[发明专利]一种车辙板剪切成型模具及力学性能试验方法

权利要求书

1.一种车辙板剪切成型模具，其特征在于：包括底板、固定层和成型层，固定层固定在底板上，成型层设置在固定层上；所述固定层是由多个固定侧模板首尾连接而成的矩形框架，每个固定侧模板中部沿高度方向开有综合传感器槽，两侧开有沿高度方向贯通的第一固定槽，固定层的四个角通过角固定板固定，角固定板插在第一固定槽内；所述成型层是由剪切成型侧模和成型侧模板组成的矩形框架，大小与固定层相同，其中两个相对侧设置剪切成型侧模，另外两个相对侧分别设置一个或多个成型侧模板；成型侧模板中部沿高度方向开有综合传感器槽，两侧开有沿高度方向贯通的第二固定槽，成型侧模板通过第一固定板与固定层相连接，第一固定板穿过第二固定槽插在第一固定槽内；同侧的每两个成型侧模板间采用一个第二固定板连接，第二固定板穿过第二固定槽插在第一固定槽内。

2.根据权利要求1所述的一种车辙板剪切成型模具，其特征在于：所述剪切成型侧模与高度垂直方向设置有压力杆接口，压力杆一端与压力杆接口连接，另一端同车辙板成型机数控装置进行连接，可以根据实验人员的需要，设置调节剪切成型的应力大小和摆动幅度。

3.根据权利要求1所述的一种车辙板剪切成型模具，其特征在于：所述固定层的数量为零层或多层，当只进行单层路面结构试验时，只需设置一层成型层进行剪切成型并进行试验；当进行多层路面结构试验时，最上层设置为成型层，其余层设置成固定层。

4.根据权利要求1所述的一种车辙板剪切成型模具，其特征在于：所述第一固定板和第二固定板的高度根据固定层和成型层的总层数确定，其高度不大于固定层和成型层的总高度。

5.根据权利要求1所述的一种车辙板剪切成型模具，其特征在于：所述成型侧模板中部与高度方向垂直开有与综合传感器槽相通的传感器线位口，所述固定侧模板中部与高度方向垂直开有与综合传感器槽相通的传感器线位口。

6.根据权利要求1所述的一种车辙板剪切成型模具，其特征在于：所述成型侧模板靠近两端部与高度方向垂直开有与第二固定槽相通的螺纹孔，通过螺栓将第一固定板或第二固定板与成型侧模板固定；所述固定侧模板靠近两端部与高度方向垂直开有与第一固定槽相通的螺纹孔，通过螺栓将第一固定板或第二固定板或角固定板与固定侧模板固定。

7.根据权利要求1所述的一种车辙板剪切成型模具，其特征在于：所述底板四周设置有模具固定框，模具固定框与固定侧模板之间设置有固定块；所述模具固定框上沿着与固定块垂直方向开有底部螺纹孔，将底板固定螺栓拧入底部螺纹孔中。

8.根据权利要求1所述的一种车辙板剪切成型模具，其特征在于：所述综合传感器槽内设置有温度传感器和压力传感器，与车辙板成型机数控装置连接。

9.根据权利要求1所述的一种车辙板剪切成型模具，其特征在于：所述模具中设置有加热丝和压缩机制冷管路，分别与车辙板成型机数控装置连接。

10.一种车辙板剪切成型模具的力学性能试验方法，采用权利要求1所述的一种车辙板剪切成型模具进行，其特征在于：具体步骤如下：

步骤一：根据试验目的确定模具大小并完成模具组装，其大小根据实际需要确定；

步骤二：成型单层路面结构试件：对成型层进行剪切成型：向成型层的腔内倾倒一种或多种路面材料，将表面摊平后从模具上方垂直于路面材料上表面进行静压或碾压、振动静压或碾压；同时通过车辙板成型机数控装置通过压力杆使剪切成型侧模形成一种角度，并施加横向剪切力，对成型层进行横向同步揉搓；

步骤三：成型多层路面结构试件：将前一层的成型层剪切成型侧模、成型侧模板替换为固定侧模板形成固定层，然后在固定层上叠加成型层，然后向成型层内添加同种或不同种的路面材料，重复步骤二，以此类推，继而根据试验人员的需求，成型不同层高的多层路面结构试件，当达到试验人员预设的碾压次数或是成型层所需的高度时，该成型层的成型步骤结束；如果只需进行单层路面结构力学性能评价试验，则此步骤省略；

步骤四：根据试验目的确定相应的试验条件：可根据具体试验需求对模具中的固定侧模板、成型侧模板中设置加热丝和压缩机制冷管路，通过车辙板成型机数控装置对每层进行加热、或制冷或加水做反复冻融，必要时需将试件放入环境箱，共同参与模拟实际路面结构工作时的自然环境；

步骤五：具备试验条件后进行力学性能试验：根据试验需求可进行各种轮辙性能评价试验和抗剪切试验；进行轮辙试验时，将实心胶轮或实体轮胎放在成型层上表面，沿着与剪切成型层相垂直的方向往返碾压；进行抗剪切试验时，根据不同的试验需求对剪切成型侧模提供剪切外力，可分为两种情况进行试验，第一种是对部分剪切成型模板提供剪切外力，从而形成如图所示的两个相互垂直的剪切面；第二种情况是对剪切成型侧模整体施加剪切外力，形成层位之间的剪切面；

步骤六：按照安装步骤的逆序进行拆卸模具，进行日常保养。