[发明专利]一种路面材料表面磨耗测试装置及方法

权利要求书

1.一种路面材料表面磨耗测试装置，包括控制箱，控制箱包括箱体、箱门和控制面板，箱门安装于箱体一侧，控制面板位于箱体上方，其特征在于：该装置还包括磨耗测试装置、接地压力数据采集装置、速度数据采集装置和控制装置；

所述磨耗测试装置位于控制箱一侧；

所述磨耗测试装置包括反力架、加载装置、传动轴、同步皮带轮、电动机、空气压缩机和气压缸；

    所述加载装置、传动轴、同步皮带轮、电动机、空气压缩机、气压缸均设置在反力架的框架内；

所述加载装置位于反力架的框架底部，包括加载轮、加载底板和加载轮轴承；加载底板安装于反力架的框架底部，且加载底板中心处垂直安装有传动轴；加载底板上方设置有加载轮轴承和加载轮；加载轮轴承套在传动轴外，且加载轮轴承两端分别连接有一个加载轮；

所述同步皮带轮位于加载轮轴承上方且套在传动轴外，同步皮带轮外套有同步皮带；

所述电动机的输出轴连接同步皮带轮；

所述空气压缩机安装在传动轴的一侧，电动机安装在传动轴的另一侧，气压缸安装于传动轴上，空气压缩机的气筒连接气压缸；

所述接地压力数据采集装置包括压力感应器和面积传感器，且压力感应器的输出端和面积传感器输出端均连接至控制装置；压力感应器安装在气压缸与同步皮带轮之间；面积传感器通过数据线与控制装置相连；

所述速度数据采集装置包括反光贴和计数仪；

所述反光贴贴于同步皮带轮的表面，计数仪安装在同步皮带轮侧方的反力架框架上；

所述控制装置位于控制箱内，控制装置分别与磨耗测试装置、接地压力数据采集装置、速度数据采集装置连接。

2.根据权利要求1所述的路面材料表面磨耗测试装置，其特征在于：所述计数仪用于实时采集反光贴随同步皮带轮运转同时所产生的脉冲。

3.根据权利要求1所述的路面材料表面磨耗测试装置，其特征在于：所述反光贴的数量与计数仪采集的脉冲个数相同。

4.根据权利要求1所述的路面材料表面磨耗测试装置，其特征在于：所述控制面板设置有数据显示板、变频调节面板、压力调节钮、气压表和控制开关；

数据显示板用于显示接地压力、电动机转速、加载模拟画面、当前电动机频率；

变频调节面板用于根据当前电动机频率调节加载轮的行驶速度；

压力调节钮用于调节气压缸的气压；

气压表用于显示气压缸的气压；

控制开关用于启动设备、停止设备和参数设置。

5.根据权利要求1所述的路面材料表面磨耗测试装置，其特征在于：所述控制装置包括控制器、数据处理器、可调分压器、分压器、接触器辅助接电模块、热继电器、时间继电器、低压断路器和空气开关；

控制器的输入端分别连接面积传感器输出端、计数仪的输出端、压力感应器的输出端和电动机，控制器的输出端连接数据处理器的输入端；可调分压器进气口连接空气压缩机，可调分压器出气口通过分压器与气压缸相连；热继电器通过接触器辅助接电模块与电动机的电路相连，时间继电器安放于控制箱内且与控制开关相连；低压断路器分别与接触器辅助接电模块、电动机相连；空气开关与控制装置的电源相连。

6.根据权利要求1所述的路面材料表面磨耗测试装置，其特征在于：所述加载底板用于承载固定置于试样模具中的路面材料试样，试样模具为N等分的圆环形。

7.根据权利要求1所述的路面材料表面磨耗测试装置，其特征在于：所述加载轮为充气胶胎或实心胶胎。

8.根据权利要求1所述的路面材料表面磨耗测试装置，其特征在于：所述加载装置外侧安装有金属防护罩，用于防止加载轮运动时飞溅的路面材料试样。

9.根据权利要求1所述的路面材料表面磨耗测试装置，其特征在于：所述压力感应器用于测量气压缸产生的压力，并将压力数据传送至控制装置，所述面积传感器用于在测试开始前获取加载轮与加载底板接触的面积。

10.采用权利要求1所述的路面材料表面磨耗测试装置的测试方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：开启路面材料表面磨耗测试装置电源，打开控制面板上的控制开关，保证电动机和空气压缩机正常运行，且数据显示板显示正常；

步骤2：将待测试路面材料试样加工成型至圆环形，并称取试样质量；

步骤3：将待测试路面材料试样放入试样模具中，一同放置于加载底板上；

步骤4：利用压力调节器调节气压缸中的气压，将一个加载轮下降至路面材料试样正上方并接触试样，另一个加载轮下方放置与路面材料试样相同厚度的钢板；

步骤5：调节气压缸中的气压至数据显示板显示的接地压力达到测试需求值，停止加压，并记录当前接地压力值；

步骤6：检查安装在加载装置外的金属防护罩是否安全可靠；

步骤7：通过变频调节面板调节加载轮的行驶速度；

步骤8：启动电动机，电动机在设定频率下，正常运转，同步皮带带动同步皮带轮转动，同步皮带轮带动传动轴进行竖向圆周运转，传动轴带动加载轮轴承在水平方向上圆周运转，从而带动加载轮以传动轴为中心进行圆周运动；

步骤9：测试过程中，数据显示板实时显示接地压力、电动机转速、加载模拟画面和当前电动机频率；

步骤10：测试结束，关闭路面材料表面磨耗测试装置电源，取出路面材料试样，称取试样质量，根据测试前后的试样质量计算测试过程中的质量损失率，以评价该路面材料在一定速度和一定接地压力条件下的表面磨耗情况。