[發明專利]車輛輪軸動荷載測量儀及測評方法

有效

• 申請號: 201410313740.0
• 申請日: 2014-07-03
• 公開（公告）號: CN104122022A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 胡朋;李晉;潘為剛;李易庭
• 申請（專利權）人: 山東交通學院
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 褚慶森

技術領域

本發明涉及一種車輛輪軸動荷載測量儀及測評方法，更具體的說，尤其涉及一種通過車輛的速度和豎向加速度進行分析的車輛輪軸動荷載測量儀及測評方法。?

背景技術

我國瀝青路面設計理論中，把車輛荷載視為靜荷載或近似等效靜荷載。經過多年的發展，靜荷載模式路面設計理論已經較完善，使用較廣，為工程設計人員所接受。這種假設在車速較低、車載較小時，靜荷載模式路面結構設計是可以的。但從我國公路交通發展的趨勢來看，我國的公路交通現已進入重交通階段，而且車輛運行速度越來越快。從道路功能上來講車輛以一定速度行駛是必然事件，而車輛靜止則是偶然事件。實際中的車輛都是重載高速車輛，其施加于路面的是動態荷載，是一種幅值大小和作用空間都隨機變化的動力荷載。由于動態荷載的存在，使得靜力荷載模式與車輛行駛過程中對路面的實際作用力之間的差異較大，路面結構的動力學特性也遠非靜力學特性所能描述，這些缺陷和差異，對于現有的設計理論和方法而言是無法從根本上加以解決的，并且路面出現了許多用靜力學理論無法解釋的破壞現象，如疲勞開裂、材料松散等。路面結構的損傷和破壞與重型車輛產生的運動荷載密切相關，闡明瀝青路面動力效應產生的破壞機理，將會促進路面結構的設計、施工、養護和改建工作，為道路學科的發展打下堅實的基礎。

獲取車輛荷載的方法目前主要是稱重系統，目前有靜態稱重和動態稱重系統。靜態稱重要求每次稱量時車輛必須停止，從而必須中斷交通，不能適應大容量的交通荷載的稱量；動態稱重技術(Weigh-In-Motion?WIM)提供一種在不中斷交通的情況下自動記錄和處理車輛重量、車型分類、車速等數據的技術手段。一個公路動態稱重系統是一套傳感器和支持儀器，可用來測量在特定地點特定時間一輛行駛車輛的出現及其動態輪胎受力。動態稱重在測量時除了真實軸重作用于測量傳感系統之外，還有許多因素產生的干擾力，如車速、車輛自身振動、路面引起的車輛振動、輪胎特性、環境因素等等，測量時真實軸重往往被淹沒在各種干擾力中，這將嚴重地影響動態稱重的精度。動態稱重系統的作用是為公路交通部門了解當前公路上行駛車輛的車型組成、軸載譜和超重程度，分析超重車輛對路面損壞的影響程度，并制定相應的管理措施和管理法規，同時也為公路運營部門按車重收費提供有效的技術手段。稱重系統只能定點測量，無法實時檢測車輛施加給路面的動態荷載。車輛動態荷載既和車輛的載重有關，又和車輛速度、路面平整度以及車輛懸架參數有關，定點的稱重系統無法實現車輛的動荷載的實時監測，所以無法反映車輛動荷載的時域特征及動荷載特征和路面平整度之間的關系。?

發明內容

本發明為了克服上述技術問題的缺點，提供了一種通過車輛的速度和豎向加速度進行分析的車輛輪軸動荷載測量儀及測評方法。

本發明的車輛輪軸動荷載測量儀，包括固定于車輛輪轂上的多個加長螺桿和固定于加長螺桿上的旋轉平臺，旋轉平臺的四周開設有與加長螺桿相配合的螺栓孔；其特別之處在于：還包括安裝平臺、編碼器和固定桿，所述旋轉平臺的中心位置處開設有與軸承桿相配合的螺栓孔，安裝平臺通過軸承可轉動地固定于軸承桿上；編碼器固定于安裝平臺上，且編碼器的輸入軸經聯軸器與軸承桿固定連接，固定桿與旋轉平臺相固定，測量時固定桿的上端與車體的非轉動部位相固定；旋轉平臺上設置有用于測量車輛行駛過程中豎直方向加速度的加速度傳感器。

加長螺桿固定于車輛輪轂上，旋轉平臺固定于加長螺桿上，使得旋轉平臺可隨車輪的轉動而轉動。用于安裝平臺通過軸承固定于軸承桿上，且安裝平臺上設置有與車體固定的固定桿，使得旋轉平臺隨車輛的行駛轉動的過車中，安裝平臺相對于車體成靜止狀態，以便在安裝平臺上設置加速度傳感器，對車輛行駛過程中豎直方向的加速度進行測量。編碼器的輸入軸經聯軸器與軸承桿相固定，使得編碼器的輸入軸隨旋轉平臺的轉動而轉動，進而實現對車輛行駛速度的測量。

本發明的車輛輪軸動荷載測量儀，所述安裝平臺為U形槽形狀，U形槽安裝平臺的兩側面上均開設有通孔，安裝平臺一側的通孔與軸承相配合，另一側的通孔與編碼器相配合。

本發明的車輛輪軸動荷載測量儀，所述加長螺桿的中部設置有凸臺或一端設置有加長帽。

本發明的車輛輪軸動荷載測量儀，所述加長螺桿通過第一螺母與旋轉平臺相固定，軸承桿通過第二螺母與旋轉平臺相固定。