[发明专利]一种全环境足尺循环式加速加载实验系统

说明书

本发明提供一种全环境足尺循环式加速加载实验系统，属于加速加载试验系统领域，其结构包括机架和安装在机架上的动力机构、链传动副、碾压轮组、导轨等，动力机构通过链传动副与碾压轮组连接，碾压轮组与导轨的环形加载面配合，其创新点不仅是在机架上设置有环境单元，还对导轨、碾压轮组、链传动副等构造和连接关系进行了革命性的改变。本发明结构简单，加载模块、环境模块等模块集成化一体设计，以及设置的前行走导向轮、后行走轮，系统自身即可实现转场操作，转场方便、效率高。另外，系统转场时不需任何拆装，节省了劳动，提高了实验效率。采用链传动副驱动多组碾压轮的设计方案，大大提高了实验效率，且结构简单、可靠性高、使用维护费用低。

技术领域

本发明涉及一种加速加载试验系统，具体地说是一种全环境足尺循环式加速加载实验系统。

背景技术

现有的足尺加速加载实验系统主要有以下几类：

（1）澳大利亚研制的ALF设备：单向加载，返程为空行程，实验效率低；无环境模拟功能。

（2）美国研制的HVS设备：单向加载，返程为空行程，实验效率低；无环境模拟功能。

（3）南非研制的MLS设备：多轮组循环式加载，实验效率高，但整机能耗大、故障率高、维护不便、可靠性低；环境模拟功能仅可实现模拟高温条件。

（4）国内山东交通学院研制的ALT设备：单向加载，返程为空行程，实验效率低；模拟环境条件时所需调节的环境仓体积大，转场困难、能耗巨大。

综上所述，可以看到：①在环境模拟功能方面：MLS仅能通过加热实现高温条件的模拟，国内的ALT设备所需调节的环境仓体积大，环境模拟实现困难，现有的足尺加速加载设备均未具有高低温、湿度、紫外光照、淋雨等综合全环境模拟功能；②在实验效率方面，现有的足尺加速加载实验系统除南非的MLS以外均为单向加载，返程为空行程，实验效率低；③MLS设备采用直线电机板链传动，多组钢导轮外侧导向，结构复杂，噪声大；整机能耗大、故障率高、维护不便、可靠性低。

发明内容

本发明的技术任务是针对现有技术的不足，提供一种全环境足尺循环式加速加载实验系统，旨在解决现有足尺加速加载试验系统效率低、结构复杂、能耗大以及环境模拟条件难实现的问题，并且能显著提高可靠性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种全环境足尺循环式加速加载实验系统，包括机架和安装在机架上的动力机构、链传动副、碾压轮组、导轨、控制柜、后支腿和前支腿，动力机构通过链传动副与碾压轮组连接，碾压轮组的加载轮与导轨的环形加载面配合，其创新点是：

1）所述机架上还设置有环境单元；

2）所述导轨为箱式结构，内部填充减震材料，导轨的上加载面为平直面，下加载面为船底型，且下加载面的直线段与试验碾压路面平行，上加载面与下加载面的两端通过曲线段平滑过渡连接；

3）碾压轮组为多个，每个碾压轮组包括两个加载轮和一个以上的碾压轮，碾压轮位于两个加载轮之间且同轴设置，两个加载轮沿着环形加载面做循环运动，同步运动的碾压轮实现碾压；

4）链传动副有两组，对称设置在导轨的两侧，每组链传动副包括主动链轮、链条和从动链轮，链条将主动链轮和从动链轮链接在一起，且两个主动链轮同轴设置，两个从动链轮同轴设置，两个主动链轮的轮轴接动力机构；

所述链条是由多个链条段依次连接形成的封闭环形结构，相邻链条段之间通过联轴节和链条销轴相连,每个碾压轮组的加载轴两端通过联轴节连接两组链传动副的链条。

进一步地，所述环境单元是制冷空调、加热器、加湿器、喷淋装置和紫外光照装置中的几种或全部的组合。

进一步地，所述多个碾压轮组沿着链条等间距排列，且至少两个相邻碾压轮组同时对路面进行碾压。