[发明专利]一种路面材料表面磨耗测试装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料试验技术领域，具体是一种路面材料表面磨耗测试装置及方法。 

背景技术

现有技术中，沥青面养护技术种类应用较多，如超薄磨耗层技术、碎石封层技术、微表处技术等，这些技术都是在路面表面出现一定的破损程度基础上，进行重新罩面或者封层，起到恢复路面表面功能的目的。影响技术应用的关键因素是罩面材料与原路面的粘结效果，承受车辆荷载及雨水、风、阳光、温度等环境因素的作用，能否保持与原路面协同变形且不剥离脱落等病害。 

现有的评价罩面、封层材料的表面磨耗的室内试验方法主要采用的是稀浆混合料湿轮磨耗试验，该试验方法主要用于检验成型后的稀浆混合料的配伍性和抗水损害能力。试验中将磨耗头转动300s±2s停止，由公式WTAT=（m_a-m_b）/A确定混合料的磨耗值。世界各国都是参照了国际稀浆封层协会ISSA T100中的试验方法，进行了相应的调整和应用，我国规范对应方法在《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTG E20-2011中T0752-2011。另外华南理工大学的王瑞宜、雷朝旭的发明专利中，也介绍了一种主驱动轮式路面材料加速加载测试方法及装置，可对相应路面材料进行表面磨耗的测试。 

长安大学的韩森、高巍和霍明等公开了一种路面加速磨耗试验装置。应用于模拟水泥混凝土路面、沥青路面及其他路面表面磨耗衰减的试验，可用于评价在胶轮作用下路面表面构造的耐久性及表面材料的耐磨性。其装置特征在于，左机架上设置有放置路面试样的平台，平台四周固定有至少四根立柱，立柱顶端之间通过横梁固定，左右侧有两个横梁之间固定有上导轨；所述右机架内设置有电机，电机的输出轴固定连接曲柄，右机架上设置有前后两个导槽，两个导槽之间设置有活动架，活动架的一端通过连杆活动连接曲柄，活动架的另一端设置有液压缸，液压缸的缸体下端设置有磨耗路面试样的橡胶摩擦轮，液压缸的活塞上端设置有上导向轮，上导向轮与所述上导轨相互配合。长安大学的沙爱民、李天祥和胡力群等公开了一种路面材料加速磨耗仪的实用新型专利，包括机架和设置在机架上并与控制机构相连接的电机，电机通过调速装置连接竖直设置的中轴。本发明橡胶轮的转速、荷载均为可调，便于模拟不同道路交通条件；本发明不仅适用于实验室，而且能够在现场实际路面上使用。 南非的MLS3小型加速加载试验机，也可以进行简单的磨耗，该装置采用充气胎，接地压力、试验温度条件可控。以上的相应磨耗设备均在一定程度上可模拟路面表面磨耗，但在加载速度上受到很大的限制，不能充分模拟车辆高速行驶状态下，材料的磨耗损失情况。 

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种路面材料表面磨耗测试装置及方法。 

本发明的技术方案是： 

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；

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；

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。

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。 

所述反光贴的数量与计数仪采集的脉冲个数相同。