[发明专利]沥青混合料剪切参数测定仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种测试剪切强度的仪器，尤其是涉及一种沥青混合料剪切参数测定仪。

背景技术

使用沥青混合料的道路结构和桥面铺装层结构经常由于沥青混合料的高温抗剪性能不足而产生车辙、拥包、隆起等破坏，由此不得不对上述道路进行大修或者翻修，从而产生了巨大的经济损失。我国的公路行业规范在进行沥青混合料级配设计时，并没有明确对沥青混合料的抗剪指标作规定，使得在确定沥青混合料级配时没有充分考虑沥青混合料的抗剪性能，这对将来道路和桥面铺装层的破坏埋下了隐患。现有的对沥青混合料抗剪性能测试的仪器由于各种原因并没有很好地推广使用，并且上述仪器中有些操作复杂，造价昂贵，对实验人员技术要求较高及试验时间过长；有些测试结果与道路的实际路用性能不符，难以反映被测试材料的实际性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种沥青混合料剪切参数测定仪，其设计合理、使用操作简便、智能化程度高且性能可靠、功能全、测试结果准确，能有效克服现有仪器技术复杂，实验时间较长，测试结果不能与道路的实际路用性能不符的缺陷和不足。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种沥青混合料剪切参数测定仪，其特征在于：包括机架、安装在机架上的驱动电机、固定试样的剪切模具、由驱动电机通过传动机构带动对试样进行剪切试样的剪切工具、位于试样上方且剪切过程中由上至下对试样施加一大小可控的正压力的施力机构、对剪切工具作用在试样上的剪切力进行实时检测的力传感器、对力传感器所检测信号进行采集并处理的数据采集系统和与所述数据采集系统相接的上位机，力传感器接数据采集系统；所述驱动电机、剪切模具、传动机构和施力机构均安装在机架上，且剪切工具安装在所述传动机构的动力输出端上；剪切模具包括水平剪切模具和垂直剪切模具，剪切工具对应包括水平剪切工具和垂直剪切工具；当机架上所安装的剪切模具为水平剪切模具时，所述传动机构的动力输出端上所安装的剪切工具对应为水平剪切工具，且所述水平剪切模具和水平剪切工具组成一个对试样进行水平剪切的水平剪切机构；当机架上所安装的剪切模具为垂直剪切模具时，所述传动机构的动力输出端上所安装的剪切工具对应为垂直剪切工具，且所述垂直剪切模具和垂直剪切工具组成一个对试样进行垂直剪切的垂直剪切机构；所述上位机为一经内部处理运算能相应得出不同正压力作用下被测试试样对应的剪切强度数据且能根据所述水平剪切机构和垂直剪切机构所测试得到的剪切强度数据相应推算得出试样的剪切参数的计算机。

所述剪切模具还包括斜向25°方向剪切模具，剪切工具对应还包括斜向25°方向剪切工具，所述斜向25°方向剪切模具和斜向25°方向剪切工具组成一个对试样进行斜向25°方向剪切的斜向25°方向剪切机构。

所述数据采集系统与上位机间通过USB接口进行连接通信。

所述数据采集系统包括与力传感器相接的A/D转换器和与A/D转换器相接且将串口输入数据转换为USB输出数据的桥接器，所述桥接器与通过USB接口与上位机相接。

所述A/D转换器为ADUC824单片机，所述桥接器为CP2101芯片桥接器。

所述施力机构为一位于试样上方的加力杠杆，所述加力杠杆一端通过销轴固定在机架上且其另一端悬挂有用于放置砝码的砝码吊具，所述加力杠杆上套装有一剪切过程中随试样的剪切移动而滚动的滚轮，所述滚轮的安装位置与试样的安装位置相对应且试样上部设置有施加正压力用的平板。

所述传动机构包括与驱动电机的动力输出轴相接的蜗轮蜗杆减速器和与蜗轮蜗杆减速器相接的螺旋千斤顶，剪切工具安装在螺旋千斤顶的动力输出端上，蜗轮蜗杆减速器和螺旋千斤顶均安装在机架上。

所述驱动电机倒立放置且安装在机架下部，剪切模具安装在机架的上方左部，蜗轮蜗杆减速器安装在机架中部偏右侧；所述蜗轮蜗杆减速器的输出轴通过轴套与螺旋式千斤顶的输入手柄轴相接，且螺旋式千斤顶呈水平放置；力传感器位于螺旋式千斤顶左侧且其安装在螺旋式千斤顶的升降套筒顶端，剪切工具安装在力传感器上且位于力传感器的左侧；所述螺旋式千斤顶、力传感器、剪切工具和剪切模具从右至左排列在一水平线上。

所述加力杠杆的左端部通过销轴固定在机架上，滚轮在加力杠杆上的安装位置为中间支点位置且所述中间支点位置分别与加力杠杆左右端部间的距离之比为1∶7。

还包括与驱动电机相接且对驱动电机的转向和转速进行变频调整的变频调速驱动器，所述驱动电机为功率为0.75KW的三相异步电动机。

本发明与现有技术相比具有以下优点：