一種用於測試路面材料動態摩擦力的加速磨光儀的製作方法
2023-05-31 13:13:21 1
一種用於測試路面材料動態摩擦力的加速磨光儀的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用於測試路面材料動態摩擦力的加速磨光儀，包括工作檯、配重塊、測試試件、用於固定測試試件的試模、磨光試件、固定模塊和緊固模塊，還包括電動升降模塊，所述電動升降模塊包括升降臺、與升降臺上部固定連接的配重塊以及與升降臺下部固定連接的上滑臺，所述上滑臺下部依次連接有剛性板、彈性元件和固定模塊；所述緊固模塊的周側上方設置有多個可噴水的噴頭，所述緊固模塊的下方設置有加熱系統和製冷系統，所述緊固模塊通過電機驅動且可相對固定模塊進行直線往復運動。本發明可準確模擬並檢測出車輛在高低溫、不同溼滑程度、不同速度以及不同負荷情況下道路的磨損情況。
【專利說明】一種用於測試路面材料動態摩擦力的加速磨光儀
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種材料測試裝置，具體涉及一種路面材料加速磨光磨耗儀。
【背景技術】
[0002]在車輛-道路系統中，摩擦力起到了非常重要的作用。無論是在行駛或是在制動過程中，車輛都無一不受到路面與車輪之間產生的摩擦力的作用。因此，保證路面能提供給車輛安全行駛的摩擦力，即保證路面的抗滑性能，一直是路面設計施工中的重要目標。在浙青道路逐漸普及，而公路交通運輸日益呈現高車速、大流量、重荷載的今天，對車輛作用導致的浙青路面抗滑性能的變化規律的研究顯得尤為重要。然而，若在實際使用的浙青路面上進行抗滑性能隨車輛作用而變化的試驗研究，不僅會消耗大量的人力、物力、財力，而且要花費很長的時間進行重複試驗、材料搜集和數據整理工作。因此，為了能夠在短時間、低成本的情況下了解車輛作用幾年甚至十幾年時間浙青路面抗滑性能的變化規律，在室內模擬實際浙青路面的磨光磨耗過程、進行浙青路面的磨光磨耗試驗就顯得十分重要。
[0003]近年來，一些研究機構自行研製了能夠模擬浙青路面磨光磨耗情況的試驗裝置。然而，目前的加速磨光試驗裝置一般通過測試試件在磨光試件表面滾動進而模擬汽車輪胎在滾動作用下路面表面的磨光磨耗效果，但這種檢測效果不顯著，用時較長、測試試件和磨光試件磨光磨耗範圍也小且無法模擬出汽車在剎車、啟動時與路面材料的磨光磨耗效果。又由於車輛的行駛速度的不同，會對路面表面造成不同程度的影響，而且這種差異性是不可忽視的，但現有技術中，路面材料加速磨光試驗裝置無法檢測出測試時測試試件與磨光試件的相對速度，只能通過測試試件和磨光試件測試出大概的數值，所以通過現有技術無法得出可靠的測試結果，進而會對車輛行駛安全產生很大的負面影響。
【發明內容】
[0004]針對上述現有技術存在的缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種可準確模擬並檢測出車輛在高低溫、不同溼滑程度、不同速度以及不同負荷情況下道路的磨損情況的用於測試路面材料動態摩擦力的加速磨光儀。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明提供一種用於測試路面材料動態摩擦力的加速磨光儀，包括工作檯、位於工作檯上方的電動升降模塊、配重塊、測試試件、用於固定測試試件的試模、磨光試件、固定模塊和緊固模塊。緊固模塊與工作檯固定連接，試模與固定模塊下部固定連接，磨光試件與緊固模塊上部固定連接。電動升降模塊包括升降臺、與升降臺上部固定連接的配重塊以及與升降臺下部固定連接的上滑臺；上滑臺下部依次連接有剛性板、彈性元件和固定模塊。緊固模塊的周側上方設置有多個可噴水的噴頭，緊固模塊的下方設置有加熱系統和製冷系統，所述緊固模塊通過電機驅動且可相對固定模塊進行直線往復運動。
[0006]採用上述結構的一種用於測試路面材料動態摩擦力的加速磨光儀，由於電動升降系統、升降臺以及固定模塊依次連接，使用時電動升降系統可將升降臺調節至適當位置使測試試件試模與磨光試件試模相抵。由於上滑臺下部依次連接有剛性板、彈性元件和固定模塊，上滑臺可用以確保測試試件以及試模跟隨固定模塊在水平方向上自由移動；彈性元件用以改善測試試件表面不平整以及測試試件成型時的高度誤差對配重塊傳遞給摩擦接觸面正壓力的不均勻性；且測試試件和磨光試件表面並非絕對水平，當磨光試件相對測試試件進行往復運動時，彈性元件根據測試試件的高度自動找平，以確保磨光試件表面與測試試件表面在作用面內完全、緊密接觸以及確保磨光試件作用面內承受相對均勻分布的力，從而保證作用面內磨光磨耗效果的均勻性。由於緊固模塊的周側上方設置有多個可噴水的噴頭，噴頭可以直接將水噴到磨光試件表面，通過磨光試件在測試試件表面的往返運動，帶動水分均勻塗抹在測試試件表面，形成一層均勻水膜，水膜厚度由噴水流量控制，從而用以模擬不同潮溼狀態下路面材料抗滑性能變化規律。由於緊固模塊的下方設置有加熱系統和製冷系統，可以使測試試件和磨光試件在不同的溫度下進行磨光測試，從而使該磨光測試不必局限在當時的氣溫，用以模擬寒冷地區凍融循環對路面材料抗滑性能的影響規律，進而保證在某些突發的極限氣候下，依然可以保證道路表面抗滑、耐磨能力。由於磨光試件緊固模塊系統通過電機驅動，電機的運行速度可以進行準確的人為調節，更容易達到磨光試件緊固模塊相對測試試件固定模塊的勻速運動要求以及保證作用面內磨光磨耗效果的均勻性，從而減小構造深度、摩擦係數等數據的測試誤差；根據電機啟動、運行、反向運行，可將磨光試件單次單向運動分為啟動加速段、勻速運行段、轉向減速段組成，可分別模擬汽車啟動、勻速行駛、減速轉向時與路面的摩擦；通過調節電機運行速度，還可以使磨光試件及其固定系統等運動部件在不大於Icm的行程內達到直線勻速運動，解決了曲柄連杆中間速度快、端部速度慢對磨光磨耗效果均勻性產生的影響，可以模擬出汽車啟動與制動時與路面間的相對滑動，磨光磨耗效果顯著，用時少，節能經濟。
[0007]作為本發明上述一種用於測試路面材料動態摩擦力的加速磨光儀的改進:所述固定模塊為下部設置有卡槽的固定模塊，試模可沿卡槽滑動，該試模沿卡槽滑動的方向與緊固模塊的運動方向垂直。試模通過緊固元件與卡槽固定連接。
[0008]採用這樣的結構後，由於試模可沿卡槽滑動且通過緊固元件與卡槽固定連接，當試模需要更換時，拆下緊固元件後，將試模從卡槽中抽取出來後，更換上帶有未使用的測試試件的試模即可，不僅便於更換測試試件試模，也減少了更換測試試件試模的使用時間，同時減輕了工作人員的工作量。
[0009]作為對一種用於測試路面材料動態摩擦力的加速磨光儀優選方案的進一步改進，所述固定模塊通過連接杆與升降臺連接，固定模塊與連接杆之間設置有拉壓式測力傳感器；所述緊固模塊與電機之間也設置有拉壓式測力傳感器；所述緊固模塊一側的下方還設置有溫度傳感器和蓄水裝置；所述噴頭一端連接有可吸取蓄水裝置內水的自吸泵。
[0010]採用這樣的結構後，由於固定模塊通過連接杆與升降臺連接且固定模塊與連接杆之間設置有拉壓式測力傳感器，通過拉壓式測力傳感器即可準確測量出測試試件和磨光試件之間作用力的大小，從而測試出測試試件與磨光試件相對運動時產生的摩擦力；由於緊固模塊與電機之間也設置有拉壓式測力傳感器，從而可以測試電機勻速運動時所施加的拉力；由於緊固模塊一側的下方還設置有溫度傳感器，從而可以準確的測出測試時的溫度。
[0011]作為對一種用於測試路面材料動態摩擦力的加速磨光儀優選方案的再一步改進，還包括過濾器和紅外計數器，所述緊固模塊的周側設置有與蓄水裝置連通的循環水槽，所述過濾器位於循環水槽與蓄水裝置之間；所述紅外計數器固定連接在緊固模塊的一側。
[0012]採用這樣的結構後，由於緊固模塊的一側固定連接有紅外計數器，可以快速計算出磨光試件往復運動的次數，從而減少工作人員工作量並提高效率。由於緊固模塊的周側設置有與蓄水裝置連通的循環水槽，循環水槽與蓄水裝置之間設置有過濾器，可以防止摩擦產生的顆粒堵塞噴頭。
[0013]作為對一種用於測試路面材料動態摩擦力的加速磨光儀優選方案的再一步改進，還包括雙層保溫護罩，所述雙層保溫護罩可將配重塊、測試試件、試模、磨光試件、緊固模塊、加熱系統、製冷系統以及溫度傳感器罩在其中。
[0014]採用這樣的結構後，由於雙層保溫護罩可將配重塊、測試試件、試模、磨光試件、緊固模塊、加熱系統、製冷系統以及溫度傳感器罩在其中，可以保證在進行磨光測試的過程中配重塊、測試試件試模、磨光試件試模、加熱系統、製冷系統以及溫度傳感器均處於某一特定的溫度下，從而使測試結果更精確。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明一種用於測試路面材料動態摩擦力的加速磨光儀一種實施例的示意圖；
圖2是圖1的左視圖。
[0016]圖中，I為電動升降系統，2為配重塊，3為上滑臺，4為彈簧，5為拉壓式測力傳感器，6為測試試件,7為試模,8為磨光試件,9為磨光試件固定臺，10為卡槽，11為電機，12為噴頭，13為溫度傳感器，14為下滑臺，15為加熱系統,16為自吸泵，17為蓄水裝置，18為過濾器，19為數據採集器，20為製冷系統，21為雙層保溫護罩，22為紅外計數器，23為立柱，25為電腦。
[0017]【具體實施方式】
下面結合附圖和實施例對本發明技術方案作進一步詳細的說明:
如圖1、圖2所示，本發明一種實施方案的一種用於測試路面材料動態摩擦力的加速磨光儀，包括工作檯、雙層保溫護罩21、配重塊2、測試試件6、試模7、磨光試件8、用於固定試模7的卡槽10和位於試模7下方的用於固定磨光試件8的磨光試件固定臺9,該磨光試件固定臺9通過電機11驅動且可相對測試試件6進行往復運動。還包括依次連接的電動升降系統1、升降臺以及固定模塊，工作檯上螺栓連接有立柱23，升降臺可沿立柱23上下滑動，升降臺下部中心通過連接杆螺栓連接有與試模7相適應的卡槽10,升降臺與卡槽10之間卡接有彈簧4，配重塊2與升降臺上部螺栓連接。
[0018]卡槽10與連接杆之間設置有拉壓式測力傳感器5，試模7與卡槽10滑動連接。磨光試件固定臺9與電機11之間設置有拉壓式測力傳感器5，磨光試件固定臺9的下方螺栓連接有加熱系統15、製冷系統20、溫度傳感器13和蓄水裝置17。磨光試件固定臺9的一側螺釘連接有紅外計數器22，磨光試件固定臺9的周側設置有與蓄水裝置17連通的循環水槽。磨光試件固定臺9的周側上方設置有多個可噴水的噴頭12，噴頭12 —端連接有可吸取蓄水裝置17內水的自吸泵16，循環水槽與蓄水裝置17之間連接有過濾器18。
[0019]雙層保溫護罩21可將配重塊2、測試試件6、試模7、磨光試件試模8、加熱系統15、製冷系統20、紅外計數器22以及溫度傳感器13罩在其中。[0020]加熱系統15、製冷系統20、紅外計數器22以及溫度傳感器13均與電腦25連接操控。
[0021]通過調整電機11的行程，磨光試件固定臺9在電機的帶動下，使固定在磨光試件固定臺9上的磨光試件9單次單向運行位移300mm左右，且可實現直線往返運動。根據電機11啟動、運行、反向運行，可將磨光試件9單次單向運動分為啟動加速段、勻速運行段、轉向減速段組成，可分別模擬汽車啟動、勻速行駛、減速轉向時與路面的摩擦。在電機11驅動下，勻速運行段運行時間不小於Is、水平位移不小於200mm，可以保證測試試件6的磨光磨耗效果均勻性。測試出的數據可通過電腦25顯示。
[0022]以上結合附圖對所述的僅是本發明的優選實施方式，但本發明並不限於上述實施方式，應當指出，對於本領域的技術人員來說，在不脫離本發明結構的前提下，還可以作出各種變形和改進，這些也應該視為本發明的保護範圍，這些都不會影響本發明實施的效果和專利的實用性。
【權利要求】
1.一種用於測試路面材料動態摩擦力的加速磨光儀，包括工作檯、配重塊、測試試件、用於固定測試試件的試模、磨光試件、固定模塊和緊固模塊，所述緊固模塊與工作檯固定連接，所述試模與固定模塊下部固定連接，所述磨光試件與緊固模塊上部固定連接，其特徵在於:還包括位於工作檯上方的電動升降模塊，所述電動升降模塊包括升降臺、與升降臺上部固定連接的配重塊以及與升降臺下部固定連接的上滑臺，所述上滑臺下部依次連接有剛性板、彈性元件和固定模塊；所述緊固模塊的周側上方設置有多個可噴水的噴頭，所述緊固模塊的下方設置有加熱系統和製冷系統，所述緊固模塊通過電機驅動且可相對固定模塊進行直線往復運動。
2.根據權利要求1所述的一種用於測試路面材料動態摩擦力的加速磨光儀，其特徵在於:所述固定模塊的下部設置有卡槽，所述試模可沿卡槽滑動，試模通過緊固元件與卡槽固定連接；所述試模沿卡槽滑動的方向與緊固模塊的運動方向垂直。
3.根據權利要求2所述的一種用於測試路面材料動態摩擦力的加速磨光儀，其特徵在於:所述固定模塊通過連接杆與升降臺連接，固定模塊與連接杆之間設置有拉壓式測力傳感器；所述緊固模塊與電機之間也設置有拉壓式測力傳感器；所述緊固模塊一側的下方還設置有溫度傳感器和蓄水裝置；所述噴頭一端連接有可吸取蓄水裝置內水的自吸泵。
4.根據權利要求3所述的一種用於測試路面材料動態摩擦力的加速磨光儀，其特徵在於:還包括過濾器和紅外計數器，所述緊固模塊的周側設置有與蓄水裝置連通的循環水槽，所述過濾器位於循環水槽與蓄水裝置之間；所述紅外計數器固定連接在緊固模塊的一側。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的一種用於測試路面材料動態摩擦力的加速磨光儀，其特徵在於:還包括雙層保溫護罩，所述雙層保溫護罩可將配重塊、測試試件、試模、磨光試件、緊固模塊、加熱系統、製冷系統以及溫度傳感器罩在其中。
【文檔編號】G01N19/02GK103983567SQ201410251962
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年6月9日 優先權日:2014年6月9日
【發明者】譚巍, 李菁若, 楊燁, 禹海偉, 陳天泉, 徐霈, 王祺 申請人:招商局重慶交通科研設計院有限公司