一體式瀝青混合料性能檢測裝置的製作方法
2023-05-28 12:08:21 3
專利名稱：一體式瀝青混合料性能檢測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於公路工程浙青路面的性能檢測技術領域，特別是涉及ー種浙青混合料抗拉、抗壓以及多角度抗剪切性能的檢測方法及裝置。
背景技術：
隨著道路事業的不斷發展，我國道路總裡程數不斷増加，質量等級也不斷提高，浙青路面病害越來越受到重視。在ー些交通量大的浙青路面，尤其是在夏季高溫，更容易產生車轍、擁包、推移等病害，使路面強度降低。這些病害的產生不僅是因為外界環境因素的影響，還包括來自於車輛的荷載カ。而這種力的方向不僅是垂直於路面方向，還包括平行於路面方向以及與路面成各種角度的方向。由此路面受到拉力、壓カ和各種角度的剪力作用。正是由於這些カ的存在導致路面容易發生各種破壞。所以有必要提出ー種方法來進行評價各個角度的作用カ對於路面性能的影響。目前對於路面性能的檢測大多是利用三軸試驗、Superpave剪切試驗、同軸剪切試驗、旋轉剪切試驗、單軸貫入式試驗等分別檢測路面的抗剪性能。三軸試驗通過測定混合料的粘結カ和內摩擦角來計算混合料的抗剪強度，但是這個試驗操作複雜，應用較少。Superpave剪切試驗主要進行恆高度重複剪切試驗和恆高度頻率掃描試驗,試件被固定在兩鋼板之間，在試件的頂面和底面施加外力，但是這種試驗儀價格昂貴，不適於推廣。同軸剪切試驗這種試驗方法是把一中空圓柱體試件用環氧樹脂粘貼在鋼筒和鋼柱之間，軸向荷載通過鋼柱作用於中空圓柱體試件內壁，同時試件的外側面受限,使試件產生剪切破壞，通過三維有限元建模，計算確定同軸剪切試驗剪切強度係數，從而確定抗剪強度。該方法精度好但粒徑大的骨料對試驗結果有較大的影響，該方法應用較少。旋轉剪切試驗該試驗是在旋轉壓實儀上安裝一套系統，用於測定浙青混合料壓實過程中的剪切應力，因設備價格昂貴，目前沒有廣泛應用。單軸貫入式試驗試驗儀的加載壓頭遠小於試件，在加載過程中，充分考慮了側向約束的影響，但是也無法測定試件多角度受カ下的抗剪性能。實用新型人在研發過程中發現，上述的幾種檢測試驗均存在以下問題其僅能測定試件的水平剪切性能和垂直剪切性能，而路面在實際情況下不僅受到水平和垂直力的作用，還受到了其它各個角度方向的力，而且不僅僅是壓カ或者拉カ還有剪切力，而且，其功能単一，僅能夠檢測出ー種性能，針對不同性能只能用不同儀器分別測試，因此需要ー種簡單、經濟一體化的檢測裝置來評價浙青混合料抗拉、抗壓以及各角度抗剪切力的特性。
實用新型內容本實用新型為了克服現有技術中的浙青混合料性能檢測過程中所存在的不足，提供了能夠綜合檢測浙青混合料的抗拉、抗壓以及抗剪切性能的ー種一體式多功能的浙青混合料性能檢測裝置。本實用新型的解決技術問題的技術方案是該一體式浙青混合料性能檢測裝置是在底座通過緊固件固定有支架，通過下緊固機構安裝有旋轉式加載機構，旋轉式加載機構的上端通過上緊固機構與固定在支架上的液壓油缸聯接，在上固定機構上設置有荷載傳感器，荷載傳感器與安裝在待測試件側面的應變片分別通過導線與數據採集単元的兩個輸入端相連，數據採集単元的輸出端通過導線與計算機的輸入端ロ相連，計算機的輸出端ロ通過導線與液壓控制器相連，液壓控制器通過管道與液壓油缸相聯通。上述的旋轉式加載機構為在左加載盤的右側設置有右加載盤，構成一個圓盤，左 加載盤與右加載盤之間設置有載物臺，左加載盤和右加載盤的邊緣加工有對下緊固機構和上緊固機構搭接的卡孔。上述的上緊固機構為安裝在荷載傳動機構的荷載輸出軸上的上固定座上設置有上限位杆，上限位杆上設置有與左加載盤或右加載盤的卡孔搭接的上限位突起。上述下緊固機構為安裝底座上的下固定座上設置有下限位杆，下限位杆上設置有與左加載盤或右加載盤的卡孔搭接的下限位突起。上述卡孔沿左加載盤和右加載盤的邊緣均布排列在同一圓周上。上述的左加載盤的右端為階梯形，右加載盤的左端為階梯形與左加載盤的右端相對應。本實用新型的一體式浙青混合料性能檢測裝置是將試件放在可旋轉式加載機構的中心位置，當施加不同角度的カ時，就可以通過荷載傳感器、應變片的形變檢測出試件的抗拉力、抗壓力、抗拉剪與壓剪的性能，通過調整左加載盤和右加載盤的旋轉角度可以實現不同角度的試件性能檢測，從而測定不同角度的荷載對於試件的影響。
圖I為本實用新型的裝置結構示意圖。圖2為圖I中的下緊固機構的結構示意圖。圖3為圖2的左視圖。圖4為圖I中旋轉式加載機構的結構示意圖。圖5為圖I中上緊固機構結構示意圖。圖6為圖5的左視圖。
具體實施方式
現結合附圖和實施例對本實用新型進行進ー步說明，但是本實用新型不僅限於下述的實施方式。實施例I參見圖1，本實施例中的一體式浙青混合料性能檢測裝置由底座I、下緊固機構2、旋轉式加載機構3、應變片4、上緊固機構5、荷載傳感器6、支架7、液壓油缸8、液壓控制器9、計算機10、數據採集單元11聯接構成。在底座I上用螺紋緊固件固定聯接有下緊固機構2，參見圖2和3，下緊固機構2是由下固定座2-1、下限位杆2-2和下限位突起2-3聯接構成，下固定座2-1通過螺紋緊固件固定在底座I上，下固定座2-1的上端呈弧形，下固定座2-1的兩側用螺栓各固定安裝有I個下限位杆2-2，兩個下限 位杆2-2的上部內側設置有下限位突起2-3，扭動螺栓可以調節下限位杆2-2的松紫。在下固定座2-1的弧形端上設置有旋轉式加載機構3。圖4給出了旋轉式加載機構3的結構示意圖，參見圖4，在圖4中，本實施例的旋轉式加載機構3是由左加載盤3-1、載物臺3-2、膠圈3-3、右加載盤3-4聯接構成，左加載盤3-1的右端為階梯形，右加載盤3-4的左端為階梯形與左加載盤3-1的右端相對應，左加載盤3-1與右加載盤3-4對稱設置通過膠圈3-3聯接，在圓盤的中心位置左加載盤3-1與右加載盤3-4之間安裝有載物臺3-2，左加載盤3-1與右加載盤3-4的外緣成圓弧形，拼接構成ー個圓盤，左加載盤3-1的底端外沿安裝在下固定座2-1的上端，緊密貼合在一起，保證左加載盤3-1受カ均衡，在左加載盤3-1和右加載盤3-4的盤面邊緣處均布加工有ー圈卡孔，卡孔的圓心位於同一圓周上。下限位突起2-3正好卡在左加載盤3-1的卡孔內，擰緊下限位杆2-2上的螺栓緊固下限位杆2-2，將左加載盤3-1固定在底座I上。上緊固機構5的結構與下緊固機構2的結構相同。圖5、6給出了上緊固機構5的結構示意圖，參見圖5和圖6，在圖5、6中，本實施例的上緊固機構5由上固定座5-1、上限位杆5-2、上限位突起5-3聯接構成，上固定座5-1的底端呈弧形，與右加載盤3-4的外沿吻合，上固定座5-1通過螺栓與上限位杆5-2聯接，上限位杆5-2的末端加工有上限位突起5-3，上限位突起5-3卡在右加載盤3-4的卡孔內，緊固上限位杆5-2，將右加載盤3-4固定。在上緊固機構5的上方設置有液壓油缸8，液壓油缸8通過螺紋緊固件固定在矩形支架上，液壓油缸8的伸縮杆與上緊固機構5的頂部通過聯接件聯接，將荷載通過上緊固機構5傳遞到右加載盤3-4上。液壓油缸8通過管道與液壓控制器9相聯通，液壓控制器9通過導線與計算機10的ー個端ロ相連，接收計算機10發出的液壓控制信號，通過電磁閥門的開合來控制液壓油缸。在上緊固機構5上還安裝有荷載傳感器6，荷載傳感器6通過導線與數據採集単元11的一個輸入端ロ相連，數據採集単元11的另ー個輸入端ロ通過導線與粘貼在浙青混合料試件前側面上的應變片4相連，接收荷載傳感器6與應變片4傳送的信號，數據採集単元11的輸出端通過導線與計算機10相連。荷載傳感器6將接收到荷載傳動機構7的力信號轉換成電信號輸出到數據採集単元11，數據採集単元11將輸入的電信號專換成數位訊號輸出到計算機10。當浙青混合料試件在壓カ或扭剪力作用下產生形變時應變片4將位移信號轉換成電信號傳輸到數據採集単元11，數據採集単元11將輸入的電信號專換成數位訊號信號輸出到計算機10。在檢測時，用環氧樹脂將成型的浙青混合料試件固定在載物臺3-2上，並將應變片4粘貼在浙青混合料試件的前側面，鬆開上緊固機構5和下緊固機構2的螺栓，旋轉左加載盤3-1和右加載盤3-4，調整位於左加載盤3-1與右加載盤3-4之間的載物臺3-2水平，即浙青混合料試件與水平方向的夾角P為0°，擰緊螺栓，液壓控制器9接收計算機10發出的操作信號，電磁閥門打開，液壓油缸8的活塞杆在豎直方向開始向下運動，傳遞壓カ給右加載盤3-4上，右加載盤3-4向下施加壓カ到載物臺3-2上，浙青混合料試件受到與其垂直方向的壓カ擠壓後產生形變，應變片4將浙青混合料試件形變的位移信號轉換成電信號發送到數據採集単元11，同時，荷載傳感器6接收到施加在浙青混合料試件上的應カ信號轉換成電信號傳輸給數據採集単元11，數據採集単元11接收的電信號轉換成數位訊號輸出到計算機10，計算機10再將輸入的數位訊號進行數據處理計算並顯示出浙青混合料試件的抗壓性能。同理，再鬆動上緊固機構5與下緊固機構2的螺栓，調整左加載盤3-1和右加載盤3-4在其他的卡孔上固定，則可以檢測出相對應的試件與水平方向的夾角P方向的斜壓作用時的抗剪切性能。當P為90°，試件與水平方向垂直時，即可測得浙青混合料試件在受到水平壓カ作用時的抗剪切性能。當左加載盤3-1和右加載盤3-4作用在試件上的是拉カ時，能夠檢測出在相應的下相應方向的拉カ作用下浙青混合料試件的抗拉性能。實施例2在本實施例中，左加載盤3-1的右側兩端設置有卡勾，右加載盤3-4的左側兩端設置有卡環，左加載盤3-1和右加載盤3-4之間通過卡勾與卡環聯接,構成ー個圓盤。左加載 盤3-1和右加載盤3-4的盤面沿著邊緣還可以設置成同一圓周上的卡槽，下限位突起2-3正好卡在左加載盤3-1的卡槽中，上限位突起5-3正好卡在右加載盤3-4的卡槽中，擰緊螺栓即可將左加載盤3-1和右加載盤3-4卡緊，防止其在受到壓力時轉動，確保檢測結果可靠。其它的部件及其聯接關係與實施例I相同。
權利要求1.一種一體式浙青混合料性能檢測裝置，其特徵在於在底座(I)通過緊固件固定有支架(7)，通過下緊固機構(2)安裝有旋轉式加載機構(3)，旋轉式加載機構(3)的上端通過上緊固機構(5)與固定在支架(7)上的液壓油缸(8)聯接，在上固定機構(5)上設置有荷載傳感器(6)，荷載傳感器(6)與安裝在待測試件側面的應變片(4)分別通過導線與數據採集單元(11)的兩個輸入端相連，數據採集單元(11)的輸出端通過導線與計算機(10)的輸入埠相連，計算機(10)的輸出埠通過導線與液壓控制器(9)相連，液壓控制器(9)通過管道與液壓油缸(8)相聯通。
2.根據權利要求I所述的一體式浙青混合料性能檢測裝置，其特徵在於所述的旋轉式加載機構(3)為在左加載盤(3-1)的右側設置有右加載盤(3-4)，構成一個圓盤，左加載盤(3-1)與右加載盤(3-4)之間設置有載物臺(3-2)，左加載盤(3-1)和右加載盤(3-4)的邊緣加工有對下緊固機構(2)和上緊固機構(5)搭接的卡孔。
3.根據權利要求I所述的一體式浙青混合料性能檢測裝置，其特徵在於所述的上緊固機構(5 )為安裝在荷載傳動機構(7 )的荷載輸出軸上的上固定座(5-1)上設置有上限位杆(5-2)，上限位杆(5-2)上設置有與左加載盤(3-1)或右加載盤(3-4)的卡孔搭接的上限位突起(5-3)。
4.根據權利要求I所述的一體式浙青混合料性能檢測裝置，其特徵在於所述下緊固機構(2)為安裝底座(I)上的下固定座(2-1)上設置有下限位杆(2-2)，下限位杆(2-2)上設置有與左加載盤(3-1)或右加載盤(3-4 )的卡孔搭接的下限位突起(2-3 )。
5.根據權利要求2或3或4所述的一體式浙青混合料性能檢測裝置，其特徵在於所述卡孔沿左加載盤(3-1)和右加載盤(3-4)的邊緣均布排列在同一圓周上。
6.根據權利要求2或3或4所述的一體式浙青混合料性能檢測裝置，其特徵在於所述的左加載盤(3-1)的右端為階梯形，右加載盤(3-4)的左端為階梯形與左加載盤(3-1)的右端相對應。
專利摘要本實用新型涉及一種一體式瀝青混合料性能檢測裝置，其通過可旋轉式加載機構，將試件放在可旋轉式加載機構的中心位置，當施加不同角度的力時，就可以通過荷載傳感器、應變片的形變檢測出試件的抗拉力、抗壓力、抗拉剪與壓剪的性能，通過調整左加載盤和右加載盤的旋轉角度可以實現不同角度的試件性能檢測，從而測定不同角度的荷載對於試件的影響。
文檔編號G01N3/10GK202770716SQ201220493049
公開日2013年3月6日 申請日期2012年9月21日 優先權日2012年9月21日
發明者裴建中, 任仲山, 張久鵬, 李彥偉, 石鑫 申請人:長安大學