本发明专利技术公开一种斜面单向加载车辙试验装置，加载架在其上部位置通过加载架旋转组件与机架的上横梁滑动连接，其下部嵌装变速电机和碾轮；变速电机与碾轮传动连接，实现碾轮对试件单向连续加载；承载架在其下部位置通过承载架旋转组件与机架的下横梁滑动连接，其上部从上至下依次嵌装试件安装架和高度调节装置；试件安装架通过高度调节装置进行高度调节；控温箱将机架封闭式包裹，用于试验环境温度的调控。效果：实现试件的斜向布置、碾轮采用充气胶轮单向连续加载且碾轮的行走速度和接触压的大小可调，解决了现有车辙试验仪不能对在车辆上下坡时、不同车速以及不同坡度路面的车辙破坏进行模拟且模拟不能真实反映车轮对行车道路面实际作用的情况。
【技术实现步骤摘要】
一种斜面单向加载车辙试验装置
本专利技术涉及路面材料测试设备
，具体涉及一种斜面单向加载车辙试验装置，用于坡道沥青混合料车辙试验。
技术介绍
高温车辙作为沥青路面的主要病害之一，其对路面的服务质量和使用寿命有着重要影响，而车辙实验作为道路压实最理想的模拟测试，因其测试试件结构与道路压实层十分相似，故常用于评价沥青路面高温抗车辙性能。目前，用于评价沥青路面高温抗车辙性能的室内实验方法主要有：中国标准车辙试验《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTGE20-2011，汉堡车辙试验、法国车辙试验、路面分析仪车辙试验以及小型加速加载车辙试验等；但上述几种方法所用到的车辙试验仪均存在如下问题：①碾轮采用往返式直线行走加载；②测试过程中试件为水平放置，其加载面为水平面；③碾轮行走速度和接触压力唯一，严重脱离实际；由上述分析可知：现有的车辙仪只能对特定交通流下水平段路段的车辙破坏进行模拟。现阶段，激增的车流量、复杂的地形、多变的路线以及重载和超载现象的增多使得交通环境变得更加错综复杂；从模拟道路场景来看，现有的车辙仪在模拟路面坡度、车轮在行车道的行走方式以及车轮的行走速度和接触压力等方面均存在不足，不能反映实际交通情况；鉴于上述提到的技术问题，相关专家学者也进行了一些有益探索：CN109490063B专利技术了一种可设定温湿度、轮载且可模拟动水冲刷的环形车辙试验箱；CN207703656U专利技术了一种用于评价沥青混合料在不同坡体状态下抗车辙能力的车辙试验仪；CN207197965U专利技术了一种单向环形加载的车辙试验仪；CN107063902B专利技术了一种碾轮沿圆环形轨道加载的车辙仪及基于该试验装置的车辙试验方法；CN105954113A一种沥青混合料环道车辙试验装置及试验方法；CN204188466U专利技术了一种可对试件进行同向加载的车辙试验仪；CN101736680B专利技术了一种多主动轮连续式加载的沥青混合料车辙试验仪；CN101666727B专利技术了一种室内小尺寸环形沥青路面车辙试验装置；CN201045608Y专利技术了一种采用试件水平放置加载来模拟重载坡道沥青混合料的车辙试验仪，该车辙仪可在浸水条件下进行单向重载加载；CN1005434444C专利技术了一种室内旋转式车辙试验机，采用多轮做单向环形旋转对多组试件进行加载。对上述专利整理分析可知：现阶段对于车辙仪在单向环形加载、连续加载、坡面加载及加载环境设置等单一方面的研究已取得一定成绩，但上述专利在考虑车辆上下坡时，模拟不同车流量(车速不同)下不同坡度路面的车辙破坏情况的研究方面还存在缺失，因此，为了满足工程试验检测和科研试验研究的需求，当前急需一种新型沥青混合料车辙试验仪，其可实现试件的斜向布置、碾轮单向连续加载且碾轮的行走速度和接触压的大小可调，使得在考虑车辆上下坡时，对不同车流量(车速不同)下不同坡度路面的车辙破坏情况均可进行模拟。
技术实现思路
为此，本专利技术提供一种斜面单向加载车辙试验装置，以解决现有技术中车辙试验仪不能模拟在考虑车辆上下坡的情况时，不同交通流下不同坡度路面的车辙破坏，且不能真实反映车轮对行车道路面实际作用的情况的问题。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：根据本专利技术的一种斜面单向加载车辙试验装置，包括机架、加载架旋转组件、加载架、变速电机、碾轮、承载架、承载架旋转组件、高度调节装置、试件安装架和控温箱；所述加载架在其上部位置通过所述加载架旋转组件与所述机架的上横梁滑动连接，所述加载架的下部嵌装所述变速电机和所述碾轮，所述变速电机与所述碾轮传动连接，进而实现所述碾轮对试件的单向连续加载；所述承载架在其下部位置通过所述承载架旋转组件与所述机架的下横梁滑动连接，所述承载架的上部从上至下依次嵌装所述试件安装架和所述高度调节装置，所述试件安装架通过所述高度调节装置进行高度调节；所述控温箱将所述机架封闭式包裹，用于试验环境温度的调控。进一步地，还包括传动链条，所述传动链条的一端与所述变速电机连接，所述传动链条的另一端与所述碾轮的转动芯轴连接，所述传动链条作为所述变速电机驱动所述碾轮行走加载的传动装置，所述碾轮为充气橡胶轮胎。进一步地，所述变速电机的转动主轴与所述传动链条传动连接，所述变速电机通过所述传动链条驱动所述碾轮行走加载且转速可调，所述变速电机固定安装于所述加载架的底部。进一步地，还包括温度传感器和位移传感器，所述温度传感器用于测定实验过程中试件表面温度，所述位移传感器用于测定实验过程中试件表面在所述碾轮作用下随时间变化的竖向位移。进一步地，所述机架为矩形门框式结构，所述机架由左、右立柱和上、下横梁构成，所述机架主要为试验加载提供稳固的工作平台。进一步地，所述加载架旋转组件由上、下圆弧滑板构成，此处的上、下圆弧滑板的形状为半圆弧形，该半圆弧滑板的内径与所述加载架的半圆弧外径相等，且两圆弧同圆心。进一步地，所述加载架的形状为半圆柱形，在所述加载架的半圆弧的顶部安装有所述加载架旋转组件。进一步地，所述承载架的形状为半圆柱形，所述承载架与所述加载架的半圆柱等半径且等高，在所述承载架的半圆弧的顶部安装有所述承载架旋转组件，所述承载架的安装高度应保证所述加载架的半圆弧圆心与所述承载架的半圆弧圆心相重合，进而保证所述加载架与所述承载架在同向转动相同角度时，所述加载架与所述承载架的相对面始终为平行面。进一步地，所述承载架旋转组件由上、下圆弧滑板构成，此处的上、下圆弧滑板的形状为半圆弧形，该半圆弧滑板的内径与所述承载架的半圆弧外径相等，且两圆弧同圆心。进一步地，所述高度调节装置为液压高度调节系统，所述高度调节装置通过对所述试件安装架的高度调节进而实现对所述碾轮接触压大小的调节，所述高度调节装置安装在所述试件安装架与所述承载架之间，所述高度调节装置的上端与所述试件安装架固定连接，所述高度调节装置的下端与所述承载架固定连接；所述试件安装架为矩形钢平台，在所述试件安装架的上表面带有试模卡槽，可起到固定试模的作用，所述试件安装架的下表面坐落式固定安装于所述高度调节装置的正上方；所述控温箱为矩形箱式结构，所述控温箱具有升温、保温的功能，用于试验环境温度的调控。本专利技术具有如下优点：本专利技术提供的一种斜面单向加载车辙试验装置，相对于传统的沥青混合料车辙试验仪而言：一方面，在试件加载方式上，碾轮采用充气胶轮单向连续加载，且碾轮的行走速度和接触压的大小可调，改变了现有车辙试验仪采用实芯橡胶碾轮往复循环加载而不能真实模拟车轮对行车道路面的实际作用情况；另一方面，在试件安装位置上，采用斜向布置，且倾斜角度可调，改变了现有车辙试验仪只能对试件进行水平加载而不能在考虑车辆上下坡时，对不同坡度路面(长大纵坡)车辙破坏进行模拟；综合来看，该斜面单向加载车辙试验装置可在考虑车辆上下坡时，对不同交通量下不同坡度路面的车辙破坏进行模拟，且碾轮采用充气胶轮单向连续加载更加接近车轮对行车道路面的实际作用情况；设计上，考虑了现实车轮对行车道路面的实际作用情况和路面纵坡普遍存在的现实情况，通过采用将试件斜向布置(角度可调)、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种斜面单向加载车辙试验装置，其特征在于，包括机架(1)、加载架旋转组件(3)、加载架(2)、变速电机(4)、碾轮(6)、承载架(7)、承载架旋转组件(8)、高度调节装置(9)、试件安装架(10)和控温箱(11)；所述加载架(2)在其上部位置通过所述加载架旋转组件(3)与所述机架(1)的上横梁滑动连接，所述加载架(2)的下部嵌装所述变速电机(4)和所述碾轮(6)，所述变速电机(4)与所述碾轮(6)传动连接，进而实现所述碾轮(6)对试件的单向连续加载；所述承载架(7)在其下部位置通过所述承载架旋转组件(8)与所述机架(1)的下横梁滑动连接，所述承载架(7)的上部从上至下依次嵌装所述试件安装架(10)和所述高度调节装置(9)，所述试件安装架(10)通过所述高度调节装置(9)进行高度调节；所述控温箱(11)将所述机架(1)封闭式包裹，用于试验环境温度的调控。/n
【技术特征摘要】
1.一种斜面单向加载车辙试验装置，其特征在于，包括机架(1)、加载架旋转组件(3)、加载架(2)、变速电机(4)、碾轮(6)、承载架(7)、承载架旋转组件(8)、高度调节装置(9)、试件安装架(10)和控温箱(11)；所述加载架(2)在其上部位置通过所述加载架旋转组件(3)与所述机架(1)的上横梁滑动连接，所述加载架(2)的下部嵌装所述变速电机(4)和所述碾轮(6)，所述变速电机(4)与所述碾轮(6)传动连接，进而实现所述碾轮(6)对试件的单向连续加载；所述承载架(7)在其下部位置通过所述承载架旋转组件(8)与所述机架(1)的下横梁滑动连接，所述承载架(7)的上部从上至下依次嵌装所述试件安装架(10)和所述高度调节装置(9)，所述试件安装架(10)通过所述高度调节装置(9)进行高度调节；所述控温箱(11)将所述机架(1)封闭式包裹，用于试验环境温度的调控。
2.根据权利要求1所述的一种斜面单向加载车辙试验装置，其特征在于，还包括传动链条(5)，所述传动链条(5)的一端与所述变速电机(4)连接，所述传动链条(5)的另一端与所述碾轮(6)的转动芯轴连接，所述传动链条(5)作为所述变速电机(4)驱动所述碾轮(6)行走加载的传动装置，所述碾轮(6)为充气橡胶轮胎。
3.根据权利要求2所述的一种斜面单向加载车辙试验装置，其特征在于，所述变速电机(4)的转动主轴与所述传动链条(5)传动连接，所述变速电机(4)通过所述传动链条(5)驱动所述碾轮(6)行走加载且转速可调，所述变速电机(4)固定安装于所述加载架(2)的底部。
4.根据权利要求1所述的一种斜面单向加载车辙试验装置，其特征在于，还包括温度传感器(12)和位移传感器(13)，所述温度传感器(12)用于测定实验过程中试件表面温度，所述位移传感器(13)用于测定实验过程中试件表面在所述碾轮(6)作用下随时间变化的竖向位移。
5.根据权利要求1所述的一种斜面单向加载车辙试验装置，其特征在于，所述机架(1)为矩形门框式结构，所述机架(1)由左、右立柱和上、下横梁构成，所述机架(1)主要为试验加载提供稳固...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘黎萍，孙立军，刘宁，杨瑞康，程怀磊，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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