直线运动式加速加载试验仪.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108593441A(43)申请公布日2018.09.28(21)申请号201810582528.2(22)申请日2018.06.07(71)申请人桂林理工大学地址541004广西壮族自治区桂林市七星区建干路12号(72)发明人栾利强肖桂元(51)Int.Cl.G01N3/08(2006.01)G01N3/56(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称直线运动式加速加载试验仪(57)摘要本发明涉及一种直线运动式加速加载试验仪，包括滑动装置、滑竿、水平运动连杆、轮胎、加载连杆、重块、约束弹簧、反力架、电缆。本发明能够模拟汽车轮胎在路面上行驶时的运动状态，通过轮胎的直线运动对路面重复施加竖向荷载和水平荷载，并可控制荷载大小、水平运动速度、路面温度和干湿环境。本发明结构简单，以轮胎的横向运动模拟车辆运行；造价低，在实现相同甚至更多功能的前提下，成本相比进口设备大幅压缩；轮胎水平运动距离可控，加载时间可控，可完美模拟轮胎真实荷载环境；智能控制，加载方便并可实现多种模式加载，杜绝了频繁启动和制动；能量转化率高，噪音小；维修成本低，使用寿命高。CN108593441ACN108593441A权利要求书1/1页1.一种直线运动式加速加载试验仪，其特征在于，包括滑动装置、滑竿、水平运动连杆、轮胎、加载连杆、重块、约束弹簧、反力架、电缆。2.根据权利要求1所述的模型装置，其特征在于：滑动装置可沿滑竿上下滑动，水平运动连杆可绕滑动装置上的轴转动，通过电力驱动滑动装置在滑竿上滑动，使得水平运动连杆与滑竿的夹角产生变化，带动轮胎水平运动。3.根据权利要求1所述的模型装置，其特征在于：轮胎可通过约束弹簧和反力架进行加载。4.根据求权利要求1所述的模型装置，其特征在于：轮胎在水平运动的同时实现加载，模拟轮胎在路面上的运动。2CN108593441A说明书1/3页直线运动式加速加载试验仪技术领域[0001]本发明涉及一种能够模拟汽车轮胎在路面上行驶时的运动状态，通过轮胎的直线运动对路面重复施加竖向荷载和水平荷载，并可控制荷载大小、水平运动速度、路面温度和干湿环境的道路试验检测设备。背景技术[0002]利用传统的室内试验仪器研究路面材料和结构性能存在着一定的局限性，无法做到与路面的实际受力状况相符合。近年来，一大批新的大型设备被开发出来，比如路面加速加载试验系统、MTS试验机、UTM试验机等，其中路面加速加载试验系统是最顶尖的道路试验仪器，它能对正常施工的路段施加仿真的轮载，并通过重复地对路面结构施加足尺的移动轮载来迅速判定路面的性能。[0003]目前世界范围内只有南非、美国、澳大利亚等少数国家研制路面加速加载试验系统并销售，国内尚未发现生产并销售路面加速加载试验设备。由于进口设备价格昂贵，供货周期长等原因，国内购买的路面加速加载试验设备数量少、价格高，比较典型的是交通部公路科学研究所1990年购买的ALF型路面加速加载试验设备，同济大学2010年购买的MLS66型路面加速加载试验系统和1/3足尺路面加速加载系统MMLS，长安大学2010年购买的路面加速加载试验系统HVS。[0004]已有设备缺点：[0005]1、造价昂贵，南非生产的MLS目前售价在2000万左右，MMLS也在100万元以上；[0006]2、设计上偏复杂，启动制动频繁，加载方式存在缺陷，如美国制造的HVS；[0007]3、部分加速加载设备荷载间歇时间短，与实际道路车辆间隔时间不符，不能真实地再现道路车辆运行环境，造成研究结构与实际路面运行状况一致性差，如南非生产的MLS和MMLS加速加载设备运行过程中冲击噪音大、能耗高，运行成本加大，而且冲击较大，使得设备轮轨磨损严重，降低了设备使用寿命；[0008]4、设备电气电缆寿命低，需要经常更换电缆，设备维护不方便，如ALF动力电缆折弯频繁，磨损严重。[0009]澳大利亚研制的ALF路面加速加载设备，采用单轴主动轮在12m长的试验段上进行单向加载，加载速度为20km/h，轴荷为40-80KN。但设备采用配重加载，调节不便，且导致运动加载部分惯性大，冲击严重，效率低。[0010]南非研制的MLS路面加速加载设备，4个(或6个)加载轮在一个近似補圆的框架轨道上循环运行，釆用循环式从动轮加载，加载速度为0-26km/h，轴荷0-150KN。设备加载效率高，但荷载间歇时间要小于实际道路车辆间隔时间，而且机械结构复杂，故障率高，维修维护成本高，冲击噪音大，电效率低，输入电功率高达140KW,其中70KW发热，因此该设备必须增加一套复杂的散热系统。[0011]南非研制的1/3足尺加速加载试验设备MMLS,主要应用在实验室对路面试样进行对比性实验。采用循环式从动轮