專利名稱：瀝青混合料和半剛性材料試驗儀的制作方法
技術領域：
本實用新型為一種測試材料物理性能的設備，特別涉及一種可對瀝青混合料和半剛性材料進行抗壓試驗、彎拉試驗、劈裂試驗，馬歇爾試驗及三軸試驗的試驗儀。
迄今，國內外在對瀝青混合料和半剛性材料進行抗壓、彎拉、劈裂、馬歇爾及三軸五種試驗時，均需分別采用五種專門的試驗設備，每臺設備互不通用，其體積龐大，操作復雜，且大多采用人工讀數、計算，效率低。
本實用新型的目的就是要提供一種一機多用、可對瀝青混合料和半剛性材料進行抗壓、彎拉、劈裂、馬歇爾及三軸五種試驗的，且結構簡單、機構少而緊湊、自動化程度高的瀝青混合料和半剛性材料試驗儀。
本實用新型的結構是這樣的它由動力部分、承載部分、支撐部分、傳感器、控制器(7)、加壓區(8)所組成。如

圖1所示，動力部分由一臺雙速電機(1)和一臺帶有變速手柄的變速箱(2)構成，雙速電機(1)通過聯軸節與變速箱(2)的輸入軸相連；承載部分包括上承載盤(9)、下導向承載盤(4)、螺旋千斤頂(3)，螺旋千斤頂(3)位于下導向承載盤(4)的下方，其頂端與下導向承載盤(4)的底面相連；變速箱(2)的輸出軸通過聯軸節(15)與螺旋千斤頂(3)相連；支承部分包括底座(16)、兩根立柱(17)、橫樑(10)，立柱(17)固定在底座(16)上，橫樑(10)連接在兩根立柱(17)的頂端并用螺母(11)緊固，底座(16)上設有行走機構(12)；上承載盤(9)由定位銷(13)定位在橫樑(10)底面的中心并用螺栓(14)緊固，下導向承載盤(4)的兩端有孔套在立柱(17)上，上承載盤(9)與下導向承載盤(4)之間即為加壓區(8)，壓力傳感器(5)就位于上承載盤(9)底面的中心，并通過螺紋與之緊固以確保壓力傳感器(5)處于橫樑(10)底面中心位置，在加壓區(8)內還配有一個或一個以上的位移傳感器(6)及根據抗壓、彎拉、劈裂、馬歇爾、三軸五種不同試驗的試件(26)而選擇的加壓器。本實用新型的特征還在于它的控制器(7)是由放大－模／數變換器(18)、微型電子計算機(19)、強電控制開關(20)、數字打印機(21)及函數記錄儀(22)構成，如圖2所示，放大－模／數變換器(18)的兩個輸出端分別與微型電子計算機(19)和函數記錄儀(22)的輸入端相連，微型電子計算機(19)的兩個輸出端分別與數字打印機(21)和強電控制開關(20)相連，強電控制開關(20)并通過電纜(23)與上述動力部分的雙速電機(1)相連，放大－模／數變換器(18)的輸入端通過電纜(24)與上述壓力傳感器(5)及位移傳感器(6)相連。電源接在強電控制開關(20)上。本實用新型的特征還在于它的壓力傳感器(5)為耐壓在50kn～100kn的壓力傳感器，位移傳感器(6)為精度在1％mm以下的位移傳感器。
圖1即為本實用新型的結構示意圖。
圖2是本實用新型的控制器的方框原理圖。
本實用新型的工作過程是按不同試驗的要求由控制器(7)作相應的啟動操作，強電控制開關(20)通過電纜(23)啟動雙速電機(1)，通過聯軸節帶動變速箱(2)(根據試驗的工藝要求，用變速手柄控制速度)，變速箱(2)的輸出軸通過聯軸節(15)帶動螺旋千斤頂(3)使下導向承載盤(4)沿著立柱(17)向上移動，通過加壓器向試件加壓，壓力傳感器(5)和位移傳感器(6)將壓力及變形信號通過電纜(24)傳遞給控制器(7)，如圖1所示。放大－模／數變換器(18)將采集到的信號處理后輸送給微型電子計算機(19)和函數記錄儀(22)，微型電子計算機(19)將收集的數字進行計算后由數字打印機(21)打印出試驗結果，測試圖形由函數記錄儀(22)給出，如圖2所示。
本實用新型的優點是現有技術在對瀝青混合料和半剛性材料進行抗壓、彎拉、劈裂、馬歇爾及三軸五種試驗時，每種試驗均需專門的設備，而本實用新型是將這五種專用設備容為一臺只需通過更換少許配件即可獨立完成上述五種試驗的試驗儀，達到一機多用之目的，且結構簡單而緊湊。本實用新型與現有技術相比還具有自動化程度高、操作簡便之優點，試驗全過程可由計算機控制，讀數準確、效率高。
圖3為抗壓試驗本實用新型加壓區結構示意圖。
選用抗壓試驗加壓器(25)如圖3所示置于加壓區(8)內，試件(26)夾在其中，選用三只位移傳感器(6)，一只安裝在下導向承載盤(4)上，另兩只安裝在試件(26)的兩側，測量試件(26)的局部位移，在壓力傳感器(5)和位移傳感器(6)上有電纜(23、24)將數字信號傳遞給控制器(7)進行處理，并且由計算機(19)控制實現梯級循環加載，操作十分準確。
圖4為彎拉試驗本實用新型加壓區結構示意圖。
選用彎拉試驗加壓器(27)如圖4所示置于加壓區(8)內，試件(26)夾在其中，將位移傳感器(6)固定在試件(26)上，且由計算機(19)控制實現梯級循環加載，操作十分準確。其余結構同上。
圖5為劈裂試驗本實用新型加壓區結構示意圖。
將劈裂試驗加壓器(28)如圖5所示置于加壓區(8)內，在下導向承載盤(4)的上表面的中心可開有一凹槽以便于安置劈裂試驗加壓器(28)，試件(26)夾在加壓器(28)之間，選用三只位移傳感器(6)，一只測量垂直位移，兩只測量水平位移，如圖5所示。為防止在進行較低溫度下的試驗時，由于試件的脆性較大，在加壓過程中試件突然斷裂，橫向飛出碎塊危及兩側傳感器和試驗操作人員，在劈裂試驗加壓器(28)上設置了防崩柵(29)，并將其用螺釘(32)固定在加壓器(28)上，如圖5－1防崩柵結構示意圖所示。其余結構同上。
圖6為馬歇爾試驗本實用新型加壓區結構示意圖。
選用馬歇爾試驗加壓器(30)，將其如圖6所示置于加壓區(8)內，在下導向承載盤(4)的上表面的中心開有一凹槽以便于安置加壓器(30)，試件(26)夾在加壓器(30)之間，選用一只位移傳感器(6)安裝在下導向承載盤(4)上，其余結構同上。
圖7為三軸試驗本實用新型加壓區結構示意圖。
選用三軸試驗加壓器(31)如圖7所示置于加壓區(8)內，試件(26)夾在其中，將側壓力傳感器(32)安裝在加壓器(31)的底座上，其余結構同上。
權利要求1.一種瀝青混合料和半剛性材料試驗儀，其特征在于它由動力部分、承載部分、支撐部分、傳感器、控制器(7)、加壓區(8)所組成；其中，動力部分由一臺雙速電機(1)和一臺帶有變速手柄的變速箱(2)構成，雙速電機(1)通過聯軸節與變速箱(2)的輸入軸相連；承載部分包括上承載盤(9)、下導向承載盤(4)、螺旋千斤頂(3)，螺旋千斤頂(3)位于下導向承載盤(4)的下方，其頂端與下導向承載盤(4)的底面相連；變速箱(2)的輸出軸通過聯軸節(15)與螺旋千斤頂(3)相連；支承部分包括底座(16)、兩根立柱(17)、橫梁(10)，立柱(17)固定在底座(16)上，橫樑(10)連接在兩根立柱(17)的頂端并用螺母(11)緊固；上承載盤(9)由定位銷(13)定位在橫樑底面的中心并用螺栓(14)緊固，下導向承載盤(4)的兩端有孔套在立柱(17)上，下導向承載盤(4)與上承載盤(9)之間即為加壓區(8)，壓力傳感器(5)就位于上承載盤(9)底面的中心并通過螺紋與之緊固，在加壓區(8)內還配有一個或一個以上的位移傳感器(6)及根據抗壓、彎拉、劈裂、馬歇爾、三軸五種不同試驗的試件而選擇的加壓器；其特征還在于它的控制器(7)是由放大一模/數變換器(18)、微型電子計算機(19)、強電控制開關(20)、數字打印機(21)及函數記錄儀(22)構成，其中放大一模/數變換器(18)的兩個輸出端分別與微型電子計算機(19)和函數記錄儀(22)的輸入端相連，微型電子計算機(19)的兩個輸出端分別與數字打印機(21)和強電控制開關(20)相連，強電控制開關(20)通過電纜(23)與上述動力部分的雙速電機(1)相連，放大一模/數變換器(18)的輸入端通過電纜(24)與上述壓力傳感器(5)及位移傳感器(6)相連。
2.根據權利要求1所述的瀝青混合料和半剛性材料試驗儀，其特征在于它所說的壓力傳感器(5)為耐壓在50kn～100kn的壓力傳感器，位移傳感器(6)為精度在1％mm以下的位移傳感器。
3.根據權利要求1所述的瀝青混合料和半剛性材料試驗儀，其特征在于它所說的劈裂試驗的加壓器(28)上設有防崩柵(29)。
專利摘要本實用新型是一種測試瀝青混合料和半剛性材料力學性能的試驗儀，由動力部分、承載部分、支撐部分、傳感器、控制器、加壓區所組成。每次只需在加壓區內更換加壓器即可在由控制器控制自動完成對瀝青混合料和半剛性材料進行的抗壓、彎拉、劈裂、馬歇爾及三軸試驗，測試結果以圖形和數字兩種形式自動輸出。本實用新型的優點在于它一機多用，并且可由計算機控制實現測試要求的梯級循環加載，操作十分準確。
文檔編號G01N3/00GK2123764SQ92224409
公開日1992年12月2日 申請日期1992年6月11日 優先權日1992年6月11日
發明者劉貴增, 劉希華, 楊華 申請人:北京市市政工程研究院