一种双轮加载路面磨耗仪的制作方法

本技术属于沥青路面磨耗设备，具体涉及一种双轮加载路面磨耗仪。

背景技术：

1、道路抗滑性能是影响道路交通安全出行的重要因素，路面作为与环境、机动车辆、行人直接接触的带状构造表面，其表面受到诸多因素影响。在温度、水和行车荷载三因素的影响下，道路防滑性能会发生不同程度上的衰变。为了抑制和预防这种衰变，进行路面磨耗试验、施加相应养护措施等成为时下研究热点。

2、当前对于沥青路面磨耗的研究，主要分为室外实地检测分析与室内模拟试验，对于室外检测而言，具有耗时长、影响因素复杂多变、交通管控困难等缺点；室内模拟试验研究不仅耗时短、影响因素可控，还可以实时监测摩擦性能的变化，但是目前国内外室内模拟试验设备仍存在以下不足：

3、(1)实验仪器较大，生产费用昂贵，不利于安放；

4、(2)试件模型不统一，大多数磨耗实验需要自制模具得到沥青路面试件；

5、(3)整体效率较低，包括转动速率太低或试件利用率不大；

6、(4)路面影响因素考虑不全面，没有综合考虑温度、湿度、行车荷载等影响下的磨耗变化。

7、因此，开发出能够较好模拟真实路况和环境条件的室内加速磨耗，同时兼并摩擦测量的设备很有应用价值。

技术实现思路

1、针对现有技术的上述不足，本实用新型提供了一种双轮加载路面磨耗仪，能够在室内快速模拟沥青路面抗滑衰变过程，同时规范试件模型标准，能测量不同磨损状态下的摩擦性能，用于评价沥青路面在温度、湿度和行车荷载三种因素影响下的表面纹理变化及抗滑衰变规律，为道路抗滑安全性能预防与养护提供技术参考。

2、为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：包括机箱主体、设置于机箱主体底部的试验台、速度控制单元、荷载控制单元、温度控制单元及湿度控制单元；

3、机箱主体外侧设置有操作系统，操作系统与速度控制单元及荷载控制单元连接；速度控制单元包括设置于机箱主体顶部的电机，电机与设置于机箱主体内部的转动轴连接，转动轴下方设置有传动轴，传动轴两端设置有车轮，传动轴下方设置有伸缩杆；

4、荷载控制单元包括设置于机箱主体顶部的气压机，气压机与转动轴连接；

5、试验台设置有中部区域及内侧环形区域；中部区域顶部设置有固定槽，固定槽内设置有磨耗试件及温度控制单元；

6、温度控制单元包括设置于固定槽内侧的热辐射灯条；内侧环形区域内设置有湿度控制单元，湿度控制单元包括设置于试验台顶部的注水接口及设置于试验台底部的排水孔。

7、本实用新型采用上述技术方案的有益之处为：机箱主体及试验台连接形成试验空间，试验空间整体结构简单，体积适中，利于安放，能降低制作成本；设置于机箱主体顶部的速度控制单元，能通过操作系统控制电机的旋转次数带动转动轴转动，调节转动轴的转动速率，控制车轮的磨耗测试速率，便于模拟出不同速度下的路面磨耗试验结果；荷载控制单元的气压机通过螺栓固定于机箱主体顶部，操作系统通过控制气压机的阀门大小调节气压的大小，能给车轮提供不同的压力荷载，便于模拟出不同车轮荷载作用下的路面磨耗试验结果；温度控制单元通过设置于固定槽内侧且灯面朝向磨耗试件的热辐射灯条，通过控制热辐射灯条的数量，能模拟不同光照条件下的路面磨耗试验结果；湿度控制注水接口水阀的大小控制喷水量的大小，便于改变不同喷水量而模拟不同降雨量作用下的路面磨耗试验结果，机箱主体内的水由排水孔排出，可重复利用，利于节约资源；设置于试验台凹槽内的磨耗试件，磨耗试件结构大小统一，在试验空间内能够安置12块经过旋转压实的磨耗试件，极大地提高了磨耗测试效率。

8、进一步地，电机输出轴及转动轴上均设置有齿轮；电机输出轴通过链条与转动轴连接。

9、本实用新型采用上述技术方案地有益之处为：通过在电机地输出轴和转动轴的连接处分别设置齿轮，用链条将电机与转动轴连接，当操作系统调节电机地输出功率时，能通过链条控制转动轴转动，调节转动轴的转动速率，进而控制设置于转动轴下方的传动轴，传动轴带动车轮进行转动，便于模拟出不同速度下路面磨耗试验结构。

10、进一步地，转动轴与传动轴的连接处设置有力矩传感器。

11、本实用新型采用上述技术方案地有益之处为：通过在转动轴与传动轴的连接处设置力矩传感器，能够测量转动轴所受力矩大小，便于通过控制速度控制单元模拟不同速度下路面磨耗试验结果。

12、进一步地，转动轴内部设置有气压导管，气压导管与气压机连接。

13、本实用新型采用上述技术方案地有益之处为：气压机通过转动轴内部的导管能直接向车轮输送气压，当通过操作系统改变气压机的阀门大小调节气压大小时，能模拟不同车轮荷载作用下的路面磨耗试验结果。

14、进一步地，磨耗试件下方设置有传感器埋设区域；传感器埋设区域内设置有压力传感器、温度传感器和湿度传感器。

15、本实用新型采用上述技术方案的有益之处为：埋设于传感器区域内的压力传感器、温度传感器及湿度传感器，能实时感知双轮加载磨耗仪内的压力、温度及湿度的数据，并将数据传递给操作系统，通过操作系统对速度、荷载、温度及湿度进行调节和控制，完善试验过程中的多种因素，提高模拟试验的准确性及效率。

16、进一步地，磨耗试件通过螺栓固定于试验台上；磨耗试件尺寸为300*300*50mm3。

17、本实用新型采用上述技术方案的有益之处为：通过在试验台上设置磨耗试件，且磨耗试件的尺寸大小均为300*300*50mm3，结构大小统一，能同时在试验台顶部的凹槽内放置12块同尺寸大小的磨耗试件，合理利用试验空间，提高试验效率及准确性。

18、进一步地，内侧环形区域呈凹槽状；注水接口外接喷水器；排水孔贯穿试验台。

19、本实用新型采用上述技术方案的有益之处为：外接喷水器的注水接口呈管状，设置于试验台的中部区域，能通过改变水阀大小控制喷水量的大小，便于模拟不同降雨量作用下的路面磨耗试验结果；排水孔贯穿试验台，且内侧环形区域呈凹槽状，便于将试验台内的蓄水及时排出，排出后的水又可重复利用，进而增加试验空间内的湿度，模拟不同湿度条件下的路面磨耗试验结果，完善多种环境因素的影响，提高磨耗试验的准确性。

20、进一步地，机箱主体呈立方体结构，机箱主体底部边缘处设置有固定孔；固定孔通过螺栓与试验台连接。

21、本实用新型采用上述技术方案的有益之处为：机箱主体和试验台连接组成实验空间，试验空间呈立方体结构，体积适中，利于安放，能降低制作成本。

22、综上所述，本实用新型提供的双轮加载路面磨耗仪，其有益效果为：

23、(1)本实用新型中的双轮加载路面磨耗仪体积适中，便于安装及拆卸，大大降低了生产制作成本；通过设置速度控制单元、荷载控制单元、温度控制单元及湿度控制单元影响因素进行试验，综合考虑速度、行车荷载、温度及湿度等多个因素影响下的磨耗变化，真实模拟车轮对路面的磨耗情况，能提高模拟路面磨耗的整体效率及准确性；另外，能在实验时同时放置12块磨耗试件，试件模型统一，规范了试件载荷的加载区域，能在室内快速模拟出沥青混凝土路面抗滑衰变过程，模拟更真实的试验环境，且采用双轮加载的方式，通过测量不同磨损状态下的摩擦性能，极大地提高了磨耗测试效率。

24、(2)在本实用新型中设置的速度加载单元，通过操作系统调节电机的输出功率，电机通过链条对转动轴进行定量控制，调节转动轴的转动速率，便于模拟不同转动参数下的试验结果，且连接在转动轴与传动轴连接处的力矩传感器能测量转动轴所受力矩大小，监测车轮所受力的大小；设置于传动轴中心下方的伸缩杆在试验时可控制车轮和传动轴相对于试验台上下伸缩，起缓冲作用，能减少磨耗试件表面不平整带来的受力不均匀和跳动等问题。

25、(3)在本实用新型中设置的荷载控制单元，利用气压机通过转动轴内部的导管直接向车轮输送气压，操作系统能控制气压机的阀门大小调节气压大小，对作用于磨耗试件的车轮荷载大小进行定量控制，以便模拟出不同车轮荷载的路面磨耗试验结果。

26、(4)在本实用新型中设置的温度控制单元，通过控制热辐射灯条开关的数量，热辐射灯条朝向磨耗试件，能模拟不同温度影响下路面的磨耗试验结果。

27、(5)在本实用新型中设置的湿度控制单元，通过控制注水接口的水阀大小，能控制喷水量的大小，便于改变不同喷水量而模拟不同降雨量作用下的路面磨耗试验结果；另外，排水孔能及时将试验台内的蓄水排出，增加试验空间内的湿度，模拟不同湿度条件下路面磨耗试验结果，且排出后的水能重复使用，节约资源。

28、(6)在本实用新型中采用双轮加载的方式进行试验，设有的车轮可控可拆卸，且两个车轮均可拆卸更换为光面或不同花纹类型的车轮，通过控制车轮的滚动或制动，能模拟不同车轮型号对路面的磨耗试验结果。