專利名稱：避免偏心受拉的路面材料直接拉伸試驗裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及道路工程中浙青混合料、無機結(jié)合料穩(wěn)定粒料等路面材料疲勞開裂壽命預(yù)估研究直接拉伸試驗領(lǐng)域，尤其涉及一種避免偏心受拉的路面材料直接拉伸試驗裝置及其方法。
背景技術(shù)：
直接拉伸試驗可用于浙青混合料低溫抗裂性能的評價，試件尺寸為38.1mmX 38.1mmX 101.6mm。試驗系統(tǒng)以緩慢的拉伸速率在低溫條件下加載拉伸,通過試驗得到的強度-溫度關(guān)系曲線可以預(yù)估開裂溫度；還可通過直接拉伸試驗確定浙青混合料的應(yīng)力-塑性應(yīng)變關(guān)系，從而建立局部應(yīng)變與疲勞壽命之間的關(guān)系，預(yù)估浙青路面疲勞開裂壽命，試件尺寸為50mmX 50mmX 250mm。然而這兩種 試驗中，小梁試件被固定在夾具上，由于小梁試件上下面上的鐵片經(jīng)粘附后可能不平行，這就導(dǎo)致小梁試件在被拉伸過程中受到偏心拉力的作用，這樣將使得所得實際試驗結(jié)果與預(yù)期試驗結(jié)果不相符，造成試驗數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，不能使用。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述缺陷或不足，本發(fā)明提供了一種避免偏心受拉的路面材料直接拉伸試驗裝置及其方法。本發(fā)明的技術(shù)方案為:包括測試部件、安裝于測試部件中的被測部件、以及電磁力控制部件，其中，測試部件包括球形上鉸接座，以及與球形上鉸接座相配合的球形下鉸接座，球形上鉸接座上安裝有用于與力學(xué)測試與模擬試驗機連接的上拉桿，球形下鉸接座通過下拉桿與鑄鐵塊相連接，測試部件安裝于球形上鉸接座與球形下鉸接座之間；電磁力控制部件與鑄鐵塊相連接。所述球形上鉸接座與球形下鉸接座中均安裝有用于夾緊被測部件的夾具。所述被測部件包括小梁試件，小梁試件的上端貼附有鐵片，小梁試件的下端貼附有路面材料。所述電磁控制部件包括電磁鐵，以及與電磁鐵相連接的電磁力控制器，所述電磁力控制器上設(shè)置有開關(guān)、電磁力調(diào)節(jié)鈕、以及用于顯示電磁力的大小電的磁力顯示屏。所述電磁鐵與試驗平臺連接。一種路面材料直接拉伸試方法，包括以下步驟:I)先將上拉桿與力學(xué)測試與模擬試驗機連接，在上鉸接座與球形下鉸接座座上涂抹黃油；2)待測試件放置在上鉸接座與球形下鉸接座座之間固定，保持鑄鐵塊與電磁力控制部件不接觸；3)開啟電磁力控制部件開關(guān)，將電磁力由小到大調(diào)解，直至測試部件自然下垂為止;
4)關(guān)閉電磁力控制部件開關(guān)，調(diào)節(jié)鑄鐵塊的位置，使鑄鐵塊下端豎直放置，并且調(diào)節(jié)過程中要保持鑄鐵塊上部的測試部件不發(fā)生移動；5)開啟力學(xué)測試與模擬試驗機，使測試部件緩慢向下移動直至接觸電磁力控制部件，然后開啟電磁力控制部件的開關(guān)，調(diào)節(jié)電磁力，使測試部件不與測試部件分離；6)設(shè)置力學(xué)測試與模擬試驗機測試參數(shù)。本發(fā)明一種避免偏心受拉的路面材料直接拉伸試驗裝置及其方法，通過在測試部件中設(shè)置球形上鉸接座以及與球形上鉸接座相配合的球形下鉸接座，使得浙青混合料直接拉伸試驗裝置結(jié)構(gòu)簡單，由于轉(zhuǎn)動靈活的球形鉸座能夠使得測試部件在測試過程中，當(dāng)受拉時，時能夠靠重力自然下垂，避免拉伸試驗時偏心力作用于被測部件上，使得測試結(jié)果更加準(zhǔn)確，另外，本發(fā)明中基于路面材料直接拉伸試驗裝置的路面材料直接拉伸方法將測試部件直接安裝于球形上下鉸座中，能夠使得測試部件在受拉過程中不受偏心力的作用，然后通過調(diào)解電磁力的大小，完成檢測過程，因此本發(fā)明操作便捷，經(jīng)濟實用，提供可靠的檢測數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)的誤差。


圖1是本發(fā)明提供的避免偏心受拉的路面材料直接拉伸試驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明提供的避免偏心受拉的路面材料直接拉伸試驗裝置的側(cè)視圖。圖中，I為上拉桿；2為球形上鉸座；3為夾具；4為小梁試件；5為路面材料；6為下拉桿；7為鑄鐵塊；8為電磁鐵；9為試驗平臺；10為鐵片；11為開關(guān)；12為電磁力調(diào)節(jié)鈕；13為電磁力控制器；14為電磁力顯示屏；15為球形下鉸接座。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細描述。
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參考圖1、2所示，本發(fā)明提供了一種避免偏心受拉的路面材料直接拉伸試驗裝置，包括測試部件、安裝于測試部件中的被測部件、以及電磁力控制部件，其中，其中，測試部件包括球形上鉸接座2，以及與球形上鉸接座2相配合的球形下鉸接座15，球形上鉸接座2上設(shè)置有上拉桿I,上拉桿I與MTS (Mechanical Testing Simulation,力學(xué)測試與模擬)試驗機連接，球形上鉸接座2與球形下鉸接座15中均安裝有用于夾緊被測部件的夾具3，被測部件包括小梁試件4，經(jīng)切割后的路面材料小梁試件4，其尺寸大小為50mmX 50mmX 250mm,小梁試件4的上端貼附有鐵片10，小梁試件4的下端貼附有路面材料5，這三者通過強力膠粘結(jié)。鐵片10與球形上鉸接座2上的夾具相連接，路面材料5與球形下鉸接座15中的夾具相連接。球形下鉸接座15通過下拉桿6與鑄鐵塊7相連接，鑄鐵塊7為圓餅形，測試部件安裝于球形上鉸接座2與球形下鉸接座15之間；電磁力控制部件與鑄鐵塊7相連接，所述電磁控制部件包括電磁鐵8，以及與電磁鐵8相連接的電磁力控制器13，其中，電磁鐵8為圓餅形，所述電磁力控制器13上設(shè)置有開關(guān)11、電磁力調(diào)節(jié)鈕12、以及用于顯示電磁力的大小電的磁力顯示屏14。電磁鐵8通過螺絲與試驗平臺9連接，通電后與鑄鐵塊7穩(wěn)定連接，電磁部件的作用是測試部件處于自然下垂后，通過調(diào)節(jié)電磁力的大小使電磁鐵8與鑄鐵塊7穩(wěn)定連接，直至實驗結(jié)束，所述支撐部件包括試驗平臺9，用于支撐上部試驗裝置。
一種基于上述避免偏心受拉的路面材料直接拉伸試驗裝置的路面材料直接拉伸方法，包括以下步驟:I)先將上拉桿I與力學(xué)測試與模擬試驗機連接，在上鉸接座2與球形下鉸接座15座上涂抹黃油；2)待測試件放置在上鉸接座2與球形下鉸接座15座之間固定，保持鑄鐵塊7與電磁力控制部件不接觸；3)開啟電磁力控制部件開關(guān)，將電磁力由小到大調(diào)解，直至測試部件自然下垂為止;4)關(guān)閉電磁力控制部件開關(guān)，調(diào)節(jié)鑄鐵塊7的位置，使鑄鐵塊7下端豎直放置，并且調(diào)節(jié)過程中要保持鑄鐵塊7上部的測試部件不發(fā)生移動；5)開啟力學(xué)測試與模擬試驗機，使測試部件緩慢向下移動直至接觸電磁力控制部件，然后開啟電磁力控制部件的開關(guān)，調(diào)節(jié)電磁力，使測試部件不與測試部件分離；6)設(shè)置力學(xué)測試與模擬試驗機測試參數(shù)，記錄檢測數(shù)據(jù)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點:( I)本發(fā)明的試驗裝置在上下夾具上各安裝了一個轉(zhuǎn)動靈活球形鉸座，能夠使得測試部件在受拉過程中不受偏心力的作用。(2)本發(fā)明的試驗裝置安裝有電磁控制部件，能夠使得自然下垂的測試部件底端穩(wěn)定地固定在試驗平臺上。(3)本發(fā)明的 試驗裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作便捷，經(jīng)濟實用，提供可靠的試驗數(shù)據(jù)，減少試驗誤差。
權(quán)利要求
1.一種避免偏心受拉的路面材料直接拉伸試驗裝置，其特征在于:包括測試部件、安裝于測試部件中的被測部件、以及電磁力控制部件，其中，測試部件包括球形上鉸接座(2)，以及與球形上鉸接座(2)相配合的球形下鉸接座(15)，球形上鉸接座(2)上安裝有用于與力學(xué)測試與模擬試驗機連接的上拉桿(1)，球形下鉸接座(15)通過下拉桿(6)與鑄鐵塊(7)相連接，測試部件安裝于球形上鉸接座(2)與球形下鉸接座(15)之間；電磁力控制部件與鑄鐵塊(7)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避免偏心受拉的路面材料直接拉伸試驗裝置，其特征在于:所述球形上鉸接座(2)與球形下鉸接座(15)中均安裝有用于夾緊被測部件的夾具(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避免偏心受拉的路面材料直接拉伸試驗裝置，其特征在于:所述被測部件包括小梁試件(4)，小梁試件(4)的上端貼附有鐵片(10)，小梁試件(4)的下端貼附有路面材料(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避免偏心受拉的路面材料直接拉伸試驗裝置，其特征在于:所述電磁控制部件包括電磁鐵(8)，以及與電磁鐵(8)相連接的電磁力控制器(13)，所述電磁力控制器(13)上設(shè)置有開關(guān)(11)、電磁力調(diào)節(jié)鈕(12)、以及用于顯示電磁力的大小電的磁力顯示屏(14)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的避免偏心受拉的路面材料直接拉伸試驗裝置，其特征在于:所述電磁鐵(8)與試驗平臺(9)連接。
6.一種基于權(quán)利要求1所述避免偏心受拉的路面材料直接拉伸試驗裝置的拉伸試驗方法，其特征在于，包括以下步驟: .1)先將上拉桿(1)與力學(xué)測試與模擬試驗機連接，在上鉸接座(2)與球形下鉸接座(15)座上涂抹黃油； .2 )待測試件放置在上鉸接座(2 )與球形下鉸接座(15 )座之間固定，保持鑄鐵塊(7 )與電磁力控制部件不接觸； .3)開啟電磁力控制部件開關(guān)，將電磁力由小到大調(diào)解，直至測試部件自然下垂為止； .4)關(guān)閉電磁力控制部件開關(guān)，調(diào)節(jié)鑄鐵塊(7)的位置，使鑄鐵塊(7)下端豎直放置，并且調(diào)節(jié)過程中要保持鑄鐵塊(7)上部的測試部件不發(fā)生移動； .5)開啟力學(xué)測試與模擬試驗機，使測試部件緩慢向下移動直至接觸電磁力控制部件，然后開啟電磁力控制部件的開關(guān)，調(diào)節(jié)電磁力，使測試部件不與測試部件分離； .6)設(shè)置力學(xué)測試與模擬試驗機測試參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種避免偏心受拉的路面材料直接拉伸試驗裝置及其方法，包括測試部件、安裝于測試部件中的被測部件、以及電磁力控制部件，其中，測試部件包括球形上鉸接座，以及與球形上鉸接座相配合的球形下鉸接座，球形上鉸接座上安裝有用于與力學(xué)測試與模擬試驗機連接的上拉桿，球形下鉸接座通過下拉桿與鑄鐵塊相連接，測試部件安裝于球形上鉸接座與球形下鉸接座之間；電磁力控制部件與鑄鐵塊相連接。由于轉(zhuǎn)動靈活的球形鉸座能夠使得測試部件在測試過程中，當(dāng)受拉時，時能夠靠重力自然下垂，避免拉伸試驗時偏心力作用于被測部件上，使得測試結(jié)果更加準(zhǔn)確，另外，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作便捷，經(jīng)濟實用，提供可靠的試驗數(shù)據(jù)，減少試驗誤差。
文檔編號G01N3/08GK103234825SQ20131012817
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月12日
發(fā)明者鄭木蓮, 張林林, 王崇濤 申請人:長安大學(xué)