一种公路柔性功能层性能试验仪器制造技术

本发明专利技术提供一种公路柔性功能层性能试验仪器，包括保温仓体，所述保温仓体的正表面安装有保温仓体门，所述保温仓体门的右侧设置MTS外部控制按钮和传动系统动力设备外部控制按钮，所述保温仓体的左侧上部安装有温度控制模块，所述温度控制模块下方安装有湿度控制模块，所述保温仓体的右侧安装有液晶显示屏，所述保温仓体底部安装有万向轮，所述保温仓体的背部安装有伸缩拉杆。本发明专利技术通过钢板模具、沥青混合料试件以及滚轮之间的配合来测试在重复动荷载作用下从功能层最不利受力位置产生的变形，从而使测试数据更具有代表性。

【技术实现步骤摘要】
一种公路柔性功能层性能试验仪器
本专利技术属于公路路面性能检测试验仪器
，尤其涉及一种公路柔性功能层性能试验仪器。
技术介绍
在水泥混凝土路面层间加铺沥青混合料功能层，目的是改善层间接触，减轻由于重载作用所导致的面板断裂、板底脱空等病害，延长水泥混凝土路面使用寿命。但柔性功能层在重复交通荷载作用下也会产生塑性变形，导致层间脱空，影响路面使用效果，对水泥混凝土路面使用性能带来不利影响。因此，研究层间功能层的累积变形与荷载作用的关系与变化规律，为层间功能层设计提供设计指导，是非常必要的。功能层位于面板之下，沥青混合料产生的永久变形实际上就是在行车荷载作用下沥青混合料弹粘塑性变形的累积。目前常用的沥青混合料永久变形试验主要有车辙试验、蠕变试验、三轴试验，RSS-TCH试验、AAP车辙试验、汉堡车辙试验等。然而，这些试验都是针对沥青路面评价沥青混合料的高温抗车辙能力。由于本文研究的沥青混合料功能层位于水泥混凝土路面面板与基层之间，并不直接承受行车荷载作用，也没有暴露在大气之中受大气温度和环境的直接影响，采用以上常规试验都无法模拟真实路况，虽能评价出沥青混合料的高温抗车辙能力，但是对于水泥混凝土路面实际状况指导意义不大。本文针对该层的特殊功能，开发相应试验装置，以求更好地模拟路面实际状况，测试其在重复荷载作用下的永久变形，并基于此试验提出测试功能层沥青混合料累积变形的试验方法，推荐功能层混合料设计流程和评价指标。针对水泥混凝土路面层间接触状况开发沥青混合料功能层累积变形测试装置，对多次荷载作用下功能层产生的变形，设计一套试验方案。基于该目标，理想的实验模型是功能层位于完全侧限条件下，四端处于固结状态，在上端处于悬臂状态的一侧施加重复动荷载，观察施加荷载处的累积变形情况。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种公路柔性功能层性能试验仪器，所述性能试验仪器外部包括保温仓体、液晶显示屏、MTS外部控制按钮、传动系统动力设备外部控制按钮、万向轮、温度控制模块、湿度控制模块、保温仓体门、伸缩拉杆，所述保温仓体的正表面安装有保温仓体门，所述保温仓体门的右侧设置MTS外部控制按钮和传动系统动力设备外部控制按钮，所述保温仓体的左侧上部安装有温度控制模块，所述温度控制模块下方安装有湿度控制模块，所述保温仓体的右侧安装有液晶显示屏，所述保温仓体底部安装有万向轮，所述保温仓体的背部安装有伸缩拉杆；所述保温仓体的内部分别两个空间，分别为保温仓体左侧空间和保温仓体右侧空间，所述保温仓体左侧空间内部安装有加热装置、反力架、伺服电机一、升降杆、滚轮、试件装置、卡扣、可移动承台、滑动块、滑槽、试件装置下底板、温度传感器、湿度传感器，所述加热装置与温度控制模块连接，所述保温仓体左侧空间上端分别安装有温度传感器和湿度传感器，所述保温仓体左侧空间的底部固定有反力架，所述反力架与伺服电机一连接，所述伺服电机一与升降杆连接，所述升降杆底端安装有滚轮，所述滚轮作用于试件装置，所述试件装置下端安装有试件装置下底板，所述试件装置下底板通过凹槽与可移动承台上的凸块相匹配安装，所述可移动承台两侧安装有卡扣，所述可移动承台底部安装有滑动块，所述滑动块设置在滑槽内部，所述滑槽安装在保温仓体左侧空间底部；所述保温仓体右侧空间内部安装有MTS控制系统，所述保温仓体右侧空间底部安装有伺服电机二，所述伺服电机二通过转动轴与可移动承台连接。优选的，所述保温仓体外壁设置有保温仓体隔层，所述保温仓体隔层中间设置有保温材料，不仅能够保温也能够保湿。优选的，所述温度控制模块内部主要包括温度控制系统，所述温度控制系统能够控制在保温仓体内部的加热装置，通过电流为保温仓体内部加热，最后保温仓体内的温度传感器能够检测仓体内温度值，然后温度值能够反馈给温度控制系统，从而能够使保温仓体内的温度保持恒定，同时温度控制系统能够设定温度的大小，一般温度控制在30-50℃优选的，所述湿度控制模块内部主要包括：湿度控制系统、加湿装置，所述湿度控制模块主要用来保持保温仓体内的湿度，并且通过电流的大小控制加湿装置的加湿程度，最后保温仓体内的湿度传感器能够检测仓体内的湿度，从而能够反馈给湿度控制模块，使得保温仓体内的湿度恒定，所述湿度控制模块外部设有注水口，能够根据液位的大小进行人为加水。优选的，所述试件装置，主要由沥青混合料试件和钢板模具组成，所述沥青混合料试件放置在由钢板模具中间；所述的钢板模具，主要包括：底部钢板、侧壁钢板、上部钢板，所述的底部钢板底部设置有凹槽，能够卡在可移动承台上，并能够通过可移动承台上的卡扣固定。优选的，所述上部钢板由两块等大小的钢板组成，其面积与沥青混合料试件上部面积相同，所述的上部钢板上也开设有凹槽，凹槽宽度大于滚轮宽度，滚轮能够在凹槽中自由滚动，且两块上部钢板都设置有上部钢板孔洞，通过上部钢板固定螺母固定于底部钢板之上，同时该上部钢板固定螺母也要穿过沥青混合料试件，从而将上部钢板、沥青混合料试件、侧壁钢板和底部钢板组合成一个整体。优选的，所述侧壁钢板的个数为两个，所述的侧壁钢板上开设有侧壁钢板孔洞，且两个侧壁钢板之间能够通过侧壁固定螺母连接，所述侧壁固定螺母的个数为四个，均贯穿沥青混合料试块和两个侧壁钢板组成一个整体，且所述的侧壁钢板上设置压力传感器，主要用于检测沥青混合料试件在荷载作用下对侧壁钢板的压力，从而能够很好的模拟公路柔性功能层在围压作用下的效果。优选的，所述伺服电机二采用的是能够左右移动的传动轴，通过伺服电机二带动传动轴左右移动，从而带动与转动轴连接的可移动承台左右移动。优选的，所述液晶显示屏能够折叠，其内部包含有数据传输功能和参数设定功能。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过设置钢板模具和沥青混合料试件来模拟水泥混凝土路面，且在钢板模具之间留有缝隙能够模拟路面之间的接缝，通过钢板模具、沥青混合料试件以及滚轮之间的配合来测试在重复动荷载作用下功能层最不利受力位置产生的变形，从而使测试数据更具有代表性。本专利技术通过分析比较不同功能层在相同荷载作用次数下产生的累积变形量，并利用MTS控制系统采集到的可靠的试验依据，MTS控制系统拥有先进的计算机控制与数据采集方式，可通过力、位移、温度多种方式来控制试验，能够实时显示与记录试验过程中的各参数值。本专利技术通过设置温度控制模块和湿度控制模块，使得装置在模拟外界环境试验过程中能够很好的保证温度和湿度的稳定性。附图说明图1是本专利技术的外部结构示意图；图2是本专利技术的液晶显示屏位置图；图3是本专利技术的保温仓体内部空间分布图；图4是本专利技术的内部结构示意图；图5是本专利技术的试验装置与反力架的位置示意图；图6是本专利技术的滚轮与试验装置的位置示意图；图7是本专利技术的试验装置的侧面结构示意图；图8是本专利技术的试验装置的俯视图；图9是本专利技术的试验装置的侧视图；图10是本专利技术的沥青混合料试件的打孔位置图；图11是本专利技术的试验装置的侧壁钢板结构示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种公路柔性功能层性能试验仪器，其特征在于，所述性能试验仪器外部包括保温仓体、液晶显示屏、MTS外部控制按钮、传动系统动力设备外部控制按钮、万向轮、温度控制模块、湿度控制模块、保温仓体门、伸缩拉杆，所述保温仓体的正表面安装有保温仓体门，所述保温仓体门的右侧设置MTS外部控制按钮和传动系统动力设备外部控制按钮，所述保温仓体的左侧上部安装有温度控制模块，所述温度控制模块下方安装有湿度控制模块，所述保温仓体的右侧安装有液晶显示屏，所述保温仓体底部安装有万向轮，所述保温仓体的背部安装有伸缩拉杆；所述保温仓体的内部分别两个空间，分别为保温仓体左侧空间和保温仓体右侧空间，所述保温仓体左侧空间内部安装有加热装置、反力架、伺服电机一、升降杆、滚轮、试件装置、卡扣、可移动承台、滑动块、滑槽、试件装置下底板、温度传感器、湿度传感器，所述加热装置与温度控制模块连接，所述保温仓体左侧空间上端分别安装有温度传感器和湿度传感器，所述保温仓体左侧空间的底部固定有反力架，所述反力架与伺服电机一连接，所述伺服电机一与升降杆连接，所述升降杆底端安装有滚轮，所述滚轮作用于试件装置，所述试件装置下端安装有试件装置下底板，所述试件装置下底板通过凹槽与可移动承台上的凸块相匹配安装，所述可移动承台两侧安装有卡扣，所述可移动承台底部安装有滑动块，所述滑动块设置在滑槽内部，所述滑槽安装在保温仓体左侧空间底部；所述保温仓体右侧空间内部安装有MTS控制系统，所述保温仓体右侧空间底部安装有伺服电机二，所述伺服电机二通过转动轴与可移动承台连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种公路柔性功能层性能试验仪器，其特征在于，所述性能试验仪器外部包括保温仓体、液晶显示屏、MTS外部控制按钮、传动系统动力设备外部控制按钮、万向轮、温度控制模块、湿度控制模块、保温仓体门、伸缩拉杆，所述保温仓体的正表面安装有保温仓体门，所述保温仓体门的右侧设置MTS外部控制按钮和传动系统动力设备外部控制按钮，所述保温仓体的左侧上部安装有温度控制模块，所述温度控制模块下方安装有湿度控制模块，所述保温仓体的右侧安装有液晶显示屏，所述保温仓体底部安装有万向轮，所述保温仓体的背部安装有伸缩拉杆；所述保温仓体的内部分别两个空间，分别为保温仓体左侧空间和保温仓体右侧空间，所述保温仓体左侧空间内部安装有加热装置、反力架、伺服电机一、升降杆、滚轮、试件装置、卡扣、可移动承台、滑动块、滑槽、试件装置下底板、温度传感器、湿度传感器，所述加热装置与温度控制模块连接，所述保温仓体左侧空间上端分别安装有温度传感器和湿度传感器，所述保温仓体左侧空间的底部固定有反力架，所述反力架与伺服电机一连接，所述伺服电机一与升降杆连接，所述升降杆底端安装有滚轮，所述滚轮作用于试件装置，所述试件装置下端安装有试件装置下底板，所述试件装置下底板通过凹槽与可移动承台上的凸块相匹配安装，所述可移动承台两侧安装有卡扣，所述可移动承台底部安装有滑动块，所述滑动块设置在滑槽内部，所述滑槽安装在保温仓体左侧空间底部；所述保温仓体右侧空间内部安装有MTS控制系统，所述保温仓体右侧空间底部安装有伺服电机二，所述伺服电机二通过转动轴与可移动承台连接。


2.根据权利要求1所述的一种公路柔性功能层性能试验仪器，其特征在于，所述保温仓体外壁设置有保温仓体隔层，所述保温仓体隔层中间设置有保温材料，不仅能够保温也能够保湿。


3.根据权利要求1所述的一种公路柔性功能层性能试验仪器，其特征在于，所述温度控制模块内部主要包括温度控制系统，所述温度控制系统能够控制在保温仓体内部的加热装置，通过电流为保温仓体内部加热，最后保温仓体内的温度传感器能够检测仓体内温度值，然后温度值能够反馈给温度控制系统，从而能够使保温仓体内的温度保持恒定，同时温度控制系统能够设定温度的大小，一般温度控制在30-50℃。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晶磊，张楠，张国朋，杨烁，王洋，
申请(专利权)人：河北建筑工程学院，
类型：发明
国别省市：河北;13