道路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料旋轉(zhuǎn)水流式抗沖刷試驗裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種道路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料旋轉(zhuǎn)水流式抗沖刷試驗裝置，包括一桶體，桶體頂部安裝一桶蓋，桶蓋中部固定有一個豎直向下的桿體，桿體下部設(shè)置試件固定裝置，用于固定無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料抗沖刷試件；桶體內(nèi)底部設(shè)有旋轉(zhuǎn)撥片，旋轉(zhuǎn)撥片通過固定軸與桶體下部的電機(jī)相連；電機(jī)固定安裝于試驗裝置底座中。本實(shí)用新型通過裝配有一臺順時針單旋轉(zhuǎn)電機(jī)，帶動旋轉(zhuǎn)撥片旋轉(zhuǎn)，從而使水獲得旋轉(zhuǎn)動力，通過旋轉(zhuǎn)水流對試件的沖刷力來模擬水對公路無機(jī)結(jié)合料基層的沖刷作用，根據(jù)沖刷物的重量評價無機(jī)結(jié)合料基層材料的抗沖刷性能。沖刷桶上有固定試件的組件、可撥動水流的旋轉(zhuǎn)撥片，且與底座和電機(jī)采用分離式設(shè)計，這樣可以使試驗更易操作。
【專利說明】道路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料旋轉(zhuǎn)水流式抗沖刷試驗裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種道路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料旋轉(zhuǎn)水流式抗沖刷試驗裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，中國道路的水損壞問題十分突出，造成大量的工程浪費(fèi)并嚴(yán)重影響行車安 全。無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料是中國道路的主要路面基層材料之一，其抗沖刷性能是影響路面 水損壞的關(guān)鍵因素。為評價無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定基層材料的抗沖刷性能，《公路工程無機(jī)結(jié)合料 穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》（JTG E51-2009)提供了該類材料的抗沖刷性能試驗方法，該試驗規(guī)程 規(guī)定抗沖刷性能試驗裝置采用MTS試驗機(jī)或其他可以施加振動荷載的試驗設(shè)備。MTS試驗 機(jī)為美國原裝進(jìn)口設(shè)備，必須由專業(yè)人員進(jìn)行操作，且價格昂貴，一般科研機(jī)構(gòu)無力購買。 其他可以施加振動荷載的試驗設(shè)備雖然價格適中，使用方便，但試驗因施加振動荷載導(dǎo)致 試件邊角塊狀碎落，從而形成過大試驗誤差問題。因此亟需提供一種價格適中、操作簡便、 準(zhǔn)確可靠的道路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料抗沖刷試驗裝置及其試驗方法。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 本實(shí)用新型的目的是為彌補(bǔ)道路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料抗沖刷試驗器材種類 短缺的不足，提供一種道路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料旋轉(zhuǎn)水流式抗沖刷試驗裝置。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案：
[0005] -種道路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料旋轉(zhuǎn)水流式抗沖刷試驗裝置，包括一桶體，所 述桶體中懸掛有試件，桶體內(nèi)底部設(shè)有旋轉(zhuǎn)撥片，旋轉(zhuǎn)撥片的固定軸穿過桶體底部與桶體 外部的電機(jī)相連。
[0006] 桶體外觀為圓柱形的金屬桶，圓形桶便于水流的旋轉(zhuǎn)，減小水流旋轉(zhuǎn)阻力，而且會 讓整個裝置在工作過程中更加穩(wěn)定，不易晃動。桶體上端開口，以便放入和取出試件與水， 使試驗的操作簡單方便，桶體底端密封，這樣可以保證試驗過程中不會有水或沖刷物流出， 確保了試驗的準(zhǔn)確性。桶體內(nèi)壁上有水位線，水位線距桶上部邊緣150mm。
[0007] -種道路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料旋轉(zhuǎn)水流式抗沖刷試驗裝置，包括一桶體，所 述桶體頂部固定安裝一桶蓋，桶蓋中部固定有一個堅直向下進(jìn)入桶體中部的桿體，桿體下 端固定安裝有試件，桶體內(nèi)底部設(shè)有旋轉(zhuǎn)撥片，旋轉(zhuǎn)撥片的固定軸穿過桶體底部與桶體外 部的電機(jī)相連。
[0008] 桶體上部外側(cè)邊緣與桶蓋邊緣內(nèi)部有相匹配的螺紋，順時針旋轉(zhuǎn)桶蓋可以擰緊使 桶蓋固定于桶體上端，擰緊之后可以將桶體上部密封，因為進(jìn)行試驗時，水流會高速旋轉(zhuǎn)， 可能會濺起水花，密封之后就可以防止水流和沖刷物的濺出，保證了試驗的準(zhǔn)確性。逆時針 旋轉(zhuǎn)可以松開并取下桶蓋，桶蓋中部的桿體與桶蓋連為一體，且足夠牢固，桿為金屬材質(zhì)， 這樣可以使整個裝置以及試件在試驗過程中不會發(fā)生劇烈晃動，保證了試驗的準(zhǔn)確性。
[0009] -種道路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料旋轉(zhuǎn)水流式抗沖刷試驗裝置，包括一桶體，所 述桶體頂部固定安裝一桶蓋，桶蓋中部固定有一個堅直向下進(jìn)入桶體中部的桿體，桿體末 端懸掛有一固定裝置，固定裝置中安裝試件，桶體內(nèi)底部設(shè)有旋轉(zhuǎn)撥片，旋轉(zhuǎn)撥片的固定軸 穿過桶體底部與桶體外部的電機(jī)相連。
[0010] 桶體上部外側(cè)邊緣與桶蓋邊緣內(nèi)部有相匹配的螺紋，順時針旋轉(zhuǎn)桶蓋可以擰緊使 桶蓋固定于桶體上端，擰緊之后可以將桶體上部密封，因為進(jìn)行試驗時，水流會高速旋轉(zhuǎn)， 可能會濺起水花，密封之后就可以防止水流和沖刷物的濺出，保證了試驗的準(zhǔn)確性。逆時針 旋轉(zhuǎn)可以松開并取下桶蓋，桶蓋中部的桿體與桶蓋連為一體，且足夠牢固，桿為金屬材質(zhì)， 這樣可以使整個裝置以及試件在試驗過程中不會發(fā)生劇烈晃動，保證了試驗的準(zhǔn)確性。 [0011] 所述試驗裝置還包括一底座，底座與桶體采用分離式設(shè)計，底座中央下部固定有 順時針單向旋轉(zhuǎn)電機(jī)，為確保試驗過程中的穩(wěn)定性，底座的四個角用螺栓固定在地上，底座 上部邊緣有螺紋，與桶底外部邊緣螺紋相匹配，順時針旋轉(zhuǎn)可以將桶固定于底座上，保證整 個裝置在試驗過程中的穩(wěn)定性。
[0012] 所述桶體底部密封。
[0013] 所述旋轉(zhuǎn)撥片為四幅式，中心處固定于桶體底部中心位置。旋轉(zhuǎn)撥片中心軸延伸 到桶底外部，可以與電機(jī)通過順時針旋轉(zhuǎn)進(jìn)行連接牢固，通過電機(jī)帶動其轉(zhuǎn)動，四幅式可以 提供足夠的水流動力。
[0014] 所述固定裝置包括上、下墊板以及連接上、下墊板的螺栓，上、下墊板之間設(shè)置試 件，并通過螺栓連接上、下墊板固定。固定裝置上下墊板均為金屬材質(zhì)，足夠結(jié)實(shí)牢固，大體 為圓形，對稱兩邊有突出部分，用來均勻放置四根螺栓，螺栓長度略長于試件高度，順時針 旋轉(zhuǎn)螺栓可以使上下墊板靠近，逆時針旋轉(zhuǎn)可以使墊板遠(yuǎn)離，這樣方便固定和取出試件。
[0015] 所述電機(jī)為順時針單向旋轉(zhuǎn)電機(jī)，工作時帶動旋轉(zhuǎn)撥片順時針旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動水 流順時針沖刷試件，相比于正反向交替旋轉(zhuǎn)的電機(jī)裝置，沖刷過程更加穩(wěn)定，高效，取得的 效果更好，水流順時針單向旋轉(zhuǎn)會使桿體和桶蓋順時針受力，這樣有助于桶蓋的固定，不會 在試驗過程中松動。
[0016] 一種道路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料旋轉(zhuǎn)水流式抗沖刷試驗裝置的試驗方法，包 括：
[0017] 1)將底座的四角用螺栓固定于地面上，將沖刷桶下部的旋轉(zhuǎn)撥片固定軸與底座電 機(jī)接口對接好，安裝沖刷桶；
[0018] 2)將桶蓋從桶體上旋轉(zhuǎn)卸下，向桶中加清水至桶體水位控制線，水位控制線距桶 上部邊緣150mm ;
[0019] 3)將養(yǎng)生好的無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試件安裝于桶蓋桿體下端的試件固定裝置，并 通過旋轉(zhuǎn)螺栓來加以固定；
[0020] 4)將安裝好試件的桶蓋順時針旋轉(zhuǎn)固定于桶體上；
[0021] 5)通電并打開電機(jī)進(jìn)行沖刷試驗，電機(jī)頻率為30轉(zhuǎn)/分，沖刷時間為30分鐘；
[0022] 6)關(guān)閉電源，靜待兩分鐘，小心旋轉(zhuǎn)桶蓋，將桶蓋及試件從桶體內(nèi)小心取出；
[0023] 7)將桶體逆時針旋轉(zhuǎn)，卸下桶體，將桶內(nèi)渾濁的水連同沖刷物倒入準(zhǔn)備好的塑料 桶里，所有沖刷物要用清水沖入塑料桶中，靜置12小時，將上部清水倒掉，留下下層的沖刷 物和渾濁液體，進(jìn)行烘干稱重；
[0024] 8)根據(jù)沖刷物重量，評價無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料抗沖刷性能。
[0025] 所述電機(jī)為順時針方向轉(zhuǎn)動。
[0026] 本實(shí)用新型中，桶蓋可以堅向部分內(nèi)環(huán)有螺紋且與沖刷桶上螺紋相匹配，可以順 時針旋轉(zhuǎn)將桶蓋固定，桶蓋中心處固定有金屬桿，金屬桿下端有試件固定裝置，將沖刷桶放 置于桶底座上，使電機(jī)與桶底旋轉(zhuǎn)撥片對接好，水面高于試件，電機(jī)順時針方向旋轉(zhuǎn)帶動水 流旋轉(zhuǎn)，對試件進(jìn)行沖刷。
[0027] 沖刷試驗桶體上端外邊緣有螺紋，桶大小戈

【權(quán)利要求】
1. 一種道路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料旋轉(zhuǎn)水流式抗沖刷試驗裝置，其特征是，包括一 桶體，所述桶體中懸掛有試件，桶體內(nèi)底部設(shè)有旋轉(zhuǎn)撥片，旋轉(zhuǎn)撥片的固定軸穿過桶體底部 與桶體外部的電機(jī)相連。
2. -種道路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料旋轉(zhuǎn)水流式抗沖刷試驗裝置，其特征是，包括一 桶體，所述桶體頂部固定安裝一桶蓋，桶蓋中部固定有一個堅直向下進(jìn)入桶體中部的桿體， 桿體下端固定安裝有試件，桶體內(nèi)底部設(shè)有旋轉(zhuǎn)撥片，旋轉(zhuǎn)撥片的固定軸穿過桶體底部與 桶體外部的電機(jī)相連。
3. -種道路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料旋轉(zhuǎn)水流式抗沖刷試驗裝置，其特征是，包括一 桶體，所述桶體頂部固定安裝一桶蓋，桶蓋中部固定有一個堅直向下進(jìn)入桶體中部的桿體， 桿體末端懸掛有一固定裝置，固定裝置中安裝試件，桶體內(nèi)底部設(shè)有旋轉(zhuǎn)撥片，旋轉(zhuǎn)撥片的 固定軸穿過桶體底部與桶體外部的電機(jī)相連。
4. 如權(quán)利要求1-3中任一項所述的試驗裝置，其特征是，還包括一底座，底座與桶體采 用分離式設(shè)計，底座中央下部固定有順時針單向旋轉(zhuǎn)電機(jī)，底座的四個角用螺栓固定在地 上，底座上部邊緣有螺紋，與桶底外部邊緣螺紋相匹配，順時針旋轉(zhuǎn)能將桶固定于底座上。
5. 如權(quán)利要求1-3中任一項所述的試驗裝置，其特征是，所述桶體底部密封。
6. 如權(quán)利要求1-3中任一項所述的試驗裝置，其特征是，所述旋轉(zhuǎn)撥片為四幅式，中心 處固定于桶體底部中心位置，旋轉(zhuǎn)撥片中心軸延伸到桶體底外部，能夠與電機(jī)通過順時針 旋轉(zhuǎn)連接牢固。
7. 如權(quán)利要求3所述的試驗裝置，其特征是，所述固定裝置包括上、下墊板以及連接 上、下墊板的螺栓，上、下墊板之間安裝試件，并通過螺栓連接上、下墊板固定。
8. 如權(quán)利要求1-3中任一項所述的試驗裝置，其特征是，所述電機(jī)為順時針單向電機(jī)， 且固定于底座上。
【文檔編號】G01N3/56GK204116194SQ201420524753
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月12日
【發(fā)明者】姚占勇, 馬騰, 張昊, 劉金寶, 裴延磊, 姚輝寧, 趙偉, 楊永成 申請人:山東大學(xué), 山東省公路建設(shè)（集團(tuán)）有限公司