CN206563704U - 一种桥梁路面抗滑性能测试平台 - Google Patents

Abstract

一种桥梁路面抗滑性能测试平台，本实用新型涉及一种桥梁路面抗滑性能测试平台。本发明要解决目前桥梁路面抗滑性能指标不足不能全面反映桥梁路面抗滑性能的问题。桥梁路面抗滑性能测试平台由温控箱1、上部支架2、传动立轴3、发电机4、同步带传动轴承组5、手摇升降杆7、无线扭矩传感器8、轮载系统9、球形等速万向节6、横臂轴10、上底板11、下底板12、高度调节装置13、铰接件14、坡度测量仪15、喷头16、定位轴承17和环形盛料托盘18组成。本实用新型用于桥梁路面各种试验条件的摩擦性能检测。

Description

一种桥梁路面抗滑性能测试平台

技术领域

本实用新型涉及一种桥梁路面抗滑性能测试平台。

背景技术

桥梁路面抗滑能力是表征桥梁安全性能的指标，它反映了桥梁路面抵抗车辆产生滑行现象的能力，它不仅是路面使用的基本性能之一，还是影响交通安全的重要因素。抗滑性能优良的路面能够提高轮胎与路面的附着性能，从而减少车辆侧滑，避免了一些交通事故的隐患。在我国现行规范《公路工程质量检验评定标准》中，提出三项指标反映路面抗滑能力的大小，即：路面宏观纹理深度、摆式仪测得的摆值、横向力系数。

由于技术、资金的限制，在公路工程质量检验评定中一般采用砂铺仪、激光构造深度仪测量构造深度与摆式仪测摆值的方式。多年的实践证明，上述方法虽有较强的科学依据，然而所测得的指标不足以全面反映桥梁路面的抗滑水平。

实用新型内容

本实用新型是为了解决目前桥梁路面抗滑性能指标不足不能全面反映桥梁路面抗滑性能的问题，而提供一种桥梁路面抗滑性能测试平台。

本实用新型的一种桥梁路面抗滑性能测试平台由温控箱、上部支架、传动立轴、发动机、同步带传动机构、手摇升降杆、无线扭矩传感器、轮载系统、动力分配齿轮传动机构、横臂轴、上底板、下底板、高度调节装置、铰接件、坡度测量仪、喷头、定位轴承和带环形跑道的托盘组成；所述轮载系统由轮胎加载砝码、电磁制动器、加载砝码固定杆、加速度传感器、轮体叉架、加载轮、连接件和转轴组成；所述加载砝码固定杆设置在轮体叉架的上表面，所述轮胎加载砝码设置在加载砝码固定杆上，所述轮体叉架内安装有转轴，所述转轴上套装有加载轮，所述加速度传感器设置在转轴上且位于加载轮的一侧，所述电磁制动器设置在转轴上且所述电磁制动器的刹车片与加载轮的另一侧贴合，所述转轴通过连接件固定在横臂轴的一端；所述上部支架设置在温控箱的上部并固定在温控箱的内壁上；所述发动机设置在上部支架内，所述发动机的输出轴通过同步带传动机构与传动立轴相连；所述传动立轴穿过上部支架设置在上部支架的中轴位置；所述传动立轴的顶端设置手摇升降杆；所述无线扭矩传感器设置在传动立轴的下部，所述传动立轴的下端设置有动力分配齿轮传动机构，所述传动立轴通过定位轴承固定在上底板内，所述上底板和下底板平行设置，所述上底板和下底板之间一端由铰接件相连，另一端由高度调节装置相连；所述高度调节装置包括垂直设置的且用于连接所述下底板和上底板的螺栓，螺栓杆穿过上底板，螺栓杆的底端设置于下底板的上表面；所述上底板的表面设置有带环形跑道的托盘，所述带环形跑道的托盘的上方按圆形阵列分布有三个轮载系统，所述三个轮载系统通过横臂轴连接在动力分配齿轮传动机构上，所述轮载系统的上方设置有固定在上部支架下端的喷头；所述上底板的下端面设置有坡度测量仪；所述加速度传感器的信号输出端和无线扭矩传感器的信号输出端分别与设置在温控箱外部的计算机的信号接收端相连。

操作过程：采用手摇升降杆将轮载系统提升起来，检查各个传感器和电磁制动器的使用状态保证正常运作；选择轮胎加载砝码的重量，分别将相同重量的轮胎加载砝码安装在加载砝码固定杆上；打开计算机；将待测件放入带环形跑道的托盘内并固定，调整温控箱内的温度，达到试验温度后保温2h以上；降低轮载系统，使加载轮与待测表面接触；设定加载轮测试速度，收集数据，设定数据保存位置，打开发动机；当加载轮的速度达到设定速度时，启动电磁制动器，记录实验数据，即完成桥梁路面抗滑性能评价。

有益效果：

本实用新型适用于各种试验条件的摩擦性能检测，实现了橡胶轮胎与桥梁路面连续磨耗的模拟过程；真实地模拟实际车辆在桥梁路面上的行驶状态，并且能够方便地实现路面与轮胎接触状态变化，便于试验比较分析。本实用新型基于试验过程中的转速-时间、扭矩-时间曲线，以扭矩反算的动态摩擦系数作为指标评价，评价抗滑特性。通过在运转过程中对轮胎施加制动扭矩，模拟了车辆行驶过程中轮胎制动的摩擦行为，通过安置在传动轴上的无线扭矩传感器的返回数据反算不同速度下轮胎与路面的摩擦系数评价不同条件下的轮胎-路面抗滑性能。

附图说明

图1为一种桥梁路面抗滑性能测试平台的结构示意图；

图2为所述测试箱体内的俯视图；

图3为轮载系统的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1、图2和图3说明本实施方式，本实施方式的一种桥梁路面抗滑性能测试平台由温控箱1、上部支架2、传动立轴3、发动机4、同步带传动机构5、手摇升降杆7、无线扭矩传感器8、轮载系统9、动力分配齿轮传动机构6、横臂轴10、上底板11、下底板12、高度调节装置13、铰接件14、坡度测量仪15、喷头16、定位轴承17和带环形跑道的托盘18组成；所述轮载系统9由轮胎加载砝码、电磁制动器9-4、加载砝码固定杆9-7、加速度传感器9-5、轮体叉架9-2、加载轮9-1、连接件9-8和转轴9-3组成；所述加载砝码固定杆9-7设置在轮体叉架9-2的上表面，所述轮胎加载砝码设置在加载砝码固定杆9-7上，所述轮体叉架9-2内安装有转轴9-3，所述转轴9-3上套装有加载轮9-1，所述加速度传感器9-5设置在转轴9-3上且位于加载轮9-1的一侧，所述电磁制动器9-4设置在转轴9-3上且所述电磁制动器9-4的刹车片与加载轮9-1的另一侧贴合，所述转轴9-3通过连接件9-8固定在横臂轴10的一端；所述上部支架2设置在温控箱1的上部并固定在温控箱1的内壁上；所述发动机4设置在上部支架2内，所述发动机4的输出轴通过同步带传动机构5与传动立轴3相连；所述传动立轴3穿过上部支架2设置在上部支架2的中轴位置；所述传动立轴3的顶端设置手摇升降杆7；所述无线扭矩传感器8设置在传动立轴3的下部，所述传动立轴3的下端设置有动力分配齿轮传动机构6，所述传动立轴3通过定位轴承17固定在上底板11内，所述上底板11和下底板12平行设置，所述上底板11和下底板12之间一端由铰接件14相连，另一端由高度调节装置13相连；所述高度调节装置13包括垂直设置的且用于连接所述下底板12和上底板11的螺栓，螺栓杆穿过上底板11，螺栓杆的底端设置于下底板10的上表面；所述上底板11的表面设置有带环形跑道的托盘18，所述带环形跑道的托盘18的上方按圆形阵列分布有三个轮载系统9，所述三个轮载系统9通过横臂轴10连接在动力分配齿轮传动机构6上，所述轮载系统9的上方设置有固定在上部支架2下端的喷头16；所述上底板11的下端面设置有坡度测量仪15；所述加速度传感器9-5的信号输出端和无线扭矩传感器8的信号输出端分别与设置在温控箱1外部的计算机的信号接收端相连。

本实施方式所述温控箱可模拟路面在干燥、潮湿、下雨、下雪及低温结冰等特殊环境下，提供多方面桥梁路面抗滑性能的情况，便于对桥梁路面是否适合车辆通行提供试验数据，便于公路管理部门采取相应措施，保证行车安全。

本实施方式可模拟不同车重、不同正压力、不同速度和不同温度及湿度下，车辆在直行与拐弯时，路面的抗滑性能，其结果可供设计、检测及养护决策时使用；通过采用连续加载的方式，可让车轮连续不间断的对路面进行摩擦，在轮胎连续不断的摩擦下，路面材料抗滑性能快速降低，因此，可通过实验检测评价路面抗滑性能的衰减情况，并据此预估路面材料抗滑性能的寿命，便于后期养护维修作业时采用相应的处置工艺恢复路面抗滑性能。

本实施方式设置手摇升降杆是为了控制轮载系统升降，保证轮胎与待测件表面自由接触，同时便于待测件安装及试验条件调整。

本实施方式所述发动机输出扭矩通过同步带传动机构传递给传动立轴，并带动轮载系统绕传动立轴做圆周运动。

本实施方式所述轮载系统采用三轴轮载圆周运动作为车辆与路面作用模拟方式，这种作用方式使试验轮能够在运行过程中自适应待测试件表面，保证三轮荷载均匀，同时也避免了试验轮因硬接触导致仪器损坏。

本实施方式所述横臂轴应具有一定的转动自由度，因此，横臂轴通过双列向心球面球轴承与传动立轴连接，且滚动轴承摩擦阻力小，机械效率高，传动摩擦力矩比流体动压轴承的低很多，摩擦温升低，这使得仪器的自身摩擦系数测量误差小，延长使用寿命。

本实施方式设置在加载轮内侧设置电磁制动器，试验时在加载轮以设计速度平稳运行时接通制动器电源，提供制动扭矩，达到对试验轮进行制动的效果，使得加载轮滑移率可控。

本实施方式采用物理砝码加载手段对轮胎进行加载，即为：在加载轮上部设置加载平台，并配置不同载重砝码(2.5kg、5.0kg、10.0kg)，利用物理加载法控制轮胎的接地压强，保证了单轮荷载作用的均匀性与稳定性，同时避免气压及油压加载因温度、转速影响导致的偏差影响。

本实施方式通过旋转螺栓可调节两层之间的距离，改变上底板的坡度，高度调节装置的设置，能通过旋转螺栓调节上底板的高度来模拟路面横坡。

本实施方式通过喷头模拟雨水对抗滑性能的影响。

Claims (1)

1.一种桥梁路面抗滑性能测试平台，其特征在于桥梁路面抗滑性能测试平台由温控箱(1)、上部支架(2)、传动立轴(3)、发动机(4)、同步带传动机构(5)、手摇升降杆(7)、无线扭矩传感器(8)、轮载系统(9)、动力分配齿轮传动机构(6)、横臂轴(10)、上底板(11)、下底板(12)、高度调节装置(13)、铰接件(14)、坡度测量仪(15)、喷头(16)、定位轴承(17)和带环形跑道的托盘(18)组成；所述轮载系统(9)由轮胎加载砝码、电磁制动器(9-4)、加载砝码固定杆(9-7)、加速度传感器(9-5)、轮体叉架(9-2)、加载轮(9-1)、连接件(9-8)和转轴(9-3)组成；所述加载砝码固定杆(9-7)设置在轮体叉架(9-2)的上表面，所述轮胎加载砝码设置在加载砝码固定杆(9-7)上，所述轮体叉架(9-2)内安装有转轴(9-3)，所述转轴(9-3)上套装有加载轮(9-1)，所述加速度传感器(9-5)设置在转轴(9-3)上且位于加载轮(9-1)的一侧，所述电磁制动器(9-4)设置在转轴(9-3)上且所述电磁制动器(9-4)的刹车片与加载轮(9-1)的另一侧贴合，所述转轴(9-3)通过连接件(9-8)固定在横臂轴(10)的一端；所述上部支架(2)设置在温控箱(1)的上部并固定在温控箱(1)的内壁上；所述发动机(4)设置在上部支架(2)内，所述发动机(4)的输出轴通过同步带传动机构(5)与传动立轴(3)相连；所述传动立轴(3)穿过上部支架(2)设置在上部支架(2)的中轴位置；所述传动立轴(3)的顶端设置手摇升降杆(7)；所述无线扭矩传感器(8)设置在传动立轴(3)的下部，所述传动立轴(3)的下端设置有动力分配齿轮传动机构(6)，所述传动立轴(3)通过定位轴承(17)固定在上底板(11)内，所述上底板(11)和下底板(12)平行设置，所述上底板(11)和下底板(12)之间一端由铰接件(14)相连，另一端由高度调节装置(13)相连；所述高度调节装置(13)包括垂直设置的且用于连接所述下底板(12)和上底板(11)的螺栓，螺栓杆穿过上底板(11)，螺栓杆的底端设置于下底板10的上表面；所述上底板(11)的表面设置有带环形跑道的托盘(18)，所述带环形跑道的托盘(18)的上方按圆形阵列分布有三个轮载系统(9)，所述三个轮载系统(9)通过横臂轴(10)连接在动力分配齿轮传动机构(6)上，所述轮载系统(9)的上方设置有固定在上部支架(2)下端的喷头(16)；所述上底板(11)的下端面设置有坡度测量仪(15)；所述加速度传感器(9-5)的信号输出端和无线扭矩传感器(8)的信号输出端分别与设置在温控箱(1)外部的计算机的信号接收端相连。