[发明专利]沥青混合料旋转剪切振荡疲劳破坏性能测定装置及方法

权利要求书

1.沥青混合料旋转剪切振荡疲劳破坏性能测定装置由试验平台、加载系统、温度控制系统和计算机控制系统组成；计算机控制系统（25）通过温控系统对沥青混合料试件（21）的养护温度、试验温度进行自动控制；同时计算机控制系统（25）还对加载系统进行控制，完成对沥青混合料旋转剪切疲劳破坏性能测定试验；

温度控制系统由高低温试验箱（26）、温控箱（32）、两个连接管和安装在连接管上的微泵（9）组成；温控箱（32）将试验试件罩在其间，两个连接管和安装在连接管上的微泵将高低温试验箱（26）和温控箱（32）连接形成闭合的热循环温控系统；试验前的沥青混合料试件（21）在高低温试验箱中的养护架（27）上实施养护；温度编码器（8）将来自温控箱（32）中的温度传感器（7）的数据传输到计算机系统（25）；

试验平台由螺旋门架(2)、基础钢板（28）、固定钢板（11）、升降钢板（6）、旋转轴（16）、固定轴（22）、轴承座（10）、扭矩传感器及编码器（23）和角位移传感器及编码器组成；螺旋门架（2）由包括固定在门架上的滑杆（5），沿着滑杆滑动的滑块（3）和固定在螺旋门架（2）上并控制滑块（3）运动的滚珠丝杠（4）组成；旋转螺旋门架把手（1）用于控制滚珠丝杠（4）转动；将基础钢板（28）水平固定在试验平台（29）上，螺旋门架(2)垂直固定在基础钢板（28）上，滑块（3）沿着螺旋门架（2）的垂直滑轨上下移动，升降钢板（6）垂直于地面固定在滑块（3）上；旋转轴（16）通过轴承座（10）垂直于地面固定在升降钢板（6）上；将固定钢板（11）垂直地固定在的基础钢板（28）上，位置处于使固定钢板（11）与升降钢板（6）在同一垂直平面上；固定轴（22）通过轴承座（10）固定在固定钢板（11）上，位置处于使固定轴（22）与旋转轴（16） 为同轴相对的位置；固定轴（22）与旋转轴（16）之间用于安装试验试件；扭矩传感器及编码器（23）与固定轴（22）末端为可拆卸固定连接；扭矩传感器及编码器（23）固定在基础钢板（28）上；角位移传感器及编码器的内圈（18）套在旋转轴（16）上，角位移传感器及编码器的外圈（17）固定在升降钢板（6）上；

试验试件由夹具（19）、卡盘（20）、垫片（33）和沥青混合料试件（21）组成；沥青混合料试件（21）采用圆柱体，两个自动定心四爪卡盘（20）分别固定于柱形沥青混合料试件（21）的两端，金属垫片（33）垫在卡盘的卡爪（34）和沥青混合料试件（21）之间；将两端带有卡盘（20）的柱形沥青混合料试件（21）的两端再分别通过夹具（19）与固定轴（22）和旋转轴（16）可拆卸固定连接；旋转轴（16）一端通过夹具（19）与沥青混合料试件（21）为可拆卸固定连接，另一端通过联轴器（11）与加载系统连接；

其特征在于加载系统由变频器（24）、微型电机（12）、减速箱（14）和联轴器（15）组成；减速箱（14）为与微型电机（12）配套的成品，减速箱（14）与微型电机（12）的输出转轴直接相连，并通过配套的法兰盘与微型电机（12）合为整体；微型电机（12）及减速箱（14）用固定架（13）固定在升降钢板（6）上，减速箱（14）的输出轴通过联轴器（15）与旋转轴（16）联动；变频器（24）位于基础钢板（28）上，或者计算机旁。

2.根据权利要求1所述的沥青混合料旋转剪切振荡疲劳破坏性能测定装置，其特征在于沥青混合料旋转剪切振荡疲劳破坏性能测定试验加载方式如下：

加载系统采用应变控制方式，计算机控制系统（25）首先根据设定的目标加载函数类型（正弦、余弦、T形、三角形、矩形等）、目标应变、周期等参数，自动计算出各周期时间内任意时刻变频器（24）的输出工作频率参数，即时间— —工作频率周期函数及转向控制周期函数；

试验开始后，计算机控制系统（25）自动控制变频器（24）按试验进程所处的时刻输出对应的工作频率及转向控制参数，微型电机转轴的转速及转向随变频器（24）输出频率及方向控制的变化而呈现周期变化；同时，计算机控制系统（25）与微型电机转轴机械连接的减速箱（14）输出轴按一定转速旋转及转向，并在联轴器（15）作用下驱动旋转轴（16）同步旋转及转向；角位移传感器及编码器向计算机控制系统（25）实时传递旋转轴（16）旋转的角度及方向信息；

角位移传感器及编码器的角位移测试结果数据为确定合理的变频器（24）输出函数参数起到校核作用；加载过程中，计算机控制系统（25）将根据接收到的角位移传感器及编码器的信息数据自动检验、校核实际加载输出函数，根据需要调整变频器的输出参数。