本发明专利技术属于路面材料性能评价技术领域，涉及一种路面材料耐磨光性能的室内评价装置及评价方法，包括测试箱体以及从上自下依次设置在测试箱体内的转向控制组件、运动组件、磨耗监测组件和测试平台；转向控制组件包括限位方框以及置于限位方框内的勒洛三角转向盘，限位方框为正方形框，限位方框的边长与勒洛三角转向盘的宽度相等；限位方框与测试箱体内壁连接，勒洛三角转向盘沿着限位方框进行转动，并带动运动组件和磨耗监测组件进行同步转动，磨耗监测组件与测试平台接触并在测试平台的表面上以带有圆弧过度角的正方形轨迹做直线连续加载运动。本发明专利技术能够实现连续直线加载，能真实模拟工况，提高测试结果准确度。提高测试结果准确度。提高测试结果准确度。
【技术实现步骤摘要】
路面材料耐磨光性能的室内评价装置及评价方法
[0001]本专利技术属于路面材料性能评价
，涉及一种路面材料耐磨光性能的室内评价装置及评价方法。
技术介绍
[0002]路面抗滑能力是影响交通安全的关键因素之一，路表抗滑性能与表层所使用集料和混合料类型的抗磨光性能密不可分，在长时间的行车作用下，路面表面集料逐渐趋于光滑，路面结构更加密实，最终导致路面抗滑能力的逐渐降低。路面抗滑性能的缺陷会导致车辆在路面上发生滑移或者紧急刹车制动距离过长而引起交通事故。从全寿命周期来讲，不仅要求路面表层在投入运营初期具有良好的抗滑构造，还要求其结构在整个运营过程中始终满足车辆抗滑的实际需求，因此，良好的耐磨性能是路面抗滑性能得以长期保持的重要前提。由于抗滑性能是一个长期性能指标，难以在短期内对路面未来抗滑状况的发展进行精准预测，而在混合料设计阶段开展对路面材料耐磨性能的有效评价，可以为路面材料的选择与级配类型的验证提供重要参考，从而避免由于设计不当而发生的事后补救。如何实现对路面材料耐磨性能的有效测试及评价是研究路面材料抗滑性能衰变规律的关键，这对路面服务质量提升具有重要意义。
[0003]目前，一般采用磨光值试验对粗集料的耐磨性能进行测试评价，该方法利用加速磨光机对粗集料表面进行磨光，在达到一定磨光次数后利用摆式摩擦仪测定粗集料试件的摆值，以此表征集料的耐磨光性能。该方法测试对象为粒径9.5mm～13.2mm的粗集料，而忽略了细集料、结合料与级配类型对成型路面抗磨耗的作用，因此不能全面反映路面材料表面的抗磨性能。对于路面混合料材料综合磨光性能的表征，室内条件下主要采用加速模拟试验的方式进行，通过室内手段模拟路面在车辆荷载作用下的磨耗，加速抗滑衰变，能够在较短时间内评估路面材料的耐磨性能，并且可以很好地控制各种变量，有利于针对各种条件因素的影响进行对比分析，因此，开发室内磨光试验方法对研究路面的长期耐磨光性能具有重要的应用价值。然而，现有的室内磨光试验相关装置对于模拟搓揉荷载尚存许多不足之处。室内模拟试验一般采用测试轮对车辙板试件进行直线往复加载或者小型环道加载，但是直线往复循环加载方式与实际行车状况相比有很大差异，因为实际路面行车时，车辆的行驶方向是固定且单向的，路面抗滑能力应具有方向性；此外，直线往复的加载方式也难以保证测试轮的匀速行驶，且在起终点位置处存在着明显的起步与刹车阶段，从而会对测试件产生推移作用，不能模拟稳定的车轮荷载作用；再者，这种频繁的改变行进方向也无法实现高速的加载，使对混合料车辙试件的磨耗效率降低；而环形加载方式，虽然可以实现快速、连续的磨耗过程，但是其测试轮行进方向是在时刻变化的，非线性的加载路径下测试轮对试件的磨耗作用与真实路面的车辆荷载作用间存在着较大差异，也难以模拟路面车轮的真实磨光作用，导致耐磨光性能测试的效率和测试结果准确度低。
[0004]综上可知，现有的室内耐磨性能测试装置已不能满足当前路面材料性能评价的技术需要，需要结合实际需求开发新型的路面耐磨光性能室内测试装置，研究连续、高效的加
速磨光方法，提高，提升路面材料长期耐磨光性能评价的科学性与有效性，更好地服务于路面材料设计及路面使用性能评价工作。
技术实现思路
[0005]针对现有路面材料室内磨光模拟试验存在的真实性差异以及测试结果准确度低的技术问题，本专利技术提供一种路面材料耐磨光性能的室内评价装置及评价方法，在室内条件下实现对测试试件的连续直线加载，便捷高效地完成对路面材料的加速磨耗作业，能真实模拟车辆的荷载作用和车轮的磨光作用，提高测试结果准确度；同时提出耐磨光性能的定量评价指标，用于指导路面材料设计及性能评价工作。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]一种路面材料耐磨光性能的室内评价装置，包括测试箱体以及从上自下依次设置在测试箱体内的转向控制组件、运动组件、磨耗监测组件和测试平台；所述转向控制组件包括限位方框以及置于限位方框内的勒洛三角转向盘，所述限位方框为正方形框，限位方框的边长与勒洛三角转向盘的宽度相等；所述限位方框与测试箱体内壁连接，所述勒洛三角转向盘沿着限位方框进行转动，并带动运动组件和磨耗监测组件进行同步转动，所述磨耗监测组件与测试平台接触并在测试平台的表面上以带有圆弧过度角的正方形轨迹做直线连续加载运动。
[0008]所述转向控制组件还包括位于勒洛三角转向盘上方的花键转轴；所述花键转轴的底端向下穿过勒洛三角转向盘与运动组件连接；所述花键转轴带动运动组件转动并驱动磨耗监测组件按照勒洛三角转向盘的运动轨迹同步转动。
[0009]所述运动组件包括从上自下依次连接的下部旋转件、载荷砝码、承载平台、支架扩展平台和伸展支架；所述下部旋转件与位于下部旋转件上方的花键转轴连接；所述伸展支架和磨耗监测组件为三个，三个伸展支架的顶端均与支架扩展平台连接，三个伸展支架的底端上各连接一个磨耗监测组件，三个磨耗监测组件之间的连线呈正三角形。
[0010]所述三个磨耗监测组件为两个磨耗轮和一个扭矩测试轮且三者之间的连线呈正三角形，所述一个扭矩测试轮以及两个磨耗轮与三个伸展支架一一对应连接，所述扭矩测试轮上设置有遥测扭矩传感器；所述磨耗轮和扭矩测试轮均位于测试平台上方并与测试平台接触。
[0011]所述测试平台包括金属底座以及置于金属底座上表面上的橡胶垫层；测试件置于橡胶垫层上，所述磨耗轮和扭矩测试轮均与测试件接触。
[0012]所述测试平台还包括置于橡胶垫层上并与金属底座连接的金属隔断板，金属隔断板为多个，且多个金属隔断板将金属底座上表面分成大小相等的四个区域，测试件分别置于四个区域内的橡胶垫层上。
[0013]所述路面材料耐磨光性能的室内评价装置还包括转动系统以及与转动系统连接的动力系统；所述动力系统包括分别位于测试箱体外且依次连接的变频器、水平转轴；所述转动系统包括从上自下依次连接且均位于测试箱体内的竖向转轴、万向节联轴和上部旋转件；所述竖向转轴还与水平转轴连接；所述上部旋转件与花键转轴的顶端连接。
[0014]所述路面材料耐磨光性能的室内评价装置还包括分别置于测试箱体内的喷淋装置和液膜厚度检测装置；所述喷淋装置的喷口端朝向测试平台的上表面，所述液膜厚度检
测装置位于测试平台上方。
[0015]一种路面材料耐磨光性能的室内评价方法，包括以下步骤：
[0016]1)按照设定尺寸制备车辙板样品或者切取现场路面，准备四个测试件；
[0017]2)将步骤1)的四个测试件对应放置于权利要求8所述的路面材料耐磨光性能室内评价装置四个区域内的橡胶垫层上，测试件的上表面与金属隔断板的顶面保持齐平，磨耗轮和扭矩测试轮均与测试件上表面接触；
[0018]3)根据设计要求安放载荷砝码，并保持载荷砝码的稳定，记录载荷砝码的重量，根据测试行进速度来设定转动系统的转速以及设定磨耗总次数n；
[0019]4)初始时，将扭矩测试轮放置于金属隔断板上，并标记金属隔断板的位置记为初始位置，开启工作，通过遥测扭矩传感器采集扭矩测试轮本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种路面材料耐磨光性能的室内评价装置，其特征在于，包括测试箱体(1)以及从上自下依次设置在测试箱体(1)内的转向控制组件(4)、运动组件(5)、磨耗监测组件(6)和测试平台(7)；所述转向控制组件(4)包括限位方框(42)以及置于限位方框(42)内的勒洛三角转向盘(41)，所述限位方框(42)为正方形框，限位方框(42)的边长与勒洛三角转向盘(41)的宽度相等；所述限位方框(42)与测试箱体(1)内壁连接，所述勒洛三角转向盘(41)沿着限位方框(42)进行转动，并带动运动组件(5)和磨耗监测组件(6)进行同步转动，所述磨耗监测组件(6)与测试平台(7)接触并在测试平台(7)的表面上以带有圆弧过度角的正方形轨迹做直线连续加载运动。2.根据权利要求1所述的路面材料耐磨光性能的室内评价装置，其特征在于，所述转向控制组件(4)还包括位于勒洛三角转向盘(41)上方的花键转轴(44)；所述花键转轴(44)的底端向下穿过勒洛三角转向盘(41)与运动组件(5)连接；所述花键转轴(44)带动运动组件(5)转动并驱动磨耗监测组件(6)按照勒洛三角转向盘(41)的运动轨迹同步转动。3.根据权利要求2所述的路面材料耐磨光性能的室内评价装置，其特征在于，所述运动组件(5)包括从上自下依次连接的下部旋转件(51)、载荷砝码(52)、承载平台(53)、支架扩展平台(54)和伸展支架(55)；所述下部旋转件(51)与位于下部旋转件(51)上方的花键转轴(44)连接；所述伸展支架(55)和磨耗监测组件(6)均为三个，三个伸展支架(55)的顶端均与支架扩展平台(54)连接，三个伸展支架(55)的底端上各连接一个磨耗监测组件(6)，三个磨耗监测组件(6)之间的连线呈正三角形。4.根据权利要求3所述的路面材料耐磨光性能的室内评价装置，其特征在于，所述三个磨耗监测组件(6)为两个磨耗轮(62)和一个扭矩测试轮(63)且三者之间的连线呈正三角形，所述一个扭矩测试轮(63)以及两个磨耗轮(62)与三个伸展支架(55)一一对应连接，所述扭矩测试轮(63)上设置有遥测扭矩传感器(66)；所述磨耗轮(62)和扭矩测试轮(63)均位于测试平台(7)上方并与测试平台(7)接触。5.根据权利要求4所述的路面材料耐磨光性能的室内评价装置，其特征在于，所述测试平台(7)包括金属底座(72)以及置于金属底座(72)上表面上的橡胶垫层(73)；测试件(71)置于橡胶垫层(73)上，所述磨耗轮(62)和扭矩测试轮(63)均与测试件(71)接触。6.根据权利要求5所述的路面材料耐磨光性能的室内评价装置，其特征在于，所述测试平台(7)还包括置于橡胶垫层(73)上并与金属底座(72)连接的金属隔断板(76)，金属隔断板(76)为多个，且多个金属隔断板(76)将金属底座(72)上表面分成大小相等的四个区域，测试件(71)分别置于四个区域内的橡胶垫层(73)上。7.根据权利要求4或5或6所述的路面材料耐磨光性能的室内评价装置，其特征在于，所述路面材料耐磨光性能的室内...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓康，裴建中，张久鹏，温永，李蕊，陈子璇，李芹子，游凌达，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。