專利名稱：基于動荷載的道路材料強度參數(shù)測定儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于道路工程材料強度測定技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于動荷載的道路材料強度參數(shù)測定儀。
背景技術(shù)：
拉伸強度與粘彈塑蠕變損傷力學(xué)參數(shù)是描述道路工程材料力學(xué)特性的重要參數(shù)，因而對道路工程材料拉伸強度與粘彈塑蠕變損傷力學(xué)參數(shù)的測定相當(dāng)重要，對其相關(guān)參數(shù)測量的精確度和野外實用性要求也越來越高。在道路工程中，水泥混凝土、浙青混凝土以及不同改性劑改良的改良土(也稱穩(wěn)定土)的拉伸強度與粘彈塑蠕變損傷力學(xué)參數(shù)一直是重要的設(shè)計參數(shù)?，F(xiàn)如今工地和室內(nèi)所用的拉伸強度與粘彈塑蠕變損傷力學(xué)參數(shù)測定方法均不同程度地存在加載方式較為復(fù)雜、野外實用性較差等缺陷。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于動荷載的道路材料強度參數(shù)測定儀，其結(jié)構(gòu)簡單、加工制作及拆裝方便且使用操作方便、使用效果好，能有效解決現(xiàn)有間接拉伸強度及粘彈塑蠕變損傷參數(shù)測試儀存在的多種實際問題。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種基于動荷載的道路材料強度參數(shù)測定儀，其特征在于包括落錘式加載機構(gòu)、罩裝在呈水平布設(shè)的環(huán)狀被測試件外側(cè)且將環(huán)狀被測試件置于恒溫狀態(tài)的恒溫控制箱和同軸套裝在環(huán)狀被測試件內(nèi)的圓環(huán)套件，所述落錘式加載機構(gòu)包括在自身重力作用下做自由落體運動的落錘、套裝在環(huán)狀被測試件內(nèi)且在落錘的豎直向下作用下向環(huán)狀被測試件內(nèi)壁施加徑向且均勻動態(tài)內(nèi)壓力的錐形滑塊和下落過程中對落錘與錐形滑塊進行導(dǎo)向的導(dǎo)向滑桿；所述錐形滑塊為外表面光滑且由上至下橫截面面積逐漸縮小的錐形棒，所述圓環(huán)套件為與錐形滑塊配合使用且將所述動態(tài)內(nèi)壓力均勻傳遞至環(huán)狀被測試件內(nèi)壁的套裝件，所述落錘和錐形滑塊均與環(huán)狀被測試件呈同軸布設(shè)，所述落錘和錐形滑塊的中部分別開有供導(dǎo)向滑桿穿過的通孔一和通孔二，所述導(dǎo)向滑桿呈豎直向布設(shè)且其與環(huán)狀被測試件呈同軸布設(shè)。上述基于動荷載的道路材料強度參數(shù)測定儀，其特征是所述落錘的數(shù)量為多個，多個所述落錘均與環(huán)狀被測試件呈同軸布設(shè)，且多個所述落錘由上至下通過連接機構(gòu)組裝 為一體。上述基于動荷載的道路材料強度參數(shù)測定儀，其特征是還包括高度可調(diào)的高度調(diào)整工作臺，所述高度調(diào)整工作臺包括用于水平放置環(huán)狀被測試件的水平工作臺、豎直向布設(shè)在水平工作臺上的兩根立柱和通過對落錘的下落高度進行限位調(diào)整對所述落錘式加載機構(gòu)的加載力大小進行調(diào)整的橫梁，所述橫梁水平向安裝在兩根所述立柱之間且其能隨兩根所述立柱進行上下移動；所述導(dǎo)向滑桿的上端自橫梁穿出。[0008]上述基于動荷載的道路材料強度參數(shù)測定儀，其特征是所述連接機構(gòu)為連接螺栓，且落錘上對應(yīng)開有多個供所述連接螺栓安裝的螺栓安裝孔。上述基于動荷載的道路材料強度參數(shù)測定儀，其特征是所述橫梁上開有供兩根所述立柱穿過的通孔，兩根所述立柱上套裝有對橫梁的安裝高度進行限位的螺母，且兩根所述立柱的外側(cè)壁上對應(yīng)設(shè)置有與所述螺母配合使用的外螺紋結(jié)構(gòu)。上述基于動荷載的道路材料強度參數(shù)測定儀，其特征是所述錐形滑塊為橫截面為等邊三角形、正四邊形、正五邊形或正六邊形的三角錐滑塊、四角錐滑塊、五角錐滑塊或六角錐滑塊。上述基于動荷載的道路材料強度參數(shù)測定儀，其特征是所述落錘為橫截面為圓環(huán)狀的圓環(huán)錘。上述基于動荷載的道路材料強度參數(shù)測定儀，其特征是所述圓環(huán)套件的高度與環(huán)狀被測試件的高度相同。上述基于動荷載的道路材料強度參數(shù)測定儀，其特征是所述圓環(huán)套件為由多個結(jié)構(gòu)和尺寸均相同的環(huán)形滑塊拼裝組成的多瓣式滑塊。上述基于動荷載的道路材料強度參數(shù)測定儀，其特征是所述恒溫控制箱包括下部箱體和扣裝在下部箱體上的上蓋，所述下部箱體的側(cè)壁上分別開有進液口和出液口。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點I、結(jié)構(gòu)簡單且加工制作及拆裝方便。2、使用操作簡便且適用面廣，適用于水泥混凝土、浙青混凝土、改良土、重塑土等多種道路工程材料拉伸強度及粘彈塑性蠕變損傷力學(xué)參數(shù)的測定，其被測試件制成環(huán)狀，實驗時通過在環(huán)狀試件內(nèi)壁施加徑向且均勻的內(nèi)壓力，而試件同時在環(huán)向方向產(chǎn)生拉壓應(yīng)力，當(dāng)試件內(nèi)壁壓力作用到一定大小后，試件發(fā)生破壞，之后對實驗數(shù)據(jù)進行分析便可得到試件的間接拉伸強度及粘彈塑性蠕變損傷參數(shù)。3、加載方式簡單方便且測試效果準(zhǔn)確，本實用新型巧妙地通過落錘和導(dǎo)向滑桿相配合對錐形滑塊施加動態(tài)加載力，且錐形滑塊在豎直向下加載力的作用下豎直向下運動并同時向環(huán)狀被測試件內(nèi)壁施加徑向且均勻的動態(tài)內(nèi)壓力，與此同時通過圓環(huán)套件將所述動態(tài)內(nèi)壓力均勻連續(xù)傳遞至環(huán)狀被測試件的內(nèi)壁上。4、實驗結(jié)果非常穩(wěn)定，測試結(jié)果能完整準(zhǔn)確反映所檢測材料的拉伸強度，由于實驗過程中，環(huán)狀試件中滑塊對應(yīng)斷面的受力情況都相同，因此在本測試中，從環(huán)狀試件內(nèi)壁對試件進行均勻施力，試件自動從最薄弱的斷面破壞，這使得道路工程材料的非均勻性得到了考慮，與其它的實驗方法相比具有明顯的優(yōu)越性。綜上所述，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、加工制作及拆裝方便且使用操作方便、使用效果好，能有效解決現(xiàn)有間接拉伸強度及粘彈塑蠕變損傷參數(shù)測試儀存在的加載方式較為復(fù)雜、野外實用性較差等缺陷。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細(xì)描述。

圖I為本實用新型的使用狀態(tài)參考圖。圖2為本實用新型所采用落錘式加載機構(gòu)的工作原理圖。[0024]附圖 標(biāo)記說明I-橫梁；2-立柱；3-導(dǎo)向滑桿；4-落錘；5-環(huán)狀被測試件；6_圓環(huán)套件；7-水平工作臺；8-預(yù)留通孔； 9-螺栓安裝孔；10-下部箱體；11-上蓋；12-錐形滑塊。
具體實施方式
如圖I、圖2所示，本實用新型包括落錘式加載機構(gòu)、罩裝在呈水平布設(shè)的環(huán)狀被測試件5外側(cè)且將環(huán)狀被測試件5置于恒溫狀態(tài)的恒溫控制箱和同軸套裝在環(huán)狀被測試件5內(nèi)的圓環(huán)套件6，所述落錘式加載機構(gòu)包括在自身重力作用下做自由落體運動的落錘4、套裝在環(huán)狀被測試件5內(nèi)且在落錘4的豎直向下作用下向環(huán)狀被測試件5內(nèi)壁施加徑向且均勻動態(tài)內(nèi)壓力的錐形滑塊12和下落過程中對落錘4與錐形滑塊12進行導(dǎo)向的導(dǎo)向滑桿3。所述錐形滑塊12為外表面光滑且由上至下橫截面面積逐漸縮小的錐形棒，所述圓環(huán)套件6為與錐形滑塊12配合使用且將所述動態(tài)內(nèi)壓力均勻傳遞至環(huán)狀被測試件5內(nèi)壁的套裝件，所述落錘4和錐形滑塊12均與環(huán)狀被測試件5呈同軸布設(shè)，所述落錘4和錐形滑塊12的中部分別開有供導(dǎo)向滑桿3穿過的通孔一和通孔二，所述導(dǎo)向滑桿3呈豎直向布設(shè)且其與環(huán)狀被測試件5呈同軸布設(shè)。本實施例中，所述連接機構(gòu)為連接螺栓，且落錘4通過多個所述連接螺栓固定安裝在錐形滑塊12上，所述落錘4上對應(yīng)開有多個供所述連接螺栓安裝的螺栓安裝孔9。[0031 ] 本實施例中，本實用新型還包括高度可調(diào)的高度調(diào)整工作臺，所述高度調(diào)整工作臺包括用于水平放置環(huán)狀被測試件5的水平工作臺7、豎直向布設(shè)在水平工作臺7上的兩根立柱2和通過對落錘4的下落高度進行限位調(diào)整對所述落錘式加載機構(gòu)的加載力大小進行調(diào)整的橫梁1，所述橫梁I水平向安裝在兩根所述立柱2之間且其能隨兩根所述立柱2進行上下移動。所述導(dǎo)向滑桿3的上端自橫梁I穿出。實際安裝時，所述橫梁I上開有供兩根所述立柱2穿過的通孔，兩根所述立柱2上套裝有對橫梁I的安裝高度進行限位的螺母，且兩根所述立柱2的外側(cè)壁上對應(yīng)設(shè)置有與所述螺母配合使用的外螺紋結(jié)構(gòu)。實際使用過程中，由于落錘4位于橫梁I下方，因而通過調(diào)整橫梁I的安裝高度，對落錘4的下落高度進行調(diào)整，并相應(yīng)對所述落錘式加載機構(gòu)的加載力大小進行調(diào)整。實際使用時，所述落錘4的數(shù)量為多個，多個所述落錘4均與環(huán)狀被測試件5呈同軸布設(shè)，且多個所述落錘4由上至下通過連接機構(gòu)組裝為一體。本實施例中，所述連接機構(gòu)為連接螺栓，且落錘4上對應(yīng)開有多個供所述連接螺栓安裝的螺栓安裝孔9。并且所述連接螺栓的數(shù)量為兩個，落錘4上對應(yīng)開有兩個螺栓安裝孔9，通過連接螺栓對落錘4的數(shù)量進行調(diào)整，從而達到對所述落錘式加載機構(gòu)的加載力大小進行調(diào)整的目的。實際加工制作時，所述錐形滑塊12為橫截面為等邊三角形、正四邊形、正五邊形或正六邊形的三角錐滑塊、四角錐滑塊、五角錐滑塊或六角錐滑塊。本實施例中，所述錐形滑塊12為三角錐滑塊。本實施例中，所述落錘4為橫截面為圓環(huán)狀的圓環(huán)錘。[0038]所述圓環(huán)套件6的高度與環(huán)狀被測試件5的高度相同。實際使用時，所述圓環(huán)套件為由多個結(jié)構(gòu)和尺寸均相同的環(huán)形滑塊拼裝組成的多瓣式滑塊。本實施例中，所述圓環(huán)套件為由三個結(jié)構(gòu)和尺寸均相同的三瓣式滑塊本實施例中，所述恒溫控制箱包括下部箱體10和扣裝在下部箱體10上的上蓋11，所述下部箱體10的側(cè)壁上分別開有進液口和出液口。同時，所述恒溫控制箱外側(cè)的裸露處包有防止溫度散失且導(dǎo)熱性弱的絕緣體保溫層。實際加工時，所述下部箱體10與上蓋11之間以螺紋方式進行連接，且所述水平工作臺7中部設(shè)置有預(yù)留通孔8。實際測試之前，先根據(jù)需施加的加載力大小確定所采用落錘4的數(shù)量、重量和下落高度，且當(dāng)落錘4的下落高度確定后，將落錘4由上至下穿過導(dǎo)向滑桿3使其安裝在錐形滑塊12上，將立柱2上的螺母提升預(yù)設(shè)位置以將橫梁I的下端處于預(yù)先確定的高度上。開始測試時，將落錘4提至橫梁I下，放開落錘4，則落錘4便在自身重力作用下作自由落體運動直至落在錐形滑塊12上，并相應(yīng)對錐形滑塊12施加豎直向下的加載力；而錐形滑塊12在豎直向下加載力的作用下豎直向下運動并同時向環(huán)狀被測試件5內(nèi)壁施加徑向且均勻的動態(tài)內(nèi)壓力，與此同時通過所述圓環(huán)套件6將所述動態(tài)內(nèi)壓力均勻傳遞至環(huán)狀被測試件5的內(nèi)壁上。此時，環(huán)狀被測試件5在環(huán)向方向產(chǎn)生拉應(yīng)力。根據(jù)力學(xué)知識，在環(huán)狀被測試件5的外表面自由而其內(nèi)壁受均勻內(nèi)壓作用時，其所受的徑向正應(yīng)力\始終為壓應(yīng)力，環(huán)向正應(yīng)力σ 0始終為拉應(yīng)力，且拉應(yīng)力σ 0的最大值發(fā)生在圓環(huán)套件6結(jié)合處所對應(yīng)的環(huán)狀被測試件5內(nèi)壁上。又由于道路工程材料的抗拉強度遠(yuǎn)小于其抗壓強度，因此環(huán)狀被測試件5的破壞只可能首先出現(xiàn)在其內(nèi)壁的拉伸破壞上，即環(huán)狀被測試件5的內(nèi)壁最早因拉伸而被破壞。實際使用過程中，試驗時可調(diào)整支撐立柱上螺絲高度來調(diào)節(jié)橫梁高度，以控制落錘4的下落高度，并相應(yīng)對錐形滑塊12上的加載力大小進行調(diào)整；也可改變導(dǎo)向滑桿上的落錘數(shù)量，從而對錐形滑塊12上的加載力大小進行調(diào)整。若落錘4同一高度下落，并保證落錘4的重量不變，通過落錘4連續(xù)擊打錐形滑塊12，便可達到以恒定荷載連續(xù)加載的效果O以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于動荷載的道路材料強度參數(shù)測定儀，其特征在于包括落錘式加載機構(gòu)、罩裝在呈水平布設(shè)的環(huán)狀被測試件(5)外側(cè)且將環(huán)狀被測試件(5)置于恒溫狀態(tài)的恒溫控制箱和同軸套裝在環(huán)狀被測試件(5)內(nèi)的圓環(huán)套件￠)，所述落錘式加載機構(gòu)包括在自身重力作用下做自由落體運動的落錘(4)、套裝在環(huán)狀被測試件(5)內(nèi)且在落錘⑷的豎直向下作用下向環(huán)狀被測試件(5)內(nèi)壁施加徑向且均勻動態(tài)內(nèi)壓力的錐形滑塊(12)和下落過程中對落錘(4)與錐形滑塊(12)進行導(dǎo)向的導(dǎo)向滑桿(3);所述錐形滑塊(12)為外表面光滑且由上至下橫截面面積逐漸縮小的錐形棒，所述圓環(huán)套件(6)為與錐形滑塊(12)配合使用且將所述動態(tài)內(nèi)壓力均勻傳遞至環(huán)狀被測試件(5)內(nèi)壁的套裝件，所述落錘(4)和錐形滑塊(12)均與環(huán)狀被測試件(5)呈同軸布設(shè)，所述落錘(4)和錐形滑塊(12)的中部分別開有供導(dǎo)向滑桿(3)穿過的通孔一和通孔二，所述導(dǎo)向滑桿(3)呈豎直向布設(shè)且其與環(huán)狀被測試件(5)呈同軸布設(shè)。
2.按照權(quán)利要求I所述的基于動荷載的道路材料強度參數(shù)測定儀，其特征在于所述落錘(4)的數(shù)量為多個，多個所述落錘(4)均與環(huán)狀被測試件(5)呈同軸布設(shè)，且多個所述落錘(4)由上至下通過連接機構(gòu)組裝為一體。
3.按照權(quán)利要求I或2所述的基于動荷載的道路材料強度參數(shù)測定儀，其特征在于還包括高度可調(diào)的高度調(diào)整工作臺，所述高度調(diào)整工作臺包括用于水平放置環(huán)狀被測試件(5)的水平工作臺(7)、豎直向布設(shè)在水平工作臺(7)上的兩根立柱⑵和通過對落錘(4)的下落高度進行限位調(diào)整對所述落錘式加載機構(gòu)的加載力大小進行調(diào)整的橫梁(I)，所述橫梁(I)水平向安裝在兩根所述立柱(2)之間且其能隨兩根所述立柱(2)進行上下移動；所述導(dǎo)向滑桿(3)的上端自橫梁(I)穿出。
4.按照權(quán)利要求2所述的基于動荷載的道路材料強度參數(shù)測定儀，其特征在于所述連接機構(gòu)為連接螺栓，且落錘(4)上對應(yīng)開有多個供所述連接螺栓安裝的螺栓安裝孔(9)。
5.按照權(quán)利要求3所述的基于動荷載的道路材料強度參數(shù)測定儀，其特征在于所述橫梁(I)上開有供兩根所述立柱(2)穿過的通孔，兩根所述立柱(2)上套裝有對橫梁(I)的安裝高度進行限位的螺母，且兩根所述立柱(2)的外側(cè)壁上對應(yīng)設(shè)置有與所述螺母配合使用的外螺紋結(jié)構(gòu)。
6.按照權(quán)利要求I或2所述的基于動荷載的道路材料強度參數(shù)測定儀，其特征在于所述錐形滑塊(12)為橫截面為等邊三角形、正四邊形、正五邊形或正六邊形的三角錐滑塊、四角錐滑塊、五角錐滑塊或六角錐滑塊。
7.按照權(quán)利要求I或2所述的基于動荷載的道路材料強度參數(shù)測定儀，其特征在于所述落錘(4)為橫截面為圓環(huán)狀的圓環(huán)錘。
8.按照權(quán)利要求I或2所述的基于動荷載的道路材料強度參數(shù)測定儀，其特征在于所述圓環(huán)套件￠)的高度與環(huán)狀被測試件(5)的高度相同.
9.按照權(quán)利要求I或2所述的基于動荷載的道路材料強度參數(shù)測定儀，其特征在于所述圓環(huán)套件為由多個結(jié)構(gòu)和尺寸均相同的環(huán)形滑塊拼裝組成的多瓣式滑塊。
10.按照權(quán)利要求I或2所述的基于動荷載的道路材料強度參數(shù)測定儀，其特征在于所述恒溫控制箱包括下部箱體(10)和扣裝在下部箱體(10)上的上蓋(11)，所述下部箱體(10)的側(cè)壁上分別開有進液口和出液口。
專利摘要本實用新型公開了一種基于動荷載的道路材料強度參數(shù)測定儀，包括落錘式加載機構(gòu)、罩裝在呈水平布設(shè)的環(huán)狀被測試件外側(cè)的恒溫控制箱和同軸套裝在環(huán)狀被測試件內(nèi)的圓環(huán)套件，落錘式加載機構(gòu)包括在自身重力作用下做自由落體運動的落錘、套裝在環(huán)狀被測試件內(nèi)的錐形滑塊和下落過程中對落錘與錐形滑塊進行導(dǎo)向的導(dǎo)向滑桿；錐形滑塊為外表面光滑且由上至下橫截面面積逐漸縮小的錐形棒，落錘和錐形滑塊均與環(huán)狀被測試件呈同軸布設(shè)，導(dǎo)向滑桿呈豎直向布設(shè)且其與環(huán)狀被測試件呈同軸布設(shè)。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、加工制作及拆裝方便且使用操作方便、使用效果好，能解決現(xiàn)有間接拉伸強度及粘彈塑蠕變損傷參數(shù)測試儀存在的多種問題。
文檔編號G01N3/303GK202372417SQ20112055689
公開日2012年8月8日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者李曉軍, 李來賓, 王國清, 王曉華 申請人:西安科技大學(xué)