電源經變頻器與電機的電源輸入端相連接，變頻器的控制端與PLC邏輯控制器的信號輸出端相連接；變頻器的正轉控制端、翻轉控制端中分別串有繼電器K5的常開點、繼電器K6的常開點，繼電器K5的線圈、繼電器K6的線圈分別接于PLC控制器的不同開關量輸出端。
[0009]本專利技術的具有模擬高溫和降水環境的鋪面長期性能試驗儀，所述傳動機構由固定軸、主動錐齒輪、從動錐齒輪、內套筒和外套筒構成，框架的上方固定有支架，固定軸固定于支架上，固定軸的下端伸入至試驗腔中，內套筒轉動設置于固定軸下端的外圍，固定軸的下端固定有對內套筒進行支撐的螺栓，從動錐齒輪固定于內套筒的上端，主動錐齒輪與從動錐齒輪相嚙合，主動錐齒輪固定于電機的輸出軸上；外套筒位于內套筒的外圍，內套筒的外表面上和外套筒的內表面上沿其長度方向均開設有鍵槽，內套筒與外套筒經位于鍵槽中的鍵相連接；所述車輪架由外圈板和三個腹板構成，三個腹板成水平狀態，相鄰兩腹板之間的夾角為120
°
，腹板的內端固定于外套筒上，外圈板以固定軸為圓心固定于三個腹板上，車輪固定于腹板上。
[0010]本專利技術的具有模擬高溫和降水環境的鋪面長期性能試驗儀，所述外圈板上固定有可拆卸的配重塊。
[0011]本專利技術的具有模擬高溫和降水環境的鋪面長期性能試驗儀，所述車輪經輪軸轉動固定于倒U形輪架上，倒U形輪架經連桿與腹板相連接，連桿的外圍設置有起減震作用的支撐彈簧。
[0012]本專利技術的具有模擬高溫和降水環境的鋪面長期性能試驗儀，所述框架的四個角上均設置有絲桿，絲桿以螺紋連接的形式與框架相連接，絲桿的下端固定有行走輪，絲桿的上端固定有用于轉動絲杠的手輪。
[0013]本專利技術的有益效果是：本專利技術的瀝青路面車轍試驗儀，設置有框架、外殼、電機、控
制箱、車輪架和車輪，電機經傳動機構驅使車輪架帶動著車輪進行轉動，以便在瀝青鋪面上進行車長期性能試驗；通過設置由水箱、噴淋水泵、電磁閥、環形水管和噴淋頭構成的噴淋系統，以及由設置于試驗腔中的加熱管構成的加熱裝置，實現了對試驗腔內的環境溫度以及瀝青鋪面的溫度控制，以及模擬自然環境下的降雨狀態，實現了對瀝青鋪面的“全天候自然環境”模擬，有利于對待試驗的瀝青鋪面進行夏季高溫、夏季降雨環境的真實模擬，使得鋪面長期性能試驗更加接近瀝青鋪面的真實使用狀況，有利于得出更加符合道路實際應用情況下的鋪面長期性能試驗數據。
[0014]進一步地，通過在外殼上設置鋪面、空氣溫度傳感器、激光測距儀、光電開關，實現了對車轍深度的自動測量，對試驗腔中空氣溫度以及瀝青鋪面溫度的測量，以及對車輪所轉圈數的自動車輛，有利于車轍試驗參數設定后的自動進行。
[0015]進一步地本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種具有模擬高溫和降水環境的鋪面長期性能試驗儀，包括框架（1）、電機（4）、控制箱（6）、車輪架（9）和車輪（10），框架的外表面上固定有外殼（2），外殼的內部形成下端開口的試驗腔（3）；電機和控制箱固定于框架上，車輪架和車輪位于試驗腔中，車輪設置于車輪架上，車輪施壓在待試驗的瀝青鋪面（41）上；電機經傳動機構驅使車輪架進行轉動，車輪跟隨車輪架進行轉動以實現對瀝青鋪面的碾壓；其特征在于：包括噴淋系統和加熱裝置，噴淋系統由水箱（7）、噴淋水泵（12）、電磁閥（13）、環形水管（14）和噴淋頭（15）組成，水箱固定于外殼上，環形水管固定于車輪架（9）上，環形水管上均勻設置有多個向試驗腔中瀝青路面上噴灑水分的噴淋頭，噴淋水泵的進水口經出水管（11）與水箱的底部相連通，噴淋水泵的出水口經電磁閥與環形水管相連通；所述加熱裝置由設置于試驗腔中的加熱管（8）構成，加熱管與控制箱中的加熱電源相連接。2.根據權利要求1所述的具有模擬高溫和降水環境的鋪面長期性能試驗儀，其特征在于：所述瀝青鋪面（41）上方的外殼（2）上均勻設置有多個對車轍深度進行測量的激光測距儀（18），瀝青鋪面上方的外殼上固定有對瀝青鋪面溫度進行測量的鋪面溫度傳感器（20）；外殼上設置有對試驗腔內空氣環境溫度進行測量的空氣溫度傳感器（19），外殼上設置有對車輪架（9）的轉動圈數進行測量的光電開關（21）。3.根據權利要求2所述的具有模擬高溫和降水環境的鋪面長期性能試驗儀，其特征在于：所述控制箱（6）中設置有由PLC控制器（42）和變頻器（43）構成的控制電路，空氣溫度傳感器（19）和鋪面溫度傳感器（20）的輸出經隔離器的隔離后與PLC控制器的模擬量輸入端口相連接，光電開關（21）的輸出與PLC控制器的開關量輸入端相連接；激光測距儀經RS485總線與PLC控制器相連接；加熱管（8）包括1#加熱燈、2#加熱燈，1#加熱燈、2#加熱燈、噴淋水泵（12）和電磁閥（13）的供電回路中分別串有繼電器K1、繼電器K2、繼電器K3、繼電器K4的常開點，繼電器K1、繼電器K2、繼電器K3、繼...
【專利技術屬性】
技術研發人員：胡朋，徐豪，王琨，俞濤，徐朝陽，袁寶川，遲連陽，樊麗然，
申請(專利權)人：山東交通學院，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。