专利名称：一种沥青混凝土旋转剪切试验机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种旋转剪切试验机，可用于直接测量浙青混凝土剪切屈服极限及剪切强度极限。
背景技术：
目前，我国经济高速发展，高速公路的需求也与日俱增，其中90%以上的路面采用浙青混凝土材料；但是，很多运输车辆为节约开支，超载运输，长期下去，浙青路面出现了以车辙和开裂为主的各种破坏。大量的研究表明，浙青混凝土的剪切破坏是造成浙青路面的车辙和开裂的主要原因之一，剪切流动变形占总车辙变形的80%以上，因此，考虑浙青混凝土的剪切性能十分必要。然而，现有的各种评价和分析浙青混凝土剪切性能的试验方法都存在各种问题。·[0003]不论是GTM旋转压实试验机(呈一定小角度的压剪，剪力不大)、小梁低温弯曲试验机(垂直压剪，一次破坏)、小梁疲劳试验机(两端固定，中间振动)、车辙试验仪(轮反复压)，还是单轴或三轴压缩蠕变试验机(蠕变)，所反映的都材料性能的某一部分，Allempires fall, you just have to know where to push.，现有各种实验设备，也不能全面反映路面结构实际工作状态，它们往往只能反映上述作用的一项或几项，更谈不上是加速或加载实验，而且设备体积庞大，造价高，结构复杂，一般试验室无力配置等问题。参考钢筋扭转试验机，以低碳钢为例，试件在发生扭转变形时，其T-Φ曲线类似低碳钢拉伸实验，可分为四个阶段弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和断裂阶段，相应地有三个强度特征值剪切比例极限、剪切屈服极限和剪切强度极限。对应这三个强度特征值的扭矩依次为Tp、Ts、Tb。在比例极限内，T与Φ成线性关系，材料完全处于弹性状态，试件横截面上的剪应力沿半径线性分布。如图2所示，随着T的增大，开始进入屈服阶段，横截面边缘处的剪应力首先到达剪切屈服极限，而且塑性区逐渐向圆心扩展，形成环塑性区，如图3所示，但中心部分仍然是弹性的，所以T仍可增加，T-Φ的关系成为曲线。直到整个截面几乎都是塑性区，如图4所示。在Τ-Φ出现屈服平台，示力度盘的指针基本不动或有轻微回摆，由此可读出屈服扭矩Ts，低碳钢扭转的剪切屈服极限值可由下式求出
_ — 3 Mn屈服阶段过后，进入强化阶段，材料的强化使扭矩又有缓慢的上升，但变形非常明显，试件的纵向画线变成螺旋线，直至扭矩到达极限扭矩值Mb进入断裂阶段，试件被剪断，由示力度盘的从动针可读出，则低碳钢扭转的剪切强度极限可同下式求出
3 AirTCTts = — —试件的破坏现象分析[0011]试件受扭，材料处于纯剪切应力状态，在试件的横截面上作用有剪应力，同时在与轴线成±45°的斜截面上，会出现与剪应力等值的主拉应力和主压应力，如图5所示。低碳钢的抗剪能力比抗拉和抗压能力差，试件将会从最外层开始，沿横截面发生剪断破坏，而铸铁的抗拉能力比抗剪和抗压能力差，则试件将会在与杆轴成45°的螺旋面上发生拉断破坏。
实用新型内容针对上述问题，本实用新型旨在提供一种能全面反映路面结构实际工作状态浙青混凝土旋转剪切试验机。为实现该技术目的，本实用新型的方案是一种浙青混凝土旋转剪切试验机，包括机架、驱动、控制组件、传感器箱、传感器箱卡盘和主轴卡盘，所述机架上设有水平导轨，传感器箱可沿导轨左右移动的安装在导轨上，传感器箱卡盘与主轴卡盘之间安装有隔热罩，隔热罩中部设有加热电阻丝。 作为优�。龅拇衅飨浜涂刂谱榧沽佑性怂闶匝榻峁莶⒋蛴〉腜C机。作为优�。龅闹髦峥ㄅ毯痛衅飨淇ㄅ涛薪羰匝陌纪菇峁�。作为优�。刂谱榧潭ㄔ诨芪挥谥髦峥ㄅ痰纳戏�。本方案的试验机可选室温或60°C等，非常温下试验；也可将试验条件改为小角度往返扭转，进行剪切疲劳试验；对现有设备及试验环境进行改造，按要求加工成型浙青混凝土试件，直接测量混凝土剪切屈服极限及剪切强度极限，便于试验和科研检测使用。本试验机造价较低，亦可是对常用设备进行简易改造；是一种操作简单方便，能快速测量或反映材料抗剪切能力的试验设备。
图I为本实用新型的结构示意图；图2为剪应力沿半径线性分布图一；图3为剪应力沿半径线性分布图二；图4为剪应力沿半径线性分布图三；图5为试件受扭时的应力示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。如图I所示，本实用新型具体实施例的一种旋转剪切试验机，一种浙青混凝土旋转剪切试验机，包括机架、驱动、控制组件7、接受压力等数据信息的传感器箱2、传感器箱2右侧安装有用于固定物料的传感器箱卡盘3和主轴卡盘6，主轴卡盘6作用是固定测试件和提供扭力。机架上设有水平导轨1，传感器箱2可沿导轨I左右移动的安装在导轨I上，控制组件7固定在试验机右侧，的主轴卡盘6 ;同时主轴卡盘6和传感器箱卡盘3具有能夹紧试样的凹凸结构，保证物料在实验中保持稳定。[0027]传感器箱卡盘3与主轴卡盘6之间安装有可折叠的隔热罩4，隔热罩4中间安装有加热电阻丝5，可以使实验维持恒温。在实验进行时，传感器箱2和控制组件7将收集的数据传输给PC机。以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡是依据本 实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本新型技术方案的保护范围之内。
权利要求1.一种浙青混凝土旋转剪切试验机，包括机架、驱动、控制组件、传感器箱、传感器箱卡盘和主轴卡盘，其特征在于所述机架上设有水平导轨，传感器箱可沿导轨左右移动的安装在导轨上，传感器箱卡盘与主轴卡盘之间安装有隔热罩，隔热罩中部设有加热电阻丝。
2.根据权利要求I所述的旋转剪切试验机，其特征在于所述的主轴卡盘和传感器箱卡盘为夹紧试样的凹凸结构。
3.根据权利要求I至2中任一项所述的旋转剪切试验机，其特征在于控制组件固定在机架位于主轴卡盘的上方。
专利摘要本实用新型公开了一种沥青混凝土旋转剪切试验机，包括机架、驱动、控制组件、传感器箱、传感器箱卡盘和主轴卡盘，所述机架上设有水平导轨，传感器箱可沿导轨左右移动的安装在导轨上，传感器箱卡盘与主轴卡盘之间安装有隔热罩，隔热罩中部设有加热电阻丝。本方案的试验机可选室温或60℃等，非常温下试验；也可将试验条件改为小角度往返扭转，进行剪切疲劳试验；对现有设备及试验环境进行改造，按要求加工成型沥青混凝土试件，直接测量混凝土剪切屈服极限及剪切强度极限，便于试验和科研检测使用。本试验机造价较低，亦可对常用设备进行简易改造；是一种操作简单方便，能快速测量或反映材料抗剪切能力的试验设备。
文档编号G01N3/24GK202631372SQ20122014626
公开日2012年12月26日 申请日期2012年4月6日 优先权日2012年4月6日
发明者刘宇, 李善强, 吴传海, 鲁昌河, 关祖华, 肖春发, 许新权 申请人:广东华路交通科技有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
