一种定向连续式室内车辙仪的制作方法

本发明属于道路工程材料试验领域，具体涉及一种定向连续式室内车辙仪。

背景技术：

室内车辙仪一般用于沥青混合料的车辙试验，用动稳定度及车辙深度来评价混合料的高温稳定性。由于其试验可操作性及经济性好被广泛使用。目前的室内车辙仪一般都是固定加载应力为0.7MP，且无法改变。随着车辆轴载的不断增加，用0.7MP作为实验应力已无法满足道路混合料性能要求。与此同时目前的车辙仪都是模拟从动轮对路面的影响，但道路的最不利影响应是主动轮产生的，并且在车辆加减速处及转弯处影响最大。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种定向连续式室内车辙仪，解决了现有车辙仪的加载应力不可调等缺陷。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

本发明提供的一种定向连续式室内车辙仪，包括具有中空结构的外加载框和内加载框，其中，所述外加载框上的顶板内侧设置有导轨，其底座上设置有车辙板；所述内加载框包括液压加载系统和传动系统，所述液压加载系统与导轨相连接，所述传动系统与车辙板相连接；所述外加载框的顶板外侧设置有向内加载框提供电源的控制器。

优选地，所述底座与外加载框上的侧板通过螺栓连接，且底座与侧板之间设置有若干级垫块。

优选地，所述每级垫块的厚度为3～5cm，且所述每级垫块的长度与侧板的长度相等，其宽度与侧板的宽度相等。

优选地，所述内加载框包括上半部和下半部，所述上半部和下半部之间设有间隙。

优选地，所述内加载框上半部的顶端设置有滑动轴承；所述外加载框的顶部设置有圆形导轨，所述滑动轴承与导轨相配合。

优选地，所述液压加载系统包括液压加载器，所述液压加载器固定安装在内加载框下半部的上端，且液压加载器上的自由端设置有第一顶板，所述第一顶板上设置有滑杆，所述滑杆的另一端延伸至内加载框的上半部，同时，所述滑杆的顶端安装有第二顶板。

优选地，所述滑杆上还套装有隔板，所述隔板与滑杆间隙配合，同时，所述隔板固定安装在内加载框的上半部底端。

优选地，所述传动系统包括发动机、传动链条和橡胶轮，所述发动机固定安装在内加载框下半部的下端，所述橡胶轮设置在内加载框的底端，且与车辙板相接触，同时，所述橡胶轮与发动机之间通过传动链条连接。

优选地，所述底座的中心处设置有牵引杆，所述牵引杆上套装有轴承，所述轴承连接有辅助导杆，所述辅助导杆与橡胶轮上的中轴连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的一种定向连续式室内车辙仪，包括具有中空结构的外加载框和内加载框，所述内加载框置于外加载框内，其中，所述内加载框包括液压加载系统和传动系统，所述传动系统与外加载框上设置的车辙板相连接，所述液压加载系统向传动系统提供加载应力；所述外加载框上还设置有向内加载框提供电源的控制器。其中，控制器向液压加载系统提供电源，并控制液压加载系统不同的加载应力，再通过传动系统将该加载应力传到车辙板上。本发明采用内外部组合式加载模式，既可以调节加载应力，又节省空间，使仪器结构紧凑。操作方便，实验条件更接近于现场实验条件，使实验结果更有科学性。

进一步的，通过外加载框上的导轨与辅助导杆的约束作用使胶轮做圆周运动模拟车辆在弯道处的行驶。

进一步的，本发明以发动机为动力源，链条将发动机与橡胶轮连为一体，使双胶轮模拟主动轮的行驶最大程度的模拟汽车在路面上的行驶，实验更科学。

进一步的，本发明的外加载框的底座与外加载框采用螺栓连接，便于检测与维修。同时也可以采用不同高度的车辙板来模拟实际道路结构进行试验。

进一步的，所述隔板用于约束滑杆只能上下活动。

附图说明

图1是本发明车辙仪的结构示意图；

图2是内加载框的结构示意图；

其中，1、外加载框 2a、内加载框上半部 2b、内加载框的下半部 3、导轨 4、滑动轴承 5、隔板 6、滑杆 7、液压加载器 8、发动机 9、传动链条 10、橡胶轮 11、辅助导杆 12、轴承 13、螺栓 14、垫块 15、车辙板 16、牵引杆 17、第二顶板 18、控制器。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明进一步详细说明。

如图1所示，本发明提供的一种定向连续式室内车辙仪，包括外加载框1、内加载框和控制器18，所述内加载框置于所述外加载框1内，所述控制器18置于外加载框1的顶部。其中，所述外加载框1为矩形中空结构，且在其内部顶端固定安装有圆周形导轨3，所述导轨3的圆心与外加载框1顶端中心重合。所述外加载框1底座19上固定安装有车辙板15。所述车辙板15布置有四块，且两两之间设有间隙。本发明可以模拟车辆在转弯处的连续行驶。并且一次可以压四块车辙板，做不同指标的实验，减小实验的离散性和误差。

如图2所示，所述内加载框为矩形中空结构，其分为上半部和下半部，所述内加载框的上、下半部相互独立，且两者之间设置有间隙。同时，在内加载框的上半部设置有液压加载系统，其下半部设置有传动系统。

所述液压加载系统包括液压加载器7，所述液压加载器7固定安装在内加载框下半部的上端，所述液压加载器7的自由端设置有第一顶板，所述第一顶板上设置有滑杆6，所述滑杆6的另一端延伸至内加载框的上半部内，并在其顶端安装有第二顶板17。所述滑杆6上还套装有隔板5，所述隔板5与滑杆6间隙配合，且隔板5固定安装在内加载框的上半部底端。所述内加载框的上半部顶端设置有滑动轴承4，所述滑动轴承4与外加载框1上的导轨3相配合。

所述传动系统包括发动机8、传动链条9和橡胶轮10。所述发动机8固定安装在内加载框下半部的下端，所述橡胶轮10与车辙板15接触，所述橡胶轮10与发动机8之间通过传动链条9连接，同时，所述橡胶轮10采用双轮组合。

所述外加载框1的底座19与外加载框1上的侧板通过螺栓13连接，且底座19与侧板之间均设置有垫块14，所述垫块14设有若干级，每级垫块的厚度为3～5cm，同时，所述垫块14的长、宽与外加载框1上侧板的长、宽尺寸相等。

所述底座19的中心处固定安装有牵引杆16，所述牵引杆16上设置有轴承12，所述轴承12上设置有辅助导杆11，所述辅助导杆11的另一端与橡胶轮10的中轴相连接。该辅助装置能够对橡胶轮10起到约束作用，促使橡胶轮10作圆周运动。再者所述轴承12可以在牵引杆6上做上下移动，使得在使用不同厚度的车辙板15和不同大小的加载力时橡胶轮10能够自由的上下移动。

所述控制器18上设置有温度控制按钮、轮载控制按钮和转速控制按钮。其中，所述温度控制按钮与外加载框1内设置有的加热炉炉丝相连，用以调节外加载框1内的试验温度，能够模拟不同温度条件下的实验；所述轮载按钮与液压加载器7连接，用以调节液压加载器7的加载压力；所述转速控制按钮与发动机8相连，用以调节电动机的转速，进而控制橡胶轮10的速度。

本发明的具体操作过程：

首先，根据实验需要，选择所需合适高度的车辙板15，再根据车辙板15的高度选择适当的垫块14，并通过螺栓13将其与外加载框1进行固定；

其次，根据实验需要，通过控制器18上的温度控制按钮，选择所需的实验温度；

再者；车辙板15在恒温条件下，放置到规定时间后，此时将液压加载器7的加载应力调节为零，通过控制器18向液压加载器7提供电源，此时液压加载器7上的自由端伸长，该自由端使得滑杆6向上移动。当液压加载器7自由端上的第一顶板顶在隔板5上时，由于液压加载器7上的自由端继续在伸长，此时，内加载框的下半部受到液压加载器7所施压的反作用力，进而使得内加载框的下半部向下移动，相应的使得橡胶轮10紧压在车辙板15上，直至加载到实验压力并且保持恒定；

最后，在控制器18上调节转速按钮，启动电动机8，使电动机8带动橡胶轮10做圆周运动。当达到规定的实验时间，调节转速按钮为零，关闭电动机8，实验结束。