[發(fā)明專利]瀝青混合料旋轉(zhuǎn)剪切振蕩疲勞破壞性能測定裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310158313.5
• 申請日: 2013-05-02
• 公開（公告）號: CN103278401A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設計）人: 李玉華;車軼;周長紅;陳靜云;劉佳音;王琦;趙勇;楊文哲;白云峰;徐建國
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 趙連明

1.瀝青混合料旋轉(zhuǎn)剪切振蕩疲勞破壞性能測定裝置由試驗平臺、加載系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)和計算機控制系統(tǒng)組成；計算機控制系統(tǒng)（25）通過溫控系統(tǒng)對瀝青混合料試件（21）的養(yǎng)護溫度、試驗溫度進行自動控制；同時計算機控制系統(tǒng)（25）還對加載系統(tǒng)進行控制，完成對瀝青混合料旋轉(zhuǎn)剪切疲勞破壞性能測定試驗；

溫度控制系統(tǒng)由高低溫試驗箱（26）、溫控箱（32）、兩個連接管和安裝在連接管上的微泵（9）組成；溫控箱（32）將試驗試件罩在其間，兩個連接管和安裝在連接管上的微泵將高低溫試驗箱（26）和溫控箱（32）連接形成閉合的熱循環(huán)溫控系統(tǒng)；試驗前的瀝青混合料試件（21）在高低溫試驗箱中的養(yǎng)護架（27）上實施養(yǎng)護；溫度編碼器（8）將來自溫控箱（32）中的溫度傳感器（7）的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C系統(tǒng)（25）；

試驗平臺由螺旋門架(2)、基礎鋼板（28）、固定鋼板（11）、升降鋼板（6）、旋轉(zhuǎn)軸（16）、固定軸（22）、軸承座（10）、扭矩傳感器及編碼器（23）和角位移傳感器及編碼器組成；螺旋門架（2）由包括固定在門架上的滑桿（5），沿著滑桿滑動的滑塊（3）和固定在螺旋門架（2）上并控制滑塊（3）運動的滾珠絲杠（4）組成；旋轉(zhuǎn)螺旋門架把手（1）用于控制滾珠絲杠（4）轉(zhuǎn)動；將基礎鋼板（28）水平固定在試驗平臺（29）上，螺旋門架(2)垂直固定在基礎鋼板（28）上，滑塊（3）沿著螺旋門架（2）的垂直滑軌上下移動，升降鋼板（6）垂直于地面固定在滑塊（3）上；旋轉(zhuǎn)軸（16）通過軸承座（10）垂直于地面固定在升降鋼板（6）上；將固定鋼板（11）垂直地固定在的基礎鋼板（28）上，位置處于使固定鋼板（11）與升降鋼板（6）在同一垂直平面上；固定軸（22）通過軸承座（10）固定在固定鋼板（11）上，位置處于使固定軸（22）與旋轉(zhuǎn)軸（16）?為同軸相對的位置；固定軸（22）與旋轉(zhuǎn)軸（16）之間用于安裝試驗試件；扭矩傳感器及編碼器（23）與固定軸（22）末端為可拆卸固定連接；扭矩傳感器及編碼器（23）固定在基礎鋼板（28）上；角位移傳感器及編碼器的內(nèi)圈（18）套在旋轉(zhuǎn)軸（16）上，角位移傳感器及編碼器的外圈（17）固定在升降鋼板（6）上；

試驗試件由夾具（19）、卡盤（20）、墊片（33）和瀝青混合料試件（21）組成；瀝青混合料試件（21）采用圓柱體，兩個自動定心四爪卡盤（20）分別固定于柱形瀝青混合料試件（21）的兩端，金屬墊片（33）墊在卡盤的卡爪（34）和瀝青混合料試件（21）之間；將兩端帶有卡盤（20）的柱形瀝青混合料試件（21）的兩端再分別通過夾具（19）與固定軸（22）和旋轉(zhuǎn)軸（16）可拆卸固定連接；旋轉(zhuǎn)軸（16）一端通過夾具（19）與瀝青混合料試件（21）為可拆卸固定連接，另一端通過聯(lián)軸器（11）與加載系統(tǒng)連接；

其特征在于加載系統(tǒng)由變頻器（24）、微型電機（12）、減速箱（14）和聯(lián)軸器（15）組成；減速箱（14）為與微型電機（12）配套的成品，減速箱（14）與微型電機（12）的輸出轉(zhuǎn)軸直接相連，并通過配套的法蘭盤與微型電機（12）合為整體；微型電機（12）及減速箱（14）用固定架（13）固定在升降鋼板（6）上，減速箱（14）的輸出軸通過聯(lián)軸器（15）與旋轉(zhuǎn)軸（16）聯(lián)動；變頻器（24）位于基礎鋼板（28）上，或者計算機旁。

2.根據(jù)權利要求1所述的瀝青混合料旋轉(zhuǎn)剪切振蕩疲勞破壞性能測定裝置，其特征在于瀝青混合料旋轉(zhuǎn)剪切振蕩疲勞破壞性能測定試驗加載方式如下：

加載系統(tǒng)采用應變控制方式，計算機控制系統(tǒng)（25）首先根據(jù)設定的目標加載函數(shù)類型（正弦、余弦、T形、三角形、矩形等）、目標應變、周期等參數(shù)，自動計算出各周期時間內(nèi)任意時刻變頻器（24）的輸出工作頻率參數(shù)，即時間—?—工作頻率周期函數(shù)及轉(zhuǎn)向控制周期函數(shù)；

試驗開始后，計算機控制系統(tǒng)（25）自動控制變頻器（24）按試驗進程所處的時刻輸出對應的工作頻率及轉(zhuǎn)向控制參數(shù)，微型電機轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向隨變頻器（24）輸出頻率及方向控制的變化而呈現(xiàn)周期變化；同時，計算機控制系統(tǒng)（25）與微型電機轉(zhuǎn)軸機械連接的減速箱（14）輸出軸按一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)向，并在聯(lián)軸器（15）作用下驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸（16）同步旋轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)向；角位移傳感器及編碼器向計算機控制系統(tǒng)（25）實時傳遞旋轉(zhuǎn)軸（16）旋轉(zhuǎn)的角度及方向信息；

角位移傳感器及編碼器的角位移測試結果數(shù)據(jù)為確定合理的變頻器（24）輸出函數(shù)參數(shù)起到校核作用；加載過程中，計算機控制系統(tǒng)（25）將根據(jù)接收到的角位移傳感器及編碼器的信息數(shù)據(jù)自動檢驗、校核實際加載輸出函數(shù)，根據(jù)需要調(diào)整變頻器的輸出參數(shù)。?