一种用于测试公路路面冰‑路附着强度的试验装置的制作方法

本实用新型涉及道路交通路面测试
技术领域：
，特别地，一种用于测试公路路面冰-路附着强度的试验装置。
背景技术：
：随着公路交通的不断发展，人们对公路运输安全性和运营效率的要求越来越高。而恶劣气候条件对行车的动力性和安全性极为不利，路面的摩擦系数因降雪结冰而急剧降低。尤其是在我国寒冷地区，冬季漫长气温较低且降雪量较大，道路交通受冰冻影响显著，事故发生率大幅度增加。2009年11月9日至13日，河北、山西、河南、甘肃等6省遭遇暴雪，致使多条高速公路和国省道干线发生严重的结冰现象，其中京张高速公路，政府部门虽然及时地组织了清除道路冰雪的工作，但是堵车里程长达100公里，期间交通事故频发，数万辆车滞留在路上。因此，对于路面防冰、除冰的深入研究是一个热点方向。在极端雨雪冰冻条件下，路面一旦结冰，通常的做法是除冰盐、机械或人工除冰的综合应用，但通常情况下效果并不理想，其根本原因是由于“冰-路”附着强度较大，而且冰渣极易嵌入路表间隙，不易被清除，导致路面摩擦系数下降，影响车辆行驶的安全性，若引发交通事故，则易导致公路全线瘫痪，造成大量的人力、物力损失，甚至人员伤亡。因此，对于“冰-路”附着强度的测试和评价是至关重要的，而当前市场上尚缺乏该种试验装置及其相应的评价方法，因此，急需对其进行有针对性的研发。技术实现要素：本实用新型的目的在于提供一种用于测试公路路面冰-路附着强度的试验装置，可以很好地对路面结冰附着强度进行测试。为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于测试公路路面冰-路附着强度的试验装置，包括基座、夹座、带有升降机构的立柱、悬臂杆、落锤和电磁铁装置，其中所述带有升降机构的立柱垂直固结于所述基座上，所述悬臂杆垂直安装于所述带有升降机构的立柱顶端，所述悬臂杆端部设有电磁铁，通过所述电磁铁可将不同质量的落锤挂起并释放。优选的，所述基座右部面积约占总面积的三分之二，上有四个预留螺孔，通过螺孔中的螺栓可将夹座固定在基座上。优选的，所述夹座由左固定夹块、右固定夹块、活动夹块、以及螺杆构成；其中左、右固定夹块均为“L”型的铸铁块，通过螺栓固定于基座上；活动夹块右侧圆形槽通过螺栓与螺杆相连接，通过调节螺杆可以固定试件；左固定夹块与活动夹块上均设有25°弧形凹槽，可同时用于测定圆柱形试件与立方体试件。优选的，所述悬臂杆一端垂直安装在所述带有升降机构的立柱顶端，另一端设有滑槽，通过滑槽可调节电磁铁的位置，进而调节落锤释放位置。优选的，所述落锤为圆形砝码组，由螺纹竖杆连接，所述砝码为圆饼状环形带孔不锈合金钢，孔内设有与螺纹竖杆相匹配的螺纹，其内径为5～10mm，外径65～80mm，厚15～25mm，重1000g，共4～6个。优选的，所述螺纹竖杆高90～150mm，设有螺纹，通过在螺纹竖杆上增减砝码可以增减落锤自重，螺纹竖杆顶部为圆饼状，其半径15～30mm，高5～13mm。优选的，所述电磁铁装置是用薄金属壳包裹的通电线圈，所述电磁铁装置上设置有与所述悬臂杆滑槽匹配的凹凸部分，接通电源线后，通过打开电源开关可将落锤悬挂，关闭电源开关落锤可自由下落。本实用新型具有以下有益效果：1、通过改变落锤上砝码的数量能够调节落锤的重量，以便对不同冰冻程度的试件进行试验；2、本装置夹座能固定圆柱体沥青混凝土、立方体水泥混凝土、长方体混凝土板等多种形状试件，为不同形状的试件提供了试验可能；3、本装置具有滑槽的悬臂，能够灵活调节落锤的释放位置，使试验操作更方便；4、本装置通过电磁铁控制落锤的释放，不仅操作方便，还能保证落锤重心沿竖直方向下落。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：图1为本实用新型的立体结构示意图；图2为本实用新型的整体主视示意图；图3为本实用新型中砝码结构示意图；图4为本实用新型中电磁铁与悬臂连接处结构示意图；图5为本实用新型中升降部件结构示意图；图6为本实用新型中夹座俯视示意图；图7为本实用新型中电磁铁电路示意图；图8为本实用新型中活动夹块右视及主视示意图。其中：1、基座，2、调平螺旋，3、电源开关带，4、电源线，5、有升降机构的立柱，6、升降机构，7、悬臂杆，8、电磁铁，9、落锤，10、左固定夹块，11、活动夹块，12、螺杆，13、右固定夹块。具体实施方式下面将结合附图对本实用新型的实施例作进一步的详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。本实用新型是针对测试公路路面冰-路附着强度而开发的一种新型测试装置。主要包括的部件详参图1～8。其使用方法包括如下：A、取出试件清除其表面污垢，浸入水中24h至饱和状态；B、取出试件用湿布擦干表面，称量其质量R1；C、用特氟龙胶带将试件的试验表面围起形成高5～20mm的水槽，注意胶带与试件侧面要贴紧，不能有间隙，必要时可用止水带封缝；D、将试件放入冷冻室，在2小时内将冷冻室的温度缓慢降至-5℃以下，相对湿度保持恒定(60±5％)；E、每隔10分钟向试件表面水槽内喷洒10～40ml、温度为1～5℃的水，喷洒5次，注意每次喷洒要均匀，且不能有水下渗；F、在温度为-5℃以下环境中进行试验。取出结冰试件并拆除胶带，将试件置于基座台的固定夹座上，调节活动夹块右端螺杆固定试件；G、调节升降装置到一定高度，在螺纹竖杆上串加对应的砝码数量w；H、将螺纹竖杆顶端对准电磁铁，打开电源开关，将落锤挂起；I、滑动电磁铁装置，调节落锤释放的位置；J、关闭电源开关，落锤自由下落，落在试件上部冰面上；K、落锤下落完毕后，将试件从夹座取出，用毛刷刷净其表面破碎冰并称量其质量R2；L、这里定义：其中：Q—冰的附着系数；R1—吸水饱和后试件质量(g)；R2—试验后试件与残留冰质量(g)；Vw—喷洒水的总体积(ml)；ρ—水的密度(g/ml)；M、3次测算取平均值，计算结果精确至0.001。具体的测试方法可参见以下实施例。实施例1：水泥混凝土路面冰-路附着强度测试1)取表面结冰的立方体水泥混凝土试件150mm×150mm×150mm，称量其质量R1；2)将试件放置于基座台的固定夹座上，调节活动夹块右端螺杆固定试件；3)调节升高装置到一定高度，在螺纹竖杆上旋入1个砝码；4)将螺纹竖杆顶端对准电磁铁，打开电源开关，将落锤挂起；5)滑动电磁铁装置，调节落锤释放的位置；6)关闭电源开关，落锤自由下落，落在试件上部冰面上；7)落锤下落完毕后，将试件从夹座取出，用毛刷刷净其表面破碎冰并称量其质量R2。各组数据如下表：序号123Vw(ml)150150150R2-R1(g)29.527.330.7Q0.8030.8180.795计算冰的附着系数：实施例2：水泥混凝土路面冰-路附着强度测试1)取表面结冰的立方体水泥混凝土试件100mm×100mm×100mm，称量其质量R1；2)将试件放置于基座台的固定夹座上，调节活动夹块右端螺杆固定试件；3)调节升高装置到一定高度，在螺纹竖杆上旋入2个砝码；4)将螺纹竖杆顶端对准电磁铁，打开电源开关，将落锤挂起；5)滑动电磁铁装置，调节落锤释放的位置；6)关闭电源开关，落锤自由下落，落在试件上部冰面上；7)落锤下落完毕后，将试件从夹座取出，用毛刷刷净其表面破碎冰并称量其质量R2。各组数据如下表：序号123Vw(ml)100100100R2-R1(g)24.625.926.4Q0.7540.7410.736计算冰的附着系数：实施例3：水泥混凝土路面冰-路附着强度测试1)取表面结冰的圆柱体水泥混凝土试件直径d×高h为150mm×200mm，称量其质量R1；2)将试件放置于基座台的固定夹座上，调节活动夹块右端螺杆固定试件；3)调节升高装置到一定高度，在螺纹竖杆上旋入3个砝码；4)将螺纹竖杆顶端对准电磁铁，打开电源开关，将落锤挂起；5)滑动电磁铁装置，调节落锤释放的位置；6)关闭电源开关，落锤自由下落，落在试件上部冰面上；7)落锤下落完毕后，将试件从夹座取出，用毛刷刷净其表面破碎冰并称量其质量R2。各组数据如下表：序号123Vw(ml)100100100R2-R1(g)26.325.625.9Q0.7370.7440.741计算冰的附着系数：实施例4：沥青混凝土路面冰-路附着强度测试1)取表面结冰的圆柱体沥青马歇尔试件直径d×高h为101.6mm×63.5mm，称量其质量R1；2)将试件放置于基座台的固定夹座上，调节活动夹块右端螺杆固定试件；3)调节升高装置到一定高度，在螺纹竖杆上旋入2个砝码；4)将螺纹竖杆顶端对准电磁铁，打开电源开关，将落锤挂起；5)滑动电磁铁装置，调节落锤释放的位置；6)关闭电源开关，落锤自由下落，落在试件上部冰面上；7)落锤下落完毕后，将试件从夹座取出，用毛刷刷净其表面破碎冰并称量其质量R2。各组数据如下表：序号123Vw(ml)808080R2-R1(g)31.330.530.7Q(％)0.6090.6190.616计算冰的附着系数：实施例5：沥青混凝土路面冰-路附着强度测试1)取表面结冰的长方体沥青混凝土试件150mm×150mm×50mm，称量其质量R1；2)将试件放置于基座台的固定夹座上，调节活动夹块右端螺杆固定试件；3)调节升高装置到一定高度，在螺纹竖杆上旋入3个砝码；4)将螺纹竖杆顶端对准电磁铁，打开电源开关，将落锤挂起；5)滑动电磁铁装置，调节落锤释放的位置；6)关闭电源开关，落锤自由下落，落在试件上部冰面上；7)落锤下落完毕后，将试件从夹座取出，用毛刷刷净其表面破碎冰并称量其质量R2。各组数据如下表：序号123Vw(ml)808080R2-R1(g)30.630.931.5Q(％)0.6180.6140.606计算冰的附着系数：。当前第1页1 2 3