一种可变条件的路面结冰粘结力测试装置的制作方法

1.本实用新型属于交通运输工程中公路工程技术领域，具体涉及一种可变条件的路面结冰粘结力测试装置。


背景技术：

2.道路冬季结冰给行车安全带来严重的影响，冰附着在路面表面形成较为坚固的结构，较大的减弱了路面抗滑性能，极易导致交通事故。因此，清除路面结冰层是保障冬季恶劣气象天气条件下路面行驶安全的重要措施，现阶段大部分采用融冰材料来去除路面的结冰层，其主要作用是防止冰层附着在路面表面上，并使得冰层与路面表面的粘结力降低，从而可以有效去除路面上的覆冰，提高路面的行驶安全性。为了更有效地评价融冰材料在结冰路面的使用效果，最直接的方法就是准确测定结冰层与路面之间的粘结力，尤其是针对不同结冰厚度和不同温度条件下的路面结冰粘结力测试，亟需开发和完善。
3.目前在室内试验中对于路面结冰粘结力的测试尚未有统一的标准试验，多数采用吸水材料吸水后覆盖在路面材料表面，在结冰条件下测试其粘结力，对于不同结冰厚度和不同低温条件下的路面结冰粘结力测试尚不具备，为了满足不同条件下路面结冰粘结力的测试，需要开发可变条件的路面结冰粘结力测试装置。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种可变条件的路面结冰粘结力测试装置，通过可控的结冰厚度和可变的低温调节，模拟不同路面结冰厚度、不同路面结冰温度等实际情况，测试路面结冰的粘结力，为评价融冰材料对低温条件下路面结冰的作用效果提供准确的实验数据。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
6.一种可变条件的路面结冰粘结力测试装置，包括：
7.控温箱、第一固定座、覆盖层、吊索、测力计、移动环、螺旋杆、测试控制仪和路面结冰厚度控制器；
8.所述的测试控制仪包括开始测试控制器、复位控制器和电源控制器；开始测试控制器、复位控制器分别与电源控制器相连；
9.控温箱内底部安装有第一固定座；
10.第一固定座用于固定待测路面材料试件；待测路面材料试件与第一固定座为可拆卸连接；
11.覆盖层通过吊索与测力计相连；测力计还与移动环相连；
12.螺旋杆的一端固定，另一端与控温箱固定连接；
13.移动环套在螺旋杆上，可相对于螺旋杆上下移动；
14.移动环还分别与开始测试控制器、复位控制器相连；
15.开始测试控制器用于控制移动环向上移动，进行测力试验；移动环向上移动为测
力计提供力量来源；
16.复位控制器用于控制移动环向下复位，复位后，测力计的上端无移动环提供的力作用；
17.电源控制器用于对开始测试控制器、复位控制器的供电通断进行控制；
18.路面结冰厚度控制器用于控制待测路面材料试件上冰层的厚度；冰层上固定连接有覆盖层。
19.进一步，优选的是，控温箱顶部设有测力孔；吊索从测力孔穿出控温箱与测力计相连。
20.进一步，优选的是，覆盖层四周均匀布设有多个吊耳；通过吊耳与吊索相连。
21.进一步，优选的是，吊耳有4个。
22.进一步，优选的是，路面结冰厚度控制器包括壳体；壳体内底部固定连接有第二固定座；第二固定座和壳体上均设有通孔，且通孔与待测路面材料试件尺寸相同；第二固定座用于控制待测路面材料试件的位置；壳体上还设有刻度尺。
23.进一步，优选的是，第二固定座通过固定螺栓来固定待测路面材料试件的位置。
24.本实用新型与现有技术相比，其有益效果为：
25.本实用新型可以实现可变结冰厚度和可调低温环境条件的路面结冰粘结力测试试验，满足不同路面结冰层的厚度要求，其厚度可控范围0
‑
15mm，同时可以模拟不同地域路面结冰时的低温条件，其温度可控范围达到5℃~
‑
50℃，满足绝大部分地区对路面结冰粘结力测试的要求。
26.本实用新型可以精确的控制结冰厚度和可调低温范围的试验，为路面结冰粘结力测试提供了准确的试验数据。同时，采用对角四个着力点的吊索结构进行测试，受力点更加均匀，其测试结果的准确度更高，最大限度避免人为因素对路面结冰粘结力的影响，从而可以准确反映出路面材料与结冰层之间的粘结程度，为工程提供有效的参考数据。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为可变条件的路面结冰粘结力测试装置测试时的结构示意图；
29.图2为结冰厚度控制器安装示意图；
30.图3为覆盖层示意图；
31.图4为覆盖层吊装型式示意图；
32.图5为路面结冰厚度控制器的剖视结构示意图；
33.其中，1、控温箱；2、第一固定座；3、待测路面材料试件；4、覆盖层；5、吊索；6、测力孔；7、测力计；8、移动环；9、螺旋杆；10、开始测试控制器；11、复位控制器；12、电源控制器；13、路面结冰厚度控制器；14、固定螺栓；15、刻度尺；16、壳体；17、第二固定座。
具体实施方式
34.下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
35.本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本实用新型，而不应视为限定本实用新型的范围。实施例中未注明具体技术、连接关系或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术、连接关系、条件或者按照产品说明书进行。所用材料、仪器或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。
36.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
37.在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
38.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
39.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
40.如图1~5所示，一种可变条件的路面结冰粘结力测试装置，其特征在于，包括：
41.控温箱1、第一固定座2、覆盖层4、吊索5、测力计7、移动环8、螺旋杆9、测试控制仪和路面结冰厚度控制器13；
42.所述的测试控制仪包括开始测试控制器10、复位控制器11和电源控制器12；开始测试控制器10、复位控制器11分别与电源控制器12相连；
43.控温箱1内底部安装有第一固定座2；
44.第一固定座2用于固定待测路面材料试件3；待测路面材料试件3与第一固定座2为可拆卸连接；
45.覆盖层4通过吊索5与测力计7相连；测力计7还与移动环8相连；
46.螺旋杆9的一端固定，另一端与控温箱1固定连接；
47.移动环8套在螺旋杆9上，可相对于螺旋杆9上下移动；
48.移动环8还分别与开始测试控制器10、复位控制器11相连；
49.开始测试控制器10用于控制移动环8向上移动，进行测力试验；移动环8向上移动
为测力计7提供力量来源；
50.复位控制器11用于控制移动环8向下复位，复位后，测力计7的上端无移动环8提供的力作用；
51.电源控制器12用于对开始测试控制器10、复位控制器11的供电通断进行控制；
52.路面结冰厚度控制器13用于控制待测路面材料试件3上冰层的厚度；冰层上固定连接有覆盖层4。
53.螺旋杆9上端固定，是防止移动环8在移动时，从螺旋杆9上脱离。
54.螺旋杆9优选还用于支撑移动环8，防止移动环8滑落；例如移动环8可以和螺旋杆9螺纹连接。本领域技术人员应该知晓，测力计7还与移动环8优选通过刚性结构相连，才能保证移动环8向上移动时，为测力计7提供向上的力。
55.优选，控温箱1顶部设有测力孔6；吊索5从测力孔6穿出控温箱1与测力计7相连。
56.优选，覆盖层4四周均匀布设有多个吊耳；通过吊耳与吊索5相连。
57.优选，吊耳有4个。
58.优选，路面结冰厚度控制器13包括壳体16；壳体16内底部固定连接有第二固定座17；第二固定座17和壳体16上均设有通孔，且通孔与待测路面材料试件3尺寸相同；第二固定座17用于控制待测路面材料试件3的位置；壳体16上还设有刻度尺15。
59.壳体16和第二固定座17优选采用透明材质制成，可一体成型。第二固定座17的上边缘宽度优选略大于吊耳的长度。
60.优选，第二固定座17通过固定螺栓14来固定待测路面材料试件3的位置。
61.覆盖层4优选采用500g/
㎡
的土工布。
62.控温箱1优选采用通海县创宇机械工作室，型号为dwx
‑
i的产品；
63.开始测试控制器10优选采用通海县创宇机械工作室，型号为ss
‑
i的产品；
64.复位控制器11优选采用通海县创宇机械工作室，型号为fw
‑
ii的产品；
65.电源控制器12优选采用通海县创宇机械工作室，型号为wd16d的产品。
66.使用方法：
67.首先，在路面结冰厚度控制器13内完成所需厚度的路面材料试件结冰工作，根据水与冰在在不同温度条件下的体积比例换算后，将待测路面材料试件3通过固定螺栓14固定在第二固定座17上，调整待测路面材料试件3的上表面与第二固定座17的距离，通过刻度尺15来测量该距离，当达到预设距离时，拧紧固定螺栓14。所述的预设距离即为冰面的厚度。
68.试验时，可以在第二固定座17内壁涂抹黄油，以防粘结。
69.然后向第二固定座17中倒入水，并将覆盖层4覆盖在水面上，
70.接着将待测路面材料试件3与路面结冰厚度控制器13一同放入控温箱1内，用固定装置2将待测路面材料试件3底部固定。
71.调节控温箱1达到要求的试验低温，保温2小时以上，使得覆盖层4、试验用路面材料试件3充分结冰。结冰完成后，在控温箱1内，迅速拆除路面结冰厚度控制器13，将测力计7通过测力孔6与覆盖层4上的吊索5连接，保持在设定低温条件，开启电源控制器12后，再开启开始测试控制器10，控制移动环8在螺旋杆9上向上移动，进行拉力测试，记录覆盖层4与试验用路面材料试件3分离时的力值大小，记为路面结冰粘结力测试结果。试验完成后，按
动复位控制器11控制移动环8恢复至原始位置，最后按动电源控制器12停止试验。
72.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。