[发明专利]多工况路面加速加载教学试验仪

说明书

本发明公开了一种多工况路面加速加载教学试验仪。由于现有大型的室外足尺寸路面加速加载实验设备尺寸较大，造价较高，操作过程复杂，不能广泛的推广与应用。故桂林理工大学和桂林长海发展有限公司联合研制出多工况路面加速加载试验仪。本发明包括试验箱，温控装置和支架结构，设备机架固定在底座上，设备机架上安装有设备水平移动平台，与水平移动平台相连的是曲轮。曲轮转动带动推杆进行周期往复运动，从而推动水平移动平台往复直线运动进行碾压或加载试验。本发明能够真实模拟不同路面温度，不同荷载，不同作用时间下的实际受力状况。可广泛用于沥青路面结构受力分析与破坏机理研究，沥青路面养护和重建方案的实施效果评价研究等。

技术领域

本发明涉及一种多工况路面加速加载教学试验仪，属于试验设备领域。

背景技术

作为我国规范规定的标准试验之一,车辙试验在道路设计中得到广泛的应用。但许多研究人员发现，往往动稳定度指标满足规范要求的沥青混合料路面,在运营初期仍会出现不同程度的车辙损坏现象,也就是说在室内模拟过程与实际道路施工过程有些微差异,现有的室内车辙试验不能准确模拟实际路面的真实受力状况和荷载作用下的路面实际响应情况。

而大型足尺环道试验能够最大程度的模拟道路的实际受力情况和环境状况，但由于其造价太高，试验周期较长，且操作较为复杂，难以大范围的推广和应用。

发明内容

针对上述所说的缺点，本试验仪综合室内模拟试验仪器与大型足尺环道试验仪的优点，提供了一种新型的多功能路面加速加载教学试验仪，可设定不同的坡度，温度，不同轮压，轮胎类型，以及试验时间的多功能路面加速加载教学试验仪。

本试验仪采用的技术方案是：一种多工况路面加速加载教学试验仪，所属装置包括基座、电控柜、支架机构、2个碾压钢轮、一组碾压系统提升机构、5个侧向导轮、4个上轮、一组导柱、1个飞轮、路面模拟试验箱、4个检测轮轴、4个检测轮子、减速机构、连杆、4个轮子滑块、一组碾压油缸、连接板、压路机构模型、油缸固定架、可调砝码、多点竖向位移尺、油泵站。

支架机构的外形为长方体支架机构包括支架底架、2个外斜撑、4个侧支架、2个连接槽钢、4个斜支撑、2个托板筋、6个三角架。2个连接槽钢位于支架结构的上端，4个斜支撑连接侧支架上，2个连接槽钢上部安装有2个托板筋、然后4个侧支架通过2个外斜撑连接在支架底架上，共同组成整个支架机构。支架机构、电控柜、还有减速机构共同固定在基座上，其中压路机构模型架在支架机构上端，油缸固定架通过两个导轨轮子架设在压路机构模型之上，一组碾压油缸通过螺栓连接到油缸固定架上。4个检测轮子通过4个轮子滑块和4个测试轮外筒固定在油缸固定架上，以方便进行上下伸缩。压路机构模型通过连杆连接飞轮，并在压路机构模型上设置安装5个侧向导轮实现压路机构模型在水平方向的移动。路面模拟试验箱位于压路机构模型的正下方，固定在支架机构之上，可根据试验所需，在路面模拟试验箱内铺设相应的模拟路段。在路面模拟试验箱正上方是固定在油缸固定架上的4个检测轮子和2个碾压钢轮，其中2个碾压钢轮与碾压油缸相连，碾压油缸架设在油缸固定架上，通过碾压油缸来控制碾压钢轮的碾压高度。

本发明具有以下优点：

本教学试验仪器可通过模拟温度变化、降雨冲刷、坡度改变等多工况条件下，沥青路面结构在轮载多次作用下的变形破坏过程，让学生更为直观的了解沥青路面组成形式，结构受力原理；深刻理解沥青路面损坏机理，路面疲劳破坏和车辙形成过程；并有助于学生进一步掌握沥青结构受力分析和路面设计方法。该教学试验仪是“路面工程”理论课程教学的重要辅助工具，也是“路面检测与试验”试验课程的重要补充仪器

由于该仪器具有多工况条件加速加载的强大功能，可广泛用于沥青路面科研领域，包括沥青路面结构受力分析与破坏机理研究，路面结构耐久性评价，路面新材料、新结构设计与验证，特殊地域条件与环境条件下路用结构性能评价，水泥路面不同材料和厚度的沥青加铺层效果评价研究；沥青路面养护和重建方案的实施效果评价研究等；