一种应用于测试机场沥青道面抗高温变形性能测试的试验系统及方法，它涉及一种试验系统及方法，具体涉及一种应用于测试机场沥青道面抗高温变形性能测试的试验系统及方法。本发明专利技术为了解决现有的机场沥青道面抗高温永久变形评价方法依赖于公路工程沥青混合料抗车辙性能评价方法，致使机场沥青道面材料试验在荷载偏低、单轮荷载及荷载作用形式不符合实际情况的条件下进行的问题。本发明专利技术包括电机、电机支撑座、主轴、多个导柱、上固定板、下固定板、胶轮支撑盘、料盘、托板、液压缸、压力传感器、胶轮、多个支撑轮、上轴承座、下轴承座、胶轮盘连接套和底板，上固定板、下固定板、托板、底板由上至下依次平行设置，多个导柱均布设置。本发明专利技术用于路桥建设领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种试验系统及方法，具体涉及，属于路桥建设领域。
技术介绍
机场道面轮辙的发生直接影响到机场的安全运营，2011年，首都国际机场多次出现了因机场道面高温变形较大而导致飞机受困跑道的安全事故，不仅给机场安全运营带来重大隐患，也造成了不良的社会影响。轮辙的出现大大增加了飞机轮胎、涡轮发动机和机身破坏的可能性，也增大了飞机滑跑时偏离轨道的概率。研究表明，雨天轮辙内积水可导致道面抗滑能力不足，飞机行驶时会产生滑水现象，引发飞机偏离跑道事故。美国联邦航空管理局的研究也表明，轮辙破坏是道面抗滑能力失效的一个重要原因。20世纪40年代，军用飞机作为飞机的主要机型，最大起飞重量约为28吨，主起落架为单轴单轮构型，所以最初的机场跑道道面仅需考虑单轮载荷的重复作用，但是，随着航空业的发展，飞机载荷不断增大，以B747-100为代表的双轴双轮载荷称为当时飞机载荷的主要形式，近年来，各大飞机制造厂商均致力于大型民用客机的研制技术，A380、B787等新一代大飞机NGLA(New Generat1n Large Aircraft)不断问世，为了承受飞机的巨大重量，NGLA起落架构型与以往的机型相比有较大差别。例如A380-800飞机，最大起飞重量562吨，主起落架由两侧起落架和中起落架组成，其中侧起落架各6各轮子，中起落架各4各轮子，主起落架的轮子数目达20个，平均轮压高达1.5MPa。由此可见，随着航空运输业的不断发展，起落架的构型日趋复杂，覆盖范围广、轴载重、轴压高。飞机载荷的不断变化对机场材料和结构提出了更高、更苛刻的要求。但是，当前，世界各国的研究人员采用了使用改性沥青、添加抗车辙剂、优化级配设计等一系列方法以防止机场沥青道面高温永久变形的发生，但仍未得到有效解决。究其原因在于当前机场沥青道面所采用混合料抗高温永久变形性能的评价仍普遍采用道路工程车辙试验方法。机场沥青道面的抗高温永久变形性能试验采用公路设计的标准轴载，接地压力为0.7Mpa，而目前机场道面设计采用的设计飞机法，是以经行道面的最大飞机作为设计荷载，而飞机机型的发展可以说明，以0.7Mpa为标准的机场沥青道面抗高温永久变形的评价方法难以体现飞机重载特点，且没有考虑飞机多轮组叠加效应对机场沥青道面的高温稳定性能的影响，也无法考虑飞机行驶速度、转弯等对沥青道面发生高温永久变形特性的影响。考虑飞机重载、多轮荷载及飞机行驶条件的沥青道面抗高温永久变形评价方法的缺失，造成机了场沥青道面抗高温永久变形性能试验评价方法无法反应出飞机荷载一道面共同作用的真实情况，严重阻碍机场沥青道面技术的进一步发展。因此亟需开发一种考虑飞机的多轮重载及飞机运行特点的沥青道面抗高温永久变形的试验方法，以安全、准确评价机场沥青道面的抗高温永久变形性能。
技术实现思路
本专利技术为解决现有的机场沥青道面抗高温永久变形评价方法依赖于公路工程沥青混合料抗车辙性能评价方法，致使机场沥青道面材料试验在荷载偏低、单轮荷载及荷载作用形式不符合实际情况的条件下进行的问题，进而提出。本专利技术为解决上述问题采取的技术方案是:本专利技术所述系统包括电机、电机支撑座、主轴、多个导柱、上固定板、下固定板、胶轮支撑盘、料盘、托板、液压缸、压力传感器、胶轮、多个支撑轮、上轴承座、下轴承座、胶轮盘连接套和底板，上固定板、下固定板、托板、底板由上至下依次平行设置，多个导柱均布设置，且每个导柱均由上至下依次穿过上固定板、下固定板、托板、底板，胶轮支撑盘、料盘由上至下依次设置在下固定板与托板之间，且料盘的下表面与托板的上表面连接，多个胶轮均布安装在胶轮支撑盘上，且运行时每个胶轮的下轮缘均与料盘的上表面接触，胶轮支撑盘边缘的上表面与下固定板的下表面之间设有多个支撑轮，上固定板上表面的中部嵌装有上轴承座，下固定板上表面的中部嵌装有下轴承座，电机通过电机支撑座安装在上轴承座上，主轴的下端插装在胶轮支撑盘上表面中部的胶轮盘连接套内，主轴的上端由下至上依次穿过下轴承座、上轴承座与电机的转动轴连接，液压缸安装在底板的上表面上，液压缸的液压杆的上端通过压力传感器与托板的下表面连接。本专利技术所述方法的具体步骤如下:步骤一、摘除料盘中心的对称螺栓以及三个固定螺栓，拧紧料盘下方八个顶起螺栓，在顶起螺栓上方分别有滚珠，当料盘被顶起后，滚珠可以在原位滚动；步骤二、将料盘支撑架推到料盘处，调整调节支腿，使得料盘底面与与料盘支撑架板同高，关闭胶轮并推动料盘，使其在滚动轴承上运动，在料盘中涂抹机油并铺设一层废报纸，在侧壁上标记压实控制厚度H ;步骤三、将预先拌制好的混合料装入料盘，预整平及压实后将料盘推回仪器，安装对心螺栓和固定螺栓后，设置变频器及液压栗站的控制参数，对沥青混合料进行碾压，在混合料厚度达到H标记位置后停止碾压；第四步、拆卸两排交错压实轮，将压实成型的试件放置多48h ;第五步、开启恒温室控温装置，在恒温室到达试验温度时，保温6h以上；第六步、控制液压栗站，缓慢托起托板和料盘，同时采用压力传感器测试托板和料盘的重量，记为G。；第七步、在液压栗站上设置施加压力，若液压栗站控制压力为G1，那么此时胶轮施加的压力为G1-Gid,采用米格纸和复写纸标定轮胎的接地面积S，直到接地压力P = (G1-G0) /S达到试验要求为止，对液压栗站设置此时的G1;第八步、对变频器进行加载频率F设置，开启液压栗站，使轮胎达到规定的接地压力P ;调整F，使得计数器显示值达到规定的转速要求，对变频器设置此时的F ;第九步、开启液压栗站、变频器及冷却水栗进行试验，采用数据采集卡和Labview编制的采集软件实时收集压力G和LVDT传感器的位移Z，同时收集计数器测得的转数N，测试时间T可自由控制；第十步、绘制Z-6N曲线，寻找混合料变形稳定阶段，取时间间隔为xmin的一段，作用次数为Nx，变形量分别为ZjP Z t+x计算动稳定度DS = 6N J (Zt+X-Zt)。本专利技术的有益效果是:本专利技术是基于机场道面几何尺寸与飞机荷载实测及数值仿真结果进行相似性设计，试验设备的设计使模拟沥青道面与机场沥青道面具有相似的受力特性，且专利技术考虑到了飞机多轮叠加效应及慢速转弯对沥青道面抗高温永久变形性能的影响，更为科学、准确评价机场沥青道面的抗高温永久变形特性，专利技术可直接应用于我国机场飞行区沥青道面结构及材料的抗高温性能评价，弥补了机场道面结构及材料设计与性能评价的不足，保障机场沥青道面高温下安全服役，可推动我国民航机场基础设施建设的发展。本专利技术设计了可拆卸试验轮组，实现飞机起落架构型的模拟，为了模拟飞机起落架构型特点，在胶轮支撑盘上装有12个胶轮，每侧6轮的初始轮径比和轴径比可满足A380飞机起落架构型的模拟，中间两组胶轮的间距可调节，可模拟任意双轮飞机的起落架构型参数。轴数在I?3范围可调整，轮数在O?6范围可调整。本专利技术设计了组合式料盘，实现了任意厘米道面结构和材料厚度的模拟，为了满足不同厚度沥青混合料的抗轮辙性能测试，料盘设计成组合料盘，由一个1cm、两个2cm、一个5cm、一个1cm厚的圈框拼成高度为20cm的料盘，圈框的组合与笼屉相似，可拆卸组合成O?20cm任意整cm厚的料盘，该厚度可实现机场道面结构组合的模拟。本专利技术设计了料盘滑动装置，便于料盘的滑动，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种应用于测试机场沥青道面抗高温变形性能测试的试验系统，其特征在于：所述一种应用于测试机场沥青道面抗高温变形性能测试的试验系统包括电机(1)、电机支撑座(2)、主轴(3)、多个导柱(4)、上固定板(5)、下固定板(7)、胶轮支撑盘(8)、料盘(9)、托板(10)、液压缸(11)、压力传感器(12)、胶轮(15)、多个支撑轮(17)、上轴承座(20)、下轴承座(21)、胶轮盘连接套(22)和底板(23)，上固定板(5)、下固定板(7)、托板(10)、底板(23)由上至下依次平行设置，多个导柱(4)均布设置，且每个导柱(4)均由上至下依次穿过上固定板(5)、下固定板(7)、托板(10)、底板(23)，胶轮支撑盘(8)、料盘(9)由上至下依次设置在下固定板(7)与托板(10)之间，且料盘(9)的下表面与托板(10)的上表面连接，多个胶轮(15)均布安装在胶轮支撑盘(8)上，且运行时每个胶轮(15)的下轮缘均与料盘(9)的上表面接触，胶轮支撑盘(8)边缘的上表面与下固定板(7)的下表面之间设有多个支撑轮(17)，上固定板(5)上表面的中部嵌装有上轴承座(20)，下固定板(7)上表面的中部嵌装有下轴承座(21)，电机(1)通过电机支撑座(2)安装在上轴承座(20)上，主轴(3)的下端插装在胶轮支撑盘(8)上表面中部的胶轮盘连接套(22)内，主轴(3)的上端由下至上依次穿过下轴承座(21)、上轴承座(20)与电机(1)的转动轴连接，液压缸(11)安装在底板(23)的上表面上，液压缸(11)的液压杆的上端通过压力传感器(12)与托板(10)的下表面连接。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：谭忆秋，徐慧宁，王海朋，邵显智，陈凤晨，孟定宇，符永康，谭坦，孙志棋，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院，中国民航机场建设集团公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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