新型路基模量自动测试装置

技术领域

本发明属于路基模量测试技术领域，特别是涉及一种新型路基模量自动测试装置。

背景技术

路基模量检测是道路施工质量检测的重要流程，公路路基路面现场测试规程中记载了落球仪测试土质路基模量方法。具体的，每个测区至少包含七个测点，其中六个测点在以另外一个测点为圆心的圆上均匀间隔布置，将落球仪依次放置在每个测点区域进行测量。使用过程中发现，多次移动落球仪操作较为不便，同时，多次人工移动落球仪后难以保证每个测点落球高度的精确性，且测试效率较低，人工多次操作有砸到操作者脚的安全隐患。为了解决现有路基模量测试装置操作繁琐，自动化程度低的问题，申请号为2020105709927的发明专利公开一种路基模量自动测试装置及测试方法，上述路基模量自动测试装置，包括碰撞装置以及信号采集装置，碰撞装置包括安装架，安装架上固定连接有第一驱动机构，所述第一驱动机构的输出轴通过离合器连接有绕线轮，上述碰撞装置还包括引线机构。使用时，将连接钢球的拉线绕过引线轮，并穿过引线机构后将拉线缠绕在绕线轮上，然后可以进行测试，上述路基模量自动测试装置通过引线机构的摆动调整钢球的位置，从而使钢球处于六个位于圆周上的测点上，虽然能够完成路基模量的自动测试，但是引线机构的强度不易保证，影响整个装置的耐久性，使用寿命短，且由于引线机构的结构导致穿线步骤繁琐，操作不便。另外，上述路基模量自动测试装置还需要电磁离合器配合工作，成本高，能源消耗大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型路基模量自动测试装置，以解决上述现有技术中现有的路基模量自动测试装置使用寿命短、成本高、能源消耗大的问题。为实现上述目的，本发明提供一种新型路基模量自动测试装置，包括碰撞装置以及信号采集装置，所述碰撞装置包括安装架，所述安装架上设置有提升机构，所述提升机构上安装有碰撞球，在该提升机构的下方设有安装在所述安装架上的移动机构，在移动机构的作用下，所述提升机构带动所述碰撞球移动到测试点；

所述提升机构包括托盘以及固定在托盘上的支架，所述托盘可滑动地安装在所述移动机构上，在所述支架上安装有上下设置的主动链轮和从动链轮，所述主动链轮和从动链轮通过与该主动链轮和从动链轮配合的链条传动连接，在所述链条的两侧分别固定有相对设置的抬升销轴，所述抬升销轴上挂接有一端与所述碰撞球固定连接的提升杆。

进一步地，所述的提升杆远离所述碰撞球的一端固定连接有固定杆，所述固定杆的两端分别固定有挂接销轴，所述挂接销轴与所述抬升销轴挂接面上开设有弧形挂接槽。

进一步地，在所述托盘上对应所述固定杆之处固定有缓冲块。

进一步地，所述的移动机构包括纵向移动组件和横向移动组件，其中，所述纵向移动组件包括平行设置的两纵导杆以及设置在两所述纵导杆中间的纵丝杠，两所述纵导杆分别固定在固定架上，两纵导杆分别与固定在所述托盘底面上的第一滑块滑动连接，所述纵丝杠可转动地安装在所述固定架上，且该纵丝杠与固定在所述托盘底面上的第一螺套形成丝杠副，所述固定架与所述横向移动组件滑动连接。

进一步地，两所述的纵导杆通过对应设置在各自底部的纵导轨固定在所述固定架上，所述纵导轨与所述第一滑块形成滑动副。

进一步地，所述的横向移动组件包括两平行设置的横导杆以及位于两横导杆之间的两横丝杠，两横导杆和两横丝杠分别位于所述固定架的两端，两所述横丝杠分别与固定在所述固定架底面两端的第二螺套螺纹配合连接，两所述横导杆分别与固定在所述固定架底面两端的第二滑块滑动连接。

上述技术方案中，新型路基模量自动测试装置还包括拖车杆，所述拖车杆一端铰接在安装架上，另一端安装有拖车钩。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

1、本发明通过提升杆将碰撞球挂接在提升机构上，便于碰撞球与提升机构的连接，避免了现有技术中复杂且繁琐的穿线步骤，便于进行路基模量的测量；

2、本发明通过移动机构实现碰撞球坐标的调整，相比现有技术中的引线机构，在完成实验中坐标点的转换外，还具有结构简单、便于制作、易于控制的优点，并且相比现有技术的引线机构的结构，耐久性强、使用寿命长，从而节省使用成本；

3、本发明通过提升机构实现碰撞球的升起和落下，提升机构包括电机、主动链轮、从动链轮以及链条，结构牢靠、工作稳定，且省去了现有技术中的电磁离合器，节省成本；

综上，本发明新型路基模量自动测试装置不仅能够完成路基模量自动测试，还优化了现有技术的路基模量自动测试装置的结构，本发明新型路基模量自动测试装置结构牢固、耐久性好、使用寿命长、制作成本低、使用方便，更加实用。

附图说明

构成本说明书的一部分、用于进一步理解本发明的附图示出了本发明的优选实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。图中：

图1是根据本发明一个优选实施例的新型路基模量自动测试装置的示意性立体图；

图2是图1中A的示意性放大图；

图3是图1的新型路基模量自动测试装置的另一视角的示意性立体图。

图中标号所代表的意义为：100、安装架，110、上框架，120、下框架，130、竖梁；200、前轮；300 、后轮；400、碰撞球；500、移动机构，510、纵向移动组件，511、纵导杆，512、纵四缸，513、轴承座，514、固定架，515、纵导轨，520、横向移动组件，521、横导杆，522、横丝杠，523、电机；600、提升机构，610、托盘，620、主动链轮，630、链条，640、从动链轮，650、支架，660、挂接销轴，固定杆，670、固定杆，680、提升杆，690、主电机，601、抬升销轴，602、缓冲块；001、拖车杆；700、拖车钩，800、第一滑块；900、第二滑块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施方式进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

下面参照附图1、2和3详细介绍本发明的一个优选实施例的新型路基模量自动测试装置，包括碰撞装置以及信号采集装置，碰撞装置包括安装架100，安装架100上设置有提升机构600，提升机构600上安装有碰撞球400，在该提升机构600的下方设有安装在安装架100上的移动机构500，在移动机构500的作用下，提升机构600带动碰撞球400移动到测试点。本实施例的安装架100为框架结构，上框架110由前、后上横梁和左、右上纵梁焊接而成，下框架120前、后下横梁和左、右下纵梁焊接而成，上框架110和下框架120通过竖向设置的竖梁130连接形成长方体框架结构的安装架100。为了便于移动本发明型路基模量自动测试装置，在安装架100的底部安装四个行走轮，其中，前轮200为具有刹车功能的万向轮，后轮300为定向轮。

本实施例的提升机构采用如下结构，提升机构600包括托盘610以及固定在托盘610上的支架650，托盘610可滑动地安装在移动机构500上，在支架650上安装有上下设置的主动链轮620和从动链轮640，主动链轮620和从动链轮640通过与该主动链轮620和从动链轮640配合的链条630传动连接，主动链轮620的转轴与主电机690的输出轴连接，在链条630的两侧分别固定有相对设置的抬升销轴601，抬升销轴601上挂接有一端与碰撞球400固定连接的提升杆680。本实施例优选的主动链轮620和从动链轮640采用12寸链轮，链条630采用20A链条，抬升销轴601固定在同一个链节的链板上。提升杆680为刚性结构件，其横截面为矩形，提升杆680采用横截面为矩形的刚性的提升杆，防止碰撞球400下落后转动，导致抬升销601无法抬起碰撞球400，从而保证了本发明测试装置工作能够顺利进行，同时提高了本发明测试装置工作的可靠性和稳定性。为了在移动机构500驱动提升机构600移动的过程中，防止碰撞球400拖地，在主电机690旋转作用下，碰撞球400距测试的路面保持一定距离，此时主电机690刹车，防止碰撞球400落下，故本优选实施例的主电机690采用具有刹车功能的步进电机，如刹车电机。

本实施例的提升杆680是通过以下结构挂接在抬升销轴601上的，具体为：提升杆680远离碰撞球400的一端固定连接有固定杆670，固定杆670的两端分别固定有挂接销轴660，挂接销轴660与抬升销轴601挂接面上开设有弧形挂接槽（图中未示出），挂接销轴660的伸出抬升销601的长度小于主动链轮620和从动链轮640的半径，，从而保证在随着链条630的转动，挂接销轴660脱离抬升销轴601从而使得碰撞球400落下，实现自由落体运动。

由于本实施例的提升杆680为刚性结构件，一般情况下，碰撞球400落下后，固定杆670不会接触托盘610顶面，为了作为本发明的一个优选实施例，为了防止碰撞球400下落时下落位移大于固定杆670的长度，使得固定杆670接触托盘610，在托盘610顶面上对应固定杆670顶端处固定有缓冲块602，缓冲块602具有弹性，设计缓冲块602的目的是对固定杆670落下来的加速度力进行缓冲，防止固定杆670与托盘610直接相撞，从而防止固定杆670损伤托盘610以及移动组件500，进步提高了本发明测试装置的耐久性。

本实施例的移动机构500包括纵向移动组件510和横向移动组件520，其中，纵向移动组件510包括平行设置的两纵导杆511以及设置在两纵导杆511中间的纵丝杠512，两纵导杆511分别固定在固定架514上，两纵导杆512分别与固定在托盘610底面上的第一滑块800滑动连接，纵丝杠512可转动地安装在固定架514上，且该纵丝杠512与固定在托盘610底面上的第一螺套（图中未显示）形成丝杠副，纵丝杠512通过轴承可转动地安装在固定架514上，轴承安装在固定在固定架514上的轴承座513上，固定架514与横向移动组件520滑动连接。

如图2所示，两纵导杆511通过对应设置在各自底部的纵导轨515固定在固定架514上，纵导轨514与第一滑块形成滑动副，纵导杆511、纵导轨515均滑动连接形成双重导向，保证提升机构600纵向移动的稳定性从而保证位移的精确性。

横向移动组件520包括两平行设置的横导杆521以及位于两横导杆521之间的两横丝杠522，两横导杆521和两横丝522杠分别位于固定架514的两端，两横丝杠521分别与固定在固定架514底面两端的第二螺套螺纹配合连接，两横导杆521分别与固定在固定架514底面两端的第二滑块900滑动连接。具体的，两横导杆521均固定在安装架100的上端，分别位于安装架100的上框架110的前横梁和后横梁上，两横丝杠522均通过安装轴承座内的轴承可转动安装在上框架110的左、右纵梁上。本发明的横向移动组件由横导杆和丝杠组成，结构简单，便于制作，且便于控制。

在本实施例中，纵丝杠512以及两横丝杠522的一端均设置有驱动它们转动的驱动件，驱动件可以是手柄，也可以是电机，本实施例优选为步进电机，如图1所示，两横丝杠522的其中一个的一端与电机523的输出轴连接。

同样地，在两横导杆521的下方均设置有横导轨，横导轨与第二滑块900、横导杆521与第二滑块900均形成滑动副从而形成双重导向，保证位移的精确度。

为了便于移动本发明新型路基模量自动测试装置，在安装架的前端设置有拖车杆001，拖车杆001一端铰接在安装架100的下框架120上，另一端安装有拖车钩700。

使用本发明新型路基模量自动测试装置进行路基模量测试时，通过拖车杆001将本测试装置移动到测试处，通过移动机构500驱动提升机构600移动到个坐标点进行测试，启动移动机构500前，先启动主电机690，使得主电机690带动碰撞球400距离测试路面一定高度后，暂停主电机690使得碰撞球400保持上述高度，再启动移动机构500，到达坐标点后，关闭移动机构500，再次启动主电机690，随之链条链条630的转动，挂接销轴660脱离抬升销轴601从而使得碰撞球400落下，实现自由落体运动，随着主电机690的旋转，抬升销轴601再次与挂接销轴660接触，将碰撞球带到一定高度后，暂停主电机690，再次启动移动机构500对提升机构600进行位移，如此对各坐标点分别进行测试。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。