一种调节转弯半径的路面结构动力响应测试装置

1.本实用新型涉及道路工程技术领域，具体地说是一种调节转弯半径的路面结构动力响应测试装置。


背景技术：

2.通常荷载作用直接作用于沥青路面上，当车辆行驶在道路转弯处，为保障行车安全，驾驶员会采取制动措施，由此对道路结构抗剪性能的影响极为显著。在道路转弯处由于车辆反复制动作用导致道路转弯处经常发生拥抱、推移等病害，为保障道路结构的整体性能，研究不同转弯半径条件下道路结构的动力响应显得尤为重要。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种调节转弯半径的路面结构动力响应测试装置，研究道路转弯处的破坏机理，进而保障路面结构的整体性能。
4.为实现上述目的，本实用新型所述一种调节转弯半径的路面结构动力响应测试装置，包括调节底盘结构；所述调节底盘结构包括调节底盘、转弯半径控制单元和动力系统单元；所述转弯半径控制单元和动力系统单元安装于调节底盘的底面上，所述转弯半径控制单元安装于调节底盘的底面的一端，动力系统单元安装于调节底盘的底面的另一端；
5.所述转弯半径控制单元包括转向执行机构以及与其匹配的转向驱动装置；所述转向执行机构表面设置有螺纹；所述转向执行机构的一端设置有第一转向单元轮胎，转向执行机构与第一转向单元轮胎通过第一传动杆连接；所述转向执行机构的另一端设置有第二转向单元轮胎，转向执行机构与第二转向单元轮胎通过第二传动杆连接；
6.所述转向驱动装置的输出端设置有转向驱动蜗杆，所述转向驱动蜗杆与转向驱动齿轮啮合，所述转向驱动齿轮的轴心上连接转向传动轴，转向传动轴上设置有转向输出齿轮；转向输出齿轮通过转向传动轴带动旋转；所述转向输出齿轮与转向执行机构的螺纹啮合；
7.所述动力系统单元包括动力单元外壳、第一动力驱动装置、第二动力驱动装置、第一动力单元轮胎、第二动力单元轮胎，所述动力单元外壳内部设置有两个动力构件；所述两个动力构件中其一连接第一动力驱动装置与第一动力单元轮胎；所述两个动力构件中其二连接第二动力驱动装置与第二动力单元轮胎；
8.所述第一动力驱动装置输出端连接的第一动力蜗杆，所述第一动力蜗杆与第一动力蜗轮啮合，所述第一动力蜗轮的轴心上安装第一动力轴，第一动力轴的末端安装第一动力齿轮，所述第一动力齿轮与第一传递齿轮啮合组成第一动力锥形齿轮副，第一传递齿轮通过第一传递轴连接第一输出齿轮，所述第一输出齿轮与第一输入齿轮啮合，所述第一输入齿轮通过第一动力输出轴与第一动力单元轮胎连接；
9.所述第二动力驱动装置输出端连接的第二动力蜗杆，所述第二动力蜗杆与第二动力蜗轮啮合，所述第二动力蜗轮的轴心上安装第二动力轴，第二动力轴的末端安装第二动
力齿轮，所述第二动力齿轮与第二传递齿轮啮合组成第二动力锥形齿轮副，第二传递齿轮通过第二传递轴连接第二输出齿轮，所述第二输出齿轮与第二输入齿轮啮合，所述第二输入齿轮通过第二动力输出轴与第二动力单元轮胎连接。
10.所述调节底盘上还设置有固定系统单元；所述固定系统单元包括固定卡条和移动卡条；所述固定卡条包括第一固条、第二固条和第三固条，所述第一固条、第二固条和第三固条设置于调节底盘的上表面，且第一固条、第二固条、第三固条和调节底盘形成一边开口的凹槽，所述一边开口的凹槽开口处设置移动卡条限位器；所述移动卡条限位器与移动卡条匹配安装。
11.所述移动卡条限位器包括l型挡板，l型挡板上开设有螺孔，所述螺孔中匹配螺杆；所述螺杆贯穿螺孔，调节螺杆伸出长度调节移动卡条位置。
12.所述转向驱动装置、第一动力驱动装置、第二动力驱动装置均为步进电机，所述步进电机均连接转速调节器。
13.所述装置还包括荷载调节单元；所述荷载调节单元包括压力调节器和数据采集仪，所述压力调节器为配重；所述第一固条、第二固条、第三固条和移动卡条之间安装试件并卡紧；所述试件顶部接收配重施压。
14.所述试件内部安装应变计。
15.所述转向执行机构与第一传动杆之间通过万向旋转接头连接，第一转向单元轮胎与第一传动杆之间通过万向旋转接头连接；所述转向执行机构的另一端与第二传动杆之间通过万向旋转接头连接，第二传动杆与第二转向单元轮胎之间通过万向旋转接头连接。
16.本实用新型所述一种调节转弯半径的路面结构动力响应测试装置，其有益效果在于：本装置模拟转弯半径的路面结构真实度高，切构造简单，半径变化范围大、速度可控、数据采集高效可靠。
附图说明
17.图1转弯半径控制系统示意图；
18.图2动力系统示意图；
19.图3固定系统示意图；
20.图4荷载调节系统示意图；
21.图5装置示意图；
22.图6装置调节系统模块示意图；
23.图中：1-第一转向单元轮胎、1-1-第二转向单元轮胎、2-第一传动杆、2-1-第二传动杆、3-转向执行机构、4-转向驱动装置、5-转向输出齿轮、6-转向驱动齿轮、7-转向传动轴、8-第一动力单元轮胎、8-1第二动力单元轮胎、9-第一传递齿轮、9-1-第二传递齿轮、9-2-第一输出齿轮、9-3-第二输出齿轮、10-第一传递轴、10-1-第二传递轴、11-第一动力输出轴、11-1-第二动力输出轴、12-第一输入齿轮、12-1-第二输入齿轮、13-动力单元外壳、14-第一动力轴、14-1-第二动力轴、15-第一动力驱动装置、15-1第二动力驱动装置、16-第一动力齿轮、16-1-第二动力齿轮、17-固定卡条、18-应变计、19-移动卡条、20-移动卡条限位器、21-调节底盘、22-试件、23-压力调节器、24-配重、25-控制中心、26-数据采集仪。
具体实施方式
24.实施例1
25.如图1-6所示，本实用新型所属一种调节转弯半径的路面结构动力响应测试装置，包括调节底盘结构；所述调节底盘结构包括调节底盘21、转弯半径控制单元和动力系统单元；所述转弯半径控制单元和动力系统单元安装于调节底盘的底面上，所述转弯半径控制单元安装于调节底盘的底面的一端，动力系统单元安装于调节底盘的底面的另一端；
26.所述转弯半径控制单元包括转向执行机构3以及与其匹配的转向驱动装置4；所述转向执行机构3表面设置有螺纹；所述转向执行机构3的一端设置有第一转向单元轮胎1，转向执行机构3与第一转向单元轮胎1通过第一传动杆2连接；所述转向执行机构3的另一端设置有第二转向单元轮胎1-1，转向执行机构3与第二转向单元轮胎1-1通过第二传动杆2-1连接；
27.所述转向驱动装置4的输出端设置有转向驱动蜗杆，所述转向驱动蜗杆与转向驱动齿轮6啮合，所述转向驱动齿轮6的轴心上连接转向传动轴7，转向传动轴7上设置有转向输出齿轮5；转向输出齿轮5通过转向传动轴7带动旋转；所述转向输出齿轮5与转向执行机构3的螺纹啮合；
28.所述动力系统单元包括动力单元外壳13、第一动力驱动装置15、第二动力驱动装置15-1、第一动力单元轮胎8、第二动力单元轮胎8-1，所述动力单元外壳13内部设置有两个动力构件；所述两个动力构件中其一连接第一动力驱动装置15与第一动力单元轮胎8；所述两个动力构件中其二连接第二动力驱动装置15-1与第二动力单元轮胎8-1；
29.所述第一动力驱动装置15输出端连接的第一动力蜗杆，所述第一动力蜗杆与第一动力蜗轮啮合，所述第一动力蜗轮的轴心上安装第一动力轴14，第一动力轴14的末端安装第一动力齿轮16，所述第一动力齿轮16与第一传递齿轮9啮合组成第一动力锥形齿轮副，第一传递齿轮9通过第一传递轴10连接第一输出齿轮9-2，所述第一输出齿轮9-2与第一输入齿轮12啮合，所述第一输入齿轮12通过第一动力输出轴11与第一动力单元轮胎8连接；
30.所述第二动力驱动装置15-1输出端连接的第二动力蜗杆，所述第二动力蜗杆与第二动力蜗轮啮合，所述第二动力蜗轮的轴心上安装第二动力轴14-1，第二动力轴14-1的末端安装第二动力齿轮16-1，所述第二动力齿轮16-1与第二传递齿轮9-1啮合组成第二动力锥形齿轮副，第二传递齿轮9-1通过第二传递轴10-1连接第二输出齿轮9-3，所述第二输出齿轮9-3与第二输入齿轮12-1啮合，所述第二输入齿轮12-1通过第二动力输出轴11-1与第二动力单元轮胎8-1连接。
31.所述调节底盘21上还设置有固定系统单元；所述固定系统单元包括固定卡条17和移动卡条19；所述固定卡条包括第一固条、第二固条和第三固条，所述第一固条、第二固条和第三固条设置于调节底盘21的上表面，且第一固条、第二固条、第三固条和调节底盘21形成一边开口的凹槽，所述一边开口的凹槽开口处设置移动卡条限位器20；所述移动卡条限位器20与移动卡条19匹配安装。
32.所述移动卡条限位器20包括l型挡板，l型挡板上开设有螺孔，所述螺孔中匹配螺杆；所述螺杆贯穿螺孔，调节螺杆伸出长度调节移动卡条19位置。
33.所述转向驱动装置4、第一动力驱动装置15、第二动力驱动装置15-1均为步进电机，所述步进电机均连接转速调节器。
34.所述装置还包括荷载调节单元；所述荷载调节单元包括压力调节器23和数据采集仪26，所述压力调节器23为配重24；所述第一固条、第二固条、第三固条和移动卡条19之间安装试件22并卡紧；所述试件22顶部接收配重24施压。
35.所述试件22内部安装应变计18。
36.所述转向执行机构3与第一传动杆2之间通过万向旋转接头连接，第一转向单元轮胎1与第一传动杆2之间通过万向旋转接头连接；所述转向执行机构3的另一端与第二传动杆2-1之间通过万向旋转接头连接，第二传动杆2-1与第二转向单元轮胎1-1之间通过万向旋转接头连接。
37.在使用时，应变计18与数据采集仪26相连，转向驱动装置4、第一动力驱动装置15、第二动力驱动装置15-1连接控制中心25，试验前将试件22固定在调节底盘21上，其次根据试验要求通过转向驱动装置4、第一动力驱动装置15、第二动力驱动装置15-1调节试验转弯半径、运动速度及荷载大小，最后启动试验装置，通过数据采集仪26记录试验时的数据。