一种小型加速加载试验机的制作方法

本技术涉及路用性能试验设备，具体涉及一种小型加速加载试验机。

背景技术：

1、彩色抗滑薄层路面是一种防滑路面，是用胶粘材料将骨料颗粒粘结在基层上所形成的一种薄层路面结构，可以起到防滑、警示、装饰等作用，主要用于公路坡道、弯道、隧道进出口防滑警示、公路防滑治理、桥梁减重铺装。

2、在实际使用中，铺设在道路基层上的抗滑薄层在车辆荷载的长期作用下，若层间粘结强度低，会造成抗滑薄层与基层脱离；并且抗滑薄层表面的抗磨耗集料在汽车轮胎的长期滚动摩擦作用下，会发生磨损甚至出现严重掉粒现象，导致彩色抗滑薄层路面的表面抗滑性能——摩擦系数值越来越小，而逐步失去其应有的防滑功能。此外，彩色抗滑薄层路面在长时间使用过程中，还可能会出现车辙等病害。当路面性能的综合指数下降到一定临界值后，需要修复路面性能，或在路面重新加铺一层路面结构。

3、路面性能除了受到车辆荷载的作用以外，还会受到温度、雨水等环境因素的影响，所以在做加速加载试验以评价路面性能的综合指数时，应考虑到环境因素来模拟真实路况。现有的大型试验设备能够较好地模拟路面实际受到的车辆荷载作用，且路面性能的综合指数也可以用专业检测设备进行测试和数据处理，能够较为全面地反映路面性能；但是这类试验投资规模大，试验周期长。而现有的许多小型加速加载试验设备，例如授权公告号为cn110823744a的一种沥青路面环道式小型加速磨耗仪及其使用方法，虽然能够减少设备投资、缩短试验周期，但是其并不能模拟温度、雨水等真实的环境因素，无法反应真实的路面情况，导致其试验的真实性和准确性需要验证。

4、因此，现在亟需一种可以模拟温度、雨水等真实环境因素的小型加速加载试验设备，来准确评价彩色抗滑薄层路面的路用性能。

技术实现思路

1、本实用新型意在提供一种小型加速加载试验机，以解决现有技术的小型加速加载试验设备不能模拟温度、雨水等真实环境因素，不能保证试验的真实性和准确性的技术问题。

2、为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

3、一种小型加速加载试验机，包括试验箱以及安装在试验箱上的性能测试系统和环境模拟系统，试验箱包括一侧开口的箱体，箱体的开口侧铰接有箱门；性能测试系统包括连接在箱体顶部的驱动电机，驱动电机的输出轴上依次连接有扭矩传感器和传动轴，传动轴伸入箱体内，传动轴的底部活动连接有荷载底盘，荷载底盘的顶部可拆卸连接有若干荷载盘，荷载底盘的底部可拆卸连接有测试车轮，荷载底盘的底部对应测试车轮的位置设有激光构造深度仪；测试车轮的下方设有试样模具，试样模具内装有磨耗试样，测试车轮支承在磨耗试样上；环境模拟系统包括设置在箱体内壁上的加热装置和增湿装置。

4、本方案的原理及优点是：

5、1.有效反映路面的表面抗滑性能：本方案在驱动电机和传动轴之间设置扭矩传感器，可以通过扭矩传感器获取驱动电机驱动传动轴转动的扭矩数据，从而根据扭矩数据测算测试车轮在磨耗试样上行走的摩擦系数值，通过摩擦系数值来反应路面的表面抗滑性能，即摩擦系数值越大，路面的表面抗滑性能越好，摩擦系数值越小，路面的表面抗滑性能越差。

6、2.准确反应路面的车辙病害情况：本方案将测试车轮可拆卸连接在荷载底盘的底部，并且在荷载底盘底部对应测试车轮的位置设置激光构造深度仪，则在完成测试车轮与磨耗试样的磨耗试验之后，可以将测试车轮从荷载底盘上拆卸下来，再启动驱动电机，驱动电机通过传动轴驱动荷载底盘旋转，则激光构造深度仪跟随荷载底盘沿测试车轮的运动轨迹旋转，可以通过激光构造深度仪完整、精确地测量测试车轮在磨耗试样上留下的车辙深度，从而准确地反应路面的车辙病害情况。

7、3.提高试验的真实性和准确性：本方案在箱体内壁上设置加热装置和增湿装置，用于对试验箱的内部空间进行加热和增湿，实现在试验箱内模拟温度、雨水的真实环境因素，使得试验箱内部的环境更加接近于真实环境，从而有利于提高试验的真实性和准确性。

8、4.本方案将荷载底盘滑动连接在转动轴的底部，则将装有磨耗试样的试样模具放入箱体内时，可以将荷载底盘相对于传动轴向上滑动，在荷载底盘下方预留更多的容纳空间，以方便试样模具的放入；而将试样模具放置到位后，即可放下荷载底盘，使得连接在荷载底盘底部的测试车轮支承在磨耗试样上，则测试车轮、荷载底盘和荷载盘的重量全部作用在磨耗试样上，以保证测试车轮在驱动电机驱动其行走的过程中，在磨耗试样表面留下相应的车辙，提高车辙试验的结果准确性。

9、5.本方案在荷载底盘的顶部可拆卸连接若干荷载盘，则试验者可以根据试验需求选择对应数量的荷载盘与荷载底盘连接，有利于提高本试验机的试验能力，提高实用性。

10、优选的，作为一种改进，所述传动轴的底部固定连接有连接板，连接板的顶部设有若干连接柱，荷载底盘的底部对应连接柱的位置开设有若干连接孔，连接柱滑动连接在连接孔内。

11、采用本方案，在传动轴的底部固定连接连接板，使得连接板顶部的连接柱滑动连接在荷载底盘底部的连接孔内，即可实现荷载底盘与传动轴的活动连接，结构简单；且将试样模具放入箱体时，只需要用手将荷载底盘向上托起，将试样模具放入箱体后再将荷载底盘放下，即可完成荷载底盘相对于传动轴的上下滑动，操作便捷，有利于提高试验效率。

12、优选的，作为一种改进，所述荷载盘从圆心处沿径向开设有让位缺口，让位缺口的尺寸与传动轴的尺寸相配。

13、采用本方案，在荷载盘上从圆心处沿径向开设尺寸与传动轴尺寸相匹配的让位缺口，则将荷载盘连接到荷载底盘上时，将荷载盘保持在荷载底盘的上方水平移动，使得传动轴从让位缺口处进入荷载底盘中心处，再将荷载盘向下放置到荷载底盘上，即可实现荷载盘与荷载底盘的连接；需要将荷载盘取下时，按照上述方式反向操作即可。本方案采用简单的结构实现荷载盘与荷载底盘的可拆卸连接，且在连接和拆卸荷载盘的过程中操作简单，有利于提高试验的效率。

14、优选的，作为一种改进，所述荷载底盘的顶部设有若干限位杆，荷载盘对应限位杆的位置开设有若干限位孔，限位孔的尺寸与限位杆的尺寸相匹配。

15、采用本方案，在荷载底盘的顶部设置若干限位杆，并在荷载盘对应限位杆的位置开设若干与限位杆尺寸相匹配的限位孔，将荷载盘放置到荷载底盘上时，使得限位杆插入荷载盘的限位孔内，则在驱动电机通过传动轴驱动荷载底盘旋转的过程中，限位杆和限位孔配合，可以提高荷载盘与荷载底盘的相对位置稳定性，避免荷载盘从荷载底盘上掉落对试验机其他结构造成损坏，有利于保证试验机的使用寿命。

16、优选的，作为一种改进，所述荷载底盘的底部固定连接有u型块，u型块两侧壁的对应位置均开设有螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有旋转轴，测试车轮于u型块的两侧壁之间转动连接在旋转轴上，激光构造深度仪设置在u型块的顶部内壁上。

17、采用本方案，在荷载底盘的底部固定连接u型块，通过u型块既可以实现测试车轮的可拆卸转动连接，又可以将激光构造深度仪设置在测试车轮的上方，则将测试车轮从u型块上拆卸后，即可通过激光构造深度仪对车辙深度进行准确测量；本方案结构简单，操作方便，不仅可以保证车辙试验测量结果准确性，还有利于提高试验效率。

18、优选的，作为一种改进，所述试验箱内设有模具固定装置，模具固定装置包括四个固定块，四个固定块分别设置在箱体的三侧内壁上和箱门的内壁上。

19、采用本方案，在试验箱内设置包括四个固定块的模具固定装置，结构简单；使用时，将装有磨耗试样的试样模具放入箱体内，使得试样模具与设置在箱体三侧内壁上的固定块抵紧，再关上箱门，则设置在箱门内壁上的固定块将试样模具抵紧，至此，四个固定块分别将试样模具的四侧壁抵紧，可以实现对试样模具的限位，不仅操作便捷，而且可以有效避免试验过程中试样模具发生位移，从而有利于保证试验结果的准确性。

20、优选的，作为一种改进，所述箱体顶部设有相互电连接的控制器和显示器，驱动电机、扭矩传感器、加热装置和增湿装置均与控制器电连接。

21、采用本方案，在箱体顶部设置控制器，通过控制器来控制驱动电机的转速、加热装置的加热温度以及增湿装置的增湿湿度，可以提高试验机的智能化，并且控制准确度高，从而有利于提高试验结果的准确性。在箱体顶部设置显示器，可以用于显示控制器根据扭矩传感器传送的扭矩数据测算得到的路面摩擦系数值、试验箱内的温度和湿度，从而方便试验者了解试验情况，当数据出现异常时可以及时处理，以保证试验顺利进行。

22、优选的，作为一种改进，所述增湿装置包括贯穿箱体侧壁的进水管，进水管伸入箱体内的一端连通有喷头，进水管位于箱体外的一端与水源连通；进水管上设有电动阀门，电动阀门与控制器电连接。

23、采用本方案，需要在试验箱内模拟雨水环境时，通过控制器控制电动阀门打开，外部水源的水流经进水管后从喷头喷出，喷洒在磨耗试样的表面，并保证磨耗试样的顶面全部面积在喷头的喷洒范围内。控制器不仅可以控制电动阀门的启闭，还可以控制电动阀门的开启程度，从而控制单位时间内喷洒水量的多少，以控制试验箱内的湿度。

24、优选的，作为一种改进，所述箱体相对应的两侧壁上均设有加热装置和增湿装置。

25、采用本方案，在箱体相对应的两侧壁上均设置加热装置，则需要在试验箱内模拟高温环境时，相对设置的两个加热装置同时对试验箱内的空气进行加热，可以提高试验箱内各处温度的均匀性，如此更接近自然的高温环境；在箱体相对应的两侧壁上均设置增湿装置，则需要在试验箱内模拟雨水环境时，相对设置的两个增湿装置同时向磨耗试样表面喷洒水，可以提高磨耗试样表面个部位的喷洒均匀性，如此更接近自然的雨水环境；因此，本方案有利于提高试验结果的准确性。

26、优选的，作为一种改进，所述箱体的内壁上设有温度传感器，温度传感器与控制器电连接。

27、采用本方案，在箱体的内壁上设置与控制器电连接的温度传感器，则在试验箱内模拟高温环境时，可以通过温度传感器实时检测试验箱内的温度，并反馈温度识别信号至控制器，控制器根据温度识别信号控制加热装置启闭，即当温度识别信号显示试验箱内的温度大于温度阈值时，控制器控制加热装置关闭，当温度识别信号显示试验箱内的温度小于温度阈值时，控制器控制加热装置开启，如此能够更加准确地维持试验箱内的温度，有利于提高试验结果的准确性。