本發(fā)明涉及一種變形測(cè)量裝置，具體涉及一種溫度荷載耦合作用下瀝青混合料橫向變形測(cè)量裝置。

背景技術(shù)：

車轍是瀝青路面的主要病害之一。通常認(rèn)為，車轍是瀝青路面的高溫穩(wěn)定性不足而引起的破壞，是瀝青路面在高溫以及車輛荷載反復(fù)作用條件下產(chǎn)生的一種塑性流動(dòng)變形。對(duì)于車轍機(jī)理的研究，現(xiàn)在仍存在兩種爭(zhēng)論：一種認(rèn)為車轍是受壓破壞，在行車荷載的重復(fù)作用下路面產(chǎn)生的不可恢復(fù)的變形的累積，從而造成路面的壓密變形；一種認(rèn)為車轍是受剪破壞，車轍的產(chǎn)生機(jī)理為剪切流動(dòng)變形。但是有一點(diǎn)認(rèn)識(shí)是相同的，即車轍是瀝青混合料的一種塑性流動(dòng)變形。

關(guān)于車轍的影響因素一直以來是研究的熱點(diǎn)，有人認(rèn)為層間接觸條件是誘發(fā)車轍的一個(gè)重要因素。從施工的角度來說瀝青路面面層層間若具有良好的接觸狀態(tài)，則可以延緩車轍的出現(xiàn)，從而提高瀝青路面的使用壽命，從力學(xué)角度來看，層間接觸條件變化的變化也會(huì)影響瀝青路面面層內(nèi)部受力的變化，并且面層層間接觸不良時(shí)，中面層更容易發(fā)生車轍。

目前用于研究瀝青路面變形特性的試驗(yàn)主要有單軸貫入試驗(yàn)、車轍試驗(yàn)、蠕變?cè)囼?yàn)、環(huán)道試驗(yàn)及加速加載試驗(yàn)等，但由于此類試驗(yàn)裝置不能很好地反應(yīng)瀝青路面與輪胎之間的相互作用對(duì)橫向變形的影響，依次需要涉及出一種測(cè)量裝置，該裝置能夠檢測(cè)瀝青混合料的橫向變形。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種溫度荷載耦合作用下瀝青混合料橫向變形測(cè)量裝置，該裝置能夠準(zhǔn)確測(cè)量瀝青混合料的橫向變形。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的溫度荷載耦合作用下瀝青混合料橫向變形測(cè)量裝包括溫控箱、控制箱、移動(dòng)橫梁、底板、下壓頭、上壓頭、兩個(gè)傳動(dòng)軸及兩個(gè)固定桿；

溫控箱的底部開口扣合于控制箱上，兩個(gè)傳動(dòng)軸豎立固定于控制箱上，移動(dòng)橫梁活動(dòng)連接于兩個(gè)傳動(dòng)軸之間，且移動(dòng)橫梁與各傳動(dòng)軸均組成絲杠螺母機(jī)構(gòu)，移動(dòng)橫梁的底部設(shè)有傳力桿，底板固定于控制箱上，下壓頭位于底板上，兩個(gè)固定桿豎立固定于下壓頭上，且上壓頭空套于兩個(gè)固定桿上，待測(cè)試件位于兩個(gè)固定桿之間，待測(cè)試件位于上壓頭與下壓頭之間，傳力桿正對(duì)所述上壓頭，固定桿上套接有若干固定夾具，各固定夾具與待測(cè)試件之間均設(shè)有位移傳感器，各位移傳感器與待測(cè)試件的側(cè)面相接觸，控制箱內(nèi)設(shè)有伺服電機(jī)及控制器，伺服電機(jī)的輸出軸與兩個(gè)傳動(dòng)軸相連接，控制器與伺服電機(jī)的控制端及各位移傳感器的輸出端相連接。

還包括固定橫梁，其中，固定橫梁的一端與一個(gè)傳動(dòng)軸的上端活動(dòng)連接，固定橫梁的另一端與另一個(gè)傳動(dòng)軸的上端活動(dòng)連接。

相鄰兩個(gè)固定夾具之間設(shè)有彈簧，彈簧套接于固定桿上。

固定桿上套接有螺母，螺母位于各固定夾具的下方。

固定夾具的數(shù)目及位移傳感器的數(shù)目均為三個(gè)，三個(gè)位移傳感器分別正對(duì)待測(cè)試件上端的側(cè)面、中部的側(cè)面及下端的側(cè)面。

上壓頭的底部光滑或設(shè)置有橡膠墊。

底板通過支座固定于控制箱的上部。

還包括用于測(cè)量傳力桿對(duì)上壓頭施加的壓力的壓力傳感器，壓力傳感器的輸出端與控制器相連接。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明所述的溫度荷載耦合作用下瀝青混合料橫向變形測(cè)量裝置在具體操作時(shí)，固定桿豎立固定于下壓頭上，上壓頭空套于所述固定桿上，且上壓頭上套接有若干固定夾具，固定夾具與待測(cè)試件之間設(shè)有位移傳感器，位移傳感器與待測(cè)試件的側(cè)面相接觸，伺服電機(jī)通過傳動(dòng)軸帶動(dòng)移動(dòng)橫梁向下移動(dòng)，移動(dòng)橫梁通過傳力桿下壓上壓頭，上壓頭壓縮待測(cè)試件使待測(cè)試件變形，通過位移傳感器實(shí)時(shí)采集待測(cè)試件的橫向變形信息，再將待測(cè)試件的橫向變形信息轉(zhuǎn)發(fā)至控制器中，即可實(shí)現(xiàn)瀝青混合料的橫向變形的測(cè)量，在測(cè)量之前，位移傳感器與待測(cè)試件之間不存在豎向受力，測(cè)量精度較高。同時(shí)，可以通過調(diào)整待測(cè)試件所處環(huán)境的溫度以及上壓頭對(duì)待測(cè)試件的壓力，從而觀測(cè)溫度及壓力對(duì)待測(cè)試件橫梁變形的影響。

進(jìn)一步，三個(gè)位移傳感器分別正對(duì)待測(cè)試件上端的側(cè)面、中部的側(cè)面及下端的側(cè)面，實(shí)現(xiàn)待測(cè)試件不同位置的橫向變形檢測(cè)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中待測(cè)試件14的位置關(guān)系圖。

其中，1為固定橫梁、2為傳動(dòng)軸、3為移動(dòng)橫梁、4為溫控箱、5為上壓頭、6為位移傳感器、7為固定夾具、8為下壓頭、9為底板、10為控制箱、11為壓力傳感器、12為傳力桿、13為固定桿、14為待測(cè)試件、15為彈簧、16為螺母、17為支座、18為伺服電機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述：

參考圖1及圖2，本發(fā)明所述的溫度荷載耦合作用下瀝青混合料橫向變形測(cè)量裝置包括溫控箱4、控制箱10、移動(dòng)橫梁3、底板9、下壓頭8、上壓頭5、兩個(gè)傳動(dòng)軸2及兩個(gè)固定桿13；溫控箱4的底部開口扣合于控制箱10上，兩個(gè)傳動(dòng)軸2豎立固定于控制箱10上，移動(dòng)橫梁3活動(dòng)連接于兩個(gè)傳動(dòng)軸2之間，且移動(dòng)橫梁3與各傳動(dòng)軸2均組成絲杠螺母機(jī)構(gòu)，移動(dòng)橫梁3的底部設(shè)有傳力桿12，底板9固定于控制箱10上，下壓頭8位于底板9上，兩個(gè)固定桿13豎立固定于下壓頭8上，且上壓頭5空套于兩個(gè)固定桿13上，待測(cè)試件14位于兩個(gè)固定桿13之間，待測(cè)試件14位于上壓頭5與下壓頭8之間，傳力桿12正對(duì)所述上壓頭5，固定桿13上套接有若干固定夾具7，各固定夾具7與待測(cè)試件14之間均設(shè)有位移傳感器6，各位移傳感器6與待測(cè)試件14的側(cè)面相接觸，控制箱10內(nèi)設(shè)有伺服電機(jī)18及控制器，伺服電機(jī)18的輸出軸與兩個(gè)傳動(dòng)軸2相連接，控制器與伺服電機(jī)18的控制端及各位移傳感器6的輸出端相連接。

本發(fā)明還包括固定橫梁1，其中，固定橫梁1的一端與一個(gè)傳動(dòng)軸2的上端活動(dòng)連接，固定橫梁1的另一端與另一個(gè)傳動(dòng)軸2的上端活動(dòng)連接。

相鄰兩個(gè)固定夾具7之間設(shè)有彈簧15，彈簧15套接于固定桿13上；固定桿13上套接有螺母16，螺母16位于各固定夾具7的下方。

固定夾具7的數(shù)目及位移傳感器6的數(shù)目均為三個(gè)，三個(gè)位移傳感器6分別正對(duì)待測(cè)試件14上端的側(cè)面、中部的側(cè)面及下端的側(cè)面；上壓頭5的底部光滑或設(shè)置有橡膠墊；底板9通過支座17固定于控制箱10的上部。本發(fā)明還包括用于測(cè)量傳力桿12對(duì)上壓頭5施加的壓力的壓力傳感器11，壓力傳感器11的輸出端與控制器相連接。

本發(fā)明的具體操作過程為：

待測(cè)試件14通過現(xiàn)場(chǎng)取芯或旋轉(zhuǎn)壓實(shí)方法制備得到，待測(cè)試件14為普通瀝青路面結(jié)構(gòu)，待測(cè)試件14為單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)，測(cè)量過程如下：

將待測(cè)試件14放在下壓頭8上，將固定夾具7、彈簧15及螺母16套在固定桿13上，并通過固定夾具7夾住位移傳感器6，調(diào)節(jié)位移傳感器6的長(zhǎng)度，使位移傳感器6與待測(cè)試件14緊密接觸。

通過溫控箱4對(duì)待測(cè)試件14進(jìn)行保溫，伺服電機(jī)18通過傳動(dòng)軸2帶動(dòng)移動(dòng)橫梁3向下移動(dòng)，移動(dòng)橫梁3通過傳力桿12按壓上壓頭5，使上壓頭5對(duì)待測(cè)試件14施加荷載，待測(cè)試件14開始?jí)嚎s變形，同時(shí)各位移傳感器6實(shí)時(shí)檢測(cè)待測(cè)試件14各檢測(cè)點(diǎn)的橫向變形信息，并將待測(cè)試件14上各檢測(cè)點(diǎn)的橫梁變形信息轉(zhuǎn)發(fā)至控制器中，實(shí)現(xiàn)待測(cè)試件14的橫向變形檢測(cè)；另外，本發(fā)明還可以計(jì)算待測(cè)試件14的端部接觸系統(tǒng)ω，其中，d₂為中間位置的位移傳感器6檢測(cè)得到的橫向變形信息，d₁及d₃分別為上側(cè)位置的位移傳感器6檢測(cè)得到的橫向變形信息及下側(cè)位置的位移傳感器6檢測(cè)得到的橫向變形信息，通過待測(cè)試件14的端部接觸系數(shù)ω能夠評(píng)價(jià)待測(cè)試件14端部約束效應(yīng)對(duì)瀝青混合料橫向變形的影響，在實(shí)際操作中，可以通過三個(gè)位移傳感器6檢測(cè)得到的橫向變形信息及待測(cè)試件14的端部接觸系數(shù)來表征瀝青混合料在耦合溫度與荷載后的橫向變形特性。