[实用新型]道路材料冲刷试验仪

说明书

技术领域

本实用新型属于机械制造技术领域，具体涉及一种道路材料冲刷试验仪。

本实用新型采用曲柄滑块机构带动滑块上安装的喷嘴往复运动，使喷嘴喷出的高压水在试块表面反复冲刷，在室内真实的模拟道路材料冲刷实际工况。

背景技术

随着国家经济的发展，道路交通量不断增大，特别是货物运输中的车辆超载超限现象严重，道路基层易冲刷破坏。在现有的道路施工技术和结构设计方法条件下，沥青路面面层收缩开裂、水泥混凝土路面接缝失效、反射裂缝等原因使路表水进入路面结构中，水分积聚在面层底面和基层顶面，使基层材料浸泡在水中软化失效，并产生了自由水。在行车荷载作用下自由水会产生很高的水压力，冲刷基层顶面，使部分基层材料脱离整体，在水压力的作用下从面层的裂缝中抽出，形成“唧泥”现象。这种现象主要发生在重载和多雨地区。基层受到冲刷后会在面层下面产生脱空区，加速路面结构的破坏。

目前，国内外主要采用旋转刷和振动台进行冲刷实验。旋转刷试验是依靠旋转着的钢丝刷对试件的表面进行磨刷作用，并通过不同试件在钢丝刷的磨刷作用下的磨刷量的多少来衡量它们抗冲刷能力的强弱。钢丝刷的压力由钢丝刷的垂直重量来控制，整个试验过程未能考虑钢丝刷和试件的接触压力和转速对材料冲刷量的影响，且整个磨刷试验过程中无水，不能模拟材料的水携砂过程，与路面实际状况不符。

振动台法模拟水波对基层试件表面的冲击作用。将试件放入固定在振动台上的钢桶之中，然后开启振动台，从外表来看振动台的运动是有规律的，但置于钢桶中的试件运动却很难保持一定的规律且振动过程容易对试件造成损伤。即使在实验开始的时候我们能够使试件的运动状态有规律，但是在试验的过程中由于水流的冲刷作用，试件的质量会不断的减少，质量上的变化又会使试件在钢桶中的运动处于无规律状态。在完成试验所规定的冲刷时间后，不能明确的给出试件到底被冲刷作用了多少次，同时也难以确定试件在整个试验过程中每次受到了的冲击力有多大。

由于缺乏合适的实验仪器，使得道路材料抗冲刷性能的试验研究难以深入下去。为了研究水压力的大小，作用次数，温度等因素对材料冲刷效果的影响，并得出耐充刷的道路材料，有必要设计一种能在室内模拟道路实际使用状况的仪器，通过实验研究提出基层材料组成设计中应采取的措施。目前，国内外均无此类设备。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种道路材料冲刷试验仪，使其不仅能模拟现场多种道路冲刷工况，而且可以模拟夏季高温条件下新型沥青材料的抗冲刷能力。该仪器具有操作简单方便、水温可控，观察准确等特点，为道路材料试验提供科学依据。

本实用新型提出的道路材料冲刷试验仪，由加热器1、主水箱2、回水箱3、齿轮箱4、回水罩5、主电机6、水泵7、滑块连杆8、喷嘴回转支架9、滑块10、回转轴11、导轨12、感应开关13、防护罩14、喷嘴15、试件16、试件夹具17和电气控制柜20组成，其中：主水箱2内安装有加热器1，主水箱2上方设置有齿轮箱4和回水箱3，主电机6通过齿轮箱4内的曲柄连杆机构连接滑块连杆8的一端，滑块连杆8另一端连接位于滑块10中间的回转轴11，滑块10位于导轨12上，且滑块10能在导轨12上左右平移；滑块10的左右两个极限位安装有感应开关13，位于滑块左侧的感应开关13对应于电气控制柜20的操作面板上的正向计数器，位于滑块右侧的感应开关13对应于电气控制柜20的操作面板上的负向计数器；滑块10上固定喷嘴回转支架9，喷嘴回转支架9上设有喷嘴15，喷嘴15对面为试件夹具17，试件夹具17内固定有试件16；主水箱2通过水泵7和管道连接喷嘴15，水泵7连接水泵电机，主电机6连接变频器，电机控制柜20连接电源。

本实用新型中，所述电气控制柜20设有控制面板，控制面板上面设有温控表、显示喷嘴内水压的数字压力表，水泵启动/停止开关，水压调整旋钮，喷嘴往返运动启动/停止开关及往返运动次数调整旋钮，其中：温控表通过管线连接加热器1，数字压力表通过管线连接喷嘴15，用于对喷嘴15的水压进行调节，水泵启动/停止开关通过管线连接水泵电机，喷嘴往返运动启动/停止开关通过管线连接主电机6，往返运动次数调整旋钮通过管线连接变频器。

本实用新型中，在试件16的正前方与喷嘴15的后面设有内防护罩18。内防护罩18采用铁板制成，防止溅水。当仪器冲刷时可将其翻下，停止后可将其翻上。在试件16的正前方、左前方及右前方设有外防护罩19，外防护罩19采用3块有机玻璃制成，位于左前方那块玻璃可拆卸。内防护罩18位于外防护罩19里面。