專利名稱：路面層間剪切試驗(yàn)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型具體涉及一種剪切試驗(yàn)儀，特別涉及可應(yīng)用于路面結(jié)構(gòu)層層間的剪切試驗(yàn)和橋面鋪裝層層間的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)。
背景技術(shù)：
近年來，用于測試路面材料和路面結(jié)構(gòu)層(包括橋面鋪裝層)層間抗剪強(qiáng)度的試驗(yàn)儀器種類繁多，例如長安大學(xué)研制的LLM測試系統(tǒng)。LLM測試系統(tǒng)主要由機(jī)械部分與數(shù)據(jù)采集儀組成。機(jī)械部分包括無級變速拉力機(jī)、反力架、滾軸座、對心器、傳感器、剪力盒等。機(jī)械部分保證試件上各個(gè)作用荷載的施加，其上有三個(gè)傳感器，兩個(gè)拉壓力傳感器用于測量垂直與水平荷載，一個(gè)水平位移傳感器用于測量剪切位移值，這三個(gè)傳感器皆與數(shù)據(jù)采集儀連接。數(shù)據(jù)采集儀專用程序?qū)θ吭囼?yàn)過程控制，并對采集數(shù)據(jù)存貯，分析及處理。但是這些儀器不可避免的存在一些問題，主要表現(xiàn)在以下幾方面(1)沒有考慮豎向荷載的施加或是豎向荷載施加不穩(wěn)定。國內(nèi)目前的直剪儀是通過千斤頂或是液壓來施加豎向荷載，在剪切試驗(yàn)過程中，豎向荷載穩(wěn)定性不足；(2)無法模擬路面的實(shí)際工作環(huán)境；(3)測試精度受到限制，自動化程度不高，試驗(yàn)數(shù)據(jù)無法自動采集、分析、處理；(4)儀器的適用性單一，可操作性不強(qiáng)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種路面層間剪切試驗(yàn)儀，該儀器具有試驗(yàn)結(jié)果可靠、自動化程度高、可操作性強(qiáng)等特點(diǎn)。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的技術(shù)方案是本實(shí)用新型包括底座，底座上設(shè)有環(huán)境箱和步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)式電動機(jī)通過蝸桿蝸輪與軸承連接、軸承與力傳感器相連，力傳感器與環(huán)境箱內(nèi)的剪力夾環(huán)相連，剪力夾環(huán)位于滾軸座導(dǎo)軌之上，剪力夾環(huán)上方設(shè)置壓頭，壓頭與壓力桿的一端相連，壓力桿的另一端從環(huán)境箱內(nèi)穿出并與杠桿加力裝置相連，杠桿加力裝置與杠桿水平調(diào)平器水平設(shè)置在環(huán)境箱外的上方，杠桿加力裝置架在杠桿水平調(diào)平器上。
壓頭與壓力桿采用凹槽連接。
本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn)(1)與同類儀器相對據(jù)有體積小、重量輕、自動化程度高、可操作性強(qiáng)的特點(diǎn)。
(2)本儀器由單片機(jī)控制，步進(jìn)式電動機(jī)驅(qū)動，試驗(yàn)數(shù)據(jù)自動采集并可由與串口相連有計(jì)算機(jī)自動處理的特點(diǎn)。
(3)豎向荷載的加載方式采用杠桿原理，可完全消除剪切時(shí)產(chǎn)生的剪脹的影響，穩(wěn)壓效果好。


附圖是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
參照附圖所示，底座1上設(shè)有環(huán)境箱9和步進(jìn)電機(jī)2，步進(jìn)式電動機(jī)2通過蝸桿蝸輪與軸承3連接、軸承3與力傳感器4相連，力傳感器4與環(huán)境箱9內(nèi)的剪力夾環(huán)10相連，剪力夾環(huán)10位于滾軸座導(dǎo)軌11之上，剪力夾環(huán)10上方設(shè)置壓頭8，壓頭8與壓力桿7的一端相連，壓力桿7的另一端從環(huán)境箱9內(nèi)穿出并與杠桿加力裝置5相連，杠桿加力裝置5與杠桿水平調(diào)平器6水平設(shè)置在環(huán)境箱9外的上方，杠桿加力裝置5架在杠桿水平調(diào)平器6上。
工作過程設(shè)定試驗(yàn)環(huán)境的溫度、剪切件編號、剪切數(shù)率；用杠桿水平調(diào)平器6將壓力桿7調(diào)平，打開剪力夾環(huán)10，將試件放入剪力夾環(huán)10中，將剪力夾環(huán)10用螺絲夾緊。之后按所需要的豎向荷載的大小，在調(diào)平好的杠桿加力裝置5的一端加上相應(yīng)的法碼以施加豎向荷載，豎向荷載通過壓力桿7和壓頭8施加到試件上；剪切時(shí)，控制器上的顯示器顯示剪切拉力及相對應(yīng)的位移，當(dāng)剪切力達(dá)到最大后，力值即下降，當(dāng)下降到最大力值的某個(gè)百分率(可設(shè)定)時(shí)剪切試驗(yàn)結(jié)束。
剪切力通過力傳感器4傳出，數(shù)據(jù)可通過數(shù)據(jù)采集儀自動采集并被自動存儲在控制器中，可通過控制器的“查看”按鈕查看數(shù)據(jù)，或是通過數(shù)據(jù)線將控制器與電腦相連，通過軟件提取數(shù)據(jù)，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動處理，并給出力值與位移關(guān)系圖。
權(quán)利要求1.一種路面層間剪切試驗(yàn)儀，包括底座(1)，底座(1)上設(shè)有環(huán)境箱(9)和步進(jìn)電機(jī)(2)，其特征在于，步進(jìn)式電動機(jī)(2)通過蝸桿蝸輪與軸承(3)連接、軸承(3)與力傳感器(4)相連，力傳感器(4)與環(huán)境箱(9)內(nèi)的剪力夾環(huán)(10)相連，剪力夾環(huán)(10)位于滾軸座導(dǎo)軌(11)之上，剪力夾環(huán)(10)上方設(shè)置壓頭(8)，壓頭(8)與壓力桿(7)的一端相連，壓力桿(7)的另一端從環(huán)境箱(9)內(nèi)穿出并與杠桿加力裝置(5)相連，杠桿加力裝置(5)與杠桿水平調(diào)平器(6)水平設(shè)置在環(huán)境箱(9)外的上方，杠桿加力裝置(5)架在杠桿水平調(diào)平器(6)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面層間剪切試驗(yàn)儀，其特征在于，壓頭(8)與壓力桿(7)采用凹槽連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種路面層間剪切試驗(yàn)儀，包括底座，在底座上設(shè)有環(huán)境箱和步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)式電動機(jī)通過蝸桿蝸輪與軸承連接、軸承與力傳感器相連，力傳感器與環(huán)境箱內(nèi)的剪力夾環(huán)相連，剪力夾環(huán)位于滾軸座導(dǎo)軌之上，剪力夾環(huán)上方設(shè)置壓頭，壓頭與壓力桿的一端相連，壓力桿的另一端從環(huán)境箱內(nèi)穿出并與杠桿加力裝置相連，杠桿加力裝置與杠桿水平調(diào)平器水平設(shè)置在環(huán)境箱外的上方，杠桿加力裝置架在杠桿水平調(diào)平器上。該儀器試驗(yàn)結(jié)果可靠、自動化程度高、可操作性強(qiáng)，可為路面層間的剪切試驗(yàn)提供很好的硬件支持。
文檔編號E02D33/00GK2929699SQ200620079418
公開日2007年8月1日 申請日期2006年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月20日
發(fā)明者韓森, 李晉德, 高巍, 于靜濤, 張宜洛 申請人:長安大學(xué)