CN102141506A - 一种多孔性路面表面粒料抗剥落试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于多孔沥青路面或多孔混凝土路面表面粒料抗剥落试验装置。该试验装置包括支撑机架，试件装配区，车轮模拟机构，施载机构，车轮转向控制机构，往复运动控制机构，温控机，观察窗，可视化控制平台。该装置能够较好模拟多孔性路面在不同路面温度、荷载、车辆行驶状态下路表粒料抗剥落情况，并结合原材料试验分析，可以得到影响多孔性路表粒料抗剥落能力主要因素，为路面设计过程中原材料的选择及混合料组成设计提供依据。

Description

一种多孔性路面表面粒料抗剥落试验装置

技术领域

本发明开发了一种多孔性路面表面粒料抗剥落试验装置。属于道路工程试验用设备。该试验装置可以用于多孔沥青路面、多孔水泥混凝土路面表面粒料抗剥落能力的测试，并能够较好模拟路面在不同路面温度、荷载、车辆行驶状态下路表粒料抗剥落情况。

背景技术

多孔性路面，亦称降噪排水路面，其骨架空隙结构较为特殊，作为一种功能性路面，不仅能明显降低路面噪声，减轻车辆行驶对周围环境造成的噪声污染，而且能及时、有效地排除降雨带来的路表积水、防治水漂、眩光等现象，大大提高了车辆在雨天的行驶安全性。与此同时，多孔性路面由于其内部的连通空隙，还加强了雨水的地下还原和地表的水循环，改善了地面的透水、透气性，为周围的生态系统提供了良好的生长环境。

但是，这类多孔性路面的空隙率一般较大(≥18％)，较大的空隙率使得路面材料中骨料主要是以点接触为主，造成粘结材料用量减少，粘结力下降，使得路表粒料在车辆动荷载作用下容易产生剥落形成坑槽，对不仅影响路面表面功能，严重的会导致路面结构强度的破坏。

综上所述，如何减少多孔性路面表面粒料剥落尤为重要，提出一种简单合理的测试方法是亟待解决的问题。本发明的测试装置，可以模拟实际路面环境，车辆行驶各状态，最终找到影响多孔性路面表面颗粒抗剥落能力的关键因素，为多孔性路面设计过程中材料的选择与组合提供可靠依据。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多孔性路面表面粒料抗剥落试验装置。其设备原理简单、操作简便、试验结果直观，可以实现快捷、客观、真实反应多孔性路面表面粒料抗剥落能力及其影响因素。装置的制造费用相对较低，使用、维护简单，并且该测试装置可靠性较好，利于推广应用。

本发明的技术方案是这样实现的：

该试验装置在支撑架右下部安装了减速电机、减速电机通过同步带带动支撑架中部的左右传动轮移动，传动带上设置有试件盒，试件上部接触橡胶车轮、橡胶车轮通过同步带与伺服电机上的同步轮相连，固定于支撑板上的车轮转向控制机构，液压油缸通过连接支柱与支撑架顶端相连。

液压站设置于支撑架顶部，在支撑架左边上部安装可视化控制系统、左下部安装了温控机。

所述的车轮转向控制机构是由液压油缸连接齿条，齿条一端连接齿轮构成。

本发明技术突出的优点在于：

1)目前尚未有统一的试验方法用于评价多孔性路面表面粒料抗剥落能力。

2)与实际状况相关性较好，该试验装置能够较好模拟路面在多种路面温度、荷载、车辆行驶状态下路表粒料抗剥落情况。

3)该实验装置参数设置简单灵活、结合材料试验结果分析，最终可以得到影响路面表面颗粒抗剥落能力的主要因素。

4)该测试设备为自主开发，原理简单，制造及测试简单，试验过程可以实现全程控制及监控，试验结果直观。

附图说明

图1为本发明装置的主视图；

图2为本发明装置的右视图

图3为本发明装置车轮转向控制机构的俯视图

下面结合附图对本发明的内容做进一步详细说明。

具体实施方式

参照图1、图2、图3所示，图中：1、支撑架；2、温控机；3、同步带轮；4、试件装配区；5、试件；6、可视化控制平台；7、观察窗；8、连接支柱；9、支撑板；10、拉板；11、伺服电机；12、支撑架；13、橡胶车轮；14行程开关；15、开关挡铁；16、支撑滚子；17、同步带；18、导向板；19、减速电机；20、液压站；21、压板；22、液压油缸；23、同步轮；24同步带；25、齿条；26、接头；27、液压油缸；28、齿轮。

该试验装置在支撑架1右下部安装了减速电机19、减速电机19通过同步带带动支撑架中部的左右传动轮3移动，传动带17上设置有试件盒4，试件5上部接触橡胶车轮13、橡胶车轮13通过同步带24与伺服电机11上的同步轮23相连，固定于支撑板9上的车轮转向控制机构，液压油缸22通过连接支柱8与支撑架1顶端相连。液压站20设置于支撑架1顶部，在支撑架1左边上部安装可视化控制系统6、左下部安装了温控机2。所述的车轮转向控制机构是由液压油缸27连接齿条25，齿条一端连接齿轮28构成。

本发明用以评价多孔性路面表面粒料抗剥落能力，通过试验模拟真实路况、改变不同影响因素，对多孔性路面表面粒料抗剥落能力分析评价，可深入认识多孔性路面表面粒料抗剥落能力劣化的基本规律及其影响因素，结合原材料试验结果分析，真正的建立环境影响因素、材料自身性质与多孔性路面表面抗剥落能力之间的关系，从而为多孔性路面材料的选择及组合提供依据。因此本发明是一种目前为止较为科学实用的测试方法。此项发明可以方便快捷地实现预期的目标，具有广泛的应用价值。

根据事先拟定的的试验条件、将温控机7调节到规定温度，试件5预处理后置于试件装配区4，调节橡胶车轮13与试件顶面接触。在可视化控制平台6输入参数，包括控制车轮转速、转向频率等，启动总控制开关后试件在行程开关14控制下做往复运动，整个试验过程开始。

试验过程中，视具体情况通过6控制11，调节其输出转数，可以模拟车辆在路面上启动、急停、加速或减速行驶等复杂运动。并可以通过车轮转向控制机构的控制实现车轮机构左右不同角度转向，实现实际车辆转弯、变道等过程对路面表面颗粒剥落行为的模拟。试验的全过程，可以任意变换各个控制参数，可以实现试验条件多状态模拟。

通过变换不同的测试条件(荷载、温度、混合料材料及结构)并结合材料试验结果分析，最终得到影响多孔性路面表面颗粒抗剥落能力的主要因素，为研究改善路表粒料抗剥落行为及路面设计中材料选择及组合提供可靠依据。

该测试方法可真实地反映不同测试条件、材料组成的多孔性路面在实际行车荷载往复作用下，表面粒料剥落状况，并能保证测试结果的可靠性，其实际应用效果显著。

Claims (3)

1.一种多孔性路面表面粒料抗剥落试验装置，该试验装置在支撑架(1)右下部安装了减速电机(19)、减速电机(19)通过同步带带动支撑架中部的左右传动轮(3)移动，传动带(17)上设置有试件盒(4)，试件(5)上部接触橡胶车轮(13)、橡胶车轮(13)通过同步带(24)与伺服电机(11)上的同步轮(23)相连，固定于支撑板(9)上的车轮转向控制机构，液压油缸(22)通过连接支柱(8)与支撑架(1)顶端相连。

2.根据权利要求书1所述的多孔性路面表面粒料抗剥落试验装置，其特征在于，液压站(20)设置于支撑架(1)顶部，在支撑架(1)左边上部安装可视化控制系统(6)、左下部安装了温控机(2)。

3.根据权利要求书1所述的多孔性路面表面粒料抗剥落试验装置，其特征在于，所述的车轮转向控制机构是由液压油缸(27)连接齿条(25)，齿条一端连接齿轮(28)构成。

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