專利名稱：一種混凝土路面滑動層摩擦系數測試裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及道路路面測試設備，特別涉及一種混凝土路面滑動層摩擦系數測試裝置，用于斜向無粘結預應力無縫水泥混凝土路面面板與基層之間滑動層的性能測試與研究。
背景技術：
近年來，隨著交通運輸事業的發展，修建行車安全舒適、后期養護維修費用低的環保型長壽命路面日益成為交通工作者的首要任務，材料來源廣泛、價格低廉、使用周期長、 后期養護維修少的水泥混凝土路面成為理想的選擇。但是，普通水泥混凝土路面往往在受力薄弱的接縫及由于各種原因產生的裂縫處發生破壞，加之雨水的下滲，在車輛荷載的重復作用下容易產生板底脫空，進而導致水泥混凝土路面的全面損壞。為了減少接縫及裂縫產生時能夠自己愈合，預應力水泥混凝土路面是一種較好的選擇。傳統的縱向預應力水泥混凝土路面不能夠連續施工，且接縫處施工繁瑣。斜向無粘結預應力無縫水泥混凝土路面以其路面受力均勻、少接縫、可連續施工的優良特性成為預應力水泥混凝土路面的發展趨勢。如何減少斜向無粘結預應力混凝土路面的預應力損失及溫度應力，其中一種有效的解決措施就是鋪設滑動層，因此，滑動層的材料類型和結構參數的研究成為迫切解決的問題。雖然《預應力混凝土路面設計指南》(美國預應力協會技術委員會325技術報告)對預應力水泥混凝土路面滑動層給出了探討性的參考值，但是具體最優的滑動層材料類型和結構參數目前國內外還沒有對其做深入細致的研究。對于測試水泥混凝土路面面板與滑動層之間摩擦系數的測試設備研究還屬空白。
發明內容
本發明的目的在于提供一種混凝土路面滑動層摩擦系數測試裝置，其施加的牽引勻速水平穩定、可操作性強、自動化程度高、試驗結果可靠，能夠準確測試斜向無粘結預應力無縫水泥混凝土路面面板與基層之間滑動層的滑動摩擦系數和最大靜摩擦力。為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現。一種混凝土路面滑動層摩擦系數測試裝置，其特征在于，包括殼體，設置在殼體內的牽引機，牽引機的輸入端設置有伺服電機，牽引機的輸出端依次連接有S型測力傳感器和伸縮于殼體內外的活接頭；所述S型測力傳感器依次電連接有數據采集器和顯示器。本實用型的特點和進一步改進在于所述殼體設置有用于對地固定的螺栓孔。所述伺服電機設置有調速控制器。所述數據采集器設置有USB數據導出接口。所述牽引機的輸入端采用旋轉的減速機構，輸出端采用平動的絲桿機構；所述減速機構與絲桿機構采用蝸輪和絲桿的垂直傳動方式連接。本發明的混凝土路面滑動層摩擦系數測試裝置，置在殼體內的牽引機，牽引機的輸入端設置有伺服電機，牽引機的輸出端依次連接有S型測力傳感器和伸縮于殼體內外的活接頭，活接頭用于連接試件。利用牽引機慢速牽引試件，S型測力傳感器實施測試牽引力， 數據采集器實施記錄牽引力，顯示器輸出牽引力-時間曲線，通過牽引力-時間曲線確定最大靜摩擦力和滑動摩擦力，再根據試件的重量計算對應的摩擦系數。此外，伺服電機設置有調速控制器，可以使牽引速率在lmm/min-10mm/min范圍內調整，盡可能的獲得準確的測量數據；數據采集器設置有USB數據導出接口，方便測量數據的導出和處理；牽引機的輸入端采用旋轉的減速機構，輸出端采用平動的絲桿機構，減速機構與絲桿機構采用蝸輪和絲桿的垂直傳動方式連接，可以使牽引勻速水平穩定，而且牽引機體積足夠小。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細說明。圖I為本發明的混凝土路面滑動層摩擦系數測試裝置的外形圖；圖2為本發明的混凝土路面滑動層摩擦系數測試裝置的結構示意圖；圖3為試件結構示意圖；圖中1、殼體；2、顯示器；3、控制按鈕；4、USB數據導出接口 ；5、活接頭；6、絲桿； 7、螺栓孔；8、牽引機；801、絲桿機構；802、減速機構；9、S型測力傳感器；10、變壓器；11、數據采集器；12、伺服電機；13、調速控制器；14、試件；15、吊耳；16、拉環。
具體實施例方式參照圖I、圖2，本發明的混凝土路面滑動層摩擦系數測試裝置，在其殼體I內設置有牽引機8，牽引機8的輸入端設置有伺服電機12，牽引機8的輸出端依次連接有S型測力傳感器9和伸縮于殼體I內外的活接頭5，活接頭5用于連接試件。其中，伺服電機12由變壓器10供電，由調速控制器13調節，具體的控制按鈕3設置在殼體I的外面板上。變壓器 10同時還向殼體I內的數據采集器11供電，數據采集器11輸入端連接S型測力傳感器9， 輸出端連接顯示器2，顯示器2位于外面板上，用于牽引力-時間曲線的顯示。為了方便進一步研究測試數據，數據采集器11引出有USB數據導出接口 4。此外，牽引機8輸入端采用旋轉的減速機構802，輸出端采用平動的絲桿機構801 ； 減速機構802與絲桿機構801采用蝸輪和絲桿的垂直傳動方式連接。牽引機8的傳動原理與蝸輪絲桿升降機的原理相同，區別僅在于絲桿縱向運動變為水平運動。換言之，水平放置的蝸輪絲桿升降機可以等價替換牽弓I機8。參照圖3，為試件14的結構，試件14的上面設置吊耳15，側面設置有拉環16，拉環 16與混凝土路面滑動層摩擦系數測試裝置的活接頭5通過鋼絲繩連接，并將混凝土路面滑動層摩擦系數測試裝置通過其螺栓孔7固定在地面上，就可以進行測試，進而實現模擬測試斜向無粘結預應力無縫水泥混凝土路面面板與基層之間滑動層的滑動摩擦系數和最大靜摩擦力。本實施例中，伺服電機12通過調速控制器13可以使牽引速率在lmm/min-10mm/ min范圍內調整，可以獲得準確的測量數據。盡管以上結合附圖對本發明的實施方案進行了描述，但本發明并不局限于上述的具體實施方案和應用領域，上述的具體實施方案僅僅是示意性的、指導性的，而不是限制性的。本領域的普通技術人員在本說明書的啟示下，在不脫離本發明權利要求所保護的范圍的情況下，還可以做出很多種的形式，這些均屬于本發明保護之列。
權利要求
1.一種混凝土路面滑動層摩擦系數測試裝置，其特征在于，包括殼體，設置在殼體內的牽引機，牽引機的輸入端設置有伺服電機，牽引機的輸出端依次連接有S型測力傳感器和伸縮于殼體內外的活接頭；所述S型測力傳感器依次電連接有數據采集器和顯示器。
2.根據權利要求I所述的混凝土路面滑動層摩擦系數測試裝置，其特征在于，所述殼體設置有用于對地固定的螺栓孔。
3.根據權利要求I所述的混凝土路面滑動層摩擦系數測試裝置，其特征在于，所述伺服電機設置有調速控制器。
4.根據權利要求I所述的混凝土路面滑動層摩擦系數測試裝置，其特征在于，所述數據采集器設置有USB數據導出接口。
5.根據權利要求I所述的混凝土路面滑動層摩擦系數測試裝置，其特征在于，所述牽引機的輸入端采用旋轉的減速機構，輸出端采用平動的絲桿機構。
6.根據權利要求5所述的混凝土路面滑動層摩擦系數測試裝置，其特征在于，所述減速機構與絲桿機構采用蝸輪和絲桿的垂直傳動方式連接。
全文摘要
本發明涉及道路路面測試設備，公開了一種混凝土路面滑動層摩擦系數測試裝置，用于斜向無粘結預應力無縫水泥混凝土路面面板與基層之間滑動層性能的測試與研究。該混凝土路面滑動層摩擦系數測試裝置包括殼體，設置在殼體內的牽引機，牽引機的輸入端設置有伺服電機，牽引機的輸出端依次連接有S型測力傳感器和伸縮于殼體內外的活接頭；所述S型測力傳感器依次電連接有數據采集器和顯示器。
文檔編號G01N19/02GK102590079SQ20121005495
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月5日 優先權日2012年3月5日
發明者張東省, 張威, 李娜, 陳德, 韓微微, 韓森, 高巍 申請人:西安公路研究院, 長安大學