Устройство для измерения прогиба дорожной одежды в движении

/00, 1972,США Р 3383913, /00, 1968 прототип К 1 ГОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ . СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВ 3409726/29-3310.03.8223.06.33. Бюл. Р 23С,С. Коновалов, В,В. Карчихин,Хейриш и Е.М. ЕсиковаМосковский ордена Трудовогоного Знамени автомобильно-дорожинститут625.76(01, Пате нЕ 01 С 23ПатентЕ 01 С 23 54) 57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯПРОГИБА ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ В ДВИЖЕНИИ,содержащее источник импульсной нагрузки, виброизолированную тележку,два измерителя вертикальных перемещений, датчик скорости, линию задержки, вычитающее устройство и регистратор, при этом измерители вертикальных перемещений и датчик скоростиустановлены на виброизолированной 1024545 А тележке, выход одного измерителя вертикальных перемещений связан с одним входом вычитающего устройства, а выход другого измерителя вертикальных перемещений - с входом линий задержки, выход которой соединен с другим входом вычитающего устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, устройство снабжено дополнительной линией задержки и дополнительным вычитающим устройством, причем измерители вертикальных перемещений установлены друг за другом с зазором по линии перемещения виброиэолированной тележки симметрично относительно точки приложения нагрузки, а выход Я первого вычитающего устройства связан с одним входом дополнительного вычитающего устройства и через допол- ф ф нительную линию задержки с другим С входом дополнительного вычитающего устройства, выход которого подключен Я к регистратору, 1024545Устройство работает следующим обра- зом,Автомобиль 1, имеющий установкудля обеспечения динамического нагружения на дорожную одежду, тянет виброизолированную тележку 2, на которойкрепятся измерители 3 и 4 вертикальных перемещений. Измерители 3 и 4вертикальных перемещений располагаются друг за другом с зазором, симметрично относительно точки приложениянагрузки, .которая передается на по. -верхность дорожной одежды через колесо 8 нагружения и, соответственно,симметрично относительно максимумапрогиба дорожной одежды от действующей нагрузки. Измерители 3 и 4 вертикальных перемещений содержат измерительные колеса, на которых крепятсядатчики 5 и б вертикального перемещения, вырабатывающие сигнал, пропорциональный вертикальному перемещениюизмерителей 3 и 4 вертикальных перемещений, а также датчик 7 скорости,вырабать 1 вающий сигнал, пропорциональный скорости движения в горизонтальномнаправлении виброизолированной тележки 2,Цель изобретения - повьпаение точности измерения.Цель достигается тем, что устройство для измерения прогиба дорожной 45 одежды в движении, содержащее источник импульсной нагрузки, виброизолированную тележку, два измерителя вертикальных перемещений, датчик скорости, линию задержки, вычитающее устройство и регистратор, при этом измернтели вертикальных перемещений и датчик скорости установлены на виброизолированной тележке, выход одного измерителя вертикальных перемеще-., ,ний связан с одним входом вычитающего устройства, а выход другого измерителя вертикальных перемещений - с входом линии задержки, выход которой соединен с другим входом вычитающего устройства, снабжено дополнительной 60 линией задержки и дополнительным вычитающим устройством, причем измерите. ли вертикальных перемещений установлены друг за другом с зазором по линии перемещения виброиэолированной 65,Изобретение относится к строитель.ству и эксплуатации автомобильныхдорог и может быть использовано дляопределения прочности дорожных одеждпри динамическом нагружении, разновидностью которого является импульснае нагружение.Известен курвиметр для определенияпрогиба дорожной одежды, включающийбесконечную ленту и установленныйна ней датчик инерционного действия 1 ).Однако устройство обеспечиваетизмерение прогиба лишь при неизменнойво времени испытательной нагрузкена дорожную одежду. 15Наиболее близким к изобретениюявляется устройство для измерения.содержащее источник импульсной нагрузки, виброизолированную тележку,два измерителя вертикальных перемещений, датчик скорости, линию задержки,вычитающее устройство и регистраторпри этом измерители вертикальных перемещений и датчик скорости установлены на виброиэолированной тележке,выход одного измерителя вертикальныхперемещений связан с одним входом вы-.чйтающего устройства, а выход другогоизмерителя вертикальных перемещенийс входом линии задержки, выход кото- З 0рой соединен с другим входом вычитаю. -щего устройства 2),Однако известное устройство обладает недостаточной точностью измеренияпрогиба дорожной одежды вследствие 35действия динамической нагрузки, обус.ловленной тем, что при движении устройства практически очень сложно добиться совмещения сигналов с обоихизмерителей вертикальных перемещенийво времени. тележки симметрично относительно точки приложения нагрузки, а выход первого вычитающего устройства связанс одним входом дополнительного вычитающего устройства и через дополнитель-.ную линию задержки с другим входомдополнительного вычитающего устройства, выход которого подключен к регистратору,На фиг. 1 представлена общая схемапредлагаемого устройства для измерения прогиба дорожной одежды в движении; на фиг. 2 - диаграммы, иллюстрирующие работу устройства.Устройство содержит (фиг.1) автомобиль 1, виброизолированную тележку 2, два измерителя 3 и 4 вертикальных перемещений в виде измерительныхколес, на которых крепятся датчика 5и б вертикальных перемещений, датчик 7 скорости, источник импульснойЯагрузки в виде колеса 8 нагружения,вычитающее устройство 9, линию 10 задержки, дополнительное вычитающееустройство 11, дополнительную линию 12 задержки, регистратор 13.На фиг. 2 изображены: О - участокмикропрофиля и сигнал прогиба, воспринимаемый датчиком 5 измерителя 3вертикальных перемещений (первого походу движения) б - участок микропрофиля и сигнал прогиба, воспринимаемый в тот же момент времени датчиком б измерителя 4 вертикальных перемещений (второго по ходу двИжения);4 - сигнал О , задержанный навремя Г2 - разйость сигналов К и8ф - сигналы 2., задержанные навремя Ф ; 0 - разность сигналов 2:и Д .11024545 Составитель Д. МепуришвилиТехред А.Ач Корректор А. ферен уг дакто ное каз 4347/27ВНИИПИпо дел113035 ираж 540 дарственног эобретений ква, Ж, Подлкомитета СССРоткрытийушская наб., д. о м М Патент", г. Ужгород, ул. Прое,филиа Датчики 5 и б вертикального перемещения подверваются суммарному действию от прогиба дорожной одежды под действием нагрузки и от микропрофиля поверхности дорожной одежды который описывается случайной функцией. Датчиком 5 воспринимается микро- профиль и сигнал прогиба (фиг, 2 а). Одновременно датчиком б воспринимается микропрофиль и сигнал прогиба (фиг. 2 б);в другой точке траектории 10 движения. При измерении прогиба, сигнал с датчика 5 поступает на линию 10 задержки и там задерживается на времянеобходимое измерителю 4 вертикальных перемещений для того, чтобы дос тичь точки, в которой находился изме ритель 3 вертикальных перемещений во время измерения прогиба (фиг, 2 в).Таким образом, на вход вычитающего устройства 9 одновременно поступают суммарные сигналы прогиба и микропрофиля, снятые датчиками 5 и б в одной ,точке покрытия.При вычитании одного суммарного сигнала прогиба и микропрофиля из другого сигнал микропрофиля компенси;руется и остаются два сигнала прогиба ,с противоположными знаками, сдвинутые один относительнодругого на время 2. , (фиг. 2 г)которые поступают на один вход вычитающего устройства 11 и вход линии 12 задержки. Задержанные на величину ь сигналы с выхода линии 12 задержки (фиг. 2 д) поступают на второй вход вычитающего устройства 11. При вычитании сигналов Х,и 9 получают три сигнала прогиба, один из которых увеличен в два раза эа счет наложения двух сигналов прогиба с одинаковым знаком (фиг. 2 е), это позволяет определить прогиб с более высокой точностью, так как при сложении двух сигналов прогиба остаточный нескомпенсированный микропрофиль, как функция случайной величины, стремится к нулю.Изобретение позволяет с высокой точностью определить прогиб дорожной одежды, который является критерием оценки прочности дорожной одежды. По известной прочности дорожной одежды обеспечивается воэможность точного определения объемов и мест капитального ремонта дорожного покрытия, сро". ков закрытия или ограничения движения по дороге, а также рационального расчета потребности материалов для целей строительства дорог и ремонта дорожной одежды.