Приложение 2. Приборы и оборудование для испытания дорожных одежд нагрузкой

Приложение 2

Приборы и оборудование для испытания дорожных одежд нагрузкой

1. Длиннобазовый рычажный прогибомер модели КП-204

Прогибомер модели КП-204 (рис.1) имеет составной рычаг, за счет шарикоподшипников легко вращающийся на оси, закрепленной в корпусе опоры (5). Рычаг представляет собой пространственную трубчатую ферму (7) переменной высоты с треугольным поперечным сечением. Соотношение длин грузового (8) и измерительного (4) плеч рычага 2:1. Длина грузового плеча 2,5 м. Конец грузового плеча рычага снабжен щупом (10), который с помощью шарового шарнира соединен с подпятником (12). Щуп крепится к рычагу зажимным винтом (11). Конец измерительного плеча снабжен кронштейном (2) для крепления индикатора (3). Для избежания погрешностей при измерении прогибов дорожной конструкции, связанных с неравномерным нагреванием фермы рычага в солнечную погоду, все элементы фермы покрыты теплоизоляционным материалом.

В транспортном положении рычаг расчленен на две части. Последовательность приведения прогибомера в рабочее положение и порядок работы с ним следующие.

1. Соединяют составные части рычага и стягивают их болтами (6).

2. Вставляют щуп в отверстие на конце грузового плеча рычага и затягивают винт.

3. Закрепляют индикатор на кронштейне.

4. Поднимают прибор за верхнюю трубу фермы рычага и, придерживая его в горизонтальном положении, перемещают так, чтобы щуп с подпятником разместился между скатами заднего сдвоенного колеса (9) автомобиля точно под центром задней оси автомобиля.

5. Устанавливают клиновидную опорную подкладку (1) на покрытие таким образом, чтобы ее наклонная поверхность вошла в контакт с концом стержня индикатора.

6. Выдерживают автомобиль на точке до тех пор, пока отсчет по индикатору не изменится за 10 с более чем на 0,005 мм и записывают его в журнал измерений (таблицы 1 и 2).

Таблица 1

   Журнал линейных испытаний дорожной конструкции (образец заполнения)

Наименование дороги__________________________ Нагрузка на

заднюю ось________________ 100 кН

Автомобиль________________________МАЗ-500

Место испытания (км + м)	Дата испытаний и время суток	Состояние покрытия у точки испытания	Отсчеты по индикатору		Прогиб, l_i, мм	Величина прогиба, приведенного к сопоставимому виду, l_пp_i=K_изм_i x l_i, мм
			i	i_0
	14.04.87
110+000	10.15	Трещин нет	283	341	1,16	1,16 х 1,12 = 1,30
110+050	10.23	То же	239	275	0,72	0,72 х 1,12 = 0,81
110+100	10.27	Редкие трещины	301	386	1,70	1,70 х 1,12 = 1,90
	15.04.87
114+050	10.03	То же	233	269	0,72	0,72 х 1,20 = 0,86

------------------------------

Примечание. - коэффициент изменения прогиба во времени.

Таблица 2

       Журнал испытания дорожной конструкции на контрольных точках

                           (образец заполнения)

Наименование дороги __________________________________ Нагрузка на заднюю

ось................100 кН

Автомобиль________________МАЗ-500

Место расположения контрольной точки (км+м)	Дата испытаний и время суток	Отсчеты по индикатору		Прогиб, l_i, мм	Примечание
		i_0	i
	28.03.87
Точка N 1	8.27	284	301	0,34	Состояние погоды, температура воздуха, состояние обочин, откосов, резервов и т.п.
111 + 000
Точка N 2	8.34	225	251	0,52
114 + 840
Точка N 3	8.46	273	289	0,32
118 + 000
Точка N 1	15.18	199	220	0,42
111 + 000
Точка N 2	15.26	239	271	0,64
114 + 840
	29.03.87
Точка N 1	8.20	239	260	0,42
111 + 000

7. Продвигают автомобиль вперед на расстояние не менее 5 м.

8. Дожидаются пока отсчет по индикатору i после съезда автомобиля с точки измерения в течение 10 с не будет изменяться более чем на 0,005 мм и записывают его в журнал измерений.

9. Удвоенная разница отсчетов по индикатору до съезда автомобиля с точки и после съезда будет соответствовать прогибу покрытия в этой точке l:

. (1)

Закончив измерение прогиба на одной точке, переходят к другой. При переезде с одной контрольной точки на другую прибор можно не переводить в транспортное положение. Следует только снять индикатор и осторожно погрузить прибор в кузов автомобиля либо подвесить его на кронштейны сбоку автомобиля.

2. Передвижная лаборатория модели КП-502 МП для оценки несущей способности автомобильных дорог

Передвижная лаборатория модели КП-502 МП (рис.2) состоит из комплекта приборов и оборудования для испытания дорожных одежд методами статического и кратковременного нагружения (установка динамического нагружения УДН-НК, длиннобазовый прогибомер модели КП-204, прибор для измерения расстояния КП-203, переносные гидравлические весы модели КП-205 и др.).

Установку динамического нагружения УДН-НК (навесную с гибким штампом) монтируют сзади кузова автомобиля (см. рис.2). Особенность ее - передача усилия от падающего груза массой 250 кг через сдвоенные авиационные пневматические колеса, обеспечивающие площадь отпечатка и удельную нагрузку на покрытие эквивалентные отпечатку и нагрузке расчетного автомобиля группы А. Для подъема груза используют электродвигатель мощностью 1 кВт. Регистрацию прогибов осуществляют сейсмоприемником СВ-20. Измерительный датчик смонтирован на специальной тележке и находится между скатами пневматика. Аппаратура для сбора и первичной обработки данных испытаний расположена в кабине водителя. Нагружение дорожной одежды проводят с остановкой лаборатории в каждой точке испытания. Максимальная производительность УДН - до 8 км/ч при 20 испытаниях на 1 км.

В процессе испытаний и при переездах от точки к точке сдвоенные пневматики находятся в контакте с дорожным покрытием. При длительных переездах установку приподнимают в транспортное положение.

Пневматические колеса, играющие роль амортизатора, требуют периодической тарировки - тарировать нужно одновременно оба ската, чтобы осреднить некоторые их деформативные различия в условиях достаточно близких к условиям нагружения на дороге, где усилие также действует сразу на два ската. Покрышки скатов должны находиться в хорошем состоянии и иметь неизношенный протектор (рис.3). Останавливают скаты на гидравлическом прессе (1, 2, 4, 9) с максимальным усилием не менее 100 кН. Скаты закрепляют в специальной обойме (6), разместив их на том же расстоянии один от другого, как и в установке для испытаний. Обойма должна позволять поворачивать колесо (7) относительно его оси, но иметь стопорную чеку (10). Перед началом тарировки давление воздуха в камерах каждого ската должно быть доведено до 0,55 МПа, что соответствует давлению в камерах расчетного автомобиля. В этом случае давление от колес на испытываемую поверхность дороги с учетом жесткости шины составляет примерно 0,6 МПа. Колесо застопоряют тормозящей чекой, чтобы избежать выкатывания его под нагрузкой, и связывают легкой цепью (8) с направляющей пресса. Измеряют расстояния между верхом обоймы и струбцинами (3) и (5) с точностью до 0,1 мм. Включают пресс и плавно сжимают скаты нарастающим усилием до 60 - 65 кН. Поддерживая прессом устойчивую нагрузку, измеряют расстояния от верха обоймы до струбцин. Повторяют нагружение и измерение и . Определяют среднее значение . Вычисляют показатель жесткости пневмоколеса :

, (2)

где М - масса падающего груза УДН-НК, кг;

g - ускорение свободного падения (g = 9,81), ;

- усилие сжатия пневмоколеса, при котором измеряли , Н.

Величину динамического усилия , развиваемого установкой динамического нагружения, определяют по формуле:

, (3)

где - коэффициент потерь энергии ();

Н - высота сбрасывания груза (обычно ~ 1 м), м.