[發明專利]公路路面抗凝冰功能層表面加速磨耗試驗裝置及評價方法

在審

• 申請號: 201710220551.2
• 申請日: 2017-04-06
• 公開（公告）號: CN106990009A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 高英力;方灶生;何倍;趙李鐵;顧小松;李學坤;曲良辰;余先明;辛太磊
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.公路路面抗凝冰功能層表面加速磨耗試驗裝置，其特征在于，包括固定部件、可移動部件和驅動部件；

所述固定部件包括基座、夾具、顯示屏、雙L型支架與凹形導軌，夾具與支架垂直并固定于基座上；

所述可移動部件包括動力偏心輪、傳動桿、橫桿與調節滑桿，其中調節滑桿為一根底部固定有磨耗片的豎向升降桿，與橫桿通過互通式凹槽連接，橫桿上設置有六角螺栓且兩端設置有滾輪，傳動桿與調節滑桿通過豎鉸連接；

所述驅動部件包括電機、電源按鈕與插頭，電源按鈕設于基座邊緣，電機設于兩支架間，經轉動軸與動力偏心輪相接。

2.根據權利要求1所述的公路路面抗凝冰功能層表面加速磨耗試驗裝置，其特征在于，所述動力偏心輪一面經所述轉動軸與所述電機連接，另一面與所述傳動桿的一端通過軸承連接，所述電機可帶動所述動力偏心輪轉動，所述調節滑桿與所述傳動桿連接，所述磨耗片經所述動力偏心輪的轉動可在試件表面來回摩擦。

3.根據權利要求1所述的公路路面抗凝冰功能層表面加速磨耗試驗裝置，其特征在于，所述傳動桿的一端與所述動力偏心輪通過軸承連接，另一端則與所述調節滑桿通過豎鉸連接，所述傳動桿可在一定范圍內于鉸接處沿所述調節滑桿豎向旋轉。

4.根據權利要求1所述的公路路面抗凝冰功能層表面加速磨耗試驗裝置，其特征在于，在所述固定部件的橫向支架內側分別設有所述凹型導軌，所述滾輪設置于所述橫桿兩端且位于所述凹型導軌上，所述滾輪的材質為尼龍PA66，所述橫桿經所述傳動桿可沿所述凹型導軌往返滑動。

5.根據權利要求1所述的公路路面抗凝冰功能層表面加速磨耗試驗裝置，其特征在于，所述互通式凹槽設置于所述調節滑桿的三個側面上，所述橫桿穿過所述互通式凹槽與所述調節滑桿相連，所述調節滑桿可根據試件尺寸大小沿所述橫桿上下移動，再經所述六角螺栓固定。

6.根據權利要求1所述的公路路面抗凝冰功能層表面加速磨耗試驗裝置，其特征在于，所述磨耗片的材質為橡膠和炭黑的復合材料，其材質與路面上行車車輪的材質相同，可模擬路面上行車的反復磨耗作用。

7.公路路面抗凝冰功能層表面加速磨耗試驗裝置的評價方法，其特征在于，包括以下步驟：

A、首先制備多組抗凝冰試件，試件規格形狀可為長方體、立方體，但試件規格大小并不僅限于本方法具體實施例中說明的規格大小，可因實際需要改用其它大小規格；

B、將試件放置于基座上的左、右夾具之間，再調節右夾具一端的螺栓固定試件；

C、將調節滑桿向下移動至其底部固定的磨耗片剛好接觸試件表面，再調節橫桿上的六角螺栓將其固定；

D、按下電源按鈕，磨耗片開始在試件表面來回摩擦，觀察顯示屏，磨耗片來回摩擦一次，顯示屏上顯示摩擦次數為1次；

E、對所制備好的抗凝冰試件進行試驗，試驗前先測量其試件表面的接觸角大小θ₀，之后按照步驟B、C、D中所述方法進行試驗，當顯示屏顯示摩擦次數為10次時，關閉電源，取出試件并測量該試件表面的接觸角θ₁大小，相應測量結果記錄在表格中；

F、將步驟E中試驗后的試件再一次按照步驟B、C、D中所述方法進行試驗，在摩擦次數分別為20、50、100、200、500、1000以及1500時，取出該試件，測量其相應次數的試件表面接觸角θ_i大小并記錄，記錄時需一一對應；

G、試驗結束后，將所得數據按照如下計算公式計算試件表面疏水性能的衰減率：

$K_h=\frac{{\mathrm{\θ}}_0-{\mathrm{\θ}}_i}{{\mathrm{\θ}}_0}\×100\%$

其中，θ₀為試驗前試件表面接觸角大小，θ_i為試驗后試件表面接觸角大小，K_h為抗凝冰試件表面疏水性能的衰減率。